CN107206987A - 用于没有高压蓄能器的车辆稳定性控制系统的选择性高流动压力供应 - Google Patents

用于没有高压蓄能器的车辆稳定性控制系统的选择性高流动压力供应 Download PDF

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Abstract

一种电子车辆稳定性控制系统包括液压制动回路，其具有多个电子受控阀、多个泵、操作所述多个泵的马达和吸入节流阀，所述吸入节流阀对通向所述多个泵中的至少一个的液压流体的流动进行节流。电子车辆稳定性控制系统还包括联接到所述液压制动回路的控制器，其控制所述多个电子受控阀。

Description

用于没有高压蓄能器的车辆稳定性控制系统的选择性高流动 压力供应
相关申请的交叉引用
本申请要求2015年一月26日提交的美国临时专利申请No. 62/107,562的优先权，该文献的整个内容通过引用并入本文。
技术领域
本发明涉及电子车辆稳定性控制系统，且具体地涉及在电子车辆稳定性控制系统中使用的液压制动回路。
背景技术
电子车辆稳定性控制系统通过检测和减小道路上的车轮牵引力的损失（即，滑移）改进车辆的稳定性。这些系统使用液压制动回路以迅速和自动地向选定的车轮施加液压制动流体压力以控制车辆或使车辆转向。电子车辆稳定性控制系统通常构建在防抱死制动系统上或与其结合，所述防抱死制动系统防止车轮锁定。电子车辆稳定性控制系统还在一些车辆中被使用以防止倾翻、以提供紧急情况制动、以提供行人保护、以提供侧向加速度控制，或者以以其他方式提供选定的制动以便控制和稳定车辆，从而防止对乘客和对车辆外侧的那些的伤害。
相比于在更小的车辆中的情况，液压制动流体消耗通常在更大的车辆（例如，中型或重型卡车）中更高。因此，在更大的车辆中的电子车辆稳定性控制系统必须更努力和更快地工作，以建立液压制动流体的高流动速率和传输。为了满足这些要求，一些电子车辆稳定性控制系统包括在液压制动回路内的预增压（pre-charged）高压蓄能器。然而，使用预增压的高压系统要求在正常驾驶条件下不需要的水平下连续积累和存储能量，这导致系统部件（例如，阀）上的显著磨损，从而导致部件的维护和/或更换增加。
发明内容
在一个方面中，本发明提供一种电子车辆稳定性控制系统，其包括液压制动回路，所述液压制动回路具有多个电子受控阀、多个泵、操作多个泵的马达和吸入节流阀，其对通向多个泵中的至少一个的液压流体的流动进行节流。电子车辆稳定性控制系统还包括联接到液压回路的控制器，其控制多个电子受控阀。
在另一方面中，本发明提供一种电子车辆稳定性控制系统，其包括制动踏板、联接到制动踏板的主缸、第一组车轮、第二组车轮和联接到主缸的液压制动系统。液压制动系统包括将液压流体从主缸引导至第一组车轮的第一液压制动回路和将液压流体从主缸引导至第二组车轮的第二液压制动回路。第一液压制动回路和第二液压制动回路中的每一个均包括多个电子受控阀、多个泵和吸入节流阀，所述吸入节流阀对通向多个泵中的至少一个的液压流体的流动进行节流。电子车辆稳定性控制系统还包括联接到液压制动系统的控制器，其控制所述多个电子受控阀。
在另一方面中，本发明提供操作电子稳定性控制系统的方法。方法包括将液压流体引导至在液压制动回路内的多个泵，和用吸入节流阀对通向至少一个泵的液压流体的流动进行节流。
通过考虑具体实施方式和附图，本发明的其他独立方面将变得显而易见。
附图说明
图1是根据一个结构的电子车辆稳定性控制系统的示意图，其具有两个活塞泵和对活塞泵中的一个节流的电子受控吸入节流阀。
图2是根据另一结构的电子车辆稳定性控制系统的示意图，其具有两个活塞泵和对活塞泵中的一个节流的被动受控的吸入节流阀。
图3是根据另一结构的电子车辆稳定性控制系统的示意图，其具有三个活塞泵和对活塞泵中的一个节流的被动受控的吸入节流阀。
图4是根据另一结构的电子车辆稳定性控制系统的示意图，其具有三个活塞泵和对活塞泵中的两个节流的被动受控的吸入节流阀。
具体实施方式
在详细地解释本发明的任何实施例之前，应当理解的是，本发明在其应用方面不局限于在以下描述中陈述或在以下附图中图示的结构的细节和部件的布置。本发明能够具有其他实施例，且能够以各种方式被实践或执行。
