制动控制系统和制动控制方法

专利名称：制动控制系统和制动控制方法
技术领域：
本发明涉及对施加到车辆的车轮的制动力进行控制的制动控制系统和 制动控制方法。
背景技术：
日本专利申请公开No. JP-A-2005-35471中描述了一种电子控制的制动 装置，它可以对为车辆的车轮分别设置的每个轮缸处的控制压力进行检 测，并对每个轮缸处的轮缸压力执行反馈控制到目标值。所述的制动装置 被构造成如果有异常情况导致控制压力偏离目标压力，则在较长时间段内 避免将电流施加到对轮缸供给工作液的电磁流量控制阀。
当系统处于正常状态时，因为需要时间来使将要施加到轮缸的控制压 力增大，所以将制动力施加到各个车轮会落后于司机对制动踏板的踩踏。 这是因为制动控制系统的设计重点放在稳定性上，轮缸和与之连接的管道 而表现出作为影响因素的弹性。在响应于制动请求向轮缸供给工作液时， 最初可能是轮缸或管道的直径发生弹性膨胀，造成初始阶段轮缸中控制压 力略微上升。此后，很快，控制压力就会开始急剧增大到目标压力值。
通常，紧随制动请求之后，控制压力的目标压力值随着时间而线性增 大。因此，即使在系统处于正常状态时，紧随制动请求之后的控制压力也 易于变得低于目标压力值。在系统发生异常情况、不能产生与控制请求对 应的制动力的情况下，就必须启动另一套系统，该系统为了失效保护功能 而设置，以便产生制动力。

发明内容
本发明的目的是提供一种制动控制系统和制动控制方法，能够迅速地 检测在制动请求时控制压力中的响应异常。
根据本发明第一方面的制动控制系统设有至少一个轮缸，其接收工作
液的供给以便向各个车轮的每个施加制动力；轮缸压力控制系统，其通过 控制对所述至少一个轮缸的所述工作液的供给，来对施加到所述至少一个 轮缸的控制压力进行控制；第一异常判断单元，其在预定的第一异常判断 时间内，基于在制动请求之后所述控制压力的初始响应特性来判断所述轮 缸压力控制系统中是否存在异常；和第二异常判断单元，其在预定的第二 异常判断时间内，基于所述控制压力与作为异常判断基准的基准压力之间 的比较来判断所述轮缸压力控制系统中是否存在异常，所述第二异常判断 时间设定为在所述第一异常判断时间期满之前期满。
在前述第一方面中，在第一异常判断时间段内通过第一异常判断单 元，以及在第二异常判断时间段内通过第二异常判断单元，来对轮缸压力 控制系统中的异常进行判断。第二异常判断时间段设定为在第一异常判断 时间段期满之前即已期满。第二异常判断单元预先设定基准压力，并在第 一异常判断单元之前根据所述基准压力对异常作出判断。这样可以在制动 请求时迅速地检测到控制压力中的响应异常。
轮缸压力控制系统可以包括向多个轮缸供给工作液的增压控制阀。从 增压控制阀供给工作液的流率与接收工作液的轮缸的容量之比是确定控制 压力的响应的一个因素。对于一定的增压控制阀，接收工作液的能力相对 于工作液的供给流率增大，则响应恶化。在第一方面中，第二异常判断单 元在第一异常判断单元进行判断之前就对轮缸压力控制系统中的异常进行 判断。这样可以在制动请求时迅速地检测到制动中的异常。
在本发明的第一方面中，第一异常判断单元可以设计为基于根据所需 制动力获得的计算压力与控制压力之间的比较来对所述轮缸压力控制系统 中的异常进行判断。可以基于控制压力的响应对根据所需制动力获得的计 算压力的关系来对轮缸压力控制系统中的异常进行判断。这样可以对轮缸 压力控制系统中的异常(例如控制延迟或控制失效)进行判断。
在第一方面中，第一异常判断单元可以设计为如果控制压力与计算压 力之间的偏差超过预定基准偏差的时间已经达到第一异常判断时间，则判 断轮缸压力控制系统存在异常。这样可以检测到轮缸压力控制系统中的控 制延迟。
在前述情况下，计算压力可以是控制压力的目标值。这样可以判断控 制压力是否遵循目标值，即控制压力是否具有正常的过渡。
在第一方面中，计算压力可以是估计控制压力，所述估计控制压力是 基于对用于向至少一个轮缸供给工作液的增压控制阀施加的指令电流、施 加到增压控制阀的指令电流的流率特征、以及至少一个轮缸的流体消耗量 特征而得到的。这样可以判断控制压力是否具有正常的过渡。
