CN117657083A - 车辆制动系统及车辆控制方法 - Google Patents

车辆制动系统及车辆控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN117657083A
CN117657083A CN202211060322.6A CN202211060322A CN117657083A CN 117657083 A CN117657083 A CN 117657083A CN 202211060322 A CN202211060322 A CN 202211060322A CN 117657083 A CN117657083 A CN 117657083A
Authority
CN
China
Prior art keywords
brake
vehicle
fluid
master cylinder
cylinders
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202211060322.6A
Other languages
English (en)
Inventor
张正兵
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to CN202211060322.6A priority Critical patent/CN117657083A/zh
Publication of CN117657083A publication Critical patent/CN117657083A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T11/00Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator without power assistance or drive or where such assistance or drive is irrelevant
    • B60T11/10Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator without power assistance or drive or where such assistance or drive is irrelevant transmitting by fluid means, e.g. hydraulic
    • B60T11/16Master control, e.g. master cylinders
    • B60T11/165Single master cylinders for pressurised systems
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/10Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release
    • B60T13/12Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release the fluid being liquid
    • B60T13/16Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release the fluid being liquid using pumps directly, i.e. without interposition of accumulators or reservoirs
    • B60T13/18Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release the fluid being liquid using pumps directly, i.e. without interposition of accumulators or reservoirs with control of pump output delivery, e.g. by distributor valves
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/10Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release
    • B60T13/24Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release the fluid being gaseous
    • B60T13/46Vacuum systems
    • B60T13/52Vacuum systems indirect, i.e. vacuum booster units
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/74Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with electrical assistance or drive
    • B60T13/745Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with electrical assistance or drive acting on a hydraulic system, e.g. a master cylinder
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T2270/00Further aspects of brake control systems not otherwise provided for
    • B60T2270/30ESP control system

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Regulating Braking Force (AREA)

Abstract

本申请涉及一种车辆制动系统和方法。该系统包括:包括电动助力器或真空助力器、制动主缸(MC)、和主缸储蓄器(MRSV)的助力器模块(20);和包括远程储蓄器(RRSV)的电子稳定程序模块(30),电子稳定程序模块包括为每一对制动轮缸提供的主供液线路、回流线路和补偿供液线路,主供液线路允许制动主缸的制动液供应到该对制动轮缸;回流线路允许制动轮缸排出的制动液到达远程储蓄器;补偿供液线路包括将主供液线路上系统压力控制阀和进液阀之间的一位置与所述远程储蓄器或回流线路上远程储蓄器和各制动轮缸的出液阀之间的一位置流体联通的中间连接管路,补偿供液线路使远程储蓄器中的制动液能够通过中间连接管路供应至主供液线路。

Description

车辆制动系统及车辆控制方法
技术领域
本申请涉及一种车辆制动系统以及利用该车辆制动系统执行的车辆控制方法。
背景技术
目前Two-Box式车辆制动系统总体上包括助力器模块和电子稳定程序(本文中简称ESP)模块。助力器模块与车辆的制动踏板相关联并且主要包括助力器、根据客户需求而不尽相同的一体式制动液储蓄器、和与该制动液储蓄器连通的制动主缸,助力器可以是电动助力器或真空助力器。由于制动液储蓄器的几何结构是根据车辆上能提供的安装空间和客户的需求而变化的,所以其容积、尺寸、内部结构和接口参数等方面大多数情况下都不同。这大大增加了与此相关的设计、验证、制造、包装和运输成本,通用性不好。
