专利名称：车辆制动控制设备和车辆制动控制方法
技术领域：
本发明涉及与施加到车辆前轮上的制动力相比限制施加到车辆后轮上的制动力的一种车辆制动控制设备和一种车辆制动控制方法。
已知一种在高速下在制动操作期间限制分布到后轮上的制动力以防止后轮抱死的制动控制设备。根据日本专利申请公开No.5-213169，如果减速度在制动时已经变得等于或高于一个预定值，则保持用来把制动力传递到后轮上的流体压力。这能防止在前轮抱死之前抱死后轮，并且有效地使车辆在制动时不侧向滑动。
然而，根据上述设备，一旦达到预定减速度，就限制施加到后轮上的制动力。因此，即使驾驶员已经压下刹车踏板试图增大制动力，他们也不会增大。结果，驾驶员在制动操作期间有不一致的感觉。
本发明的一个目的在于，提供一种保持制动性能和车辆稳定性并且在制动操作期间不会对驾驶员产生不一致感觉的车辆制动控制方法。
根据本发明第一方面的车辆制动控制设备包括一个制动控制器，如果车辆在预定驱动状态，则该制动控制器与施加到车辆前轮上的制动力相比限制施加到车辆后轮上的制动力。制动控制器也确定驾驶员的制动操作量。如果制动控制器在制动力限制期间确定制动操作量已经增大，则制动控制器增大施加到后轮上的制动力。
根据本发明的第一方面，如果制动操作量已经增大，则增大施加到后轮上的制动力、以及施加到前轮上的制动力，由此增大作用在车辆上的减速度力。这提供一种适合驾驶员感觉的车辆特性。
如果车辆减速度等于或高于一个预定值，则制动控制器确定车辆在预定驱动状态，并且根据减速度限制施加到后轮上的制动力，由此防止车轮的抱死和稳定车辆的行为。当不进行制动力限制时，如果减速度还较低，则改进制动性能。
制动控制器通过确定车辆的减速度已经增大，可以确定驾驶员的制动操作量已经增大。如果在制动力限制期间驾驶员已经进一步压下刹车踏板，则不限制施加到前轮上的制动力。因此，施加到前轮上的制动力按照踏板的操作增大，从而车辆的减速度增大。因而，从车辆减速度的增大也能确定制动操作量的增大。
图1表示根据本发明的一种车辆制动控制设备的结构。
图2是流程图，表示装有图1中所示控制设备的车辆制动系统的结构。
图3是流程图，表示由图1中所示设备进行的分布控制。
图4是曲线图，表示在减速度阈值与车辆速度之间的关系。
图5是曲线图，表示在由根据本发明的车辆制动控制设备进行的制动控制期间减速度和制动流体压力的时序变化。
下文，参照附图将描述本发明的各种示范实施例。图1表示根据本发明的一种车辆制动控制设备的结构。图2表示装有这种控制设备的车辆制动系统的结构。
参照图2，将描述车辆的制动系统的结构。车辆带有用来分别向前右轮FR、前左轮FL、后右轮RR和后左轮RL施加制动力的车轮缸25-28。由车轮缸25-28执行车辆的制动。
用来操作制动系统的刹车踏板10连接到一个主缸11的活塞杆上。一个用来检测刹车踏板10的操作状态的制动开关40连接到制动踏板10上。
两条流体管线，包括一条用于前右轮FR和后左轮RL的流体管线和一条用于前左轮FL和后右轮RR的流体管线，从主缸11延伸。工作流体管线经一个制动致动器50连接到用于相应车轮的车轮缸25-28上。相应流体管线在制动致动器50中分路。对于车轮缸25-28分别布置压力保持电磁阀15-18和压力减小电磁阀35-38。泵12和13及容器22和23分别布置在压力减小电磁阀35、38和36、37与分路活塞之间。
如图1中所示，用来检测前轮FR、FL和后轮RR、RL的速度的车轮速度传感器41-44的输出信号和制动开关40的输出信号供给到一个制动控制器100。此外，制动控制器100控制在制动致动器50中的电磁阀15-18和35-38。
现在将描述构成根据本发明的车辆制动控制设备的制动控制特征、用于前和后轮的制动力分布。图3是流程图，表示分布控制。图4是曲线图，表示用于分布控制的减速度阈值与车辆速度之间的关系。
最初，如果刹车踏板10已经压下，则压下主缸11的活塞杆，从而产生与制动操作量相对应的流体压力(主压力)。在制动操作的早期阶段，打开用于相应车轮的压力保持电磁阀15-18，而关闭压力减小电磁阀35-38。结果，把主压力引入到用于相应车轮的车轮缸25-28中，由此操作刹车，并且把制动力施加到相应车轮上。
