CN101636301A - 带滑移控制的助力制动系统 - Google Patents
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Abstract
一种总泵缸,其包括壳体和布置在壳体中的第一副活塞。第一副活塞与壳体相配合而形成第一副腔室,随着第一副活塞在壳体中移动,第一副腔室的容积发生变化。第二副活塞被布置在壳体,其与壳体相配合而形成第二副腔室,随着第二副活塞在壳体中移动,第二副腔室的容积发生变化。阶梯形的主活塞被布置在壳体中。主活塞与壳体相配合而形成主腔室,随着主活塞在壳体中移动,主腔室的容积发生变化。主活塞形成了抵接表面,其可受到驱动而与第一副活塞和第二副活塞相抵接,以移动第一副活塞和第二副活塞。在主活塞受到驱动时,主活塞弹簧在其上保持复原力。
Description
技术领域
本发明总体上涉及一种制动系统,其用于以可控的方式将液压制动压力施加到车辆的制动器上。
更具体而言,本发明涉及这样一种制动系统:其使用了具有多活塞-多腔室制动总泵缸的电-液助力制动系统。
背景技术
电-液型制动系统通常包括由人力驱动的制动总泵缸,其通过隔离阀与车轮上的车辆制动器相联接。当车辆驾驶员向制动踏板施加压力时,向踏板模拟器输送了加压的液压流体,以模拟常规制动系统中反作用在驾驶员脚上的压力。压力传感器测量出由驾驶员作用在踏板上的输入压力所产生的作用力,并产生出代表驾驶员预期制动效力的信号。代表所施加压力的信号被提供给电子控制单元,该单元对一个或多个由电动机驱动的泵的工作进行控制,以向车辆制动致动器输送加压后的液压制动流体流。如果这种电-液型制动系统与辅助性的制动子系统-例如防抱死制动系统配合工作,则当急速动作时,这些辅助性制动子系统的工作可能会造成压差和流量方面的问题。
另外,在出现电气故障或液压故障期间,电子液压制动系统具有防备发生液压故障或电气故障的保险措施,在此情况下在可利用人工来完成操作。该操作通常包括对一个或多个隔离阀执行失电处理,以便于无需电动驱动泵的助力作用就能从总泵缸向车辆的制动致动器直接执行人工制动(通过备用管路)。但是,某些系统(例如受让人为Robert Bosch GmbH的第6733090号美国专利所公开的系统)要依赖于一个或多个隔离阀进行工作,以使得加压制动流体从总泵缸流出而分别地驱动一个或多个车辆制动致动器。某些制动系统带有单条管路,其用于将电-液制动流体输送向与单个车辆轮轴相关的一组车轮(也就是说,或者是前轮组、或者是后轮组),而另一组车轮的制动器却是严格的液压驱动类型。其它一些制动系统带有两个电-液制动管路(即为第一轮组设置的第一管路和为第二轮组设置的第二管路)。但是,这样的系统通常要依赖于如下的假定条件:允许液压制动流体从总泵缸流向车辆制动致动器的隔离阀的失电常态为开启状态。如果隔离阀在关闭状态变得不可操作、或者如果发生了液压泄漏,则这些系统易于出现问题:没有任何人工“促推”(push through)能力。
此外,对于多腔室和多活塞的总泵缸-诸如第PCT/US2005/016179号PCT申请所公开的总泵缸(其申请日为2005年5月6日,且与本申请一样处于待审定状态),必须要对尺寸进行优化,以适应于发动机舱中的装配限界。此外,如果电-液制动模块被与制动总泵缸单独分开地封装,则在必须要肃清气体的、隔离开的制动模块中可能会存留有气体。如果制动总泵缸所处位置高于制动模块的位置,被存留住的气体通常无法从总泵缸自然地排出到制动模块中(并最终排出到蓄液器中)。
附图说明
图1中的示意图表示了根据本发明第一优选实施方式的制动系统;
图2是根据本发明第一优选实施方式的总泵缸的放大示意图;
图3是根据本发明第一优选实施方式的总泵缸的(俯视)剖视图;
图4是制动模块液压控制单元的管路图,其表示出了根据本发明第一优选实施方式的各个部件的剖面结构;
图5中的剖视图表示了根据本发明第一优选实施方式的多功能阀;
图6是根据本发明本发明第二优选实施方式的制动系统的示意图;
图7中的剖视图表示了根据本发明第二优选实施方式的总泵缸;
图8中的示意图表示了根据本发明第三优选实施方式的制动系统;
图9中的示意图表示了根据本发明第四优选实施方式的制动系统;
图10中的示意图表示了根据本发明第五优选实施方式的制动系统;
图11中的示意图表示了根据本发明第六优选实施方式的制动系统;以及
图12中的示意图表示了根据本发明第七优选实施方式的制动系统。
具体实施方式
图1中表示了根据本发明的车辆制动系统(其总体上被标为20)的第一实施方式,其用于在制动系统中施加主动的液压助力作用。该制动系统20适于被用在地面车辆上-例如具有四个车轮、且各个车轮具有制动器的机动车辆上。另外,可为该制动系统20设置其它的制动功能-例如防抱死制动功能和其它的滑移控制特性,以便于能有效地对车辆实施制动,同时能为车辆的操作人员模拟正常的响应和踏板感受。
制动系统20包括与蓄液器24保持流路连通的总泵缸22,其与制动模块26配合作用,用于对车辆后轮轴29上的第一车辆制动器28a和第二车辆制动器28b、以及车辆前轮轴31上的第三车辆制动器28c和第四车辆制动器28d施加作用,以对车辆实施制动。每个车辆制动器28a-28d都包括由加压制动流体的作用操作的常规制动件。该制动件例如可以是安装在车辆上的、与随着车轮一起旋转的摩擦元件(例如制动盘)相接合的制动卡钳,由此对相关的车轮执行制动。
从图2和图3也可看出,总泵缸22包括总泵缸壳体30。尽管在下文中总泵缸壳体30被描述为单体的壳体部分,但总泵缸壳体30可被制为两个或多个单独制成的壳体部分,它们被联接到一起,或者总泵缸壳体也可被制为单个壳体。总泵缸22包括主壳体部分32,其被制在总泵缸壳体30的第一端34处。第一端34包括端部开口的第一筒腔36,其直径为第一直径。第一筒腔36与主壳体部分32中的第二筒腔38利用阶梯结构相接,第二筒腔38的直径小于第一筒腔36的直径。第一筒腔36和第二筒腔38在轴向上是相互对准的。主壳体部分32包括与流体管路42相联的第一端口40和与流体管路46相联的第二端口44。
主壳体部分32与带有第三筒腔50的中间壳体部分48制成一体。第二筒腔38与第三筒腔50利用阶梯结构相连,其中,优选地是,第三筒腔50的直径大于第二筒腔38的直径。第二筒腔38在轴向上与第三筒腔50对准。中间壳体部分48具有与流体管路46相联的第三端口52,流体管路46与蓄液器24保持流路连通。
中间壳体部分48与第一副壳体部分54和第二副壳体部分56制成一体。第一副壳体部分54具有第四筒腔58。中间壳体部分48的第三筒腔50利用阶梯的结构扩大为第一副壳体部分54的第四筒腔58。第四筒腔58再利用阶梯的结构缩小为第五筒腔60。
第二副壳体部分56包括第六筒腔62。中间壳体部分48的第三筒腔50利用阶梯结构扩大到第二副壳体部分56的第六筒腔62。第六筒腔62利用阶梯结构缩小为第七筒腔64。
第四筒腔58和第五筒腔60在轴向上相互对准,第六筒腔62和第七筒腔64在轴向上也相互对准。优选地是,第四筒腔58和第六筒腔60是相互平行的,且具有相同的直径。此外,优选地是,第五筒腔60和第七筒腔64是相互平行的,并具有相同的直径。
第一副壳体部分54包括与流体管路68相联的第四端口66、均与流体管路74相联的第五端口70和第六端口72、以及与第二制动流体管路78相联的第七端口76。
第二副壳体部分56包括与流体管路82相联的第八端口80、均与流体管路86相联的第九端口84和第十端口85、以及与第三制动流体管路90相联的第十一端口88。
制动踏板92通过输入杆95与总泵缸22主活塞94的第一端相联。行程传感器96产生出的信号代表着制动踏板92的行程长度。
主活塞94包括第一柱体部分98,其外径略小于第一筒腔36的内径。主活塞94的第一柱体部分98可在第一筒腔36中滑动。在第一筒腔36的内表面上嵌有主密封件100,用于防止制动流体从第一柱体部分98与主壳体部分32第一筒腔36的内表面之间沿任一方向发生泄漏。此外,在第一筒腔36的内壁面中嵌有第一密封件102,用于防止流体沿主密封件100的方向流动。
第一柱体部分98利用阶梯结构与第二柱体部分104相连。第二柱体部分104的外径显著地小于第一柱体部分98的外径。第二柱体部分104可在第一筒腔36和第二筒腔38中滑动。第二筒腔38中设置有第二密封件106。第一密封件102和第二密封件106密封了它们之间的区域,从而形成了主腔室108。第二密封件106提供了单向密封作用,用于防止制动流体从主腔室108中流出。
主活塞94的第二柱体部分104利用阶梯结构扩大到第三柱体部分110。第三柱体部分110的外径大于第二柱体部分104的外径。第三柱体部分110可在第三筒腔50中滑动。第三筒腔50具有第三密封件112和第四密封件114。密封件106、112、以及114与总泵缸壳体30、第一副壳体部分54、第二副壳体部分56、主活塞94、抵接构件122、第一副活塞126、以及第二副活塞127相配合,以进行密封,从而形成中间腔室115。
主活塞94带有抵接表面116。主活塞弹簧118被布置在主活塞94的抵接表面116与抵接构件122的抵接表面120之间,且处于预加载的状态。抵接表面116和122可带有阶梯形的部分,用于将主活塞弹簧118保持在每个对应的抵接表面116和120上。
主活塞94抵接表面116的一部分与第一副活塞126的第一端124对准。第一副活塞126包括第一柱体部分128,其以阶梯结构扩大到第二柱体部分130。第二柱体部分130的直径大于第一柱体部分128的直径。第二柱体部分130利用阶梯结构缩小到第一副活塞126的第三柱体部分132。第三柱体部分132的直径小于第二柱体部分130的直径。第一副活塞弹簧134被布置成围绕着第三柱体部分132的环周。第一副活塞弹簧134的两个端部被布置在阶梯表面与阶梯部分之间,其中,前者的阶梯表面是指第二柱体部分130与第三柱体部分132之间过渡的阶梯表面,阶梯部分是指第四筒腔58与第五筒腔60之间过渡的阶梯部分。
主活塞94的抵接表面116与第二副活塞127的第一端136对准。第二副活塞127具有第一柱体部分140,其利用阶梯结构扩大到第二柱体部分142。第二柱体部分142的直径大于第一柱体部分140的直径。第二柱体部分142再利用阶梯结构缩小到第二副活塞127的第三柱体部分144,第三柱体部分的直径小于第二柱体部分142的直径。第二副活塞弹簧146被布置成围绕着第三柱体部分144的环周。第二副活塞弹簧146的两端被布置在阶梯表面与阶梯部分之间,其中,前者的阶梯表面是指第二柱体部分142与第三柱体部分144之间过渡的阶梯表面,阶梯部分是指第六筒腔62与第七筒腔64之间过渡的阶梯部分。
将副活塞弹簧134和146定位成分别围绕着第一副活塞126和第二副活塞127的环周,这样的定位可防止两弹簧在被压缩时出现扭曲。此外,与将各个副活塞弹簧装配到各个相应的副活塞前方的方案相反,这样的定位方式可减小总泵缸22的总长度。
第五密封件148被布置成围绕着第一副活塞126第二柱体部分130的外表面,且可随着第一副活塞126一起移动。第五密封件148和第三密封件112将第二中间腔室150密封在它们之间。类似地,第六密封件152被布置成围绕着第二副活塞127第二柱体部分142的外表面,且可随着第二副活塞127一起移动。第六密封件152和第四密封件114将第三中间腔室154密封在它们之间。
第七密封件156被布置成围绕着第一副活塞126第三柱体部分132的外表面。在由第七密封件156、第一副活塞126的端部、以及第五筒腔60的内壁所封闭的区域之间形成了第一副腔室158。
第八密封件160被布置成围绕着第二副活塞127第三柱体部分144的外表面。在由第八密封件160、第二副活塞127的端部、以及第七筒腔64的内壁所封闭的区域之间形成了第二副腔室162。
在正常的助力制动操作过程中,阶梯形的副活塞126和127(更具体而言是第一副活塞126和第二副活塞127的第三柱体部分132和144)对后方的偏置作用进行补偿,且在没有电力时减小后方的动力学分配比例。第三柱体部分132和144的直径小于每个相应的副活塞上对应的第二柱体部分136和142的直径。这样的结构允许分别围绕着第一、第二副活塞126和127布置的第七密封件156和第八密封件160可以较小。随着制动踏板92被释放,由于各个活塞126、127与对应的密封件156和160相接触的表面积被减小了,所以各个副活塞126和127将被从对应的筒腔60和64中拖拽出。结果就是,每个副活塞126、127在对应的筒腔60、64中滑入和滑出时所产生的摩擦作用减小了。
类似地,主活塞94第二柱体部分104缩小的直径使得其与第二密封件106的接触表面所产生的摩擦作用减小。如上文讨论的那样,主活塞94在主壳体部分32第二筒腔38中移动的难度要小于将第二筒腔38的直径设计成与第一筒腔36相同情况下的难度。结果就是,由于第二筒腔38的内壁与第二密封件106之间接触面积的减小,主活塞94在第二筒腔38中滑入或滑出时所产生的摩擦作用减小。
