CN115884906A - 集成到车辆角模块中的制动系统以及其使用方法 - Google Patents

Abstract

一种基于车辆角模块(VCM)的制动系统，所述基于VCM的制动系统包括：制动致动器，所述制动致动器适于调节组装到所述VCM的车轮的旋转速率；基于流体的制动动力源，所述基于流体的制动动力源流体地连接到所述制动致动器并且适于提供用于操作所述制动致动器的加压的制动流体；以及制动控制电路，所述制动控制电路在功能上与所述制动致动器和所述制动动力源相关联，并且适于基于安装在所述VCM上的车轮所需的目标旋转速率曲线来向所述制动致动器提供功能输入。所述基于VCM的制动系统的所有机械部件设置在所述VCM内。所述基于VCM的制动系统和车辆平台彼此不流体连通。

Description

集成到车辆角模块中的制动系统以及其使用方法

相关申请的交叉引用

此专利申请要求2020年6月24日提交的美国临时专利申请号63/043,150的权益，所述申请以引用的方式整体并入本文。

发明领域

本发明涉及车辆制动系统，且尤其涉及集成在车辆角模块(VCM)中的车辆制动系统以及操作和维修此类制动系统的方法。

发明背景

近年来，已经开发出自主和电动汽车。辅助开发自主和电动汽车的技术之一是车辆角模块(VCM)，车轮通常安装到所述车辆角模块，并且由此VCM还称为车轮角模块。

一些现代车辆包括驾驶员辅助系统，所述驾驶员辅助系统通常与制动系统相关联。稳定控制系统(还称为电子稳定程序(ESP)或电子稳定控制(ESC)系统)还可包括一个或多个其他驾驶员辅助组件，诸如ABS(防抱死制动器)、TCS(牵引力控制系统)、HAC(坡道起步辅助控制)等。ESC系统通常包括具有12个阀的液压4通道ESC调制器。ESC调制器例如经由压力进口阀/出口阀来调节去往/来自车辆的所有制动致动器的流体流，以操作制动致动器。常见的是，ESC调制器为了车辆减速(例如，通过制动主缸、自适应巡航控制、自动紧急制动(AEB))以及为了由计算机化的制动指令(例如，针对稳定控制)而引起的制动动作来调节制动致动器的操作。通常，车辆具有集中的ESC系统，其中所述系统的部件，包括ESC控制电路、ESC调制器和流体泵，全部位于车辆平台上。

在本领域中需要适合于VCM的制动系统，其中对制动系统的维修和安装是简单且安全的。

发明内容

根据本发明的一些实施方案的一方面，提供了基于车辆角模块(VCM)的制动系统，其适于在组装到可连接到车辆平台的VCM的车轮与所述车辆平台之间。所述基于VCM的制动系统包括制动致动器，所述制动致动器适于调节组装到所述VCM的车轮的旋转速率。所述基于VCM的制动系统还包括基于流体的制动动力源，所述基于流体的制动动力源流体地连接到制动致动器并且适于提供用于操作制动致动器的加压的制动流体。所述基于VCM的制动系统还包括制动控制电路，所述制动控制电路在功能上与制动致动器和制动动力源相关联，并且适于基于车轮所需的目标旋转速率曲线来向制动致动器提供功能输入。在一些实施方案中，基于VCM的制动系统的所有机械部件设置在VCM内，并且基于VCM的制动系统和车辆平台彼此不流体连通。

在一些实施方案中，基于VCM的系统在VCM内是气密的和流密的。在一些实施方案中，基于VCM的系统与车辆平台机械地分离。

在一些实施方案中，基于流体的制动动力源是液压制动动力源。

根据本发明的一些实施方案的另一方面，提供了基于车辆角模块(VCM)的制动系统，其适于在组装到可连接到车辆平台的VCM的车轮与所述车辆平台之间。所述基于VCM的制动系统包括制动致动器，所述制动致动器适于调节组装到所述VCM的车轮的旋转速率。所述基于VCM的制动系统还包括基于流体的制动动力源，所述基于流体的制动动力源流体地连接到制动致动器并且适于提供用于操作制动致动器的加压的制动流体。所述基于VCM的制动系统还包括制动控制电路，所述制动控制电路在功能上与制动致动器和制动动力源相关联，并且适于基于车轮所需的目标旋转速率曲线来向制动致动器提供功能输入。在一些实施方案中，基于VCM的制动系统的所有机械部件设置在VCM内，并且基于VCM的制动系统在VCM内是气密的且流密的。

在一些实施方案中，基于流体的制动动力源是液压制动动力源。在一些实施方案中，基于VCM的系统与车辆平台机械地分离。

根据本发明的一些实施方案的另一方面，提供了基于车辆角模块(VCM)的制动系统，其适于在组装到可连接到车辆平台的VCM的车轮与所述车辆平台之间。所述基于VCM的制动系统包括制动致动器，所述制动致动器适于调节组装到所述VCM的车轮的旋转速率。所述基于VCM的制动系统还包括基于流体的制动动力源，所述基于流体的制动动力源流体地连接到制动致动器并且适于提供用于操作制动致动器的加压的制动流体。所述基于VCM的制动系统还包括制动控制电路，所述制动控制电路在功能上与制动致动器和制动动力源相关联，并且适于基于车轮所需的目标旋转速率曲线来向制动致动器提供功能输入。在一些实施方案中，基于VCM的制动系统的所有机械部件设置在VCM内，并且基于VCM的制动系统与车辆平台机械地分离。

在一些实施方案中，基于流体的制动动力源是液压制动动力源。

根据本发明的一些实施方案的又一方面，提供了基于车辆角模块(VCM)的制动系统，其适于在组装到可连接到车辆平台的VCM的车轮与所述车辆平台之间。所述基于VCM的制动系统包括制动致动器，所述制动致动器适于调节组装到所述VCM的车轮的旋转速率。所述基于VCM的制动系统还包括制动动力源，所述制动动力源流体地连接到制动致动器并且适于提供用于操作制动致动器的动力。所述基于VCM的制动系统还包括制动控制电路，所述制动控制电路在功能上与制动致动器和制动动力源相关联，并且适于基于车轮所需的目标旋转速率曲线来向制动致动器提供功能输入。所述制动致动器、所述制动动力源和所述制动控制电路设置在VCM内。

在一些实施方案中，所述制动动力源是基于流体的制动动力源，所述基于流体的制动动力源流体地连接到制动致动器并且适于提供用于操作制动致动器的制动流体。

在一些实施方案中，基于VCM的制动系统还包括制动接口电路，所述制动接口电路适于促进制动控制电路与在VCM外部的至少一个计算单元之间的通信。在一些实施方案中，制动接口电路适于促进制动控制电路与安装到车辆平台上的车辆控制电路之间的通信。在一些其他实施方案中，制动接口电路适于促进制动控制电路与在VCM外部的另一控制电路之间的通信。

在一些实施方案中，基于VCM的制动系统还包括速度控制电路，所述速度控制电路包括：存储电路，所述存储电路适于存储车轮所需的目标旋转速率曲线；反馈回路，所述反馈回路适于将车轮的所测得的旋转速率曲线与目标旋转速率曲线进行比较；以及通信接口，所述通信接口在功能上与所述制动控制电路相关联，所述通信接口适于向制动控制电路提供所述目标旋转速率曲线。

在一些此类实施方案中，基于VCM的制动系统还包括车轮旋转传感器，所述车轮旋转传感器在功能上与反馈回路相关联，所述车轮旋转传感器适于向所述反馈回路提供指示车轮的所测得的旋转速率的输入。

在一些实施方案中，制动动力源包括储存制动流体的制动流体源和设置在所述流体源的下游、与所述制动流体源和制动致动器流体连通的流体泵，所述流体泵适于调节从制动流体源递送到制动致动器的用于致动制动致动器的制动流体的流体压力。

在一些实施方案中，基于VCM的制动系统还包括制动调制器，所述制动调制器包括至少一个阀，其中在所述阀的至少一个状态中，所述阀与制动致动器流体连通，所述制动调制器适于调节制动流体在制动致动器、制动流体源与流体泵之间的流动。在一些此类实施方案中，所述至少一个阀包括：流体进口阀，所述流体进口阀具有适于允许加压的制动流体从流体泵流动到制动致动器的至少一个操作取向；以及流体释放阀，所述流体释放阀具有适于允许制动流体从制动致动器朝向制动流体源释放的至少一个操作取向。在一些其他实施方案中，所述至少一个阀包括单个阀，所述单个阀至少具有流体进口操作取向和流体释放操作取向，其中在流体进口操作取向中，所述单个阀适于允许加压的制动流体从流体泵流动到制动致动器，并且在流体释放操作取向中，所述单个阀适于允许制动流体从制动致动器朝向制动流体源释放。

在一些实施方案中，制动调制器适于从VCM的制动控制电路接收控制输入。在一些实施方案中，所述制动调制器包括制动致动器压力传感器，所述制动致动器压力传感器适于感测由制动致动器施加的压力，并且向制动控制电路提供感测到的制动致动器压力的读数。在一些实施方案中，所述制动调制器包括致动器流体压力传感器，所述致动器流体压力传感器适于感测向制动致动器提供的流体的压力，并且向制动控制电路提供感测到的流体压力的读数。

在一些实施方案中，制动调制器形成制动控制电路的部分。在一些其他实施方案中，制动调制器形成制动致动器的部分。

在一些实施方案中，制动动力源用作压力调制器，所述压力调制器在功能上与流体泵和制动调制器相关联，所述压力调制器具有加压流体蓄积器，所述加压流体蓄积器设置在流体泵的下游、与制动调制器流体连通，所述流体泵适于向加压流体蓄积器提供加压的制动流体以便储存在其中，并且所述加压流体蓄积器适于向制动器提供加压流体来致动制动致动器。

在一些实施方案中，压力调制器适于调节供应到制动致动器的制动流体的压力。在一些实施方案中，流体泵适于与向制动致动器提供功能输入以便致动所述制动致动器的制动控制电路独立地向加压流体蓄积器提供加压的制动流体。在一些实施方案中，流体泵适于生成处于目标压力的流体，以便蓄积在加压流体蓄积器内。

在一些实施方案中，基于VCM的制动系统还包括止回阀，所述止回阀设置在连接压力调制器和制动调制器的流体管线上，所述止回阀适于允许仅从加压流体蓄积器到制动调制器的流体流动，而不允许在相反的方向上流体流动。

在一些实施方案中，制动控制电路适于向制动调制器和压力调制器提供控制输入。

在一些实施方案中，所述制动调制器包括调制器压力传感器，所述调制器压力传感器适于感测从压力调制器提供给制动调制器的流体的压力，并且向制动控制电路提供感测到的流体压力的读数。

在一些实施方案中，基于VCM的制动系统还包括制动再生模块，所述制动再生模块设置在VCM内，制动控制电路适于调节对制动再生模块和制动致动器中的至少一者的激活。

根据本发明的一些实施方案的另一方面，提供了一种用于调节车辆的运动的车辆角模块(VCM)，所述车辆角模块包括：子框架，所述子框架包括适于在上面安装车轮的轮毂和用于将子框架连接到车辆平台的车辆连接接口；根据本文的实施方案中的任一者的基于VCM的制动系统，所述基于VCM的制动系统在所述轮毂与所述连接接口之间安装到所述子框架上；以及马达，所述马达适于使车轮旋转，其中制动控制电路被配置为控制车轮的旋转速率。

在一些实施方案中，特定VCM能够在功能上安装到至少两个不同车辆的车辆平台上，所述至少两个不同车辆是两种不同的类型或两种不同的型号。

根据本发明的一些实施方案的另一方面，提供了一种车辆，所述车辆包括：车辆平台，所述车辆平台具有用于机械连接到车辆角模块(VCM)的至少一个VCM连接接口；以及至少一个如本文描述的VCM，所述至少一个VCM的车辆连接接口连接到至少一个VCM连接接口。

在一些实施方案中，基于VCM的制动系统是流体操作的基于VCM的制动系统，并且在基于VCM的制动系统与车辆平台之间不存在流体连通。

在一些实施方案中，所述车辆平台包括第一VCM连接接口和第二VCM连接接口，并且所述至少一个VCM包括：第一VCM，所述第一VCM包括第一基于VCM的制动系统和连接到车辆平台的所述第一VCM连接接口的第一车辆连接接口；以及第二VCM，所述第二VCM包括第二基于VCM的制动系统和连接到车辆平台的第二VCM连接接口的第二车辆连接接口。所述第一基于VCM的制动系统是第一类型的，并且所述第二基于VCM的制动系统是第二类型的，所述第二类型不同于所述第一类型。在一些实施方案中，第一VCM连接接口在车辆平台的前方部分处，并且第二VCM连接接口在车辆平台的后方部分处。在一些其他实施方案中，所述第一VCM连接接口在车辆平台的右侧，并且所述第二VCM连接接口在车辆平台的左侧。

在一些实施方案中，所述至少一个VCM包括两个VCM，所述两个VCM中的每一者包括适于两个VCM之间的相互通信的通信接口。在一些实施方案中，两个VCM之间的相互通信包括无线通信。在一些实施方案中，两个VCM之间的相互通信包括经由安装到车辆平台上的通信信道的有线通信。在一些实施方案中，两个VCM之间的相互通信是经由远离车辆平台的计算装置来进行。

根据本发明的一些实施方案的另一方面，提供了一种操作所公开的技术的各方面的基于VCM的制动系统的方法，所述方法包括：

在制动控制电路处获得车轮的所测得的车轮旋转速率；

在制动控制电路处获得车轮的目标车轮旋转速率；

将所测得的车轮旋转速率与目标车轮旋转速率进行比较；

响应于识别出实际车轮旋转速率高于目标车轮旋转速率，激活制动致动器；以及

响应于识别出实际车轮旋转速率低于目标车轮旋转速率，停用制动致动器。

根据本发明的一些实施方案的另一方面，提供了一种维修包括至少一个附接到车辆平台的根据所公开的技术的各方面的VCM的车辆的基于VCM的制动系统的方法，所述方法包括：从车辆平台卸下VCM；以及在从车辆平台卸下VCM时，维修容纳在VCM内的基于VCM的制动系统。

在一些实施方案中，所述方法还包括：在维修基于VCM的制动系统期间，将包括替换的基于VCM的制动系统的替换的VCM附接到车辆平台；以及使用替换的基于VCM的制动系统来操作车辆。

在一些实施方案中，对基于VCM的制动系统的维修发生在远离车辆平台的位置处。

根据本发明的一些实施方案的另一方面，提供了一种操作包括至少一个控制电路的基于车辆角模块(VCM)的制动系统的方法，所述基于VCM的制动系统设置在VCM内，所述方法包括：