在第一方面中，基准压力可以是预定的响应延迟判断基准压力，基于 它来对控制压力中的响应延迟异常进行判断。第二异常判断单元可以构造 成基于控制压力达到响应延迟判断基准压力所用的时间，来对轮缸压力控 制系统中的异常进行判断。可以迅速地检测到由于向轮缸供给工作液的增 压控制阀的关闭失效或者工作液的流率不足所造成的控制压力的过长延 迟。这样可以快速地将系统切换到另一个，以便产生制动力。
在第一方面中，第二异常判断单元可以构造成如果控制压力达到响应
延迟判断基准压力所需的时间超过第二异常判断时间，则判断轮缸压力控
制系统存在异常。在第二异常判断时间期满时，控制压力未能达到响应延
迟判断基准压力的情况下，可以判断轮缸压力控制系统存在异常。因此， 可以在不再等待第一异常判断单元进行异常判断的情况下迅速地检测到异常。
在第一方面中，响应延迟判断基准压力可以设定在作为阀值的预定低 压值，基于该阈值对控制压力升高到目标值进行判断。这样可以适当地设 定响应延迟判断基准压力。
在第一方面中，基准压力可以是预定的响应提前判断基准压力，基于 它来对控制压力中的响应提前异常进行判断。第二异常判断单元可以构造 成，在第二异常判断时间期满之前控制压力超过响应提前判断基准压力这 的条件成立时，判断轮缸压力控制系统存在异常。
在第一方面中，如果在第二异常判断时间期满之前，控制压力超过响 应提前判断基准压力，则可以判断为轮缸压力控制系统存在异常。这样可 以迅速地检测到由向轮缸供给工作液的增压控制阀的开启失效导致的异常 以及泄漏异常，或者由未能对控制阀的开度进行线性控制而导致的控制压 力急剧增大的响应提前异常，而不再等待第一异常判断单元进行判断。
在第一方面中，第二异常判断单元可以设计为，如果在第二异常判断 时间期满时控制压力超过响应提前判断基准压力，则判断轮缸压力控制系 统存在异常。这样可以迅速地检测到响应提前异常。
在第一方面中，响应提前判断基准压力可以基于轮缸压力控制系统中 能够产生的控制压力的压力梯度最大值来设定。这样可以适当地设定响应 提前判断基准压力。
在第一方面中，第二异常判断时间可以包括预定的响应提前判断基准 时间和预定的响应延迟判断基准时间，所述响应提前判断基准时间用于对 控制压力的响应提前异常进行判断，而所述响应延迟判断基准时间预先设 定为在响应提前判断基准时间期满之后才期满，并用于对控制压力中的响 应延迟异常进行判断。基准压力可以包括预定的响应提前判断基准压力和 预定的响应延迟判断基准压力，所述响应提前判断基准压力用于对控制压 力的响应提前异常进行判断，而所述响应延迟判断基准压力预先设定为低 于响应提前判断基准压力，并用于对控制压力中的响应延迟异常进行判 断。第二异常判断单元可以设计为，当下列条件之一成立时判断轮缸压力 控制系统存在异常，所述条件为，在响应提前判断基准时间期满时控制压 力超过响应提前判断基准压力，以及控制压力达到响应延迟判断基准压力 所用的时间超过响应延迟判断基准时间。
此系统可以构造为对控制压力的响应中的提前异常和延迟异常都进行 检测。在此方面，对响应提前异常的检测是在对响应延迟异常的检测之前 进行的。这种结构是优选的，因为它能够防止产生超过所需制动力的过大 制动力。
根据本发明的第二方面，提供了一种用于对制动控制系统内的异常进 行判断的方法，所述制动控制系统包括至少一个轮缸以及轮缸压力控制系
统，所述轮缸接收工作液的供给以便向各个车轮施加制动力，所述轮缸压 力控制系统通过控制对所述至少一个轮缸的所述工作液的供给，来对施加 到所述至少一个轮缸的控制压力进行控制，所述方法包括下列步骤在预 定的第一异常判断时间内，基于在制动请求之后控制压力的初始响应特性 来判断轮缸压力控制系统中是否存在异常；和在预定的第二异常判断时间 内，基于控制压力与基准压力之间的比较，来判断轮缸压力控制系统中是 否存在异常，所述第二异常判断时间设定为在第一异常判断时间期满之前 期满。
本发明可以在制动请求时迅速检测控制压力中的响应异常。


