CN101896382A - 具有受控增压的液压制动系统 - Google Patents

Abstract

一种电子控制的增压制动系统，其包括设置在加压的流体源和增压阀之间的隔离阀，用于选择性地限制流体从源到增压阀的流动。该制动系统的另一个特征涉及蓄能器阀，蓄能器阀连接在增压阀和蓄能器之间，用于当蓄能器的操作压力供给到增压阀时进行控制。又一个特征是独特的主液压缸设计，其包括至少一个主活塞，所述至少一个主活塞以与一对副活塞的多个部分相交迭的关系而定位在壳体内。

Description

具有受控增压的液压制动系统

相关申请的交叉参考

本申请要求享有2007年10月29日提交的美国临时申请No.61/000761、2008年10月13日提交的美国临时申请No.61/104,928的优先权，所述两个申请的公开内容都通过参考包含于此。本申请在主题上涉及2005年5月6日提交的国际申请No.PCT/US2005/016179和2006年6月29日提交的国际申请No.PCT/US2006/025510，这两个国际申请通过参考包含于此。

背景技术

本发明总体上涉及车辆制动系统。车辆一般通过液压制动系统减速和停止。这些系统在复杂性方面各不相同，但是基本的制动系统典型地包括制动踏板、串联式主液压缸、布置在两个类似的但分开的制动回路中的流体管路、和每个回路中的车轮制动器。车辆的驾驶员操作连接到主液压缸的制动踏板。当制动踏板被踩下时，主液压缸通过对制动流体加压而在两个制动回路中产生液压力。加压的流体行进通过两个回路中的流体管路，以致动各个车轮处的制动缸来使车辆减速。

基本的制动系统典型地使用制动助力器，所述制动助力器向主液压缸提供作用力，该作用力辅助由驾驶员产生的踏板力。助力器可以被真空操作或液压操作的。典型的液压助力器检测制动踏板的运动并且产生加压的流体，所述加压的流体被引入到主液压缸中。来自助力器的流体辅助作用在主液压缸的活塞上的踏板力，所述主液压缸的活塞在与车轮制动器流体连通的管路中产生加压的流体。因而，由主液压缸所产生的压力增大。液压助力器通常定位成与主液压缸活塞相邻并且使用增压阀来控制施加到助力器的加压的流体。

在不利的条件下以受控的方式对车辆制动则需要由驾驶员精确地应用制动器。在这些条件下，驾驶员很容易地施加过大的制动压力，从而导致一个或多个车轮锁定，由此在车轮和道路表面之间引起过度滑移。这些车轮锁定的条件可能会导致较大的停车距离和可能的方向失控。

制动技术中的发展已经开发出了防抱死制动系统(ABS)。ABS系统监视车轮转动行为，并且选择地施加和解除相对应的车轮制动器中的制动压力，以将车轮速度维持在所选的滑移范围内，从而实现最大的制动力。虽然这些系统典型地适于控制车辆的每个被制动车轮的制动作用，但是已经开发出用于控制对多个被制动车轮中的仅一部分部分的制动的某些系统。

在主液压缸和车轮制动器之间定位有包括作功阀(apply valve)和泄放阀的电子控制的ABS阀。ABS阀调节主液压缸和车轮制动器之间的压力。典型地，当被激活时，这些ABS阀在三种压力控制模式中操作：压力施加、压力泄放和压力保持。在施加模式期间，作功阀允许加压的制动流体进入相应的车轮制动器中以增大压力；在泄放模式期间，泄放阀从它们的相关联的车轮制动器释放制动流体。在保持模式期间，车轮制动压力通过关闭作功阀和泄放阀二者而保持恒定。

为了在维持车辆稳定性的同时获得最大的制动力，期望在前轮轴和后轮轴二者的车轮处实现最佳滑移水平。在车辆减速期间，在前轮轴和后轮轴处需要不同的制动力以到达期望的滑移水平。因此，制动压力应当在前制动器和后制动器之间成比例，以在各轮轴处获得最高的制动力。具有这种能力的ABS系统(通称为动态后方比例(DynamicRear Proportioning，DRP)系统)使用ABS阀以单独地控制前车轮和后车轮上的制动压力，以便在当前的条件下在前轮轴和后轮轴处动态地获得最佳制动性能。

制动技术方面的其它发展已经产生了牵引力控制(TC)系统。典型地，阀已经添加到现有的ABS系统，以提供在加速期间控制车轮速度的制动系统。车辆加速期间的过大的车轮速度导致车轮滑移和牵引损失。电子控制系统检测到该状况并且自动地向滑移的车轮的制动轮缸施加制动压力，以减轻滑移并增大可用的牵引力。为了获得最佳车辆加速，即使主液压缸没有被驾驶员致动，制动轮缸也可以使用加压的制动流体。

在诸如转弯的车辆运动期间，产生了可能会降低车辆稳定性的动态力。车辆稳定性控制(VSC)制动系统通过选择的制动器致动抵消这些力而改进车辆的稳定性。这些力和其它的车辆参数通过向电子控制单元发送信号的传感器检测。电子控制单元自动地操作压力控制装置，以调节施加到特定的各个车轮制动器的液压压力的大小。为了获得最佳的车辆稳定性，大于主液压缸压力的制动压力必须在任何时间都是快速可用的。

发明内容

本发明的一个方面涉及一种车辆制动系统，所述车辆制动系统用于在车辆操作者致动制动踏板时向多个车轮制动器施加加压的液压制动流体。该制动系统包括加压的制动流体源和增压阀，所述增压阀用于根据制动踏板的操作来控制从加压的流体源到车轮制动器的制动流体的压力。制动系统包括设置在加压的制动流体源与增压阀之间的至少一个隔离阀，用于在未致动的状态选择性地限制流体从源到增压阀的流动。

本发明的另一个方面涉及一种车辆制动系统，所述车辆制动系统用于在车辆操作者致动制动踏板时或者在自动制动事件时向多个车轮制动器施加加压的液压制动流体。该制动系统包括加压的制动流体源。加压的制动流体源包括至少一个由马达驱动的泵和蓄能器。蓄能器能够操作，以在操作压力下供给流体。增压阀连接成从泵和蓄能器二者接收处于输入压力的流体，并且该增压阀能够操作，用于根据制动踏板的操作或自动制动事件来控制供应到车轮制动器的制动流体的压力。该系统还包括连接在增压阀与蓄能器之间的蓄能器阀，用于在蓄能器的操作压力被供给到增压阀时进行控制。

本发明的又一个方面涉及一种用在电液增压制动系统中的主液压缸组件，其用于向多个车轮制动器施加加压的液压制动流体。制动系统包括制动踏板、加压的制动流体源和增压阀，所述增压阀用于根据制动踏板的操作来控制从加压的制动流体源到增压流体管路的制动流体的压力。主液压缸还包括限定轴线的壳体。在壳体中沿着与所述轴线平行的主路径能够滑动地布置有至少一个主活塞。至少一个主活塞能够根据制动踏板的操作进行位移。在壳体中沿着与所述轴线平行的第一副路径能够滑动地布置有第一副活塞，第一副活塞可通过从增压流体管路施加加压的流体而位移，并且连接成液压地致动至少一个车轮制动器，在壳体中沿着与所述轴线平行的第二副路径能够滑动地布置有第二副活塞，第二副活塞可通过从增压流体管路施加加压的流体而位移，并且连接成液压地致动车轮制动器中的至少另一个。该至少一个主活塞以与第一和第二副活塞的多个部分相交迭的关系而定位在壳体中。