在控制电路处获得安装到VCM上的车轮的所测得的车轮旋转速率；

在控制电路处获得车轮的目标车轮旋转速率；

将所测得的车轮旋转速率与目标车轮旋转速率进行比较；

响应于识别出实际车轮旋转速率高于目标车轮旋转速率，激活基于VCM的制动系统的制动致动器；以及

响应于识别出实际车轮旋转速率低于目标车轮旋转速率，停用基于VCM的制动系统的制动致动器。

在一些实施方案中，基于VCM的制动系统在功能上与制动再生模块相关联，所述方法还包括联合制动致动器操作制动再生模块来调节车轮的所测得的旋转速率。

在一些实施方案中，基于VCM的制动系统是流体操作的基于VCM的制动系统，所述流体操作的基于VCM的制动系统包括：流体泵，所述流体泵设置在VCM内并且适于将加压的制动流体泵向制动致动器；至少一条流体管线，所述至少一条流体管线适于提供流体泵与制动致动器之间的流体连通；以及至少一个阀，所述至少一个阀沿着流体管线设置。在这些实施方案中，激活制动致动器包括：激活流体泵以经由流体管线将加压的制动流体泵向制动致动器；以及将至少一个阀设定到流体泵和制动致动器流体连通的位置，从而允许制动致动器处的压力积累。

在一些实施方案中，所述方法还包括测量制动致动器内的流体压力，并且基于所测得的流体压力来操作流体泵以调节制动致动器内的流体压力。

在一些实施方案中，基于VCM的制动系统还包括加压流体蓄积器，所述加压流体蓄积器与流体泵和制动致动器流体连通，并且激活流体泵包括：激活流体泵以向加压流体蓄积器提供加压流体；以及允许加压流体从加压流体蓄积器流向制动致动器。

在一些实施方案中，激活流体泵以提供加压流体与激活制动致动器独立地发生。

根据本发明的一些实施方案的另一方面，提供了一种操作包括至少一个控制电路的基于车辆角模块(VCM)的制动系统的方法，所述基于VCM的制动系统包括制动调制器和压力调制器，所述基于VCM的制动系统设置在VCM内，所述方法包括：

将制动流体加压并且将加压的制动流体储存在压力调制器的蓄积器中；

在控制电路处获得基于VCM的制动系统的压力调制器与制动致动器之间的流体管线中的所测得的制动流体压力；

在控制电路处获得流体管线中所需的目标流体压力；

将所测得的制动流体压力与目标流体压力进行比较；

响应于识别出所测得的制动流体压力比高于目标流体压力，停用制动致动器；以及

响应于识别出所测得的制动流体压力比高于目标流体压力，激活制动致动器。

根据本发明的一些实施方案的又一方面，提供了一种维修设置在安装到车辆的车辆平台上的VCM内的基于VCM的制动系统的方法，所述基于VCM的制动系统与车辆平台机械地分离，所述方法包括：

从车辆平台卸下VCM；

在从车辆平台卸下VCM时，维修容纳在VCM内的基于VCM的制动系统。

在一些实施方案中，所述方法还包括：在维修基于VCM的制动系统期间，将包括替换的基于VCM的制动系统的替换的VCM附接到车辆平台；以及使用替换的基于VCM的制动系统来操作车辆。

在一些实施方案中，对基于VCM的制动系统的维修发生在远离车辆平台的位置处。在一些实施方案中，基于VCM的制动系统是基于VCM的液压制动系统，所述基于VCM的液压制动系统在VCM内是气密的和流密的。在一些实施方案中，在VCM连接到车辆平台时，在基于VCM的液压制动系统与车辆平台之间不存在流体连通。

除非另外限定，否则本文所使用的所有技术和/或科技术语具有与本发明相关的领域中的技术人员通常理解的含义相同的含义。在冲突的情况下，将以说明书(包括其中的任何定义)为准。

本领域技术人员将了解，本发明的一些实施方案可体现为系统、方法或计算机程序产品。因此，本发明的一些实施方案可采用以下形式：完全硬件实施方案、完全软件实施方案(包括固件、驻留软件、微代码等)，或组合了软件和硬件方面的实施方案，所述实施方案一般全部在本文称为“电路”、“模块”或“系统”。

此外，本发明的一些实施方案可采用计算机程序产品的形式，所述计算机程序产品在一个或多个计算机可读介质中体现，所述一个或多个计算机可读介质具有在上面体现的计算机可读程序代码。本发明的一些实施方案的方法和/或系统的实现方式可涉及手动地、自动地或使用其组合来执行和/或完成选定任务。另外，根据所公开的技术的实施方案的实际仪表化，可通过硬件部件、软件部件、固件部件或通过其组合(例如，使用操作系统)来实施选定任务。

例如，可将用于执行所公开的技术的实施方案的选定任务的硬件实施为芯片或电路。可将所公开的技术的实施方案的选定任务实施为多个软件指令，所述多个软件指令存储在计算机可读存储介质中并且由处理器使用任何合适的操作系统来执行。根据所公开的技术的实施方案的一个或多个任务可由执行指令的诸如计算平台的处理器执行。任选地，处理器可与用于存储指令和/或数据的易失性或非易失性存储器相关联，所述易失性或非易失性存储器例如为磁性硬盘和/或可移除介质。在一些实施方案中，计算装置、处理器、电路或控制器可与网络连接或网络接口相关联。在一些实施方案中，计算装置、处理器、电路或控制器可与诸如显示器的输出接口和/或诸如键盘或鼠标的输入接口相关联。

可将一个或多个计算机可读介质的任何组合用于所公开的技术的一些实施方案。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或计算机可读存储介质。

计算机可读存储介质可以是(例如)电子、磁性、光学、电磁、红外线或半导体系统、设备或装置，或它们的任何合适的组合。计算机可读存储介质的更具体示例包括：具有一根或多根电线的电连接、便携式计算机软磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便携式压缩光盘只读存储器(CD-ROM)、光学存储装置、磁性存储装置或它们的任何合适的组合。在所公开的技术的上下文中，计算机可读存储介质可以是可含有或存储程序以供指令执行系统、设备或装置使用或与指令执行系统、设备或装置结合使用的任何有形介质，诸如处理器。

计算机可读信号介质可包括所传播的数据信号，计算机可读程序代码在所述数据信号中体现，例如，在基带中或者作为载波的部分。此类所传播的信号可采用多种形式中的任一者，包括电磁信号、光学或其组合。计算机可读信号介质可以是不是计算机可读存储介质并且可传送、传播或传输程序以供诸如处理器的指令执行系统、设备或装置使用或者与指令执行系统、设备或装置结合使用的任何计算机可读介质。

体现在计算机可读介质上的程序代码和/或所使用的数据进而可使用任何适当的介质来传输，所述介质包括无线、有线、光纤缆线、RF、传输或通信或其任何组合。

可通过一种或多种编程语言的任何组合来编写用于实行所公开的技术的实施方案的操作的计算机程序代码。程序代码可完全在本地、部分在本地作为独立的软件包执行、部分在本地且部分远程地执行，或诸如在远程计算机、服务器上或在云中完全远程地执行。远程计算装置可经由任何合适的网络(包括局域网(LAN)或广域网(WAN))与本地计算机连接，或者所述连接可经由外部计算机(例如，使用互联网服务提供商通过互联网)。

可参考流程图和/或框图来描述所公开的技术的一些实施方案。将理解，可将流程图和/或框图的每个框或此类框的组合实施为计算机程序指令，所述计算机程序指令在被执行时实施在流程图和/或框图的框中指定的功能或动作。本文描述的方法中的一些方法一般被设计成仅供计算机使用，并且可能对于人类专家纯手动地执行来说是不可行的或不实际的。想要手动地执行类似任务(诸如控制制动操作)的人类专家可能会预期使用完全不同的方法，例如，利用专家知识和/或人脑的图案辨识能力，这将比手动地经历本文描述的方法的步骤高效得多。

如本文使用，术语“包括(comprising)”、“包括(including)”、“具有”和其语法变体将被视为指定所陈述的特征、整数、步骤或部件，但不排除一个或多个附加的特征、整数、步骤、部件或其群组的添加。这些术语涵盖术语“由……组成”以及“实质上由……组成”。

如本文使用，术语“计算装置”涉及具有处理单元的任何装置，有可能将可由处理单元执行的代码加载或安装到所述处理单元中。甚至当装置在现场操作时，加载或安装代码也可为可能的，或仅可在工厂中是可能的。

如本文使用，术语“网络”和“计算网络”涉及计算装置和全部连接到共同通信构件的外围装置的集合，全部连接到共同通信构件允许装置中的任何两者之间的直接通信，而不需要通过第三装置传递所传送的数据。网络包括连接的装置和通信构件两者。网络可以是有线或无线的，或部分有线且部分无线的。

如本文使用，术语“或”是将两个布尔输入条件组合为布尔复合条件的逻辑运算符，使得在且仅在满足两个输入条件中的至少一者的情况下满足复合条件。换句话说，如果条件C＝条件A或条件B，则在不满足条件A和条件B两者时不满足条件C，但在以下情况中的每个情况下满足条件C：(i)满足条件A而不满足条件B，(ii)不满足条件A而满足条件B，以及(iii)满足条件A和条件B。

附图说明

参考附图，在本文仅通过示例描述本发明的一些实施方案。现在特别详细地参考附图，要强调的是，所示出的详情是通过示例并且用于说明性地讨论本发明的实施方案。在此方面，与附图一起进行的描述让本领域技术人员明白可如何实践本发明的实施方案。在图式中：

图1A是根据所公开的技术的一个实施方案的VCM和适于在上面安装VCM的车辆平台的示意性框图；

图1B是根据所公开的技术的一些实施方案的VCM内的制动系统的示意性框图；

图2是根据所公开的技术的一些实施方案的基于VCM的制动系统的示意性框图；

图3A、图3B和图3C是根据所公开的技术的一些实施方案的基于VCM的制动系统的示意性框图；

图4是根据所公开的技术的一些实施方案的操作基于VCM的液压制动系统的方法的流程图；

图5A和图5B分别是根据所公开的技术的一些实施方案的在功能上与VCM压力调制器相关联或包括VCM压力调制器的基于VCM的制动系统的机械示意性框图和电气示意性框图；

图6A和图6B共同是根据所公开的技术的一些实施方案的操作包括VCM压力调制器或与VCM压力调制器相关联的基于VCM的液压制动系统的方法的流程图；

图7A和图7B是根据所公开的技术的一些实施方案的具有制动再生的基于VCM的制动系统的示意性框图；以及

图8A和图8B是根据所公开的技术的一些实施方案的操作具有制动再生功能性的基于VCM的制动系统的方法的流程图。

具体实施方式

在一些实施方案中，本发明涉及车辆制动系统，且尤其涉及集成在车辆角模块(VCM)中的车辆制动系统以及操作和维修此类制动系统的方法。

在详细解释本发明的至少一个实施方案之前，将理解，本发明的应用不一定受限于在以下描述中陈述和/或在附图和/或示例中说明的部件的构造和布置和/或方法的细节。本发明能够具有其他实施方案，或者能够以各种方式实践或执行。

概述

车辆制动系统通常具有分布在车轮组件与车辆平台之间的部件。制动器致动需要将来自车辆平台的动力传递到车轮组件。例如，液压制动器致动需要经由流体管线将来自安装到车辆平台上的流体储器的液压流体压力传递到车轮组件。在一些情况下，制动系统具有两个制动回路，以出于安全性目的提供冗余。

出于若干原因，具有设置在车辆平台上的一些部件和靠近车轮设置的其他部件的分布式制动系统是不利的。首先，需要长连接线将车辆平台上的部件连接到车轮组件上的部件。另外，特别是在液压系统中，替换制动系统部件需要卸下液压连接线，这可导致将空气危险地引入到液压线中，并且损坏制动系统。

如本文使用，术语/短语车辆平台是指车辆的平台，诸如车辆的其他部件附接到的底盘或参考框架(例如，悬架系统、车身、电气控制单元和电源)。维修制动系统需要接近车辆平台以及车轮或车辆角组件。这可将维修复杂化并且延长了所维修的车辆的停工期。

根据所公开的技术的一些实施方案，在VCM内限定基于VCM的制动系统，所述基于VCM的制动系统可能从安装在车辆平台上的控制器接收电子输入。这些实施方案的特征在于，可例如在已经将另一VCM放置在车辆上之后远离车辆平台执行对此类制动系统的维修，从而在维修制动系统期间维持车辆的操作能力。这显著简化了对车辆的维修，并且减小用于车辆维修和维护的车辆停工期。

所公开的技术的另一特征是通过将制动系统的冗余增加到4个独立制动回路，安全性得到增强。根据一些实施方案，所述四个独立制动回路可包括至少两种不同类型的制动回路，在其间具有至少一个不同特性。

所公开的技术的另一特征是，基于VCM的制动系统独立于汽车型号或类型，使得VCM可在功能上适合与多个汽车型号或类型一起使用。

根据所公开的技术的一个实施方案，提供一种基于VMC的制动系统，所述基于VMC的制动系统适于在车辆平台(例如，底盘、轮舱)与组装到VCM的车轮之间组装在VCM内。基于VCM的制动系统包括制动控制电路(例如，一个或多个制动控制器)，所述制动控制电路适于接收关于组装到VCM的车轮的旋转速率的数据。所述数据可由在功能上与VCM相关联或集成在VCM内的旋转速率传感器测量。在一些实施方案中，制动控制电路在功能上与速度控制电路(SCC)相关联，所述速度控制电路输出目标车轮旋转速率。

在一些实施方案中，基于VCM的制动系统包括制动致动器(例如，制动卡钳)，所述制动致动器调节车轮的旋转速率。制动致动器在功能上与制动控制电路相关联，并且从制动控制电路接收致动输入。在一些实施方案中，制动致动器可直接或间接地连接到制动控制电路。

在一些实施方案中，基于VCM的制动系统包括一个或多个制动动力源，所述一个或多个制动动力源可设置在VCM内，并且向制动致动器和/或制动控制电路提供操作动力。在一些实施方案中，所述制动动力源包括流体泵、流体源、电源(例如，电池)或其组合。在一些实施方案中，制动控制电路适于接收制动流体压力值，所述制动流体压力值是在设置在VCM上的基于VCM的制动系统的部件处或相邻处测量。

根据一些实施方案，基于VCM的制动系统包括一个或多个制动接口电路，所述一个或多个制动接口电路适于允许在制动控制电路与在VCM外部的一个或多个控制电路之间的接口，所述一个或多个控制电路诸如安装到车辆平台上的控制电路或基于云的控制电路。在一些实施方案中，制动接口电路集成在VCM与车辆平台之间介接的VCM连接器内。

