车辆制动系统的制作方法

专利名称：车辆制动系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种车辆制动系统，其根据制动操作量来电子控制施加到 车辆上的制动力。
背景技术：
在电子控制的车辆制动系统中电子控制制动力。具体地，根据制动 踏板所施加的操作量来电子控制供给到轮缸以驱动制动系统的液压。例
如在日本专利申请公报No. 2004-243983中描述了这样的制动系统。
对于在日本专利申请公报No. 2004-243983中所描述的车辆制动控 制系统而言，当驾驶人员操作制动踏板时，主缸产生与操作量对应的液 压，并且部分液压流体流入行程模拟器，从而调节与制动踏板下压力相 对应的制动踏板的操作量。同时，制动ECU根据检测到的踏板行程来 设定期望的车速减少量，然后判定待施加到车轮的制动力的分配而向轮 缸供给一定的液压。
对于上述的传统车辆制动控制系统而言，产生与制动踏板的操作量 对应的液压的主缸设置有行程模拟器，部分液压流体流入该行程模拟器 内，并且该行程模拟器因此调节了制动踏板的操作量。另外，用于对供 给到四系统轮缸的液压流体进行加压的加压机构设置在每个系统中，其 中主缸截流阀置于主缸和加压机构之间。因此，液压系统是复杂的，其 会使制造费用较高。

发明内容
本发明提供一种车辆制动系统，其可以简化结构、减少制造费用、
依据本发明的车辆制动系统包括液压缸；输入活塞，其以能够轴 向自由移动的方式支撑在所述液压缸中；操作部件，其连接到所述输入活 塞；加压活塞，其与所述输入活塞同轴地i殳置并以能够轴向自由移动的方 式支撑在所述液压釭中，其中所述加压活塞能够由所述输入活塞推动；控
制液压设定装置，其用于设定与通过所述操作部件施加于所述输入活塞的
操作量相对应的控制液压；液压供给装置，其用于通过将由所述控制^Ji 设定装置设定的控制^Ji供给到所述加压活塞来产生制动液压；压力调节 装置，其能够调节用于各个车轮的制动液压，其中所述制动液压由所述液 压供给装置产生；以及液压源，其连接到所述液压供给装置和所述压力调 节装置。
依据本发明的车辆制动系统可设置有操作力吸收装置，所述操作力 吸收装置用于吸收通过所述操作部件施加于所述输入活塞的操作力。
依据本发明的车辆制动系统的特征在于所述液压供给装置将所述 控制液压供给到沿所述输入活塞的移动方向设置在所述输入活塞一侧的 第一压力室、或者设置在所述输入活塞另一侧的第二压力室，以及所述操 作力吸收装置具有设置于所述输入活塞的连通通路，通过该连通通路，能 够在所述第一压力室和所述第二压力室之间供给和/或排放'M流体。
依据本发明的车辆制动系统的特征在于所述压力调节装置包括用 于每个车轮的持压阀和减压阀；和设置在所述液压源与所述压力调节装置 之间的流量控制阀，并且所述流量控制阀的开度和打开时长才艮据经由所述 减压阀排放的流体量设定。
在依据本发明的车辆制动系统中，所^力调节装置基于待排放的流 体量以及由所述液压源供给的液压与由所述液压供给装置产生的所述制 动液压之间的压差设定所述流量控制阀的开度。
在依据本发明的车辆制动系统中，所述压力调节装置设定返回流体 量，所述返回流体量多于经由所述减压阀排放的流体量，并且所述压力调 节装置根据所述返回流体量设定所述流量控制阀的开度和打开时长。
依据本发明的车辆制动系统的特征在于所述压力调节装置通过比 较所述控制液压和所述制动液压来判定所述加压活塞是否正在发生触底， 并且如果判定出正在发生触底，则将所述流量控制阀的开度i殳定为预定的 期望开度。
依据本发明的车辆制动系统的特征在于所述流量控制阀的期望开 度对应于所述加压活塞侧的制动液压的期望值，并且所述期望开度设为小 于与所述输入活塞侧的控制液压的期望值相对应的开度。依据本发明的车辆制动系统的特征在于所述压力调节装置具有用 于检测所述加压活塞是否位于初始位置的初始位置检测装置，并且当所述 初始位置检测装置检测出所述加压活塞处于初始位置时，所述压力调节装 置关闭所述流量控制阀。
在依据本发明的车辆制动系统中，所述压力调节装置可在制动液压下 降时关闭所述流量控制阀。
依据本发明的车辆制动系统的特征在于当所述控制液压的变化率 超过预定值时，所述压力调节装置打开所述流量控制岡。
在依据本发明的车辆制动系统中，输入活塞和加压活塞同轴地设置并 沿液压缸的轴向以能够自由移动的方式支撑。车辆制动系统包括控制液 压设定装置，其用于设定与通过操作部件施加于输入活塞的操作量相对应 的控制液压；液压供给装置，其用于通过将控制M供给到加压活塞来产 生制动液压；以及压力调节装置，其能够调节用于各个车轮的制动液压， 其中所述制动液压由M供给装置产生；以及液压源，其连接到液压供给 装置和压力调节装置。因此， 一旦设定了与通过^Mt部件施加于输入活塞 的操作量相对应的控制液压，则液压源将控制液压施加到加压活塞，这导 致了制动液压的产生，从而可以通it^液压源供给到压力调节装置的液压 独立地调节用于各个车轮的制动液压。从而，可以通过使用同一个液压源 来简化结构以及减少制造费用。另外，还可以确保适当的制动力以对制 动力进行高精确度的控制。


通过下文结合附图对优选实施方式的描述，本发明的上述和/或其它 目的、特征和优点将变得更为明显，在附图中，类似的附图标记用于指 代类似的元件，其中
图1的示意性构造图示出依据本发明第一实施方式的车辆制动系
统；
图2的图表示出在第一实施方式的车辆制动系统中对应于踏板行程 的期望输出液压；
图3的流程图示出由第一实施方式的车辆制动系统执行的制动力控
制；
图4的流程图示出由第一实施方式的车辆制动系统执行的待返回流
体量控制；
图5的流程图示出估算待排放流体量的过程；
