具有ABS模仿的车辆制动系统的制作方法

本披露涉及车辆制动系统。具体地，本发明涉及一种包括主制动单元和次制动单元的车辆制动系统。

技术实现要素：

在一个方面，一种车辆制动系统包括：轮缸、制动踏板、被配置用于接收来自所述制动踏板的输入的主缸、连接至所述主缸的主缸回路、主制动单元、以及次制动单元。所述主制动单元包括第一电致动压力产生单元，所述第一电致动压力产生单元不同于所述主缸并且可操作用于在主操作模式下与所述主缸回路解除联接地在所述轮缸处产生制动力。所述次制动单元包括：第二电致动压力产生单元，所述第二电致动压力产生单元不同于所述主缸并且可操作用于在次操作模式下在所述轮缸处产生制动力；多个阀，所述多个阀被配置用于在打开位置与关闭位置之间转换，以在所述主操作模式下在制动期间失去牵引力时在所述轮缸处提供防抱死制动；以及控制器，所述控制器被编程用于致动所述多个阀，并且进一步被编程用于在所述主操作模式下在失去牵引力时致动所述第二电致动压力产生单元，以在所述主缸回路内产生脉动，从而在所述制动踏板处提供指示所述防抱死制动的反馈力。

在另一方面，一种在车辆制动系统中提供防抱死制动的方法包括：对线控制动制动单元加以电致动，以在轮缸处产生制动力；使用控制器来对阀加以调制，以将压力脉动引入到所述轮缸处的所述制动力中，从而限定防抱死制动力；并且对与所述线控制动制动单元分离的次制动单元加以电致动，以在主缸与所述轮缸解除联接时在制动踏板处产生反馈力，所述反馈力与所述防抱死制动力分离并且是响应于在所述轮缸处引入压力脉动而提供的。

在又另一方面，一种车辆制动系统包括：轮缸；制动踏板，所述制动踏板被配置用于接收用户输入；主缸，所述主缸被配置用于接收来自所述制动踏板的输入；以及电机驱动的泵，所述电机驱动的泵可操作用于在第一制动模式下选择性地提供流体压力以产生到所述制动踏板的反馈力，在所述第一制动模式下，所述电机驱动的泵与所述轮缸解除联接，其中，所述电机驱动的泵可操作用于在第二制动模式下在所述轮缸处产生制动力。

附图说明

图1是包括主制动单元和次制动单元的车辆制动系统的示意图。

图2是图1的车辆制动系统的示意图，展示了在线控制动制动模式的abs情境下的流体路径。

图3是图1的车辆制动系统的示意图，展示了线控制动制动模式的abs情境下的另一流体路径。

图4是包括主制动单元和次制动单元的车辆制动系统的示意图，并且展示了线控制动制动模式的abs情境下的流体路径，所述次制动单元具有单独的贮存器。

具体实施方式

图1展示了车辆制动系统20。车辆制动系统20是包括主制动单元22、次制动单元24、流体贮存器26、制动踏板28、以及在多个出口端口90处连接至主制动单元22的多个轮缸30（如所示出的，所述车辆制动系统包括四个轮缸30）的双盒式制动系统。主制动单元22是包括用于连接至例如次制动单元24、轮缸30和贮存器16的入口/出口端口（例如，端口70、90）的单个单元。主制动单元22包括主缸32，所述主缸经由输入杆28a与制动踏板28处于直接关系，使得在主缸32与制动踏板28之间不存在制动助力器。因此，制动踏板28直接通过输入杆28a来对主缸32加以致动。主缸32是具有通过对应的主缸弹簧32c、32d偏置到未致动位置的两个主缸活塞32a、32b的串联主缸。车辆制动系统20进一步包括两个独立的制动回路10、12。每个制动回路10、12从与主缸活塞32a、32b之一相关联的腔室延伸、穿过主制动单元22、进入并穿过次制动单元24，经由主制动单元22的返回端口70之一返回到主制动单元22，并且到这四个轮缸30中的两个轮缸。

主制动单元22进一步包括电子控制压力产生单元34，所述电子控制压力产生单元可操作用于在线控制动操作模式下将来自主制动单元22的制动力施加到轮缸30。如所示出的，电子控制压力产生单元34是由电动机38驱动来对主制动单元22和轮缸30进行加压的柱塞36。控制阀34a被配置用于在打开位置与关闭位置之间转换，并且可操作来选择性地在关闭位置将柱塞36的出口与轮缸30分离。主缸32和电子控制压力产生单元34是两个流体压力供应方。车辆制动系统20包括第三流体压力供应方、马达驱动的泵，这将在以下更详细地解释。