根据本发明的一方面，提供了一种基于VCM的制动系统，所述基于VCM的制动系统包括组装在车辆的VCM内的制动控制器。所述制动控制器包括一个或多个阀，所述一个或多个阀与制动致动器流体连通以调节流体在制动致动器、流体源与流体泵之间的递送、维持和释放。

根据一些实施方案，基于VCM的制动系统包括与制动控制器流体连通的流体源。在一些实施方案中，所述流体源包括设置在VCM内的局部储器，所述局部储器替代了传统上位于车辆平台上的制动主缸。在一些实施方案中，基于VCM的制动系统包括液压流体泵，所述液压流体泵充当用于致动制动致动器的动力源。在一些实施方案中，流体泵与制动控制器和流体源流体连通。

所公开的技术的特定特征在于，当液压线设置在VCM内时，将VCM安装到车辆平台会在操作状态中将基于VCM的制动系统连接到车辆平台。另外，可在不断开流体管线或使流体管线暴露于空气污染的情况下执行VCM与车辆平台的连接和断开。基于VCM的制动器的部件之间的较短距离可增加基于流体的制动系统(诸如液压和/或气动系统)的系统效率和性能。

所公开的技术的特定特征在于，由于车辆平台与基于VCM的制动系统之间分离，可远离车辆平台执行对基于VCM的制动系统的维修和测试。例如，可在车辆平台不可用的情况下在台上完成对基于VCM的制动系统的诊断和/或校准。

本发明的一方面涉及集成在VCM内的ESC调制器。

根据一些实施方案，车辆的ESC模块包括适于控制ESC调制器的ESC控制电路。在一些实施方案中，ESC控制电路组装在车辆平台上。在一些实施方案中，ESC控制电路组装在车辆的VCM中的一者或多者内。

根据一些实施方案，其中基于VCM的制动系统是流体操作的制动系统，用于致动制动致动器的流体压力是由设置在VCM内的单个流体泵至少针对为了降低车辆速度而发起的制动动作和/或为了调节由计算单元(例如，ESC)发起的轮毂的旋转速率而调节。

本发明的一方面涉及通过VCM之间的相互通信来提供ESC功能性，而不需要来自设置在车辆平台上的计算单元的数据。在一些实施方案中，车辆平台没有ESC控制单元。在一些实施方案中，通过与例如在完全或部分自主车辆中的外部计算机通信来补充VCM之间的通信。

根据一些实施方案，ESC模块设置VCM相互通信。在一些实施方案中，ESC模块仅由VCM内的ESC控制，并且不从位于车辆平台上的控制器接收控制信号。所安装的VCM之间的相互通信可在任何两个或更多个VCM之间，包括一对前方VCM或后方VCM、在位于车辆的同一侧上的VMC之间，或在所有VCM之间。

现在参考图1A，其为根据所公开的技术的一个实施方案的VCM和适于在上面安装VCM的车辆平台的示意性框图。

如图1A中所见，适于在上面安装车辆舱的车辆平台10包括车辆参考框架12，所述车辆参考框架具有适于连接到VCM的VCM连接接口14。

车辆平台10可包括安装到参考框架12上的一个或多个电子子系统16，所述一个或多个电子子系统可包括车辆的电力供应器、车辆的控制电路、车辆的计算机化控制器、车辆的网络总线以及车辆的网络接口。在一些实施方案中，参考框架12还可具有与其附接的前保险杠和/或后保险杠19。

用于调节车辆的运动的VCM 20可连接到参考框架12。根据一些实施方案，VCM 20包括子框架22，所述子框架包括适于可逆地机械连接到参考框架12的VCM连接接口14的车辆连接接口24。VCM20还包括轮毂组件26，所述轮毂组件适于在上面安装车轮28。在子框架22上安装有车辆的一个或多个子系统，每个子系统包括机械部件和/或电气部件。所述子系统还可附接到轮毂组件26。

包括在VCM中的子系统可包括驱动系统30、转向系统32、悬架系统34和/或制动系统36。子框架22还可包括VCM控制器38，所述VCM控制器适于控制系统30、32、34和36中的一者或多者的操作，和/或与车辆的一个或多个电子子系统16通信，诸如与车辆的计算机化控制器或网络接口通信。

驱动系统30可包括致动驱动轴以使车轮28或车辆的其他车轮旋转来驱动车辆所需的机械部件和/或电气部件中的任一者或全部，包括(且非穷举)：电驱动马达、通过马达转动的传动轴和用于将旋转传输到车轮的齿轮传动组件(任选地包括单齿轮或多齿轮变速器)，以及传感器，诸如车轮转速传感器(在非限制性示例中，旋转编码器)。在一些实施方案中，驱动马达包括在VCM中，并且在一些实施方案中，驱动马达在车辆上，例如，安装在参考框架12上。在一些实施方案中，驱动马达安装在子框架22上且进而是簧上质量。

在实施方案中，VCM控制器38适于响应于经由来自车辆(例如，来自驾驶员操作的驱动机构(例如，加速器踏板)或自主驱动单元)的电输入接收的指令而调节马达的输出和/或车轮28的旋转速度和/或对变速器挡位的选择。在实施方案中，所述指令例如包括用于致动电驱动马达的电流和电压。

在实施方案中，驱动系统30可用于再生制动方案中，如在下文进一步详细地阐释。

转向系统32可包括转向(即，使车辆的车轮围绕转向轴线枢转)所需的机械部件和/或电气部件中的任一者或全部，包括(且非穷举)：转向马达、转向致动器、转向杆、转向系统控制器或控制单元、转向逆变器和车轮角度传感器。

在一些实施方案中，VCM控制器38从车辆，例如，从驾驶员操作的转向机构或自主转向单元，接收作为电气(包括电子)输入的转向指令，并且通过以下方式执行所述指令：响应于所接收的指令而例如经由转向致动器例如通过调节传输到转向致动器的电流和电压和/或向转向系统控制器传输高级指令以导致转向杆的运动来实现车轮的转动。转向马达、致动器和/或逆变器可从外部电源(外部是指在VCM外部)接收电力，所述外部电源诸如安装在参考框架之中或之上的电力供应器。

悬架系统34可任选地包括可由VCM控制器38(例如，经由悬架系统控制单元)控制的主动悬架系统。

在下文关于图1B到图4B描述根据本发明的实施方案的制动系统36。

在一些实施方案中，VCM控制器38被配置为响应于经由来自车辆(例如，来自驾驶员操作的制动机构(例如，制动踏板)或自主制动单元)的电输入而接收的指令来调节制动系统的输出，例如，导致制动动作。

在一些实施方案中，VCM 20中的多个VCM子系统包括所有系统30、32、34和36。在其他实施方案中，给定VCM 20中的多个VCM系统可包括两个或三个所述系统。

现在参考图1B，其为根据所公开的技术的一些实施方案的VCM内的制动系统的示意性框图。

如图1B中所见，基于VCM的制动系统36适于在车辆平台12与组装到VCM 20的车轮28之间容纳在VCM 20内。

基于VCM的制动系统36包括制动控制电路(例如，一个或多个制动控制器)102，所述制动控制电路适于接收关于车轮28的旋转速率的数据。在一些实施方案中，制动控制电路可形成VCM控制器38的部分。旋转速率数据可由旋转速率传感器104测量，所述旋转速率传感器可形成VCM 20的部分。

基于VCM的制动系统36包括制动致动器(例如，制动卡钳)106，所述制动致动器适于基于从制动控制电路102接收的致动输入来调节车轮28的旋转速率。在一些实施方案中，制动致动器106直接连接到制动控制电路102以从所述制动控制电路接收致动输入。在其他实施方案中，制动致动器106例如通过无线通信在功能上与制动控制电路102相关联。

基于VCM的制动系统36还可包括设置在VCM 20内的一个或多个制动动力源107。制动动力源107适于向制动致动器106和/或制动控制电路102提供操作动力。在一些实施方案中，车辆平台12可包括未明确示出的辅助或附加动力源。在一些实施方案中，制动动力源可包括流体泵、流体源(例如，制动流体储器、液压缸)、电源(例如，电池)或其组合，如在本文更详细地阐释。

根据一些实施方案，基于VCM的制动系统36包括一个或多个制动接口电路108，所述一个或多个制动接口电路适于提供制动控制电路102与在VCM 20之外安装的一个或多个车辆控制电路之间的接口。例如，制动接口电路108可提供与安装到车辆平台12上的车辆控制器116的接口。在一些实施方案中，制动接口电路108形成车辆连接接口24的部分。在一些实施方案中，制动接口电路108适于连接到平台连接器118，所述平台连接器可形成安装到车辆平台12上的VCM连接接口14的部分。在一些实施方案中，制动接口电路108包括一个或多个传输器，所述一个或多个传输器与VCM 20之外的电路，诸如与安装到车辆平台上的车辆控制器，建立无线连接。

根据一些实施方案，车辆平台12包括多个平台连接器118。在一些实施方案中，平台连接器118中的两者或更多者通过平台-VCM总线119互连。在一些实施方案中，平台-VCM总线119用于在多个VCM 20内组装的计算电路之间的通信。

根据一些实施方案，制动控制电路102在功能上与速度控制电路127相关联，所述速度控制电路输出目标旋转速率。在一些实施方案中，速度控制电路127形成车辆控制器116的部分，并且连接到车辆平台12。在一些实施方案中，单个速度控制电路127可向一个或多个VCM 20的制动系统36提供输入或控制所述制动系统。在一些其他实施方案中，速度控制电路127可形成基于VCM的制动系统36的部分，使得通过VCM 20确定目标旋转速率曲线。在一些此类实施方案中，速度控制电路127(例如，经由制动接口电路108)在功能上与设置在车辆平台12上的电路(诸如车辆控制器116)相关联。速度控制电路可连接到控制器116，或者可通过无线通信与所述控制器通信。

在一些实施方案中，速度控制电路127可包括用于存储目标旋转速率曲线的存储单元128。在一些实施方案中，速度控制电路127可包括旋转速率反馈回路，所述旋转速率反馈回路将车轮的所测得的旋转速率曲线与目标旋转速率曲线进行比较，如在下文更详细地描述。在一些实施方案中，速度控制电路127可包括用于向制动控制电路102提供目标旋转速率曲线的传输器。

在一些实施方案中，速度控制电路127的至少一部分可形成控制车轮的运动学曲线的另一装置(未明确示出)的部分。例如，所述装置可在从车辆平台卸下VCM 20时例如在维修或测试台上控制车轮的曲线。作为另一示例，所述装置可在通过远离车辆的控制单元控制车辆时控制车轮的曲线。

在一些实施方案中，速度控制电路127包括设置在基于VCM的制动系统36内的一些子电路，以及相对于基于VCM的制动系统36远程地设置的其他子电路，使得所述子电路可经由一个或多个合适的通信信道彼此通信。

制动致动器106可以是基于摩擦的，例如盘式制动卡钳或鼓式制动器。制动致动器106可以是非基于摩擦的，诸如使用磁场、流体等的致动器。在一些实施方案中，制动致动器106是例如通过从制动控制电路102或从另一控制电路接收电输入而被电致动的。在一些实施方案中，制动致动器106是诸如通过流体被机械地致动的。例如，制动致动器106可以是液压或气动的。

在一些实施方案中，基于VCM的制动系统36通过减小和/或维持车轮的旋转速率来调节车轮28的运动学曲线。在一些实施方案中，调节运动学曲线包括减小、增加和/或维持旋转速率的变化(例如，使旋转速率加速、减速)。在一些实施方案中，可通过制动控制电路102调节运动学曲线。在一些实施方案中，可通过速度控制电路127和制动控制电路102调节运动学曲线。在下文描述了一种用于调节车轮的运动学曲线的方法。

在一些实施方案中，旋转速率传感器104是车轮转速传感器，所述车轮转速传感器测量车轮28的旋转速度以及旋转加速度/减速度中的一者或多者。如上文论述，旋转速率传感器104例如通过将旋转速率传感器联接到轮毂26、驱动轴或动力传动系统而设置在VCM20内。

在一些实施方案中，基于VCM的制动系统36可包括制动压力传感器109，所述制动压力传感器适于感测和/或测量由制动致动器106施加的用于调节车轮28的旋转速率的压力(例如，由制动盘或卡钳施加的压力)。制动控制电路102和/或速度控制电路127可使用所测得的压力来确定是否需要附加的制动器致动，如在下文更详细地阐释。在一些实施方案中，当所施加的制动压力是最大但车轮28的旋转速率仍然太高时，可进一步使用其他方法来降低车轮的旋转速率，诸如使一个或多个车轮转向、致动制动再生系统、激活制动应急系统和/或致动车轮马达，如在下文阐释。

根据所公开的技术的一个实施方案，将VCM 20安装到车辆平台12会将基于VCM的制动系统36连接到车辆平台，从而使基于VCM的制动系统能够立即操作。在一些此类实施方案中，向车轮28施加制动力所需的所有部件都设置在VCM 20内。因此，不需要流体连接来允许制动系统操作。在这些实施方案中，制动系统36的部件全部彼此短距离地设置，进而增加制动系统的效率和性能，并且改善操作者对制动系统部件的接近。

根据所公开的技术的一些实施方案，可在VCM远离车辆平台12时，例如在从车辆平台卸下VCM 20之后执行对基于VCM的制动系统36的维修和测试，如在下文更详细地阐释。这可进一步有助于减小车辆10由于维护而引起的停工期，因为在维护VCM 20和基于VCM的制动系统36期间使用替换的VCM来操作车辆。

在所公开的技术的一些实施方案中，相对于制动控制器设置在车辆平台上的现有技术系统，提高了空气对制动控制器102的冷却速率(热传递)。这是因为制动控制器102暴露于穿过VCM 20的气流，其中气流可比在车辆平台12内更快。

在一些实施方案中，独立的基于VCM的制动系统36安装在安装到车辆平台12上的VCM 20中的每一者中。在这些实施方案中，通过向车辆中的制动系统增加冗余，车辆制动安全性得到增强。

基于VCM的制动系统36的独立性质允许将不同类型的制动系统36安装在相同车辆的不同VCM内。例如，安装在车辆的前方VCM中的制动系统36可具有与安装在车辆的后方VCM中的制动系统36不同的制动曲线。作为另一示例，可至少部分地由VCM的其他部件或子系统确定每个VCM内的制动系统的制动曲线。因此，包括转向系统32的VCM中的制动系统36可具有与不包括转向系统的VCM中的类似制动系统不同的制动曲线。

基于VCM的制动系统36的独立性质以及它们与车辆平台12的分离还使VCM能够通用，并且适合与不同类型或型号的车辆一起使用。

基于VCM的液压制动系统

现在参考图2，其为根据所公开的技术的一些实施方案的基于VCM的液压制动系统的示意性框图。将了解，虽然本文描述涉及基于VCM的液压制动系统，但所公开的技术还适用于气动制动系统。