安装在ESP模块中的低压蓄能器是这种类型的车辆制动系统的一个重要部件,用作制动液短时储蓄装置,其根据需要填充制动液或者排出制动液。低压蓄能器未作表面处理的金属部件很容易发生腐蚀。同时,低压蓄能器因为包含尺寸精密的活塞、弹簧、密封圈和金属内腔,成本较高。
Two-Box式车辆制动系统通常设计成使从制动轮缸泄压时排出的制动液返回与制动踏板相关联的制动主缸。在车辆制动系统进行防抱死制动时,电机操作泵,制动液持续被返回制动主缸,引起相关联的制动踏板振动,此振动会传递给驾驶员的脚,降低了驾驶员的驾驶体验和车辆的NVH性能。
此外,车辆制动系统的ESP模块在低温下连续执行主动增压操作时,由于橡胶密封圈变硬,不可避免地会将空气吸入制动系统内,这使得车辆制动系统的压力和压缩容积(P-V)曲线特性会发生改变,制动踏板感觉会变软。
发明内容
本申请的目的在于解决上述技术问题中的一个或多个。
为此,本申请提供了一种新式车辆制动系统。本车辆制动系统包括:
助力器模块,其包括:适于被车辆的制动踏板致动的助力器,包括被所述助力器致动的活塞的制动主缸,和与制动主缸流体联通的主缸储蓄器;和
电子稳定程序模块,其包括远程储蓄器,所述远程储蓄器与所述主缸储蓄器流体联通,所述远程储蓄器和所述主缸储蓄器中的至少一个设有注油口并与大气连通,
其中,所述电子稳定程序模块包括为车辆的两对制动轮缸中的每一对制动轮缸提供的主供液线路和补偿供液线路,还包括将制动轮缸与远程储蓄器流体连通以使得从制动轮缸排出的制动液能够返回远程储蓄器的回流线路,其中所述主供液线路将助力器模块的制动主缸和该对制动轮缸操作地连接以使得制动主缸中的制动液能够被供应到该对制动轮缸,所述主供液线路包括系统压力控制阀和各制动轮缸的进液阀;所述补偿供液线路包括将所述主供液线路上系统压力控制阀和进液阀之间的一位置与所述远程储蓄器或所述回流线路上远程储蓄器和各制动轮缸的出液阀之间的一位置流体联通的中间连接管路,所述中间连接管路包括泵,所述补偿供液线路被配置为在所述泵被激活时抽取所述远程储蓄器中的制动液通过中间连接管路供应至所述主供液线路。
在一个实施例中,所述助力器是电动助力器或真空助力器。
在一个实施例中,所述远程储蓄器包括用于接收从所述两对制动轮缸中的第一对制动轮缸排出的制动液的第一回流空间,和用于接收从所述两对制动轮缸中的第二对制动轮缸排出的制动液的第二回流空间,第一和第二回流空间在底部间隔开并且在预设高度处流体联通。
在一个实施例中,所述远程储蓄器还包括返回空间,所述返回空间与所述主缸储蓄器流体联通,所述返回空间与第一和第二回流空间两者都在底部间隔开或者与第一和第二回流空间中的一个是同一个空间。
在一个实施例中,所述中间连接管路包括设置于所述泵和所述主供液线路之间的缓冲器。
在一个实施例中,所述电子稳定程序模块被安装成高于或低于所述制动主缸。
在一个实施例中,所述主缸储蓄器具有固定不变的几何结构,和/或所述远程储蓄器具有可系列设计的容积。
在一个实施例中,所述远程储蓄器被安装成高于所述主缸储蓄器,所述远程储蓄器被设置有注油口并与大气连通;或者,所述远程储蓄器被安装成低于所述主缸储蓄器,所述主缸储蓄器被设置有注油口并与大气连通。
在一个实施例中,所述车辆制动系统包括用于所有制动轮缸的单一一个回液线路,或者为每一对制动轮缸分别提供一个回流线路。
本申请还提供了一种利用上述车辆制动系统执行的车辆制动方法,包括下述步骤:
获取车辆状态信息并基于所述车辆状态信息确定车辆是否处于安全状态;
在车辆处于安全状态的情况下:
基于车辆的制动踏板被踩下的行程确定需求的制动转矩;
根据实时车速确定车辆的驱动电动机作为发电机使用而产生的反转力矩,以及
在所述反转力矩满足所述需求的制动转矩的第一情况下,执行纯再生制动方式,其中经由主供液线路将制动主缸的制动液供应到每一对制动轮缸中的一个或两个制动轮缸并且经由回流线路将制动轮缸中的制动液排放到远程储蓄器;或者,在所述反转力矩不能满足所述需求的制动转矩的第二情况下,执行协同再生制动方式,其中的增压和保压操作包括经由主供液线路或补偿供液线路将制动主缸或远程储蓄器中的制动液供应到每一对制动主缸中的一个或两个制动轮缸;以及
在车辆处于非安全状态的情况下执行纯液压制动方式,其中的增压和保压操作包括经由主供液线路或补偿供液线路将制动主缸或远程储蓄器中的制动液供应到所述每一对制动主缸。
在一个实施例中,每一对制动轮缸包括一个后轴制动轮缸和一个前轴制动轮缸,其中:
在所述第一情况下,制动液只被供应到每一对制动轮缸中的后轴制动轮缸;
在所述第二情况下,在所述反转力矩与需求的制动转矩之间的差值小于所述前轴制动轮缸的最大预设轮缸压力时制动液只被供应到每一对制动轮缸中的前轴制动轮缸,并且在所述差值大于所述前轴制动轮缸的最大预设轮缸压力时,制动液被供应到该对制动轮缸中的所有两个制动轮缸。
在一个实施例中,在所述第二情况下解除制动时,
在每一对制动轮缸中只有前轴制动轮缸被供应制动液时,使前轴制动轮缸的制动液经由前轴制动轮缸的进液阀、后轴制动轮缸的进液阀、后轴制动轮缸、后轴制动轮缸的出液阀以及回流线路返回远程储蓄器;
在每一对制动轮缸中的两个制动轮缸都被供应制动液时,使每一对制动轮缸中的前轴制动轮缸的制动液经由主供液线路排放到制动主缸,而每一对制动轮缸中的后轴制动轮缸的制动液经由回流线路排放到远程储蓄器。
在一个实施例中,在所述纯液压制动方式中,在下述情况之一车辆制动系统自动触发将远程储蓄器中的制动液供应到制动轮缸的ESP供液模式:
在助力器模块的制动踏板行程传感器的输出为零或用于测量制动主缸内制动液压力的主缸压力传感器的输出为零且车轮未发生抱死时;
在制动踏板行程传感器的输出为零或主缸压力传感器的输出为零且车轮发生抱死趋势时。
在一个实施例中,在所述纯液压制动方式中,在下述情况之一车辆制动系统自动在将制动主缸中的制动液供应到制动轮缸的主缸供液模式和将远程储蓄器中的制动液供应到制动轮缸的ESP供液模式之间切换:
在制动踏板行程传感器的输出不为零或主缸压力传感器的输出不为零且车轮未发生抱死时;
在制动踏板行程传感器的输出不为零或主缸压力传感器的输出不为零且车轮发生抱死趋势时。
在一个实施例中,车辆制动系统从主缸供液模式到ESP供液模式的自动切换根据制动踏板行程传感器的信号在至少一种情况下进行;在制动主缸中的制动液将要被用完的时刻或该时刻前的某一时刻进行;在制动主缸的制动液压力低于预设压力值和/或主缸行程传感器探测到主缸行程大于预设值时。
在一个实施例中,车辆制动方法还包括自动排气步骤,其中主供液线路中的系统压力控制电磁阀断开,各制动轮缸的进液阀和出液阀均接通。
在一个实施例中,下述条件中的一个或多个不满足时,车辆处于非安全状态:
车辆状态信息包括车辆的行驶速度,所述行驶速度低于预设速度阈值;
车辆状态信息包括车辆的减速度,所述减速度低于预设减速度阈值;
车辆的侧向加速度和车辆的横摆角速度分别低于预设阈值;
车辆状态信息包括各个制动车轮的滑移率和滑转率,所述车轮的滑移率和滑转率分别低于预设阈值;
车辆状态信息包括制动踏板被踩踏的行程,所述制动踏板行程低过预设行程阈值;和
车辆状态信息包括车辆的制动踏板被踩下的速度,所述速度低于预设速度阈值。
本申请还提供一种控制单元,所述控制单元被配置用于执行上述的车辆制动方法。本申请的车辆制动系统包括上述控制单元。