图6的图表用于估算轮缸压力；
图7的图表用于估算待排放流体量；
图8的图表用于设定第三线性岡的开度；
图9的图表用于设定待供给到第三线性岡的线性阀电流；
图10的流程图示出由依据本发明第二实施方式的车辆制动系统执 行的待返回流体量控制；
图ll的图表用于根据制动踏板的操作量来判定第三线性阀的驱动；
以及
图12的图表用于根据制动液压的延迟量来判定第三线性阀的驱动。
具体实施例方式
现在将参见附图详细地描述依据本发明的车辆制动系统的实施方 式。应当理解，本发明并不限于这些实施方式。
(第一实施方式)
如图l所示，在第一实施方式的车辆制动系统中，液压缸11具有圆 筒形状，其近端部开口且远端部封闭。输入活塞12和加压活塞13同轴 地布置在液压缸11中，并沿轴线方向以能够自由移动的方式支撑。设 置在液压缸11近端部一侧的输入活塞12的近端部连接到设置成操作部 件的制动踏板14的操作杆15。从而，当操作制动踏板14时，输入活塞 12经由操作杆15移动。输入活塞12的末端部的外周面由支撑构件16 的小直径部16a的内表面以能够自由移动的方式支撑，通过将支撑构件 16压入到或者柠到液压缸11内而将支撑构件16固定于液压缸11，而 输入活塞12的盘状凸缘部17由支撑构件16的大直径部16b的内表面 以能够自由移动的方式支撑。限制输入活塞12的行程使得凸缘部17可 接触支撑构件16的小直径部16a的端面以及接触支撑构件18的端面， 其中通过将支撑构件18压入到或者拧到液压缸11内而将支撑构件18 固定于液压缸11。通过设置在支撑构件18和操作杆15的凸缘部15a 之间的处于张紧状态的迫动弹簧19，输入活塞12以受迫压的状态支撑 在凸缘部17抵靠支撑构件18的位置。
设置在液压缸11近端部一侧的加压活塞13具有U形的橫截面，且 加压活塞13的外周面由液压缸11的内表面以能够自由移动的方式支 撑。对于加压活塞13而言，限制其行程使得纵向端面可接触液压缸ll 和支撑构件16。同时，通过设置在加压活塞13和液压缸11之间的处于 张紧状态的迫动弹簧20，加压活塞13以受迫压的状态支撑在加压活塞 13抵靠支撑构件16的位置。从而，输入活塞12和加压活塞13隔开预 定的间隔或行程S。，从而，当制动踏板14操作、且输入活塞12前进预 定行程SG时，输入活塞12接触加压活塞13并且能够推动加压活塞13。
当输入活塞12和加压活塞13以此方式以能够自由移动的方式同轴 地设置在液压缸11内时，在输入活塞12的相对于其移动方向的一侧， 即在输入活塞12和加压活塞13之间，形成第一压力室Rl,而在输入 活塞12的相对于移动方向的另一侧，即在输入活塞12的凸缘部17和 支撑构件18之间，形成笫二压力室R2。另外，在液压缸ll和加压活 塞13之间形成第三压力室R3。此外，在支撑构件16和输入活塞12的 凸缘部17之间形成反作用力室R4。第一和第二压力室Rl和R2可以 通过L形的连通通路21彼此连通，该连通通路21设置为形成在输入活 塞12中的操作力吸收装置。
调节器22容置于加压活塞13内。具体地，中空的壳体23通过配 合入加压活塞13而固定，且环形凸缘24形成于壳体23的中部。提升 岡25沿轴线方向以能够自由移动的方式支撑在壳体23的一側(图1中 的左侧)，且通过作为迫动构件设置的压缩弹簧26，提升阀25以受迫压 的状态支撑在提升阀25的末端部抵靠凸缘24的位置。作为从第一压力 室Rl延伸到壳体23的第五压力室R5的推动件的负载传递件27由加 压活塞13沿轴线方向以能够自由移动的方式支撑，由压缩弹簧28迫向 远离提升阀25的方向，并且被支撑在这样的一个位置其中设置在远 端侧的凸缘部29抵靠加压活塞13。另外，允许第一压力室Rl与第五 压力室R5彼此连通的连通孔30形成于加压活塞13中。负载传递件27 的末端突入到第一压力室Rl内。输入活塞12的末端一一其也用作连通
通路21的开口端——面对负载传递件27的末端部。连通通路21起到 开孔(直径减少部)的作用。
因此，当操作制动踏板14、且输入活塞12前进时，支座部31与负 载传递件27的末端部紧密地接触，这封闭了连通通路21。当输入活塞 12进一步前进时，输入活塞12推动并移动负栽传递件27，经由负载传 递件27移动提升阀25。
马达33驱动供给液压的液压泵32。液压泵32经由管路34连接到 储液罐35,并且经由管路36连接到蓄压器37。蓄压器37经由笫一液 压供给管路38、通过形成在液压缸11中的第一供给端口 39连接到第二 压力室R2。第一线性阀40位于第一液压供给管路38中，而第二线性 阀42位于第一液压排放管路41中，该第一液压排放管路41连接在第 一液压供给管路38和储液罐35之间。第一线性阀40和第二线性阀42 是流量控制电磁阀。第一线性阀40在没有加电时处于关闭状态(常闭)， 而第二线性阀42在没有加电时处于打开状态(常开)。
蓄压器37经由第二液压供给管路43、通过形成在液压缸11中的第 二供给端口 44连接到加压活塞13内的调节器22。具体地，加压活塞 13配合入液压缸11，两者之间设置有一定的环形第一间隙45;壳体23 配合入加压活塞13,两者之间设置有一定的环形第二间隙46;第二供 给端口 44与第一间隙45连通；第一间隙45和第二间隙46可以经由形 成于加压活塞13中的第一连通端口 47彼此连通；且第二间隙46与位 于壳体23的提升阀侧的空间连通。另外，连接调节器22和第一压力室 Rl的第三液压供给管线由第五压力室R5和连通孔30构成。
容量低于蓄压器37的蓄压器49经由反作用力液压供给管路50、通 过反作用力供给端口 51连接到反作用力室R4。选择阀53位于反作用 力液压排放管路52中，该反作用力液压排放管路52连接在反作用力液 压供给管路50和储液罐35之间。
