具有柱塞組件的車輛制動系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】具有柱塞組件的車輛制動系統(tǒng)
相關(guān)申請的交叉參考
本申請要求享有2013年3月15日提交的美國專利申請N0.13/843，485的權(quán)益。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明總體上涉及車輛制動系統(tǒng)。車輛通常借助液壓制動系統(tǒng)來減速和停車。這些系統(tǒng)改變起來復(fù)雜，但是基本制動系統(tǒng)典型地包括制動踏板、串聯(lián)式制動主缸、布置在兩個類似的但分開的制動回路中的流體導(dǎo)管和在每個回路中的車輪制動器。車輛的駕駛員操作制動踏板，所述制動踏板被連接到制動主缸。當(dāng)制動踏板被踩下時，制動主缸通過加壓制動流體而在兩個制動回路中產(chǎn)生液壓力。加壓的流體行進(jìn)通過兩個回路中的流體導(dǎo)管以致動在車輪處的制動缸來使車輛減速。
【背景技術(shù)】
基本制動系統(tǒng)典型地使用制動助力器，所述制動助力器向制動主缸提供力，所述力輔助由駕駛員所產(chǎn)生的踏板力。助力器可以被真空或液壓地操作。典型的液壓助力器感測制動踏板的運動并且產(chǎn)生加壓的流體，所述加壓的流體被引入到制動主缸中。來自助力器的流體輔助踏板力作用在制動主缸的活塞上，所述活塞在與車輪制動器流體連通的導(dǎo)管中產(chǎn)生加壓的流體。因而，由制動主缸所產(chǎn)生的壓力增大。液壓助力器通常位于制動主缸活塞附近并且使用增壓閥來控制施加到助力器的加壓的流體。
在不利的狀態(tài)下以受控的方式對車輛制動要求駕駛員精確地施加制動。在這些狀態(tài)下，駕駛員會容易施加過度的制動壓力，從而導(dǎo)致一個或多個車輪鎖死，使得車輪與路面之間產(chǎn)生過度的滑移。車輪抱死的狀態(tài)會導(dǎo)致更大的停車距離而可能失去方向控制。
制動技術(shù)的進(jìn)展已經(jīng)引入了防抱死制動系統(tǒng)(ABS)。ABS系統(tǒng)監(jiān)控車輪轉(zhuǎn)動行為并且選擇性地施加和接收在相對應(yīng)的車輪制動器中的制動壓力，以便將車輪轉(zhuǎn)速維持在所選的滑移范圍內(nèi)來實現(xiàn)最大制動力。雖然這樣的系統(tǒng)典型地適于控制車輛的每個制動輪的制動，但是某些系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展為控制僅多個制動輪的部分的制動。
包括作功閥和卸壓閥在內(nèi)的電子控制的ABS閥位于制動主缸與車輪制動器之間。ABS閥調(diào)節(jié)在制動主缸與車輪制動器之間的壓力。典型地，當(dāng)被促動時，這些ABS閥在三個壓力控制模式中操作:壓力施加、壓力放卸和壓力保持。在壓力施加模式期間，作功閥允許加壓的制動流體流入相應(yīng)的車輪制動器中以增大壓力，并且在壓力放卸模式期間，卸壓閥從其相關(guān)聯(lián)的車輪制動器釋放制動流體。在壓力保持模式期間，車輪制動器壓力通過關(guān)閉作功閥和卸壓閥二者而保持恒定。