参考附图，根据下面对示例性实施例的说明，本发明的前述以及其他 的目的、特征和优点将变得清楚，在附图中，相同或相应的部分由相同的 标号指示。其中
图1是示出根据本发明第一实施例的制动控制系统的示意图2是第一实施例中异常判断处理的控制例程的流程图3是第一实施例中响应异常判断的流程图4是第一实施例中控制失效判断处理的流程图5是示出第一实施例中响应于制动请求的控制液压的视图6是第二实施例中响应异常判断的流程图7是示出第二实施例中制动请求时的控制液压的视图。
具体实施例方式
下面将参考附图，对用于实施本发明的最佳模式进行详细说明。 图1是示出根据本发明第一实施例的制动控制系统20结构的视图。 制动控制系统20形成了用于车辆的电子控制制动系统(ECB) ， ECB对 施加到车辆四个车轮的制动力进行控制。本实施例的制动控制系统20可 以安装在例如混合动力车辆上，混合动力车辆具有由电动机和内燃机形成 的动力源。混合动力车辆采用再生制动和液压制动来对车辆进行制动，其
中，再生制动将车辆的运动能量再生为电能，而液压制动是由制动控制系 统20产生的。设有本实施例的系统的车辆可以通过将再生制动与液压制 动结合进行再生制动协作控制，以产生期望的制动力。
制动控制系统20包括为每个车轮(未示出)设置的盘式制动单元 21FR、 21FL、 21RR和21RL作为制动力施加机构，还包括主缸单元10、 动力液压源30和液压致动器40。
盘式制动单元21FR、 21FL、 21RR和21RL分别向右前轮、左前轮、 右后轮和左后轮施加制动力。主缸单元IO分别向盘式制动单元21FR到 21RL供给加压的制动液，所述制动液的加压是根据作为制动操作构件的 制动踏板24的操作量进行的。通过向动力液压源30施加动力，它可以独 立于驾驶者对制动踏板24的操作而分别向盘式制动单元21FR到21RL供 给制动液作为被施加到动力液压源加压工作液。液压致动器40对由动力 液压源30或主缸单元10供给的制动液的液压进行调节，以便分别供给到 盘式制动单元21FR到21RL。通过液压制动，可以对各个车轮的制动力进 行调整。在本实施例中，轮缸压力控制系统由动力液压源30和液压致动 器40形成。
下面将分别对盘式制动单元21FR到21RL、主缸单元10、动力液压 源30和液压致动器40进行详细说明。盘式制动单元21FR到21RL包括制 动盘22以及分别内置在制动钳中的轮缸23FR到23RL。轮缸23FR到 23RL分别通过不同的流动通道连接到液压致动器40。下文中，轮缸23FR 到23RL将统称为"轮缸23"。
在盘式制动单元21FR到21RL中，当从液压致动器40向轮缸23供给 制动液时，作为摩擦元件的制动衬块被压靠到随车轮转动的制动盘22。由 此将制动力施加到各个车轮。除了本实施例中使用的盘式制动单元21FR 到21RL之外，也可以采用其他制动力施加机构，例如包括轮缸23的鼓式 制动器。
主缸单元10作为带有液压助力器的主缸，包括液压助力器31、主缸 32、调节器33和贮液器34。液压助力器31连接到制动踏板24用于增大 施加到制动踏板24的踏板作用力，以便传递到主缸32。随着制动液经过
调节器33从动力液压源30供给到液压助力器31，可以增大踏板作用力。 主缸32以与踏板作用力之间的预定伺服比率产生主缸压力。
存留制动液的贮液器34布置在主缸32和调节器33的上游。在制动踏 板24未被踩踏时，主缸32与贮液器34连通。此时，调节器33与贮液器 34和动力液压源30的蓄液器35两者都连通。贮液器34用作低压源，而 蓄液器35用作高压源，以产生基本上等于主缸压力的液压。下文中，调 节器33处的液压将称为"调节器压力"。
动力液压源30包括蓄液器35和泵36。蓄液器35将经过泵36增压的 制动液的压能转换为填充气体(例如约14到22Mpa的氮气)的压能以便 积累于其中。泵36包括电机36a作为驱动源，电机36a具有连接到贮液器 34的吸入口以及连接到蓄液器35的排出口 。蓄液器35还连接到设在主缸 单元10中的安全阀35a。如果蓄液器35中制动液的压力大于例如约 25Mpa，则开启安全阀35a使高压制动液回到贮液器34中。