在本领域中众所周知的是，液压制动致动需要经由流体管线从源储器传递液压流体。通常，源储器安装到车辆平台上，并且流体管线从平台延伸到与车轮相邻的制动系统。在车辆中，其中液压制动系统具有设置在角组件内的一些部件和安装到车辆平台上的其他部件(例如，制动主缸、泵和制动调制器)，需要与车辆平台以及与车轮组件处的制动致动器的接近和交互以便维修车辆和制动系统。维修此类系统通常需要使制动系统与车辆平台断开。因此，尤其当确保制动系统的安全操作时，例如由于要确保液压线没有空气，所以维修此类分布式液压制动系统是复杂的。

如上文描述且如图2中具体示出的根据所公开的技术的基于VCM的制动系统克服了现有技术系统的不足之处，但确保制动系统的所有部件都设置在VCM内。因此，制动系统与车辆平台完全机械地分离。另外，液压系统在VCM内是流密和气密的，而不管VCM与车辆平台连接或断开。

如图2中所见，VCM 20包括适于在车辆平台12与车轮28之间容纳在VCM 20内的基于VCM的液压制动系统236。

基于VCM的液压制动系统236可以是图1B的基于VCM的制动系统36的实施方案，其中制动致动器206是由液压流体供应动力。制动控制电路202，本文还被称为制动控制器，包括与制动致动器206流体连通的一个或多个阀。

基于VCM的液压制动系统236包括与基于VCM的制动系统36的动力源107等同的动力源。然而，基于VCM的液压制动系统236的动力源包括两个部件：液压流体源210和液压流体泵212。流体源210和流体泵212中的至少一者设置在VCM 20内。然而，在一些实施方案中，流体源210和流体泵212两者都设置在VCM内。

在一些实施方案中，流体源210与制动控制器202流体连通。在一些实施方案中，流体源210包括VCM 20内的局部储器。所述局部储器适于取代在现有技术系统中位于车辆平台12上的制动主缸或储器。

在一些实施方案中，流体泵212充当用于致动制动致动器206的操作的动力源。流体泵212例如通过也可设置在VCM 20内的液压流体管线与制动控制器202和流体源210流体连通。在一些实施方案中，用于操作制动致动器206的对液压系统中的流体加压仅发生在VCM20内。在这些实施方案中，不从安装到车辆平台12上的部件施加压力。在一些实施方案中，流体泵212包括VCM 20内的局部储器。所述局部储器适于取代在现有技术系统中位于车辆平台12上的主泵储器。

在一些实施方案中，泵212充当增压泵，并且适于增加流体管线中的朝向制动致动器206的流体压力。在一些实施方案中，泵212是双向的，并且除了适于增加压力之外，还适于操作性地减小流体管线中的流体压力，例如，以生成制动致动器206中的负压。

在一些实施方案中，ESC功能性适于与制动控制电路202集成或形成所述制动控制电路的部分。因此，ESC调制器和调制器控制电路中的一者或多者可集成在制动控制电路202内。

在一些实施方案中，VCM 20包括与图1A的子框架22类似的子框架，所述子框架适于附接到车辆平台12的参考框架。在一些实施方案中，流体源210安装到所述子框架上。在一些实施方案中，流体泵212组装到所述子框架。在一些此类实施方案中，流体源210和/或流体泵212在所述子框架上充当簧上质量，从而减小由施加到这些部件的负载引起的振动。另外，将流体源210和/或流体泵212安装到子框架上可增加流体源和流体泵周围的空气流动，这可在流体源210和/或流体泵212的操作期间辅助冷却所述流体源和/或所述流体泵。

在一些实施方案中，制动控制器202包括制动压力调制器214，所述制动压力调制器适于调节流体或流体压力在制动致动器206、流体源210与流体泵212之间的递送、维持和释放。

在一些实施方案中，基于VCM的液压制动系统236的一个或多个部件可彼此电连接或可彼此通信，无论是以有线连接/通信还是无线地。例如，流体泵212可通过流体和电连接而连接到制动控制器202。

在一些实施方案中，基于VCM的液压制动系统236包括一个或多个制动接口电路208，所述一个或多个制动接口电路适于允许制动控制电路202与安装到车辆平台12的一个或多个车辆控制电路116之间的接口。如上文论述，车辆控制电路116可包括速度控制电路127。在一些实施方案中，车辆控制电路116还可包括VCM系统控制电路130，所述VCM系统控制电路适于控制车辆的VCM的系统，并且在一些实施方案中，还适于控制VCM或VCM系统之间的交互。通常，车辆控制电路116，且具体地，VCM系统控制电路130与安装在VCM内的控制电路(诸如图1A的VCM控制器38或制动控制电路202)通信并且向所述控制电路提供输入。车辆控制电路116可由安装到车辆平台12上的车辆电源131供电。

在一些实施方案中，如例如图2A中所示，制动接口电路208形成与图1A的车辆连接接口24类似的车辆连接接口的部分。在一些实施方案中，制动接口电路208包括适于与在VCM 20外部的电路建立无线连接的一个或多个传输器或收发器。

在一些实施方案中，VCM 20包括VCM控制器215，其类似于图1B的VCM控制器38。由VCM控制器38接收与车轮28的旋转曲线相关的输入，所述VCM控制器适于向制动控制器202和流体泵212中的一者或多者提供操作输入。

如上文提及，基于VCM的液压制动系统236可以是基于VCM的制动系统36的实施方案，并且可包括关于图1B描述的部件和功能性，诸如类似于旋转速率传感器104的旋转速率传感器203和类似于制动压力传感器107的制动压力传感器。

特定特征在于，相对于制动系统分布在车辆平台与VCM之间的现有技术系统，根据所公开的技术的基于VCM的液压制动系统具有更短的流体传输线或减小数目的流体传输线。缩短/减少的流体传输线允许封闭制动系统内的液压流体的减小的总量以及增加的制动系统效率和性能。此外，减小量的液压流体实现使用更小和更弱的泵的系统的操作。

另外，并且如本文提及，根据所公开的技术，制动系统与车辆平台完全机械地分离。另外，液压系统在VCM内是流密和气密的，而不管VCM与车辆平台连接或断开。这些方面一般辅助对VCM和车辆的维护，如所论述。

如上文论述，所公开的技术的基于VCM的制动系统允许制动系统的更大的冗余和增加的安全性。对于液压系统尤其如此。在本领域中众所周知的是，液压制动系统常常由于加热的制动流体或混合在流体传输线内的流体中的气泡而出故障。在其中在多个制动致动器或电路之间共享制动流体和流体管线的现有技术液压系统中，此类不足影响了共享流体或流体管线的所有制动致动器，这可导致降低车辆的制动性能。所公开的技术的基于VCM的制动系统相对于彼此的独立性，且具体地，独立的流体传输部件，确保了如果流体的质量在储器中的一者中降低，则这仅影响一个VCM的一个制动系统，并且其余的制动系统恰当起作用。另外，设置在VCM内的储器和泵更多地暴露于气流，进而减小流体过热的可能性。

现在参考图3A、图3B和图3C，其为根据所公开的技术的一些实施方案的基于VCM的制动系统336的示意性框图。制动系统336可以是上文关于图2描述的基于VCM的液压制动系统236的实施方案，并且可包括类似的部件、子系统和功能性。

如图3A中所见，基于VCM的液压制动系统336包括适于控制制动致动器306的操作的制动调制器352。在所说明的实施方案中，制动调制器352充当制动流体供应调制器，并且适于调节制动流体向制动致动器306的供应。

如上文论述，基于VCM的液压制动系统336适于设置在VCM20(图1A)中，所述VCM适于安装到车辆平台12(图1A)上。车辆平台适于具有与其附接的多个VCM。如本文论述，每个VCM可包括专用的基于VCM的制动系统，所述专用的基于VCM的制动系统可独立于车辆平台和其他VCM。在一些实施方案中，每个基于VCM的制动系统包括如本文描述的专用制动调制器352或在功能上与所述专用制动调制器相关联。通常，每个调制器352适于从与图2的制动控制电路202类似的制动控制电路302接收控制输入。另外或替代地，制动调制器352中的一者或多者适于从诸如车辆的控制电路116(图1B和图2)的中央控制器接收控制输入。

在图3A和图3B中示出的实施方案中，制动系统336包括单通道调制器352。调制器352包括如本文描述的一个或多个调制器阀，以及适于控制所述调制器阀的一个或多个调制器控制电路356。

在一些实施方案中，通过一个或多个VCM控制循环来控制VCM20。在一些实施方案中，VCM控制循环包括制动控制循环。在一些实施方案中，制动控制循环包括相对于由制动控制器302接收的输入，制动控制器302操作制动调制器352。例如，由制动控制器302接收的输入可包括减速输入信号和ESC输入信号。减速输入信号可由驾驶员例如按下制动信号或按压合适配置的制动按钮或由自动驱动系统识别出需要减速来发起。例如当道路状况危险时或当识别出初始失控时，可发起例如用于控制牵引力或稳定性的ESC输入信号。

在一些实施方案中，基于VCM的液压制动系统336是线控制动系统。在这些实施方案中，制动操作是由提供给制动控制电路302的电输入来致动。电输入可由自动化系统发起，例如通过传感器识别出需要将车辆减速来发起。电输入还可由驾驶员按压合适的制动按钮或踩下制动踏板来发起。

本发明的特征在于，由于制动系统与车辆平台的分离以及使用了线控制动功能性，即使驾驶员长期踩下制动踏板，也不存在对制动器的锁定。因此，在图3A至图3C中示出的实施方案中，基于VCM的制动系统336不需要在流体泵的上游的制动主缸和/或流体蓄积器，并且在一些实施方案中没有制动主缸和/或流体蓄积器，或都没有。

根据一些实施方案，单个流体泵312适于生成用于致动制动致动器306的流体压力。当制动操作是用于减小车辆的速度时，或当对轮毂的旋转速率的调节是由计算单元(诸如并入制动调制器352或制动控制器302内的ESC功能性)发起时，尤其如此。

所公开的技术的特定特征在于，设置在基于VCM的制动系统336内的每个制动调制器352小于用于典型ESC系统的现有技术ESC调制器，并且至少提供典型ESC系统的功能性。另外，制动调制器352相对于现有技术ESC调制器具有减小数目的阀，并且因此还可要求更简单的控制逻辑。在一些实施方案中，制动调制器352可充当图2的制动压力调制器214，所述制动压力调制器具有与制动致动器306流体连通的一个或多个阀以调节制动致动器306、流体源310与流体泵312之间的流体流。

特别转向图3A，在一些实施方案中，制动调制器352包括两个阀：流体进口阀357和流体释放阀358。阀357和358中的每一者具有打开操作取向和关闭操作取向。当处于打开操作取向时，流体进口阀357适于向制动致动器306提供液压流体并且增加所述制动致动器内的流体压力。相比而言，流体释放阀358适于在其处于打开操作取向时从制动致动器306释放流体并且减小制动致动器内的流体压力。

在一些实施方案中，流体进口阀357是具有进口端口和出口端口以及两个位置的2端口2向阀。在一些实施方案中，进口阀357的第一位置357a是压力积累位置，其中压力源(例如，流体泵312)与制动致动器306流体连通。在一些实施方案中，进口阀357的第二位置357b是压力维持位置，其中在压力源与制动致动器306之间不存在流体连通，从而阻止流体在制动致动器306与流体源310之间流动。

在一些实施方案中，诸如在图3A的所说明的实施方案中，进口阀357是常开的，使得其正常位于压力积累位置357a。在其他实施方案中，进口阀357可以是常闭的，诸如其正常位于压力维持位置357b。

在一些实施方案中，流体释放阀358是具有进口端口和出口端口以及两个位置的2端口2向阀。在一些实施方案中，流体释放阀358的第一位置358a是压力维持位置，其中在制动致动器306与流体源310之间不存在流体连通，从而阻止流体流向流体源310。在一些实施方案中，释放阀358的第二位置358b是压力释放位置，其中制动致动器306与流体源310流体连通，并且流体可从制动致动器流动到储器。在一些实施方案中，流体释放阀358是常闭的，使得其正常位于压力维持位置358a。

在一些实施方案中，阀357和358通过螺线管在打开操作取向与关闭操作取向之间转变。在一些实施方案中，调制器控制电路356连接到控制阀357和358的操作并且使它们的操作同步的螺线管或在功能上与所述螺线管相关联。在一些实施方案中，阀357和358是比例阀。

现在转向图3B，在一些实施方案中看到，制动调制器352包括单个阀359，所述单个阀适于控制从压力源(例如，流体泵312)到制动致动器306的流体连通以及在制动致动器306与流体源或储器310之间的流体流动。

在一些实施方案中，阀359是具有三个端口和三个位置的3端口3向阀。在一些实施方案中，阀359的第一位置359a是压力积累位置，其中压力源312与制动致动器306流体连通。在一些实施方案中，阀359的第二位置359b是压力维持位置，其中在压力源312与制动致动器306之间不存在流体连通，并且阻止流体流向制动致动器306和流体源310。在一些实施方案中，阀359的第三位置359c是压力释放位置，其中制动致动器306与流体源310流体连通，并且流体可从制动致动器流动到储器。

在一些实施方案中，阀359以及其在所述三个位置之间的转变是由一个或多个螺线管来控制。在一些实施方案中，调制器控制电路356连接到控制阀359的操作以调节其操作的螺线管或在功能上与所述螺线管相关联。在一些实施方案中，阀359是比例阀。

在图3C中示出的实施方案类似于图3A的实施方案，其具有阀的不同正常取向，并且另外包括压力释放阀和/或节流阀。如图3C中所见，制动调制器352包括两个阀：流体进口阀367和流体释放阀368。阀367和368中的每一者具有打开操作取向和关闭操作取向。当处于打开操作取向时，流体进口阀367适于向制动致动器306提供液压流体并且增加所述制动致动器内的流体压力。相比而言，流体释放阀368适于在其处于打开操作取向时从制动致动器306释放流体并且减小制动致动器内的流体压力。

在一些实施方案中，流体进口阀367是具有进口端口和出口端口以及两个位置的2端口2向阀，如上文关于图3A的流体进口阀357所描述。在一些实施方案中，诸如在图3C的所说明的实施方案中，进口阀367是常开的，如上文关于图3A所描述。

在一些实施方案中，流体释放阀368是具有进口端口和出口端口以及两个位置的2端口2向阀，如上文关于图3A的流体释放阀358所描述。在所说明的实施方案中，流体释放阀368是常开的。

如图3C中所见，在一些实施方案中，压力释放阀370设置在流体泵(即，压力源)312与流体进口阀367之间，以释放经由泵提供的任何多余压力，之后所述压力经由阀367被递送到制动致动器306。由压力释放阀370递送的流体返回到在储器310的下游和在流体泵312的上游的流体管线以供未来使用。在所说明的实施方案中，压力释放阀370是常开的。然而，在一些实施方案中，压力释放阀370可以是常闭的。