对于本领域的技术人员来说，当根据附图阅读下文中的对优选实施例的详细描述时，本发明的多个方面将从下文中的对优选实施例的详细描述而变得明显。

附图说明

图1是制动系统的第一实施例的示意图；

图2是图1的制动系统的主液压缸的放大示意图；

图3是图1的制动系统的局部示意图，示出了制动系统的多种部件的更加详细的结构；

图4是可以用在图1的制动系统中的主液压缸的第二实施例的示意图；

图5是可以用在图1的制动系统中的压力源的第二实施例的示意图；

图6是图1的制动系统的中压蓄能器的剖视图；

图7是组合的柔量蓄能器和中压蓄能器先导阀的剖视图；

图8是图1的制动系统的主液压缸的端视图；

图9是沿着图8中的线9-9得到的主液压缸的侧剖视图；

图10是沿着图8中的线10-10得到的主液压缸的侧剖视图。

具体实施方式

现在参照附图，图1中示出了总体上由20指示的根据本发明的车辆制动系统的第一实施例，其用于在制动系统中施加主动的液压增压作用(active hydraulic boost)。该制动系统20可以适于用在地面车辆上，该地面车辆例如是具有四个车轮和用于各个车轮的车轮制动器的机动车辆。另外，制动系统20可以设置有其它的制动功能，例如防抱死制动(ABS)功能和其它的滑移控制特性，以便能够有效地对车辆实施制动，这将在下文中讨论。

制动系统20总体上包括在图1中总体上由21指示的主液压缸组件(还在图2中放大示出)和在图1中总体上由26指示的制动模块26。制动模块26的多个部件可以容纳在单个液压控制装置中并且远离主液压缸组件21。管路或液压管道可以液压地联接主液压缸组件21和制动模块26。

主液压缸组件21与制动模块26相配合地起作用，用于致动第一车轮制动器28a和第二车轮制动器28b。第一车轮制动器28a和第二车轮制动器28b例如可以位于车辆后轮轴上。另外，主液压缸21与制动模块26相配合地起作用，用于致动第三车轮制动器28c和第四车轮制动器28d。第三车轮制动器28c和第四车轮制动器28d例如可以位于车辆前轮轴上。各个车轮制动器28a至28d都可以是通过施加加压的制动流体而操作的传统制动器。该车轮制动器例如可以是制动卡钳，该制动卡钳安装在车辆上，以与随着车轮一起旋转的摩擦元件(例如，制动盘)接合，从而对相关的车轮执行有效的制动。

如在图2中最好地示出的那样，主液压缸组件21包括与蓄液器24流体连通的主液压缸22。蓄液器24总体上在大气压力下保持液压流体。主液压缸22包括壳体30，所述壳体30包括形成在其中的多个孔，所述多个孔用于能够滑动地将多个圆柱形活塞接收在其中。主液压缸壳体30可以形成为单个单元，或者形成为联接在一起的两个或更多个分开形成的部分。主液压缸22包括第一孔34、腔体35和第二孔36。第一孔34和第二孔36彼此轴向地对准。如下文中将讨论的那样，在第一孔34和第二孔36中能够滑动地布置有主活塞94，并且所述主活塞94包括布置在腔体35中的中间部分。形成在第二孔36中的第一端口40与流动管路42连通。形成在腔体35中的第二端口44与流动管路46连通，所述流动管路46与蓄液器24连通。

壳体30还包括第三孔58和第四孔60，所述第四孔60窄于第三孔58。如下文中将讨论的那样，在第三孔58和第四孔60中布置有第一副活塞126。壳体30还包括第五孔62和第六孔64，所述第六孔64窄于第五孔62。如下文中将讨论的那样，在第五孔62和第六孔64中布置有第二副活塞127。

壳体30还包括与流体管路68连通的第三端口66。第四端口70和第五端口72二者都与流体管路74连通，所述流体管路74与蓄液器24连通。第六端口76与第二制动流体管路78连通，所述第二制动流体管路78与车轮制动器28c连通。

壳体30还包括与流体管路82连通的第七端口80。第八端口84和第九端口85二者都与流体管路86连通，所述流体管路86与蓄液器24连通。第十端口88与第三制动流体管路90连通，所述第三制动流体管路90与车轮制动器28d连通。

制动踏板92经由输入杆95联接到主液压缸22的主活塞94的第一端部。系统20还包括行程传感器96，行程传感器96产生表示制动踏板92的行程长度的信号。主活塞94包括能够在第一孔34内滑动的第一部分98。在第一孔34的内表面和第一部分98之间定位有密封件100。主活塞94包括能够在第二孔36内滑动的第二部分104。在第二孔36的内表面壁和第二部分104的外壁之间定位有主密封件102。主密封件102提供了单向的密封作用，用于防止流体流从主腔室108泄漏到腔体35中。主腔室108通过第二孔36、主活塞94的第二部分104和主密封件102限定。

主活塞94还包括布置在腔体35中的抵接部分116。如下文中将解释的那样，抵接部分116可以在选择的时间(例如在制动系统20的故障工况期间)，与第一副活塞126和第二副活塞127抵接或接合。抵接部分116可以是与主活塞94成一体或相连接并用于与第一副活塞126和第二副活塞127接合的任何适当的结构或部件。在腔体35中布置有主活塞弹簧118，所述主活塞弹簧118逆着输入杆95偏压主活塞94远离第一副活塞126和第二副活塞127。弹簧118可以在主活塞94的抵接部分116与壳体30的一部分之间处于预加载状态。

第一副活塞126包括第一部分128的第一端部124，所述第一端部124利用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。围绕第三柱体部分132的圆周布置有第一副活塞弹簧134。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，所述阶梯表面在第二柱体部分130与第三柱体部分132之间过渡，所述阶梯部分在第四孔58与孔60之间过渡。

第二副活塞127包括第一部分140的第一端部136，所述第一端部136利用阶梯结构扩大到第二部分142。第二部分142的直径大于第一部分140的直径。第二部分142利用阶梯结构缩小到第二副活塞127的第三部分144，所述第三部分144的直径小于第二部分142的直径。围绕第三部分144的圆周布置有第二副活塞弹簧146。第二副活塞弹簧146的两个端部被布置在阶梯表面与阶梯部分之间，其中，所述阶梯表面在第二部分142与第三部分144之间过渡，所述阶梯部分在孔62与孔64之间过渡。副活塞弹簧134和146分别围绕第一副活塞126和第二副活塞127的圆周定位，这样的定位有助于防止每个弹簧在被压缩时出现扭曲。另外，与将各个副活塞弹簧装配在各个相应的副活塞前方的装配方式相比，可以减小主液压缸22的总长度。

在第一副活塞126的第二部分130的外表面与孔58的壁之间定位有密封件148。在第一副活塞126的第一部分128与腔体35的壁之间定位有密封件112。密封件148和密封件112将中间腔室150密封在密封件148和密封件112之间。类似地，在第二副活塞127的第二部分142的外表面与孔62的壁之间定位有密封件152。在第二副活塞127的第一部分140与腔体35的壁之间定位有密封件114。密封件152和密封件114将中间腔室154密封在密封件152和密封件114之间。

在第一副活塞126的第三部分132的外表面与孔60的壁之间定位有密封件156。通过密封件156、第一副活塞126的端部和孔60的内壁限定第一副腔室158。在第二副活塞127的第三部分144的外表面与孔64的壁之间定位有密封件160。通过密封件160、第二副活塞127的端部和孔64的内壁限定第二副腔室162。

阶梯形的副活塞126和127(更具体地，分别为第一副活塞126和第二副活塞127的第三柱体部分132和144)在正常的增压制动操作过程中有助于补偿后偏压(rear bias)，并且在没有电力时减小动态后方比例(dynamic rear proportioning)。第三部分132和144的直径可以分别小于各个相应的副活塞对应的第二部分136和142的直径。这允许分别围绕第一副活塞126和第二副活塞127布置的密封件156和密封件160可以较小。随着制动踏板92被释放，由于各个相应的活塞126、127的与对应的密封件156和160相接触的表面面积已经减小了，所以相应的副活塞126和127被分别从它们对应的孔60和64中拖拽出。结果是，每个副活塞126和127在它们对应的柱形孔60和64中滑入和滑出时所产生的摩擦作用减小了。