图1示出电子车辆稳定性控制系统10，其包括控制器14和联接到控制器14的液压制动系统18。电子车辆稳定性控制系统10还包括制动踏板22、助力器26和主缸30。液压制动系统18包括第一液压制动回路34，其从主缸30延伸。第一液压制动回路34向第一组车轮38、42提供液压制动流体。液压制动系统18还包括第二液压制动回路46，其也从主缸30延伸。第二液压制动回路46向第二组车轮50、54提供液压制动流体。在所示结构中，第一组车轮38、42包括左后轮38和右后轮42。第二组车轮50、54包括左前轮50和右前轮54。然而，其他结构包括液压制动回路和车轮的不同布置。例如，在一些结构中，第一组车轮38、42包括左后轮38和右前轮42，且第二组车轮50、54包括左前轮50和右后轮54。在一些结构中，液压制动系统18仅包括单个液压制动回路，其将液压制动流体输送至四个(或更多个)车轮。
继续参考图1，第一液压制动回路34包括系统压力阀58和加注阀（prime valve）62。系统压力阀58和加注阀62两者都是电子受控的螺线管阀。在正常制动条件期间（即，在车轮中没有牵引力的损失），液压流体从主缸30被推动通过系统压力阀58和通过第一和第二通常打开的入口阀66、70（例如，电子受控的螺线管阀），以允许在车轮38、42处的液压压力积聚。正常制动不要求任何阀致动。
继续参考图1，第一液压制动回路34还包括第一出口阀74、第二出口阀78、低压蓄能器82和止回阀86。在所示的结构中，第一出口阀74和第二出口阀78两者都是电子受控的螺线管阀，并且是单向阀，当其被打开时允许液压流体沿朝向低压蓄能器82的方向（在图1中向上）运动。在正常制动条件期间，第一出口阀74和第二出口阀78两者都是关闭的。然而，如果控制器14确定在车轮38、42中的一个或多个处的液压压力过度或者很可能超过牵引力限制或者导致车轮锁定，则控制器14关闭相应的（多个）入口阀66、70并打开第一出口阀74和第二出口阀78中的一者或两者以将液压流体放泄至蓄能器82。
继续参考图1，控制器14联接到至少一个车辆传感器90。车辆传感器90向控制器14提供输入信息，诸如车轮38、42、50、54的相对车轮速度、车辆的横摆速率、车辆加速度、驱动轮的转向角度等，其允许控制器14确定是否利用正常制动条件，或者是否应当应用不同的制动条件。
如图1中所示，第一液压制动回路34包括第一泵94、第二泵98和马达102。第一泵94和第二泵98是活塞泵，不过其他结构包括不同类型的泵。如果控制器14确定车辆围绕其竖直轴线以不稳定的方式旋转或者任意数量的车轮的自主制动是必要的（即，由于检测到车辆横摆的发生），则控制器14可以启动马达102，其驱动第一泵94和第二泵98两者以抽取液压流体。控制器14将然后关闭系统压力阀58并打开加注阀62以提供通向泵的吸入管线106。取决于期望的流体压力梯度，控制器14可以或可以不致动节流吸入阀110以打开通向泵94的吸入管线。在蓄能器中存在制动流体的情形中，泵94、98还可以从蓄能器82通过止回阀86抽取液压流体。因此，在泵94、98操作时，由于其朝向入口阀66、70泵送液压流体，所以其在第一液压制动回路34内建立液压流体压力和/或流动速率。如果车轮38、42两者均要求增加的液压流体压力和/或流动速率以制动车轮，则控制器14确保两个入口阀66、70都打开。如果仅车轮38、42中的一者要求增加的液压流体压力和/或流动速率以恢复牵引力，则控制器14确保仅用于该车轮38或42的对应入口阀66或70打开。
继续参考图1，吸入节流阀110对通向泵94、98中的至少一者的液压流体的流动进行节流。在所示结构中，吸入节流阀110是电子受控的螺线管阀，当其被启动时，打开通向第二泵94的吸入流体路径。其他结构包括不同类型的吸入节流阀110。在图1中描绘的结构中，吸入节流阀110由控制器14启动以允许通向泵94的液压流体的流动；在未启动的条件下，吸入节流阀110关闭通向泵94的吸入路径。吸入阀110能够被构造为常开阀或常闭阀。