第一排放端口 54形成于液压缸11内。单向密封件55安装在第一排 放端口54的两侧。第二排放端口 56形成于加压活塞13中。第三压力 室R3通过第 一和第二排放端口 54和56经由第二液压排放管路57连接 到储液罐35。
用于致动制动器(未示出)的轮缸58FR、 58FL、 58RR和58RL分
别设置于前轮FR和FL、以及后轮RR和RL，所述轮釭可以由作为压 力调节装置的ABS (防抱死制动系统)59致动。第一液压输送管路61 连接在第一液压供给管路38中的第一线性阀40的下游，且第一液压输 送管路61连接到ABS 59，从而可以将液压供给到后轮RR和RL的轮 缸58RR和58RL。另一方面，第二液压输送管路63连接到形成在第三 压力室R3的壁中的输送端口 62，且第二液压输送管路63连接到ABS 59，从而可以将液压供给到前轮FR、 FL的轮釭58FR、 58FL。
在此ABS 59中，第一液压输送管路61分叉成两个分支管路64和 65。第一分支管路64连接到后轮RR的轮缸58RR，在该管路中设置有 第一持压阀66。另一方面，第二持压阀67设置在第二分支管路65中， 该第二分支管路65连接到后轮RL的轮缸58RL。第一和第二减压阀70 和71分别位于第一和第二排放管路68和69中，所述第一和第二排放 管路68和69分别从第一和第二分支管路64和65分叉，并连接到第一 液压排放管路41。第二液压输送管路63分叉成两个分支管路72和73。 第三持压阀74设置在连接到前轮FR的轮缸58FR的第三分支管路72 中。另一方面，第四持压阀75设置在连接到前轮FL的轮缸58FL的第 四分支管路73中。第三和第四减压阀78和79分别位于第三和第四排 放管路76和77中，所述第三和第四排放管路76和77分别从第三和第 四分支管路72和73分叉，并连接到第一液压排放管路41。另外，设置 有连接于第一液压供给管路38和第二液压输送管路63之间的第三液压 供给管路80,且第三线性阀81位于该第三液压供给管路80中。第三线 性阀81是流量控制电磁阀，并且在不加电时处于关闭状态(常闭)。
O形环82设置在诸如液压缸11、输入活塞12、加压活塞13和调节 器22等重要部件中，以防止液压泄露。
在依据此实施方式的制动系统中，电子控制单元(ECU) 91允许制 动力以下述过程施加到前轮FR和FL、以及后轮RR和RL:设定与通 过制动踏板14施加到输入活塞12的操作量(踏板行程)相对应的控制 液压(控制液压设定装置)；将如此设定的控制液压施加到输入活塞12 和加压活塞13以产生制动液压(液压供给装置)；以及通过ABS 59致 动轮缸58FR、 58FL、 58RR和58RL。 ABS 59通过控制持压阀66、 67、 74和75以及减压阀70、 71、 78和79的打开与关闭来独立地控制供给 到轮缸58FR、 58FL、 58RR和58RL的制动液压。 在此实施方式中，由第二线性阀40设定的控制液压供给到输入活 塞12的第一和第二压力室Rl和R2，并由此施加到输入活塞12和加压 活塞13，从而在第三压力室R3中产生待供给到轮缸58FR和58FL的 制动液压。另外，由第二线性阀40设定的控制液压作为制动液压供给 到轮缸58RR和58RL。
另外，在此实施方式中，通过制动踏板14施加到输入活塞12的操作 力被吸收，使得输入活塞12的推力不能传递到加压活塞13，并且此推力 不能作为操作的反作用力作用在制动踏板14上。在此情形中，如上所述， 操作力吸收装置包括允许第一压力室Rl和第二压力室R2彼此连通的连 通通路21;以及位于输入活塞12和加压活塞13之间的预定间隔S。。当电 磁阀中出现故障时，通过制动踏板14施加的操作力使得输入活塞12直接 推动加压活塞13，并同时使得调节器22操作以产生适当的制动液压。
具体地，制动踏板14设置有用于检测制动踏板14的踏板行程Sp 的行程传感器92以及检测踏板下压力并相应地接通和切断的制动开关 93，从而把检测到的踏板行程Sp和接通/切断信号输出到ECU 91。第 一液压输送管路61和第二液压输送管路63设置有用于检测制动液压的 第一和第二压力传感器94和95。第一压力传感器94检测经由第一液压 输送管路61供给到后轮RR和RL的轮缸58RR和58RL的制动液压 Pr，并且把检测结果输出到ECU91。另一方面，第二压力传感器95检 测从第三压力室R3经由第二液压输送管路63供给到前轮FR和FL的 轮缸58FR和58FL的制动液压Pf，并且把检测结果输出到ECU 91。
第三压力传感器96设置在从蓄压器37延伸的第 一液压供给管路38 中。该第三压力传感器96检测积蓄在蓄压器37中的蓄压器压力Pace, 并且把检测结果输出到ECU 91。液压缸11设置有作为初始位置检测装 置的活塞行程传感器97，以检测加压活塞13是否位于初始位置(图1 所示的位置)。活塞行程传感器97把作为检测结果的接通/切断信号输 出到ECU91。另外，前轮FR和FL、以及后轮RR和RL中的每一个 都设置有轮速传感器98。轮速传感器98将检测到的轮速输出到ECU 91。
ECU 91如图2所示地基于由行程传感器92检测到的踏板行程Sp 来设定期望输出液压Prt，并且控制第一和第二线性阀40和42的开度。 同时，ECU 91反馈由第一压力传感器94检测到的制动液压Pr而执行控制，使得期望输出液压Prt与制动液压Pr彼此相等。在此情形中， ECU 91具有一个相对于踏板行程Sp绘制的期望输出液压Prt的映射， 并且基于该映射控制线性阀40和42。换句话说，制动液压Pr基于踏 板行程Sp和预先设定的两者之间的函数映射而设定。应当理解，制动 液压Pf与制动液压Pr几乎相等，并且Pr=fSp (其中f为行程及液压的 函数)。初始踏板行程Sp。可以是下文所述的预定行程S。，或者可设成 不同的值。