為了在維持車輛穩(wěn)定性的同時實現(xiàn)最大的制動力，期望的是在前軸和后軸二者的車輪處實現(xiàn)最佳的滑移水平。在車輛減速期間，在前軸和后軸處需要不同的制動力以達(dá)到所需的滑移水平。因此，在前軸制動器和后軸制動器之間按比例分配制動壓力以在每個軸處實現(xiàn)最高的制動力。已知為動態(tài)后配比(DRP)系統(tǒng)的、具有這種能力的ABS系統(tǒng)使用ABS閥以分開地控制前輪和后輪上的制動壓力，以便在當(dāng)時的條件下在前軸和后軸處動態(tài)地實現(xiàn)最佳的制動性能。
制動技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展已經(jīng)引入了牽引力控制(TC)系統(tǒng)。典型地，現(xiàn)有的ABS系統(tǒng)已經(jīng)添加有閥以提供制動系統(tǒng)，所述制動系統(tǒng)控制加速期間的車輪轉(zhuǎn)速。在車輛加速期間的過大的車輪轉(zhuǎn)速導(dǎo)致車輪打滑和牽引力損失。電子控制系統(tǒng)感測到該狀態(tài)并且將制動壓力自動地施加到打滑的車輪的輪缸以減少滑移和增大可用的牽引力。為了實現(xiàn)最佳的車輛加速，即使制動主缸不被駕駛員所致動，加壓的制動流體也可用于輪缸。
在車輛運動例如拐彎期間，產(chǎn)生了動態(tài)力，所述動態(tài)力可以降低車輛穩(wěn)定性。車輛穩(wěn)定控制(VSC)制動系統(tǒng)通過選擇性地致動制動器來抵制這些力而改進(jìn)車輛的穩(wěn)定性。這些力和其它車輛參數(shù)通過傳感器檢測，所述傳感器發(fā)信號給電子控制單元。電子控制單元自動地操作壓力控制裝置以調(diào)節(jié)施加到具體各個車輪制動器的液壓壓力的量。為了實現(xiàn)最佳的車輛穩(wěn)定性，比制動主缸壓力大的制動壓力必須始終是可迅速得到的。
制動系統(tǒng)還可以用于再生制動以再捕集能量。在再生制動中使用電動馬達(dá)/發(fā)電機(jī)的電磁力以用于將制動轉(zhuǎn)矩的部分提供給車輛來滿足車輛的制動需要。制動系統(tǒng)中的控制模塊與動力傳動系控制模塊通信以提供在再生制動期間的協(xié)調(diào)制動以及用于車輪鎖死和打滑狀態(tài)的制動。例如，隨著車輛的操作員在再生制動期間開始制動，馬達(dá)/發(fā)電機(jī)的電磁能將用于將制動轉(zhuǎn)矩(即，用于將轉(zhuǎn)矩提供給動力傳動系的電磁阻力)施加到車輛。如果確定的是不再有足夠量的儲存器件來儲存從再生制動所回收的能量或如果再生制動不能滿足操作員的要求，則液壓制動將被促動以完成由操作員所要求的制動作用的全部或部分。優(yōu)選地，液壓制動以再生制動混合的方式操作，以便在電磁制動停止時有效地且不明顯地進(jìn)行再生制動混合。期望的是車輛運動應(yīng)當(dāng)平穩(wěn)地過渡改變到液壓制動，以便在車輛的駕駛員不知不覺間完全改變。
某些制動系統(tǒng)被構(gòu)造成使得即使制動系統(tǒng)會包括單個壓力源，在車輪制動器中的每個處的壓力還可以彼此被獨立地控制(被稱為多路復(fù)用操作)。因而，在壓力源下游的閥在其打開位置和關(guān)閉位置之間被控制以在車輪制動器內(nèi)提供不同的制動壓力。在美國專利N0.8，038，229、美國專利申請公布N0.2010/0026083、美國專利申請公布N0.2012/0013173和美國專利申請公布N0.2012/0306261中公開了這樣的多路傳輸系統(tǒng)，其通過參考包含于此。

