本發(fā)明總地涉及用于機(jī)器的電液壓制動(dòng)器,更特別地,涉及用于檢測(cè)電液壓制動(dòng)器中流體壓力的過(guò)大變化并且在流體壓力變化發(fā)生時(shí)警告機(jī)器操作員并采取其他校正措施的控制系統(tǒng)。
背景技術(shù):電液壓制動(dòng)閥被用在運(yùn)土設(shè)備,例如履帶式拖拉機(jī)及其他類(lèi)運(yùn)土機(jī)器中,以應(yīng)用和釋放制動(dòng)裝置。電子控制器可通過(guò)響應(yīng)于檢測(cè)運(yùn)土機(jī)的操作員對(duì)制動(dòng)控制裝置的致動(dòng)或釋放向制動(dòng)閥發(fā)送制動(dòng)指令電流來(lái)控制制動(dòng)閥。在機(jī)器可使用GPS或其他導(dǎo)航技術(shù)自動(dòng)操作的其他實(shí)施方案中,控制器可基于機(jī)器的位置、速度和運(yùn)動(dòng)方向確定何時(shí)致動(dòng)或釋放制動(dòng)裝置,并自動(dòng)地發(fā)送制動(dòng)指令電流。制動(dòng)閥通過(guò)改變制動(dòng)裝置內(nèi)的壓力響應(yīng)于制動(dòng)指令電流,以按指令緊固或放松制動(dòng)裝置。當(dāng)恰當(dāng)?shù)夭僮鲿r(shí),制動(dòng)指令電流會(huì)引起制動(dòng)閥產(chǎn)生可接受壓力范圍內(nèi)的壓力,以實(shí)現(xiàn)指令的制動(dòng)。然而,制動(dòng)閥和制動(dòng)裝置并不是總按預(yù)期響應(yīng)。響應(yīng)于制動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生的壓力可能位于可接受壓力范圍之外。如果壓力過(guò)大,機(jī)器會(huì)突然停止,或者傳輸液壓流體的管路和密封件會(huì)破裂。如果壓力過(guò)低,機(jī)器可能根本無(wú)法停止,或者至少不能如希望那樣快地停止。制動(dòng)閥和制動(dòng)裝置的不恰當(dāng)響應(yīng)可能是系統(tǒng)退化或引起制動(dòng)性能喪失的潛在失效模式的信號(hào)。用于制動(dòng)系統(tǒng)的控制系統(tǒng)和故障檢測(cè)設(shè)備在本領(lǐng)域是已知的。例如,題為“FailureDetectionApparatus”的美國(guó)專(zhuān)利No.7,540,572教導(dǎo)了一種用于檢測(cè)電磁操作控制閥的失效的失效檢測(cè)設(shè)備,其中電磁操作控制閥具有線(xiàn)圈、閥室和可運(yùn)動(dòng)的可動(dòng)構(gòu)件,同時(shí)通過(guò)向線(xiàn)圈供應(yīng)電流時(shí)產(chǎn)生的電磁驅(qū)動(dòng)力改變閥室的容積,使得電磁操作控制閥被有選擇地置于其打開(kāi)狀態(tài)或其關(guān)閉狀態(tài)。該失效檢測(cè)設(shè)備包括壓力變化檢測(cè)裝置和失效檢測(cè)部分,所述壓力變化檢測(cè)裝置檢測(cè)在電磁操作控制閥的高壓側(cè)和低壓側(cè)中至少一側(cè)上的壓力變化,當(dāng)控制供應(yīng)至線(xiàn)圈的電流時(shí)通過(guò)所述壓力變化檢測(cè)裝置檢測(cè)的壓力變化小于由可動(dòng)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)引起閥室容積變化產(chǎn)生的壓力變化時(shí),所述失效檢測(cè)部分檢測(cè)到電磁操作控制閥已經(jīng)失效。上述公開(kāi)文獻(xiàn)中所公開(kāi)的控制僅涉及控制閥產(chǎn)生的實(shí)際壓力小于預(yù)期時(shí)的故障,但超過(guò)預(yù)期壓力的實(shí)際壓力也是不期望的。另一實(shí)例中,題為“BrakeControlApparatuswithSolenoidValve”的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)文獻(xiàn)No.2004/0012258教導(dǎo)在制動(dòng)控制設(shè)備中,液壓壓力相對(duì)于由設(shè)在從液壓壓力產(chǎn)生源延伸至輪缸的液壓路徑中的常開(kāi)(N/O)閥的控制電路的驅(qū)動(dòng)信號(hào)施加的電流大小的變化范圍被設(shè)置成小于液壓壓力相對(duì)于施加至設(shè)在從輪缸延伸至儲(chǔ)液器的液壓路徑中的常閉(N/C)閥的電流大小的變化范圍。因此,能夠降低N/O閥中電流大小很少變化時(shí)產(chǎn)生的液壓壓力,從而增強(qiáng)液壓壓力的可控制性。這能夠高度精確地控制液壓。該文獻(xiàn)的教導(dǎo)集中于制動(dòng)系統(tǒng)的精確液壓控制,但是并不涉及識(shí)別制動(dòng)系統(tǒng)中的過(guò)壓和壓力不足響應(yīng)及執(zhí)行響應(yīng)這種條件的策略??紤]到以上內(nèi)容,需要一種用于檢測(cè)制動(dòng)系統(tǒng)中的壓力不足和過(guò)壓狀況并作為響應(yīng)警告車(chē)輛駕駛員或采取其他校正措施的電液壓制動(dòng)閥監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。在這類(lèi)制動(dòng)閥監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中,進(jìn)一步需要考慮系統(tǒng)的響應(yīng)性,并使該響應(yīng)性以影響車(chē)輛的反應(yīng)速度的內(nèi)外部因素的效果為基礎(chǔ),以校正制動(dòng)系統(tǒng)中的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:在本發(fā)明的一方面,本發(fā)明涉及一種用于機(jī)器的制動(dòng)閥監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。