不同于现有技术中只提供单一一个一体式制动液储蓄器,本申请的车辆制动系统的助力器模块和ESP模块分别包括一个制动液储蓄器。助力器模块中的制动液储蓄器是容积可以设计得较小且几何结构固定不变的主缸储蓄器,这减小了助力器模块的尺寸、重量以及所需的安装空间。ESP模块中的制动液储蓄器是容积可进行系列化设计或容积可变且安装位置灵活的远程储蓄器,远程储蓄器包括与制动轮缸流体联通以接收从制动轮缸排出的制动液的回流空间、以及与主缸储蓄器流体联通的返回空间,远程储蓄器被设计成使得回流空间中的制动液只有达到预设高度时才能进入返回空间,并且远程储蓄器与大气连通并且和主缸储蓄器通过管路连接。如此配置的远程储蓄器一方面可以补偿主缸储蓄器储蓄能力,另一方面能够提供独立储存和供给制动液的功能,代替现有制动系统中的低压蓄能器,消除了与低压蓄能器相关的技术问题。本车辆制动系统的优势还在于从制动轮缸排出的制动液可以被引导至常压的远程储蓄器,而非必须返回制动主缸,避免了由于制动轮缸泄压致使制动主缸压力波动引起的制动踏板的振动以及由此带给驾驶员的不良体验。进一步地,当从制动轮缸排放到远程储蓄器的制动液包含气泡时,气泡由于密度比制动液小所以会浮出制动液的液面,从而与制动液分离,最后经由远程储蓄器的排气孔排出,起到排出被吸入制动系统内的空气的作用,进而改善制动踏板感觉或维持一致的制动踏板感觉。
可选地,远程储蓄器在车辆内可以被安装成高于或低于主缸储蓄器。远程储蓄器高于主缸储蓄器时,减少了由于路面上的盐、水、泥沙等引起的腐蚀,并且带注油口的远程储蓄器中的制动液能够在重力的作用下自行返回不带注油口的主缸储蓄器;远程储蓄器低于主缸储蓄器时,不带注油口的远程储蓄器中的制动液能够依靠从制动轮缸中排出的制动液的高于大气压的较低压力而返回到带注油口的主缸储蓄器中。
附图说明
本申请的前述和其它特征和优势在参考附图阅读下面的具体实施方式后将很容易地理解。
图1是根据本申请的车辆制动系统的一个示例的液压管路图,其中助力器为电动助力器,远程储蓄器高于主缸储蓄器;
图2-4分别是图1的车辆制动系统在采用主缸供液模式进行制动的过程中制动轮缸的增压、保压和减压操作的示意图;
图5是图1的车辆制动系统在采用ESP供液模式进行制动时执行减压操作的示意图;
图6是图1的车辆制动系统在采用ESP供液模式进行制动时执行增压操作的示意图;
图7是本申请的车辆制动系统执行自动排气操作的示意图;
图8是本申请的车辆制动系统作为协同再生制动系统的液压部分处于纯再生制动方式下的示意图;
图9-11是本申请的车辆制动系统作为协同再生制动系统的液压部分处于协同再生制动方式下的示意图;
图12和13示意出本申请的车辆制动系统作为协同再生制动系统的液压部分使用时制动轮缸泄压的两种情形;和
图14示出了根据本申请的车辆制动系统的另一示例,其中助力器为真空助力器。
图15示出了根据本申请的车辆制动系统的另一示例,其中所有出液阀共用一条回流线路。
具体实施方式
下面参考附图详细描述本申请的Two-Box式车辆制动系统,图1是根据本申请的车辆制动系统的一示例的液压管路图,在本示例中助力器为电动助力器iBooster。应理解,本申请的车辆制动系统不仅适用于内燃机发动机车辆,还适用于电动车辆和混合动力车辆。
参考图1,本申请的车辆制动系统主要包括与车辆的制动踏板10相关联的助力器模块20、以及与车辆的各制动轮缸相关联的电子稳定程序(以下简称ESP)模块30。助力器模块20作为一个模块式、集成式的单元,将车辆的制动踏板10与ESP模块30操作地连接到一起。
助力器模块20包括助力器B、制动主缸MC、主缸储蓄器MRSV和制动踏板行程传感器(图中未示出)。助力器B被配置用于在制动踏板10被操作者(例如驾驶员)操作(例如踩踏)时根据制动踏板行程传感器的信号放大操作者施加的制动力,制动主缸MC包括被助力器B驱动的活塞,并且制动主缸MC和主缸储蓄器MRSV流体联通。车辆的制动踏板10被踩下时,助力器B使制动主缸MC的活塞移位,将来自主缸储蓄器MRSV的制动液加压。助力器模块20的制动主缸MC可以包括用于车辆的第一对制动轮缸P1的第一制动主缸MC1和用于车辆的第二对制动轮缸P2的第二制动主缸MC2,两者都与主缸储蓄器MRSV流体联通,如图1的示例所示。本领域技术人员应理解,车辆制动系统也可以包括单一一个制动主缸。
所述ESP模块30包括远程储蓄器RRSV。在图示示例中,远程储蓄器RRSV包括与第一对制动轮缸P1相关联以接收从其排出的制动液的第一回流空间RRSV1和与第二对制动轮缸P2相关联以接收从其排出的制动液的第二回流空间RRSV2。本文中,第一回流空间RRSV1和第二回流空间RRSV2可以统称为回流空间,远程储蓄器RRSV还包括返回空间RRSV3,其与上述回流空间在底部间隔开,从而回流空间RRSV1和RRSV2中的制动液只有达到预设液位高度时才被允许进入返回空间RRSV3。在图示示例中,第一回流空间RRSV1和第二回流空间RRSV2相互也在底部间隔开,并且间隔开的高度也可以等于所述预设液位高度。可选地,返回空间RRSV3可以设计成与第一回流空间RRSV1或与第二回流空间RRSV2不间隔开而共用同一个空间。
所述ESP模块30还包括用于将助力器模块20的第一制动主缸MC1中的制动液引导和供应到第一对制动轮缸P1的第一主供液线路L1;用于将助力器模块20的第二制动主缸MC2中的制动液供应到第二对制动轮缸P2的第二主供液线路L2;用于使第一对制动轮缸P1和远程储蓄器RRSV的第一回流空间RRSV1流体联通以便从第一对制动轮缸P1排出的制动液能够返回第一回流空间RRSV1的第一回流线路L3;和使第二对制动轮缸P2和远程储蓄器RRSV的第二回流空间RRSV2流体联通以便从第二对制动轮缸P2排出的制动液能够返回第二回流空间RRSV2的第二回流线路L4。
如上面已经指出的并且本领域内技术人员可以理解,第一对制动轮缸P1和第二对制动轮缸P2可以与同一个制动主缸和/或远程储蓄器的同一个回流空间相关联。在图示示例中,第一对制动轮缸P1和第二对制动轮缸P2可以分别是对角布置的左前LF和右后RR制动轮缸、以及右前RF和左后LR制动轮缸,但应理解,本申请也不仅限于此。
从图1中可以看出,助力器模块20与ESP模块30两者之间的连接包括在第一和第二主供液线路L1和L2上分别位于其第一和第二系统压力控制阀USV1和USV2和第一和第二制动主缸MC1和MC2之间的第一和第二接口Pt_MC1和Pt_MC2,所述接口可以是可操作地断开的。此外,ESP模块30的远程储蓄器RRSV的返回空间RRSV3通过任何形式的管路T与助力器模块20的主缸储蓄器MRSV流体联通。ESP模块30的远程储蓄器RRSV、特别是其返回空间RRSV3可以布置成高于助力器模块20的主缸储蓄器MRSV使得远程储蓄器RRSV的返回空间RRSV3中的制动液能够在自身重力的作用下返回主缸储蓄器MRSV。
在用于第一对制动轮缸P1的第一主供液线路L1上,沿着制动液流向制动轮缸的方向依次设置有:用于测量该线路L1上的制动液压力的压力传感器PS1;第一系统压力控制电磁阀USV1;以及分别位于两个制动轮缸进口处的常通式进液阀-左前进液阀LFEV和右后进液阀RREV。在第一回流线路L3上分别在两个制动轮缸出口处设置常断式出液阀-左前出液阀LFAV和右后出液阀RRAV。第一中间连接管路L5使第一回流线路L3与第一主供液线路L1流体联通,并且设置有靠近第一回流线路L3布置的第一泵PE1和可选的靠近第一主供液线路L1布置的第一缓冲器D1,第一中间连接管路L5的一端连接到远程储蓄器或第一主供液线路L1上第一系统压力控制电磁阀USV1和第一对制动轮缸P1的进液阀之间的一位置,另一端连接到第一回流线路L3上远程储蓄器RRSV(具体为其第一回流空间RRSV1的第一过滤器F1)和第一对制动轮缸P1的出液阀之间的一位置。与第一对制动轮缸P1相对应地,用于第二对制动轮缸P2的第二主供液线路L2包括第二系统压力控制电磁阀USV2和常通式左后和右前进液阀LREV和RFEV;第二回流线路L4包括常断式的左后和右前出液阀LRAV和RFAV。第二中间连接管路L6使第二回流线路L4与第二主供液线路L2流体联通,并且设置有第二泵PE2和可选的第二缓冲器D2。各系统压力控制阀和各进液阀分别可以是可调节开度的电磁阀形式。ESP模块30还包括选择性地驱动或控制第一中间连接管路L5上的第一泵PE1和第二中间连接管路L6上的第二泵PE2两者的电机M。