主制动单元22进一步包括踏板感觉模拟器42。模拟器42与主缸32处于选择性连通，以将与由用户提供给制动踏板28的力成比例的反馈中继给制动踏板28。踏板感觉模拟器42包括经由弹簧42b偏置到第一位置的被动式弹簧偏置柱塞42a。响应于对主缸32加以致动，弹簧偏置柱塞42a抵抗弹簧42b而平移，从而以基于固定特性（即，弹簧42b的弹簧常数）的比率压缩弹簧42b。模拟器42进一步包括在柱塞42a后侧上的出口42c。出口42c与贮存器26处于直接连通，以在柱塞42a后方向贮存器提供压力，并为所移位的流体提供逃逸路线。模拟器阀40位于模拟器42的上游（即，在主缸32与模拟器42之间）。模拟器阀40是常闭开关阀，并且被配置用于在打开位置与关闭位置之间切换，以选择性地允许主缸32与踏板感觉模拟器42之间的流体通道。

主制动单元22进一步包括多个阀，具体为：分离阀48、入口阀44和出口阀46。制动单元22包括用于每个回路10、12的单个分离阀48。分离阀48将轮缸30和第一电子控制压力产生单元34与次制动单元24分离。更具体地，分离阀48当关闭时将主缸32与轮缸30分离。主缸回路被限定为轮缸回路10、12在主缸32与分离阀48之间的部分。轮缸回路被限定为轮缸回路10、12在分离阀48与轮缸30之间的部分。

如图1所示的主制动单元22包括四个入口阀44和四个出口阀46，轮缸30中的每一个轮缸与各阀44、46之一相关联。每个入口阀44位于对应轮缸30与流体压力供应方之间。每个出口阀46位于对应轮缸30与贮存器26之间。入口阀44是常开控制阀，并且出口阀46是常闭控制阀。选择性地操纵（经由来自包括独立车轮速度传感器等传感器的反馈来打开和关闭至不同程度）入口阀44和出口阀46，以控制诸如防抱死制动系统（abs）、牵引力控制、或电子稳定性程序（esp）等制动方面。

次制动单元24包括第二电子控制压力产生单元50。第二压力产生单元50包括可操作用于驱动多个泵54、56的电机52。每个泵54、56具有联接的出口侧以对轮缸30中的两个轮缸进行加压（例如，第一泵54对前轮缸30进行加压，并且第二泵56对后轮缸30进行加压）。可替代地，第一泵54可以对左前轮缸30和右后轮缸30进行加压，并且第二泵56可以对右前轮缸30和左后轮缸进行加压。泵54、56通过每个回路10、12的高压选择器阀（hsv阀）62从贮存器26中抽吸流体。如果主缸32的活塞32a、32b阻挡贮存器26与回路10、12之间的流体路径，则泵54、56从主缸32中抽吸流体。随着流体被从主缸32抽出、压力下降，驾驶员可以继续移动制动踏板28。在其他情况下，主缸32内的压力将下降到主缸密封件（位于活塞32a、32b周围；未示出）将在轻微真空下偏转以允许流体从贮存器26流过的程度。

入口阀64与每个hsv阀62并联地位于主缸32与对应泵54、56之间。入口阀64是可电子控制的以通过在关闭位置与打开位置之间转换来维持或修改入口阀64两端的压力差，并且可操作来维持多个在这些位置之间的打开位置。当处于打开位置时，每个入口阀64提供从主缸32到切换阀58的流体路径。

切换阀58位于次制动单元24内并且被偏置打开，但是可关闭来阻挡从主缸32到轮缸30的流体路径。切换阀58的出口侧提供到轮缸30的流体路径（返回通过主制动单元22）。图1展示了仅两个切换阀58的出口直接连接回至主制动单元22。可替代地，所有四个切换阀58的出口可以与主制动单元22的两个返回端口或入口端口70处于连通。切换阀58中的所有或一些切换阀的出口侧进一步提供经由出口阀66到达储能器60的流体路径。切换阀58可以与分离阀48类似地起作用，以在关闭时将主缸32与轮缸30断开连接。因此，可以以其他方式将主缸回路限定成在主缸32与切换阀58之间，并且可以将轮缸回路限定成在切换阀58与轮缸30之间。

出口阀66被定位在切换阀58的下游，并且在打开位置与关闭位置之间是可控制的，并且可操作用于维持多个在这些位置之间的打开位置。进一步地，入口阀66是可电子控制的以在打开位置与关闭位置之间脉动来使流体从主缸32穿过入口阀64和切换阀58移动到对应储能器60。每一对出口阀66（即，与两个回路10、12相关联的）关于储能器60被填充的填充方向被定位在对应储能器60的上游。

每个储能器60与第一制动回路10和第二制动回路12之一相关联。每个储能器60被配置用于选择性地当入口阀64、切换阀58和出口阀66处于打开位置时从主缸32接收流体，以将流体从主缸32引导到储能器60。每个储能器60设置有经由止回阀68到达对应泵54、56的入口侧的分供路径。每个储能器60进一步被配置用于存储流体，直到被电子控制成释放所述流体或使其返回。

制动系统20进一步包括控制器80。控制器80被编程用于接收来自制动系统20的各种传感器的信号。这些传感器可以包括例如在第一回路10和/或第二回路12内的压力传感器，以及可操作用于测量到制动踏板28的输入的踏板输入传感器（例如，踏板行程传感器、踏板压力/力传感器、车轮速度传感器等）。控制器80进一步可操作用于向制动系统20的各个部件提供电信号以致动例如第一电子控制压力产生单元34的电机38、第二电子控制压力产生单元50的电机52以及各种阀34a、40、44、46、48、58、62、64、66。

制动系统20可在以下两种模式下操作：标准线控制动模式和备用模式。在标准线控制动模式下，用户向制动踏板28提供输入，使主缸活塞32a、32b移位，并且由此使流体从主缸32移位。响应于来自传感器（例如，压力传感器、踏板输入传感器等）的信号，电子控制压力产生单元34的电机38，被致动以将驱动力施加在柱塞36上，由此对制动流体进行加压来在轮缸30处提供制动力。切换阀58（和/或分离阀48）关闭，从而禁止来自主缸32的流体直接影响轮缸30。模拟器阀40打开，使得踏板感觉模拟器42与主缸32处于连通，以向制动踏板28和操作者提供反馈。所述反馈与由用户在制动踏板28处提供的输入相对应。

制动系统20可用标准线控制动模式内的abs（防抱死制动）情境和非abs致动情境来操作。abs情境在一个或多个车辆车轮处失去牵引力并且需要防抱死制动时发生。如果需要防抱死制动，则利用abs情境，使得经由控制器80来操纵或调制入口阀44和出口阀46，以在轮缸30处引入压力脉动以便以牵引力阈值维持制动。更具体地，控制器80使入口阀44和出口阀46脉动以在轮缸30处循环地释放和重新施加制动压力，由此在轮缸回路（即，与主缸回路解除联接的）中产生压力脉动。在非abs致动情境下，入口阀44处于常开位置，并且出口阀46处于常闭位置，使得由压力产生单元34产生的流体压力仅如以上所讨论地致动轮缸30。

当操作者向制动踏板28提供输入并且第一电子控制压力产生单元34不能够向轮缸30提供相应体积的流体时，利用备用模式。这种情境可以在以下情况下发生：例如，在传感器提供预定范围之外的信号的情况下，或者在电机38不能够激活柱塞36的情况下。可替代地，当不存在操作者输入（例如，处于自动制动、碰撞避免等）时，可以利用备用模式。备用模式可以是使用液压增压补偿的第一备用模式，或第二“推入（push-through）”备用模式。

在第一备用模式下，主缸活塞32a、32b移位，由此使流体从主缸32移位。响应于来自传感器（例如，压力传感器、踏板输入传感器等）的信号，hsv阀62打开，以使流体从主缸32移动到泵54、56的入口侧。控制器进一步对电机50加以致动来使得泵运行，从而使流体穿过打开的切换阀58、分离阀48、和入口阀44移动到轮缸30。由于未使用第一电子控制压力产生单元34，控制阀34a处于未致动（即，偏置）的关闭位置。模拟器阀40关闭，以防止流体到达踏板感觉模拟器42。类似于标准线控制动模式，第一备用输入模式可在abs情境（在对入口阀44和出口阀46加以操纵的情况下）和非abs情境下操作。

在第二电子控制压力产生单元50不能够向轮缸30提供足够制动力的情况下，控制器80可以打开入口阀64以建立直接来自主缸32的流体路径，从而在推入备用模式下通过切换阀58和分离阀48来在轮缸30处提供制动力。

在非线控制动制动系统中，主缸与轮缸处于连通，使得防抱死制动在制动踏板处提供熟悉的脉冲反馈。然而，线控制动制动单元必须在线控制动制动中将轮缸与主缸解除联接。因此，常规线控制动制动单元的防抱死制动不能够向制动踏板提供熟悉的脉冲反馈力。

图2展示了在线控制动制动模式内的abs情境下制动系统20如何向制动踏板28提供反馈。当控制器80基于传感器输出（例如，对车轮速度传感器输出进行比较）确定所施加的制动力超过牵引力极限从而导致瞬间滑移或车轮抱死时，对入口阀44和出口阀46加以操纵（例如，脉冲式打开和关闭）来限制或减小由压力产生单元34向轮缸30施加的制动力，从而避免持续车轮抱死。分离阀48和/或切换阀58关闭，以防止轮缸30处的abs流体压力脉动被传送至主缸32。