在一些结构中，在第一液压制动回路34中的低压条件期间（即，当对于一个或多个车轮38、42仅需要小的液压流体压力和/或流动速率的建立以实现目标制动压力时），控制器14启动和使用第一泵98和第二泵94两者，并且在第一液压制动回路34中的高压条件期间（即，当对于一个或多个车轮38、42需要更大的液压流体压力和/或流动速率的建立以实现目标制动压力时）仅使用泵94。
通过在低压条件期间使用两个泵94、98，第一液压制动回路34能够在对车轮38、42的短的反应时间内更迅速地建立液压流体压力和/或流动速率。通过在高压条件期间使用单个泵98，第一液压制动回路34仍然能够进一步建立液压流体压力和/或流动速率，但是在马达102上的压力被减轻，因为彼时马达102仅具有做功的单个泵98以操作。
在一些结构中，当在泵出口114中的一个或多个处的液压流体的压力达到预定阈值时（例如，如由传感器91测得的，传感器91在图1中示出，其液压地附接在液压制动系统18内侧，并且在对应于马达102可以处理的最大扭矩的一些结构中），控制器14启动吸入节流阀110，使得其封锁通向泵94的全部液压流体的流动。在一些结构中，吸入节流阀110是可变阀，使得在泵出口114中的一个或多个处的液压流体的压力增大时，控制器14启动吸入节流阀110以逐渐节断通向泵94的液压流体的流动。
其他结构包括与所示出的不同数量的泵94、98。例如，在一些结构中，第一液压制动回路34包括三个泵、四个泵或更多。另外，在一些结构中，吸入节流阀110对多于一个泵（例如，两个活塞泵）进行节流。
在一些结构中，第一液压制动回路34包括多个泵，并且其中至少一个泵具有相比于其他泵更大的位移。在一些结构中，第一液压制动回路34包括多个泵，并且其中泵中的至少一个相比于其他泵具有更大的位移，以及其中，吸入节流阀110对通向至少一个泵的液压流体的流动进行节流。在一些结构中，第一液压制动回路34包括不同大小的泵，其中泵中的更大的一个、或最大的泵仅在低压条件期间被启动。
使用带有节流吸入阀的多个泵94、98仅用小修改就使得标准系统能够在低流体压力下使更多流体体积位移，且确保在高压下不超过液压单元的和车辆的功率净限制。因为大多数制动操纵在相对低的液压压力下被执行，所以在每一个回路中额外泵在低压下的操作允许必要马达速度的降低，因此在正常操作期间实现噪声特性的改进。
继续参考图1，虽然仅第一液压制动回路34已经在上文中被描述，但是第二液压制动回路46在操作方面是等同的。因此，在上文提供的相同的公开内容类似地适用于第二液压制动回路46。
图2示出电子车辆稳定性控制系统210，其包括控制器214和联接到控制器214的液压制动系统218。液压制动系统218类似于上文描述的液压制动系统18。例如，液压制动系统218包括第一液压制动回路234(和第二制动回路236)，其具有与液压制动系统18相同的系统压力阀58、加注阀62、第一入口阀66、第二入口阀70、第一出口阀74、第二出口阀78、低压蓄能器82、止回阀86、第一泵94和第二泵98。
然而，相比之下，第一液压制动回路234(和第二制动回路236)包括吸入节流阀310，其与比如图1中的吸入节流阀110那样的电子受控的吸入节流阀不同，是被动元件（即，机械弹簧加载的活塞）。在一些结构中，吸入节流阀310设定为当泵出口114中的一个或多个处达到预定阈值时自动地且立即地封锁通向泵94的液压流体的流动，或者在液压流体压力在泵出口114中的一个或多个处上升时，逐渐增量地封锁通向第一泵94的液压流体的流动。在一些结构中，由于吸入节流阀310的被动性质和在吸入节流阀310和控制器之间缺乏任何通信，吸入节流阀310可以在不影响或不实质上影响控制器的接口的情况下并入现有的液压回路内。
图3示出电子车辆稳定性控制系统410，其包括控制器414和联接到控制器414的液压制动系统418。液压制动系统418类似于上文中描述的液压制动系统218。例如，液压制动系统418包括第一液压制动回路434(和第二制动回路436)，其具有与液压制动系统218相同的先导阀58、加注阀62、第一入口阀66、第二入口阀70、第一出口阀74、第二出口阀78、低压蓄能器82、止回阀86、第一泵94、第二泵98和吸入节流阀310。
然而，相比之下，第一液压制动回路434(和第二制动回路436)包括第三泵100。如图3中所示，吸入节流阀310对泵94进行节流，同时第二泵98和第三泵100不由吸入节流阀310进行节流。