如上所述,在本车辆制动系统中设置有两个分离的制动液储蓄器。其中一个是助力器模块20的主缸储蓄器MRSV,与现有技术配置中唯一设置的一体式制动液储蓄器相比,其容积和几何结构较小且是固定不变的,不设注油口。虽然图中未示出、但优选主缸储蓄器MRSV也设计成包括两个在底部相互隔开的分别对应于第一和第二主缸MC1和MC2的第一和第二空间。容积和几何结构减小了的主缸储蓄器MRSV使得助力器模块20的总体积和重量减小,助力器模块20通常以悬臂梁形式安装于车辆中防火墙附近、靠近制动踏板,安装空间有限,安装位置刚度有限,体积和重量的减小是具有优势的。此外,因为主缸储蓄器MRSV具有固定不变的几何结构以及接口特征,所以与其相关的零部件结构也只需一种,不需要其它变体,特别是无需根据客户的需求进行改变。
另一个制动液储蓄器是ESP模块30的远程储蓄器RRSV,图示的远程储蓄器带有注油口,可以设置成与大气连通,例如设有通气口,内部是常压的。本远程储蓄器RRSV的容积可以根据不同的液量和安装需求来系列化地设计容积和外形,以满足不同车型对制动液储存量的不同需求。远程储蓄器MRSV的容积可以设计得很大,解决了主缸储蓄器MRSV储存能力有限的问题,提供冗余制动液,这对于保障高度自动驾驶模式的安全是特别有利的。
如图示,远程储蓄器RRSV的第一回流空间RRSV1和第二回流空间RRSV2并排设置、在底部相互间隔开并且都与和主缸储蓄器MRSV连通的返回空间RRSV3间隔开,一方面,这确保了第一和第二回流空间RRSV1和RRSV2中始终保持有预设液位高度的制动液,由此提供制动液独立存储功能;另一方面,第一和第二回流空间中的制动液只有在液位高于预设液位值时才流体连通,这样布置的优势还在于从制动轮缸返回的有压力波动的制动液不会直接经由返回空间RRSV3回到主缸储蓄器MRSV。在远程储蓄器RRSV的返回空间RRSV3与第一回流空间RRSV1或第二回流空间RRSV2形成单一一个空间的情况下,通过合理设置通向管路T的出油口的高度也能实现此效果。换句话说,这提供了与现有技术的车辆制动系统的回流线路上的低压蓄能器相当的功能,所以本申请的车辆制动系统无需再设置低压蓄能器,消除了与其有关的腐蚀问题以及与其相关联的零部件。
远程储蓄器RRSV相对于主缸储蓄器MRSV具有高度差H>0(图1)使得返回空间RRSV3中的制动液只依靠重力即可“平稳”地返回主缸储蓄器MRSV。这样,容积系列化的远程储蓄器RRSV的安装位置可以较高且更为灵活,安装位置越高,遭受腐蚀和泥水进入的可能性越低,越有利。另外,在带有气泡的制动液返回第一回流空间RRSV1和/或第二回流空间RRSV2时,气泡和制动液进行分离后,没有气泡的制动液才会依靠重力返回主缸储蓄器MRSV,此时主缸储蓄器MRSV的制动液几乎没有压力波动。虽然图中未示出,但本申请的车辆制动系统还包括远程储蓄器RRSV低于主缸储蓄器MRSV的情形,在该情形中注油口设置在主缸储蓄器上并且主缸储蓄器被设置为与大气连通。
如上述,各制动轮缸的回流线路L3和L4将从制动轮缸排出的制动液引导向常压的远程储蓄器RRSV,而非处于高压的制动主缸MC,所以补偿供液线路上不再设置高压开关阀(HSV)或其它液压部件,简化了补偿供液线路的配置,一定程度上节省了成本,并且消除了与此有关的噪音以及实现了更高的车辆NVH性能。因为从制动轮缸排出的制动液并不排放到与制动踏板10相关联的制动主缸MC,所以不会引起制动踏板10的振动或抖动,驾驶员也就感受不到振动,为驾驶员提供更好的驾驶体验。
上面从总体上描述了本申请的车辆制动系统的配置,以及其区别于并且优于现有技术配置的一些特点和优势,下面详细描述该制动系统的各种操作以及其具有的其它优势。
首先图2-4示意了利用图1的车辆制动系统进行车辆防抱死制动的原理,具体为制动轮缸的增压-保压-减压操作的循环过程,本申请中术语“增压”和“建压”含义相同,可以互换地使用;术语“减压”和“泄压”含义相同,可以互换地使用。请注意,为简单起见,下面的描述将只针对第一对制动轮缸P1(左前和右后制动轮缸LF和RR)进行,本领域技术人员理解,所有针对第一对制动轮缸P1的描述都同样适用于第二对制动轮缸P2。
图2为第一对制动轮缸P1的增压操作。其中,车辆处于正常行驶状态中,制动踏板10被踩下,制动力经助力器模块20的助力器B放大后使制动主缸的活塞移动,将第一制动主缸MC1内加压的制动液输送入第一主供液线路L1。来自第一制动主缸MC1的被加压的制动液经由常通式第一系统压力控制电磁阀USV1以及各进液阀LFEV和RREV进入第一对制动轮缸P1,此时各制动轮缸的常断式出液阀LFAV和RRAV未通电,处于切断状态。由此,第一对制动轮缸内的两个轮缸内的制动液压力(或称为轮缸压力)PWC在增大,但正在增大的轮缸压力PWC仍小于当前工况下的车轴抱死压力——后轴抱死压力PRA和前轴抱死压力PFA。对于当前的多数车型来说,通常后轴抱死压力PRA被设计为小于前轴抱死压力PFA,即此时,PWC<PRA<PFA。第一中间连接管路L5中,第一缓冲器D1的单向阀L5R的存在使得第一主供液线路L1内的制动液不能进入第一中间连接管路L5。
图3示意出第一对制动轮缸P1的保压操作。随着制动踏板10被持续踩下,第一对制动轮缸P1的PWC持续增大,PWC首先到达后轴抱死压力PRA。此时,右后制动轮缸RR的进液阀RREV被激活而从接通状态切换到切断状态,以阻止右后制动轮缸RR的轮缸压力RR-PWC进一步升高,并维持RR-PWC基本上等于或者稍小于PRA。第一主供液线路L1内的制动液只能继续进入左前制动轮缸LF从而其轮缸压力LF-PWC因未到达PFA而进一步升高。故而,此时各压力值关系可以表示为:PFA>LF-PWC>PRA≥RR-PWC。附图中,带阴影的阀表述该阀处于被激活的状态,例如图3的右后进液阀RREV即被激活状态而断开。
图4示意出第一对制动轮缸的减压操作。随着制动踏板10被持续踩下,左前制动轮缸LF的轮缸压力LF-PWC升高至PFA,用于左前制动轮缸LF的进液阀LFEV被激活而从接通状态切换到切断状态,以防止LF-PWC进一步升高而超过PFA。第一主供液线路L1中进液阀LFEV上游的压力、即来自制动主缸MC1的制动液压力、也即主缸压力PMC会大于PFA;另一方面,左前制动轮缸LF的出液阀LFAV和右后制动轮缸RR的出液阀RRAV被激活而从切断状态切换到接通状态,使左前制动轮缸LF和右后制动轮缸RR的制动液通过第一回流线路L3排放回第一回流空间RRSV1,第一回流线路L3上的压力标记为PR,制动轮缸内的LF-PWC和RR-PWC继而降低至分别低于PFA和PRA。之后,返回图2的增压操作再升高。
如此,车辆防抱死制动的过程即是制动轮缸不断重复图2-4的增压、保压和减压操作的过程,从而左前制动轮缸LF的制动液压力LF-PWC基本保持等于或稍低于(≤)PFA,并且右后制动轮缸RR的制动液压力RR-PWC基本保持等于或稍低于(≤)PRA,以便左前制动轮缸LF和右后制动轮缸RR分别基本上提供最大制动力。
在此防抱死制动过程中,本申请的车辆制动系统提供了包括从制动主缸供应制动液的第一主供液线路、第一回流线路和连接管路T的主缸供液模式,制动液流动方向为:从主缸储蓄器MRSV-制动主缸MC1-第一主供液线路L1-制动轮缸(LF和RR)-第一回流线路L3-远程储蓄器的第一回流空间(RRSV1)-远程储蓄器的返回空间(RRSV3)-连接管路T返回到主缸储蓄器MRSV。