参照图3，在根据本发明的示范制动力分布控制中，在步骤S1，制动控制器100根据相应车轮速度传感器41-44的输出信号监视车辆速度V，并且由车辆速度V的变化计算减速度G。在步骤S2，判断是否正在进行用来限制流体压力Pr的控制。
如果不是正在进行制动力限制，则操作前进到步骤S3，其中判断当前减速度G是否已经超过根据图4中所示的车辆速度V设置的减速度阈值GH。如果减速度等于或低于减速度阈值GH(S3否)，则终止控制而不进行制动力限制。另一方面，如果减速度G已经超过减速度阈值GH(S3是)，则操作前进到步骤S4。在步骤S4，关闭分别连接到后轮RR、RL的车轮缸27、28上的压力保持电磁阀17、18，并且供给到车轮缸27、28的流体压力Pr保持不变，并由此防止以后增大。因此，限制施加到后轮RR、RL上的制动力，避免后轮RR、RL的不必要抱死，及稳定车辆的行为。
如图4中所示，当车辆速度V增大时，把用来进行制动力限制的减速度阈值GH设置得较小。由此防止车辆由于对于高速行驶状态的情形常常发生的后轮抱死而摆动，并且保证在低速范围内的制动性能。尽管按照车辆类型适当地设置减速度阈值GH，但它也可以通过换档状态等切换多个功能而使用。要不然，可以把减速度阈值GH设置为车辆速度V的函数，或者存储在制动控制器100中的存储器中作为一个与车辆速度V有关的表格。
而且，在步骤S4，把在制动力限制开始时的减速度并入一个变量Gx#M并存储在制动控制器100中的存储器中。
如果正在进行制动力限制(S2是)，则操作从步骤S2前进到S5。在步骤S5，判断当前减速度G是否已经超过并入到变量Gx#M的值一个预定值α。如果在步骤S5是是，则操作前进到步骤S6，其中临时打开分别连接到后轮RR、RL的车轮缸27、28上的压力保持电磁阀15、18。由此供给到车轮缸27、28的流体压力Pr按脉冲稍微增大。
在这种控制期间，供给到用于前轮FR、FL的车轮缸25、26的流体压力Pf不经受制动力限制。因此，如果刹车踏板10已经压下，则流体压力Pf因而增大，并且施加到前轮FR、FL上的制动力增大，从而减速度变高。在这种控制中，如果在后轮的制动力限制期间减速度已经增大预定值α或更大，则稍微增大施加到后轮上的制动力。因而，如果驾驶员在制动力限制期间已经压下刹车踏板10，则施加到后轮上的制动力因而能增大。结果，驾驶员在操作刹车时不会感觉到不一致。通过适当地设置施加到后轮上的制动力的增大量和用来增大制动力的减速度，在制动操作期间，特别是当车辆以高速行驶时，保持车辆行为的稳定性。
而且，在步骤S6，在用于后轮的制动力变化时的减速度代替并入在变量Gx#M的值，并且存储在制动控制器100中的存储器中。
如果当前减速度G等于或低于预定值α和并入到变量Gx#M的值的和(S5否)，则操作前进到步骤S7，其中判断当前减速度G是否已经超过减速度阈值GH。如果在步骤S7是是，则操作结束而不进行其他处理，以便继续制动力限制。如果当前减速度G等于或低于减速度阈值GH(S7否)，则此后通过取消制动力限制，即通过打开压力保持电磁阀17、18，以与流体压力Pf相同的方式设置流体压力Pr。因而，以与施加到前轮FR、FL上的制动力的相同方式设置施加到后轮RR、RL上的制动力。
图5是曲线图，表示在由根据本发明的车辆制动控制设备进行的制动控制期间减速度G和制动流体压力的时序变化。
假定在图5中所示的时间0驾驶员通过压下刹车踏板10已经开始减速操作。按照刹车踏板10的压下量，供给到用于前轮FR、FL的车轮缸25、26的流体压力Pf和供给到用于后轮RR、RL的车轮缸27、28的流体压力Pr分别增大，如图5中所示。由此减速度G增大，并且车辆减速。
如果车辆速度是较低速度Va，则如图4中所示，把减速度阈值设置到GHa的较大值。因此，如图5中所示保持流体压力Pr，并且在制动操作开始之后的时间t2进行对于后轮RR、RL的制动力限制。
如果车辆速度是较高速度Vb，则如图4中所示，把减速度阈值设置到GHb的较小值。因此，在时间t2之前的t0开始制动力限制。因为减速度此后在时间t1变得比在控制开始时的减速度阈值GHb高预定值α，所以流体压力Pr然后按脉冲增大。而且，因为减速度在时间t3变得比减速度阈值GHb高2α，所以流体压力Pr再次按脉冲增大。