在此实施方式中，使用了一个液压源作为向主缸供给液压的液压 源、以及还作为向ABS 59供给液压的液压源。具体地，如上所述，从 蓄压器37延伸的第一液压供给管路38连接到第一供给端口 39(即连接 到液压缸11的第二压力室R2 )，同时第一液压供给管路38经由具有第 三线性阀81的第三液压供给管路80连接到ABS 59的第二液压输送管 路63。从而，在ABS 59中，当调节或减少制动液压Pf时，根据从第 二液压输送管路63经由减压阀78和79排放到储液罐35的流体量来设 定第三线性阀(流量控制阀)81的开度和打开时长，从而， 一定量的流 体从第一液压供给管路38经由第三液压供给管路80返回到第二液压输 送管路63，以防止制动液压Pf的匮乏。
现在将参见图3所示的流程图来描述由此实施方式的车辆制动系统 的ECU91执行的制动力控制。如图3所示，在由ECU91执行的制动 力控制的步骤S1中，ECU 91获取由第三压力传感器96检测的蓄压器 压力Pacc。在步骤S2中，判断由第三压力传感器96检测的蓄压器压 力Pacc是否等于或大于预先设定的预定第一蓄压器压力Pacd。如果当 前的蓄压器压力Pace等于或大于第一蓄压器压力Pacd,则在步骤S3 中停止液压泵32的马达33。另一方面，如果当前的蓄压器压力Pace 小于第一蓄压器压力Pace"则在在步骤S4中判断当前的蓄压器压力 Pacc是否等于或小于预先设定的预定第二蓄压器压力Pacc2。如果当前 的蓄压器压力Pace等于或小于第二蓄压器压力PacC2，则在步骤S5中 驱动液压泵32的马达33。
在步骤S6中，ECU 91获取由行程传感器92检测的踏板行程Sp。 随后，在步骤S7中，ECU 91获取由第一压力传感器94检测的制动液 压Pr、以及由第二压力传感器95检测的制动液压Pf。在步骤S8中， ECU 91基于踏板行程Sp、利用预设的映射来计算期望的输出液压Prt。在步骤S9中，ECU基于计算出的期望输出液压Prt来控制第一线性岡 40和第二线性阀42的开度。此时，ECU91反馈制动液压Pr而执行控 制，从而使得期望输出液压Prt和制动液压Pr相等。
具体地，在如图1所示的此实施方式的制动系统中，当作为动力源 设置的电池处于正常状态、且ECU 91可以正常地执行第一线性阀40 和第二线性阀42的打开和关闭操作以及开度控制操作时，在操作制动 踏板14时，操作力使得输入活塞12前进(移动到图1中的左侧)。在 此情形中，虽然输入活塞12前进，但是由于在输入活塞12和加压活塞 13之间设置有预定行程SQ,所以输入活塞12不直接地推动加压活塞13。 相反，第一压力室Rl内的液压流体经由连通通路21流入第二压力室 R2。从而，输入活塞12处于自由状态，并且不存在从第一压力室Rl 通过输入活塞12施加到制动踏板14的反作用力。然而，反作用液压从 蓄压器49经由反作用力液压供给管路50供给到反作用力室R4，从而， 适当的反作用力施加到制动踏板14。
当制动踏板14以此方式操作时，输入活塞12前进。由此，行程传 感器92检测踏板行程Sp，且ECU 91基于踏板行程Sp来设定期望的 输出液压Prt。随后，ECU91基于该期望输出液压Prt^控制第一线性 阀40和第二线性阀42的开度、将一定的控制液压从第一液压供给管路 38经由第一液压输送管路61供给到ABS 59、并且将一定的控制液压供 给到第二压力室R2。
由此，在持压阀66和67、以及减压阀70和71中调节压力之后， 控制液压作为制动液压Pr供给到ABS 59、以及供给到轮釭58RR和 58RL,从而可以为后轮RR和RL产生与施加在制动踏板14上的操作 力对应的制动力。从第 一液压供给管路38供给到第二压力室R2的控制 液压经由连通通路21供给到第一压力室Rl，然后， 一定的制动液压 Pf从第三压力室R3供给到第二液压输送管路63。从而，在持压阀74 和75、以及减压阀78和79中调节压力之后，制动液压Pf供给到轮缸 58FR和58FL,从而可以为前轮FR和FL产生与施加在制动踏板14上 的操作力对应的制动力。
在此情形中，当输入活塞12由于制动踏板14的操作力前进、且然 后一定的控制液压供给到第二压力室R2时，第一压力室Rl和第二压 力室R2中的压力相等。因此，输入活塞12不会接触加压活塞13或者调节器22的负载传递件27，并且保持这样的状态其中第二液压供给 管路43和调节器22的第五压力室R5通过提升阀25彼此隔开。 一旦输 入活塞12和加压活塞13在两者之间相隔一定间隔的情况下移动、且第 一和第二排放端口 54和56彼此切断，则第三压力室R3由于加压活塞 13的移动而被加压。当第一和第三压力室Rl和R3中的液压由于供给 到第一压力室Rl的控制液压而以此方式平衡时，相应的液压输送管路 61和63中的制动液压Pr和Pf变得大致彼此相等。
对于此实施方式而言，输入活塞12的第一受压表面的面积(其末 端部的表面面积)设成小于加压活塞13的第二受压表面的面积(其末 端部的表面面积)，从而获得一定的伺服比。为了在最大控制压力经由 线性阀40和42供给到第一压力室Rl时从第一压力室Rl供给到调节 器22的第五压力室R5的最大液压不会打开提升阀25，压缩弹簧26的 迫压力设定成使得迫压力满足下列公式
(提升阀中密封的面积)x(线性阀的最大控制液压)<(压缩弹簧26 的迫压力)