除上述的主缸供液模式之外,本申请的车辆制动系统还提供了包括由第一中间连接管路L5提供的补偿供液线路和第一回流线路L3的ESP供液模式。例如,在长时间防抱死制动的情况下,制动液经由第一回流线路L3被持续排出,因而制动主缸中的制动液将要被用完,本申请车辆制动系统被配置成在此情况下自动从主缸供液模式切换到ESP供液模式。例如,根据助力器模块20的制动踏板行程传感器的信号在制动主缸中的制动液将要被用完的时刻或该时刻前的某一时刻进行该切换。该模式的切换包括,例如在由制动踏板行程传感器测得的制动主缸MC1的行程增加到预设值或以上时,从第一主供液线路L1切换到包括第一中间连接管路L5的补偿供液线路,以激活ESP供液模式:第一系统压力控制电磁阀USV1被自动激活,从接通状态切换到切断状态,同时自动激活电机M以驱动第一泵PE1。
补偿供液线路为:第一泵PE1抽取第一回流空间RRSV1内的制动液(因为图5的状态仍是图4的减压操作场景,即各制动轮缸正在将制动液排放到第一回流空间RRSV1,所以此处还抽取从各制动轮缸排放的制动液),将制动液经由第一中间连接管路L5送入第一主供液线路L1上第一系统压力控制电磁阀USV1和第一对制动轮缸P1的进液阀之间,以在图5的减压操作中维持供液线路中的基础压力。在图5的减压操作之后,将继续执行增压-保压-减压操作循环(图2-4的主缸供液模式与ESP供液模式的不同点仅在于制动液的供应源的区别)。
由此,本车辆制动系统提供的ESP供液模式下建压和保压操作中制动液的流动方向为:从第一回流空间RRSV1和/或制动轮缸(LF和RR)-第一泵PE1-第一缓冲器D1-进液阀(LFEV和RREV)到制动轮缸(LF和RR)。优选地,远程储蓄器RRSV可以设计成高于第一泵PE1的位置以利于在此模式中泵利用压力差吸收制动液。
如图5示,此时第一系统压力控制电磁阀USV1处于切断状态,当该阀USV1靠近第一对制动轮缸P1的端口的压力高于制动主缸MC1压力时,第一对制动轮缸P1实际提供的制动压力或制动效果与助力器模块20或者与助力器模块20相关联的制动踏板10处于脱离关联的“解耦”状态。当该阀USV1靠近第一对制动轮缸P1的端口的压力低于第一制动主缸MC1的压力时,主缸中的制动液仍可以通过第一系统压力电磁阀USV1中的单向阀USV1-R进入到制动轮缸,第一对制动轮缸P1实际提供的制动压力或制动效果与助力器模块20或者与助力器模块20相关联的制动踏板10仍然处于关联的“耦合”状态。附图中,带阴影的泵表述该泵处于工作的状态,例如图5的第一泵PE1即被电机M驱动而工作。
与示意出主缸供液模式的增压操作的图2相对应地,图6示意出ESP供液模式中采用补偿供液线路进行建压操作。如图示,第一系统压力控制电磁阀USV1被激活而断开,制动轮缸LF和RR的进液阀LFEV和RREV处于接通状态而出液阀LFAV和RRAV处于切断状态。第一泵PE1只抽取第一回流空间RRSV1的制动液并将其经由第一中间连接管路L5送入第一系统压力控制电磁阀USV1和第一对制动轮缸P1的进液阀之间,以供应到制动轮缸LF和RR内,使它们的压力LF-PWC和RR-PWC上升。
与现有配置中依赖低于大气压的负压从制动主缸吸取制动液不同,本申请的车辆制动系统在ESP供液模式下采用补偿供液线路进行建压操作时,远程储蓄器RRSV中的制动液在第一泵PE1的驱动力的作用下被抽取和加压、然后供应到制动轮缸的供液线路中,所以本申请的ESP模块不必须安装成低于制动主缸,而是可以在综合考虑诸如发动机仓的布置、车辆使用环境等诸多因素的基础上灵活地决定或改变安装位置。例如,ESP模块可以安装成高于制动主缸时以避免将ESP模块至于恶劣的环境中,比如路面上的盐、水、泥沙等,尽可能减少由此引发的腐蚀。
如上述,本申请的车辆制动系统在不设置低压蓄能器的情况下也可以提供主缸供液模式和ESP供液模式两者。对于本申请的车辆制动系统来说,自动采用ESP供液模式、即采用补偿供液线路进行建压操作的情形可以包括、但不限制于:在制动踏板行程传感器的输出为零或用于测量制动主缸内制动液压力的主缸压力传感器的输出为零时,ESP建压操作使车轮未发生抱死,如牵引力控制(TCS)功能;在制动踏板行程传感器的输出为零或主缸压力传感器的输出为零时,ESP建压操作使车轮发生抱死趋势,如在车辆正常行驶过程中自动触发了自动紧急制动(AEB)功能。主缸供液模式(即采用主供液线路从制动主缸供应制动液进行制动)和ESP供液模式(即采用补偿供液线路供应制动液进行建压)自动相互切换的情形可以包括、但不限制于:在制动踏板行程传感器的输出不为零或主缸压力传感器的输出不为零时,制动主缸和ESP联合建压操作使车轮未发生抱死,如车辆动态控制(VDC)功能;在制动踏板行程传感器的输出不为零或主缸压力传感器的输出不为零时,制动主缸和ESP先后建压操作使车轮发生抱死趋势,如防抱死制动(ABS)功能。
本申请的车辆制动系统还提供自动排气功能。参考图7,制动踏板10松开。一方面,第一主供液线路L1中的第一系统压力控制电磁阀USV1被激活而处于切断状态,制动轮缸LF和RR的进液阀LFEV和RREV处于常通状态,第一主供液线路L1和制动轮缸LF和RR都保持于轮缸压力PWC下;另一方面,制动轮缸LF和RR的出液阀LFAV和RRAV被激活而接通,制动液被从制动轮缸LF和RR排放到远程储蓄器的第一回流空间RRSV1,制动液中存在的空气被一同排放到与外界大气连通的远程储蓄器RRSV,进而排放到大气中。在制动踏板行程传感器检测到制动踏板10回到零位时或再延迟一段时间,第一系统压力控制阀USV1被置于常通状态,出液阀LFAV和RRAV被置于切断状态,从而使第一主缸MC1和第一对轮缸P1保持压力平衡。此即为自动排气操作。通常,自动排气操作在车辆实施坡道液压辅助(HHC)功能和车辆自动保持(AVH)功能时通过减压操作进行。
上面参考图2-7描述了本申请的车辆制动系统以纯液压方式进行车辆制动的情形。具有优势地,图1的车辆制动系统还能够提供与车辆的驱动电动机协同进行车辆制动,即用作混合或协同再生制动系统的液压部分,参考图8-11。特别是在车辆处于安全制动状态时,这是特别有利地,以充分利用车辆驱动电动机作为发电机使用时产生的能量。
在作为协同再生制动系统的液压部分协同工作时,驾驶员踩下制动踏板10,助力器B中的踏板行程传感器基于测得的制动踏板行程确定驾驶员期望或车辆需求的制动扭矩TDESIRED。此时,车辆的驱动电动机用作发电机,利用车辆滑行时的动能带动驱动电动机转子旋转而产生反转力矩TMOTOR,此力矩根据实时车速来确定。
如果驱动电机的反转力矩TMOTOR足以提供驾驶员期望或车辆需求的制动扭矩TDESIRED,即TMOTOR≥TDESIRED,此时液压制动系统无需再提供补偿制动扭矩TCOMPENSATE,即TCOMPENSATE=0,车辆处于纯再生制动方式,参考图8。在这种工况下,制动踏板10处于被踩下状态,制动液从第一制动主缸MC1经由第一主供液线路L1供应给所述第一对制动轮缸P1中的一个或两者,同时被供应制动液的(一个或两个)制动轮缸的出液阀也被激活而处于接通状态,所以被供应给制动轮缸的制动液继续经由第一回流线路L3返回到第一回流空间RRSV1。换句话说,在纯再生制动方式下,本申请的车辆制动系统作为协同再生制动系统的液压部分执行的是制动液从主缸储蓄器MRSV经由制动主缸MC1、第一主供液线路L1、制动轮缸和第一回流线路L3、最后返回或直接转移到远程储蓄器的第一回流空间RRSV1的过程,制动轮缸并不提供制动力,车辆制动的有效制动力或扭矩只来自于车辆的用作发电机的驱动电动机。在图8中,作为一个优选采用的示例,仅仅右后制动轮缸RR的进液阀RREV和出液阀RRAV都处于接通状态,左前制动轮缸LF的进液阀LFEV和出液阀LFAV都处于切断状态,即制动液仅仅通过右后制动轮缸RR从主缸储蓄器MRSV转移到远程储蓄器RRSV的第一回流空间RRSV1,但本申请不限于此。