所述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可包括:用于在所述機(jī)器的制動(dòng)系統(tǒng)中產(chǎn)生制動(dòng)壓力的制動(dòng)閥;用于提供制動(dòng)信號(hào)的制動(dòng)裝置,所述制動(dòng)信號(hào)指示所述機(jī)器的制動(dòng)系統(tǒng)要應(yīng)用的期望制動(dòng)壓力;和操作地連接至所述制動(dòng)閥和所述制動(dòng)裝置的控制單元。所述控制單元可配置成從所述制動(dòng)裝置接收制動(dòng)信號(hào),并輸出制動(dòng)指令電流,以引起所述制動(dòng)閥在所述制動(dòng)系統(tǒng)中產(chǎn)生指令的制動(dòng)壓力,并確定所述制動(dòng)系統(tǒng)中的實(shí)際制動(dòng)輸出壓力、且基于所述制動(dòng)指令電流確定可接受制動(dòng)壓力范圍。所述控制單元可配置成響應(yīng)于確定所述實(shí)際制動(dòng)輸出壓力未在所述可接受制動(dòng)壓力范圍內(nèi)確定加權(quán)制動(dòng)壓力差,其中所述加權(quán)制動(dòng)壓力差基于所述實(shí)際制動(dòng)輸出壓力與所述可接受制動(dòng)壓力范圍的相應(yīng)端部之間的差來(lái)確定。所述控制單元還可配置成將所述加權(quán)制動(dòng)壓力差加至制動(dòng)壓力差的累計(jì)積分值,將所述累計(jì)積分值與所述制動(dòng)壓力差的積分極限作比較,并響應(yīng)于確定所述累計(jì)積分值大于所述積分極限執(zhí)行響應(yīng)策略。在本發(fā)明的另一方面,本發(fā)明涉及一種用于監(jiān)測(cè)機(jī)器中的制動(dòng)閥的方法。所述方法可包括:指令所述制動(dòng)閥在所述機(jī)器的制動(dòng)系統(tǒng)中應(yīng)用期望制動(dòng)壓力;確定所述機(jī)器的制動(dòng)系統(tǒng)中的實(shí)際制動(dòng)輸出壓力;基于指令的期望制動(dòng)壓力確定可接受制動(dòng)壓力范圍;和確定所述實(shí)際制動(dòng)輸出壓力是否在所述可接受制動(dòng)壓力范圍內(nèi)。所述方法還可包括:響應(yīng)于確定所述實(shí)際制動(dòng)輸出壓力不在所述可接受制動(dòng)壓力范圍內(nèi)確定加權(quán)制動(dòng)壓力差,其中所述加權(quán)制動(dòng)壓力差基于所述實(shí)際制動(dòng)輸出壓力與所述可接受制動(dòng)壓力范圍的相應(yīng)端部之間的差來(lái)確定;將所述加權(quán)制動(dòng)壓力差加至制動(dòng)壓力差的累計(jì)積分值;將所述累計(jì)積分值與所述制動(dòng)壓力差的積分極限作比較;和響應(yīng)于確定所述累計(jì)積分值大于所述積分極限來(lái)執(zhí)行響應(yīng)策略。在本發(fā)明的再一方面,本發(fā)明涉及一種用于機(jī)器的制動(dòng)閥監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。所述系統(tǒng)可包括用于在所述機(jī)器的制動(dòng)系統(tǒng)中產(chǎn)生制動(dòng)壓力的制動(dòng)閥;用于提供制動(dòng)信號(hào)的制動(dòng)裝置,所述制動(dòng)信號(hào)指示所述機(jī)器的制動(dòng)系統(tǒng)要應(yīng)用的期望制動(dòng)壓力;和操作地連接至所述制動(dòng)閥和所述制動(dòng)裝置的控制單元。所述控制單元可配置成從所述制動(dòng)裝置接收制動(dòng)信號(hào),并輸出制動(dòng)指令電流,以引起所述制動(dòng)閥在所述制動(dòng)系統(tǒng)中產(chǎn)生指令的制動(dòng)壓力,確定所述制動(dòng)系統(tǒng)中的實(shí)際制動(dòng)輸出壓力、基于所述制動(dòng)指令電流確定可接受制動(dòng)壓力范圍、并確定所述實(shí)際制動(dòng)輸出壓力是否在所述可接受制動(dòng)壓力范圍內(nèi)。所述控制單元還可配置成響應(yīng)于確定所述實(shí)際制動(dòng)輸出壓力未在所述可接受制動(dòng)壓力范圍內(nèi)確定制動(dòng)壓力差的累計(jì)積分值,其中所述累計(jì)積分值基于所述實(shí)際制動(dòng)輸出壓力與所述可接受制動(dòng)壓力范圍的相應(yīng)端部之間的差來(lái)確定,并基于表示所述機(jī)器產(chǎn)生期望制動(dòng)壓力的能力的參數(shù)的值確定所述制動(dòng)壓力差的積分極限,將所述累計(jì)積分值與所述制動(dòng)壓力差的積分極限作比較,并響應(yīng)于確定所述累計(jì)積分值大于所述積分極限執(zhí)行響應(yīng)策略。在本發(fā)明的又一方面,本發(fā)明涉及一種用于監(jiān)測(cè)機(jī)器中的制動(dòng)閥的方法,所述方法可包括:指令所述制動(dòng)閥在所述機(jī)器的制動(dòng)系統(tǒng)中應(yīng)用期望制動(dòng)壓力;確定所述機(jī)器的制動(dòng)系統(tǒng)中的實(shí)際制動(dòng)輸出壓力;基于指令的期望制動(dòng)壓力確定可接受制動(dòng)壓力范圍;和確定所述實(shí)際制動(dòng)輸出壓力是否在所述可接受制動(dòng)壓力范圍內(nèi)。所述方法還可包括:響應(yīng)于確定所述實(shí)際制動(dòng)輸出壓力不在所述可接受制動(dòng)壓力范圍內(nèi)確定制動(dòng)壓力差的累計(jì)積分值,其中累計(jì)積分值基于所述實(shí)際制動(dòng)輸出壓力與所述可接受制動(dòng)壓力范圍的相應(yīng)端部之間的差來(lái)確定;確定所述制動(dòng)壓力差的積分極限,其中所述積分極限基于表示所述機(jī)器產(chǎn)生所述期望制動(dòng)壓力的能力的參數(shù)的值;將所述累計(jì)積分值與所述積分極限作比較;和響應(yīng)于確定所述累計(jì)積分值大于所述積分極限來(lái)執(zhí)行響應(yīng)策略。