在优选的实施例中，第一副活塞126和第二副活塞127彼此平行并且彼此交迭。在另一个优选的实施例中，主活塞94、第一副活塞126和第二副活塞127中的至少多个部分彼此平行并且彼此交迭。如图2中所示，主活塞94的右侧部分与第一副活塞、第二副活塞的左侧部分交迭距离D。相应的活塞的交迭最小化主液压缸22的总长度(如图1中所示沿着从右到左的方向)，这可以增强在车辆中装配主液压缸22的灵活性。

再次参照图1，制动模块26包括总体上由175指示的压力源。压力源175给系统10提供加压的液压流体源。压力源175总体上包括由马达182驱动的泵180、中压蓄能器(MPA)184和中压蓄能器(MPA)先导阀185。蓄液器管路178将液压制动流体从蓄液器24供应到泵180。泵180可以是三活塞式的泵，所述三个活塞式的泵通过偏心轮驱动并且彼此定位成120度。在一个实施例中，马达182是对其转矩输出执行自监控的磁通变换型无电刷马达(flux switching brushlessmotor)。MPA 184与泵180的出口经由流体管路186和MPA先导阀185选择地流体连通。管路186可以包括过滤器187。

MPA 184可以是包括由弹簧241偏压的活塞240的活塞式蓄能器。通过活塞240和MPA 184的壳体的壁部分限定腔室242。弹簧241沿着减小腔室242的容积的方向偏压活塞240，由此对腔室242和流体管路243加压。管路243经由MPA先导阀185与管路186流体连通。MPA 184是能够将加压的流体储存到预定的压力(例如，55bar)的蓄能器。虽然与传统的制动系统中使用的“高”压蓄能器相比，MPA184被称为“中”压蓄能器，但是MPA 184可以构造成储存处于任何期望的压力水平的加压流体。MPA 184优选地包括旁通功能，当MPA124中的压力超过诸如55bar的预定的阈值时，所述旁通功能使流体经由管路247和蓄液器管路178泄放到蓄液器114。MPA 124中的加压的流体用于向增压阀(boost valve)126供给加压的流体，以用于在正常的驾驶过程中车辆所遇到的制动要求。这与紧急制动相反，在紧急制动中，增压阀188处的流体压力的要求需要相对大量的加压的制动流体(超过MPA 124的旁路压力的压力)，其中流体泵180提供了所需的较高的压力水平。

在操作中，加压的制动流体从泵180和/或MPA 184供给到电液型液控增压阀188。增压阀188是流量可变的滑阀，其时常可以保持流体管路186中的压力，以允许加压的制动流体从泵180的排出口流向MPA 184，以便于用加压的制动流体对MPA 184加压。如下文中将讨论的那样，增压阀188还允许加压的制动流体经由增压管路190流动，用于致动车轮制动器28a至28d。在管路186内定位有过滤器192，用于对从泵180提供到MPA 184或增压阀188的加压的制动流体进行过滤。

MPA先导阀185布置在泵180和MPA 184之间。MPA先导阀185控制加压的制动流体从泵180到MPA 184的供给。MPA先导阀185是参照回路190中的增压压力和离开泵180的压力的液控阀。在正常的制动操作(其中来自泵180和MPA 184的流体压力是在例如30bar以下)期间，MPA先导阀185将处在允许泵180和MPA 184之间的流体连通的打开位置。对于高要求的制动操作(其中要求来自增压阀188的压力超过例如55bar，该55bar的压力高于MPA 184的旁路压力)，MPA先导阀185将在打开位置、关闭位置和计量位置之间致动，以从泵180提供超过回路190中要求的增压压力的足够的压力。

在增压阀的端口188a和来自压力源17的管路186之间布置有常闭(N/C)MPA阀250。N/C MPA阀250可以是能够在完全打开的位置与完全关闭的位置之间操作的两位置数字隔离阀。根据作用在阀上压力和流率，N/C MPA阀250可以是限流的(current limited)。这提供了这样的优点，即，当不需要最大电流来这样做时，保存用于维持N/C关闭的阀250处于打开位置的能量。

当处于关闭位置时，N/C MPA阀250防止当增压阀188处在未致动的状态时横过增压阀188泄漏。这允许以较小的公差制造增压阀188，这降低了增压阀188的成本。通常，用在增压阀中的滑阀被典型地机械加工成高公差，以最小化在关闭时通过增压阀的泄漏。通过包括N/C MPA阀250，系统20可以包括较低成本的增压阀188。例如，当增压阀188处在未致动的位置时，增压阀188隔离通过压力源所产生的加压流体和增压管路190。当增压阀188处在未致动的状态时，流体通过增压阀188的滑阀泄漏导致MPA 184中的压力损失。之后，泵180将间歇地操作以维持MPA 24中的压力，这最终消耗如马达所使用的能量。当N/C MPA阀250处在关闭位置时，增压阀188与通过MPA 184和泵180所施加的压力隔离，否则可能导致泄漏。结果是，可以以较低的公差制造增压阀188，这最终降低了增压阀188的成本，并且由于马达182将不必经常地操作来填充MPA 184的损耗，因此显著地最小化能量消耗。

系统20还包括用于允许受控的制动操作(例如ABS、牵引控制和车辆稳定性控制)的多个阀。第一阀组包括与增压管路190流体连通的作功阀(apply valve)200和泄放阀202，用于协同操作地将从增压阀188接收的制动流体经由流体管路203供给到第一车轮制动器28a，并用于协同操作地将加压的制动流体从第一车轮制动器28a释放到蓄液器管路178。第二阀组包括与增压管路190流体连通的作功阀204和泄放阀206，用于协同操作地将从增压阀188接收的加压的制动流体经由流体管路205供给到第二车轮制动器28b，并用于协同操作地将加压的制动流体从第二车轮制动器28b释放到蓄液器管路178。

第三阀组包括与增压管路190和流体管路68流体连通的作功阀208和泄放阀210，用于协同操作地供应从增压阀188接收的加压的制动流体以致动第三车轮制动器28c，并用于协同操作地从第三车轮制动器28c释放加压的制动流体。

第四阀组包括与增压管路190和流体管路68流体连通的作功阀212和泄放阀214，用于协同操作地供应从增压阀188接收的加压的制动流体以致动第四车轮制动器，并且协同操作地从第四车轮制动器28d释放加压的制动流体。

阀200、204、208和212可以是这样的电动阀，即，这些电动阀在处于未致动的位置时端口常开，并且在通电时端口是通常单向关闭状态。阀202、206、210和214可以是这样的电动阀，即，这些电动阀在处于未致动的位置时端口是通常单向常闭状态，并且在通电时端口处在常开位置。

系统20还可以包括与增压管路190保持连通的柔量(compliance)蓄能器249。柔量性蓄能器249起阻尼装置的作用，以减轻由作功阀的恒定致动和退动所导致的压力波动。柔量蓄能器可以简单地限定为与增压管路190连通的壳体，其中该壳体包括插入壳体中的弹性体的橡胶端部塞子251。壳体还可以限定气袋253。在优选的实施例中，塞子由三元乙丙橡胶(ethylene propylene diene methylene terpolymer，EPDM)制成。使用EPDM橡胶消除了活塞和弹簧，尽管活塞和弹簧的结构可以用于柔量蓄能器249。EPDM橡胶起阻尼装置的作用，以减轻增压管路190中的压力波动。柔量蓄能器249在增压管路190中的制动流体压力高于膨胀橡胶所需要的力时在EPDM橡胶内积聚加压的制动流体，并且在所述压力小于膨胀橡胶所需要的力时将加压的制动流体排放到增压管路190。柔量蓄能器可以调节增压管路190中的递增压力变化，而不必经由增压阀188经常地改变液压制动流体的流率和压力。

柔量蓄能器249可以仅具有联接到增压管路190的单个入口。结果是，柔量蓄能器依靠EPDM橡胶251和气袋253的弹性而提供用于进入柔量蓄能器中的流体的复原力。或者，柔量蓄能器可以联接有第二管路路线，以在壳体中维持流体袋。