在一些实施方案中，压力释放阀372设置在制动致动器306与流体释放阀368之间。由压力释放阀372递送的流体返回到在流体释放阀368的下游连接储器310的流体管线。在所说明的实施方案中，压力释放阀372是常闭的。然而，在一些实施方案中，压力释放阀372可以是常开的。

在一些实施方案中，节流阀374可设置在流体进口阀367与制动致动器306之间，以进一步约束从阀367到制动致动器的流体的流速。在一些实施方案中，节流阀376可设置在流体制动致动器306与流体释放阀368之间，以进一步约束从制动致动器到流体释放阀的流体的流速。

在一些实施方案中，阀367、368、370和/或372可通过螺线管在打开操作取向与关闭操作取向之间转变。在一些实施方案中，调制器控制电路356连接到控制阀367、368、370和372的操作并且使它们的操作同步的螺线管或在功能上与所述螺线管相关联。在一些实施方案中，阀367、368、370和/或372是比例阀。

如上文关于图2所描述，在一些实施方案中，包括图3A至图3C的基于VCM的制动系统336的VCM可包括如图1中所示的VCM控制器38。在一些实施方案中，VCM控制器接收车轮旋转曲线输入，所述VCM控制器向制动控制器302和调制器控制电路356中的一者或多者提供操作指令输入。

根据一些实施方案，向流体泵312、调制器控制电路356和制动控制器302中的一者或多者供电的电源可安装到诸如图1的平台12的车辆平台上。在一些实施方案中，泵312、调制器控制电路356和制动控制器302中的一者或多者的电源可设置在诸如图1A和图1B的VCM20的VCM内。在一些实施方案中，泵312、调制器控制电路356和制动控制器302中的一者或多者共享共同的电源。

包括基于VCM的制动控制和基于VCM的ESC功能性的所公开的技术的实施方案的特定特征在于，可在不更改车辆平台的情况下向轮轴添加制动或ESC功能性或从轮轴移除制动或ESC功能性。例如，可在特定转向架轴上激活或停用ESC功能性，可在一个角具有一些错误时操作ESC功能性，或可将ESC功能性用于要求停用一些VCM的诊断程序。

在一些实施方案中，VCM，诸如VCM的VCM控制器或另一电路，向车辆平台的中央控制器(诸如控制电路116(参看图1B和图2))、用户界面或车辆的警告系统报告每个VCM中的制动功能性和/或ESC功能性的操作状态。

在所公开的技术的一些实施方案中，可通过车辆的VCM之间的相互通信来提供制动功能性和/或ESC功能性。在一些实施方案中，VCM 20之间的相互通信经由彼此通信的VCM控制器38来进行。在一些实施方案中，VCM 20之间的相互通信是经由总线119(参看图2)，所述总线经由车辆平台12在VCM之间延伸。在一些实施方案中，VCM 20之间的相互通信是经由与车辆平台上的车辆控制器116断开连接的VCM-VCM总线(未明确示出)。

在一些实施方案中，VCM之间的通信是在不涉及车辆控制器116或设置在车辆平台上的另一装置或不与所述车辆控制器或所述另一装置通信的情况下发生。在一些实施方案中，车辆平台12(图1A、图1B、图2)没有ESC系统和/或ESC控制单元。

在一些实施方案中，通过VCM中的一者或多者与外部计算装置(未明确示出)的通信来补充VCM之间的通信。例如，在完全或部分自主车辆中，VCM可与外部控制服务器通信。

在一些实施方案中，VCM之间的相互通信包括设置在车辆的不同VCM中的制动控制器之间的相互通信。VCM之间的数据交换可例如通过以下操作来提高ESC性能：在VCM之间共享与VCM的类型相关的数据、与安装在每个VCM上的VCM子系统相关的数据、此类子系统的状态、与每个VCM的功能性相关的历史数据、与每个VCM上的负荷相关的数据等。在一些实施方案中，制动调制器352仅由VCM处的制动模块350的部件控制，而不从车辆控制器116或从设置在车辆平台上的另一控制器接收控制信号。

所安装的VCM之间的通信可在车辆的同一侧上的两个VCM之间，无论是按照竖直分界线(右VCM、左VCM)还是按照水平分界线(前方VCM、后方VCM)。在一些实施方案中，所有四个VCM可彼此通信。

操作基于VCM的液压制动系统的示例性方法

现在参考图4，其为根据所公开的技术的一些实施方案的用于操作基于VCM的液压制动系统(诸如图1B至图3C的基于VCM的制动系统236和336)的方法的流程图。

如图4中所见，起初，在步骤402处获得目标车轮旋转速率。在一些实施方案中，由设置在VCM内的VCM控制器(诸如图1B的控制器38)或制动控制电路(图2至图3C的制动控制电路202或302)获得目标车轮旋转速率。在一些实施方案中，从车辆的另一部件，诸如从制动踏板或与基于VCM的制动系统电关联的按钮，或从诸如车辆控制器116(图2)的车辆控制器，获得目标旋转速率。

在一些实施方案中，目标旋转速率低于当前旋转速率。在这些实施方案中，目标旋转速率意在减慢车辆的速度，或根据从ESC/ESP系统接收的指令输入来纠正车辆偏航。在一些实施方案中，目标旋转速率高于当前旋转速率。在这些实施方案中，目标旋转速率意在终止制动操作和/或导致车辆加速。

在步骤404处，将实际或当前的车轮旋转速率与所获得的目标旋转速率进行比较。在一些实施方案中，由设置在VCM内的VCM控制器或制动控制电路执行所述比较。在一些实施方案中，由设置在VCM内的旋转速率传感器(诸如传感器104(图1B))测量实际车轮旋转速率，或从所述旋转速率传感器获得实际车轮旋转速率。

在一些实施方案中，作为步骤404的部分，测量由制动致动器(诸如制动致动器206或306(图2至图3C))施加的压力。在这些实施方案中，所述比较是在由制动致动器施加的实际压力与由制动致动器施加的目标压力之间。在一些实施方案中，由制动致动器施加的压力是由所述致动器施加在制动盘/鼓上的压力。

当步骤404处的比较揭露实际车轮旋转速率高于目标车轮旋转速率时，基于VCM的制动系统执行在步骤框410中包括的减小实际旋转速率的操作，这涉及激活基于VCM的制动致动器。当步骤404处的比较揭露实际车轮旋转速率低于目标车轮旋转速率时，基于VCM的制动系统执行在步骤框420中包括的实现实际旋转速率的增加的操作，这涉及停用基于VCM的制动致动器。当步骤404处的比较揭露实际车轮旋转速率达到目标时，基于VCM的制动系统执行在步骤框430中包括的维持实际旋转速率的操作。

如图4中所见，步骤框410涉及激活基于VCM的制动致动器，诸如制动致动器206或306(图2至图3C)。在步骤412处，确定制动致动器的制动致动器压力计划或曲线。例如，压力计划可包括致动器内的压力计划、致动持续时间、压力脉冲速率等。在步骤414处，将制动致动器与流体源(诸如储器210或310(图2至图3C))和/或流体泵(诸如泵212或312(图2至图3C))之间的流体管线打开或维持打开。在一些实施方案中，打开流体管线是通过以下操作来实现：将设置在制动致动器与储器之间的流体进口阀或端口(诸如阀357、359或367(图3A至图3C)控制为处于打开操作取向。因此，可将流体压力从流体源和/或流体泵供应至制动致动器。

在步骤416处，制动致动器与流体源之间的流体管线关闭或保持关闭。根据一些实施方案，关闭流体管线是通过以下操作来实现：关闭沿着VCM内的制动致动器与流体源之间的流体管线定位的释放端口(诸如流体释放阀358、368中的一者)或阀359的位置(图3A至图3C)。在一些实施方案中，关闭流体管线是通过以下操作来实现：将组装在VCM的压力调制器内的多状态流体释放阀设定为关闭状态，以便阻止在VCM内的制动致动器与流体源之间的流体压力释放。

在步骤418处，操作或维持操作基于VCM的流体泵，例如泵212或312(图2至图3C)，以将流体压力从流体源或储器供应向制动致动器。在一些实施方案中，通过可形成制动控制电路或VCM控制器的部分的泵控制电路来调节流体泵的操作。泵控制电路可接收目标压力，并且可操作泵或终止泵的操作以实现那个目标压力。

应了解，可以与所示出的顺序不同的顺序执行步骤框410内的步骤412、414、416和418。例如，步骤414处的打开流体管线可发生在步骤416处的关闭流体管线之后和/或发生在步骤418处的操作流体泵之后。作为另一示例，步骤416处的关闭流体管线可发生在步骤412处的确定计划之前。

如上文提及，步骤框420涉及停用基于VCM的制动致动器。在步骤422处，终止基于VCM的流体泵的泵送操作，或者如果所述流体泵先前不活动，则将其维持在不活动状态。这防止将附加的流体压力施加到连接流体泵和制动致动器的流体管线。

在步骤424处，VCM内的流体泵和/或流体源与制动致动器之间的流体管线关闭或保持关闭。在一些实施方案中，关闭流体管线是通过以下操作来实现：将沿着流体泵和/或流体源与制动致动器之间的流体管线定位的流体进口阀或端口(诸如阀357、359或367(图3A至图3C))控制为处于关闭操作取向。在一些实施方案中，关闭流体管线是通过以下操作来实现：将VCM的压力调制器内的流体进口阀设定为关闭状态，以便关闭流体供应线并且阻止流体源与制动致动器之间的流体压力的增加。

在步骤426处，将制动致动器与流体源之间的流体管线打开或维持打开，以减小制动致动器中的流体压力。在一些实施方案中，打开流体管线是通过以下操作来实现：打开沿着VCM内的制动致动器与流体源之间的流体管线定位的释放端口(诸如流体释放阀358、368中的一者)或阀359的位置。在一些实施方案中，打开流体管线是通过以下操作来实现：将VCM的压力调制器的流体释放阀设定为打开状态，使得所述流体管线打开以允许将来自制动致动器的流体压力向流体源释放。

应了解，可以与所示出的顺序不同的顺序执行步骤框420内的步骤422、424和426。例如，步骤424处的关闭和/或步骤426处的打开可在步骤422处的终止之前发生。

如上文提及，步骤框430涉及维持基于VCM的制动致动器的操作。在步骤432处，终止基于VCM的流体泵的泵送操作，或者如果所述流体泵先前不活动，则将其维持在不活动状态。这防止将附加的流体压力施加到连接流体泵和制动致动器的流体管线。

在步骤434处，VCM内的流体泵和/或流体源与制动致动器之间的流体管线关闭或保持关闭。在一些实施方案中，关闭流体管线是通过以下操作来实现：将沿着流体泵和/或流体源与制动致动器之间的流体管线定位的流体进口阀或端口(诸如阀357、359或367(图3A至图3C))控制为处于关闭操作取向。在一些实施方案中，关闭流体管线是通过以下操作来实现：将VCM的压力调制器内的流体进口阀设定为关闭状态，以便关闭流体供应线并且阻止流体源与制动致动器之间的流体压力的增加。

在步骤436处，制动致动器与流体源之间的流体管线关闭或保持关闭。在一些实施方案中，关闭流体管线是通过以下操作来实现：关闭沿着VCM内的制动致动器与流体源之间的流体管线定位的释放端口(诸如流体释放阀358、368中的一者)或阀359的位置(图3A至图3C)。在一些实施方案中，关闭流体管线是通过以下操作来实现：将组装在VCM的压力调制器内的多状态流体释放阀设定为关闭状态，以便阻止在VCM内的制动致动器与流体源之间的流体压力释放。

应了解，可以与所示出的顺序不同的顺序执行步骤框430内的步骤432、434和436。例如，步骤434和/或436处的关闭可在步骤432处的终止之前发生。

在一些实施方案中，通过基于VCM的制动系统的制动控制电路(诸如制动控制电路202或302)来调节在激活步骤框410(即，步骤412、414、416和/或418)、停用步骤框420(即，步骤422、424和/或426)和/或维持步骤框430(即，步骤432、434和/或436)的步骤中执行的操作中的一者或多者。

在一些实施方案中，在完成步骤框410、420和/或430中的任一者之后，流程返回到步骤404，以在图4的方法的另一迭代中重复实际旋转速率与目标旋转速率的比较。

流体压力受控的基于VCM的液压制动系统

现在参考图5A和图5B，其为根据所公开的技术的一些实施方案的在功能上与基于VCM的制动调制器550和VCM压力调制器570相关联或包括基于VCM的制动调制器和VCM压力调制器的基于VCM的制动系统536的机械和电气示意性框图。基于VCM的液压制动系统536、制动调制器550和压力调制器570设置在VCM 20内，与上文关于图1A描述的类似。图5A仅说明基于VCM的制动系统。然而，应了解，在图5A中说明的系统将设置在如图1B和图2所示的VCM内。

基于VCM的液压制动系统536可以是上文关于图3A至图3C描述的基于VCM的液压制动系统336的实施方案，并且可包括类似的部件、子系统和功能性。

如图5A中所见，基于VCM的液压制动系统536包括类似于图3A至图3C的制动调制器的基于VCM的制动调制器550，所述基于VCM的制动调制器适于控制制动致动器506的操作。在所说明的实施方案中，基于VCM的制动调制器550在功能上与VCM压力调制器570相关联，所述VCM压力调制器充当制动动力源，并且适于调节供应到制动致动器506的制动流体的压力。

如上文论述，基于VCM的液压制动系统536适于设置在VCM20(图1A)中，所述VCM适于安装到车辆平台12(图1A)上。车辆平台适于具有与其附接的多个VCM。如本文论述，每个VCM可包括专用的基于VCM的制动系统，所述专用的基于VCM的制动系统可独立于车辆平台和其他VCM。在一些实施方案中，每个基于VCM的制动系统包括如本文描述的专用的基于VCM的制动调制器550或在功能上与所述专用的基于VCM的制动调制器相关联。通常，基于VCM的制动调制器550中的一者或多者适于从诸如车辆的控制电路116(图1B和图2)的中央控制器接收控制输入。在一些实施方案中，每个基于VCM的制动调制器550另外或替代地适于从与图2的制动控制电路202类似的制动控制电路502接收控制输入。

在一些实施方案中，基于VCM的制动调制器550适于与制动控制电路502集成或形成所述制动控制电路的部分。因此，制动调制器的一个或多个调制器控制电路556可集成在制动控制电路502内。

