專利名稱：機(jī)動車輛的結(jié)合再生制動和摩擦制動的制動系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有一個或多個車輪的車輛的制動系統(tǒng)，其具有摩擦制動和再生制動 能力。
背景技術(shù)：
設(shè)計和應(yīng)用具有再生制動能力的車輛制動系統(tǒng)有特殊的挑戰(zhàn)，因為再生制動的車 輪通常還需要摩擦制動能力。再生制動器和摩擦制動器必須一起用于再生制動的車 輪，因為再生制動有時無法使用。例如，當(dāng)裝于再生制動系統(tǒng)中的能量存儲裝置(例 如牽引電池或泵存儲蓄電池)充滿了電，則可能無法利用再生能力。而且，再生制動 能力通常小于一般摩擦制動能力。因此再生制動的車輪一定也要具有摩擦制動器，這 樣在可預(yù)見的運行情況下確保車輛具有足夠的制動力能力。
另一個有關(guān)于再生制動的問題產(chǎn)生于獲取制動應(yīng)用透明度的需求。因為再生制動 的車輪需要從通常與摩擦制動系統(tǒng)關(guān)聯(lián)的液壓制動主缸獲得喪少的制動力，有必要通 過主動增壓制動主缸來提供高壓制動液。這是由關(guān)于駕駛者獲知制動運行透明度的需 求所推動。換句話說，無論是否應(yīng)用再生制動，需要尋找相等的制動踏板行程和踏板 力。該透明度確保提供給車輛駕駛者一致的制動踏板響應(yīng)特征。
如上所述，已知主動增壓制動主缸可用于混合動力車輛的再生制動系統(tǒng)。為了適 當(dāng)?shù)孬@得上述的透明度，通?？蓚魉椭聊Σ林苿悠鞯囊簤毫赏ㄟ^使用電磁閩來限 定，所述電磁閥應(yīng)用于液壓或電子防抱死制動單元或穩(wěn)定性控制單元、或牽引控制單 元(HECU)。然而，這些單元利用通常需要在高頻運行非常短時間的閥門，由此對于 在本說明書中描述的結(jié)合再生制動和摩擦制動的制動系統(tǒng)類型而言它們總體上表現(xiàn) 不令人滿意。
需要提供一種結(jié)合再生制動和摩擦制動的制動系統(tǒng)，其不僅包括常見的HECU, 而且包括一個或多個限壓閥以允許在普通車輪上協(xié)調(diào)使用摩擦制動和再生制動，而避 免修改HECU硬件所帶來的費用和復(fù)雜性。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一方面，一種用于機(jī)動車輛的結(jié)合再生制動和摩擦制動的制動系統(tǒng) 包括主動增壓制動主缸，其通過從制動主缸延伸至制動輪缸的制動管與多個制動輪缸 連接。制動控制單元與制動管連接。至少有一個減壓閥位于從制動主缸延伸至作用于 可再生制動車輪的至少一個制動輪缸的制動管中的一個中。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，減壓閥可位于制動控制單元的上游或下游處。制動控制 單元自身可配置為電子防抱死制動單元，或為液壓驅(qū)動防抱死制動單元、或為電子車 輛穩(wěn)定性控制單元、或為電子牽引控制單元。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，制動系統(tǒng)可進(jìn)一步包括與減壓閥以并行流關(guān)系安裝的旁 通閥。
根據(jù)本發(fā)明的再一方面，校準(zhǔn)減壓閥以防止制動液以低于預(yù)定壓力的壓力從制動 主缸流向作用于可再生制動車輪的制動輪缸，所述預(yù)定壓力相應(yīng)于在最大再生制動時 產(chǎn)生的制動力?？商娲兀尚?zhǔn)減壓閥以允許制動液以與連接于減壓閥的制動管內(nèi) 的上游液壓成比例的壓力，從制動主缸流向再生制動車輪的制動輪缸。
根據(jù)本發(fā)明的又一方面，減壓閥可配置為機(jī)械驅(qū)動閥，或者配置為由控制器搡控 的電子驅(qū)動閥。
根據(jù)本發(fā)明的又一方面，根據(jù)本發(fā)明的主動增壓制動主缸可配置為具有對角輸出 的雙腔制動主缸(a dual master cylinder),或者配置為具有前輪輸出和后輪輸出 的雙腔制動主缸。
根據(jù)本發(fā)明的又一方面，可以電子操控減壓閥以便于當(dāng)制動控制單元運行于穩(wěn)定 性控制模式或牽引控制模式時使減壓閥處于最小流量限制配置。
根據(jù)本發(fā)明的又一方面，機(jī)動車輛包括內(nèi)燃發(fā)動機(jī)、由發(fā)動機(jī)驅(qū)動的再生動力傳 動系統(tǒng)，該再生動力傳動系統(tǒng)可運轉(zhuǎn)地連接于多個車輪。能量存儲裝置連接于再生動 力傳動系統(tǒng)。主動增壓制動主缸通過制動管與多個制動輪缸連接，制動管也與制動控 制單元連接。減壓閥可運轉(zhuǎn)地與作用于連接于再生制動裝置的車輪的制動輪缸中的一 個相關(guān)聯(lián)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，減壓閥運轉(zhuǎn)用于只要主動增壓制動主缸的輸出壓力小于 預(yù)定輸出壓力，就阻止制動液流向至少一個可運轉(zhuǎn)地關(guān)聯(lián)于再生制動車輪的制動輪 缸，該預(yù)定輸出壓力為產(chǎn)生相當(dāng)于最大再生制動量的制動量所需的輸出壓力。
根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供一種用于具有多個車輪的機(jī)動車輛的再生和摩擦制 動系統(tǒng)，包括主動增壓制動主缸；多個連接于制動主缸的制動輪缸；與多個從制動主