踏板模拟器216模拟出驾驶员在制动踏板92处所感觉到的传统增压系统的特性。踏板模拟器216包括第一腔室218，该第一腔室218经由管路42与主液压缸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。在第一腔室218与第二腔室224之间布置有踏板模拟器活塞220和踏板模拟器弹簧222。第二腔室224经由流体管路252与增压阀188流体连通。

制动系统20可以任选地包括阻尼孔226和止回阀228，所述阻尼孔226和止回阀228相配合以在系统20中提供阻尼压力流，从而产生在加压的流体流入踏板模拟器216中时由系统20的使用者通过制动踏板所感受到的“阻尼感”。阻尼孔226布置在主腔室108和踏板模拟器216之间。阻尼孔226具有横截面缩窄的通道，该通道限制可以通过阻尼孔226流向踏板模拟器216或者从踏板模拟器216流出的液压制动流体的量。在主腔室108和踏板模拟器216之间，与阻尼孔226平行地联接有止回阀228。

系统20还包括常开(N/O)基础制动阀230，所述常开(N/O)基础制动阀230是电动阀，其在未致动的位置时处于端口常通状态。N/O基础制动阀230在被流体地联接在流体管路42与增压管路190之间，所述流体管路42与主液压缸22的主腔室108流体连通。流体管路42可以联接有压力传感器232，用于监控流体管路42中的流体压力。常闭(N/C)基础制动阀234被布置在踏板模拟器216与蓄液器24之间，并且经由管路25与踏板模拟器216实现流体连通，同时经由管路178与蓄液器24实现流体连通。

当需要制动时，对增压阀188家电，以允许由MPA 184和/或泵180所提供的加压的制动流体流经增压管路190，从而致动车轮制动器28a、28b、28c和28d。在出现电气故障的情况下，增压阀188可能不保持有效状态，并将恢复到未致动的位置，由此将不能从MPA 184和/或泵180施加任何增压功能。由于增压阀188是电致动型增压阀，所以在出现电气故障的情况下，可利用人工促推(push through)操作来在车辆前轮制动器28c和28d以及车辆后轮制动器28a和28b处提供流体压力。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通过以下方式人力提供的：操作者在制动踏板92上施加作用力，以对主腔室108中的液压流体加压，并且迫使液压制动流体经由流体管路42流过N/O基础制动阀230。在液压增压操作过程中，对N/O基础制动阀230加电而关闭端口，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没有被致动到打开位置，以允许液压制动流体经由管路203和205流向车辆后轮制动器28a和28b。当N/O基础制动阀230处于打开位置时，液压制动流体在流经基础制动阀230时是不受限制的。结果是，无需车辆操作者施加额外的压力来强制开启N/O基础制动阀230(这与采用传统的失效保护阀的情况相反，在不是特别优选的情况下，可以使用这样的阀来取代N/O基础制动阀230，这种传统的阀可能需要额外的作用力来克服该阀的弹簧力，以开启端口，从而允许液压制动流体流向车辆制动器)。

在需要增大的液压增压作用来致动车轮制动器28a、28b、28c和28d时(例如在正常的制动施加操作期间)，对N/O基础制动阀230加电而使其变为闭合状态。在高增压作用期间，当增压管路190中的压力与管路42中的压力相比的压差很大时，则由于较大的压差，N/O基础制动阀230将被液压地锁闭。在这种情况下，如果液压增压压力将会变得很低，并且需要人工促推操作，则操作者将在制动踏板92上施加作用力，以开启电动的关闭的N/O基础制动阀230，并克服增压管路190中仍存在的残余增压压力。为了最小化对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被断电，但只要增压管路190与流体管路42之间的压差足够大，制动阀230就将保持关闭状态，以维持液压锁闭状态。如果在需要执行人工促推操作时增压压力减小，与施加更大的足以克服液压锁闭状态并开启被加电的关闭的N/O基础制动阀230的踏板力相比，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。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的制动力然后很快又解除制动，还是驾驶员意在于保持大的制动力以使车辆停止。在这两种情况下，来自泵180和MPA 184的液压增压作用都快速地建立起压力，以致动车轮制动器28a、28b、28c和28d。在增压阀188被加电开启而允许泵180和MPA184增大增压管路190中的压力以致动车辆制动器时，从主液压缸22的主腔室108经流体管路42的流率会大于增压管路190中的增压压力。在这些情况下，流体管路42与增压管路190之间的压差可以迫使N/O基础制动阀230开启。为了防止N/O基础制动阀230在这些情况下开启，使N/O基础制动阀230完全加电而关闭，以防止增压管路190中流体短暂的压力升高而将该阀开启。

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N/O基础制动阀230在低流率的情况下被加电关闭时，输送给N/O基础制动阀230的电流可以根据与流率成比例地减小，这是因为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内具有高的流率，则可以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。

主要使用行程传感器96来确定驾驶员的制动意图。在某些情况下，当施加较大的制动作用力时，踏板的行程可能不能提供关于驾驶员制动意愿的精确信息。例如，当向制动踏板92施加初始作用力时，制动踏板92将行进很大的距离，但是M/C主压力的增加可能是较小的。或者，当向制动踏板92施加较大的作用力且施加到制动踏板92的作用力缓慢地减小时，制动踏板的行程将减小一小段距离，但踏板力可能会显著地减小。为了更好地将增压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。在较大的作用力施加到制动踏板92并减小时，在这种情况下，由压力传感器232测量到的压力值是比行程传感器96更为精确的指示器，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仅移动了较小的距离。结果，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，用来在制动调制(brake modulation)的条件下确定驾驶员的制动意图，以便于对所施加的增压压力进行限制，直到压力传感器232的信号确认了行程传感器的输出为止。在几乎所有这些情况下，增压压力可被限制到车轮的抱死压力，这是因为：将增压压力维持在高于车轮抱死状况所需压力将不会带来增加的好处。

行程传感器96还可被用来确定从主液压缸22供给出的液压制动流体的流率。可利用该流率并结合来自压力传感器232的信号来推定出踏板阻尼孔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，用于确定在对N/O基础制动阀230加电时所需的关闭力。

N/C基础制动阀234是常闭阀，其使来自踏板模拟器216或增压阀188的压力流体流经由流体管路236和蓄液器管路178重新引导到蓄液器24。蓄液器24可以通向大气压力，用于存储液压制动流体。N/C基础制动阀234允许将液压制动流体人工促推给后制动器，同时防止失去到踏板模拟器216的制动踏板的行程。N/C基础制动阀234可以是这样的电动阀，即，其在处于失电位置时端口常闭。与N/O基础制动阀230的情况类似，优选地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(current draw)对N/C基础制动阀234完全加电，以防止从增压阀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对N/C基础制动阀234加电，以保持阀打开。

来自泄放阀202、206、210和214返回的液压制动流体流被经由蓄液器管路178引导回蓄液器。液压制动流体从各个泄放阀直接返回到蓄液器24(与踏板模拟器216相反)能带来这样的优点：减小了当使用诸如ABS的补充制动辅助功能时驾驶员所感觉到的脉动反馈。这允许加压的液压制动流体回流到蓄液器24中，所述蓄液器24对于回流的制动流体基本上是不受限制的。使液压制动流体经由流体管路178回流的另一优点是：该管路实际上是从泄放阀202、206、210、214抽吸制动流体。流体管路178除了是通向蓄液器24的回流管线之外，在马达182和泵180工作以供给增压压力或充注MPA 184时，该流体管路178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放阀202、206、210、214中释放，则泵180将在进入泵180的液压制动流体上抽吸真空。由泵180产生的真空从泄放阀202、206、210、214抽吸液压制动流体的流率将大于泵180不工作时的流率。

如上文讨论的那样，踏板模拟器216在流体管路42上施加相反的力，用于施加复原力，该复原力间接地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。通常，基于制动系统的需要而为对应的车辆设计踏板模拟器尺寸规格。然而，对于所有的车辆应用，都可采用模块化的踏板模拟器。