第一副活塞126第一柱体部分128的一部分可在中间壳体部分48和第一副壳体部分54中滑动。第二柱体部分130可在第一副壳体部分54的第四筒腔58中滑动。第三柱体部分132的一部分可在第一副壳体部分54的第四筒腔58以及第五筒腔60中滑动。在第一副壳体部分54中,弹簧134被围绕着第一副活塞126进行布置,其处于预加载状态,以便于对第一副活塞126实施偏置作用。
第二副活塞127第一柱体部分140的一部分可在中间壳体部分48以及第二副壳体部分56中滑动。第二柱体部分142可在第二副壳体部分56的第六筒腔62中滑动。第三柱体部分144的一部分可在第二副壳体部分56的第六筒腔62和第七筒腔64中滑动。在第二副壳体部分56中,弹簧146被围绕着第二副活塞127进行布置,其处于预加载状态,以便于对第二副活塞127实施偏置作用。
返回来参见图1,主管路178将液压制动流体从蓄液器24输送给由电动机182驱动的泵180。在该优选实施方式中,电动机182是磁通转换的无刷电机,其可对自身的输出扭矩进行监控。高压蓄能器(HPA)184通过流体管路186与泵180实现流体连通。HPA184在图中被表示为活塞型的蓄能器,其带有滑动的密封件和起到弹簧作用的预充氮气。也可使用带有隔膜型的HPA,这种HPA带有用金属、橡胶、塑料或其它弹性体材料制成的隔膜。还可以使用其它类型的、具有体积可压缩性的合适气体。容纳在HPA184中的预充氮气将活塞偏置向HPA184的流体连接点。当然,任何合适的蓄能器设计都可被采用,且HPA184不必是图中描绘的活塞型。例如,HPA184可以是球胆或隔膜驱动型的蓄能器。另外,也可以不采用压缩气体,而是利用弹簧或其它可压缩的弹性构件(例如弹性体材料)来在HPA184中实施反作用。对于反作用着一定体积密封气体的蓄能器中,根据当所有制动流体都被排空时的实际气体体积来设计蓄能器的尺寸。对于给定的蓄能器,在可工作的压力区间内,制动流体的可用体积被称为工作体积,该参数受到如下指标的影响:能被用来将流体从蓄能器中排出的可压缩气体的量。随着可压缩气体的压力和温度的变化,工作体积会发生变化。在设计蓄能器的尺寸规格时,还需要考虑排流率和充注率。
在工作中,与电液型液控助力阀188相配合,加压的制动流体从泵180输送给HPA184。助力阀188是流量可变阀,其能对流体管路186中的压力进行保持,以允许加压的制动流体从泵180的排流口流向HPA184,以便于利用加压的制动流体对HPA184进行加压。助力阀188还允许加压的制动流体经第一制动流体管路190进行流动,以对车辆制动器28a-28d进行驱动。在泵180与HPA184/助力阀188之间连接了过滤器192,用于对从泵180输送给HPA184和助力阀188的加压制动流体进行过滤。如果过滤器192变得阻塞了,则旁通阀194与过滤器192并联地连接,以允许加压的制动流体绕过过滤器92,并流向HPA184和助力阀188。
第一阀组包括与第一制动流体管路190保持流路连通的作功阀200和卸压阀202,它们用于协作地将从助力阀188接收来的制动流体输送给第一制动器28a、以及协作地从第一制动器28a释放制动压力流体。第二阀组包括与第一制动流体管路190保持流路连通的作功阀204和卸压阀206,它们用于协作地将从助力阀188接收来的压力制动流体输送给第二制动器28b、以及协作地从第二制动器28b释放压力制动流体。
第三阀组包括与第一制动流体管路190和流体管路68保持流路连通的作功阀208和卸压阀210,它们用于协作地将从助力阀188接收来的压力制动流体输送出去以驱动第三制动器28c、以及协作地从第三制动器28c释放压力制动流体。
第四阀组包括与第一制动流体管路190和流体管路68保持流路连通的作功阀212和卸压阀214,它们用于协作地将从助力阀188接收来的压力制动流体输送出去以驱动第四制动器28d、以及协作地从第四制动器28d释放压力制动流体。
踏板模拟器216模拟出驾驶员从制动踏板处所感觉到的常规助力系统的特性。踏板模拟器包括第一腔室218,其与总泵缸22的主腔室108相连通,用于在实施制动的过程中从主腔室108接收制动流体。踏板模拟器活塞220和踏板模拟器弹簧222被布置在第一腔室218与第二腔室224之间。第二腔室224与第一制动流体管路190(通过流体管路252)实现流路连通,用于在制动解除操作过程中为从第一制动流体管路190经助力阀188返回的制动流体提供回流通道。
在主腔室108与踏板模拟器216之间设置了阻尼孔226。阻尼孔226具有横截面缩窄的通道,该通道限制了经阻尼孔226流向踏板模拟器216或从模拟器流出的液压制动流体的流量。在主腔室108与踏板模拟器216之间,与阻尼孔226平行地设置了止回阀228。
常开(N/O)的基础制动阀230是电动阀,其在失电条件下时处于端口常通状态。N/O基础制动阀230在流路上被联接在流体管路42与第一制动流体管路190之间,其中的流体管路42与总泵缸22的主腔室108连通。在流体管路42上联接了压力传感器232,其用于对流体管路42中的流体压力进行监控。常闭(N/C)的基础制动阀234被布置在踏板模拟器216与蓄液器24之间,并与模拟器和蓄液器实现连通。
当需要执行制动时,助力阀188得电而允许由HPA 184和泵180提供的压力制动流体流经第一制动流体管路190,从而驱动车辆制动器28a-28d。在出现电气故障的情况下,助力阀188将不能保持有效状态,从而复位到失电状态,因而,将不能从HPA 184获得任何助力功能。由于助力阀188是电力驱动型的助力阀,所以在出现电气故障的情况下可利用人工促推操作来对车辆前轮制动器28c和28d、以及车辆后轮制动器28a、28b实施制动。用于对车辆后轮制动器28a和28b执行人工促推操作的动力是由操作者人力提供的,操作者对制动踏板92施加作用力,以对主腔室108中的液压流体加压,并迫使液压制动流体通过流体管路42流经N/O基础制动阀230。在液压助力操作过程中,N/O基础制动阀230得电而关闭端口,以允许液压流体流向踏板模拟器216。在电气故障期间,N/O基础制动阀230失电而变为开通状态,以允许液压制动流体流向车辆后轮制动器28a、28b。在N/O基础制动阀230处于开启状态时,液压制动流体在流经基础制动阀230时是不受限制的。结果就是,无需车辆操作者额外地施加任何压力以强制开启N/O基础制动阀230(这与采用普通失效保障阀的情况相反,在不是太优选的情况下,可用这样的阀来取代N/O基础制动阀230,这样的阀需要额外的作用力,以克服阀内的弹簧力,以开启端口,从而允许液压制动流体流向车辆制动器)。
在需要增大液压助力作用以驱动车辆制动器28a-28d时,N/O基础制动阀230得电而变为闭合状态,以使得液压压力增大的流体流向第一制动流体管路190,从而驱动车辆制动器。在高助力作用期间,如果第一制动流体管路190中压力与管路42中压力相比的压差很大,则由于压差很大,N/O基础制动阀230将被液压锁闭。在此情况下,液压助力压力将会变得很低,将需要人工促推操作,所以,操作者将在制动踏板92上施压作用力,以开启电动关闭的N/O基础制动阀230、并克服第一制动流体管路190中仍存在的残余助力压力。为了减小对N/O基础制动阀230执行人工促推操作所需的作用力,对N/O基础制动阀230进行断电。尽管N/O基础制动阀230失电了,但只要第一制动流体管路190与流体管路42之间的压力差足够大,制动阀230就将保持关闭状态,以维持液压锁闭状态。在需要执行人工促推操作时需要减小助力压力,操作者只需要向制动踏板施加足以克服压差(液压锁闭状态)作用力即可,相反的情况是,要施加更大的踏板力,以便于足以克服液压锁闭状态并开启得电关闭的N/O基础制动阀230。另外,N/O基础制动阀230被布置在主腔室108与位于阻尼孔226上游的踏板模拟器216之间。
当操作者突然向制动踏板92施加大的制动力时,不能确定的是:驾驶员是短暂地施加大制动力然后很快又解除制动、还是驾驶员想保持着大的制动力以使车辆停止。在这两种情况下,泵180和HPA184的液压助力作用都快速地建立起压力,以驱动车辆制动器28a-28d。在助力阀188得电开启而允许泵180和HPA184增大第一制动流体管路190中压力以驱动车辆制动器的同时,从总泵缸22的主腔室108经流体管路42的流率会大于第一制动流体管路190中的助力压力。在这样的情况下,流体管路42与第一制动流体管路190之间的压差将迫使N/O基础制动阀230开启。为了防止N/O基础制动阀230在这样的条件下开启,使N/O基础制动阀230完全得电关闭,以防止第一制动流体管路190中流体短暂的压力升高而将该制动阀开启。
为了最小化N/O基础制动阀230的能量消耗,根据液压制动流体的流率对N/O基础制动阀230的电流进行限制。也就是说,当在低流率的情况下N/O基础制动阀230得电关闭时,输送给N/O基础制动阀230的电流将根据流率成比例地减小,原因在于,维持该关闭状态只需要少量的能量。作为备选方案,如果希望各条流体管路具有高的流率,则可成比例地增大输送给N/O基础制动阀230的电流,原因在于:需要更大的能量来克服N/O基础制动阀230上增大的压力,以保持关闭状态。
主要是使用行程传感器96来确定驾驶员的制动意图。当施加很大的制动作用力时,踏板的行程不能提供关于驾驶员制动意图的精确信息。例如,当向制动踏板92施加初始作用力时,制动踏板92的行程距离将是明显的,但是,M/C主压力的增加可能是很小的。最为备选情况,如果向制动踏板92施加很大的作用力,且作用在制动踏板92的作用力缓慢地减小,则制动踏板的行程将减小一小段距离,但踏板力会显著地减小。为了更好地将助力压力与踏板行程关联起来,使用压力传感器232来测量流体管路42中的压力,这有助于确认驾驶员的制动意愿。例如,当向制动踏板92施加初始作用力时,在确定驾驶员的制动意愿方面,行程传感器96是更为精确的指示器。在向制动踏板92施加大作用力并减小时,则在此情况下,由压力传感器232测量到的压力值要比行程传感器96更为精确地指示出驾驶员的意图,其中的原因在于:制动力的大幅减小可能是由于制动踏板92仅移动了很小的距离。结果就是,由压力传感器232测得的压力值被用来与行程传感器96配合使用,用来在制动调整的条件下判断驾驶员的制动意图,以便于对所施加的助力压力进行限制,直到压力传感器232的信号确认了行程传感器的输出为止。在所有这些情况中,助力压力可被限制到车轮的抱死压力,这是因为:将助力压力保持在高于车轮抱死状况所需压力之上将不会带来任何好处。
行程传感器96还可被用来确定从总泵缸22输送出的液压制动流体的流率。可利用该流率、并结合压力传感器232的信号来估计踏板阻尼孔226和N/O基础制动阀230上游的压力。这就能为预期的流率提供指示信息,利用该指示信息来确定对N/O基础制动阀230进行加电时所需的闭阀力。
N/C基础制动阀234是常闭阀,其对从踏板模拟器216或助力阀188经流体管路236流向蓄液器24的压力流体流进行限制,其中,蓄液器24通向大气压力,用于存储液压制动流体。N/C基础制动阀234允许对液压制动流体执行人工促推操作,以将流体输送向后制动器,同时防止了向踏板模拟器216的制动踏板的行程缩减。N/C基础制动阀234是电动阀,在失电条件下其端口处于常态闭合状态。与N/O基础制动阀230的情况类似,根据液压制动流体的流率对N/C基础制动阀234的电流进行限制,以节省电力。在高流率的情况下,将利用大的电流供应对N/C基础制动阀234执行完全加电,以防止从助力阀188或踏板模拟器216返回的加压液压制动流体的流动力将该阀关闭。在低流率的情况下,由于施加在N/C基础制动阀234上的作用力较小,所以将利用较小的电流供应来对N/C基础制动阀234进行加电,以将其保持在开启状态。
从卸压阀202、206、210和214返回的液压制动流体流被通过流体管路178引导回蓄液器。液压制动流体从各个卸压阀直接返回到蓄液器24(与踏板模拟器的情况相反)能带来优点:减小了当使用辅助制动助力功能-例如ABS时驾驶员所感觉到的脉动反馈。这就使得压力制动流体可回流到蓄液器24中,而蓄液器24对于回流的制动流体基本上是不加限制的。使液压制动流体经流体管路178回流的另一优点是:该管路实际上是将制动流体从卸压阀202、206、210、214抽吸来。流体管路178除了是通向蓄液器24的回流管线之外,在电动机182和泵180工作以产生助力压力或充注HPA184时,该管路还向泵180供送流体。如果在泵180仍然工作的同时将液压制动流体从泄压阀202、206、210、214中泄放出去,泵180将在进入泵180的液压制动流体的上方产生出真空。由泵180产生的真空将液压制动流体从泄压阀202、206、210、以及214抽吸来,此时的流率将大于泵180不工作时的流率。
图1中所示的制动系统为加压制动流体从助力阀188和踏板模拟器216的回流提供了两条回流通路。制动流体经流体管路236返回到蓄液器24中,也可经过流体管路42和总泵缸22返回到蓄液器24中。为了将制动流体返回到蓄液器24和主腔室108中,使制动流体从流体管路42流入到主腔室108中。当制动踏板92处于停息位置时,排流管路238使主腔室108与排流腔室239实现流路连通。排流腔室239的流体端口44与流体管路46实现流路连通。在流体管路46上设置了过滤器(图中未示出),用于对返流回蓄液器24的制动流体进行过滤。