應(yīng)理解,前面的總體描述和后面的詳細(xì)描述僅僅是示例和說(shuō)明性的,不是對(duì)所要求保護(hù)發(fā)明的限制。附圖說(shuō)明包含在本說(shuō)明書(shū)中并構(gòu)造成其一部分的附圖示出了本發(fā)明的示例性實(shí)施例,與說(shuō)明書(shū)一起用于解釋本發(fā)明的原理。圖中:圖1為可實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的電液壓制動(dòng)閥監(jiān)測(cè)的履帶式拖拉機(jī)的示意側(cè)視圖;圖2為圖1中履帶式拖拉機(jī)的電氣部件的示意圖;圖3為示出用于如圖2所示的根據(jù)圖1中履帶式拖拉機(jī)的本發(fā)明電液壓制動(dòng)閥監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的控制信號(hào)和傳感器輸入的流程的系統(tǒng)級(jí)示圖;圖4為根據(jù)圖1中履帶式拖拉機(jī)的本發(fā)明的電液壓制動(dòng)閥監(jiān)測(cè)算法的示意圖;和圖5為根據(jù)本發(fā)明在圖1的履帶式拖拉機(jī)中實(shí)施圖4的電液壓制動(dòng)閥監(jiān)測(cè)算法的電液壓制動(dòng)閥監(jiān)測(cè)和控制程序的框圖。具體實(shí)施方式盡管下文陳述了本發(fā)明多個(gè)不同實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明,但是應(yīng)當(dāng)理解,本發(fā)明的法定范圍由權(quán)利要求的詞語(yǔ)限定。該詳細(xì)說(shuō)明僅應(yīng)被解釋為示例的,并不描述本發(fā)明的所有可能實(shí)施方式。使用當(dāng)前技術(shù)或本專(zhuān)利提交日之后開(kāi)發(fā)的技術(shù),可實(shí)施許多替代實(shí)施方式,其仍落入限定本發(fā)明的權(quán)利要求的范圍內(nèi)。還應(yīng)當(dāng)理解,除非在本專(zhuān)利中使用語(yǔ)句“如本文所用的,術(shù)語(yǔ)‘_______’這里被定義成意味著”或類(lèi)似的語(yǔ)句來(lái)明確地定義術(shù)語(yǔ),否則并無(wú)意明示或暗示地限制該術(shù)語(yǔ)的含義超出其平?;蚱胀ǖ暮x,并且該術(shù)語(yǔ)不應(yīng)當(dāng)被解釋成限制在該專(zhuān)利除權(quán)利要求語(yǔ)言以外的任何部分中進(jìn)行的任何陳述為基礎(chǔ)的范圍內(nèi)。在某種程度上,本專(zhuān)利后面權(quán)利要求中記載的所有術(shù)語(yǔ)都以與簡(jiǎn)單含義相吻合的方式被提及在本專(zhuān)利中,其僅為清楚起見(jiàn)這么做,而不是混淆讀者,不意欲通過(guò)暗示或其他方式將該權(quán)利要求術(shù)語(yǔ)限制為該單個(gè)含義。最后,除非通過(guò)記載詞語(yǔ)“意味”和沒(méi)有任何結(jié)構(gòu)記載的功能來(lái)定義權(quán)利要求元素,否則不意欲任何權(quán)利要求元素的范圍基于35U.S.C.§112第六段的應(yīng)用來(lái)解釋。參考圖1,履帶式拖拉機(jī)10形式的運(yùn)土機(jī)的一個(gè)例子可包括底盤(pán)12、由發(fā)動(dòng)機(jī)18驅(qū)動(dòng)的一對(duì)可動(dòng)履帶14和16(未示出)以及形式為刮板20和松土機(jī)22形式的接地工具。拖拉機(jī)10還可包括從工具、拖拉機(jī)10的操作站26中的轉(zhuǎn)向和制動(dòng)控制(未示出)接收指令的電子控制單元24。當(dāng)操作員操縱所述控制時(shí),電子控制單元24響應(yīng)控制發(fā)動(dòng)機(jī)18,在地面28上驅(qū)動(dòng)拖拉機(jī)10,并可操作地控制致動(dòng)器,改變刮板20和松土機(jī)22的高度和方向,以執(zhí)行加工材料的必要挖掘。所示實(shí)施例中,每條履帶14、16都可通過(guò)一系列滑輪支撐在底架上,包括前部空轉(zhuǎn)滑輪30、上部空轉(zhuǎn)滑輪32和驅(qū)動(dòng)滑輪34。驅(qū)動(dòng)滑輪34可通過(guò)變速器(未示出)操作地連接至發(fā)動(dòng)機(jī)18,以接收動(dòng)力,驅(qū)動(dòng)履帶14、16,推進(jìn)拖拉機(jī)10。依賴(lài)于拖拉機(jī)10的設(shè)計(jì)要求,在拖拉機(jī)10中接合滑輪30-34中一個(gè)或多個(gè)、驅(qū)動(dòng)軸(未示出)或都接合的位置可安裝一個(gè)或多個(gè)制動(dòng)裝置(未示出),以進(jìn)一步控制拖拉機(jī)10的推進(jìn)和停止。履帶式拖拉機(jī)10這里用于示例性目的,但是根據(jù)本發(fā)明的電液壓制動(dòng)閥監(jiān)測(cè)可用在使用電液壓制動(dòng)閥制動(dòng)的任意其他類(lèi)型車(chē)輛中。因此,“拖拉機(jī)”、“機(jī)器”、“車(chē)輛”或其他類(lèi)似術(shù)語(yǔ)可用于屬類(lèi)地指代可存在并控制電液壓制動(dòng)閥的設(shè)備。現(xiàn)在參考圖2,控制單元24可包括用于執(zhí)行規(guī)定程序的微處理器40,該程序控制并監(jiān)測(cè)與機(jī)器10相關(guān)的各種功能。微處理器40包括存儲(chǔ)器42,例如用于存儲(chǔ)程序的ROM(只讀存儲(chǔ)器)44、和用作工作內(nèi)存區(qū)的RAM(隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)46,該RAM用在執(zhí)行存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器42中的程序。