[发明专利]用于控制工作车辆的方法和系统以及工作车辆

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于控制工作车辆的制动的方法。本发明还涉及一种用于控制工作车辆的制动的系统以及包括该系统的工作车辆。

背景技术

在运行期间，用于例如在地下矿井中装载作业的重型工作车辆经受不平坦的和变化的地面。由于水、泥、砂砾等，在这些环境中的地面经常呈现不良的驾驶性能，这导致车辆的低摩擦。以大载荷经过不同的高度对驱动系统和制动系统的要求很高。由于高产的需要，同时对工作车辆的使用寿命和可操纵性提出高要求，例如在弯路中行驶和短制动距离方面。

根据本发明的工作车辆经常但不只是地下车辆，该地下车辆具有带有至少一个前车轮轴和至少一个后车轮轴的中部转向。前车轮轴和后车轮轴由差速齿轮驱动。车辆可以在窄的巷道上和具有小弯曲半径的弯路周围行驶。另外，车辆经受大载荷、高推进动力以及带有高但是强烈变化的车轮载荷的快速阻滞/加速。

滑动的轮胎意味着除了妨碍装载能力，还增加了轮胎磨损和轮胎故障的危险，因为锋利的风石等导致其经受额外的破坏。

US 5 865 512描述一种控制系统，其中，从动车轮被监视，并且滑动的车轮被制动到可以期望到与地面更有效的驱动接触的水平。

发明内容

本发明的目的是提供一种如开始所述的方法，其中，对根据背景技术的用于制动车辆的方法进行了进一步的发展。根据本发明，通过以下方式实现了这个目的：对影响车辆的至少一个条件变量感测或计算至少一个是值，该至少一个条件变量表示在制动期间出现在车辆传动系统中的寄生转矩，并且根据所述是值控制至少一个制动单元，用于减小所施加的制动力的大小，并因此减小所述寄生转矩。

在具有所谓的“寄生转矩”的运行情况下(例如后轮减轻和前轮重载的车辆下坡行驶的情况或者轮胎由于路滑而打滑的情况)，该方法具有很大的优点。

当例如具有前装载斗的重载车辆在下坡过程中制动时，车重的非常大的一部分落在前轮上，而后轮只承受非常小的一部分载荷(如果有的话)。因此，这些车轮将不能够传递任何显著的制动力到地面。

应当注意，术语“根据所述是值”此处也意在包括所述是值在用于控制前的先期调节、传递、比较以及其他处理之后，控制各个制动单元。

根据背景技术领域的先前已知的工作车辆缺少位于传动(万向节)轴的前部和后部之间的差速齿轮。其原因是这种(万向节)差速齿轮需要高昂的成本，并需要不期望的大空间。因为它还会对车辆的制动和驱动能力不利，所以不期望这种类型的车辆中具有该部件。相反，在车辆的转向节区域中，将旋转刚性的万向节或卡登接头设置在传动轴中。在制动和驱动这种车辆期间，将因此以相同的旋转速度驱动前车轮轴和后车轮轴。这导致在所述制动运行期间(其中，后车轮不处于将任何重要的制动动力传递给地面的位置)，属于这些车轮的后制动单元将由前车轮通过其间的所有传动元件旋转地驱动，并且导致这些后制动单元将有助于制动前车轮。其结果是此处称为寄生转矩的显著的内部转矩将出现在传动系中，这将拉紧轮毂减速齿轮、车轮轴差速齿轮以及传动轴部件。

内部/寄生转矩是传动系统中的叠加转矩，该传动系统将动力即转矩从第一车轮轴传递到第二车轮轴。这超出了连接于前轴的传动轴前部和连接于后轴的后部具有相同的转矩和方向的理想状态，其中，方向由转矩是推进的或是制动的而限定(即，例如，引擎的推进转矩在前轴和后轴之间近似相等地分配)。典型的情况是在硬性制动期间，由于与地面的摩擦低而使后车轮不是通过车轮和地面之间的接触驱动而是通过传动轴驱动时。在这种情况下，由后车轮制动的转矩从地面传递到前轮，并且向后一路通过传动系统传递到位于后车轮处的制动器。

通过本发明，能够减小致动施加轻量载荷在地面上的车轮和甚至“提起的车轮”的制动动力，并且在主要部分的车辆制动将针对的是承受来自负载车辆的重量的绝大部分的车轮。因此，传动系统中的寄生转矩减小，而且，将保护轴、传动轴以及中间的普通差速齿轮等使其免于否则会出现的有害载荷。

实际上，制动力的分配可以取决于在具体的车轮或具体的车轮轴上存在的载荷的较高或较低的程度(例如，与存在的载荷成比例)。

制动动力优选地施加于优选被测量的各个车轮上，使得制动动力是存在于各个轴上的载荷的函数。优选地，对于在某一轴上在该水平以下的载荷，没有制动动力施加在这个轴的车轮上。