由弹簧加载的止回阀240被连接在泵180(以及HPA184)的出口与流体管路178之间。这就能更好地限制最大压力(即限制高于蓄液器的压力)。由弹簧加载的止回阀240被连接成与泄放阀242并行。在助力阀188变得阻塞或不可操作、而泵180却在工作而且HPA184超过了预定高压阈值的情况下,由弹簧加载的止回阀240释放掉HPA184中存储的高压制动流体。当HPA184中存储的加压制动流体的压力大于在该止回阀的密封区域上作用的止回阀弹簧力时,由弹簧加载的该止回阀240开启。如果在没有制动的条件下通过驾驶车辆使得HPA184中存储的液压制动流体超过该预定的高压阈值,则也能发生上述的情况。发动机舱温度的升高也会增加HPA184中液压制动流体的压力,由此而造成HPA184中的过压状况。由弹簧加载的止回阀240被相对于泵180、作功阀200~214进行布置(在助力阀处于施力状态时),用于缓解HPA184的过压状况。
在组装车间中,在向制动系统20中灌注制动流体之前,通常需要对电磁阀加电,同时将空气从管路中排出。泄放阀242包括由弹簧驱动的活塞,其用于使得制动模块26可排出所夹带的气体。泄放阀242被弹簧保持在开启状态,以便于允许制动模块26能在无需向任何阀加电的情况下排出气体。一旦制动模块26被排净空气且制动系统被启用之后,低的泵送流体流就能关闭泄放阀242,由泵180和HPA184施加的制动压力将泄放阀242保持在关闭位置。在处于关闭位置时,阻止制动流体经泄放阀242绕过泵180。当泵180或HPA184未提供任何压力或压力非常低时,泄放阀被开启,所夹带的空气被允许经流体管路244绕过泄放阀。在泵180使压力增大时,泄放阀242关闭,阻止制动流体经流体管路244和泄放阀242流入到流体管路178中。此外,泄放阀242和安全阀240可被集成到多功能阀246(参见图6)中。
另外,在流体管路244与流体管路178(其与泄放阀242平行)之间联接了人工泄放螺钉131。在丧失电力期间,如果希望排空HPA中的加压流体,则可利用该人工泄放螺钉131来实现对HPA的人工泄放。
如上文讨论的那样,踏板模拟器216在流体管路42上施加相反的作用力,用于施加复原力,该复原力间接地反作用在车辆的制动踏板92上,用于在制动踏板92上模拟制动反馈作用。通常情况下,基于制动系统的需要而为对应车辆设计踏板模拟器尺寸规格。但是,对于所有的车辆应用状况,都可采用模块化的踏板模拟器。
下文将对该制动系统的工作过程进行介绍。在制动系统20的常规制动工况期间,制动踏板92被车辆的操作者踩下。制动踏板92与行程传感器96相联,用于产生出代表制动踏板92行程长度的信号,并将该信号输送给控制模块(图中未示出)。控制模块接收到各种信号,对这些信号进行处理,并响应于所接收到的信号对制动系统20各个组成部件的工作进行控制。优选地是,在实施先进的制动控制机制(例如:防抱死制动(AB)、牵引力控制(TC)、以及车辆稳定性控制(VSC)期间)期间,控制模块与动力系控制模块(图中未示出)以及车辆另外的其它制动控制器进行通讯,以实现协调的制动。控制模块向电动机182输出信号,该信号与保持HPA184中的流体储备所需的流量相关联。利用电动机182的驱动,主管路178将液压制动流体从蓄液器24输送向泵180。
与电动的助力阀188相配合,从泵180输出的加压制动流体被输送到HPA184。泵的最大输出量足以防止HPA184排空,并能实施至少一次作功,以锁定所需的压力。助力阀188带有控制阀,该控制阀由控制模块通过电路进行定位。希望这样来控制助力阀188:使得助力阀188的控制压力与从控制模块接收到的加电电信号成比例。助力阀188将对自身进行定位,以允许流过所需的流量,从而实现预期的制动压力。这就能使液压制动流体的流量可变,从而与端口或者全开、或者全关的情况相反。
随着加压的制动流体经连接流路流入到HPA184中,HPA184的活塞将移动而进一步地压缩氮气预先充量。在此条件下,HPA184中带有一定的储备制动流体,在被压缩的氮气的作用下,这些制动流体被活塞加压,不论泵180是否工作,这些流体可被用来提供助力作用,以驱动车辆制动器28a-28d。
当需要进行制动时,助力阀188得电而允许由HPA184和泵180提供的加压制动流体经第一制动流体管路190驱动车辆制动器28a-28d。作功阀200和204的端口被置于失电位置,以将加压制动流体引导向车辆后轮制动器28a和28b,从而实现制动启动。作功阀208和212的端口被置于失电位置,以允许加压制动流体分别流向第二中间腔室150和第三中间腔室154。进入到第二、第三中间腔室150和154的加压液压制动流体分别向第一副活塞126和第二副活塞127施加作用力。作用在第一、第二副活塞126和127上的力对第一副腔室158和第二副腔室162中的制动流体加压。第一副腔室158中被加压的制动流体通过第二制动流体管路78与车辆的制动器28c连通,从而驱动车辆制动器28c。类似地,第二副腔室162中的加压制动流体通过第三管路236与车辆制动器28d连通,以驱动车辆制动器28d。在每次施加制动期间,主活塞94、第一副活塞126、以及第二副活塞127都发挥功用。结果就是,这就消除了“长期不用而失效”的问题。具有与主活塞和副活塞分开、并明显区别开(也就是说,各个副活塞的第一柱体部分和第二柱体部分是分开的)的中间活塞部分(只有在人工促推操作中,才使用该中间活塞部分)的制动系统可能出现无法工作和不响应(即出现“长期不同而失效”),原因是在通常的助力制动工作中,可能不使用该中间活塞部分。只有当驾驶员实施人工促推操作时,该操作可能导致对应的管路出现制动故障,这时才能首次检测到上述故障。本发明解决了这一问题。此外,采用集成的副活塞能减少对前轮实施人工促推操作期间踏板行程的缩减。
为了在助力操作过程中向驾驶员提供踏板反馈作用,主活塞94响应于被踩下的制动踏板92,迫使液压制动流体从主腔室108中经流体回路42流向踏板模拟器216。
布置在主腔室108与踏板模拟器216之间的阻尼孔226对可能流经阻尼孔226的液压制动流体的量进行限制。随着液压制动流体流经阻尼孔226,由于液压制动流体在阻尼孔226中被限流,踩压制动踏板92的操作者将感觉到阻力。对液压制动流体的该限流作用使得主腔室108中的压力高于踏板模拟器216中的压力。踏板模拟器216还进一步地提供了加大阻力。随着液压制动流体被从流体管路42挤入到踏板模拟器的第一腔室218中,加压液压制动流体向模拟器活塞220施加了作用力,该活塞反过来向模拟器弹簧222施加力并将其压缩。由模拟器弹簧222与阻尼孔226配合而施加的复原力模拟了普通助力系统的特性,驾驶员从制动踏板92处能感觉到的这些特性。
随着加压制动流体充满并膨胀踏板模拟器的第一腔室218,储存在踏板模拟器第二腔室224中的液压制动流体被从流体管路252挤出。N/C基础制动阀234在被启动时允许加压的液压制动流体从流体管路252流向流体管路236。流体管路236在流路上与蓄液器24相连接,蓄液器24与大气压力相通,其用于储存液压制动流体。
随着驾驶员释放制动踏板92,控制模块从行程传感器96接收到信号,确定出驾驶员的动作是要解除车辆的制动器28a-28d。控制模块产生出信号以对助力阀188进行断电。当处于失电状态时,阻止加压的液压制动流体从泵180和HPA184流向车辆制动器28a-28d。另外,当在失电状态时,助力阀188的端口被设置为释放掉驱动车辆制动器28a-28d的流体管路中的加压液压制动流体。在被断电时,助力阀188将第一制动流体管路190与流体管路252连通,以允许释放流体管路190中的加压液压制动流体。
响应于被置于失电状态的助力阀188的端口状况,总泵缸22第二中间腔室150和第三中间腔室154中的压力被缓解。响应于第二、第三中间腔室150和154中的压力缓解,第一副活塞弹簧134和第二副活塞弹簧146在第一副活塞126和第二副活塞127上施加了作用力。响应于对应的副活塞弹簧134和146的复原力,第一、第二副活塞126和127被移动,结果就是,第二中间腔室150和第三中间腔室154中的液压制动流体被从对应的腔室中排出,第二、第三中间腔室150和154中的液压制动流体分别被引导向流体管路68和流体管路82。流体管路68和82中的液压制动流体分别被端口引导着而流经卸压阀210和214,而后,流向与蓄液器24连通的流体管路178。
在驾驶员释放制动踏板92的过程中,来自于流体管路190和252的液压制动流体流入到踏板模拟器的第二腔室224中。与液压流体流入到踏板模拟器第二腔室224相配合,踏板模拟器弹簧222向踏板模拟器活塞220施加压力相反的作用力,该作用力又作用在踏板模拟器第一腔室218上。踏板模拟器第一腔室218中的液压制动流体被从流体管路42挤向总泵缸22的主腔室108。在制动踏板92上没有施加任何作用力的情况下,主活塞弹簧118与主腔室108中制动流体的回流相配合,共同地将主活塞94返送回不施加制动的位置。
在解除制动的操作过程中,可能会出现制动流体以高流率流入到踏板模拟器第二腔室224中的情况,从而使得踏板模拟器活塞220返回到不实施制动的位置,由此排空了踏板模拟器第一腔室218中的制动流体。一旦踏板模拟器第一腔室218被排空、且活塞触底而顶到踏板模拟器216内壁之后,仍然以高流率进入到踏板模拟器腔室224中的制动流体可流过唇形密封件,并流入到踏板模拟器第一腔室218中,由此流向管路42而返回到主腔室108。流经唇形密封件的高流率制动流体可造成唇形密封件的翻折和变形,这会带来永久性的损坏。为了阻止发生这样的情况,回流单向流路对流体从踏板模拟器排出(流经唇形密封件)到管路42中的流率进行调节。
图4表示了带有踏板模拟器216的制动模块26的组成部件剖视图。如上文讨论的那样,进入到踏板模拟器第二腔室224的制动流体在踏板模拟器活塞220上施加作用力,直到使活塞触底而顶到内壁254上为止。通常情况下,随着制动流体被从踏板模拟器第一腔室218挤出向流体管路42,允许制动流体经端口258和256排出。端口256的开口直径大于端口258的开口直径,其允许制动流体以高流率从踏板模拟器第一腔室218中排出。随着踏板模拟器活塞74触底而顶到内壁254上,踏板模拟器活塞220的阶梯形部分260与端口256在轴向上对准。阶梯形部分256的直径略小于端口256的直径,其进入到端口256中,并阻塞了制动流体经端口256的流动。在端口256被阻塞的情况下,制动流体仅能通过端口258从踏板模拟器第一腔室218中排出。对流经端口258的制动流体的限流作用降低了从踏板模拟器第一腔室218向流体管路42排流的流率。结果就是,流过唇形密封件262、并经流体管路258从踏板模拟器第一腔室218中排出到流体管路42的流体流率低。低的流体流率防止了对唇形密封件262造成变形。
对于隔绝驾驶员的方面,在正常的助力制动操作期间,在驾驶员向制动踏板92施加作用力或释放踏板92上的压力时,从来不会出现隔绝驾驶员踏板压力的问题。随着主腔室108中的液压制动流体被制动踏板92加压而进入到踏板模拟器的第一腔室218中,踏板模拟器弹簧222与阻尼孔226相配合而维持着复原力。当制动踏板92被释放时,用于驱动对应的各个车辆制动器的各管路中的加压液压制动流体将返回到踏板模拟器第二腔室224,且随着制动踏板92被释放,在其上施加了复原力(与踏板模拟器的弹簧222相配合)。结果就是,在正常的制动工况中,保持着从各条液压制动管路施加到制动踏板92上的踏板压力。例如,参见图1,随着驾驶员将制动踏板92从当前的制动状态释放开,与制动踏板92相联的主活塞94将产生位移,从而缓解主腔室108中的压力,这反过来将缓解踏板模拟器第一腔室218中的压力。响应于踏板模拟器第一腔室218中压力的缓解,踏板模拟器弹簧222在模拟器活塞220上施加相反的作用力,以迫使液压制动流体从踏板模拟器第一腔室218经流体管路42流向主腔室108。止回阀228与阻尼孔226并联着,以允许液压制动流体以较快的流率流向主腔室108,该流率大于阻尼孔226所能允许的流率。止回阀228的端口被设置为仅能允许液压制动流体从踏板模拟器216流向主腔室108。该制动系统的一个优点在于:在助力制动过程中丧失动力的情况下,由于受助力阀188作用的液压制动流体是经踏板模拟器216返回主腔室108,而不经由旁通阀88被导向到蓄液器24,所以防止了制动踏板出现空陷的情况。
如上文讨论的那样,优选地是,采用磁通转换的无电刷电机182来驱动泵180。在普通的电-液型制动系统中,通常在泵的下游位置设置一个或多个压力传感器,以确定各个流体管路中的压力。所检测到的压力被控制模块进行监控,且控制模块向电动机提供反馈信息,以对泵的操作进行控制,由此来保持各条管路中液压制动流体的压力。但是,通过集成磁通变换型的无电刷电机182,能取消制动模块26中的压力传感器。电动机182能基于电流与扭矩的相关关系自监控其输出扭矩,并基于电流-压力之间的相关关系保持着流体管路186中由控制模块指定的压力。控制模块将对行程传感器96进行监控,以与遍布车辆设置的其它传感器相配合而确定驾驶员的制动输入指令,其中,其它的传感器向控制模块发送一些输入信号,以协助判断满足系统需求、并保持HPA184中足够充量所需的泵流量。控制模块所接收到的其它传感器输入信号包括:车辆各个车轮的速度;车辆的减速度;转向角度;车辆偏航角速度;车辆速度;车辆滚转角速度;来自于雷达、红外线、超声波、或类似的防碰撞系统和巡航控制系统(包括AICC-自主智能巡航控制系统)的信号、以及其它信号。