缸延伸至多個制動輪缸的制動管連接的制動控制單元；與至少一個車輪連接的再生制 動裝置；以及位于從制動主缸延伸至與連接到再生制動裝置的車輪可運轉(zhuǎn)地關(guān)聯(lián)的至 少 一個制動輪缸的制動管中的 一個內(nèi)的至少 一個減壓閥。
根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供一種機(jī)動車輛，包括內(nèi)燃發(fā)動機(jī)；由發(fā)動機(jī)驅(qū)動的 再生動力傳動系統(tǒng)，該再生動力傳動系統(tǒng)可運轉(zhuǎn)地連接于多個車輪；連接于再生動力 傳動系統(tǒng)的能量存儲裝置；主動增壓制動主缸；多個連接于制動主缸的制動輪缸；與 多個從制動主缸延伸至多個制動輪缸的制動管連接的制動控制單元；以及位于從制動 主缸延伸至與連接到再生制動裝置的車輪中的一個可運轉(zhuǎn)地關(guān)聯(lián)的至少一個制動輪 缸的制動管中的一個內(nèi)的至少一個減壓閥。根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)其優(yōu)點是可在液壓/電子控制單元(HECU)中釆用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的 電磁閥，由此減少在混合動力車輛中采用再生制動系統(tǒng)的成本。
根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的另一個優(yōu)點是可容易控制主動增壓制動主缸產(chǎn)生的制動力 而無需在車輛系統(tǒng)中使用大量額外電子器件。
本發(fā)明的其他優(yōu)點和特征對本說明書的閱讀者將是顯而易見的。


圖l為具有根據(jù)本發(fā)明的制動系統(tǒng)的機(jī)動車輛的示意圖。
圖2為裝于車輛中的具有前/后制動回路分路的制動系統(tǒng)的示意圖。
圖3類似于圖2，但顯示了具有對角制動回路分路的制動系統(tǒng)。
圖4描述了根據(jù)本發(fā)明的另 一方面具有電子控制減壓閥的制動系統(tǒng)。
具體實施例方式
如圖l所示，車輛10由發(fā)動機(jī)22驅(qū)動，并具有多個車輪14a和14b。制動輪缸 20作用于車輪14a,且制動輪缸18作用于車輪14b。車輪14b均為可再生制動。裝 于再生制動系統(tǒng)內(nèi)的馬達(dá)/發(fā)電機(jī)26,可包含電動馬達(dá)發(fā)電機(jī)或者液壓馬達(dá)/泵，并 在控制器40的指令下提供再生制動。馬達(dá)/發(fā)電機(jī)26連接于能量存儲裝置30,該能 量存儲裝置30可配置為牽引電池，或者為液體蓄電池，或者為本領(lǐng)域技術(shù)人員已知 的、本說明書共同揭示的、以及與馬達(dá)/發(fā)電機(jī)26兼容的其他任何類型的裝置。車輪 14b可再生制動，這樣可對能量存儲裝置30再充電，或者車輪14b也可通過制動輪 缸18使用摩擦制動器制動。而且，車輪Mb可同時應(yīng)用再生制動和摩擦制動來制動。
裝于車輛10內(nèi)的制動系統(tǒng)包括連接于主動增壓制動主缸32的制動踏板33。無 論車輛IO通過再生制動還是通過摩擦制動來制動，制動主缸32提供一致的制動踏板 力和踏板行程。制動系統(tǒng)進(jìn)一步包括液壓或電子控制單元(HECU) 38,其連接于主動 增壓制動主缸32和制動輪缸20、 18之間。示為48、 52和54的多個制動管，其從制 動主缸32延伸至HECU 38并最終延伸至制動輪缸18和20。 HECU 38可配置為電子防 抱死制動單元、或液壓驅(qū)動防抱死制動單元、或電子車輛穩(wěn)定性控制單元、或電子牽 引控制單元。此外，HECU 38可配置為不僅執(zhí)行車輛穩(wěn)定性控制而且執(zhí)行電子牽引控 制和防抱死制動控制的單個單元。該細(xì)節(jié)適合于希望使用根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的用戶。
圖2展示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其中單個減壓閥34安裝在制動主缸32和 HECU 38之間。校準(zhǔn)減壓閥34用于防止制動液以低于預(yù)定壓力的液壓從制動主缸32 流向作用于可再生制動的車輪Mb的制動輪缸18，該預(yù)定壓力相應(yīng)于在最大再生制 動時產(chǎn)生的制動力。換句話說，只要制動主缸32的輸出壓力小于產(chǎn)生等于最大再生 制動量的制動量所需的輸出壓力，減壓閥34即阻止制動液流向制動輪缸18。這樣'車輪14b可再生制動，同時車輪14a可以用摩擦制動器來制動，而無需觸發(fā)HECU 38
中所用的任何電子閥。
圖2顯示了前制動器與后制動器從制動主缸32分離為分立回路的配置。圖3類 似于圖2，但顯示了對角制動回路分路。因此采用了兩個減壓閥34,每一個用于一個 后輪14b。圖1和圖2也顯示了旁通閥36,其由電子控制器40搡控。旁通閥36如同 其名稱所示，允許液體繞行通過減壓閥34，以便在特定情況下(例如運行于牽引/穩(wěn) 定性控制模式)允許HECU 38獨立于減壓閥34運行，從而允許HECU 38將液體從制 動主缸32的儲液罐中引出，或在制動系統(tǒng)功能上減退時允許產(chǎn)生足夠的制動力。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，可校準(zhǔn)減壓閥34以便于允許制動液以與制動主缸32產(chǎn) 生的上游液壓成比例的壓力從制動主缸32流向作用于再生制動的車輪14b的制動輪 缸18。
圖4圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其中控制器40操控減壓閥44，以便于當(dāng) HECU 38運行于穩(wěn)定性控制模式或需以最小流量限制流過延伸于制動主缸32和HECU 38之間的制動管52的其它模式時，將減壓閥44置于最小流量限制配置?？刂破?0 可為獨立式的，或與HECU38相集成，或與動力傳動系統(tǒng)控制器或其他類型的車載控 制器相集成。
雖然本發(fā)明已經(jīng)結(jié)合具體實施例作了有關(guān)描述，但應(yīng)理解本領(lǐng)域的技術(shù)人員可做 出各種修改、變更和改裝而不背離由權(quán)利要求所設(shè)定的本發(fā)明的主旨和范圍。
權(quán)利要求
1、一種用于機(jī)動車輛的結(jié)合再生制動和摩擦制動的制動系統(tǒng)，包含主動增壓制動主缸；多個連接于所述制動主缸的制動輪缸；多個從所述制動主缸延伸至所述制動輪缸的制動管；與所述多個制動管連接的制動控制單元；以及位于所述制動管中的一個內(nèi)的至少一個減壓閥。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的制動系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個減壓閥位于從所 述制動主缸延伸至作用于可再生制動車輪的至少一個制動輪缸的制動管內(nèi)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制動系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個減壓閩位于所述 制動控制單元上游的位置。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制動系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個減壓閥位于所述 制動控制單元下游的位置。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的制動系統(tǒng)，其特征在于，所述制動控制單元包含電子防 抱死制動單元。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的制動系統(tǒng)，其特征在于，所述制動控制單元包含液壓驅(qū) 動防抱死制動單元。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的制動系統(tǒng)，其特征在于，所述制動控制單元包含電子車 輛穩(wěn)定性控制單元。
8、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的制動系統(tǒng)，其特征在于，所述制動控制單元包含電子牽 引控制單元。
9、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的制動系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包含與所述至少一個減 壓閥以并行流關(guān)系安裝的旁通閥。
10、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制動系統(tǒng)，其特征在于，校準(zhǔn)所述減壓閥用于防止制動液以低于預(yù)定壓力的壓力從所述制動主缸流向所述作用于可再生制動車輪的至少 一個制動輪缸，所述預(yù)定壓力相應(yīng)于在最大再生制動時產(chǎn)生的制動力。
11、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制動系統(tǒng)，其特征在于，校準(zhǔn)所述減壓閥以允許制動 液以與連接于所述減壓閥的制動管內(nèi)的上游液壓成比例的壓力從所述制動主缸流向 所述作用于可再生制動車輪的至少一個制動輪缸。
12、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的制動系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個減壓閥包含機(jī) 械驅(qū)動閥。
13、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的制動系統(tǒng)，其特征在于，所述制動主缸包含具有對角 輸出的雙腔制動主缸。
14、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的制動系統(tǒng)，其特征在于，所述制動主缸包含具有分離 的前輪輸出和后輪輸出的雙腔制動主缸。
全文摘要
一種用于機(jī)動車輛的結(jié)合再生制動和摩擦制動的制動系統(tǒng)，包括主動增壓制動主缸和多個連接于制動主缸的制動輪缸。制動控制單元連接于從制動主缸延伸至制動輪缸的制動管。至少一個減壓閥位于制動管中的一個，以便當(dāng)再生制動沒有驅(qū)動作用于再生制動車輪的制動輪缸時，允許主動增壓制動主缸驅(qū)動制動輪缸中選擇的一些制動輪缸。
文檔編號B60T11/10GK101417648SQ200810169678
公開日2009年4月29日 申請日期2008年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月25日
發(fā)明者約翰·帕特里克·喬伊斯 申請人:福特環(huán)球技術(shù)公司