图4示出电子车辆稳定性控制系统610，其包括控制器614和联接到控制器614的液压制动系统618。液压制动系统618类似于上文描述的液压制动系统418。例如，液压制动系统618包括第一液压制动回路634(和第二制动回路636)，其具有与液压制动系统418相同的系统压力阀58、加注阀62、第一入口阀66、第二入口阀70、第一出口阀74、第二出口阀78、低压蓄能器82、止回阀86、第一泵94、第二泵98、第三泵100和吸入节流阀310。
然而，相比之下，吸入节流阀310对泵94和泵98两者进行节流，同时第三泵100不由吸入节流阀310进行节流。
虽然已经在大尺寸车辆的背景中描述了电子车辆稳定性控制系统10、210、410、610，但是本文中所描述的电子车辆稳定性控制系统也能够应用于其他车辆，包括相比于所示出的车辆更小或更大的尺寸的和带有不同数量的车轮的车辆。
在以下权利要求中陈述本发明的各种特征和优势。

Claims (29)

1.一种电子车辆稳定性控制系统，包括：
液压制动回路，其具有多个电子受控阀、多个泵、操作所述多个泵的马达和吸入节流阀，所述吸入节流阀对通向所述多个泵中的至少一个的液压流体的流动进行节流；和
联接到所述液压制动回路的控制器，其控制所述多个电子受控阀。
2.根据权利要求1所述的电子车辆稳定性控制系统，其特征在于，所述吸入节流阀是电子受控阀。
3.根据权利要求1所述的电子车辆稳定性控制系统，其特征在于，所述吸入节流阀是被动受控阀。
4.根据权利要求1所述的电子车辆稳定性控制系统，其特征在于，所述多个泵是两个泵，并且其中，所述吸入节流阀对通向所述两个泵中的一个的液压流体的流动进行节流。
5.根据权利要求1所述的电子车辆稳定性控制系统，其特征在于，所述多个泵是三个泵，并且其中，所述吸入节流阀对通向所述三个泵中的一个的液压流体的流动进行节流。
6.根据权利要求1所述的电子车辆稳定性控制系统，其特征在于，所述多个泵是三个泵，并且其中，所述吸入节流阀对通向所述三个泵中的两个的液压流体的流动进行节流。
7.根据权利要求1所述的电子车辆稳定性控制系统，其特征在于，所述吸入节流阀是可变阀，使得在所述多个泵中的一个的出口处的液压流体的压力逐渐增大时，所述控制器启动所述吸入节流阀以逐渐节断通向所述多个泵中的所述一个的液压流体流动。
8.根据权利要求1所述的电子车辆稳定性控制系统，其特征在于，所述吸入节流阀是被动可变阀，使得在所述多个泵中的一个的出口处的液压流体的压力逐渐增大时，所述吸入节流阀自动地逐渐节断通向所述多个泵中的所述一个的液压流体流动。
9.根据权利要求1所述的电子车辆稳定性控制系统，其特征在于，当所述多个泵中的一个的出口处的液压流体的压力达到预定阈值时，所述控制器配置成启动所述吸入节流阀以完全封锁通向所述多个泵中的所述一个的液压流体流动。
10.根据权利要求1所述的电子车辆稳定性控制系统，其特征在于，当所述多个泵中的一个的出口处的液压流体的压力达到预定阈值时，所述吸入节流阀自动地完全封锁通向所述多个泵中的所述一个的液压流体流动。
11.根据权利要求1所述的电子车辆稳定性控制系统，其特征在于，所述多个电子受控阀包括先导阀、加注阀、第一入口阀、第二入口阀、第一出口阀、第二出口阀，并且其中，所述液压制动回路还包括低压蓄能器和止回阀。
12.根据权利要求11所述的电子车辆稳定性控制系统，其特征在于，所述控制器配置成当车辆的车轮丧失牵引力时关闭所述先导阀，打开所述加注阀，并且操作所述马达以使所述多个泵运行，并且其中，当所述多个泵中的一个的出口处的液压流体压力达到预定阈值时，所述吸入节流阀封锁通向所述多个泵中的一个的流动。
13.根据权利要求11所述的电子车辆稳定性控制系统，其特征在于，在正常制动条件期间，所述控制器配置成关闭所述加注阀，打开所述先导阀，打开所述第一入口阀和打开所述第二入口阀。
14.根据权利要求11所述的电子车辆稳定性控制系统，其特征在于，还包括联接到所述控制器的多个传感器，其向所述控制器提供车轮速度信息。
15.根据权利要求11所述的电子车辆稳定性控制系统，其特征在于，所述第一入口阀联接到车辆的第一车轮，且所述第二入口阀联接到车辆的第二车轮。