在出现电动制动故障的情况下,制动系统20将实施人工制动。在电动制动故障期间,电动机182将停止运转,从而无法利用泵180获得加压的液压制动流体。另外,如果得电的话,助力阀188将返回到失电状态。为了实现人工制动,驾驶员向制动踏板92施加很大的作用力。主腔室108中的液压制动流体受到加压而流经流体管路42,制动流体流经N/O基础制动阀230和作功阀200、204,以便于利用制动流体来驱动后轮制动器28a和28b。由驾驶员通过N/O基础制动阀230人工加压的制动流体经作功阀208和212流向第一、第二中间腔室150和154。施加到各个中间腔室中的压力向第一、第二副活塞126和127施力,以对第一、第二副腔室150和154中的制动流体加压,由此来驱动车辆前轮制动器28c和28d。
在出现液压故障-例如流体管路(例如第一制动流体管路190)泄漏而使得助力操作无法实现的情况下,可采用人工促推操作来对车辆前轮制动器28c和28d进行制动。制动模块26助力管路(例如第一制动流体管路190)中液压制动流体的大量泄漏将导致在正常助力工况时液压制动流体的加压不足。在这样的情况下,车辆后轮制动器28a和28b将无法工作。为了在此条件下提供使车辆停止的备用失效保护功用,车辆的驾驶员可人工促推总泵缸22的各个活塞,以驱动车辆前轮制动器28a和28b。
由于车辆前轮制动器28c和28d分别在分开的管路78和90上进行操作,所以,其中一个前轮制动器在另一前轮制动器不工作时将能继续工作。在普通的制动系统中,对于作用在制动踏板上的各个作用力,作用在车辆制动器上的压力将与制动踏板上的作用力成比例。如果在普通系统中制动管路变为故障状态,就需要增大作用在制动踏板上的作用力,以在车辆制动器上产生出增大的压力,以此来补偿管路的损失。在本发明中,如果其中一条制动管路出现了失压,相同的制动力(即被用来对四个车辆制动器进行制动的力)将在可工作的制动器上产生更大的压力。例如,如果第一制动流体管路190发生了泄漏,这导致后轮制动器28a和28b出现失压,则作用在制动踏板上、用于制动四个车辆制动器28a-28d的相同制动力将在车辆制动器28c和28d上施加更高的压力。结果就是,总泵缸22补偿了制动管路的损失,以使得作用在制动踏板上的相同制动力能在可工作的前轮制动器上产生更高的压力。此外,公知的是,以前的制动系统带有与N/O基础制动阀230平行的旁通阀,用于允许在N/O基础制动阀230出现故障时实现人工制动;但是,对于四轮促推的情况,取消了这样的安全阀使得车辆驾驶员能利用给定的踏板力在总泵缸22中产生出更高的压力。由于取消了旁通阀,由驾驶员施力而在总泵缸22中产生的高压不会被降低。在不存在这样的安全阀的情况下,驾驶员可使总泵缸22中产生更高的压力,该压力被用来向车轮施加更高的人工制动压力。
通常是利用蓄液器24中制动流体的液位来判断液压制动系统是否出现了泄漏。采用适于蓄液器24的流体液位开关264来判断是否出现了制动流体液位低的情况。如果流体液位开关264指示制动流体低液位,则向车辆的操作者发出警报,指示制动系统应当被进行检查维护。但是,如果操作者感到各次制动操作时制动踏板的反馈正常,操作者可能会忽视报警指示信号,并不认识到当前状况的严重性。
在普通的制动系统中,施加到制动踏板上的直接压力对总泵缸中的一个或多个活塞施加了作用力,总泵缸迫使液压制动流体经制动管路流向多个车辆制动器。在普通的制动系统中,制动管路中液压制动流体的阻力提供了直接的踏板反馈作用。在普通制动系统出现泄漏的工况期间,除了存在指示需要维修的报警灯之外,操作者也可感到从制动踏板获得反馈阻力异常(例如踩海绵式的制动感),由此,驾驶员会增强意识:制动系统需要进行维修。但是,在本发明的制动系统中,踏板模拟器从制动踏板获得的阻力反馈作用与普通制动系统的作用并不相同。在本发明中,反作用在制动踏板92上的复原力是总泵缸22中主活塞94对液压制动流体加压并促顶模拟器活塞220的结果,而模拟器活塞反过来对模拟器弹簧222施力以加压。由于踏板模拟器216产生的压力反馈作用是基于如下的因素:由行程传感器96与其它压力传感器进行配合而感测到的各个踏板位移所希望的预期压力,这与普通制动系统中直接压力反馈的形式是不同的。结果就是,踏板模拟器216所产生的制动力反馈阻力与普通制动系统的反馈力是不相同的。驾驶员可能注意到报警灯,但如果制动踏板92给操作者的阻力感受是正常的,操作者可能会认为无需立即进行维修。
为了更好地帮助操作者认识到出现了需要立即处理的制动故障,优选地是,向操作者提供辅助的报警(例如立即维修制动系统)。可在制动系统中增设另外的传感器,以检测泄漏,但是,额外的传感器会增加成本,且缺乏应用在本发明中的可行性。例如,可在车辆前轮制动器的两流体管路之间设置压差开关。两制动管路之间大的压差将表明:其中一个制动管路发生了泄漏。但是,由于需要将压差开关设置在各个比例阀(或隔离阀)与对应的车辆制动器之间,在制动系统执行防抱死制动时,压差开关将经受此时产生的快速压差。此时的压差会导致误报警。
为了能在无需向系统另增传感器的情况下判断在系统中是否出现液压制动流体泄漏,可基于制动工况过程中向制动系统进行输送的预定流率的大小来进行判断。在一种优选的实施方式(如图1所示)中,电动机182是磁通变换的无电刷电机,其被用来驱动泵180。电机182对其转速执行自监控。基于电机180的工作转速,可确定出泵180所输出的液压制动流体的流率。根据电机182转速确定出泵180所输出的液压制动流体的流率,基于该流率和制动管路178所使用的液压制动流体的量(例如由蓄液器24排出的制动流体量)确定出相关关系。大于给定制动工况(例如由行程传感器96检测到高压制动或低压制动工况)下预定阈值的一个比值确定出制动系统是否出现了泄漏。作为备选方案,也可采用普通的电机(例如有电刷的电机)。根据该普通电机182的电流供应来确定出由泵180输出的液压制动流体的流率。在又一优选实施方式(图中未示出)中,可利用高压蓄能器184的再充频度来确定流向助力阀188的液压流体的流率。
由于主活塞94力图对液压制动流体进行挤压,所以,车辆制动系统20中各流体管路的任何大量泄漏将导致总泵缸22主腔室108中液压制动流体的损失。由于大量泄漏,不论是液压助力功能、还是人工制动功能都将无法对制动系统加压。为了实现人工促推以对车辆前轮制动器28c和28d进行制动,驾驶员会在制动踏板92上施加更长的动作行程。更长的行程使得主活塞94超出正常制动操作过程中所使用的位移范围。主活塞94的抵接表面116与第一、第二副活塞126和127的端部部分120和136相接触,并使它们移动。随着第一、第二副活塞126和127的移动,第一、第二副腔室158和162中的制动流体将被加压,由此施加了作用力,以驱动车辆前轮制动器28c和28d。
在其中一个副腔室发生泄漏从而导致该副腔室中液压流体缺失的情况下,由于两车辆前轮制动器28c和28d是独立驱动的,所以其中一个前轮制动器28c或28d可被用来实施制动。两后轮制动器28a和28b、以及两前轮制动器28c和28d中仍保持其液压制动流体管路完好性的那个制动器能实施人工制动。
制动系统20可执行或协同地执行各种辅助性的制动策略:例如再生制动系统、防抱死制动系统(ABS)、牵引控制、协调的车辆稳定控制、坡路驻车、自动防碰撞、或自动巡航控制。因而,即使在车辆驾驶员不踩制动踏板92的情况下,也希望为了上述控制的目的而启动一个或多个车辆制动器28a-28d。类似地,即使在车辆驾驶员踩踏着制动踏板92的情况下,也希望能临时性地、独立或协同地减小一个或多个车辆制动器28a-28d的制动力,这例如是为了实现防抱死制动。
图1还表示了这样的车辆:其具有独立的前轮轴、后轮轴制动控制需求,以便于向车辆的前轮轴29和后轮轴31施加不同的压力。通过相对于另一轮轴减小施加到其中一轮轴上的压力就能实现该控制。对该车辆轮轴进行减压的操作需要该轮轴上的两车辆制动器被施加基本上相同的制动压力。假定各车轮的外部因素(例如制动器刚性和制动衬片的摩擦性)是一致的,则向该轮轴的对应一组制动器施加基本上均等的制动力将需要向各个制动器以相同大小的流率输送加压制动流体。
通常情况下,通过在向车辆其中一轮轴施加电磁阻力的同时降低压力来向该轮轴实施再生制动以回收能量。在向该轮轴施加再生制动以最大程度回收能量的制动期间,出现了合成制动的情况,以使得施加到该轮轴上的再生制动不会在车辆的各轮轴之间造成力矩不平衡。在车辆的特定区域内,太大的车轮扭矩会造成车辆出现打滑状况,结果就是,保持了能量回收方面与平衡制动方面之间的协调平衡。在实施滑移控制-例如防抱死制动的情况下,制动的平衡变得更为复杂。在这些条件下,非再生制动轮轴的各个车辆制动器是由对应的作功阀和卸压阀进行控制的,以便于向对应的制动器施加、保持、或缓解压力。各个阀是两位阀(即完全开启或完全关闭)。由于在防抱死制动过程中各个阀的脉动,在各条车辆制动管路中形成了不同的流率,结果就是,对于该轮轴,各个车轮上施加了不平衡的制动力。
为了在后轮轴29一组车辆制动器中使加压制动流体的流率达到平衡,优选地是,作功阀200和204是比例阀。此外,比例阀266被连接到位于卸压阀202和206之间的流体管路268以及流体管路178上。比例阀266被布置在流体管路268与流体管路178的联接点之前。
为了向后轮轴上的这组制动器24a和24b以平衡的流率输送制动流体,对比例阀200和204进行调节,以可变地控制流向车辆制动器28a和28b的加压制动流体的量,在平衡的比例压力控制期间,将卸压阀202和206连续地保持在开启状态。如果释放的流率预示着较低的压差,则每个卸压阀202和206都被执行脉宽调制,以减少它们对应线圈的发热,同时,将卸压阀保持在开启的液压状态。处于闭合状态的卸压阀202和206保持着制动压力,以使得来自于助力阀188的加压制动流体可被输送给制动器28a和28b。卸压阀202和206当处于开启状态时,允许制动流体从对应的车辆制动器28a或28b释放出去。在执行防抱死制动(或其它滑移控制)期间,通常希望各个车辆制动器28a、28b中的压力是不平衡的。为了对后轮轴的制动压力进行平衡,在流体管路268中,在卸压阀202和206的下游设置了比例阀266。由于比例阀266被布置在流体管路268和流体管路178联接点之前,从与管路178连通的卸压阀210和214流出的流率不受影响。
比例阀266对从卸压阀202和206排出的加压制动流体的流率和体积进行控制。比例阀266被可变地调节,以允许加压制动流体的流率逐渐地变化,而不是突然地开启和关闭阀门。另外,由于利用卸压阀202和206在高制动压力的条件下对从车辆制动器28a和28b排出的加压制动流体的流率进行控制,比例阀266可以是较小尺寸的阀。这是因为比例阀266主要是在低制动压力条件下工作的,尽管其尺寸被设计成具有足够的敞开面积、从而不会对两卸压阀202和206下游的流动产生限流作用。
作为备选方案,可不设置比例阀266,而是使卸压阀202和206包括比例阀,用于可变地控制离开车辆制动器28d和28c的加压制动流体的流率,但这会额外的增加生产成本,原因在于:将需要设计单独的常闭比例阀,并需要增设单独的压力平衡电磁阀或另外的压力变送器。
除了采用比例阀266、以可变地控制离开车辆制动器的加压制动流体的流率之外,还在第一制动流体管路190与流体管路178之间连接了顺应蓄能器270。该顺应蓄能器270是由弹簧加载的两腔室装置,其防止加压制动流体在第一制动流体管路190与流体管路178之间混合。在执行ABS制动期间,由于作功阀200、204、200、以及212的启动或停止,第一制动流体管路190中制动流体的压力将持续地改变。借助于作功阀200、204、200以及212的持续动作,在第一制动流体管路190中将产生压力波动。顺应蓄能器270将起到阻尼装置的作用,以减轻该压力波动。在第一制动流体管路190中的制动流体压力超出顺应蓄能器270的弹簧力时,顺应蓄能器270将加压的制动流体蓄积在其腔室中,当顺应蓄能器270中制动流体压力大于第一制动流体管路190中压力时,蓄能器将加压制动流体排出给第一制动流体管路190。结果就是,在无需连续地改变液压制动流体流经助力阀188的流率和压力的前提下,顺应蓄能器270可对第一制动流体管路190中的压力增加进行调节。
图1还表示了用于将总泵缸22中所夹带的空气净化的制动系统。通常情况下,总泵缸的腔室并不需要采用液压-机械阀或电磁阀来通向蓄液器,以净化夹带的气体,这是因为在总泵缸的腔室上设置了通向蓄液器的通口。安装在车辆上的总泵缸所处的位置通常高于制动模块的位置,从而使得夹带的气体不会自然地从总泵缸流向制动模块。但是,如果总泵缸和制动模块被安装成相互紧密靠近,气体就能流向制动模块,然后经单独的回流通路倒退到总泵缸的蓄液器中。对于制动模块和总泵缸被安装得相互远离的制动系统,将夹带的气体从总泵缸经制动模块排出到蓄液器中将更为困难。