在制动液压Pr和Pf由主缸和ABS 59控制为足够的液压、并且供 给到相应的轮缸58RR、 58RL、 58FR和58FL、以向前轮FR和FL、 以及后轮RR和RL中的每一个产生一定的制动力的情形下，当通过利 用ABS 59打开和关闭减压阀78和79来减少制动液压Pf时，第二液压 输送管路63中的液压通过减压阀78和79排放到储液罐35,这导致第 二液压输送管路63中的液压流体匮乏。为此，在此实施方式中，根据 从第二液压输送管路63排放的流体量来控制第三线性阀81的开度和打 开时长，使得一定量的流体从第一液压供给管路38经由第三液压供给 管路80返回到第二液压输送管路63。
对于如图4所示的由第一实施方式的车辆制动系统执行的待返回流 体量控制而言，在步骤Sll中，基于来自制动开关93的接通信号来检 测制动踏板14的下压。如果判定接收到了来自制动开关93的接通信号， 则在步骤S12和S13中为前轮FR和FL估算待排放以降低压力的流体 量Qrfr和Qrfl (排放流体量)。对于如图5所示的估算排放流体量的程 序而言，在步骤S31中读取增加压力所需的时长Ta以及降低压力所需 的时长Tr，以及在步骤S32中，通过采用图6所示的映射，根据待供 给以增加压力的流体量Qa、增加压力所需的时长Ta、制动液压Pf以
及轮缸压力Pwc之间的关系式来估算轮缸压力Pwc。具体地，对于轮缸 58FR和58FL而言，通过增加压力所需的时长Ta以及第二液压输送管 路63的直径来计算待供给以增加压力的流体量Qa，其中该时长Ta通 过持压阀74和75的打开时长来计算，且根据图表(图6)来估算轮缸 压力Pwc,在图6中表示了每单位时间的待供给以增加压力的流体量 Qa/Ta与制动液压Pf和轮釭压力Pwc之间压差的关系。
随后，在步骤S33中，通过采用图7所示的映射，根据待排放以降 低压力的流体量Qr、降低压力所需的时长Tr、以及轮釭压力Pwc之间 的关系式来估算待排放以降低压力的流体量Qr。具体地，对于轮缸58FR 和58FL而言，根据图表(图7)来估算待排放以降低压力的流体量Qr， 在图7中表示了每单位时间的待排放以降低压力的流体量Qr/Tr与轮缸 压力Pwc之间的关系。
回到图4所示的流程图，在步骤S14中，通过累计所估算的用于前 轮FR和FL的待排放以降低压力的流体量Qrfr和Qrfl来计算待排放 以降低压力的总流体量Qr。在步骤S15中，通过将待排放以降低压力 的流体量Qr乘以返回流体量系数来设定所需的流率Qap,在本实施方 式中此返回流体量系数为1.3。在步骤S16中，通过图8和图9所示的 映射来判定第三线性阀81的开度。具体地，基于图8所示的图表根据 蓄压器压力Pace和制动液压Pf之间的压差来判定每参考流率所需的线 性阀开度，且每参考流率所需的线性阀开度乘以所需的流率Qap，从而 计算出第三线性阀81的开度。基于图9所示的图表来设定线性阀电流I。
在步骤17中，根据设定的线性阀电流I来驱动第三线性阀81。由 此，根据第三线性阀81的开度，与在ABS59控制期间从第二液压输送 管路63通过减压阀78和79排放到储液罐35的流体量大致相等的液压 流体量从第一液压供给管路38经由第三液压供给管路80返回到第二液 压输送管路63。其后，在步骤S18中，通过来自于活塞行程传感器97 的接通信号来判定加压活塞13是否已经返回到初始位置。如果加压活 塞13还没有返回到初始位置，则判定制动液压Pf的变化量是否大于某 一预定值，即判定制动液压Pf在加压活塞13返回到初始位置附近的位 置之后一一这使得第一和第二排放端口 54和56彼此连通一~"是否已经 下降，并且，由此，在步骤S19中，第三压力室R3中的液压流体经由 第二液压排放管路57排放到储液罐35。如果制动液压Pf的变化量小于
该预定值，则维持第三线性阀81的开度。
另一方面，在制动开关93处于接通状态、且ABS59受控制的情形 下，如果在步骤S18中根据来自活塞行程传感器97的接通信号判定加 压活塞13返回到初始位置，或者在步骤S19中判定制动液压Pf的变化 量高于预定值，则第三线性阀81的开度设为0，即在步骤S20中关闭 第三线性阀81。其后，在步骤S21中，活塞初始位置抵达状态标识设 为1，且返回流体量系数改变成1.0。如果制动开关93切断，则在步骤 S22中将第三线性阀81的开度设为0，并且在步骤S23中，活塞初始位 置抵达状态标识设为0，且返回流体量系数改变成1.3。
对于此实施方式而言，在步骤S18中根据来自活塞行程传感器97 的接通信号来判定加压活塞13是否已返回初始位置，以及在步骤S19 中根据制动液压Pf的变化量来判定加压活塞13是否已返回初始位置。 然而，可以在液压缸11和加压活塞13之间设置电磁开关，并且可以才艮 据来自该电磁开关的接通信号判定加压活塞13是否已返回到初始位置。
同时，在此实施方式的车辆制动系统中，如果电池电量低或不工作、 且ECU 91因此不能执行第一和第二线性阀40和42的打开和关闭操作 以及开度控制操作，则第一线性岡40保持在关闭状态，而第二线性阀 42保持在打开状态。在此情形下，当操作制动踏板14时，虽然操作力 使得输入活塞12前进，但是输入活塞12不会直接地推动加压活塞13， 因为在输入活塞12和加压活塞13之间设置有预定的行程So。相反，如 上文所述的情形，第一压力室Rl内的液压流体经由连通通路21流入第 二压力室R2。第二压力室R2内的液压从第一供给端口 39经由第一液 压排放管路41释放入储液罐35,这使得输入活塞12可以移动，直到输 入活塞12接触加压活塞13或者调节器22的负载传递件27。