图9示意的是车辆的驱动电动机产生的反转力矩TMOTOR不足以达到驾驶员期望或车辆需求的制动扭矩TDESIRED的工况,即TMOTOR<TDESIRED,此时需要本申请的液压制动系统提供补偿制动扭矩TCOMPENSATE(大致等于TDESIRED-TMOTOR)。本申请的车辆制动系统被配置为优先通过前轮(图示的左前)制动轮缸LF实现上述补充:左前进液阀LFEV和左前出液阀LFAV分别处于接通和切断的状态,左前制动轮缸LF内的压力增加,直到提供上述补偿制动力矩TCOMPENSATE。同时右后出液阀RRAV和进液阀RREV保持断开。当然,本领域内技术人员应理解,根据车辆型号或类型,此场景下也可能优先使用后轴上的制动轮缸或者前后轴上的所有制动轮缸提供补偿制动力矩TCOMPENSATE
基于图9的工况,如果车辆的驱动电动机提供的反转力矩TMOTOR进一步减小,即便左前制动轮缸LF的制动压力LF-PWC到达预设的安全最大制动压力值时产生的前轴补偿制动力矩FA-TCOMPENSATE也不能提供需要的补偿制动力矩TCOMPENSATE,则可以根据具体情况选择性地启用右后制动轮缸RR,即接通右后进液阀RREV,切断右后出液阀RRAV,使右后制动轮缸RR内的制动压力RR-PWC增加,通过精确地调节右后进液阀RREV的开度提供额外的补偿制动力矩RA-TCOMPENSATE,如图10所示。可选地,在一些示例中,本申请的车辆制动系统被配置为一旦在此工况中右后进液阀RREV已经接通,以提供额外的补偿制动力矩RA-TCOMPENSATE,即不再考虑车辆驱动电动机作为发电机提供的反转力矩TMOTOR的变化。然而,在其它可能的示例中,本申请的车辆制动系统也可以配置成,基于车辆驱动电动机作为发电机提供的反转力矩TMOTOR的实时变化,实时地调节右后进液阀RREV和/或左前进液阀LFEV的开度,以最大限度地利用所产生的反转力矩TMOTOR并保持目标的车辆减速度。
基于图10的工况,进一步地,当车辆的驱动电动机提供的反转力矩TMOTOR接近或等于零时,则需要协同再生制动系统的液压部分(即图1的车辆制动系统)提供一个更大的补偿制动扭矩TCOMPENSATE,该补偿制动扭矩TCOMPENSATE可以通过补偿供液线路对该对制动轮缸中的两个制动轮缸增压来实现。此时,第一系统压力控制阀USV1和电机M被自动激活,第一泵PE1通过第一回流线路L3抽取远程储蓄器RRSV的第一回流空间RRSV1内的制动液继续对所有轮缸进行增压操作,图11即示意的这种工况。图11区别于图10的不同点在于:图11中的供应到制动轮缸的制动液不是来自于制动主缸MC1,而是来自于远程储蓄器RRSV1。
基于图10的工况,如果车辆驱动电动机产生的反转力矩TMOTOR有所增大,意味着需要本申请的车辆制动系统(具体为左前制动轮缸LF)提供的补偿制动力矩TCOMPENSATE减小,这时需要泄压左前制动轮缸LF内的部分或全部压力。在本车辆制动系统作为协同再生制动系统的液压部分工作的工况下,左前制动轮缸LF的泄压操作被配置为通过右后进液阀RREV以及右后出液阀RRAV实现,见图12。具体来说,左前出液阀LFAV并未激活,仍保持切断状态,同时将左前进液阀LFEV、右后进液阀RREV和右后出液阀RRAV接通,左前制动轮缸LF中的制动液经由其进液阀LFEV、右后进液阀RREV、右后制动轮缸RR、右后出液阀RRAV以及第一回流线路L3返回远程储蓄器RRSV。此时,右后进液阀RREV的开度也可以被配置成是可调节的,以控制左前制动轮缸LF的制动压力LF-PWC和泄压速度。本领域内技术人员应理解,图12仅仅是此场景下的一种示例性泄压方式,本申请不限制于此,本领域内技术人员也可以设想不绕路右后制动轮缸RR,而是直接经由左前出液阀LFAV泄压的方式。
图13示意了协同再生制动操作的一种特定工况下解除制动时的情形。在此工况中,制动踏板10被踩下时的驾驶员期望或车辆需求的制动扭矩TDESIRED由三部分提供:车辆驱动电动机的反转力矩TMOTOR、左前制动轮缸LF和右后制动轮缸RR的制动力矩,而左前制动轮缸LF和右后制动轮缸RR的制动液压力LF-PWC和RR-PWC是不同的。此时驾驶员释放制动踏板10,解除制动,相应地驾驶员期望的制动扭矩TDESIRED逐渐减小为0,车辆驱动电动机的反转力矩TMOTOR通过控制逐渐降为0,左前制动轮缸LF和右后制动轮缸RR的泄压过程被配置成使左前制动轮缸LF内的制动液经由左前进液阀LFEV、第一主供液线路L1反向返回第一制动主缸MC1同时右后制动轮缸RR内的制动液经由右后出液阀RRAV、第一回流线路L3返回远程储蓄器RRSV的第一回流空间RRSV1。这样做的好处是:左前制动轮缸LF的压力LF-PWC和右后制动轮缸RR的压力RR-PWC不会相互影响;泄压速度快且泄压速度可以跟随制动踏板10的行程。
上面参考图1-13描述了本申请的车辆制动系统的各操作和功能。由上述可知,本申请的车辆制动系统通过在助力器模块20中提供容积较小、几何形状固定的主缸储蓄器,减小了助力器模块20的尺寸、安装空间和重量,简化了与主缸储蓄器相关联的结构设计、验证、制造、包装和运输成本;本申请通过在ESP模块中设置了容积能够根据需要可进行系列化设计且安装位置灵活的常压远程储蓄器,实现了制动液独立存储功能,节省了低压蓄能器及相关液压部件;本申请的车辆制动系统在执行主缸供液模式时通过驾驶员致动制动踏板10而驱动,在执行ESP供液模式时通过补偿供液线路中的泵提供动力从ESP模块的远程储蓄器中抽取,不再如现有技术的车辆制动系统的配置那样依赖于相对于大气压的负压来吸收制动主缸中的制动液,所以,本申请的ESP模块的安装位置更为灵活,不在必须低于制动主缸,这也使得车辆发动机仓的布置更为灵活;本申请通过使从制动轮缸排出的制动液排放到常压的远程储蓄器、而非制动主缸中,不但消除了补偿供液线路中高压部件(例如高压切换阀)的需要,降低了成本,而且消除了制动踏板的振动或抖动现象以及由此给驾驶员带来的不适,提高了车辆的NVH性能并改善了驾驶员的驾驶体验。本申请的车辆制动系统不但提供了原Two-Box式车辆制动系统的所有功能,还提供其它辅助功能,例如自动排气等,还能够用作协同再生制动系统。
本申请还涉及利用图1的车辆制动系统进行车辆制动的方法。该方法可以包括获取车辆状态信息并基于所述车辆状态信息确定车辆是否处于安全状态的第一步骤。在此步骤中,车辆的状态信息可以是车辆的速度、车辆的加速度或减速度、车辆的侧向加速度、车辆的横摆角速度、各个车轮的速度、方向盘转角、制动主缸的压力、制动车轮的滑移率和滑转率、制动踏板被踩下的行程、制动踏板被踩下的速度和加速度中的一个或多个。例如,下述条件中的一个或多个可以用来判定车辆处于安全状态:车辆的速度低于预设速度阈值;车辆的减速度低于预设减速度阈值;车辆的侧向加速度和车辆的横摆角速度分别低于预设阈值;各个制动车轮的滑移率和滑转率低于预设阈值、制动踏板被踩踏的行程低过预设行程阈值;制动踏板被踩踏的速度低过预设速度阈值。否则,即判定车辆处于非安全状态。