16.一种电子车辆稳定性控制系统，包括：
制动踏板；
联接到所述制动踏板的主缸；
第一组车轮；
第二组车轮；
联接到所述主缸的液压制动系统，所述液压制动系统包括将液压流体从所述主缸引导至所述第一组车轮的第一液压制动回路和将液压流体从所述主缸引导至所述第二组车轮的第二液压制动回路，其中，所述第一液压制动回路和所述第二液压制动回路中的每一个均包括多个电子受控阀、多个泵和吸入节流阀，所述吸入节流阀对通向所述多个泵中的至少一个的液压流体的流动进行节流；和
联接到所述液压制动系统的控制器，所述控制器控制所述多个电子受控阀。
17.根据权利要求16所述的电子车辆稳定性控制系统，其特征在于，所述吸入节流阀是电子受控阀。
18.根据权利要求16所述的电子车辆稳定性控制系统，其特征在于，所述吸入节流阀是被动受控阀。
19.根据权利要求16所述的电子车辆稳定性控制系统，其特征在于，所述多个电子受控阀包括先导阀、加注阀、第一入口阀、第二入口阀、第一出口阀和第二出口阀，并且其中，所述第一液压制动回路和所述第二液压制动回路中的每一个还包括低压蓄能器和止回阀。
20.根据权利要求19所述的电子车辆稳定性控制系统，其特征在于，所述控制器配置成当所述控制器确定应当执行液压制动压力的建立时，关闭所述先导阀，打开所述加注阀和操作所述第一液压制动回路中的所述多个泵，并且其中，所述吸入节流阀配置成当所述多个泵中的一个的出口处的液压流体压力达到预定阈值时，封锁通向所述第一液压制动回路中的所述多个泵中的所述一个的流动。
21.一种操作电子稳定性控制系统的方法，包括：
将液压流体引导至液压制动回路内的多个泵；和
用吸入节流阀对通向所述泵中的至少一个的所述液压流体的流动进行节流。
22.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，将液压流体引导至多个泵的步骤包括关闭先导阀和打开所述液压回路内的加注阀，由此打开通向所述多个泵的吸入管线。
23.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，对所述流动进行节流的步骤包括对仅通向单个泵的流动进行节流。
24.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，对所述流动进行节流的步骤包括对通向至少两个泵的流动进行节流。
25.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，所述吸入节流阀是可变阀，并且其中当所述多个泵中的一个的出口处的液压流体的压力逐渐增大时，所述方法包括用控制器启动所述吸入节流阀，以逐渐节断通向所述多个泵中的所述一个的液压流体流动。
26.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，所述吸入节流阀是被动可变阀，并且其中，当所述多个泵中的一个的出口处的液压流体的压力逐渐增大时，所述方法包括所述吸入节流阀自动地逐渐节断通向所述多个泵中的所述一个的液压流体流动。
27.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，当所述多个泵中的一个的出口处的液压流体的压力达到预定阈值时，所述方法包括用控制器启动所述吸入节流阀，以完全封锁通向所述多个泵中的所述一个的液压流体流动。
28.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，当所述多个泵中的一个的出口处的液压流体的压力达到预定阈值时，所述方法包括所述吸入节流阀自动地完全封锁通向所述多个泵中的一个的液压流体流动。
29.根据权利要求21所述的电子车辆稳定性控制系统，其特征在于，还包括当车辆的车轮丧失牵引力时，关闭先导阀、打开加注阀和操作马达以使所述多个泵运行，并且其中，所述方法还包括，当所述多个泵中的一个的出口处的液压流体压力达到预定阈值时，用所述吸入节流阀封锁通向所述多个泵中的所述一个的流动。
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