盡管圖示的是微處理器40,但是也可想到使用其他電子部件,例如微控制器、ASIC(專(zhuān)用集成電路)芯片、或任何其他集成電路裝置??刂茊卧?4電連接至發(fā)動(dòng)機(jī)18、轉(zhuǎn)向裝置48、方向選擇器50、制動(dòng)裝置52、一個(gè)或多個(gè)電液壓制動(dòng)閥54、一個(gè)或多個(gè)相應(yīng)制動(dòng)輸出壓力傳感器56和油溫傳感器58。轉(zhuǎn)向裝置48可為操作站26中的方向盤(pán)、操縱桿、推/拉桿、踏板等。方向選擇器50可為前進(jìn)-空檔-倒檔(“FNR”)裝置等,并向控制單元24提供期望的方向信息。制動(dòng)裝置52可為向控制器24提供制動(dòng)信號(hào)的腳踏板、手控桿或其他裝置。操作中,制動(dòng)系統(tǒng)管理牽引裝置14、16的運(yùn)動(dòng),從而相應(yīng)地管理拖拉機(jī)10的運(yùn)動(dòng)。圖3為示出用于電液壓制動(dòng)閥監(jiān)測(cè)和控制系統(tǒng)的控制信號(hào)和傳感器輸入的流程的系統(tǒng)級(jí)視圖。制動(dòng)控制裝置52向控制單元24提供表明操作員期望增加或減小施加至拖拉機(jī)10的推進(jìn)元件的制動(dòng)力、以阻礙或停止拖拉機(jī)10的運(yùn)動(dòng)的制動(dòng)信號(hào)。在自動(dòng)機(jī)器中,除了由制動(dòng)控制裝置52提供的制動(dòng)信號(hào)之外或作為其替代方式,控制單元24可基于GPS或其他導(dǎo)航系統(tǒng)產(chǎn)生制動(dòng)信號(hào)。響應(yīng)于接收的或計(jì)算的制動(dòng)信號(hào),控制單元24基于制動(dòng)信號(hào)的值輸出指令電液壓制動(dòng)閥54增大或減小制動(dòng)系統(tǒng)中的液壓制動(dòng)壓力的制動(dòng)指令電流。當(dāng)操作員指令制動(dòng)時(shí),電液壓制動(dòng)閥54或增大或減小制動(dòng)輸出壓力,以調(diào)節(jié)制動(dòng)力。雖然示出了單個(gè)電液壓制動(dòng)閥54,但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解,拖拉機(jī)10可包括一個(gè)或多個(gè)電液壓制動(dòng)閥54,本文描述的制動(dòng)閥監(jiān)測(cè)和控制策略被應(yīng)用于每個(gè)制動(dòng)閥54。例如,依賴(lài)于機(jī)器,一些拖拉機(jī)10可具有單個(gè)制動(dòng)閥54作為整個(gè)制動(dòng)系統(tǒng)的主壓力源,或者具有兩個(gè)制動(dòng)閥54,前后軸各一個(gè),或者在前部空轉(zhuǎn)滑輪30和驅(qū)動(dòng)滑輪34都有一個(gè)制動(dòng)閥54,控制對(duì)應(yīng)的制動(dòng)裝置。在采用多個(gè)制動(dòng)閥54時(shí),本文所述的監(jiān)測(cè)和控制系統(tǒng)可實(shí)施為以相似的方式控制每個(gè)制動(dòng)閥54。制動(dòng)輸出壓力傳感器56可感測(cè)由電液壓制動(dòng)閥54產(chǎn)生的制動(dòng)輸出壓力,并發(fā)送制動(dòng)輸出壓力信號(hào)至控制單元24。制動(dòng)輸出壓力信號(hào)可由控制單元24解析,以確定由電液壓制動(dòng)閥54產(chǎn)生的實(shí)際制動(dòng)輸出壓力Pact,從而確定拖拉機(jī)10的實(shí)際制動(dòng)壓力,以便與制動(dòng)控制裝置52指令并由電液壓制動(dòng)閥54輸出的制動(dòng)壓力作比較。如果實(shí)際制動(dòng)輸出壓力等于指令制動(dòng)壓力,那么拖拉機(jī)10按指令以期望速度運(yùn)動(dòng)或停止。然而,如果實(shí)際制動(dòng)壓力不等于指令制動(dòng)壓力,則發(fā)生不期望的運(yùn)動(dòng)或不運(yùn)動(dòng),拖拉機(jī)10不以操作員期望的或控制單元24指令的速度運(yùn)動(dòng)。當(dāng)出現(xiàn)制動(dòng)壓力變化時(shí),可評(píng)估該變化的量和持續(xù)時(shí)間,以確定是否應(yīng)當(dāng)警告操作員和是否應(yīng)當(dāng)停止拖拉機(jī)10。圖4示出了可確定何時(shí)制動(dòng)壓力變化需要校正動(dòng)作的電液壓制動(dòng)閥監(jiān)測(cè)算法100的示圖。該算法100可被設(shè)置成以對(duì)于拖拉機(jī)10合適的相關(guān)取樣率來(lái)執(zhí)行,例如每秒提供50個(gè)樣本的20ms循環(huán),其允許在拖拉機(jī)10的操作速度范圍上的恰當(dāng)響應(yīng)。可通過(guò)將控制單元24對(duì)制動(dòng)閥54的制動(dòng)電流指令輸出輸入至可允許壓力查尋表102來(lái)開(kāi)始該算法100。所述可允許壓力查尋表102可為存儲(chǔ)在控制單元24的存儲(chǔ)器42中的、編制進(jìn)執(zhí)行算法100的軟件中的、或以其他方式在拖拉機(jī)10中實(shí)施的表格,并可配置成為由控制單元24輸出至電液壓制動(dòng)閥54的制動(dòng)電流指令的各值提供可允許最大壓力Pmax和可允許最小壓力Pmin。在接收到制動(dòng)電流指令之后,所述可允許壓力查尋表102可輸出相應(yīng)的可允許最大壓力Pmax和可允許最小壓力Pmin??稍试S最大壓力Pmax可為第一加法-減法器104的一個(gè)輸入,可允許最小壓力Pmin可為第二加法-減法器106的一個(gè)輸入。