在一些实施方案中，VCM压力调制器570包括流体泵512，所述流体泵适于生成用于致动制动致动器506的流体压力。流体泵512与储器510流体连通，并且与蓄积器572相关联，所述蓄积器形成VCM压力调制器570的部分并且设置在泵512的下游。泵512适于生成处于目标压力的流体，加压流体蓄积在蓄积器572内。在一些实施方案中，止回阀574形成VCM压力调制器570的部分，并且设置在连接蓄积器572与基于VCM的制动调制器550的流体管线上，并且确保流体将仅从蓄积器流向制动致动器，而不在相反的方向上流动。

基于VCM的制动调制器550包括适于由调制器控制电路556控制的调制器阀。如图5A中所见，基于VCM的制动调制器550包括两个阀：流体进口阀557和流体释放阀558。然而，阀557和558可被基本上如上文关于图3B描述的单个3位置阀取代。

阀557和558中的每一者具有打开操作取向和关闭操作取向。当处于打开操作取向时，流体进口阀557适于向制动致动器506提供液压流体并且增加所述制动致动器内的流体压力。相比而言，流体释放阀558适于在其处于打开操作取向时从制动致动器506释放流体并且减小制动致动器内的流体压力。

在一些实施方案中，流体进口阀557是具有进口端口和出口端口以及两个位置的2端口2向阀。在一些实施方案中，进口阀557的第一位置557a是压力积累位置，其中蓄积器572经由止回阀574和进口阀557与制动致动器506流体连通。在一些实施方案中，进口阀557的第二位置557b是压力维持位置，其中在压力源与制动致动器506之间不存在流体连通，从而阻止流体在制动致动器506与流体源510之间流动。

在一些实施方案中，诸如在图5A的所说明的实施方案中，进口阀557是常闭的，使得其正常位于压力维持位置557b。

在一些实施方案中，流体释放阀558是具有进口端口和出口端口以及两个位置的2端口2向阀。在一些实施方案中，流体释放阀558的第一位置558a是压力维持位置，其中在制动致动器506与流体源之间不存在流体连通，从而阻止流体流向流体源510。在一些实施方案中，释放阀558的第二位置558b是压力释放位置，其中制动致动器506与流体源510流体连通，并且流体可从制动致动器流动到储器。在一些实施方案中，流体释放阀558是常闭的，使得其正常位于压力维持位置558a。

在一些实施方案中，阀557和558通过螺线管在打开操作取向与关闭操作取向之间转变。在一些实施方案中，调制器控制电路556连接到控制阀557和558的操作并且使它们的操作同步的螺线管或在功能上与所述螺线管相关联。在一些实施方案中，阀557和558是比例阀。

在一些实施方案(未示出)中，止回阀574形成制动调制器550的部分，并且设置在连接基于VCM的制动调制器550与VCM压力调制器570的流体管线上。在这些实施方案中，止回阀574确保流体将仅从VCM压力调制器570流向制动致动器506，而不在相反的方向上流动。

如图5B中所示，并且如上文关于图2所描述，在一些实施方案中，制动控制器502向基于VCM的制动调制器550和/或VCM压力调制器570提供动力和控制输入，如图5B中的实线所指示，并且可从基于VCM的制动调制器的部件接收传感器读数，如图5B中的虚线所指示。例如，基于VCM的制动调制器550可包括制动压力传感器560，所述制动压力传感器适于感测由制动致动器(诸如由制动卡钳)施加的压力。作为另一示例，基于VCM的制动调制器550可包括致动器流体压力传感器，所述致动器流体压力传感器适于感测提供给制动致动器的流体的压力。作为另一示例，基于VCM的制动调制器550可包括压力调制器传感器562，所述压力调制器传感器适于感测从VCM压力调制器570提供给基于VCM的制动调制器的流体供应的压力。可从基于VCM的制动调制器将表示传感器560和/或562的测量结果或信号的输入提供给制动控制器502。

在一些实施方案中，包括基于VCM的制动系统536的VCM还可包括与在图1A中示出的VCM控制器38类似的VCM控制器。在一些实施方案中，基于VCM的制动调制器和/或VCM压力调制器可由VCM控制器控制。

根据一些实施方案，可将向VCM压力调制器570(且具体地，泵512)、基于VCM的制动调制器550的部件、制动控制器502和/或VCM控制器538中的一者或多者供电的电源安装到车辆平台(诸如图1的平台12)上。在一些实施方案中，电源可设置在VCM(诸如图1A和图1B的VCM 20)内。在一些实施方案中，VCM压力调制器570(且具体地，泵512)、基于VCM的制动调制器550的部件、制动控制器502和/或VCM控制器538中的一者或多者可共享共同的电源。

在一些实施方案中，VCM，诸如VCM的VCM控制器538或另一电路，向车辆平台的中央控制器(诸如控制电路116(参看图1B和图2))、用户界面或车辆的警告系统报告VCM压力调制器570和/或基于VCM的制动调制器550的操作状态。

如上文关于图3A至图3C所论述，而且在图5A和图5B的实施方案中，VCM可无线地彼此通信，经由可安装在车辆平台上或其外部的总线彼此通信，或经由诸如基于云的计算机的外部计算装置彼此通信。

操作具有蓄积器的基于VCM的液压制动系统的示例性方法

现在参考图6A和图6B，其共同是根据所公开的技术的一些实施方案的用于操作基于VCM的液压制动系统的方法的流程图，所述基于VCM的液压制动系统包括VCM压力调制器和/或基于VCM的制动调制器或与VCM压力调制器和/或基于VCM的制动调制器相关联(诸如图5A和图5B的基于VCM的制动系统536)。

如图6A中所见，起初在步骤600处，通过激活其流体泵(诸如流体泵512)的VCM压力调制器的操作，压力积累在设置在流体压力泵的下游的蓄积器(诸如蓄积器572(图5A))中。蓄积器572中的加压流体经过储存以供未来使用，如在下文阐释。

在步骤602处获得在制动致动器(诸如制动致动器506(图5A))的上游的流体供应线中所需的目标流体压力。在一些实施方案中，由设置在VCM内的VCM控制器(诸如控制器538(图5B))或制动控制电路(诸如制动控制电路502(图5A))获得目标流体压力。在一些实施方案中，从车辆的另一部件，诸如从制动踏板或与基于VCM的制动系统电关联的按钮，或从诸如车辆控制器116(图2)的车辆控制器，获得目标流体压力。在一些实施方案中，使用调出表基于制动致动器所需的制动性能曲线来计算或确定目标流体压力。

在步骤604处，将实际或当前的制动流体压力与所获得的目标压力进行比较。在一些实施方案中，由设置在VCM内的VCM控制器或制动控制电路执行所述比较。在一些实施方案中，由流体压力传感器(诸如设置在制动致动器的上游的致动器流体压力传感器)测量实际压力或从所述流体压力传感器获得实际压力。在一些实施方案中，根据由致动器施加在制动盘/鼓上的压力的测量结果来确定实际压力。

当步骤604处的比较揭露实际制动流体压力高于目标制动压力时，基于VCM的制动系统执行在步骤框620中包括的减小实际制动流体压力的操作，这涉及停用基于VCM的制动致动器。当步骤604处的比较揭露实际流体制动压力低于目标制动流体压力时，基于VCM的制动系统执行在步骤框610中包括的增加实际制动流体压力的操作(图6B)，这涉及激活基于VCM的制动致动器。当步骤604处的比较揭露实际制动压力达到目标时，基于VCM的制动系统执行在步骤框630中包括的维持实际制动流体压力的操作。

如图6B中所见，步骤框610涉及激活基于VCM的制动致动器，诸如制动致动器506(图5A)。在步骤612处，确定制动致动器的制动流体致动器压力计划或曲线。例如，压力计划可包括致动器内的压力计划、致动持续时间、压力脉冲速率等。在步骤614处，将制动致动器与加压的流体源(诸如蓄积器572(图5A))和/或流体泵(诸如泵512(图5A))之间的流体管线打开或维持打开。在一些实施方案中，打开流体管线是通过以下操作来实现：将设置在制动致动器与储器之间的流体进口阀(诸如阀557(图5A)控制为处于打开操作取向。因此，当接收到制动命令或识别出制动需求时，可将流体压力从蓄积器供应至制动致动器，而不需要将流体加压。具有可用的加压流体可相对于在需要加压流体时需要操作流体泵的系统提高了性能。不需要激活泵还可导致更安静的制动系统以及机械零件的增加的耐用性。

在步骤616处，制动致动器与流体源(诸如储器510(图5A))之间的流体管线关闭或保持关闭。根据一些实施方案，关闭流体管线是通过以下操作来实现：关闭沿着VCM内的制动致动器与流体源之间的流体管线定位的释放端口(诸如流体释放阀558(图5A)中的一者)。在一些实施方案中，关闭流体管线是通过以下操作来实现：将在VCM的压力调制器内的流体释放阀设定为关闭状态，以便阻止在VCM内的制动致动器与流体源之间的流体压力释放。

在步骤617处，将蓄积器内的实际或当前压力与目标流体压力进行比较。在一些实施方案中，由设置在VCM内的VCM控制器或制动控制电路执行所述比较。在一些实施方案中，由压力传感器(诸如设置在VCM内的压力调制器传感器562(图5B))测量蓄积器内的实际压力或从所述压力传感器获得所述实际压力。

如果蓄积器内的实际压力低于目标流体压力，则在步骤618处，操作基于VCM的流体泵(诸如泵512(图5A))或维持其操作，以将加压流体供应至VCM压力调制器570内的蓄积器。在一些实施方案中，通过可形成制动控制电路或VCM控制器的部分的泵控制电路来调节流体泵的操作。泵控制电路可接收目标压力，并且可操作泵或终止泵的操作以实现那个目标压力。

如果蓄积器内的实际压力高于目标压力或达到目标压力，则在步骤619处，终止基于VCM的流体泵的泵送操作，或者如果所述流体泵先前不活动，则将其维持在不活动状态。这防止蓄积器内的流体压力的增加。

一旦已经完成步骤框610中的步骤，则流程可返回到步骤604，以在图6A和图6B的方法的另一迭代中重复实际制动压力与目标制动压力的比较。

应了解，可以与所示出的顺序不同的顺序执行步骤框610内的步骤612、614、616和617。例如，步骤617可恰好发生在步骤612之后。作为另一示例，步骤616可发生在步骤614之前。

返回到图6A，如上文提及，步骤框620涉及停用基于VCM的制动致动器。在步骤622处，终止基于VCM的流体泵的泵送操作，或者如果所述流体泵先前不活动，则将其维持在不活动状态。这防止蓄积器内的附加的流体压力积累，并且将加压流体施加到连接蓄积器和制动致动器的流体管线。

在步骤624处，VCM内的蓄积器与制动致动器之间的流体管线关闭或保持关闭。在一些实施方案中，关闭流体管线是通过以下操作来实现：将沿着蓄积器与制动致动器之间的流体管线定位的流体进口阀或端口(诸如阀557(图5A))控制为处于关闭操作取向。

在步骤626处，将制动致动器与流体源之间的流体管线打开或维持打开，以减小制动致动器中的流体压力。在一些实施方案中，打开流体管线是通过以下操作来实现：打开沿着VCM内的制动致动器与流体源之间的流体管线定位的释放端口(诸如流体释放阀558)。

应了解，可以与所示出的顺序不同的顺序执行步骤框620内的步骤622、624和626。例如，步骤624处的关闭和/或步骤626处的打开可在步骤622处的终止之前发生。在完成步骤框620中的步骤之后，流程可返回到步骤604，以在图6的方法的另一迭代中重复实际制动压力与目标制动压力的比较。

如上文提及，步骤框630涉及维持基于VCM的制动致动器的操作。在步骤633处，制动致动器与流体源之间的流体管线关闭或保持关闭。在一些实施方案中，关闭流体管线是通过以下操作来实现：关闭沿着VCM内的制动致动器与流体源之间的流体管线定位的释放端口(诸如流体释放阀558(图5A))。

在步骤634处，蓄积器与制动致动器之间的流体管线关闭或保持关闭。在一些实施方案中，关闭流体管线是通过以下操作来实现：将沿着蓄积器与制动致动器之间的流体管线定位的流体进口阀或端口(诸如阀557(图5A))控制为处于关闭操作取向。

流程然后可继续进行到步骤617，其中将蓄积器内的实际或当前压力与流体目标压力进行比较，如上文描述。

如果实际压力低于目标压力，则流程继续进行到步骤618，如上文描述。如果实际压力达到目标，则终止激活步骤框630。

在完成或终止步骤框630中的步骤之后，流程可返回到步骤604，以在图6的方法的另一迭代中重复实际制动压力与目标制动压力的比较。

在一些实施方案中，通过基于VCM的制动系统的制动控制电路(诸如制动控制电路502)来调节在激活步骤框610(即，步骤612、614、616、617和/或618)、停用步骤框620(即，步骤622、624和/或626)和/或维持步骤框630(即，步骤433、434和/或437)的步骤中执行的操作中的一者或多者。

图5A和图5B的基于VCM的制动系统以及图6的对应方法的特定特征在于，泵512致使处于目标压力的流体蓄积在蓄积器572中。因此，当接收到制动命令时，流体已经被加压，并且准备好在合适的阀一打开就让制动致动器施加所需的压力。相比而言，在现有技术中，以及在图2至图3C的实施方案中，泵仅在接收到制动命令时才发起流体加压，这可导致比图5的实施方案更慢的响应时间。

具有制动再生的基于VMC的制动系统

现在参考图7A和图7B，其为根据所公开的技术的一些实施方案的具有制动再生的基于VCM的制动系统736a和736b的示意性框图。

基于VCM的制动系统736a(图7A)和736b(图7B)可以分别是图1B和图2的基于VCM的制动系统36和236的实施方案，并且适于在车辆平台12与组装到VCM 20的车轮28(参看图1B和图2)之间容纳在VCM 20内。

基于VCM的制动系统736a和736b各自包括基本上如上文关于图1B和图2的制动控制电路102和202所描述的制动控制电路(例如，一个或多个制动控制器)702。在一些实施方案中，基于VCM的制动系统还包括旋转速率传感器704，所述旋转速率传感器适于向制动控制电路报告附接到VCM的车轮的旋转速率。

基于VCM的制动系统736a和736b中的每一者包括基本上如上文关于图1B和图2的制动致动器106和206所描述的制动致动器(例如，制动卡钳)706，所述制动致动器适于基于从制动控制电路702接收的致动输入来调节车轮的旋转速率。

如上文关于图1B所描述，基于VCM的制动系统736还可包括设置在VCM 20内的一个或多个制动动力源。所述制动动力源适于向制动致动器706和/或制动控制电路702提供操作动力。