该方法可以包括在车辆处于安全状态的情况下执行协同再生制动方式的步骤。所述协同再生制动方式包括:基于制动踏板被踩下的行程确定需求的制动转矩;确定车辆驱动电动机作为发电机使用而产生的反转力矩,以及在所述反转力矩满足所述需求的制动转矩的第一情况下,使每一对制动轮缸中的一个或两个的进液阀和出液阀都接通,通过对应于该对制动轮缸的主供液线路将制动液供应到制动轮缸再经由对应于该对制动轮缸的回流线路排放到远程储蓄器;在所述反转力矩不能满足所述需求的制动转矩的第二情况下,使每一对制动轮缸中的一个或两个的进液阀接通,两个出液阀断开,通过对应于该对制动轮缸的主供液线路或补偿供液线路将制动液供应到制动轮缸。所述方法还包括在车辆处于非安全状态的情况下执行不考虑车辆驱动电动机作为发电机使用产生的反转力矩而执行纯液压制动方式,即通过主供液线路或补偿供液线路将制动液供应到所述每一对制动轮缸的纯液压制动方式的步骤。
本方法可以包括在每一对制动轮缸包括一个后轴制动轮缸和一个前轴制动轮缸时、在所述第一情况下使每一对制动主缸中的后轴制动轮缸的进液阀和出液阀接通。本方法还包括,在所述第二情况下,每一对制动轮缸中的前轴制动轮缸的进液阀接通,出液阀断开,并且基于所述电机反转力矩与需求制动转矩之间的差值选择性地接通每一对制动轮缸中的后轴制动轮缸的进液阀。可选地,一旦后轴制动轮缸的进液阀接通,即不再考虑车辆电动机产生的反转力矩的增大。在所述第二情况下,在每一对制动轮缸中的后轴制动轮缸的进液阀未接通的情况下,如若所述差值减小,则接通每一对制动轮缸中的后轴制动轮缸的进液阀和出液阀,即对前轴制动轮缸释放的制动液经由后轴制动轮缸和回流线路实现。如参考图14所描述的,在所述第二情况下解除制动时,使每一对制动轮缸中的前轴制动轮缸的制动液经由主供液线路排放到制动主缸,而每一对制动轮缸中的后轴制动轮缸的制动液经由回流线路排放到远程储蓄器。
本申请的车辆制动方法还包括:在车辆处于TCS或ESP其他主动建压操作完成时执行自动排气操作,其中所述系统压力控制阀被断开以实现制动轮缸的建压,同时每一对制动轮缸的出液阀被接通以允许制动轮缸的制动液排放到远程储蓄器,以此实现排气的目的。本申请的制动方法还包括在位于制动主缸与系统压力控制阀之间的制动液压力低于预设值时和/或主缸行程传感器探测到主缸行程大于预设值时自动从主缸供液模式切换到ESP供液模式,即激活电机M以驱动泵,开始从远程储蓄器抽取制动液来供应制动轮缸。在本方法中,补偿供液线路可以在制动踏板被踩下或者未被踩下(车辆自动制动)时执行。
本申请还涉及一种车辆制动系统的控制单元,其可以是车辆发电机电子控制单元的一部分,也可以是单独设置的控制单元。在图1的示例中,控制单元ECU可以集成于助力器模块20中。控制单元可以配置为执行本申请的上述车辆制动方法。本申请还涉及包括本控制单元的车辆制动系统。
如上述参考图1-13详细描述了助力器是电动助力器的车辆制动系统以及其使用方法,图14则示出了助力器是真空助力器时车辆制动系统的原理图。除助力器的形式不同外,其它的操作与图1的包括电动助力器的系统和使用方法基本上相同,这里不再重复。
图15示出了根据本申请的车辆制动系统的另一示例,其中所有出液阀共用一条回流线路L3,回流线路的一端分别与各个出液阀的出口相连,另一端与远程储蓄器的返回空间相连。其它各方面与在上面参考图1-13描述的实施例相同。这里不赘述。
从以上参考附图对具体示例的描述,本领域普通技术人员应该清楚,虽然本文描述的系统和方法构成本发明的示例性实施例,但本文所包含的发明不仅限于上述具体示例。在不脱离由以下权利要求限定的本发明的包含范围的情况下可以对具体配置进行多种改变,而这些改变都在本申请的保护范围内。

Claims (19)

1.一种车辆制动系统,所述车辆制动系统包括:
助力器模块(20),其包括:适于被车辆的制动踏板(10)致动的助力器(B),包括被所述助力器致动的活塞的制动主缸(MC),和与制动主缸(MC)流体联通的主缸储蓄器(MRSV);和
电子稳定程序模块(30),其包括远程储蓄器(RRSV),所述远程储蓄器与所述主缸储蓄器流体联通,所述远程储蓄器和所述主缸储蓄器中的至少一个设有注油口并与大气连通,
其中,所述电子稳定程序模块包括为车辆的两对制动轮缸中的每一对制动轮缸提供的主供液线路和补偿供液线路,还包括将制动轮缸与远程储蓄器流体连通以使得从制动轮缸排出的制动液能够返回远程储蓄器的回流线路,其中所述主供液线路将助力器模块的制动主缸和该对制动轮缸操作地连接以使得制动主缸中的制动液能够被供应到该对制动轮缸,所述主供液线路包括系统压力控制阀和各制动轮缸的进液阀;所述补偿供液线路包括将所述主供液线路上系统压力控制阀和进液阀之间的一位置与所述远程储蓄器或所述回流线路上远程储蓄器和各制动轮缸的出液阀之间的一位置流体联通的中间连接管路,所述中间连接管路包括泵,所述补偿供液线路被配置为在所述泵被激活时抽取所述远程储蓄器中的制动液通过中间连接管路供应至所述主供液线路。
2.根据权利要求1所述的车辆制动系统,其中,所述助力器是电动助力器(B)或真空助力器。
3.根据权利要求2所述的车辆制动系统,其中,所述远程储蓄器包括用于接收从所述两对制动轮缸中的第一对制动轮缸排出的制动液的第一回流空间,和用于接收从所述两对制动轮缸中的第二对制动轮缸排出的制动液的第二回流空间,第一和第二回流空间在底部间隔开并且在预设高度处流体联通。
4.根据权利要求3所述的车辆制动系统,其中,所述远程储蓄器还包括返回空间,所述返回空间与所述主缸储蓄器流体联通,所述返回空间与第一和第二回流空间两者都在底部间隔开或者与第一和第二回流空间中的一个是同一个空间。
5.根据权利要求4所述的车辆制动系统,其中,所述中间连接管路包括设置于所述泵和所述主供液线路之间的缓冲器。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的车辆制动系统,其中,所述电子稳定程序模块(30)被安装成高于或低于所述制动主缸。
7.根据权利要求1-5中任一项所述的车辆制动系统,其中,所述主缸储蓄器具有固定不变的几何结构,和/或所述远程储蓄器具有可系列设计的容积。
8.根据权利要求1-5中任一项所述的车辆制动系统,其中,
所述远程储蓄器被安装成高于所述主缸储蓄器,所述远程储蓄器被设置有注油口并与大气连通;或者
所述远程储蓄器被安装成低于所述主缸储蓄器,所述主缸储蓄器被设置有注油口并与大气连通。
9.根据权利要求1-5中任一项所述的车辆制动系统,其中,所述车辆制动系统包括用于所有制动轮缸的单一一个回液线路,或者为每一对制动轮缸分别提供一个回流线路。
10.一种利用根据权利要求1-9中任一项的车辆制动系统执行的车辆制动方法,包括下述步骤:
获取车辆状态信息并基于所述车辆状态信息确定车辆是否处于安全状态;
在车辆处于安全状态的情况下:
基于车辆的制动踏板被踩下的行程确定需求的制动转矩;
根据实时车速确定车辆的驱动电动机作为发电机使用而产生的反转力矩,以及
在所述反转力矩满足所述需求的制动转矩的第一情况下,执行纯再生制动方式,其中经由主供液线路将制动主缸的制动液供应到每一对制动轮缸中的一个或两个制动轮缸并且经由回流线路将制动轮缸中的制动液排放到远程储蓄器;或者,在所述反转力矩不能满足所述需求的制动转矩的第二情况下,执行协同再生制动方式,其中的增压和保压操作包括经由主供液线路或补偿供液线路将制动主缸或远程储蓄器中的制动液供应到每一对制动主缸中的一个或两个制动轮缸;以及
在车辆处于非安全状态的情况下执行纯液压制动方式,其中的增压和保压操作包括经由主供液线路或补偿供液线路将制动主缸或远程储蓄器中的制动液供应到所述每一对制动主缸。
11.根据权利要求10所述的车辆制动方法,其中,每一对制动轮缸包括一个后轴制动轮缸和一个前轴制动轮缸,其中:
在所述第一情况下,制动液只被供应到每一对制动轮缸中的后轴制动轮缸;
在所述第二情况下,在所述反转力矩与需求的制动转矩之间的差值小于所述前轴制动轮缸的最大预设轮缸压力时制动液只被供应到每一对制动轮缸中的前轴制动轮缸,并且在所述差值大于所述前轴制动轮缸的最大预设轮缸压力时,制动液被供应到该对制动轮缸中的所有两个制动轮缸。