一旦输入活塞12移动了行程S。、且其末端部接触调节器22的负载 传递件27,则支座部31与负载传递件27的末端部紧密接触，从而关闭 连通通路21，且第一压力室Rl和储液罐35之间的连通被切断。当输 入活塞12进一步前进时，输入活塞12推动并移动负载传递件27，从而 经由负载传递件27推动并移动提升阀25,从而使得第二液压供给管路 43和第五压力室R5彼此连通。由此，蓄压器37的液压从第二液压供 给管路43经由第二供给端口 44、第一间隙45、第一连通端口 47、第二 间隙46、第二连通端口 48以及提升阀25供给到第五压力室R5，并进
一步通过连通孔30供给到第一压力室Rl。
从而，当输入活塞12和加压活塞13在彼此抵靠的同时前进时，蓄 压器37的液压供给到第一压力室Rl,从而，加压活塞13由于加压活 塞13的前、后侧面之间的压差而前进(滑到图1中的左侧)。当加压活 塞13如此前进时，第三压力室R3,皮加压，从而一定的制动液压Pf从 第三压力室R3供给到第二液压输送管路63。然后，制动液压Pf经由 ABS59供给到轮缸58FR和58FL。由此，可以对前轮FR和FL、以及 后轮RR和RL产生与作用在制动踏板14上的操作力相对应的制动力。
当制动踏板14不再下压时，即制动踏板14保持于恒定的位置时， 负载传递件27停止通过负载传递件27推动提升阀25,且第二液压供给 管路43和第五压力室R5彼此隔开，同时输入活塞12的支座部31抵靠 负载传递件27，因此连通通路21关闭。从而，第一压力室R1和第三 压力室R3关闭，因此可以保持输送到ABS 59的制动液压Pf。
当制动踏板14释放时，输入活塞12的支座部31离开负载传递件 27，且连通通路21打开。由此，第一压力室Rl的液压经由连通孔21 释放入第二压力室R2，并且经由第一供给端口 39和第一液压排放管路 41释放入储液罐35。同时，当制动踏板14释放时，输入活塞12回移， 且加压活塞13由于迫动弹簧20的迫压力回移。由此，第三压力室R3 内的液压经由第二排放端口 54和第二液压排放管路57释放入储液罐 35。从而，可以通过减少第一和第三压力室Rl和R3内的液压来减少 待输送到ABS 59的制动液压Pf。
如上所述，对于第一实施方式的车辆制动系统而言，输入活塞12 和加压活塞13以能够自由移动的方式支撑在液压缸11内，并且可以经 由输入活塞12推动加压活塞13。制动踏板14耦联到输入活塞12。沿 纵向于邻近输入活塞12布置的压力室Rl和R2可以通过连通通路21 彼此连通。由此，车辆制动系统设计成使得与制动踏板14的操作量相 对应的控制液压可以经由第一和第二线性阀40和42供给到第二压力室 R2,并且通过利用此控制液压和由加压活塞13的移动引起的控制液压 供给到轮缸58FR、 58FL、 58RR和58RL。
从而，ECU 91设定与踏板行程Sp对应的期望输出液压Prt，并根 据期望输出液压Prt将控制液压供给到第一压力室Rl，从而将一定的
制动液压Pr供给到第一液压输送管路61,并且将一定的制动液压Pf 从第三压力室R3供给到第二液压输送管路63。从而，ECU 91经由ABS 59将制动液压Pr和Pf供给到轮缸58FR、 58FL、 58RR和58RL。由 此，可以为前轮FR和FL、以及后轮RR和RL产生与施加在制动踏板 14上的操作力相对应的适当制动力。
在此实施方式的车辆制动系统中，使用了一个液压源作为向主缸供 给液压的液压源、以及作为向ABS 59供给液压的液压源。具体地，从 蓄压器37延伸的第一液压供给管路38连接到第一供给端口 39(即连接 到第二压力室R2)，同时第一液压供给管路38经由具有第三线性阀81 的第三液压供给管路80连接到ABS 59的第二液压输送管路63。从而， 在ABS59中，当减少制动液压Pf时，根据从第二液压输送管路63经 由减压阀78和79排放到储液罐35的流体量来设定第三线性阀81的开 度和打开时长，使得可以将一定量的流体从第一液压供给管路38经由 第三液压供给管路80返回到第二液压输送管路63，以防止制动液压Pf 的匮乏。
由此，可以通过利用液压泵32和蓄压器37作为液压源来共用主缸 的液压源和ABS 59的液压源从而筒化结构及降低制造成本。另外，可 以确保适当的制动力以对制动力进行高精确度的控制。
在此实施方式中，通过累加估算的用于前轮FR和FL的待排放以 降低压力的流体量Qrfr和Qrfl来计算待排放以降低压力的总流体量 Qr,并且通过将待排放以降低压力的流体量Qr乘以返回流体量系数来 设定所需的流率Qap。因此，通过将此返回流体量系数设成一个大于1 的值，可以确保足^的所需流率Qap、以及确保适当的制动液压Pf。
另外，在此实施方式中，根据利用ABS 59增加及降低压力所分别 需要的时长Ta和时长Tr以及ABS的制动液压Pf估算待排放以降低压 力的流体量Qr，从而可以高的精确度设定与待排放以降低压力的流体 量Qr对应的所需流率Qap、以及确保适当的制动液压Pf。
在此实施方式中，本发明的操作力吸收装置包括允许第一压力室 Rl和第二压力室R2彼此连通的连通通路21、以及位于输入活塞12和 加压活塞13之间的预定间隔S。，从而可以以简单的构造阻止施加到制 动踏板14上的反作用力的改变。另外，通过形成支座部31,连通通路
21设置有直径减小部，从而可以在输入活塞12前进时通过该直径减小 部产生推力。
(第二实施方式)
图10的流程图示出由依据本发明第二实施方式的车辆制动系统执 行的待返回流体量控制。图11的图表用于根据制动踏板的操作量来判 定第三线性阀的驱动。图12的图表用于根据制动液压的延迟量来判定 第三线性阀的驱动。第二实施方式的车辆制动系统的整体构造与第一实 施方式大致相同，因此将参见图l进行描述。与第一实施方式中描述的 构件功能相同的构件被赋予相同的标记，且将省略对其的描述。