在该实施方式中,如果制动模块26被安装得远离总泵缸22,为了排出夹带的气体,利用流体管路274和276在第二中间腔室150与第三中间腔室154之间连接了泄放阀272。泄放阀272还与第一中间腔室115实现流路连接。泄放阀272包括第一泄放阀密封件277,其被布置成环绕着泄放阀活塞284。第一泄放阀腔室278与第一中间腔室115连通。第一泄放阀腔室278在阀体281、泄放阀活塞284、以及泄放阀272的第一密封件277之间形成。
第二泄放阀密封件283被布置成环绕着泄放阀活塞284。第二泄放阀腔室288与第二中间腔室150连通。第二泄放阀腔室288在阀体281、泄放阀活塞278、第一密封件277、以及第二泄放阀密封件283之间形成。
第三泄放阀密封件285被布置成环绕着泄放阀活塞284。第三泄放阀腔室286与第三中间腔室154连通,第三泄放阀腔室286位于阀体281、泄放阀活塞284、第二泄放阀密封件283、以及第三泄放阀密封件285之间。第二泄放阀密封件283使得制动流体从第三泄放阀腔室286向第二泄放阀腔室288单向流动。
第四泄放阀腔室290与第三中间腔室154连通。第四泄放阀腔室290是在阀体281、泄放阀活塞284、以及第三泄放阀密封件284之间形成的。
当车辆处于非制动状态时,制动模块26以及其它辅助性制动模块的流体管路中的流体流量很小或没有,并被保持在低压状态下(除了泵180、HPA184、以及保持着HPA184中高压的助力阀188之间的流体管路186)。在非制动工况期间,制动踏板92处于停息位置,在主活塞94上没有施加任何制动力,总泵缸22的第一、第二副活塞126和127也不受力。结果就是,总泵缸22中各个腔室内的加压制动流体保持不受压的状态。第一中间腔室115中的液压制动流体此时处于未受压的状态,且通过流体管路280与泄放阀272的第一泄放阀腔室278中的液压制动流体达到平衡。当在处于平衡状态时,泄放阀272中的弹簧282被保持在预加载的状态(也就是说,处于当被插入到泄放阀中时的预加载状态)。在处于预加载状态时,弹簧282在布置在阀体285中的泄放阀活塞284上保持着作用力,这使泄放阀活塞284穿梭移动到泄放阀272的相反端。当泄放阀284被穿梭移动到相反端时,泄放阀活塞284使泄放阀272处于打开的位置。此时没有任何阻力作用在泄放阀活塞284上,以抵抗处于泄放阀活塞284相反侧的弹簧282的作用,这是因为在非制动工况期间,助力阀188没有施加任何液压助力压力。
为了清除总泵缸22中所夹带的气体,助力阀188被可变地开启,以允许加压液压制动流体以非常低的流率流向总泵缸22的第三中间腔室154。在泄放模式期间,N/O基础制动阀230得电而关闭,以允许加压液压制动流体以小的流率仅流向总泵缸22的第三中间腔室154。尽管液压制动流体在HPA184中被高度加压,但助力阀188只是部分地开启,从而仅有少量的加压液压制动流体被允许经流体管路190和82流过助力阀188而到达第三中间腔室154。低的流率导致流体管路190和82中液压制动流体的压力增加很小(例如1Bar)。
低加压的液压制动流体流经流体管路82进入到总泵缸22的第三中间腔室154中,并通过流体管路276从第三中间腔室154中排出。在泄放阀272的端口被置于开启状态的情况下,低加压的制动流体通过流体管路276进入到第三泄放阀腔室286中。泄放阀272中的唇形密封件对泄放阀272中液压制动流体从第三泄放阀腔室286到第二泄放阀腔室288的定向流动进行控制。液压制动流体从第二泄放阀腔室288排出到泄放阀272之外,并流经流体管路274而流向总泵缸22的第二中间腔室154。液压制动流体从第二中间腔室154中排出,经流体管路94和36流向蓄液器24。作功阀208的端口被闭合,卸压阀210的端口被打开,以允许液压制动流体流向蓄液器24。随着低加压的制动流体进入到第二、第三中间腔室150和62并从它们中排出,夹带的气体被从第二、第三中间腔室150和62中清除出,并经制动模块26转移到蓄液器24,其中,夹带的气体被排出到蓄液器24。
可周期性地启动将夹带气体从总泵缸22中清除出的这一操作,通过使控制模块(图中未示出)周期性地打开助力阀188(即在非制动的工况下)以在各流体管路190、68、82中形成小流率的压力流体就能实现该操作。如果需要在任意时刻执行液压助力制动,助力阀188就增大加压制动流体向总泵缸22的流率,以实施电-液助力制动。由助力阀188施加的增大压力通过流体管路276向第四泄放阀腔室290输送加压的液压制动流体,以将活塞284移动到封闭端口的位置,从而防止加压制动流体从泄放阀272中流过。泄放阀272包括唇形密封件291和293,它们阻止泄放阀272中的液压制动流体在两个方向上流动。而是在端口被打开时只允许液压制动流体在一个方向上流动(即从第三泄放阀腔室286流向第二泄放阀腔室288)。通过唇形密封件291和293从第二泄放阀腔室288向第三泄放阀腔室286的流动则被阻止。
图5表示了多功能阀246的剖面结构。尽管图1中示意性液压图所讨论的大部分阀都被表示为单独而区分开的,但多功能阀246集成了多个阀,并完成了多个阀的多种功能。多功能阀246包括由弹簧加载的止回阀240(即紧急安全阀),其用于解除HPA184中储存的过压制动流体,还包括泄放阀242,其用于在出现电气故障时人工释放HPA184中的压力,并用于在系统充注或维修时排出空气。多功能阀246中由弹簧加载的止回阀在图中被标为182。球体292被座装在保持器中,并由弹簧294进行偏置。如果作用在球体292上的制动流体压力高于由弹簧294所施加的作用力,球体292就离开承座,以允许制动流体流经腔室296而流到流体管路178。
为了人工地释放HPA184的压力,多功能阀246的泄放阀242带有抵接部分298,其在多功能阀处于开启位置时与多功能阀246的内壁区段300一起形成了流道。多功能阀246包括带有螺纹的内阀体302。阀壳体306上的配对壁区段304也带有螺纹,以与内阀体302相接合。球窝部分308使得内阀体302可顺时针或逆时针转动。随着内阀体302在对应的方向上转动,抵接部分298将远离内壁区段300而开启流道。制动流体被允许从流道中通过,以便于对HPA184执行泄放,或泄放制动管路。此外,可向制动系统20添加制动流体,以向制动模块26添加制动流体,从而排出所夹带的空气。当内阀体302在相反的方向上转动时,抵接部分187密封地接触着内壁区段300,由此将流道封闭。
图6表示了根据本发明的车辆制动系统的第二实施方式,其在总体上被标为310,该系统用于在制动系统中施加主动的液压助力作用。与图1所示实施方式相同的元件将用相同的标记指代,车辆制动系统310包括总泵缸312。总泵缸312不需要像图1中情况的那样设置泄放阀272,以将夹带的空气从总泵缸312泄放出去。而是采用了这样的设计:总泵缸312的端口被设置成用于将空气从第二中间腔室150和第三中间腔室154中泄放出去,下文将对此进行描述。
图7放大地表示了总泵缸312的剖面结构。总泵缸312与图1所示的总泵缸22类似,区别在于添加了第九密封件314和第十密封件316。在第九密封件314与唇形密封件112之间形成了第一泄放腔室318。第一泄放腔室318是环形的腔室,其被布置成环绕着第一副活塞126的第一柱体部分128的区段。在第十密封件316与唇形密封件114之间形成了第二泄放腔室320。第二泄放腔室320是环形的腔室,其环绕着第二副活塞127第一柱体部分144的区段。
第一流道322是周向凹口,其被形成于第一副活塞126的表面上。当唇形密封件112与第一流道322在轴向上对齐时,允许制动流体绕过唇形密封件112而在第二中间腔室150与第一泄放腔室318之间流动。类似地,第二流道326是制在第二副活塞127表面上的周向凹口。当唇形密封件114在轴向上与第二流道326对齐时,允许制动流体绕过唇形密封件114流动而在第三中间腔室154与第二泄放腔室320之间流动。
在总泵缸312中设置了流道330,用于允许制动流体在非制动工况期间在第一泄放腔室318与第二泄放腔室320之间流动。
在非制动工况期间,制动模块26以及任何其它辅助性制动模块的流体管路中的流体流量很小或没有,并被保持在低压状态(除了位于泵180、HPA184、以及保持着HPA184中高压的助力阀188之间的流体管路)。制动踏板92处于停息位置,且在总泵缸312的主活塞94和副活塞上没有施加任何制动力。总泵缸312中各个腔室中的制动流体保持未被加压的状态。当总泵缸312处于非制动的停息位置时,第一流道322与唇形密封件112在轴向上对齐,以允许制动流体绕过唇形密封件112,从第二中间腔室150流向第一泄放腔室318。类似地,第二流道326与唇形密封件114在轴向上对齐,以允许制动流体绕过唇形密封件114而在第三中间腔室154与第二泄放腔室320之间流动。此外,与第一泄放腔室318连通的第一开口332还与流道330流体连通。类似地,与第二泄放腔室320连通的第二开口334还与流道330流体连通。结果就是,第一泄放腔室318(以及第二中间腔室150)中的液压制动流体与第二泄放腔室320(以及第三中间腔室154)中的液压制动流体实现平衡。
参见图6和图7,为了将夹带的空气从总泵缸312的第二中间腔室150和第三中间腔室154中排出,可变地开启助力阀188。作功阀208被开启,卸压阀210的端口被关闭,以使得加压液压制动流体以非常低的流率流向总泵缸312的第二中间腔室150。在泄放模式期间,N/O基础制动阀230得电而关闭,以允许液压制动流体以低流率只流向总泵缸312的第二中间腔室150。尽管液压制动流体在HPA184中被高度加压,但助力阀188只是部分地开启,从而,只有少量加压液压制动流体能通过第一制动流体管路190和流体管路68而流经助力阀188,并流向第二中间腔室150。低的流率导致第一制动流体管路190和流体管路68中液压制动流体的压力增加很低(例如为1Bar)。
从总泵缸312的第二中间腔室150流出的低压液压制动流体绕流过唇形密封件112经第一流道322流向第一泄放腔室318。然后,液压制动流体经开口332从第一泄放腔室318中排出。液压制动流体流经流道330,并经开口334进入到第二泄放腔室320中。然后,液压制动流体受迫经第二流道326绕过唇形密封件114而进入到第三中间腔室154中。然后,液压制动流体和夹带的空气经过流体管路82迫使从第三中间腔室154中排出。作功阀212被闭合,而卸压阀214被开启,以允许液压制动流体经流体管路178流向蓄液器24。随着低加压的液压制动流体分别进入和排出第二、第三中间腔室150和154,夹带的气体就被从这些腔室中排出,并通过制动模块26输送到蓄液器24中,其中,夹带的空气被排出到蓄液器24中,并被通向大气。
作为备选方案,作功阀208和卸压阀214可被关闭,而作功阀212和卸压阀210被开启,以将夹带的气体从第三中间腔室154清除出去,将其排向第二中间腔室150。
可周期性地启动将夹带气体从总泵缸312中清除出的这一操作,通过使控制模块(图中未示出)周期性地打开助力阀188(即在非制动的工况下)以在各流体管路190、68、82中形成小流率的压力流体就能实现该操作。如果需要在任意时刻执行液压助力制动,助力阀188就增大加压制动流体向总泵缸312的流率,以实施电-液助力制动。由助力阀188施加的增大压力为中间腔室150和154提供了加压的液压制动流体,以对车辆前轮制动器28c和28d实施制动。副活塞126、127的运动导致流道322和326分别移动经过唇形密封件112和114,从而使得流道225和226与密封件112和114不再在轴向上对齐。因而,阻止液压制动流体绕过唇形密封件112和114而流向第一泄放腔室318和第二泄放腔室320。结果就是,总泵缸312发挥作用而对车辆进行制动,且在滑移控制操作过程中可向两前轮制动器28c和28d施加不同的压力水平。
图8表示了根据本发明的车辆制动系统的第三实施方式,其在总体上被标为336,该系统用于在制动系统中施加主动的液压助力作用。与图1所示实施方式相同的元件将用相同的标记指代,车辆制动系统336包括总泵缸338。总泵缸338不需要像图1中情况的那样设置泄放阀272,以将夹带的空气从总泵缸338泄放出去。而是采用了这样的设计:在流体管路68与82之间联接了人工泄放螺钉340,其被用作人工操作阀,以将液压制动流体和夹带的空气从总泵缸336的中间腔室150和154中泄放出去(如上文讨论的那样,在泄放操作过程中,仍然需要对作功阀和卸压阀进行驱动)。
图9表示了用于清除总泵缸中所夹带空气的第四实施方式。总泵缸22与图1和图2所示的总泵缸相同。在制动模块26被安装得远离总泵缸22的情况下,为了清除出夹带的气体,在流体管路46中设置了限流孔344,用于对经端口44和52返回到蓄液器24中的制动流体进行限流,并将流体引回向总泵缸22,以排除所夹带的气体。
当车辆处于非制动工况时,制动模块26以及任何其它辅助性制动模块的流体管路中的流体流量很小或没有,并被保持在低压状态(除了位于泵180、HPA184、以及保持着HPA184中高压的助力阀188之间的流体管路244)。在非制动工况期间,制动踏板92处于停息位置,且在总泵缸22的主活塞94以及中间和副活塞上没有施加任何制动力。