根据一些实施方案，基于VCM的制动系统736包括一个或多个制动接口电路708，所述一个或多个制动接口电路基本上如上文关于图1B所描述适于提供制动控制电路702与在VCM 20之外安装的一个或多个车辆控制电路之间的接口。例如，制动接口电路708可提供与安装到车辆平台12上的通用车辆控制器116的接口，所述通用车辆控制器在功能上与处理器117相关联或包括所述处理器。在一些实施方案中，制动接口电路708形成车辆连接接口24(图1A)的部分。在一些实施方案中，制动接口电路708适于连接到平台连接器118，所述平台连接器可形成安装到车辆平台12上的VCM连接接口14的部分(图1A)。在一些实施方案中，制动接口电路708包括一个或多个传输器，所述一个或多个传输器与VCM 20之外的电路，诸如与安装到车辆平台上的通用车辆控制器，建立无线连接。

根据一些实施方案，车辆平台12包括多个平台连接器118。在一些实施方案中，平台连接器118中的两者或更多者通过平台-VCM总线119互连。在一些实施方案中，平台-VCM总线119用于组装在多个VCM 20内的计算电路之间的通信。

在图7B中示出的基于VCM的制动系统736b是液压制动系统。因此，基于VCM的制动系统736b还包括基本上如上文关于图2所描述的液压流体源710和液压流体泵712。

基于VCM的制动系统736a和736b各自包括制动再生模块740。在一些实施方案中，制动再生模块740与马达相关联，所述马达联接到形成VCM 20的部分的轮毂，车轮安装到所述轮毂上。在一些实施方案中，制动再生模块740可包括连接到马达的马达逆变器。在一些实施方案中，制动再生模块740可包括连接到马达逆变器的马达控制电路。在一些实施方案中，制动再生模块740适于在操作制动致动器706之前通过接收施加制动再生的操作信号来调节车轮的运动学行为。可在制动再生模块的马达逆变器处接收所述操作信号。

在一些实施方案中，诸如在图7A的实施方案中，制动致动器706是电动的，并且由电源供电。在一些实施方案中，电源设置在VCM内，与当使用中央电源时相比，这可使得每个基于VCM的制动系统能够使用更简单的电源(例如，电池、电容器)。局部电源还可改善车辆和/或VCM的动力性能曲线，并且这可实现对VCM的局部充电和充电之间的较长持续时间。使用局部电源还可降低安装到车辆平台上的电源或电源系统的复杂性、容量要求、大小、重量、成本和/或生产复杂性。

在一些实施方案中，基于VCM的制动系统736a和736b适于使电源再生。在一些实施方案中，基于VCM的制动系统使设置在VCM内的电源再生。在一些实施方案中，基于VCM的制动系统使安装到车辆平台上的一个或多个电源再生。

操作具有制动再生的基于VCM的制动系统的示例性方法

现在参考图8A和图8B，其为根据所公开的技术的一些实施方案的用于操作具有制动再生功能性的基于VCM的制动系统的方法的流程图。图8A和图8B的方法可例如由诸如图7A和图7B的基于VCM的制动系统736a和736b实施。

如图8A中所见，在初始步骤802处，例如如上文关于图4的步骤402所描述，接收目标车轮旋转速率。在一些实施方案中，目标旋转速率低于当前旋转速率。在这些实施方案中，目标旋转速率意在减慢车辆的速度，或根据从ESC/ESP系统接收的指令输入来纠正车辆偏航。在一些实施方案中，目标旋转速率高于当前旋转速率。在这些实施方案中，目标旋转速率意在终止制动操作和/或导致车辆加速。

在步骤804处，将实际或当前的车轮旋转速率与所获得的目标旋转速率进行比较。在一些实施方案中，由设置在VCM内的VCM控制器或制动控制电路执行所述比较。在一些实施方案中，由设置在VCM内的旋转速率传感器(诸如传感器704(图7A))测量实际车轮旋转速率，或从所述旋转速率传感器获得实际车轮旋转速率。

当步骤804处的比较揭露实际车轮旋转速率低于目标车轮旋转速率时，在步骤808处，基于VCM的制动系统例如通过停用基于VCM的制动致动器(例如，图7A和图7B的致动器706)来执行增加实际旋转速率的操作。在一些实施方案中，在步骤808处执行的操作可类似于或等同于在图4的步骤框420中执行的操作。

当步骤804处的比较揭露实际车轮旋转速率达到目标时，在步骤810处，基于VCM的制动系统执行维持当前制动致动的操作。在一些实施方案中，在步骤810处执行的操作可类似于或等同于在图4的步骤框430中执行的操作。

当步骤804处的比较揭露实际车轮旋转速率高于目标旋转速率时，基于VCM的制动系统执行减小实际旋转速率的操作。在一些实施方案中，减小实际旋转速率是通过在步骤806处激活制动再生模块(模块740，图7A和图7B)。将所激活的制动再生功能性应用于车轮马达，并且导致车轮的旋转速率的减小。

在步骤812处，在激活制动再生模块之后，再次将实际车轮旋转速率与目标再生速率进行比较。当步骤812处的比较揭露实际旋转速率低于目标旋转速率时，流程继续进行到步骤808，如上文论述。当步骤812处的比较揭露实际旋转速率达到目标时，流程继续进行到步骤810，如上文论述。当步骤812处的比较揭露实际旋转速率仍然高于目标旋转速率时，可进一步通过在步骤814处激活基于VCM的制动致动器来减小实际旋转速率。在一些实施方案中，在步骤814处执行的操作可类似于或等同于在图4的步骤框410中执行的操作。

在一些实施方案中，通过将由制动致动器施加的实际压力与目标压力进行比较来实现步骤804，如上文关于图6所描述。

在一些实施方案中，在完成步骤808、810和/或814之后，流程返回到用于在方法的另一迭代中将更新后的实际车轮旋转速率与目标旋转速率进行比较的步骤804。

在一些实施方案中，基于VCM的制动系统的操作可根据VCM计划来限定。在一些实施方案中，VCM计划可限定制动再生模块740(图7A和图7B)的操作。例如，当所述计划有效(例如，根据每个车辆类型购买、支付和/或激活)时，可联合制动致动器使用制动再生功能性。图8B说明与图8A的方法类似的方法，但不同之处在于用于激活制动再生的计划的存在，使得仅在所述计划有效的情况下激活制动再生功能性。

图8B始于步骤802和步骤804，如上文关于图8A所描述。在步骤804处的比较之后，如果确定实际旋转速率达到目标，则流程继续进行到步骤810，并且如果确定实际旋转速率低于目标旋转速率，则流程继续进行到步骤808，两者都如上文关于图8A所描述。

与图8A的方法不同，在图8B中，当步骤804处的比较指示实际旋转速率高于目标旋转速率时，在步骤820处，基于VCM的制动系统评估其是否包括制动再生计划，或此类计划是否有效。如果在步骤820处确定基于VCM的制动系统包括(有效的)制动再生计划，则流程继续进行到步骤806，基本上如上文关于图8A所描述。否则，如果不包括制动再生计划，或者如果此类计划非有效，则流程继续进行到基本上如上文描述的用于激活制动致动器的步骤814。

在一些实施方案中，步骤820处的评估是由包括在VCM中的诸如制动控制电路或VCM控制器的计算单元执行。在一些实施方案中，步骤820处的评估是由位于车辆平台上的诸如控制器116的计算单元执行。在一些实施方案中，步骤820处的评估是通过与远程计算机(例如，基于云的服务器)通信来执行。

与制动再生相关的图8A和图8B的方法在除了基于VCM的制动系统之外还包括动力传动系统子系统的VCM中尤其有用。在一些实施方案中，VCM除了基于VCM的制动系统之外还包括转向系统，诸如图1B的转向系统32。在一些此类实施方案中，在步骤812处，如果实际旋转速率仍然高于期望旋转速率，则转向系统可用于例如通过致使两个相对的车轮转向彼此来进一步减小旋转速率。通过转向进行制动可与制动再生结合使用，或在不具有制动再生功能性的VCM中使用。

在一些实施方案中，在例如通过VCM的即插即用将VCM连接到车辆平台之后选择基于VCM的制动系统计划。在一些实施方案中，根据保险计划来选择基于VCM的制动系统计划。在一些实施方案中，根据VCM服务计划来选择基于VCM的制动系统计划，其中将VCM提供为服务。在一些实施方案中，根据车辆的型号来选择基于VCM的制动系统计划。在一些实施方案中，根据VCM的类型，诸如后方VCM/前方VCM或机动化的VCM/非机动化的VCM，来选择基于VCM的制动系统计划。在一些实施方案中，根据车辆的驾驶员或操作者的偏好来选择基于VCM的制动系统计划。在一些实施方案中，当VCM处于诊断/测试状态时，无论VCM是附接到车辆平台还是被从车辆平台卸下，选择或终止基于VCM的制动系统计划。

上文论述的车辆平台和VCM形成车辆的部分。所述车辆可以是(例如)私人车辆、乘用车、商用车辆、自主车辆、人类驾驶的车辆或远程受控车辆、4轮汽车、卡车、大巴和/或拖车。在一些车辆中，每个VCM都包括基于VCM的制动系统。

在一些车辆中，如例如图7A中所示，前方VCM和后方VCM可具有不同类型的基于VCM的制动系统，所述基于VCM的制动系统可在以下方面中的一者或多者上不同：制动致动器的类型或结构、制动控制电路的类型或结构，和针对制动系统限定的操作曲线。在一些车辆中，前方VCM和后方VCM具有不同类型的基于VCM的制动系统，所述基于VCM的制动系统可在以下方面中的一者或多者上不同：制动致动器的类型或结构、制动控制器的类型或结构，和/或操作曲线。

根据一些实施方案，基于VCM的制动系统的类型是由一个或多个特性限定。所述特性可包括(例如)：

(1)车辆平台上的VCM的位置(例如，前角/后角/右侧/左侧)；

(2)制动致动器机构(例如，机械、液压、电气、具有指定质量规范)；

(3)制动致动器操作/性能曲线(例如，大小、接触面积、响应时间)；

(4)制动控制器特征(例如，操作功能、输出的数目、可用的输入)；

(5)制动致动器和制动控制电路中的一者或多者的电源；以及

(6)用于连接到车辆平台的机械接口/电气接口。

如上文提及，在一些实施方案中，车辆减速制动器的制动功能性(例如通过驾驶员操作的制动器)是通过在不使用制动踏板的情况下激活制动致动器来提供。

综述

预期在专利从此申请成熟的使用期限期间将开发出许多相关的制动致动器和制动控制电路。术语制动致动器和制动控制电路的范围意在先验地包括所有此类新的技术。

应了解，出于清楚起见而在单独的实施方案的背景下描述的本发明的某些特征还可在单个实施方案中组合地提供。相反地，出于简明起见而在单个实施方案的背景下描述的本发明的各种特征还可在本发明的任何其他所描述的实施方案中单独地或以任何合适的子组合或在合适时提供。在各种实施方案的背景下描述的某些特征将不被视为那些实施方案的必要特征，除非所述实施方案在没有那些要素的情况下不起作用。虽然已经结合本发明的具体实施方案描述了本发明，但显然，本领域技术人员将明白许多替代方案、修改和变化。因此，意在包含落在所附权利要求的精神和广泛范围内的所有此类替代方案、修改和变化。

Claims (60)

1.一种基于车辆角模块(VCM)的制动系统，所述基于VCM的制动系统适于在组装到可连接到车辆平台的VCM的车轮与所述车辆平台之间，所述基于VCM的制动系统包括：

(a)制动致动器，所述制动致动器适于调节组装到所述VCM的所述车轮的旋转速率；

(b)基于流体的制动动力源，所述基于流体的制动动力源流体地连接到所述制动致动器并且适于提供用于操作所述制动致动器的加压的制动流体；以及

(c)制动控制电路，所述制动控制电路在功能上与所述制动致动器和所述制动动力源相关联，并且适于基于所述车轮所需的目标旋转速率曲线来向所述制动致动器提供功能输入，

其中所述基于VCM的制动系统的所有机械部件设置在所述VCM内，并且

其中所述基于VCM的制动系统和所述车辆平台彼此不流体连通。

2.根据权利要求1所述的基于VCM的制动系统，其中所述基于VCM的系统在所述VCM内是气密的和流密的。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的基于VCM的制动系统，其中所述基于VCM的系统与所述车辆平台机械地分离。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的基于VCM的制动系统，其中所述基于流体的制动动力源是液压制动动力源。

5.一种基于车辆角模块(VCM)的制动系统，所述基于VCM的制动系统适于在组装到可连接到车辆平台的VCM的车轮与所述车辆平台之间设置在所述VCM内，所述基于VCM的制动系统包括：

(a)制动致动器，所述制动致动器适于调节组装到所述VCM的所述车轮的旋转速率；

(b)基于流体的制动动力源，所述基于流体的制动动力源流体地连接到所述制动致动器并且适于提供用于操作所述制动致动器的制动流体；以及

(c)制动控制电路，所述制动控制电路在功能上与所述制动致动器和所述制动动力源相关联，并且适于基于所述车轮所需的目标旋转速率曲线来向所述制动致动器提供功能输入，

其中所述基于VCM的制动系统的所有机械部件设置在所述VCM内，并且

其中所述基于VCM的制动系统在所述VCM内是气密的和流密的。

6.根据权利要求5所述的基于VCM的制动系统，其中所述基于流体的制动动力源是液压制动动力源。

7.根据权利要求5或权利要求6所述的基于VCM的制动系统，其中所述基于VCM的系统与所述车辆平台机械地分离。

8.一种基于车辆角模块(VCM)的制动系统，所述基于VCM的制动系统适于在组装到可连接到车辆平台的VCM的车轮与所述车辆平台之间设置在所述VCM内，所述基于VCM的制动系统包括：

(a)制动致动器，所述制动致动器适于调节组装到所述VCM的所述车轮的旋转速率；

(b)基于流体的制动动力源，所述基于流体的制动动力源流体地连接到所述制动致动器并且适于提供用于操作所述制动致动器的制动流体；以及

(c)制动控制电路，所述制动控制电路在功能上与所述制动致动器和所述制动动力源相关联，并且适于基于所述车轮所需的目标旋转速率曲线来向所述制动致动器提供功能输入，

其中所述基于VCM的制动系统的所有机械部件设置在所述VCM内，并且

其中所述基于VCM的制动系统与所述车辆平台机械地分离。

9.根据权利要求8所述的基于VCM的制动系统，其中所述基于流体的制动动力源是液压制动动力源。

10.一种基于车辆角模块(VCM)的制动系统，所述基于VCM的制动系统适于在组装到可连接到车辆平台的VCM的车轮与所述车辆平台之间，所述基于VCM的制动系统包括：