对于第二实施方式的制动系统而言，如图1和10所示，在步骤S41 中，判定是否接收到了来自制动开关93的接通信号，并且如果判定接 收到了来自制动开关93的接通信号，则在步骤S42中判定ABS是否正 在受控制。如果ABS 59正在受控制，则为前轮FR和FL估算待排放以 降低压力的流体量Qrfr和Qrfl (排放流体量)。估算排放流体量的程序 与上述第一实施方式类似，且将省略对其的描述。
随后，在步骤S44中，通过累计所估算的用于前轮FR和FL的待 排放以降低压力的流体量Qrfr和Qrfl来计算待排放以降低压力的总流 体量Qr。在步骤S45中，通过将待排放以降低压力的流体量Qr乘以返 回流体量系数来设定所需的流率Qap，在本实施方式中此返回流体量系 数为1.0。在步骤S46中，判定第三线性阀81的开度。判定第三线性阀 81的开度的方法与上述第一实施方式中的相同，且将省略对其的描述。 一旦在步骤S47中第三线性阀81被驱动或打开，则根据第三线性阀81 的开度，与在ABS 59控制期间从第二液压输送管路63通过减压阀78 和79排放到储液罐35的流体量大致相等的液压流体量从第一液压供给 管路38经由第三液压供给管路80返回到第二液压输送管路63。
随后，在步骤48中，通过第一压力传感器94检测待供给到主缸的 压力，即制动液压Pr。在步骤S49中，由第二压力传感器95检测通过 主缸增加的压力，即制动液压Pf。在步骤S50中，计算制动液压Pr的 当前值Pr(n)与先前值Pr(n-l)之间的差DPr(n)，以及计算制动液压Pf 的当前值Pf(n)与先前值Pf(n-l)之间的差DPf(n)。随后，在步骤S51中， 判定所述差DPr(n)与系数Cl (0.7)相乘后获得的值是否大于所述差DPf(n)，即判定制动液压Pf的变化量是否为小。在步骤S52中，判定 所述差DPr(n)与差DPf(n)之间的差是否大于预定值DPI,即判定制动 液压Pf的值是否为小。
在上述步骤S51中，如果判定所述差DPr(n)与系数CI相乘后获得 的值大于所述差DPf(n)，或者如果在步骤S52中判定所述差DPr(n)与 差DPf(n)之间的差大于预定值DPI,则在步骤S53中将行程触底标识设 为1。另一方面，如果所述差DPr(n)与系数Cl相乘后获得的值不大于 所述差DPf(n)，且如果在步骤S52中判定所述差DPr(n)与差DPf(n)之 间的差不大于预定值DP1，则行程触底标识不变保持为0。
在步骤S54中，判定行程触底标识是否为1。如果判定行程触底标 识为1，则在步骤S55中驱动或打开第三线性阀81，且将从检测到的制 动液压Pf的当前值Pf(n)中减去液压滞后量Ph所获得的值作为期望的 输出液压Pft(n)。另一方面，如果在步骤S54中判定行程触底标识不为 1，则停止驱动第三线性阀81，即在步骤S57中关闭第三线性阀81。
具体地，如果在步骤S51或S52中的判定结果为"是"，则存在这 样的可能性由于第二液压输送管路63中的压力(制动液压Pf)减少 导致了触底，并且不可能通过由ABS 59执行的压力调节控制充分地升 高压力。为此，在步骤S53中，行程触底标识设为1，且第三线性阀81 打开，使得数量与第二液压输送管路63中的不足量相对应的液压流体 经由第三线性阀81通过第一液压供给管路38以及第三液压供给管路80 供给到第二液压输送管路63。另外，在此情形中，通过考虑液压滞后量 Ph而将期望输出液压Pft(n)设为低，避免了加压活塞13在有关是否触 底的判定之后发生摆动。
随后，在步骤S58中，从图11所示的映射来判定期望输出液压Pft(n) 的微分值，即，其变化率是否大于预定值al的绝对值。换句话说，在 此步骤中检测制动踏板14是否因为紧急制动而被突然操作。如果在此 步骤S58中判定期望输出液压Pft(n)的变化率大于预定值(xl的绝对值， 则在步骤S59中，从图12所示的映射来判定制动液压Pf的偏差值APf 是否大于预定值a2的绝对值。在设定期望输出液压Pft(n)之后，以一 定的延迟控制实际制动液压Pf (延迟量=偏差值APf)。由于 一些原因可 能发生进一步的延迟。为此，在此步骤中判定制动液压Pf的偏差值APf 是否大于与一定的延迟相对应的预定值a2的绝对值。因此，如果在步骤S58中判定期望输出液压Pft(n)的变化率大于预 定值al的绝对值，以及如果在步骤S59中判定制动液压Pf的偏差值APf 大于预定值a2的绝对值，则在步骤S60中通过驱动或打开第三线性阀 81，使数量与第二液压输送管路63中的不足量相对应的液压流体经由 第三线性阀81通过第一液压供给管路38以及第三液压供给管路80供 给到第二液压输送管路63。另一方面，如果在步骤S58中判定期望输 出液压Pft(n)的变化率不大于预定值al的绝对值，或者如果在步骤S59 中判定制动液压Pf的偏差值APf不大于预定值a2的绝对值，则在第二 液压输送管路63中不存在液压流体的不足。因此，停止驱动第三线性 阀81，即关闭第三线性阀81以停止经由第三线性阀81通过第三液压供 给管路80将液压流体从第一液压供给管路38供给到第二液压输送管路 63。
同时，如果在步骤S41中关闭制动开关93,则在步骤S62中将行程 触底标识设为0，并且控制结束。