加法-減法器104、106可都接收由控制單元24根據(jù)從制動(dòng)輸出壓力傳感器56接收的制動(dòng)輸出壓力信號(hào)計(jì)算的實(shí)際制動(dòng)輸出壓力Pact作為第二輸入。第一加法-減法器104可從實(shí)際制動(dòng)輸出壓力Pact減去可允許最大壓力Pmax,以確定最大壓力差Δmax。第二加法-減法器106可從實(shí)際制動(dòng)輸出壓力Pact減去可允許最小壓力Pmin,以確定最小壓力差Δmin。利用該數(shù)學(xué)約定,最大壓力差Δmax和最小壓力差Δmin的小于或等于零的值表示,實(shí)際制動(dòng)輸出壓力Pact在提供給電液壓制動(dòng)閥54的制動(dòng)指令電流所預(yù)期的壓力范圍內(nèi)。如果最大壓力差Δmax或最小壓力差Δmin的值為負(fù)值,則實(shí)際制動(dòng)輸出壓力Pact在可允許壓力范圍外,或者制動(dòng)輸出壓力傳感器56在提供實(shí)際制動(dòng)輸出壓力Pact的不正確測(cè)量。如果最大壓力差Δmax小于零,則實(shí)際制動(dòng)輸出壓力Pact過(guò)高,制動(dòng)系統(tǒng)過(guò)壓,會(huì)引起制動(dòng)器強(qiáng)占和/或爆擠密封件,或者制動(dòng)輸出壓力傳感器56讀取比實(shí)際制動(dòng)輸出壓力Pact高的壓力。如果最小壓力差Δmin小于零,則實(shí)際制動(dòng)輸出壓力Pact過(guò)低,制動(dòng)系統(tǒng)壓力不足,拖拉機(jī)10不會(huì)如預(yù)期那樣快速地停止,或者制動(dòng)輸出壓力傳感器56讀取比實(shí)際制動(dòng)輸出壓力Pact低的壓力。計(jì)算的壓力差Δmax、Δmin可分別輸入至加權(quán)最大壓力差查尋表108和加權(quán)最小壓力差查尋表110,以確定加權(quán)最大壓力差Δmaxw和加權(quán)最小壓力差Δminw。依賴(lài)于實(shí)施方案,最大壓力差Δmax的時(shí)間變化率Vmax可輸入至加權(quán)最大壓力差查尋表108,最小壓力差Δmin的時(shí)間變化率Vmin可輸入至加權(quán)最小壓力差查尋表110,以確定加權(quán)壓力差Δmaxw、Δminw。加權(quán)壓力差查尋表108、110可為存儲(chǔ)在控制單元24的存儲(chǔ)器42中的、編制進(jìn)執(zhí)行算法100的軟件中的、或以其他方式在拖拉機(jī)10實(shí)施的表格。加權(quán)壓力差查尋表108、110可配置成識(shí)別計(jì)算的壓力差Δmax、Δmin的指示實(shí)際制動(dòng)輸出壓力Pact在可允許壓力范圍內(nèi)的值。因此,在加權(quán)最大壓力差查尋表108接收值小于零的最大壓力差Δmax時(shí),算法100評(píng)估可允許最大壓力Pmax的部分可終止,并等待下一制動(dòng)壓力取樣循環(huán),以再次將實(shí)際制動(dòng)輸出壓力Pact與可允許最大壓力Pmax作比較。類(lèi)似地,當(dāng)實(shí)際制動(dòng)輸出壓力Pact大于可允許最小壓力Pmin時(shí),算法100通過(guò)加權(quán)最小壓力差查尋表110進(jìn)行的部分可終止。本領(lǐng)域的技術(shù)人員會(huì)理解,在可允許壓力查尋表102被恰當(dāng)?shù)嘏渲脼閷?duì)于制動(dòng)指令電流的任何值來(lái)說(shuō),可允許最小壓力Pmin小于可允許最大壓力Pmax時(shí),在給定取樣循環(huán)期間,計(jì)算的壓力差Δmax或Δmin中僅一個(gè)可大于零。當(dāng)實(shí)際制動(dòng)輸出壓力Pact在可允許制動(dòng)壓力范圍外時(shí),計(jì)算的壓力差Δmax或Δmin中值大于零的那個(gè)可用在相應(yīng)的加權(quán)壓力差查尋表108或110中。加權(quán)壓力差查尋表108、110可配置成說(shuō)明在實(shí)際制動(dòng)輸出壓力Pact顯著在可允許制動(dòng)壓力范圍外時(shí),拖拉機(jī)10的停止能力或無(wú)力、停止拖拉機(jī)10所需的減少或增加的時(shí)間和距離、及觸發(fā)校正措施時(shí)算法100的相應(yīng)更快響應(yīng)。因此,加權(quán)壓力差查尋表108、110可配置成分別輸出在比較低壓力差更高的計(jì)算壓力差Δmax、Δmin處更大的加權(quán)壓力差Δmaxw、Δminw。計(jì)算壓力差Δmax、Δmin的時(shí)間變化率Vmax、Vmin可分別由控制單元24基于在多個(gè)取樣循環(huán)上計(jì)算的壓力差Δmax、Δmin來(lái)計(jì)算,并可提供實(shí)際制動(dòng)輸出壓力Pact在可允許壓力范圍外的量是增大還是減小的指示。在壓力差Δmax或Δmin增大時(shí),相應(yīng)的加權(quán)壓力差查尋表108或110可配置成產(chǎn)生比壓力差Δmax或Δmin減小時(shí)更大的加權(quán)壓力差Δmaxw或Δminw,以對(duì)惡化的制動(dòng)問(wèn)題更具響應(yīng)。加權(quán)壓力差Δmaxw、Δminw可表示為具有壓力單位的數(shù)字,或可為具有反應(yīng)制動(dòng)問(wèn)題量級(jí)的值的無(wú)量綱比值,例如表示被計(jì)算壓力差Δmax或Δmin用盡的壓力變化極限值的百分比的小數(shù)。加權(quán)壓力差查尋表108、110的加權(quán)壓力差Δmaxw、Δminw可分別輸入至相應(yīng)第一積分器112和第二積分器114,該積分器可在制動(dòng)輸出壓力傳感器56和制動(dòng)裝置52的一系列讀數(shù)上累計(jì)加權(quán)壓力差Δmaxw、Δminw。取樣率也可被考慮進(jìn)加權(quán)壓力差查尋表108、110,使得在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)間觸發(fā)警報(bào)。