下文将说明该制动系统的操作。在制动系统20的典型制动工况期间，制动踏板92被车辆操作者踩下。制动踏板92与行程传感器96相联，用于产生表示制动踏板92行程长度的信号，并且将该信号提供给控制模块(图中未示出)。控制模块接收各种信号，对这些信号进行处理，并且响应于所接收到的信号而对制动系统20的各个组成部件的操作进行控制。在正常的制动操作期间，操作压力源189和增压阀188，以在管路190内提供增压压力，用于致动车轮制动器28a至28d。如下文中将解释的那样，管路190给管路68和82提供加压流体，所述管路68和82与主液压缸22流体连通，用于使副活塞126和127运动，所述副活塞126和127致动车轮制动器28c和28d。管路190还给管路203和205提供加压流体，以用于致动车轮制动器28a和28b。在某些驾驶条件下，控制模块与动力系控制模块(图中未示出)以及车辆的另外的其它制动控制器进行通信，以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，提供协调的制动。

在车辆操作期间，可以监控位于MPA 184和泵180之间的回路中的压力(例如通过压力传感器)，并且从泵180提供加压的制动流体，以对MPA 184中的流体加压，这总体上将MPA 184维持在预定的压力阈值(例如，在30bar至55bar之间)下。当驾驶员的制动意愿需要超过MPA 184所能够施加的加压流体时，一般通过泵180向增压阀188供给加压流体。泵180供给的加压流体所能够供给的加压流体远高于MPA 184所能够供给的加压流体。

在较高的制动要求期间，加压制动流体可以通过MPA 184和泵180二者供给。如果车辆的驾驶员即刻要求过大的制动作用，由于马达122需要加电并驱动泵180以对供给到增压阀188的流体加压，因此泵180在最初会延迟提供满足所要求的压力所需的加压制动流体。在该最初的制动期间，增压阀188总体上完全开启(与打开N/C MPA阀250一起)，并且加压液压流体通过MPA 184和泵180二者提供；然而，加压流体最初通过MPA 184供给。随着MPA 184中的流体开始减少(即，由MPA 184所供给的压力降低)，并且来自泵180的加压流体增加，由此变得大于由MPA 184所提供的加压流体(例如，35bar)，来自泵180的加压制动流体可以完全供给到增压阀188。也就是说，由于MPA 184中的压力低于泵180所输出的压力，所以MPA

184中的流体可能不能克服由泵180所提供的压力，并且加压流体主要通过泵180供给到增压阀188。

由于加压的制动流体主要通过泵180供给到增压阀188，泵180的输出还可以用于填充MPA 184。填充MPA 184取决于泵180和助力管路190处的压力之间的压差。也就是说，如果泵180处的流动多于增压管路190中需要的流动，则除了供给到增压管路190的压力以外，来自泵180的加压流体将供给到MPA 184以填充MPA 184。在该过程期间，MPA先导阀185调节，以允许泵180填充MPA 184。

如上所述，在正常的制动期间，增压阀188被加电，以允许由MPA 184和泵180所提供的加压制动流体经由增压管路190致动车轮制动器28a、28b、28c和28d。作功阀200和204的端口置于断开位置，以允许将加压的制动流体经由管路203和205导引到后车轮制动器28a和28b，从而实现制动器致动。作功阀208和212的端口置于断开位置，以允许加压的制动流体分别流向管路68和82。管路68和82内的加压流体分别使主液压缸22的中间腔室150和154膨胀。进入中间腔室150和154的加压的液压制动流体分别向第一副活塞126和第二副活塞127上施加作用力。施加到第一副活塞126和第二副活塞127上的力对第一副腔室158和第二副腔室162中的制动流体进行加压。第一副腔室158中的被加压的液压制动流体经由第二制动流体管路78与车轮制动器28c连通，从而致动车轮制动器28c。类似地，第二副腔室162中被加压的液压制动流体经由第三管路236与车轮制动器28d连通，从而致动车轮制动器28d。

为了在增压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经由流体管路42流向踏板模拟器216。

布置在主腔室108与踏板模拟器216之间的任选的阻尼孔226限制能够流经阻尼孔226的液压制动流体的量。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的阻力。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，加压的液压制动流体向模拟器活塞220施加了作用力，这又向模拟器弹簧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驾驶员从制动踏板92处能感觉到的普通增压系统的特性。

踏板模拟器216任选地包括弹性体制成的缓冲器223，所述弹性体制成的缓冲器223在活塞220的行程结束时与壳体的一个部分227接合。当活塞220与缓冲器223接合并且抵抗缓冲器223的压缩而运动时，缓冲器223有效地改变弹簧刚度。

随着加压的液压制动流体充满并且膨胀踏板模拟器第一腔室218，储存在踏板模拟器第二腔室224中的液压制动流体被通过流体管路252挤出。在正常的制动期间，N/C基础制动阀234被致动，以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与蓄液器管路178和蓄液器24连通，所述蓄液器24可以与大气压力相通，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轮制动器28a、28b、28c和28d。控制模块产生信号以对增压阀188进行断电。当处于失电位置时，阻止加压的液压制动流体从泵180和HPA 184流向车轮制动器28a、28b、28c和28d。另外，当处于失电位置时，增压阀188的端口被设置为释放掉致动车轮制动器28a、28b、28c和28d的流体管路中的加压的液压制动流体。在被断电时，增压阀188将增压管路190与流体管路252连通，以允许释放流体管路190中的加压的液压制动流体。

响应于被置于失电位置的增压阀188的端口状况，主液压缸22的中间腔室150和154中的压力被缓解。响应于中间腔室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分别向第一副活塞126和第二副活塞127施加作用力。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移位，并且结果是，中间腔室150和154中的液压制动流体被分别从各个对应的腔室中挤出。中间腔室150和154中的液压制动流体分别被引导到流体管路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泄放阀210和214，而后流向与蓄液器24流体连通的流体管路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施加与压力相反的作用力，该作用力继而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经由流体管路42挤到主液压缸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中的制动流体的回流相配合，共同地使主活塞94返回到不施加制动的位置。

在解除制动操作的过程中，可能会出现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，并且活塞触底而顶到踏板模拟器216的内壁之后，仍然以高流率进入到踏板模拟器第二腔室224中的制动流体可以流过唇形密封件，并流入到踏板模拟器第一腔室218中，由此流向管路42，以返回到主腔室108。流经唇形密封件的高流率制动流体可能致使唇形密封件221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，回流单向流动路径(return checkflow path)对流体从踏板模拟器排出(流经唇形密封件)到管路42的流率进行调节。

对于隔离驾驶员的方面，在正常的增压制动操作期间，当驾驶员向制动踏板92施加作用力或释放踏板92上的压力时，踏板压力决不会与驾驶员隔离。随着主腔室108中的液压制动流体被制动踏板92加压并进入到踏板模拟器第一腔室218中，踏板模拟器弹簧222与阻尼孔226相配合而维持复原力。当制动踏板92被释放时，用于致动对应的各个车轮制动器的各管路中的加压的液压制动流体返回到踏板模拟器第二腔室224，且随着制动踏板92被释放，复原力(与踏板模拟器弹簧222相配合)被施加到制动踏板92。结果，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从当前的制动位置释放开，与制动踏板92联接的主活塞94将产生位移，从而缓解主腔室108中的压力，这继而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中压力的释放，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经由流体管路42流向主腔室108。止回阀228与阻尼孔226并联，以允许液压制动流体以高于阻尼孔226所能允许的流率的流率流向主腔室108。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。

如上文中所讨论的那样，优选的是，采用磁通变换型无电刷马达182来驱动泵180。在传统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。控制模块监控所检测到的压力，并且向马达提供反馈，以对泵的操作进行控制，由此来维持各条管路中液压制动流体的压力。但是，通过结合磁通变换型无电刷马达182，可以消除制动模块26中的压力传感器。马达182能够基于电流与转矩的相关关系自我监控所输出的转矩，并且基于电流和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输入的制动意愿，其中，这些其它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所需的泵流量。控制模块所接收到的其它传感器的输入包括：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(yaw rate)；车辆速度；车辆滚转速度(roll rate)；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)的信号等。