为了解释方便，施加到后轮侧的流体压力Pr沿时间脉冲的通过变化，就是说，步进变化。然而，应该理解，借助于制动控制器100可以平稳地改变流体压力Pr，以防止驾驶员和任何乘客有不一致的感觉。
在以上描述中，根据减速度变化确定驾驶员的制动操作量。然而，应该理解，通过检测制动行程或主压力的增大可以确定制动操作量的增大。也应该理解，通过根据各车轮速度传感器的输出值检测后轮的滑动量，可以进行用于后轮的制动控制。
熟悉本专业的技术人员将理解，使用单一专用集成电路(例如ASIC)能实施制动控制器100，这些集成电路带有一个用于整体、系统级控制的主要或中央处理器部分；和在PLC控制下专门实现各种不同专用计算、功能及其他过程的独立部分。制动控制器100也可能是多个独立专用或可编程集成或其他电子电路或器件(例如，诸如分立元件电路之类的硬线连接电子或逻辑电路、或诸如PLD、PLA、PAL等之类的可编程逻辑装置)。单独使用适当编程的通用计算机，例如微处理器、微控制器或其他处理器装置(CPU或MPU)，单独或者结合一个或多个外围(例如集成电路)数据和信号处理装置使用，能实施制动控制器100。一般地，其上有限状态机器能够实现图3中所示和这里描述的流程图的任何装置或装置的组件能用作制动控制器100。为了最大的数据/信号处理能力和速度，能使用分布的处理构造。
尽管结合以上概述的示范实施例已经描述了本发明，但显然，对于熟悉本专业的技术人员多种替换、修改及变更是显而易见的。因而，以上所叙述的本发明的示范实施例打算是说明性的，而不是限制性的。可以进行各种变化而不脱离本发明的精神和范围。
权利要求
1．一种车辆制动控制设备，其特征在于包括一个制动控制器(100)确定驾驶员的制动操作量；当车辆在一种预定驱动状态中时，与施加到前轮上的制动力相比限制施加到车辆后轮上的制动力；及如果制动控制器在制动力限制期间确定制动操作量已经增大，则增大施加到后轮上的制动力。
2．根据权利要求1所述的设备，其特征在于制动控制器(100)当车辆减速度等于或高于一个阈值时确定车辆在预定驱动状态中，并且进行制动力限制。
3．根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，制动控制器(100)通过确定车辆减速度已经增大，确定驾驶员的制动操作量已经增大。
4．根据权利要求1至3中任何一项所述的设备，其特征在于，制动控制器(100)通过检测一个刹车踏板(10)的行程的增大，确定驾驶员的制动操作量已经增大。
5．根据权利要求1至4中任何一项所述的设备，其特征在于，制动控制器(100)通过检测一个主缸(11)的压力增大，确定驾驶员的制动操作量已经增大。
6．根据权利要求1至5中任何一项所述的设备，其特征在于，制动控制器(100)在制动力限制期间通过确定在制动力限制开始处的减速度的增量已经大于一个预定值，确定驾驶员的制动操作量已经增大。
7．根据权利要求6所述的设备，其特征在于当在制动力限制开始处的减速度没有增大一个大于预定值的值时，制动控制器(100)确定减速度是否等于或低于一个阈值；并且当减速度等于或低于阈值时，取消制动力限制。
8．一种车辆制动控制方法，其特征在于包括确定驾驶员的制动操作量；当车辆在一种预定驱动状态中时，与施加到前轮上的制动力相比限制施加到车辆后轮上的制动力；及如果在制动力限制期间，确定制动操作量已经增大，则增大施加到后轮上的制动力。
全文摘要
一种车辆制动控制设备进行制动力限制控制,如果车辆在一种预定驱动状态中,则与施加到前轮上的制动力相比来限制施加到车辆后轮上的制动力(S4)。如果在制动力限制期间判断驾驶员的制动操作量已经增大(S5),则设备增大施加到后轮上的制动力(S6)。
文档编号B60T8/28GK1309044SQ01104509
公开日2001年8月22日 申请日期2001年2月14日 优先权日2000年2月14日
发明者清水聪, 土屋义明 申请人:丰田自动车株式会社