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明涉及一種車輛制動系統(tǒng)，例如，這樣的制動系統(tǒng)，即，所述制動系統(tǒng)包括第一車輪制動器和第二車輪制動器以及制動踏板單元，所述制動踏板單元包括殼體和一對輸出活塞，所述一對輸出活塞被可滑動地布置在殼體中。一對輸出活塞在手動推過模式期間可運動成在第一輸出和第二輸出處產(chǎn)生制動致動壓力以用于分別致動第一車輪制動器和第二車輪制動器。柱塞組件用于在正常制動施加期間致動第一車輪制動器和第二車輪制動器，所述柱塞組件包括殼體和馬達(dá)，所述馬達(dá)安裝在殼體上以用于驅(qū)動致動器。致動器連接有第一活塞。第一活塞被可滑動地安裝在殼體內(nèi)以用于加壓在殼體中的第一流體室。第一流體室與第一車輪制動器連通。在殼體內(nèi)可滑動地安裝有第二活塞以用于加壓在殼體中的第二流體室。第二流體室與第二車輪制動器連通。無栗控制閥裝置包括第一控制閥，所述第一控制閥調(diào)節(jié)流體在第一流體室與第一車輪制動器之間的流動。第二控制閥調(diào)節(jié)流體在第二流體室與第二車輪制動器之間的流動。隔離閥裝置將制動系統(tǒng)在正常制動模式與手動推過模式之間切換，在所述正常制動模式中增壓壓力從柱塞組件被供給到車輪制動器，在所述手動推過模式中制動致動壓力從制動踏板單元被供給到車輪制動器。
[0001]本發(fā)明的各個方面對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言當(dāng)參照附圖閱讀時將從以下優(yōu)選實施例的詳細(xì)說明而變得顯而易見。
【附圖說明】
圖1是制動系統(tǒng)的第一實施例的示意圖；
圖2是圖1的制動系統(tǒng)的制動踏板單元組件的放大的示意性剖視圖，所述制動踏板單元組件示出為處于其休止位置中；
圖3是圖1的制動系統(tǒng)的柱塞組件的放大的示意性剖視圖，所述柱塞組件示出為處于其休止位置中；
圖4是制動系統(tǒng)的第二實施例的示意圖；
圖5是圖4的制動系統(tǒng)的柱塞組件的放大的示意性剖視圖，所述柱塞組件示出為處于其休止位置中；
圖6是可以在圖5的制動系統(tǒng)中使用的柱塞組件的第三實施例的剖視圖，其中，所述柱塞組件示出為處于休止位置中；
圖7是圖6的柱塞組件的剖視圖，所述柱塞組件示出為處于滿沖程位置中；
圖8是柱塞組件的第四實施例的剖視圖。
【具體實施方式】
現(xiàn)在參照附圖，在圖1中示意性地示出總體上由10指示的車輛制動系統(tǒng)的第一實施例。制動系統(tǒng)10是液壓助力制動系統(tǒng)，在所述液壓助力制動系統(tǒng)中增壓的流體壓力用于施加用于制動系統(tǒng)10的制動力。制動系統(tǒng)10可以被適當(dāng)?shù)赜迷诘孛孳囕v上，所述地面車輛例如是具有四個車輪的機(jī)動車輛，所述四個車輪具有與每個車輪相關(guān)聯(lián)的車輪制動器。此夕卜，制動系統(tǒng)10可以設(shè)有諸如防抱死制動(ABS)的其它制動功能和其它滑移控制特征，以便對車輛有效地制動，如以下將討論的。
制動系統(tǒng)10通常包括由虛線12所指示的第一塊體或制動踏板單元組件和由虛線14所指示的第二塊體或液壓控制單元。在制動踏板單元組件12和液壓控制單元14中容納有制動系統(tǒng)的10各種部件。制動踏板單元組件12和液壓控制單元14可以包括一個或多個由固體材料制成的塊體或殼體，所述固體材料例如是鋁，所述固體材料已經(jīng)被電鉆、被加工或另外被形成以容納各種部件。還可以在殼體中形成有流體導(dǎo)管以在各種部件之間提供流體通路。制動踏板單元組件12的殼體和液壓控制單元14的殼體可以是單個結(jié)構(gòu)，或可以由組裝在一起的兩個或更多個零件制成。如示意性地示出，液壓控制單元14離制動踏板單元組件12較遠(yuǎn)地布置，液壓管路將制動踏板單元組件12和液壓控制單元14液壓地聯(lián)接?；蛘撸苿犹ぐ鍐卧M件12和液壓控制單元14可以被容納在單個殼體中。還應(yīng)當(dāng)理解，如圖1中所示的部件的接地意欲不是限制性的，并且任何數(shù)量的部件可以被容納在殼體中的任一個中。