在出现电动制动故障的情况下，制动系统20提供人工制动。在电气故障期间，马达182可能停止运转，从而无法从泵180获得加压的液压制动流体。另外，如果加电的话，增压阀188可能返回到失电位置。为了提供人工制动，驾驶员向制动踏板92施加较大的作用力。主腔室108中的液压制动流体被加压，并通过流体管路42导引。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致动后轮制动器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还通过作功阀208和213而流向中间腔室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，以利用第一、第二副腔室150和154对制动流体加压，由此经由管路78和90致动前轮制动器28c和28d。

在出现液压故障的情况下，例如流体管路(例如，增压管路190)内发生泄漏而使得增压辅助操作无法实现，可以采用人工促推操作来对前轮制动器28c和28d进行制动。制动模块26的增压辅助管路(例如，增压管路190)中的液压制动流体的大量泄漏可能导致在正常的增压工况时液压制动流体的加压不足。在这种情况下，后轮制动器28a和28b将无法工作。为了在这种状况下提供使车辆停止的备用失效保护功能，车辆的驾驶员可以人工促推主液压缸22的各个活塞，以致动前轮制动器28a和28b，如下文中将讨论的那样。

由于前轮制动器28c和28d分别在分开的管路78和90上进行操作，所以其中一个前车辆制动器在另一个前轮制动器不工作时将能够继续工作。在传统的制动系统中，对于作用在制动踏板上的相应的作用力，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。如果在传统的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增大的压力，以此来补偿管路的损失。在本发明中，如果失去其中一条制动管路，相同的制动力(即，用来对四个车轮制动器进行制动的力)将在能够工作的制动器上产生更大的力。例如，如果增压管路190发生了泄漏，这导致失去了后轮制动器28a和28b，则作用在制动踏板上、用于制动四个车轮制动器28a至28d的相同的制动力将在车轮制动器28c和28d上施加更高的压力。结果，主液压缸22补偿了制动管路的损失，使得作用在制动踏板上的相同的制动力将在能够工作的前制动器上产生更高的压力。此外，众所周知的是，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；然而，对于给定的踏板力，取消这样的安全阀使得车辆驾驶员能在主液压缸22中相对于四轮促推产生出更高的压力。由于取消了旁通阀，由驾驶员在主液压缸22中产生的更高的压力不会被降低。在不存在这样的安全阀的情况下，驾驶员可以在主液压缸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。

典型地，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指示制动流体较低，则向车辆操作者发出警报，指示制动系统应当被进行检查维护。但是，如果操作者感到对于相应的制动器致动，制动踏板的反馈是正常的，则操作者可能会忽视报警指示器，从而没有认识到当前状况的严重性。

在传统的制动系统中，施加到制动踏板上的直接压力对主液压缸中的一个或多个活塞施加作用力，所述主液压缸迫使液压制动流体通过制动管路流向多个车辆制动器。在传统的制动系统中，制动管路中的液压制动流体的阻力提供了直接的踏板反馈。在传统的制动系统出现泄漏的工况期间，除了指示需要维修的报警灯之外，操作者还可以从制动踏板感到非典型的反馈阻力(例如，海绵式的制动)，从而驾驶员会增强意识：制动系统需要进行维修。但是，在本发明的制动系统中，踏板模拟器可能不能从制动踏板施加与传统的制动系统相同的阻力反馈。在本发明中，反作用在制动踏板92上的复原力是主液压缸22中的主活塞94抵靠模拟器活塞220加压液压制动流体(这又对模拟器弹簧222施力并压缩模拟器弹簧222)的结果。由踏板模拟器216产生的压力反馈是基于如下的因素：与传统的制动系统中的直接压力反馈相比，对于由行程传感器96与其它压力传感器相配合而感测到的相应的踏板位移，预期压力应当是什么。结果，踏板模拟器216可能不能提供与传统的制动系统相同的制动力反馈阻力。驾驶员可能注意到报警灯，但是如果制动踏板92给操作者的阻力感受是正常的，则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确定出现了需要立即处理的制动故障，优选地，向操作者提供辅助的报警(例如，立即维修制动系统)。可以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，并且缺乏应用在本发明中的可行性。例如，可在车辆前制动器的两条流体管路之间设置压差开关。两条制动管路之间较大的压差将表明：其中一条制动管路发生了泄漏。但是，由于需要将压差开关设置在相应的比例阀(或隔离阀)与对应的车辆制动器之间，因此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。这种压差会导致误报警。

为了能在无需在系统中另增传感器的情况下判断系统中是否出现液压制动流体泄漏，可以基于制动工况过程中向制动系统提供的流率的预定大小来进行判断。在一个优选的实施例(如图1所示)中，马达182可以是磁通变换型无电刷马达，其被用来驱动泵180。马达182自我监控其转速。基于马达180的工作转速，可以确定由泵180所输出的液压制动流体的流率。基于通过马达182的转速确定的泵180所输出的液压制动流体的流率和制动管路178所使用的液压制动流体的量(例如，蓄液器24排出的制动流体德量)确定相关关系。大于对应的制动工况特定的预定阈值(例如，由行程传感器96检测到的高压制动或低压制动工况)的一个比值确定制动系统是否出现泄漏。作为备选方案，也可采用传统的马达(例如，具有电刷的马达)。根据该传统的马达182的电流供应来确定泵180输出的液压制动流体的流率。在又一个优选的实施例(图中未示出)中，可以通过高压蓄能器184的再充频度来确定流向增压阀188的液压流体的流率。

由于主活塞94试图压缩液压制动流体，所以车辆制动系统20中相应的流体管路中的任何大量泄漏都将导致主液压缸22的主腔室108中液压制动流体压力的损失。由于大量泄漏，不论是液压增压功能、还是人工制动功能都将无法对制动系统20加压。为了施加人工促推以对前轮制动器28c和28d进行制动，驾驶员会在制动踏板92上施加通常更长的行程。更长的行程使得主活塞94位移超过正常增压操作过程中所使用的范围。在这种情况下，主活塞94的抵接部分116分别与第一、第二副活塞126和127的左侧端部部分接触，如图1中所示。因而，如图1中所示，主活塞94的向右的运动将沿着向右的方向驱动副活塞126和127。随着第一、第二副活塞126和127位移，第一、第二副腔室158和162中的制动流体将被加压，由此分别经由管路78和90施加致动前轮制动器28c和28d的作用力。

在其中一个副腔室发生泄漏从而导致该副腔室中液压制动流体损失的情况下，由于两个前轮制动器28c和28d是能够独立致动的，所以其中一个前轮制动器28c或28d可以用于制动。可以对两个后轮制动器28a和28b以及保持液压制动流体管路完好性的相应的前轮制动器28c或28d实施人工制动。

制动系统20可以执行或协同地执行各种补充性的制动策略：例如再生制动(regenerative braking)系统、防抱死制动系统(ABS)、牵引力控制、协调的车辆稳定性控制(coordinated vehicle stabilitycontrol)、坡路驻车、自动防碰撞、或者自动巡航控制。因而，即使在车辆驾驶员没有踩下制动踏板92的情况下，也希望为了上述这些目的而致动车辆制动器28a、28b、28c和28d中的一个或多个。类似地，即使在车辆驾驶员踩下制动踏板92的情况下，也希望能临时性地、独立地或者协同地减小28a、28b、28c和28d中的一个或多个的制动力，这例如是为了实现防抱死制动的目的。

典型地，通过在向车辆其中一个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。在向相应的轮轴施加再生制动以最大程度回收能量的制动期间，出现了制动混合的情况，使得施加到相应的轮轴上的再生制动不会在车辆的各个轮轴之间造成力矩不平衡。在车辆的相应区域中的太大的车轮转矩会造成车轮出现打滑状况。结果，保持了能量回收与平衡制动之间的协调平衡。在实施相应的滑移控制(例如防抱死制动)的情况下，制动的平衡变得更为复杂。在这些情况下，非再生制动轮轴的各个相应的车辆制动器是由对应的作功阀和泄放阀进行控制的，以便于从对应的制动器施加、保持、或缓解压力。各个阀是两位阀(即，完全打开或完全关闭)。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产生了不同的流率，结果是，对于相应的轮轴，不平衡的制动力施加到各个车轮上。