依賴(lài)于計(jì)算壓力差Δmax或Δmin大于零的加權(quán)壓力差Δmaxw、Δminw在積分器112或114被加至累計(jì)的積分值CIVmax或CIVmin,以便后續(xù)與積分極限IL的比較。只要實(shí)際制動(dòng)輸出壓力Pact在可允許壓力范圍外,累計(jì)積分值CIVmax或CIVmin就可繼續(xù)被增加。如果最大壓力差Δmax不大于零,則制動(dòng)系統(tǒng)未過(guò)壓,加權(quán)最大壓力差Δmaxw的最大累計(jì)積分值CIVmax可在查尋表108被重置為零,使得當(dāng)再次檢測(cè)到過(guò)壓時(shí),積分值可重新開(kāi)始累計(jì)。如果最小壓力差Δmin不大于零,則制動(dòng)系統(tǒng)不壓力不足,加權(quán)最小壓力差Δminw的最小累計(jì)積分值CIVmin可在查尋表110被重置為零,使得當(dāng)再次檢測(cè)壓力不足時(shí),積分值可重新開(kāi)始累計(jì)。在將加權(quán)壓力差Δmaxw、Δminw于積分器112或114加到累計(jì)積分值CIVmax、CIVmin之后,累計(jì)積分值CIVmax、CIVmin可分別在相應(yīng)的第一比較器116或第二比較器118與積分極限IL作比較。積分極限IL可為恒定值,該值在滿(mǎn)足累計(jì)積分值CIVmax、CIVmin時(shí)會(huì)引起發(fā)送至操作員的警告。累計(jì)積分值CIVmax、CIVmin在比較器116、118與積分極限IL的比較的結(jié)果可輸出至OR門(mén)120,使得當(dāng)實(shí)際制動(dòng)輸出壓力Pact過(guò)高或過(guò)低時(shí)可發(fā)出警告或其他校正響應(yīng)。滿(mǎn)足積分極限IL也會(huì)引起施加制動(dòng),拖拉機(jī)10被鎖定,直到問(wèn)題解決為止。還有其他的因素與確定積分極限IL和控制拖拉機(jī)10多快地響應(yīng)過(guò)壓和壓力不足情形相關(guān)。內(nèi)外部因素會(huì)影響拖拉機(jī)10的響應(yīng)性。例如,拖拉機(jī)10中的油溫會(huì)提供油粘度及其對(duì)拖拉機(jī)10的系統(tǒng)反應(yīng)和拖拉機(jī)10對(duì)制動(dòng)指令的響應(yīng)性的影響的指示。油溫可具有與油粘度相反的關(guān)系,使得天冷時(shí)系統(tǒng)響應(yīng)較低和更容錯(cuò)。在這些及其他變量影響拖拉機(jī)10對(duì)制動(dòng)問(wèn)題作反應(yīng)的能力時(shí),算法100可包括用于確定當(dāng)前操作條件的積分極限IL的積分極限查尋表122。在所示實(shí)施例中,油溫傳感器58的油溫被發(fā)送至控制單元24(圖3),并輸入至積分極限查尋表122,該表可存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器42中、編制進(jìn)控制單元24的控制軟件中、或以其他方式在拖拉機(jī)10中實(shí)施。積分極限IL可從查尋表122輸出,并在比較器116、118與累計(jì)積分值CIVmax、CIVmin作比較。如果累計(jì)積分值CIVmax、CIVmin超過(guò)積分極限IL,則開(kāi)始校正工作。如果否,控制單元24可繼續(xù)監(jiān)測(cè)指令制動(dòng)壓力和實(shí)際制動(dòng)輸出壓力Pact,以確定制動(dòng)壓力問(wèn)題是否持續(xù)。油溫是確定積分極限IL時(shí)考慮的因素的一個(gè)例子,影響拖拉機(jī)10的反應(yīng)的其他條件也編入積分極限查尋表122的配置中。此外,查尋表122可配置成接收和評(píng)估影響拖拉機(jī)10的操作的多個(gè)因素的信息。影響拖拉機(jī)10的操作和響應(yīng)性的其他因素對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員是顯而易見(jiàn)的,被發(fā)明人考慮用在根據(jù)本公開(kāi)的檢測(cè)和反應(yīng)非指令動(dòng)作中。電液壓制動(dòng)閥監(jiān)測(cè)算法100可在如圖3所示電液壓制動(dòng)閥監(jiān)測(cè)和控制程序130中的控制單元24實(shí)施。程序130可開(kāi)始于框132,這里當(dāng)操作員致動(dòng)操作站26內(nèi)拖拉機(jī)10的起動(dòng)器時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)18被控制單元24起動(dòng)。在發(fā)動(dòng)機(jī)18起動(dòng)之后,控制可進(jìn)行至框134、136,這里控制單元24可通過(guò)將值設(shè)置為零并指示未檢測(cè)到制動(dòng)過(guò)壓或壓力不足來(lái)初始化存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器42中的累計(jì)積分值CIVmax、CIVmin。隨著發(fā)動(dòng)機(jī)18運(yùn)行,操作員可進(jìn)行操作拖拉機(jī)10的其他準(zhǔn)備,例如相對(duì)于地面28定位刮板20和松土機(jī)22,并將變速器(未示出)與發(fā)動(dòng)機(jī)18接合,然后開(kāi)始向前或向后推進(jìn)拖拉機(jī)10。隨著拖拉機(jī)10運(yùn)動(dòng),控制可進(jìn)行至框138,這里控制單元24可檢測(cè)制動(dòng)裝置52的制動(dòng)信號(hào)。不管制動(dòng)裝置52的類(lèi)型,控制單元24配置成接收制動(dòng)裝置52的制動(dòng)信號(hào),并解析該信號(hào),以確定電液壓制動(dòng)閥54產(chǎn)生的制動(dòng)壓力的大小。從制動(dòng)裝置52接收到了制動(dòng)信號(hào),控制可進(jìn)行至框140,這里控制單元24可輸出制動(dòng)指令電流到電液壓制動(dòng)閥54,以引起制動(dòng)閥54響應(yīng)并在制動(dòng)系統(tǒng)中產(chǎn)生規(guī)定大小的制動(dòng)壓力。