(a)制动致动器，所述制动致动器适于调节组装到所述VCM的所述车轮的旋转速率；

(b)制动动力源，所述制动动力源机械地连接到所述制动致动器并且适于提供用于操作所述制动致动器的动力；以及

(c)制动控制电路，所述制动控制电路在功能上与所述制动致动器和所述制动动力源相关联，并且适于基于所述车轮所需的目标旋转速率曲线来向所述制动致动器提供功能输入，

其中所述制动致动器、所述制动动力源和所述制动控制电路设置在所述VCM内。

11.根据权利要求10所述的基于VCM的制动系统，其中所述制动动力源是基于流体的制动动力源，所述基于流体的制动动力源流体地连接到所述制动致动器并且适于提供用于操作所述制动致动器的制动流体。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的基于VCM的制动系统，所述基于VCM的制动系统还包括制动接口电路，所述制动接口电路适于促进所述制动控制电路与在所述VCM外部的至少一个计算单元之间的通信。

13.根据权利要求12所述的基于VCM的制动系统，其中所述制动接口电路适于促进所述制动控制电路与安装到所述车辆平台上的车辆控制电路之间的通信。

14.根据权利要求12所述的基于VCM的制动系统，其中所述制动接口电路适于促进所述制动控制电路与在所述VCM外部的另一控制电路之间的通信。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的基于VCM的制动系统，所述基于VCM的制动系统还包括速度控制电路，所述速度控制电路包括：

存储电路，所述存储电路适于存储所述车轮所需的所述目标旋转速率曲线；

反馈回路，所述反馈回路适于将所述车轮的所测得的旋转速率曲线与所述目标旋转速率曲线进行比较；以及

通信接口，所述通信接口在功能上与所述制动控制电路相关联，所述通信接口适于向所述制动控制电路提供所述目标旋转速率曲线。

16.根据权利要求15所述的基于VCM的制动系统，所述基于VCM的制动系统还包括车轮旋转传感器，所述车轮旋转传感器在功能上与所述反馈回路相关联，所述车轮旋转传感器适于向所述反馈回路提供指示所述车轮的所测得的旋转速率的输入。

17.根据权利要求1至9以及11至16中任一项所述的基于VCM的制动系统，其中所述制动动力源包括：

制动流体源，所述制动流体源储存所述制动流体；以及

流体泵，所述流体泵设置在所述流体源的下游、与所述制动流体源和所述制动致动器流体连通，所述流体泵适于调节从所述制动流体源递送到所述制动致动器的用于致动所述制动致动器的所述制动流体的流体压力。

18.根据权利要求17所述的基于VCM的制动系统，所述基于VCM的制动系统还包括制动调制器，所述制动调制器包括至少一个阀，其中在所述阀的至少一个状态中，所述阀与所述制动致动器流体连通，所述制动调制器适于调节所述制动流体在所述制动致动器、所述制动流体源与所述流体泵之间的流动。

19.根据权利要求18所述的基于VCM的制动系统，其中所述至少一个阀包括：

流体进口阀，所述流体进口阀具有适于允许加压的制动流体从所述流体泵流动到所述制动致动器的至少一个操作取向；以及

流体释放阀，所述流体释放阀具有适于允许制动流体从所述制动致动器朝向所述制动流体源释放的至少一个操作取向。

20.根据权利要求18所述的基于VCM的制动系统，其中所述至少一个阀包括至少具有流体进口操作取向和流体释放操作取向的单个阀，其中在所述流体进口操作取向中，所述单个阀适于允许加压的制动流体从所述流体泵流动到所述制动致动器，并且在所述流体释放操作取向中，所述单个阀适于允许制动流体从所述制动致动器朝向所述制动流体源释放。

21.根据权利要求18至20中任一项所述的基于VCM的制动系统，其中所述制动调制器适于从所述VCM的所述制动控制电路接收控制输入。

22.根据权利要求18至21中任一项所述的基于VCM的制动系统，其中所述制动调制器包括制动致动器压力传感器，所述制动致动器压力传感器适于感测由所述制动致动器施加的压力，并且向所述制动控制电路提供感测到的制动致动器压力的读数。

23.根据权利要求18至21中任一项所述的基于VCM的制动系统，其中所述制动调制器包括致动器流体压力传感器，所述致动器流体压力传感器适于感测向所述制动致动器提供的流体的压力，并且向所述制动控制电路提供感测到的流体压力的读数。

24.根据权利要求18至23中任一项所述的基于VCM的制动系统，其中所述制动调制器形成所述制动控制电路的部分。

25.根据权利要求18至23中任一项所述的基于VCM的制动系统，其中所述制动调制器形成所述制动致动器的部分。

26.根据权利要求18至25中任一项所述的基于VCM的制动系统，其中所述制动动力源用作压力调制器，所述压力调制器在功能上与所述流体泵和所述制动调制器相关联，所述压力调制器具有加压流体蓄积器，所述加压流体蓄积器设置在所述流体泵的下游、与所述制动调制器流体连通，所述流体泵适于向所述加压流体蓄积器提供加压的制动流体以便储存在其中，并且所述加压流体蓄积器适于向制动器提供加压流体来致动所述制动致动器。

27.根据权利要求26所述的基于VCM的制动系统，其中所述压力调制器适于调节供应到所述制动致动器的制动流体的压力。

28.根据权利要求26或权利要求27所述的基于VCM的制动系统，其中所述流体泵适于与向所述制动致动器提供所述功能输入以便致动所述制动致动器的所述制动控制电路独立地向所述加压流体蓄积器提供加压的制动流体。

29.根据权利要求26至28中任一项所述的基于VCM的制动系统，其中所述流体泵适于生成处于目标压力的流体，以便蓄积在所述加压流体蓄积器内。

30.根据权利要求26至29中任一项所述的基于VCM的制动系统，所述基于VCM的制动系统还包括止回阀，所述止回阀设置在连接所述压力调制器和所述制动调制器的流体管线上，所述止回阀适于允许仅从所述加压流体蓄积器到所述制动调制器的流体流动，而不允许在相反的方向上的流体流动。

31.根据权利要求26至30中任一项所述的基于VCM的制动系统，其中所述制动控制电路适于向所述制动调制器和所述压力调制器提供控制输入。

32.根据权利要求26至31中任一项所述的基于VCM的制动系统，其中所述制动调制器包括调制器压力传感器，所述调制器压力传感器适于感测从所述压力调制器向所述制动调制器提供的流体的压力，并且向所述制动控制电路提供感测到的流体压力的读数。

33.根据权利要求1至32中任一项所述的基于VCM的制动系统，所述基于VCM的制动系统还包括制动再生模块，所述制动再生模块设置在所述VCM内，

其中所述制动控制电路适于调节对所述制动再生模块和所述制动致动器中的至少一者的激活。

34.一种用于调节车辆的运动的车辆角模块(VCM)，所述车辆角模块包括：

子框架，所述子框架包括适于在上面安装车轮的轮毂和用于将所述子框架连接到车辆平台的车辆连接接口；

根据权利要求1至33中任一项所述的基于VCM的制动系统，所述基于VCM的制动系统在所述轮毂与所述连接接口之间安装到所述子框架上；以及

马达，所述马达适于使所述车轮旋转，

其中制动控制电路被配置为控制所述车轮的旋转速率。

35.根据权利要求34所述的VCM，其中特定VCM能够在功能上安装到至少两个不同车辆的所述车辆平台上，所述至少两个不同车辆是两种不同的类型或两种不同的型号。

36.一种车辆，所述车辆包括：

车辆平台，所述车辆平台具有用于机械连接到车辆角模块(VCM)的至少一个VCM连接接口；

至少一个根据权利要求34所述的VCM，所述至少一个VCM的车辆连接接口连接到所述至少一个VCM连接接口。

37.根据权利要求36所述的车辆，其中基于VCM的制动系统是流体操作的基于VCM的制动系统，并且所述基于VCM的制动系统和所述车辆平台彼此不流体连通。

38.根据权利要求36或权利要求37所述的车辆，其中：

所述车辆平台包括第一VCM连接接口和第二VCM连接接口；

所述至少一个VCM包括：第一VCM，所述第一VCM包括第一基于VCM的制动系统和连接到所述车辆平台的所述第一VCM连接接口的第一车辆连接接口；以及第二VCM，所述第二VCM包括第二基于VCM的制动系统和连接到所述车辆平台的所述第二VCM连接接口的第二车辆连接接口；

所述第一基于VCM的制动系统是第一类型的，并且所述第二基于VCM的制动系统是第二类型的，所述第二类型不同于所述第一类型。

39.根据权利要求38所述的车辆，其中所述第一VCM连接接口在所述车辆平台的前方部分处，并且所述第二VCM连接接口在所述车辆平台的后方部分处。

40.根据权利要求38所述的车辆，其中所述第一VCM连接接口在所述车辆平台的右侧，并且所述第二VCM连接接口在所述车辆平台的左侧。

41.根据权利要求36至40中任一项所述的车辆，其中所述至少一个VCM包括两个VCM，所述两个VCM中的每一者包括适于所述两个VCM之间的相互通信的通信接口。

42.根据权利要求41所述的车辆，其中所述两个VCM之间的所述相互通信包括无线通信。

43.根据权利要求41所述的车辆，其中所述两个VCM之间的所述相互通信包括经由安装到所述车辆平台上的通信信道的有线通信。

44.根据权利要求41所述的车辆，其中所述两个VCM之间的所述相互通信是经由远离所述车辆平台的计算装置来进行。

45.一种操作根据权利要求1至33中任一项所述的基于VCM的制动系统的方法，所述方法包括：

在制动控制电路处获得车轮的所测得的车轮旋转速率；

在所述制动控制电路处获得所述车轮的目标车轮旋转速率；

将所述所测得的车轮旋转速率与所述目标车轮旋转速率进行比较；

响应于识别出实际车轮旋转速率高于所述目标车轮旋转速率，激活所述制动致动器；以及

响应于识别出所述实际车轮旋转速率低于所述目标车轮旋转速率，停用所述制动致动器。

46.一种维修包括至少一个附接到车辆平台的根据权利要求34所述的VCM的车辆的基于VCM的制动系统的方法，所述方法包括：

从所述车辆平台卸下所述VCM；

在从所述车辆平台卸下所述VCM时，维修容纳在所述VCM内的所述基于VCM的制动系统。

47.根据权利要求46所述的方法，所述方法还包括在对所述基于VCM的制动系统的所述维修期间：

将包括替换的基于VCM的制动系统的替换的VCM附接到所述车辆平台；以及

使用所述替换的基于VCM的制动系统来操作所述车辆。

48.根据权利要求46或权利要求47所述的方法，其中对所述基于VCM的制动系统的所述维修发生在远离所述车辆平台的位置处。

49.一种操作包括至少一个控制电路的基于车辆角模块(VCM)的制动系统的方法，所述基于VCM的制动系统设置在VCM内，所述方法包括：

在所述控制电路处获得安装到所述VCM上的车轮的所测得的车轮旋转速率；

在所述控制电路处获得所述车轮的目标车轮旋转速率；

将所测得的车轮旋转速率与所述目标车轮旋转速率进行比较；

响应于识别出实际车轮旋转速率高于所述目标车轮旋转速率，激活所述基于VCM的制动系统的制动致动器；以及

响应于识别出所述实际车轮旋转速率低于所述目标车轮旋转速率，停用所述基于VCM的制动系统的所述制动致动器。

50.根据权利要求49所述的方法，其中所述基于VCM的制动系统在功能上与制动再生模块相关联，所述方法还包括联合所述制动致动器操作所述制动再生模块来调节所述车轮的所述所测得的旋转速率。

51.根据权利要求49或权利要求50所述的方法，其中：

所述基于VCM的制动系统是流体操作的基于VCM的制动系统，所述流体操作的基于VCM的制动系统包括：

流体泵，所述流体泵设置在所述VCM内并且适于将加压的制动流体泵向所述制动致动器；

至少一条流体管线，所述至少一条流体管线适于提供所述流体泵与所述制动致动器之间的流体连通；以及

至少一个阀，所述至少一个阀沿着所述流体管线设置；并且

激活所述制动致动器包括：

激活所述流体泵以经由所述流体管线将加压的制动流体泵向所述制动致动器；以及

将所述至少一个阀设定到所述流体泵和所述制动致动器流体连通的位置，从而允许所述制动致动器处的压力积累。

52.根据权利要求51所述的方法，所述方法还包括：

测量所述制动致动器内的流体压力；以及

基于所测得的流体压力来操作所述流体泵以调节所述制动致动器内的所述流体压力。

53.根据权利要求51或权利要求52所述的方法，其中所述基于VCM的制动系统还包括加压流体蓄积器，所述加压流体蓄积器与所述流体泵和所述制动致动器流体连通，其中对所述流体泵的所述激活包括：

激活所述流体泵以向所述加压流体蓄积器提供加压流体；以及

允许加压流体从所述加压流体蓄积器流向所述制动致动器。

54.根据权利要求53所述的方法，其中激活所述流体泵以提供加压流体与对所述制动致动器的所述激活独立地发生。

55.一种操作包括至少一个控制电路的基于车辆角模块(VCM)的制动系统的方法，所述基于VCM的制动系统包括制动调制器和压力调制器，所述基于VCM的制动系统设置在VCM内，所述方法包括：

将制动流体加压并且将加压的制动流体储存在所述压力调制器的蓄积器中；

在所述控制电路处获得所述基于VCM的制动系统的所述压力调制器与制动致动器之间的流体管线中的所测得的制动流体压力；

在所述控制电路处获得所述流体管线中所需的目标流体压力；

将所述所测得的制动流体压力与所述目标流体压力进行比较；

响应于识别出所测得的制动流体压力比高于所述目标流体压力，停用所述制动致动器；以及

响应于识别出所述所测得的制动流体压力比高于所述目标流体压力，激活所述制动致动器。

56.一种维修设置在安装到车辆的车辆平台上的VCM内的基于VCM的制动系统的方法，所述基于VCM的制动系统与所述车辆平台机械地分离，所述方法包括：

从所述车辆平台卸下所述VCM；

在从所述车辆平台卸下所述VCM时，维修容纳在所述VCM内的所述基于VCM的制动系统。

57.根据权利要求56所述的方法，所述方法还包括在对所述基于VCM的制动系统的所述维修期间：

将包括替换的基于VCM的制动系统的替换的VCM附接到所述车辆平台；以及

使用所述替换的基于VCM的制动系统来操作所述车辆。

58.根据权利要求56或权利要求57所述的方法，其中对所述基于VCM的制动系统的所述维修发生在远离所述车辆平台的位置处。

59.根据权利要求56至58中任一项所述的方法，其中所述基于VCM的制动系统是基于VCM的液压制动系统，所述基于VCM的液压制动系统在所述VCM内是气密的和流密的。

60.根据权利要求59所述的方法，当所述VCM连接到所述车辆平台时，所述基于VCM的液压制动系统和所述车辆平台彼此不流体连通。

Images