图3中示出了图1的制动模块26的局部示意图。图3中的制动模块26的示意图包括以上参照图1所述的模块26的多种部件的更加详细的实施例或示意图。模块26的部件在功能上与以上参照图1的模块26所述的功能类似。因此，相同的附图标记将用于表示与以上参照图1的制动系统所述的类似的部件。

图4中示出了主液压缸的可替代实施例300，其可以代替主液压缸22用在图1的制动系统20中。主液压缸组件300的结构和功能与主液压缸22的结构和功能类似，并且具有上撇号的相同的附图标记将用于具有类似功能的部件，虽然结构可以不同。主要的一个不同之处在于，主液压缸300包括一对主活塞302和304，而不是使用诸如主液压缸22的主活塞94的单个活塞。主液压缸300的壳体包括孔306和308，所述孔306和308分别能够滑动地接收活塞302和304。各个活塞302和304分别包括密封件310和312。孔306、活塞302和密封件310限定第一主腔室314。孔308、活塞304和密封件310限定第二主腔室316。腔室314和316经由管路318和320与管路42′流体连通。与主液压缸22类似，管路42′与踏板模拟器216流体连通。

主液压缸300还包括输入活塞330，所述输入活塞330能够滑动地布置在孔34′中。输入活塞330能够在腔体35′中运动。输入活塞包括抵接部分334，所述抵接部分334从主要部分336向外延伸，所述主要部分336能够滑动地布置在孔34′中。在最大的制动应用期间，当驾驶员踩下踏板92′时，抵接部分334与第一和第二主活塞302和304的端部抵接或接合，以沿着如图4中所示的向右方向推动活塞302和304。随着活塞302和304向右运动，腔室314和316中的流体的压力增大并且流入管路42′中。第一和第二副活塞126和127以与以上参照主液压缸22′所述相同的方式操作。因而，在正常的增压制动期间，输入活塞330的抵接部分334将不接触第一和第二副活塞126和127，但是在故障制动期间，第一和第二副活塞126和127可以与输入活塞330接合或者被输入活塞330移动。抵接部分334可以是与输入活塞330成一体或者连接的任何适当的部件或组件，以用于与活塞302、304、126和127接合。

在优选的实施例中，各个相应的主活塞和副活塞302、304、126和127都彼此平行并彼此交迭，例如交迭如图4中所示的距离D。相应的主活塞和副活塞的交迭减小了主液压缸300的总长度(如图4所示，沿着从右到左的方向)，这可以增强在车辆中装配主液压缸300的灵活性。

图5中示出了制动模块26的一部分，其中示出了压力源的可替代实施例350，其可以代替压力源175用在图1的制动系统20中。压力源350具有以类似方式起作用的类似部件，从而相同的附图标记将用于类似的组件和部件。例如，压力源350包括泵180、马达182、MPA184、N/C基础制动阀234、N/C MPA阀250、增压阀188和柔量蓄能器249，这些部件以与以上参照制动模块26所述的类似的方式起作用。图5中的压力源350的MPA 184可以以与图1中的压力源175的MPA184相同的方式起作用。

压力源175和350之间的一个不同之处在于，压力源350使用常开电磁致动MPA阀360，而不是制动系统20的MPA先导阀185。N/O MPA阀360控制加压的制动流体从泵180到MPA 184的供给。N/O MPA阀360可以是两位数字阀或者可以是比例阀。当N/O MPA阀360处于打开位置时，加压的流体流过N/O MPA阀360，用于将加压流体储存在MPA 184内。当N/C MPA阀360处于关闭位置时，阻止来自泵180的加压的流体通过N/O MPA阀360流到MPA 184。在制动系统的操作期间，加压的制动流体由压力源350供给，所述加压的制动流体可以从MPA 184或泵180供给。泵20的输出还可以用于填充MPA 184。填充MPA 184取决于泵180、增压管路190处的压力和MPA 184中的压力之间的压差。也就是说，如果泵180处的流动多于增压管路190中需要的流动，则来自泵180的加压流体，除了被供给到增压管路190的压力以外，将被供给到MPA 184，以填充MPA184。在这段时间期间，N/O MPA阀360被打开，以允许泵180填充MPA 184。当MPA 184被填充时，如果泵180仍在压力大于MPA 184中的压力的情况下操作，则N/O MPA阀360被关闭或者N/O MPA阀360可以保持打开。

图6中示出了用于制动系统20的MPA 184(中压蓄能器)的剖视图。MPA 184安装在制动模块26的壳体400中。MPA包括具有中央部分404的壳体402。在中央部分404上能够滑动地布置有杯状活塞406，以限定压力腔室408。在中央部分404上安装有O型环410。在形成在活塞406的内壁中的凹槽内安装有唇形密封件412，以密封住腔室408。中央部分404包括孔420，所述孔420通过过滤器422与腔室408流体连通。孔420还与制动系统的管路243流体连通。中央部分404包括第二孔422，所述第二孔422与制动系统20的管路247和管路178流体连通。弹簧424偏压活塞406抵靠中央部分404，用于减小腔室408的容积。当腔室408被填充时，活塞406如图6中所示向左运动。活塞406的运动压缩弹簧424，由此在腔室408内产生压力。MPA 184的第二腔室429与大气压力相通。

MPA 184优选地将操作压力维持在30bar至55bar之间。或者，MPA 184可以具有不同的操作压力范围。MPA 184包括总体上由430表示的一体的旁通功能，当MPA 184的腔室408中达到预定压力水平(例如，55bar)时，所述一体的旁路功能430与蓄液器24相通。中央部分404包括内凹槽432，所述内凹槽432具有多个孔434，所述多个孔434延伸通过中央部分404的管状壁436。活塞406沿着向左的方向的充分运动导致唇形密封件412运动越过孔434，使得流体可以从腔室408经由孔422流到蓄液器24，由此执行旁路功能并且将腔室408维持在预定压力水平(例如55bar)。

图7中示出了用于制动系统20的柔量蓄能器249和MPA先导阀185的组合组件450的剖视图。MPA先导阀185和柔量蓄能器249安装在制动模块26的壳体452中。MPA先导阀185包括主体454和端帽456，所述主体454和端帽456安装在形成在壳体452中的孔458中。在形成在主体454中的孔462中能够滑动地布置有活塞460。弹簧466偏压活塞460抵靠形成在端帽456中的阀座462。阀座462经由管路243与MPA 184和泵180流体连通。在活塞460上安装有唇形密封件470，所述唇形密封件470接合主体462的孔462的侧壁。活塞460的一侧与管路243和来自泵180的出口的管路186连通。活塞460的另一侧与增压管路190连通。

在正常的增压制动期间，例如当在增压阀(泵180的出口)处的压力低于55bar时，通过泵180的出口和增压管路190之间的压差从座462提升活塞460。当来自泵180的压力比增压管路190中的增压压力大诸如10bar的预定值(与弹簧466的载荷相对应)时，活塞460将总体上从座462提升。在这种类型的制动期间，泵180可以在较低的压力下操作。对于其中来自泵180的出口的压力到达预定值以上(例如MPA 184的阈值，该阀值可以是大约55bar)时的制动工况，活塞460将落座在座462上，由此关闭泵180和MPA 184之间的流体连通，使得流体没有经由MPA 184的旁路430泄放到蓄液器24。根据需要，MPA先导阀185的弹簧载荷通常允许来自泵180的压力累积到高于MPA 184的压力，以支持增压功能。MPA先导阀185还允许来自泵180的任何过量流动填充MPA 184(当充满时，例如大约55bar，MPA 124将流动旁通到蓄液器24)。

在MPA先导阀185中还设置有止回球阀480，使得MPA 184例如在驾驶员要求大致较高的压力和流动时的尖峰工作期间，能够越过止回球阀480排放。止回球阀480还可以提供MPA 184的最初渗析(bleeding)(抽空和填充)。止回球阀480还可以与MPA 184一起帮助防止流体锁定工况。

柔量蓄能器249可以被容纳在孔中，或者可替代地，定位在制动模块26中与增压管路190流体连通的任何其它位置处。如上所述，柔量蓄能器249包括由弹性体材料制成的塞子251，并且柔量蓄能器249与气袋253相配合，以提供反抗进入柔量蓄能器的流体的复原力。

图8至10示出了主液压缸22。主液压缸22具有与图1中所示的主液压缸22类似的部件，并且从而，相同的附图标记将用于表示类似的组件和部件。主活塞94可以由单个部件或多个连接的部件形成。主活塞94总体上居中地布置在主液压缸112中。如从图8至10能够看到的那样，主活塞94、第一副活塞126和第二副活塞127的多个部分彼此平行并且彼此交迭。这种结构有助于最小化主液压缸22的总长度(如图9和10中所示沿着从右到左的方向)，这可以增强在车辆中装配主液压缸22的灵活性。如图所示，第一副活塞126和第二副活塞127彼此径向地布置，其中主活塞94布置在第一副活塞126和第二副活塞127之间。为了也帮助最小化主液压缸22的宽度，活塞126和127相对于彼此安装在相对于主液压缸22的安装构造倾斜的斜面上，如图8中最好地示出的那样。换言之，当主液压缸22安装在车辆上时，活塞126和127不与主活塞94竖直地或水平地沿直线对准。

主活塞94的抵接部分116是板或盘的形式。抵接部分116包括安装在主活塞94上的中央部分116a和一对从中央部分116a向外延伸的延伸部116b。如上所述，在正常的增压制动期间(例如，没有任何故障工况)，主活塞94的抵接部分116没有与第一副活塞126和第二副活塞127接触或接合。然而，如上所述，在某些故障工况期间，即使例如在故障工况期间在增压管路190中没有提供压力或提供较低的压力，抵接部分116的延伸部116b也可以接触活塞126和127并且推动活塞126和127，以将加压流体供应到制动器28c和28d。

已经通过本发明的优选的实施例解释和说明了本发明的操作的原理和模式。然而，必须理解，在没有脱离本发明的精神和范围的情况下，本发明可以以不同于上述具体的解释和例示的方式进行实施。

Claims (15)

1.一种车辆制动系统，所述车辆制动系统用于在车辆操作者致动制动踏板时向多个车轮制动器施加加压的液压制动流体，所述制动系统包括：

加压的制动流体源；和

增压阀，所述增压阀用于根据所述制动踏板的操作来控制从所述加压的制动流体源到所述车轮制动器的制动流体的压力；

其特征在于，所述制动系统包括设置在所述加压的制动流体源和所述增压阀之间的至少一个隔离阀，用于在未致动的状态中选择性地限制流体从所述加压的制动流体源到所述增压阀的流动。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述增压阀被构造成电子控制的滑阀，并且其中，所述隔离阀能够操作，以在所述滑阀未致动时减少制动流体通过所述滑阀的泄漏。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述加压的制动流体源包括压力蓄能器和至少一个泵。

4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述隔离阀是电磁致动的数字阀，所述数字阀能够在打开位置和关闭位置之间运动，所述打开位置允许流体在所述加压的制动流体源和所述增压阀之间流动，所述关闭位置阻止流体在所述加压的制动流体源和所述增压阀之间流动。

5.一种车辆制动系统，所述车辆制动系统用于在车辆操作者致动制动踏板时或者在自动制动事件时向多个车轮制动器施加加压的液压制动流体，所述制动系统包括：

加压的制动流体源，所述加压的制动流体源包括蓄能器和至少一个由马达驱动的泵，所述蓄能器能够操作，以在操作压力下供给流体；以及

增压阀，所述增压阀连接成接收来自所述泵和所述蓄能器二者的处于输入压力的流体，并且能够操作，以根据所述制动踏板的操作或所述自动制动事件来控制供应到所述车轮制动器的制动流体的压力；

其特征在于，所述系统还包括连接在所述增压阀和所述蓄能器之间的蓄能器阀，用于在所述蓄能器的操作压力供给到所述增压阀时进行控制。

6.根据权利要求5所述的系统，其中，当所述增压阀需要的输入压力超过所述蓄能器的操作压力时，所述蓄能器阀选择性地限制流体在所述泵和所述增压阀二者与所述蓄能器之间的流动。

7.根据权利要求5所述的系统，其中，所述压力蓄能器是中压蓄能器，所述中压蓄能器以基本支持低于预定压力的制动要求的压力水平向所述增压阀提供加压的制动流体，并且其中，所述泵提供加压的制动流体以基本支持高于所述预定压力的制动要求。

8.根据权利要求7所述的系统，其中，当在所述中压蓄能器内的压力上升到所述预定压力以上时，所述中压蓄能器将流体排出到流体蓄液器。

9.根据权利要求5所述的系统，其中，所述蓄能器阀是电磁致动的数字阀，所述数字阀能够在打开位置和关闭位置之间运动，所述打开位置允许流体在所述加压的制动流体源和所述压力蓄能器之间流动，所述关闭位置阻止流体在所述加压的制动流体源和所述压力蓄能器之间流动。

10.根据权利要求5所述的系统，其中，所述蓄能器阀是先导操作阀，所述先导操作阀能够在打开位置、关闭位置和计量位置之间运动。

11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述先导操作阀参考所述加压的流体源处的压力和所述增压阀的设置在所述增压阀与所述车轮制动器之间的出口处的压力。

12.一种用在电液增压制动系统中的主液压缸组件，用于向多个车轮制动器施加加压的液压制动流体，所述制动系统包括制动踏板、加压的制动流体源、增压阀，所述增压阀用于根据所述制动踏板的操作来控制从所述加压的制动流体源到增压流体管路的制动流体的压力，所述主液压缸还包括：

限定轴线的壳体；

至少一个主活塞，所述至少一个主活塞沿着与所述轴线平行的主路径能够滑动地布置在所述壳体中，其中，所述至少一个主活塞能够根据所述制动踏板的操作而位移；

第一副活塞，所述第一副活塞沿着与所述轴线平行的第一副路径能够滑动地布置在所述壳体中，所述第一副活塞能够通过从所述增压流体管路施加加压的流体而位移，并且连接成液压地致动至少一个车轮制动器；以及

第二副活塞，所述第二副活塞沿着与所述轴线平行的第二副路径能够滑动地布置在所述壳体中，所述第二副活塞能够通过从所述增压流体管路施加加压的流体而位移，并且连接成液压地致动所述车轮制动器中的至少另一个；

其特征在于，所述至少一个主活塞以与所述第一副活塞的一部分和第二副活塞的一部分相交迭的关系而定位在所述壳体中。

13.根据权利要求12所述的组件，其中，所述至少一个主活塞包括抵接部分，所述抵接部分用于选择性地接合所述第一副活塞和第二副活塞并使所述第一副活塞和第二副活塞沿着所述第一路径和第二路径运动。

14.根据权利要求12所述的组件，其中，所述主液压缸包括第一副活塞和第二副活塞，所述第一副活塞和第二副活塞二者能够根据所述制动踏板的操作而独立地位移，其中，所述第一主活塞沿着第一主路径能够滑动地布置在所述壳体中，并且其中，所述第二主活塞沿着第二主路径能够滑动地布置在所述壳体中。

15.根据权利要求15所述的组件，其中，所述主液压缸还包括输入活塞，所述输入活塞能够运动地安装在所述壳体中，并且其中，所述输入活塞包括抵接部分，所述输入活塞的抵接部分用于选择性地与所述第一副活塞和第二副活塞接合并使所述第一副活塞和第二副活塞沿着所述第一路径和第二路径运动。

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