制動(dòng)指令電流可引起制動(dòng)壓力升高、引起降低、或?qū)⒅苿?dòng)壓力保持在當(dāng)前水平。當(dāng)制動(dòng)閥54接收到制動(dòng)指令電流并且制動(dòng)閥54產(chǎn)生制動(dòng)壓力時(shí),程序130的控制可進(jìn)行至框142,這里控制單元24可檢測(cè)并確定實(shí)際制動(dòng)輸出壓力Pact。在圖3的實(shí)施例中,實(shí)際制動(dòng)輸出壓力Pact可通過(guò)由制動(dòng)輸出壓力傳感器56提供的制動(dòng)輸出壓力信號(hào)來(lái)確定,其中制動(dòng)輸出壓力信號(hào)表示電液壓制動(dòng)閥54產(chǎn)生的制動(dòng)壓力。當(dāng)在框142處確定實(shí)際制動(dòng)輸出壓力Pact之后,控制可進(jìn)行至框144,這里控制單元24確定可允許最大壓力Pmax、可允許最小壓力Pmin、最大壓力差Δmax和最小壓力差Δmin??稍试S壓力Pmax、Pmin可通過(guò)輸入制動(dòng)指令電流至可允許壓力查尋表102來(lái)確定,壓力差Δmax、Δmin可通過(guò)分別輸入實(shí)際制動(dòng)輸出壓力Pact和可允許壓力Pmax、Pmin至加法-減法器104、106來(lái)確定。然后壓力差Δmax、Δmin可在框146、148處分別被輸入加權(quán)壓力差查尋表108、110,以確定壓力差Δmax、Δmin中的一個(gè)還是兩個(gè)大于零。如果控制單元24在框146確定最大壓力差Δmax不大于零,則實(shí)際制動(dòng)輸出壓力Pact小于可允許最大壓力Pmax,程序130的過(guò)壓部分可返回框134,以將累計(jì)積分值CIVmax重置為等于零。類(lèi)似地,如果在框148處最小壓力差Δmin不大于零,則程序130的壓力不足部分的控制可返回框136,以將最小累計(jì)積分值CIVmin重新初始化為零。首先參考程序130的過(guò)壓部分,如果控制單元24在框146確定最大壓力差Δmax大于零,則可能正發(fā)生過(guò)壓,控制可進(jìn)行至框150,以確定加權(quán)最大壓力差Δmaxw。加權(quán)最大壓力差Δmaxw可由上述控制單元24通過(guò)輸入最大壓力差Δmax和最大壓力差Δmax的時(shí)間變化率Vmax至加權(quán)最大壓力差查尋表108來(lái)確定。在確定加權(quán)最大壓力差Δmaxw之后,控制可進(jìn)行至框152,使得可將加權(quán)最大壓力差Δmaxw加至最大累計(jì)積分值CIVmax。加權(quán)最大壓力差Δmaxw可被輸入積分器112,積分器112進(jìn)而會(huì)將最大累計(jì)積分值CIVmax增加加權(quán)最大壓力差Δmaxw。然后在框154確定積分極限IL。如上所述,積分極限IL可為恒定值,或可由控制單元24在積分極限查尋表122中基于拖拉機(jī)10的一個(gè)或多個(gè)操作變量或參數(shù)的當(dāng)前值(例如,油溫傳感器58測(cè)量的當(dāng)前油溫)來(lái)確定。在框152、154確定兩個(gè)值之后,然后可在框156將更新的最大累計(jì)積分值CIVmax與積分極限IL作比較。更新的最大累計(jì)積分值CIVmax可連同拖拉機(jī)10的積分極限IL被輸入至比較器116。如果最大累計(jì)積分值CIVmax小于積分極限IL,則過(guò)壓條件對(duì)于程序130中實(shí)施的算法100不具有足夠的大小和持續(xù)時(shí)間,無(wú)法通過(guò)控制單元24觸發(fā)響應(yīng)策略來(lái)警告操作員或停止拖拉機(jī)10。換句話(huà)說(shuō),制動(dòng)系統(tǒng)中的過(guò)壓仍在拖拉機(jī)10的當(dāng)前操作條件的可接受極限內(nèi)。因?yàn)槔塾?jì)過(guò)壓未超過(guò)可接受極限,所以控制可返回框138,繼續(xù)執(zhí)行操作員通過(guò)制動(dòng)裝置52提供的制動(dòng)信號(hào)、將實(shí)際制動(dòng)輸出壓力Pact與可允許最大壓力Pmax作比較、及如果實(shí)際制動(dòng)輸出壓力Pact大于可允許最大壓力Pmax則增加表示累計(jì)過(guò)壓的值?;蛘撸绻诳?56比較時(shí),最大累計(jì)積分值CIVmax大于或等于積分極限IL,控制則進(jìn)行至框158,這里控制單元24在認(rèn)識(shí)到過(guò)壓的大小和持續(xù)時(shí)間超過(guò)可接受極限,可啟動(dòng)制動(dòng)過(guò)壓響應(yīng)策略。在一種實(shí)施方案中,響應(yīng)策略可包括給操作員提供感覺(jué)明顯的警告或警報(bào),同時(shí)允許拖拉機(jī)10繼續(xù)以過(guò)壓條件操作。警告可包括引起控制單元24點(diǎn)亮操作站26中的警告燈(未示出)、從揚(yáng)聲器(未示出)輸出聲音警報(bào)信息或汽笛聲、在操作站26的顯示裝置(未示出)上輸出可視警報(bào)信息、或以其他方式通知操作員。在其他實(shí)施方案中,例如在拖拉機(jī)10自動(dòng)地操作,車(chē)上沒(méi)有操作員時(shí),可通過(guò)控制單元24接合副制動(dòng)機(jī)構(gòu)(未示出),以停止拖拉機(jī)10并鎖定拖拉機(jī)10,直到可執(zhí)行維護(hù)為止。其他響應(yīng)策略對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員是顯而易見(jiàn)的。在拖拉機(jī)10的操作繼續(xù)時(shí),控制可從框158返回框138,繼續(xù)監(jiān)測(cè)實(shí)際制動(dòng)輸出壓力Pact。如果過(guò)壓繼續(xù),則繼續(xù)警報(bào)和警告。