为了清除总泵缸22中所夹带的气体,助力阀188被可变地开启,以允许加压液压制动流体以非常低的流率流经助力阀188而流向第一制动流体管路190。低的流率导致流体管路190中液压制动流体的压力增加很小(例如1Bar)。流体流经常开的M/C隔离阀230流向流体管路42。从流体管路42流出的制动流体进入到主腔室108中,并流经排流管路238和排出端口44。限流孔344部分地限制制动流体流回到蓄液器24中。限流孔344对流体的限流作用将迫使部分制动流体流经端口52而进入到第一中间腔室115中。制动流体绕过唇形密封件112和114而分别进入到第二、第三中间腔室150和154中。然后,制动流体受迫而从端口66和80中流出,并分别流向流体管路68和82。隔离阀208和212的端口被关闭,且卸压阀210和214的端口被置于开启状态,以允许液压制动流体流向蓄液器24。随着低加压液压制动流体流进入、以及排出第二、第三中间腔室150和154,所夹带的气体被从这些腔室中排出,其中的腔室包括第二和第三中间腔室150和154、主腔室108、以及第一中间腔室115。所夹带的气体通过流体管路178转移到蓄液器24,其中,所夹带的气体被排出到蓄液器24中。
可周期性地执行将夹带气体从总泵缸22中清除出的这一操作,通过使控制模块(图中未示出)周期性地打开助力阀188(即在非制动的工况下)以在各流体管路190、68、82中形成小流率的压力流体就能实现该操作。如果需要在任意时刻执行液压助力制动,助力阀188就增大加压制动流体向总泵缸22的流率,以实施电-液助力制动。N/O基础制动阀230被关闭,这导致没有任何流体经流体管路42流向总泵缸22。
图10表示了根据本发明的制动系统的第五优选实施方式。比例阀266被布置在助力阀188与作功阀346和作功阀348之间,这与图1所示的、布置在卸压阀202和206下游的方案相反。带有如图1那样进行定位的比例阀的一个问题是:该比例阀必须是数字驱动类型,且具有快速响应性,并能精确地变化。通过将比例阀266布置在作功阀346和348的上游,作功阀346和348就起到了隔离阀(即数字阀)的作用,这与比例阀的情况是相反的。另外,布置在作功阀346和348上游的比例阀266只能按照比例进行工作,而不是数字式的。这样的设计通过减少了那些必须被加电以实现制动混合功能的阀的数目而简化了轮轴比例减小控制。只有比例阀266需要实现可变控制(这与图1所示的作功阀200、204的情况相反)。
图11表示了根据本发明的第六优选实施方式。与图1所示的、用于对后轮轴执行比例控制的制动管路类似,该实施方式利用简单的外部二次管件(re-plumbing),采用相同的管路来对前轮轴执行比例减压控制。后轮制动器28a、28b将被分别连接到阀208与210之间、以及阀212和214之间的端口上。阀200与202之间的端口、以及阀204与206之间的端口将与总泵缸上分别对应着前轮制动器28c和28d的腔室相连。
图12表示了根据本发明的第七优选实施方式。总体上被标为350的制动系统包括总泵缸352。主活塞弹簧354被布置在主腔室108中,并环绕着主活塞356。主活塞356包括第一柱体部分358,其以阶梯形的结构缩小到第二柱体部分360。在第一柱体部分358与第二柱体部分360之间的阶梯形表面上形成了环形凹陷362,用于接纳主活塞弹簧354的一部分。主活塞弹簧354被布置成环绕着第二柱体部分360的外表面,并沿着第二柱体部分360在轴向上延伸,且抵接着相对的主壳体部分32的壁面。将主活塞弹簧354安装成环绕着第二柱体部分360,而不是将其安装在第一中间腔室中、并位于主活塞的抵接表面与抵接构件的抵接表面之间(参见图2),这样的设计可缩小第一中间腔室115的直径。此外,主活塞弹簧354被安装在主腔室108中的未利用空间内。结果就是,与图1所示的总泵缸相比,总泵缸350的长度缩短。此外,由于将主活塞354安装成围绕着主活塞356的外表面,所以简化了对总泵缸350内部子部件的组装工作。
总而言之,本发明提供了一种总泵缸,其包括壳体和布置在壳体中的第一副活塞。第一副活塞与壳体相配合而形成了第一副腔室,随着第一副活塞在壳体中移动,第一副腔室的容积发生变化。第二副活塞被布置在壳体中,并与壳体配合而形成了第二副腔室,随着第二副活塞在壳体中移动,第二副腔室的容积发生变化。阶梯形的主活塞被布置在壳体中。主活塞与壳体相配合而形成了主腔室,随着主活塞在壳体中移动,主腔室的容积发生变化。主活塞形成了抵接表面,其可受到驱动而与第二副活塞和第一副活塞相抵接,以移动第一、第二副活塞。主活塞弹簧在主活塞受到驱动时在其上保持复原力。
在本发明的另一方面,提供了一种用于将加压的液压制动流体输送给多个车辆制动器的制动系统。制动系统包括制动流体源和主制动流体管路。泵将液压制动流体从制动流体源泵送到主制动流体管路。电动机驱动着泵。高压蓄能器存储来自于主管路的加压液压制动流体。设置了第一制动流体管路。助力阀对加压制动流体从主制动流体管路向第一制动流体管路的流动进行控制。第一制动器由来自于第一制动流体管路的制动流体驱动。通过向第二制动器输送来自于第一制动流体管路的加压制动流体而使其工作。设置了第二制动流体管路。第三制动器由来自于第二管路的加压制动流体驱动。设置了第三制动流体管路。第四制动器由来自于第三管路的加压制动流体驱动。制动踏板接收并输入来自于驾驶员的制动指令,并向总泵缸发送制动指令,其中的总泵缸与第一制动管路、第二制动管路、以及第三制动管路实现流路连通。
在本发明的再一方面,提供了一种用于将加压的液压制动流体输送给多个车辆制动器的制动系统。制动系统包括制动流体源和主制动流体管路。泵将液压制动流体从制动流体源泵送到主制动流体管路。电动机驱动着泵。高压蓄能器存储来自于主管路的加压液压制动流体。设置了第一制动流体管路。助力阀对加压制动流体从主制动流体管路向第一制动流体管路的流动进行控制。第一制动器由来自于第一制动流体管路的制动流体驱动。通过向第二制动器输送来自于第一制动流体管路的加压制动流体而使其工作。设置了第二制动流体管路。第三制动器由来自于第二管路的加压制动流体驱动。设置了第三制动流体管路。第四制动器由来自于第三管路的加压制动流体驱动。制动踏板接收并输入来自于驾驶员的制动指令。总泵缸包括壳体和布置在壳体中的第一副活塞。第一副活塞与壳体相配合而形成了第一副腔室,随着第一副活塞在壳体中移动,第一副腔室的容积发生变化。第二副活塞被布置在壳体中,并与壳体配合而形成了第二副腔室,随着第二副活塞在壳体中移动,第二副腔室的容积发生变化。阶梯形的主活塞被布置在壳体中。主活塞与壳体相配合而形成了主腔室,随着主活塞在壳体中移动,主腔室的容积发生变化。主活塞形成了抵接表面,其可受到驱动而与第二副活塞和第一副活塞相抵接,以移动第一、第二副活塞。主活塞弹簧在主活塞受到驱动时在其上保持复原力。
在本发明的再一方面,提供了一种用于将加压的液压制动流体输送给多个车辆制动器的制动系统。制动系统包括制动流体源和主制动流体管路。泵将液压制动流体从制动流体源泵送到主制动流体管路。电动机驱动着泵。高压蓄能器存储来自于主管路的加压液压制动流体。设置了第一制动流体管路。助力阀对加压制动流体从主制动流体管路向第一制动流体管路的流动进行控制。第一制动器由来自于第一制动流体管路的制动流体驱动。通过向第二制动器输送来自于第一制动流体管路的加压制动流体而使其工作。设置了第二制动流体管路。第三制动器由来自于第二管路的加压制动流体驱动。设置了第三制动流体管路。第四制动器由来自于第三管路的加压制动流体驱动。制动踏板接收并输入来自于驾驶员的制动指令。总泵缸用于接收来自于制动踏板的输入指令。总泵缸包括壳体,第一副活塞被布置在壳体中,第一副活塞与壳体相配合而形成第一副腔室,随着第一副活塞在壳体中移动,第一副腔室的容积发生变化。第一副腔室与第二制动流体流体连通,用于对第三制动器施加作用。第一副活塞弹簧被布置在第四筒腔中,其被布置成环绕着第一副活塞,用于在第一副活塞被驱动时在其上保持复原力。第二副活塞被布置在壳体中,其与壳体相配合而形成第二副腔室,随着第二副活塞在壳体中移动,第二副腔室的容积发生变化。第二副腔室与第三制动流体流体连通,以对第四车辆制动器施加作用。第二副活塞弹簧被布置在第六筒腔中,其被布置成环绕着第二副活塞,用于在第二副活塞被驱动时在其上保持复原力。第一副活塞和第二副活塞均能利用来自于第一制动流体管路的加压流体的作用而各自独立地工作位移,以将加压第二制动流体管路和第三制动流体管路中的制动流体,以便于分别操作第三制动致动器和第四制动致动器。阶梯形的主活塞被布置在壳体中,主活塞与壳体相配合而形成主腔室,随着主活塞在壳体中移动,主腔室的容积发生变化。主活塞形成了抵接表面,其可受到驱动而与第一副活塞和第二副活塞相抵接,以移动所述第一副活塞和第二副活塞。主活塞弹簧在主活塞受到驱动时在其上保持复原力。
本领域普通接收人员从上文的描述可容易地理解本发明的实质特征,在不悖离本发明核心思想和范围的前提下,可作出多种变化和改动,以使本发明适用于不同的使用条件和应用环境。
附图标记列表:
车辆制动系统20;总泵缸22;蓄液器24;制动模块26;第一车辆制动器28a;第二车辆制动器28b;第三车辆制动器28c;第四车辆制动器28d;后轮轴29;总泵缸壳体30;前轮轴31;主壳体部分32;第一端34;端部开口的第一筒腔36;第二筒腔38;第一端口40;流体管路42;第二端口44;流体管路46;中间壳体部分48;第三筒腔50;第三端口52;第一副壳体部分54;第二副壳体部分56;第四筒腔58;第五筒腔60;第六筒腔62;第七筒腔64;第四端口66;流体管路68;第五端口70;第六端口72;流体管路74;第七端口76;第二制动流体管路78;第八端口80;流体管路82;第九端口84;第十端口85;流体管路86;第十一端口88;第三制动流体管路90;制动踏板92;主活塞94;输入杆95;行程传感器96;第一柱体部分98;主密封件100;第一密封件102;第二柱体部分104;第二密封件106;主腔室108;第三柱体部分110;第三密封件112;第四密封件114;第一中间腔室115;抵接表面116;主活塞弹簧118;抵接表面120;抵接构件122;第一端部124;第一副活塞126;第二副活塞127;第一柱体部分128;第二柱体部分130;第三柱体部分132;第一副活塞弹簧134;第一端136;第一柱体部分140;第二柱体部分142;第三柱体部分144;第二副活塞弹簧146;第五密封件148;第二中间腔室150;第六密封件152;第三中间腔室154;第七密封件156;第一副腔室158;第八密封件160;第二副腔室162;主管路178;泵180;电动机182;高压蓄能器(HPA)184;流体管路186;电-液型液压控制助力阀188;第一制动流体管路190;过滤器192;作功阀200;卸压阀202;作功阀204;卸压阀206;作功阀208;卸压阀210;作功阀212;卸压阀214;踏板模拟器216;第一腔室218;踏板模拟器活塞220;踏板模拟器弹簧222;第二腔室224;阻尼孔226;止回阀228;常开(N/O)的基础制动阀230;压力传感器232;常闭(N/C)的基础制动阀234;流体管路236;排流管路238;排流腔室239;由弹簧加载的止回阀240;泄放阀242;多功能阀246;流体管路252;内壁254;端口256;端口258;阶梯部分260;唇形密封件262;流体液位开关264;比例阀266;流体管路268;顺应蓄能器270;泄放阀272;流体管路274;流体管路276;第一泄放阀密封件277;第一泄放阀腔室278;流体管路280;阀体281;弹簧282;第二泄放阀密封件283;泄放阀活塞284;第三泄放阀活塞285;第三泄放阀腔室286;第二泄放阀腔室288;第四泄放阀腔室290;唇形密封件291;球体292;唇形密封件293;弹簧294;腔室296;抵接部分298;内壁区段300;内阀体302;配对壁区段304;阀壳体306;球窝部分308;车辆制动系统310;总泵缸312;密封件314;唇形密封件316;第一泄放腔室318;第二泄放腔室320;第一流道322;第二流道326;流体通道330;第一开口332;第二开口334;车辆制动系统336;人工泄放螺钉340;限流孔344;作功阀346;作功阀348;制动系统350;总泵缸352;主活塞弹簧354;主活塞356;第一柱体部分358;第二柱体部分360;环形凹陷362。
Claims (49)
1.一种总泵缸,其包括:
壳体(30);
第一副活塞(126),其被布置在所述壳体(30)中,所述第一副活塞(126)与所述壳体(30)相配合而形成第一副腔室(158),随着所述第一副活塞(126)在所述壳体(30)中移动,所述第一副腔室的容积发生变化;
布置在所述壳体(30)中的第二副活塞(127),其与所述壳体(30)相配合而形成第二副腔室(162),随着所述第二副活塞在所述壳体中移动,所述第二副腔室的容积发生变化;
阶梯形的主活塞(94),其被布置在所述壳体(30)中,所述主活塞(94)与所述壳体(30)相配合而形成主腔室(108),随着主活塞(94)在所述壳体中移动,主腔室(108)的容积发生变化,所述主活塞(94)形成了抵接表面(116),该抵接表面(116)可受到驱动而与所述第一副活塞(126)和所述第二副活塞(136)相抵接,以移动所述第一副活塞(126)和所述第二副活塞(136);以及