如上所述，在第二实施方式的车辆制动系统中，从蓄压器37延伸 的第一液压供给管路38连接到液压缸11的第一供给端口 39，以及经由 第三液压供给管路80连接到ABS 59的第二液压输送管路63，且第三 线性阀81位于第三液压供给管路80中。当正在控制ABS 59时，通过 比较制动液压Pr (控制液压)和制动液压Pf来判定加压活塞13是否触 底。即使判定发生了触底，也可以通过打开第三线性阀81、经由第三液 压供给管路80将一定量的液压流体从第 一液压供给管路38供给到第二 液压输送管路63来防止制动液压Pf的匮乏。另外，在此情形中，通过 考虑液压滞后量Ph而将期望输出液压Pft(n)设为低，可以防止加压活 塞13在判定发生触底之后发生摆动。
另夕卜，如果判定期望输出液压Pft(n)的变化率大于预定值al的绝对 值，则此实施方式的车辆制动系统判定驾驶人员因为紧急制动而突然地 操作制动踏板14,并且通过打开第三线性阀81、经由第三液压供给管 路80将一定量的液压流体从第 一液压供给管路38供给到第二液压输送 管路63。从而，可以防止在紧急制动期间制动液压Pf匮乏。
虽然，在上述车辆制动系统的每个实施方式中，当第三线性阀81 打开之后，根据来自活塞行程传感器97的接通信号、以及制动液压Pf 的改变量来判定加压活塞13是否返回到初始位置，且然后关闭第三线性阀81，但是控制方法并不仅限于此。例如，可以相应于所需的液压流 体量设定第三线性阀81的开度和打开时长，并且可通过定时器来关闭 第三线性阀81。可替代地，可以在ABS59的控制结束之后关闭第三线 性阀81。
在每个实施方式的车辆制动系统中，例如根据使用ABS 59增加及 降低压力所分别需要的时长Ta和时长Tr以及ABS的制动液压Pf估算 待排放以降低压力的流体量Qr。然而，也可以根据加压活塞13的行程 来估算待排放以降低压力的流体量Qr。
如上所述，通过依据本发明的车辆制动系统，可以共享液压源，并 且可以确保所需的待供给液压流体量，从而可以对制动力进行高精确度 的控制。因此，依据本发明的车辆制动系统适用于任意类型的制动系统。
权利要求
1.一种车辆制动系统，其特征在于包括液压缸；输入活塞，其以能够轴向自由移动的方式支撑在所述液压缸中；操作部件，其连接到所述输入活塞；加压活塞，其与所述输入活塞同轴地设置并以能够轴向自由移动的方式支撑在所述液压缸中，其中所述加压活塞能够由所述输入活塞推动；控制液压设定装置，其用于设定与通过所述操作部件施加于所述输入活塞的操作量相对应的控制液压；液压供给装置，其用于通过将由所述控制液压设定装置设定的控制液压供给到所述加压活塞来产生制动液压；压力调节装置，其能够调节用于各个车轮的制动液压，其中所述制动液压由所述液压供给装置产生；以及液压源，其连接到所述液压供给装置和所述压力调节装置。
2. 如权利要求l所述的车辆制动系统，进一步包括^作力吸收装置， 所述操作力吸收装置用于吸收通过所述操作部件施加于所述输入活塞的 操作力。
3. 如权利要求2所述的车辆制动系统，其中所述液压供给装置将所述控制液压供给到沿所述输入活塞的移动方 向设置在所述输入活塞一侧的第一压力室、或者设置在所述输入活塞另一 侧的第二压力室，以及所述操作力吸收装置具有设置于所述输入活塞、并能够在所述第一压力室和所述第二压力室之间供给及排放';^a流体的连通通路。
4. 如权利要求l所述的车辆制动系统，其中所述压力调节装置包括用于每个车轮的持压阀和减压阀；和设置在 所述液压源与所述压力调节装置之间的流量控制岡，并且所述流量控制阀的开度和打开时长根据经由所述减压岡排放的流体 量设定。
5. 如权利要求4所述的车辆制动系统，其中所述压力调节装置基于待排放的流体量以及由所述液压源供给的液 压与由所述液压供给装置产生的所述制动液压之间的压差设定所述流量 控制阀的开度。
6. 如权利要求4或5所述的车辆制动系统，其中所述压力调节装置设定返回流体量，所述返回流体量多于经由所述减 压阀排放的流体量，并且所述压力调节装置根据所述返回流体量设定所述 流量控制阀的开度和打开时长。
7. 如权利要求4或5所述的车辆制动系统，其中所述压力调节装置通过比较所述控制液压和所述制动液压来判定所 述加压活塞是否正在发生触底，并且如果判定出正在发生触底，则将所述 流量控制阀的开JL^:定为预定的期望开度。
8. 如权利要求7所述的车辆制动系统，其中所述流量控制阀的期望开度对应于所述加压活塞侧的制动液压的期 望值，并且所述期望开度设为小于与所述输入活塞侧的控制液压的期望值 相对应的开度。
9. 如权利要求4到8中任一项所述的车辆制动系统，其中所述压力调节装置具有用于检测所述加压活塞是否位于初始位置的 初始位置检测装置，并且，当所述初始位置检测装置检测出所i^压活塞已返回到初始位置时， 所述压力调节装置关闭所述流量控制阀。
10.如权利要求4到8中任一项所述的车辆制动系统，其中 所述压力调节装置在所述制动液压下降时关闭所述流量控制阀。
11.如权利要求l所述的车辆制动系统，其中当所述控制液压的变化率超过预定值时，所述压力调节装置打开所述 流量控制阀。
全文摘要
从蓄压器(37)延伸的第一液压供给管路(38)连接到液压缸(11)的第一供给端口(即连接到第二压力室(R2))，且经由具有第三线性阀(81)的第三液压供给管路(80)连接到ABS(59)的第二液压输送管路(63)。当在ABS(59)中减少制动液压(Pf)时，根据从第二液压输送管路(63)经由减压阀(78、79)排放到储液罐(35)的流体量来设定第三线性阀(81)的开度和打开时长，从而一定量的流体从第一液压供给管路(38)经由第三液压供给管路(80)返回到第二液压输送管路(63)。
文档编号B60T8/40GK101341056SQ200780000788
公开日2009年1月7日 申请日期2007年1月23日 优先权日2006年1月31日
发明者水谷恭司, 矶野宏 申请人:丰田自动车株式会社