12.根据权利要求11所述的车辆制动方法,其中,在所述第二情况下解除制动时,
在每一对制动轮缸中只有前轴制动轮缸被供应制动液时,使前轴制动轮缸的制动液经由前轴制动轮缸的进液阀、后轴制动轮缸的进液阀、后轴制动轮缸、后轴制动轮缸的出液阀以及回流线路返回远程储蓄器;
在每一对制动轮缸中的两个制动轮缸都被供应制动液时,使每一对制动轮缸中的前轴制动轮缸的制动液经由主供液线路排放到制动主缸,而每一对制动轮缸中的后轴制动轮缸的制动液经由回流线路排放到远程储蓄器。
13.根据权利要求10-12中任一项所述的车辆制动方法,其中,在所述纯液压制动方式中,在下述情况之一车辆制动系统自动触发将远程储蓄器中的制动液供应到制动轮缸的ESP供液模式:
在助力器模块的制动踏板行程传感器的输出为零或用于测量制动主缸内制动液压力的主缸压力传感器的输出为零且车轮未发生抱死时;
在制动踏板行程传感器的输出为零或主缸压力传感器的输出为零且车轮发生抱死趋势时。
14.根据权利要求10-12中任一项所述的车辆制动方法,其中,在所述纯液压制动方式中,在下述情况之一车辆制动系统自动在将制动主缸中的制动液供应到制动轮缸的主缸供液模式和将远程储蓄器中的制动液供应到制动轮缸的ESP供液模式之间切换:
在制动踏板行程传感器的输出不为零或主缸压力传感器的输出不为零且车轮未发生抱死时;
在制动踏板行程传感器的输出不为零或主缸压力传感器的输出不为零且车轮发生抱死趋势时。
15.根据权利要求14所述的车辆制动方法,其中,车辆制动系统从主缸供液模式到ESP供液模式的自动切换根据制动踏板行程传感器的信号在至少一种情况下进行;在制动主缸中的制动液将要被用完的时刻或该时刻前的某一时刻进行;在制动主缸的制动液压力低于预设压力值和/或主缸行程传感器探测到主缸行程大于预设值时。
16.根据权利要求10-15种任一项所述的车辆制动方法,还包括自动排气步骤,其中主供液线路中的系统压力控制电磁阀断开,各制动轮缸的进液阀和出液阀均接通。
17.根据权利要求10-16中任一项所述的车辆制动方法,其中,下述条件中的一个或多个不满足时,车辆处于非安全状态:
车辆状态信息包括车辆的行驶速度,所述行驶速度低于预设速度阈值;
车辆状态信息包括车辆的减速度,所述减速度低于预设减速度阈值;
车辆的侧向加速度和车辆的横摆角速度分别低于预设阈值;
车辆状态信息包括各个制动车轮的滑移率和滑转率,所述车轮的滑移率和滑转率分别低于预设阈值;
车辆状态信息包括制动踏板被踩踏的行程,所述制动踏板行程低过预设行程阈值;和
车辆状态信息包括车辆的制动踏板被踩下的速度,所述速度低于预设速度阈值。
18.一种用于根据权利要求1-9中所述的车辆制动系统的控制单元,所述控制单元被配置用于执行根据权利要求10-17中任一项所述的车辆制动方法。
19.根据权利要求1-9中任一项所述的车辆制动系统,包括根据权利要求18所述的控制单元。
CN202211060322.6A 2022-08-31 2022-08-31 车辆制动系统及车辆控制方法 Pending CN117657083A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211060322.6A CN117657083A (zh) 2022-08-31 2022-08-31 车辆制动系统及车辆控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211060322.6A CN117657083A (zh) 2022-08-31 2022-08-31 车辆制动系统及车辆控制方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN117657083A true CN117657083A (zh) 2024-03-08

Family

ID=90072129

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211060322.6A Pending CN117657083A (zh) 2022-08-31 2022-08-31 车辆制动系统及车辆控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN117657083A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9499143B2 (en) Brake system for a vehicle and method for operating a brake system of a vehicle
US9586486B2 (en) Control unit for a recuperative brake system of a vehicle and method for braking a vehicle
JP5012542B2 (ja) 車両用ブレーキ装置
JP5150410B2 (ja) ブレーキ装置
CN109641584B (zh) 液压控制装置以及制动系统
US20180162332A1 (en) Brake Apparatus
JP5632974B2 (ja) 液圧式車両ブレーキシステム
KR101724780B1 (ko) 차량 브레이크 시스템과 차량 브레이크 시스템 작동 방법
JP2014051285A (ja) 自動車のブレーキ装置およびそのための油圧装置、並びにブレーキ装置の操作方法
US20170240154A1 (en) Braking device for electric automobile
JP2014073836A (ja) 蓄圧器を備えた自動車用ブレーキ装置及びその作動方法
JP6935712B2 (ja) 車両の制動制御装置
US20110248559A1 (en) Method For Controlling The Activation Of A Hydraulic Vehicle Brake System And Electromechanical Brake Booster
JP2013006529A (ja) 車両用ブレーキ装置
JP5797542B2 (ja) ブレーキ装置
KR20160003688A (ko) 차량 유압 브레이크 시스템용 제어 장치, 차량용 유압 브레이크 시스템 및 차량 유압 브레이크 시스템의 작동 방법
US10202109B2 (en) Brake system for a vehicle and method for operating a brake system for a vehicle
KR20140006041A (ko) 차량용 브레이크 시스템 및 차량용 브레이크 시스템의 작동 방법
JP5947757B2 (ja) 液圧ブレーキシステム
JP2013023137A (ja) 車両用ブレーキ装置
JPWO2020241637A1 (ja) ブレーキシステム、制動力配分装置および電動ブレーキ装置
CN110712634B (zh) 用于车辆的制动装置
CN117657083A (zh) 车辆制动系统及车辆控制方法
KR101281999B1 (ko) 차량의 능동 유압 부스트 장치 및 그 제어 방법
JP2015145185A (ja) ブレーキ装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication