专利名称：机动车辆的结合再生制动和摩擦制动的制动系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有一个或多个车轮的车辆的制动系统，其具有摩擦制动和再生制动 能力。
背景技术：
设计和应用具有再生制动能力的车辆制动系统有特殊的挑战，因为再生制动的车 轮通常还需要摩擦制动能力。再生制动器和摩擦制动器必须一起用于再生制动的车 轮，因为再生制动有时无法使用。例如，当装于再生制动系统中的能量存储装置(例 如牵引电池或泵存储蓄电池)充满了电，则可能无法利用再生能力。而且，再生制动 能力通常小于一般摩擦制动能力。因此再生制动的车轮一定也要具有摩擦制动器，这 样在可预见的运行情况下确保车辆具有足够的制动力能力。
另一个有关于再生制动的问题产生于获取制动应用透明度的需求。因为再生制动 的车轮需要从通常与摩擦制动系统关联的液压制动主缸获得丧少的制动力，有必要通 过主动增压制动主缸来提供高压制动液。这是由关于驾驶者获知制动运行透明度的需 求所推动。换句话说，无论是否应用再生制动，需要寻找相等的制动踏板行程和踏板 力。该透明度确保提供给车辆驾驶者一致的制动踏板响应特征。
如上所述，已知主动增压制动主缸可用于混合动力车辆的再生制动系统。为了适 当地获得上述的透明度，通常可传送至摩擦制动器的液压力可通过使用电磁闽来限 定，所述电磁阀应用于液压或电子防抱死制动单元或稳定性控制单元、或牵引控制单 元(HECU)。然而，这些单元利用通常需要在高频运行非常短时间的阀门，由此对于 在本说明书中描述的结合再生制动和摩擦制动的制动系统类型而言它们总体上表现 不令人满意。
需要提供一种结合再生制动和摩擦制动的制动系统，其不仅包括常见的HECU, 而且包括一个或多个限压阀以允许在普通车轮上协调使用摩擦制动和再生制动，而避 免修改HECU硬件所带来的费用和复杂性。
发明内容
根据本发明的一方面，一种用于机动车辆的结合再生制动和摩擦制动的制动系统 包括主动增压制动主缸，其通过从制动主缸延伸至制动轮缸的制动管与多个制动轮缸 连接。制动控制单元与制动管连接。至少有一个减压阀位于从制动主缸延伸至作用于 可再生制动车轮的至少一个制动轮缸的制动管中的一个中。根据本发明的另一方面，减压阀可位于制动控制单元的上游或下游处。制动控制 单元自身可配置为电子防抱死制动单元，或为液压驱动防抱死制动单元、或为电子车 辆稳定性控制单元、或为电子牵引控制单元。
根据本发明的另一方面，制动系统可进一步包括与减压阀以并行流关系安装的旁 通阀。
根据本发明的再一方面，校准减压阀以防止制动液以低于预定压力的压力从制动 主缸流向作用于可再生制动车轮的制动轮缸，所述预定压力相应于在最大再生制动时 产生的制动力。可替代地，可校准减压阀以允许制动液以与连接于减压阀的制动管内 的上游液压成比例的压力，从制动主缸流向再生制动车轮的制动轮缸。
根据本发明的又一方面，减压阀可配置为机械驱动阀，或者配置为由控制器搡控 的电子驱动阀。
根据本发明的又一方面，根据本发明的主动增压制动主缸可配置为具有对角输出 的双腔制动主缸(a dual master cylinder),或者配置为具有前轮输出和后轮输出 的双腔制动主缸。
根据本发明的又一方面，可以电子操控减压阀以便于当制动控制单元运行于稳定 性控制模式或牵引控制模式时使减压阀处于最小流量限制配置。
根据本发明的又一方面，机动车辆包括内燃发动机、由发动机驱动的再生动力传 动系统，该再生动力传动系统可运转地连接于多个车轮。能量存储装置连接于再生动 力传动系统。主动增压制动主缸通过制动管与多个制动轮缸连接，制动管也与制动控 制单元连接。减压阀可运转地与作用于连接于再生制动装置的车轮的制动轮缸中的一 个相关联。
根据本发明的另一方面，减压阀运转用于只要主动增压制动主缸的输出压力小于 预定输出压力，就阻止制动液流向至少一个可运转地关联于再生制动车轮的制动轮 缸，该预定输出压力为产生相当于最大再生制动量的制动量所需的输出压力。
根据本发明的又一方面，提供一种用于具有多个车轮的机动车辆的再生和摩擦制 动系统，包括主动增压制动主缸；多个连接于制动主缸的制动轮缸；与多个从制动主
缸延伸至多个制动轮缸的制动管连接的制动控制单元；与至少一个车轮连接的再生制 动装置；以及位于从制动主缸延伸至与连接到再生制动装置的车轮可运转地关联的至 少 一个制动轮缸的制动管中的 一个内的至少 一个减压阀。
根据本发明的又一方面，提供一种机动车辆，包括内燃发动机；由发动机驱动的 再生动力传动系统，该再生动力传动系统可运转地连接于多个车轮；连接于再生动力 传动系统的能量存储装置；主动增压制动主缸；多个连接于制动主缸的制动轮缸；与 多个从制动主缸延伸至多个制动轮缸的制动管连接的制动控制单元；以及位于从制动 主缸延伸至与连接到再生制动装置的车轮中的一个可运转地关联的至少一个制动轮 缸的制动管中的一个内的至少一个减压阀。根据本发明的系统其优点是可在液压/电子控制单元(HECU)中釆用标准设计的 电磁阀，由此减少在混合动力车辆中采用再生制动系统的成本。
根据本发明的系统的另一个优点是可容易控制主动增压制动主缸产生的制动力 而无需在车辆系统中使用大量额外电子器件。
本发明的其他优点和特征对本说明书的阅读者将是显而易见的。
图l为具有根据本发明的制动系统的机动车辆的示意图。
图2为装于车辆中的具有前/后制动回路分路的制动系统的示意图。
图3类似于图2，但显示了具有对角制动回路分路的制动系统。
图4描述了根据本发明的另 一方面具有电子控制减压阀的制动系统。
具体实施例方式
如图l所示，车辆10由发动机22驱动，并具有多个车轮14a和14b。制动轮缸 20作用于车轮14a,且制动轮缸18作用于车轮14b。车轮14b均为可再生制动。装 于再生制动系统内的马达/发电机26,可包含电动马达发电机或者液压马达/泵，并 在控制器40的指令下提供再生制动。马达/发电机26连接于能量存储装置30,该能 量存储装置30可配置为牵引电池，或者为液体蓄电池，或者为本领域技术人员已知 的、本说明书共同揭示的、以及与马达/发电机26兼容的其他任何类型的装置。车轮 14b可再生制动，这样可对能量存储装置30再充电，或者车轮14b也可通过制动轮 缸18使用摩擦制动器制动。而且，车轮Mb可同时应用再生制动和摩擦制动来制动。
装于车辆10内的制动系统包括连接于主动增压制动主缸32的制动踏板33。无 论车辆IO通过再生制动还是通过摩擦制动来制动，制动主缸32提供一致的制动踏板 力和踏板行程。制动系统进一步包括液压或电子控制单元(HECU) 38,其连接于主动 增压制动主缸32和制动轮缸20、 18之间。示为48、 52和54的多个制动管，其从制 动主缸32延伸至HECU 38并最终延伸至制动轮缸18和20。 HECU 38可配置为电子防 抱死制动单元、或液压驱动防抱死制动单元、或电子车辆稳定性控制单元、或电子牵 引控制单元。此外，HECU 38可配置为不仅执行车辆稳定性控制而且执行电子牵引控 制和防抱死制动控制的单个单元。该细节适合于希望使用根据本发明的系统的用户。
图2展示了根据本发明的一个实施例，其中单个减压阀34安装在制动主缸32和 HECU 38之间。校准减压阀34用于防止制动液以低于预定压力的液压从制动主缸32 流向作用于可再生制动的车轮Mb的制动轮缸18，该预定压力相应于在最大再生制 动时产生的制动力。换句话说，只要制动主缸32的输出压力小于产生等于最大再生 制动量的制动量所需的输出压力，减压阀34即阻止制动液流向制动轮缸18。这样'车轮14b可再生制动，同时车轮14a可以用摩擦制动器来制动，而无需触发HECU 38
中所用的任何电子阀。
图2显示了前制动器与后制动器从制动主缸32分离为分立回路的配置。图3类 似于图2，但显示了对角制动回路分路。因此采用了两个减压阀34,每一个用于一个 后轮14b。图1和图2也显示了旁通阀36,其由电子控制器40搡控。旁通阀36如同 其名称所示，允许液体绕行通过减压阀34，以便在特定情况下(例如运行于牵引/稳 定性控制模式)允许HECU 38独立于减压阀34运行，从而允许HECU 38将液体从制 动主缸32的储液罐中引出，或在制动系统功能上减退时允许产生足够的制动力。
根据本发明的另一方面，可校准减压阀34以便于允许制动液以与制动主缸32产 生的上游液压成比例的压力从制动主缸32流向作用于再生制动的车轮14b的制动轮 缸18。
图4图示了根据本发明的一个实施例，其中控制器40操控减压阀44，以便于当 HECU 38运行于稳定性控制模式或需以最小流量限制流过延伸于制动主缸32和HECU 38之间的制动管52的其它模式时，将减压阀44置于最小流量限制配置。控制器40 可为独立式的，或与HECU38相集成，或与动力传动系统控制器或其他类型的车载控 制器相集成。
虽然本发明已经结合具体实施例作了有关描述，但应理解本领域的技术人员可做 出各种修改、变更和改装而不背离由权利要求所设定的本发明的主旨和范围。
权利要求
1、一种用于机动车辆的结合再生制动和摩擦制动的制动系统，包含主动增压制动主缸；多个连接于所述制动主缸的制动轮缸；多个从所述制动主缸延伸至所述制动轮缸的制动管；与所述多个制动管连接的制动控制单元；以及位于所述制动管中的一个内的至少一个减压阀。
2、 根据权利要求l所述的制动系统，其特征在于，所述至少一个减压阀位于从所 述制动主缸延伸至作用于可再生制动车轮的至少一个制动轮缸的制动管内。
3、 根据权利要求2所述的制动系统，其特征在于，所述至少一个减压闽位于所述 制动控制单元上游的位置。
4、 根据权利要求2所述的制动系统，其特征在于，所述至少一个减压阀位于所述 制动控制单元下游的位置。
5、 根据权利要求l所述的制动系统，其特征在于，所述制动控制单元包含电子防 抱死制动单元。
6、 根据权利要求l所述的制动系统，其特征在于，所述制动控制单元包含液压驱 动防抱死制动单元。
7、 根据权利要求l所述的制动系统，其特征在于，所述制动控制单元包含电子车 辆稳定性控制单元。
8、 根据权利要求l所述的制动系统，其特征在于，所述制动控制单元包含电子牵 引控制单元。
9、 根据权利要求l所述的制动系统，其特征在于，进一步包含与所述至少一个减 压阀以并行流关系安装的旁通阀。
10、 根据权利要求2所述的制动系统，其特征在于，校准所述减压阀用于防止制动液以低于预定压力的压力从所述制动主缸流向所述作用于可再生制动车轮的至少 一个制动轮缸，所述预定压力相应于在最大再生制动时产生的制动力。
11、 根据权利要求2所述的制动系统，其特征在于，校准所述减压阀以允许制动 液以与连接于所述减压阀的制动管内的上游液压成比例的压力从所述制动主缸流向 所述作用于可再生制动车轮的至少一个制动轮缸。
12、 根据权利要求l所述的制动系统，其特征在于，所述至少一个减压阀包含机 械驱动阀。
13、 根据权利要求l所述的制动系统，其特征在于，所述制动主缸包含具有对角 输出的双腔制动主缸。
14、 根据权利要求l所述的制动系统，其特征在于，所述制动主缸包含具有分离 的前轮输出和后轮输出的双腔制动主缸。
全文摘要
一种用于机动车辆的结合再生制动和摩擦制动的制动系统，包括主动增压制动主缸和多个连接于制动主缸的制动轮缸。制动控制单元连接于从制动主缸延伸至制动轮缸的制动管。至少一个减压阀位于制动管中的一个，以便当再生制动没有驱动作用于再生制动车轮的制动轮缸时，允许主动增压制动主缸驱动制动轮缸中选择的一些制动轮缸。
文档编号B60T11/10GK101417648SQ200810169678
公开日2009年4月29日 申请日期2008年10月9日 优先权日2007年10月25日
发明者约翰·帕特里克·乔伊斯 申请人:福特环球技术公司