制動踏板單元組件12與液壓控制單元14協(xié)作地起作用以用于致動車輪制動器16a、16b、16c和16d。車輪制動器16a、16b、16c和16d可以是通過施加加壓的制動流體來操作的任何適當(dāng)?shù)能囕喼苿悠鹘Y(jié)構(gòu)。車輪制動器16a、16b、16c和16d可以例如包括制動鉗，所述制動鉗被安裝在車輛上以接合摩擦元件(例如，制動盤)，所述摩擦元件與車輪一起轉(zhuǎn)動以實現(xiàn)相關(guān)聯(lián)的車輪的制動。車輪制動器16a、16b、16c和16d可以與其中安裝有制動系統(tǒng)10的車輛的前輪和后輪的任何組合相關(guān)聯(lián)。例如，對于豎直拆分系統(tǒng)而言，車輪制動器16a和16d可以與同一軸上的車輪相關(guān)聯(lián)。對于對角拆分制動系統(tǒng)而言，車輪制動器16a和16b可以與前輪制動器相關(guān)聯(lián)。
制動踏板單元組件12包括蓄液器18，其用于儲存和保持用于制動系統(tǒng)10的液壓流體。蓄液器18內(nèi)的流體通?？梢员槐３衷诖髿鈮毫ο禄蚩梢愿鶕?jù)這樣的需要將流體儲存在其它壓力下。制動系統(tǒng)10可以包括液位傳感器19，其用于檢測蓄液器的液位。液位傳感器19會有助于判定在系統(tǒng)10中是否已經(jīng)出現(xiàn)泄漏。
制動踏板控制單元組件12包括總體上由20指示的制動踏板單元(BPU)。在圖2中也示意性地示出放大的制動踏板單元20。應(yīng)當(dāng)理解，制動踏板單元20的部件的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)僅示出制動踏板單元20的一個示例。制動踏板單元20可以被不同地構(gòu)造成具有與圖1和圖2中所示的部件不同的部件。
制動踏板單元20包括殼體24 (在圖2中示出為被拆除)，所述殼體24具有形成在其中的各種膛孔，所述各種膛孔用于其中可滑動地接收各種圓筒形活塞和其它部件。殼體24可以被形成為單個單元，或包括聯(lián)接在一起的、兩個或更多個單獨形成的部分。殼體24通常包括第一膛孔26、中間第二膛孔28和第三膛孔30。第二膛孔28的直徑大于第一膛孔26的直徑和第三膛孔30的直徑。制動踏板單元20還包括輸入活塞34、主活塞38和副活塞40。輸入活塞34被可滑動地布置在第一膛孔26中。主活塞38被可滑動地布置在第二膛孔28中。副活塞40被可滑動地布置在第三膛孔30中。
在圖1和圖2中由42示意性地指示的制動踏板經(jīng)由輸入桿45聯(lián)接到輸入活塞34的第一端部44。輸入桿45可以被直接地聯(lián)接到輸入活塞34或可以通過聯(lián)接器(未示出)間接地連接。輸入活塞34包括擴(kuò)大的第二端部52，所述擴(kuò)大的第二端部52限定肩部54。在圖1和圖2中所示的休止位置中，輸入活塞的肩部54與肩部56接合，所述肩部56形成在殼體24的第一膛孔26與第二膛孔28之間。輸入