当在abs情境下致动入口阀44和出口阀46时，第二电致动压力产生单元50被致动以在制动踏板28处提供指示防抱死制动情境的反馈力。如图2中所展示的，通过第二压力产生单元50与轮缸30之间的流体分离，对第二压力产生单元50的致动不会修改或影响轮缸30处的流体压力。更具体地，在入口阀64和hsv阀62处于打开位置的情况下，由电机52驱动泵54、56，以使流体从泵54、56的入口侧移动穿过对应入口阀64、穿过对应hsv阀62并且回到泵54、56的入口侧。对应泵56、54、入口阀64和hsv阀62限定了由箭头a1、a2所展示的、流体在abs情境下循环通过的回路。第一回路（由箭头a1所展示）与第一制动回路10相对应，并且第二回路（由箭头a2所展示）与第二制动回路12相对应。

每个回路a1、a2与对应主缸腔室32c、32d处于流体连通，但不向主缸32提供增加的流体流量。每个回路a1、a2是自包含的，使得hsv阀62打开以接受由泵54、56通过入口阀64发送的相同流体体积。因此，在主缸32（和制动踏板28）处的唯一影响是在泵54、56操作期间基于各个泵送循环由脉动或脉冲力提供的增强感觉。因此，泵54、56可以在制动踏板28处提供脉动反馈，即使制动踏板28与在轮缸30处发生的脉动断开连接也是如此。

由泵54、56在制动踏板28处提供的脉动可以由控制器80在幅值和频率中的一者或两者上通过调整泵54、56的速度和/或对入口阀64、hsv阀62、切换阀58和出口阀66中的一个或多个阀进行的阀操纵来修改。因此，虽然由泵54、56提供的脉动响应可以由控制器80控制以仿效或匹配在轮缸30处提供的脉动的频率和幅值，但是这不是所有构造都需要的。泵54、56可以通过提供在驾驶员可辨别的幅值范围内的任何幅值的且在驾驶员可辨别的频率范围内的任何频率的脉动来代替地模仿轮缸30处的脉动。当模仿轮缸30处的脉动时，不管轮缸30处的脉动的幅值或频率如何，制动踏板28处的脉动仅与轮缸30处的脉动的定时（即，脉动发生的情况，对abs情境的激活）相对应。

可替代地，如图3中所示出的，可以打开出口阀66之一（即，每台泵54、56打开一个）来限定从对应泵54、56的出口侧通过切换阀58、出口阀66、止回阀68并且到达对应泵54、56的入口侧的回路。这样的回路（关于泵56用箭头a4示意性地示出）提供了将流体暂时移位到储能器60中的能力，由此除了高压脉动之外，还允许踏板上升和下降（即，类似于传统abs制动中感觉到的泵送感觉）。

如果如图4中所示出的，第二压力产生单元50设置有与主缸贮存器26分离的贮存器74，则次制动单元24可以与图2的次制动单元不同地起作用来在制动踏板28处提供脉动。利用贮存器74或多个贮存器（例如，每个回路10、12一个），泵54、56具有用于从中抽吸流体的流体源（当踩下制动踏板28时，主缸贮存器26被与泵54、56的入口切断开）。因此，泵54、56不需要绕回路a1、a2（图2）循环流体，而是能够通过使入口阀64脉动来直接向主缸腔室32c、32d提供流体。更具体地，（并且参照第一回路10），泵56从贮存器74中抽吸流体，从而对入口阀64建立压力。入口阀64打开短的持续时间，从而允许入口阀64两侧的压力差在制动踏板28处产生脉动，如由箭头a3所展示的。为了清楚起见，仅关于第一回路10展示出箭头a3，但是可以在第二回路12中类似地发生压力产生。另一个泵54（与第二回路12相关联）可以被同时致动或者可以不被使用。如果另一个泵54被致动，则其可以产生与所提供的脉动异相的脉动，由此修改在制动踏板28处感觉到的脉动的频率。可替代地，所述脉动可以与由泵56提供的脉动同相，由此修改在制动踏板28处感觉到的脉动的幅值。从泵54、56通过入口阀64提供的流体可以在来自入口阀64的脉冲之间分供到主缸贮存器26，以产生限定所述脉动的压力降低。可替代地，hsv阀62可以与入口阀64相反地打开，以提供回到贮存器74的泄流路径。

在主线控制动制动模式的abs情境下，致动泵54、56来提供abs反馈力。在主线控制动制动模式的正常非abs情境下，不使用泵54、56并且不向制动踏板28提供反馈。因此，泵54、56仅是在以下两种模式下可操作的：在备用次模式下，向轮缸提供流体压力，并且在主线控制动制动模式的abs情境中，在制动踏板28处提供指示abs情境的反馈力。

在以下权利要求中阐述了本披露的各种特征。