主活塞弹簧(118),该主活塞弹簧用于在所述主活塞(94)受到驱动时在所述主活塞(94)上保持复原力。
2.根据权利要求1所述的总泵缸,还包括:第一副活塞弹簧(134),其被布置在所述壳体(30)中,用于在所述第一副活塞(126)受到驱动时在其上保持复原力。
3.根据权利要求2所述的总泵缸,还包括:第二副活塞弹簧(146),其被布置在所述壳体(30)中,用于在所述第二副活塞(127)受到驱动时在其上保持复原力。
4.根据权利要求3所述的总泵缸,所述壳体包括:
具有第一直径的第一筒腔(36);
第二筒腔(38),其与所述第一筒腔(36)连通并与之平行,其具有第二直径,该第二直径小于所述第一直径;
第三筒腔(50),其与所述第二筒腔(38)连通并与之平行,其具有第三直径,该第三直径大于所述第二直径;
第四筒腔(58),其与所述第三筒腔(50)连通,其具有第四直径,该第四直径小于所述第三直径;
第五筒腔(60),其与所述第四筒腔(58)连通,并具有第五直径,该第五直径小于所述第四直径;以及
第六筒腔(62),其与所述第四筒腔(58)平行,并与所述第三筒腔(50)连通,其具有第六直径,该第六直径小于所述第三直径。
5.根据权利要求4所述的总泵缸,其特征在于:所述第一副活塞弹簧(134)被布置在所述第四筒腔(58)中,并环绕着所述第一副活塞(126)。
6.根据权利要求4所述的总泵缸,其特征在于:所述第二副活塞弹簧(146)被布置在所述第六筒腔(62)中,并环绕着所述第二副活塞(127)。
7.根据权利要求4所述的总泵缸,其特征在于:所述第一副活塞(126)被布置在所述第四筒腔(58)和所述第五筒腔(60)中,并延伸到所述第三筒腔(50)中,随着所述第一副活塞在所述第五筒腔(60)中的移动,所述第一副腔室(158)的容积发生变化。
8.根据权利要求4所述的总泵缸,其特征在于:所述第二副活塞(127)被布置在所述第六筒腔(62)和所述第七筒腔(64)中,并延伸到所述第三筒腔(50)中,随着所述第二副活塞在所述第七筒腔(64)中的移动,所述第二副活塞(127)的容积发生变化。
9.根据权利要求4所述的总泵缸,其特征在于:所述的阶梯形主活塞(94)被布置在所述第一筒腔(36)和所述第二筒腔(38)中,并延伸到所述第三筒腔(50)中,随着主活塞(94)在第一筒腔(36)中的移动,所述主腔室(108)的容积发生变化。
10.根据权利要求4所述的总泵缸,其特征在于:延伸到所述第三筒腔(50)中的所述阶梯形主活塞(94)与所述第一副活塞(126)、所述第二副活塞(127)、以及所述第三筒腔(50)相配合,形成了第一中间腔室(115)。
11.根据权利要求10所述的总泵缸,其特征在于:所述主腔室(108)是由所述第一筒腔(36)、所述第二筒腔(38)、以及所述主活塞(94)协作形成的,所述壳体(30)还包括环绕所述主活塞(94)布置的第一密封件(102)和第二密封件(106),用于对所述主腔室(108)进行密封。
12.根据权利要求10所述的总泵缸,其特征在于:所述主活塞弹簧(118)被布置到所述第一中间腔室(115)中,用于在所述阶梯形主活塞(94)被驱动时在其上维持复原力。
13.根据权利要求4所述的总泵缸,其特征在于:所述壳体(30)包括抵接构件(122),该抵接构件具有布置在所述第三筒腔(50)中的抵接表面(120),所述主活塞(94)包括抵接表面(116),被布置在所述第三筒腔(50)中的所述主活塞弹簧(118)位于所述抵接构件(122)的所述抵接表面(120)与所述主活塞(94)的所述抵接表面(116)之间,用于在所述主活塞(94)被驱动时在其上维持所述复原力。
14.根据权利要求13所述的总泵缸,其特征在于:所述第一中间腔室(115)是由所述第三筒腔(50)、所述第一副活塞(126)、所述第二副活塞(127)、以及所述抵接构件(122)协作形成的,其中,环绕所述第一副活塞(126)设置的第三密封件(112)和环绕所述第二副活塞(127)设置的第四密封件(114)与环绕所述主活塞(94)布置的所述第二密封件(106)配合而协作地对所述第一中间腔室(115)进行密封。
15.根据权利要求14所述的总泵缸,还包括:由所述第一副活塞(126)、所述第三筒腔(50)、以及所述第四筒腔(58)协作形成的第二中间腔室(150),所述第一副活塞(126)包括第五密封件(148),其在所述第四筒腔(58)中环绕所述第一副活塞(126)布置,所述第五密封件(148)与所述第三密封件(112)配合而对所述第二中间腔室(150)进行密封。
16.根据权利要求15所述的总泵缸,其特征在于:所述第二筒腔(38)和所述主活塞(94)是直径缩小的部分,所述第二密封件(106)密封地接合到所述第二筒腔(38)和所述主活塞(94)之间。
17.根据权利要求14所述的总泵缸,还包括:在所述第二副活塞(127)、所述第三筒腔(50)、以及所述第五筒腔(60)之间协作形成的第三中间腔室(154),所述第二副活塞(127)包括第六密封件(152),其被布置成在所述第五筒腔(60)中环绕所述第二副活塞(127),所述第六密封件(152)与所述第四密封件(114)配合而对所述第三中间腔室(154)进行密封。
18.根据权利要求4所述的总泵缸,其特征在于:所述第一副腔室(158)是在所述第一副活塞(126)和所述第六筒腔(62)之间协作形成的,所述第一副活塞(126)包括第七密封件(156),其被布置成在所述第六筒腔(62)中环绕所述第一副活塞(126),用于对所述第一副腔室(158)进行密封。
19.根据权利要求4所述的总泵缸,其特征在于:所述第二副腔室(162)是在所述第二副活塞(127)和所述第七筒腔(64)之间协作形成的,所述第二副活塞(127)包括第八密封件(160),其被布置成在所述第七筒腔(64)中环绕所述第二副活塞(127),用于对所述第二副腔室(162)进行密封。
20.根据权利要求4所述的总泵缸,其特征在于:所述第一筒腔(36)和所述第二筒腔(38)协作形成主壳体部分(32)。
21.根据权利要求20所述的总泵缸,其特征在于:所述第三筒腔(50)形成了中间壳体部分(48)。
22.根据权利要求21所述的总泵缸,其特征在于:所述第四筒腔(58)和所述第六筒腔(62)形成了第一副壳体部分(54)。
23.根据权利要求22所述的总泵缸,其特征在于:所述第五筒腔(60)和所述第七筒腔(64)形成了第二副壳体部分(56)。
24.根据权利要求1所述的总泵缸,其特征在于:所述主活塞弹簧(118)被布置在所述主腔室(108)中,其环绕着所述主活塞(94),用于在所述阶梯形主活塞(94)被驱动时在其上保持复原力。
25.根据权利要求24所述的总泵缸,其特征在于:所述主活塞(356)包括第一柱体部分(358)和第二柱体部分(360),两柱体部分之间形成了环形凹陷(362),所述环形凹陷(362)的直径与所述第二柱体部分(360)的直径相同,并且所述环形凹陷连续地延伸到所述第二柱体部分(360),所述主活塞弹簧(356)被布置成在所述环形凹陷(362)与所述主腔室(108)的端面之间环绕所述第二柱体部分(360),用于在所述主活塞(356)被驱动时在其上保持所述复原力。
26.根据权利要求1所述的总泵缸,还包括:可工作地联接在制动踏板(92)与所述主活塞(94)之间的输入杆(95),用于促动所述主活塞(94)。
27.一种用于将加压液压制动流体施加给多个车辆制动器的制动系统,其包括:
制动流体源;
主制动流体管路;
用于将液压制动流体从所述制动流体源提供到所述主制动流体管路的泵;
用于驱动所述泵的电动机;
用于存储来自于所述主管路的加压液压制动流体的高压蓄能器;
第一制动流体管路;
助力阀,其用于对加压制动流体从所述主制动流体管路向所述第一制动流体管路的流动进行控制;
第一制动器,其由来自于所述第一制动流体管路的制动流体驱动;
第二制动器,通过施加来自于所述第一制动流体管路的加压制动流体而被操作;
第二制动流体管路;
第三制动器,其由来自于所述第二管路的加压制动流体驱动;
第三制动流体管路;
第四制动器,其由来自于第三制动流体管路的加压制动流体驱动;
制动踏板,其用于接收来自于驾驶员的制动输入指令;
总泵缸,其用于从所述制动踏板接收所述输入指令,所述总泵缸包括:
壳体(30);
第一副活塞(126),其被布置在所述壳体(30)中,所述第一副活塞(126)与所述壳体(30)相配合而形成第一副腔室(158),随着所述第一副活塞(126)在所述壳体(30)中移动,所述第一副腔室的容积发生变化,所述第一副腔室(158)与所述第二制动流体管路(78)连通,用于对所述第三制动器(28c)施加作用;
布置在所述第四筒腔(58)中的第一副活塞弹簧(134),其被布置成环绕所述第一副活塞(126),用于在所述第一副活塞(126)被驱动时在其上保持复原力;
布置在所述壳体(30)中的第二副活塞(127),其与所述壳体(30)相配合而形成第二副腔室(162),随着所述第二副活塞在所述壳体中移动,所述第二副腔室的容积发生变化,所述第二副腔室(166)与所述第三制动流体管路(90)连通,以对所述第四车辆制动器(28d)施加作用;
布置在所述第六筒腔(62)中的第二副活塞弹簧(146),其被布置成环绕所述第二副活塞(127),用于在所述第二副活塞(127)被驱动时在其上保持复原力;
所述第一副活塞(126)和所述第二副活塞(127)均能够利用来自于所述第一制动流体管路(190)的加压流体的作用而各自独立地工作位移,以分别对所述第二制动流体管路(78)和所述第三制动流体管路(90)中的制动流体加压,以便于分别操作所述第三制动致动器(28c)和所述第四制动致动器(28d);
阶梯形的主活塞(94),其被布置在所述壳体(30)中,所述主活塞(94)与所述壳体(30)相配合而形成主腔室(108),随着主活塞(94)在所述壳体中移动,主腔室(108)的容积发生变化,所述主活塞(94)形成了抵接表面(116),该抵接表面可受到驱动而与所述第一副活塞(126)和所述第二副活塞(136)相抵接,以移动所述第一副活塞(126)和所述第二副活塞(136);以及
主活塞弹簧(118),其用于在所述主活塞(94)受到驱动时在其上保持复原力。
28.根据权利要求27所述的制动系统,其特征在于:所述总泵缸(22)还包括行程传感器(96),其用于确定所述驾驶员的所述制动指令,所述制动指令被操作地用于对所述助力阀(188)进行控制,以向所述第一制动流体管路(190)提供加压的制动流体。
29.根据权利要求27所述的总泵缸,其特征在于,所述壳体包括:
具有第一直径的第一筒腔(36);
第二筒腔(38),其与所述第一筒腔(36)连通并与之平行,其具有第二直径,该直径小于所述第一直径;
第三筒腔(50),其与所述第二筒腔(38)连通并与之平行,其具有第三直径,该直径大于所述第二直径;
第四筒腔(58),其与所述第三筒腔(50)连通,其具有第四直径,该直径小于所述第三直径;
第五筒腔(60),其与所述第四筒腔(58)连通,并具有第五直径,该直径小于所述第四直径;以及
第六筒腔(62),其与所述第四筒腔(58)平行,并与所述第三筒腔(50)连通,其具有第六直径,该直径小于所述第三直径。
30.根据权利要求29所述的制动系统,其特征在于:所述壳体(30)包括主腔室(108),其在所第一筒腔(36)、所述第二筒腔(38)、以及所述主活塞(94)之间协作形成,所述壳体(30)包括环绕所述主活塞(94)布置的第一密封件(102)和第二密封件(106),用于对所述主腔室(108)进行密封。
31.根据权利要求30所述的制动系统,其特征在于:所述壳体(30)包括第一中间腔室(115),其在抵接构件(122)、所述第三筒腔(50)、所述第一副活塞(126)、以及所述第二副活塞(127)之间协作形成,所述壳体还包括环绕所述第一副活塞(126)设置的第三密封件(112)、以及环绕所述第二副活塞(127)设置的第四密封件(114),其中,所述第三密封件(112)与所述第四密封件(114)与所述第二密封件(106)配合而对所述第一中间腔室(115)进行密封。
32.根据权利要求31所述的制动系统,其特征在于:所述壳体(30)包括由所述第一副活塞(126)、所述第三筒腔(50)、以及所述第四筒腔(58)协作形成的第二中间腔室(150),所述第一副活塞(126)包括第五密封件(148),其在所述第四筒腔(58)中环绕所述第一副活塞(126)布置,其中,所述第五密封件(148)与所述第三密封件(112)协作地对所述第二中间腔室(150)进行密封,所述第二中间腔室(150)与所述第一管路(190)连通。
33.根据权利要求32所述的制动系统,其特征在于:所述壳体(30)包括第一副腔室(158),其在所述第一副活塞(126)和所述第六筒腔(62)之间协作形成,其中,所述第一副活塞(126)包括第七密封件(156),其被布置成在所述第六筒腔(62)中环绕所述第一副活塞(126),用于对所述第一副腔室(158)进行密封,其中,由所述第一管路(190)提供给所述第二中间腔室(150)的加压制动流体促使所述第一副活塞(126)对所述第一副腔室(158)中的所述制动流体施加作用,以驱动所述第三制动器(28c)。
34.根据权利要求32所述的制动系统,其特征在于:所述壳体(30)包括第三中间腔室(154),其在所述第二副活塞(127)、所述第三筒腔(50)、以及所述第五筒腔(60)之间协作形成,所述第二副腔室(127)包括第六密封件(152),其被布置成在所述第五筒腔(60)中环绕所述第二副活塞(127),其中,所述第六密封件(152)与所述第四密封件(114)协作地对所述第三中间腔室(154)进行密封,所述第二中间腔室(150)与所述第一管路(190)连通。
35.根据权利要求34所述的制动系统,其特征在于:所述壳体(30)包括第二副腔室(162),其在所述第二副活塞(127)和所述第七筒腔(64)之间协作形成,所述第二副活塞(127)包括第八密封件(160),其被布置成在所述第七筒腔(64)中环绕所述第二副活塞(127),用于对所述第二副腔室(162)进行密封,其中,加压制动流体被所述第一管路(190)输送给所述第三中间腔室(154),以促动所述第二副活塞(127),由此来对所述第二副腔室(166)中的所述制动流体施加作用,以驱动所述第四制动器(28d)。
36.根据权利要求35所述的制动系统,还包括:泄放阀(272),其用于在不施加制动的工况期间将夹带的气体从所述总泵缸(22)中排放出去,所述泄放阀(272)包括:
阀体(281);
可在所述阀体(281)中滑动的泄放阀活塞(284);
第一泄放阀密封件(277),其被布置成环绕所述泄放阀活塞(284)的环周;
第一泄放阀腔室(278),其与所述中间腔室(115)连通,所述第一泄放阀腔室(278)在所述阀体(281)、所述泄放阀活塞(284)、以及所述第一泄放阀密封件(277)之间形成。
第二泄放阀密封件(283),其被布置成环绕所述泄放阀活塞(284);
与第二中间腔室(150)流通的第二泄放阀腔室(288),所述第一泄放阀腔室(115)在所述阀体(281)、所述泄放阀活塞(284)、所述第一泄放阀密封件(277)、以及所述第二泄放阀密封件(283)之间形成;
第三泄放阀密封件(285),其被布置成环绕所述泄放阀活塞(284);
与所述第三中间腔室(154)连通的第三泄放阀腔室(286),所述第三泄放阀腔室(286)在所述阀体(281)、所述泄放阀活塞(284)、所述第二泄放阀密封件(283)、以及所述第三泄放阀密封件(285)之间形成,所述第二泄放阀密封件(283)允许制动流体从所述第三泄放阀腔室(286)向所述第二泄放阀腔室(285)单向流动;
第四泄放阀腔室(290),其与所述第三中间腔室(154)连通,所述第四泄放阀腔室(290)在所述阀体(281)、所述泄放阀活塞(284)、以及所述第三泄放阀密封件(285)之间形成;
其中,来自于所述第一制动流体管路(190)的、低加压的流体流被输送给所述总泵缸(22)的所述第三中间腔室(154),然后被输送给所述泄放阀(272)的所述第三泄放阀腔室(286),所述第三泄放阀密封件(285)允许制动流体从所述第三泄放阀腔室(286)向所述第二泄放阀腔室(288)单向流动,然后,制动流体流向所述总泵缸(22)的所述第二中间腔室(150),然后流向所述制动流体源(24),以便于在所述不施加制动的工况期间将夹带的气体从所述总泵缸(22)中净化。
37.根据权利要求36所述的制动系统,其特征在于:实施制动的操作向所述总泵缸(22)的所述第三中间腔室(154)输送加压的制动流体,所述加压制动流体从所述第三中间腔室(154)流向所述泄放阀(272)的所述第四泄放阀腔室(290),用于将所述泄放阀活塞(284)促顶向所述第一泄放阀腔室(278),所述泄放阀活塞(284)的所述移位截断了加压流体从所述总泵缸(22)的所述第三中间腔室(154)向所述泄流阀(272)的所述第三泄放阀腔室(286)的流动。
38.根据权利要求36所述的制动系统,其特征在于:在不执行制动的所述工况期间,以预定的时间间隔将所述夹带气体从所述总泵缸(22)中净化。
39.根据权利要求35所述的制动系统,还包括:人工泄放螺钉(340),其在流路上连接在所述第二中间腔室(150)与所述第三中间腔室(154)之间,所述人工泄放螺钉(340)在处于开启状态时允许制动流体在所述第二腔室(150)与所述第三中间腔室(154)之间流动,以便于将夹带的空气从所述第二中间腔室(150)和所述第三中间腔室(154)中净化。
40.根据权利要求35所述的制动系统,其特征在于:所述壳体(30)包括第九密封件(314),其被布置成环绕所述第一副活塞(126),并与所述第三密封件(112)并置而在它们之间形成了第一泄放腔室(318),所述第一副活塞(126)包括第一周向凹口(322),在非制动工况期间,其与所述第三密封件(112)在轴向上对准,以便于在所述的非制动工况期间允许制动流体在所述第二中间腔室(150)与所述第一泄放腔室(318)之间流动;
所述壳体(30)还包括第十密封件(316),其被布置成环绕所述第一副活塞(127),并与所述第四密封件(114)并置而在它们之间形成了第二泄放腔室(320),所述第二副活塞(127)包括第二周向凹口(326),在所述的非制动工况期间,其与所述第四密封件(114)在轴向上对准,以便于在所述的非制动工况期间允许制动流体在所述第二中间腔室(150)与所述第二泄放腔室(320)之间流动;
与所述第一泄放腔室(318)和所述第二泄放腔室(320)实现流路连接的流道(330),其中,在所述的非制动工况期间,所述助力阀(188)在处于开启状态时向所述第二中间腔室(150)提供低加压的制动流体流,在所述非制动工况期间,所述的低加压流体从所述第二中间腔室(150)流向所述第一泄放腔室(318),然后从所述第一泄放腔室(318)经所述流道(330)流向所述第二泄放腔室(320),之后,在所述的非制动工况期间,流体从所述第二泄放腔室(320)流向所述第三中间腔室(154),其中,在所述的非制动工况期间,夹带的空气被所述的低加压制动流体流从所述第二中间腔室(150)和所述第三中间腔室(154)中净化。
41.根据权利要求35所述的制动系统,还包括:
主密封件(100),其被布置成环绕主活塞(94),并与所述第一密封件(102)并置;
排流腔室(238),其被形成在所述主活塞(94)与所述第一筒腔(36)之间,所述第一密封件(102)和所述主密封件(100)对所述排流腔室(238)进行密封;
在所述主活塞(94)中形成的排流管路(239),在非制动工况期间,其与所述第一密封件(102)对准,用于在所述非制动工况期间使所述主腔室(108)流路连接到所述排流腔室(238);
在所述排流腔室(238)中形成的第一端口(44);
联接在所述排流腔室(238)的所述第一端口(44)与所述制动流体源(24)之间的流体管路(46);
在与所述流体管路(46)相联的所述第一中间腔室(115)中形成的第二端口(52);
限流孔(344),其与位于所述排流腔室(238)与所述制动流体源(24)之间的所述流体管路(46)相联,用于对流向所述制动流体源(24)的制动流体流进行限制,并改变从所述排流腔室(238)的所述第一端口(44)流向所述第一中间腔室(115)的所述第二端口(52)的一部分制动流体的流动方向;
在所述的非制动工况期间,所述助力阀(188)在处于开启状态时向所述主腔室(108)提供低加压的制动流体流,所述低加压制动流体从所述主腔室(108)流向所述排流腔室(238),并从所述排流腔室(238)的所述第一端口(44)流出而流向所述第一中间腔室(115)的所述第二端口(52),所述的低加压制动流体流经所述第三密封件(112)和所述第四密封件(114),分别流向第二中间腔室(150)和第三中间腔室(154),然后流向所述第一制动流体管路(190),用于在所述的非制动工况期间将夹带的空气从所述第二中间腔室(150)和第三中间腔室(154)中净化。
42.根据权利要求27所述的制动系统,还包括:
多个作功阀和多个卸压阀,用于协作地使所述的多个车辆制动器启动制动操作和解除制动操作;以及
顺应蓄能器(270),其被布置在所述第一制动流体管路(190)与所述制动流体源(24)之间,用于缓解由各个所述作功阀和卸压阀快速启动和解除所产生的压力波动。
43.根据权利要求27所述的制动系统,还包括:多功能阀(246),其包括连接在所述主制动管路(192)与制动流体源(24)之间的泄放阀(272),用于从所述制动系统中人工泄放所夹带的气体;多功能阀还包括由弹簧加载的止回阀(240),其被连接在所述主制动管路(192)与所述制动流体源(24)之间,用于将所述主制动管路(192)的过压向所述制动流体源(24)释放,所述的弹簧加载止回阀(240)与所述泄放阀(242)并行连接。
44.根据权利要求27所述的制动系统,其特征在于还包括:
与所述第一制动流体管路(190)连通的第一阀组,这一组阀用于协作地将从所述助力阀(188)接收的制动流体输送给所述第一制动器(24a),并用于协作地将加压制动流体从所述第一制动器(24a)释放掉;
与所述第一制动流体管路(190)连通的第二阀组,这一组阀用于协作地将从所述助力阀(188)接收的制动流体输送给所述第二制动器(24b),并用于协作地将加压制动流体从所述第二制动器(24b)释放掉;
与所述第一制动流体管路(190)连通的第三阀组,这一组阀用于协作地将从所述助力阀(188)接收的制动流体输送出,以作用于所述第二制动流体管路(78),从而驱动所述第三制动器(28c),并用于协作地将加压制动流体从所述第三制动器(28c)释放掉;
与所述第一制动流体管路(190)连通的第四阀组,这一组阀用于协作地将从所述助力阀(188)接收的制动流体输送出,以作用于所述第三制动流体管路(90),从而驱动所述第四制动器(28d),并用于协作地将加压制动流体从所述第四制动器(28d)释放掉;
比例阀(266),其与所述第一阀组中的至少一个阀和所述第二阀组中的至少一个阀相连通,以可变地控制分别作用在所述第一制动器(28a)和所述第二制动器(28b)上的所述制动流体,由此来平衡加压制动流体流向所述第一制动器(28a)和所述第二制动器(28b)的流率,其中,所述第一制动器和第二制动器适于与同一车辆轮轴进行工作接合。
45.根据权利要求44所述的制动系统,其特征在于:所述比例阀(266)可变地控制被施加到所述第一阀组中所述至少一个阀和所述第二阀组中至少一个阀的制动流体,其中,所述的至少一个阀作用在所述第一制动器(28a)和所述第二制动器(28b)上。
46.根据权利要求44所述的制动系统,其特征在于:所述比例阀(266)可变地控制从所述第一阀组中所述至少一个阀和所述第二阀组中至少一个阀释放出的制动流体,其中,所述的至少一个阀作用在所述第一制动器(28a)和所述第二制动器(28b)上。
47.根据权利要求27所述的制动系统,还包括:
与所述第一制动流体管路(190)连通的第一阀组,这一组阀用于协作地将从所述助力阀(188)接收的制动流体输送给所述第一制动器(28a),并用于协作地将加压制动流体从所述第一制动器(28a)释放掉;
与所述第一制动流体管路(190)连通的第二阀组,这一组阀用于协作地将从所述助力阀(188)接收的制动流体输送给所述第二制动器(28b),并用于协作地将加压制动流体从所述第二制动器(28b)释放掉;
与所述第一制动流体管路(190)连通的第三阀组,这一组阀用于协作地将从所述助力阀(188)接收的制动流体输送出,以作用于所述第二制动流体管路(78),从而驱动所述第三制动器(28c),并用于协作地将加压制动流体从所述第三制动器(28c)释放掉;
与所述第一制动流体管路(190)连通的第四阀组,这一组阀用于协作地将从所述助力阀(188)接收的制动流体输送出,以作用于所述第三制动流体管路(90),从而驱动所述第四制动器(28d),并用于协作地将加压制动流体从所述第四制动器(24d)释放掉;以及
比例阀(266),其与所述第三阀组中的至少一个阀和所述第四阀组中的至少一个阀相连通,以可变地控制分别作用在所述第三制动器(28c)和所述第四制动器(28d)上的所述制动流体,由此来平衡加压制动流体流向所述第三制动器(28c)和所述第四制动器(28d)的流率,其中,所述第三制动器和第四制动器适于与同一车辆轮轴进行工作接合。
48.根据权利要求47所述的制动系统,其特征在于:所述比例阀(266)可变地控制被施加到所述第三阀组中所述至少一个阀和所述第四阀组中至少一个阀的制动流体,其中,所述的至少一个阀作用在所述第三制动器(28c)和所述第四制动器(28d)上。
49.根据权利要求47所述的制动系统,其特征在于:所述比例阀(266)可变地控制从所述第三阀组中所述至少一个阀和所述第四阀组中至少一个阀释放出的制动流体,其中,所述的至少一个阀作用在所述第三制动器(28c)和所述第四制动器(28d)上。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20100127 |