如果實(shí)際制動(dòng)輸出壓力Pact降低至低于可允許最大壓力Pmax,則當(dāng)最大累計(jì)積分值CIVmax被重置為零時(shí),控制單元24可停止輸出警報(bào)和警告信息。如果控制單元24在框146確定最小壓力差Δmin大于零,則程序130的制動(dòng)壓力不足部分可通過(guò)框160-166以與過(guò)壓部分相類(lèi)似的方式執(zhí)行。控制可進(jìn)行至框160,以在加權(quán)最小壓力差查尋表110確定加權(quán)最小壓力差Δminw。然后在框162,該加權(quán)最小壓力差Δminw被積分器114加至最小累計(jì)積分值CIVmin,并在框164確定積分極限IL。在框162、164確定兩個(gè)值之后,則可在框166通過(guò)比較器118將更新的最小累計(jì)積分值CIVmin與積分極限IL做比較。如果最小累計(jì)積分值CIVmin小于積分極限IL,則控制可回到框138。如果在框166比較時(shí)最小累計(jì)積分值CIVmin大于或等于積分極限IL,則控制可進(jìn)行至框158,以執(zhí)行適當(dāng)?shù)捻憫?yīng)策略。工業(yè)實(shí)用性在電液壓制動(dòng)閥監(jiān)測(cè)和控制程序130中實(shí)施的電液壓制動(dòng)閥監(jiān)測(cè)算法100解決了之前系統(tǒng)中存在的有關(guān)現(xiàn)有系統(tǒng)敏感性的問(wèn)題,以在低壓和高壓觸發(fā),并響應(yīng)影響車(chē)輛對(duì)操作員指令的響應(yīng)性和反應(yīng)制動(dòng)系統(tǒng)中的過(guò)壓和壓力不足情形的能力的變量條件。算法100取代了現(xiàn)有系統(tǒng),僅基于大于或小于期望制動(dòng)壓力、并可能持續(xù)特定時(shí)間的實(shí)際制動(dòng)壓力來(lái)響應(yīng)。算法100提供壓力差的大小的加權(quán),并且在某些實(shí)施方案中,提供壓力差的時(shí)間變化率。壓力差較大時(shí),車(chē)輛可對(duì)壓力差更快地反應(yīng),其中操作員具有比較低壓力差時(shí)更少的時(shí)間和距離來(lái)反應(yīng)。之前,不管壓力差的大小或壓力差變化的比率,車(chē)輛在相同規(guī)定時(shí)間周期后反應(yīng)。通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的算法100,當(dāng)壓力差及壓力差的變化率表明檢測(cè)的過(guò)壓或壓力不足問(wèn)題更嚴(yán)重時(shí),提供給積分器112、114的加權(quán)制動(dòng)壓力差更大,使得累計(jì)積分值以更快的速率增加。累計(jì)積分值接近積分極限越快,使得對(duì)制動(dòng)條件的響應(yīng)觸發(fā)越早以通知操作員,并允許車(chē)輛和操作員在發(fā)生事故之前作出反應(yīng)。相反,當(dāng)過(guò)壓或壓力不足問(wèn)題不太嚴(yán)重時(shí),算法100會(huì)觸發(fā)響應(yīng)較慢。當(dāng)壓力差低于較高壓力差時(shí),加權(quán)制動(dòng)壓力差會(huì)通常較低。結(jié)果,在較低壓力差時(shí),這時(shí)對(duì)情形反應(yīng)的速度不那么關(guān)鍵,制動(dòng)條件響應(yīng)將會(huì)稍后觸發(fā)。算法100還基于車(chē)輛對(duì)操作員指令的響應(yīng)性和響應(yīng)制動(dòng)問(wèn)題的能力來(lái)調(diào)節(jié)積分極限,從而調(diào)節(jié)車(chē)輛反應(yīng)過(guò)壓和壓力不足情形的速度。車(chē)輛不同地基于影響車(chē)輛性能的內(nèi)部因素和外部條件做出反應(yīng)。有時(shí),車(chē)輛可比車(chē)輛設(shè)計(jì)的正常性能更快或更慢地響應(yīng)。例如,油溫影響油的粘度,這影響車(chē)輛對(duì)操作員和控制單元24發(fā)出的指令的反應(yīng),例如拖拉機(jī)10轉(zhuǎn)彎和改變制動(dòng)壓力。油在起動(dòng)時(shí)或在低溫操作環(huán)境中更粘,使用此油的相應(yīng)車(chē)輛系統(tǒng)響應(yīng)性較低。查尋表122可配置成說(shuō)明在油溫傳感器58表明油具有較低溫度時(shí)車(chē)輛反應(yīng)和提供增加積分極限的能力。在較高溫度,例如在發(fā)動(dòng)機(jī)18運(yùn)行并向油傳遞熱量之后,或者車(chē)輛操作在高溫環(huán)境中,油的粘度會(huì)降低,車(chē)輛系統(tǒng)的反應(yīng)速度加快。油溫與車(chē)輛性能之間的關(guān)系會(huì)被編入積分極限查尋表122,使得當(dāng)油溫升高時(shí),積分極限降低。其他內(nèi)外部因素也會(huì)影響車(chē)輛的性能,可被考慮進(jìn)積分極限查尋表122。這些因素對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員是顯而易見(jiàn)的,發(fā)明人考慮將這類(lèi)因素用在對(duì)過(guò)壓和壓力不足情形的檢測(cè)和響應(yīng)中,如已經(jīng)用在根據(jù)本公開(kāi)的算法100和程序130中。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚,在不脫離本發(fā)明的范圍或宗旨的情形下可對(duì)所公開(kāi)的系統(tǒng)和方法進(jìn)行各種修改和變型。從本文所公開(kāi)發(fā)明的說(shuō)明和實(shí)踐,本發(fā)明的其他實(shí)施方式對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員是顯而易見(jiàn)的。所述說(shuō)明和實(shí)例僅被認(rèn)為是示例性的。