制动控制系统20设有主缸32、调节器33以及向轮缸23供给制动液 的蓄液器35。分别地，主缸32连接到主管道37，调节器33连接到调节 器管道38，蓄液器35连接到蓄液器管道39。主管道37、调节器管道38 和蓄液器管道39分别连接到液压致动器40。
液压致动器40包括致动器块和多个电磁控制阀，致动器块中形成有 多个流动通道。致动器块中形成的流动通道包括子通道41、 42、 43和 44，以及主通道45。子通道41到44从主通道45分支出来并分别连接到 相应的盘式制动单元21FR、 21FL、 21RR和21RL的轮缸23FR、 23FL、 23RR和23RL。这样使各个轮缸23与主通道45连通。
ABS闭锁阀51、 52、 53和54分别设在子通道41、 42、 43和44的中 间位置。ABS闭锁阀51到54设有螺线管和弹簧，所述螺线管受到在 "开"和"关"之间进行的切换控制。ABS闭锁阀是常开式的电磁控制 阀，在不向螺线管施加电流时，它们处于常开状态。
轮缸23经由分别连接到子通道41到44的减压通道46、 47、 48和49 连接到贮液器通道55。 ABS减压阀56、 57、 58和59分别设在减压通道 46、 47、 48和49的中间位置。ABS减压阀56到59设有螺线管和弹簧，
所述螺线管受到在"开"和"关"之间进行的切换控制。ABS减压阀是常
闭式的电磁控制阀，在不向螺线管施加电流时，它们处于常闭状态。贮液
器通道55通过贮液器管道77连接到主缸单元10的贮液器34。
主通道45在其中间位置处设有连通阀60。连通阀60设有螺线管和弹 簧，所述螺线管受到在"开"和"关"之间进行的切换控制。连通阀60 是常闭式的电磁控制阀，在不向螺线管施加电流时，它处于常闭状态。主 通道45由连通阀60分为第一通道45a和第二通道45b，第一通道45a连 接到子通道41和42，第二通道45b连接到子通道43和44。第一通道45a 经由子通道41和42连接到前轮的轮缸23FR和23FL，第二通道45b经由 子通道43和44连接到后轮的轮缸23RR和23RL。
液压致动器40包括主通道61、调节器通道62和蓄液器通道63，这 些通道每个都连接到主通道45。更具体而言，主通道61连接到主通道45 的第一通道45a。调节器通道62和蓄液器通道63连接到主通道45的第二 通道45b。主通道61连接到与主缸32连通的主管道37。调节器通道62连 接到与调节器33连通的调节器管道38。蓄液器通道63连接到与蓄液器 35连通的蓄液器管道39。
主通道45将下述两个通道的中间部分连接在一起，即将后轮的轮缸 23RR、 23RL与动力液压源30相连的通道的中间部分，以及将前轮的轮缸 23FR、 23FL与主缸32相连的通道的中间部分。主通道45设有连通阀 60，以便在连通状态与非连通状态之间进行切换，在连通状态下，前轮的 轮缸23FR、 23FL与动力液压源30之间建立连通关系；而在非连通状态 下，前轮的轮缸23FR、 23FL与动力液压源30之间的连通关系中断。换句 话说，当连通阀60开启时建立连通关系，而当连通阔60关闭时中断连通 关系。
主通道61在中间部分处设有主切断阀64。主切断阀64设有螺线管和 弹簧，所述螺线管受到在"开"和"关"之间进行的切换控制。主切断阀 是常开式的电磁控制阀，在不向螺线管施加电流时，它处于常开状态。当 主切断阀64开启时，前轮的轮缸23FR、 23FL与主缸32连通。同时，在 主切断阀64关闭时，前轮的轮缸23FR、 23FL与主缸32之间的连通关系中断。
行程模拟器69在主切断阀64上游的部分处经由模拟器切断阀68连接 到主通道61。模拟器切断阀68设在将主缸32与行程模拟器69相连的通 道中。模拟器切断阀68设有螺线管和弹簧，所述螺线管受到在"开"和 "关"之间进行的切换控制。模拟器切断阀是常闭式的电磁控制阀，在不 向螺线管施加电流时，它处于常闭状态。当模拟器切断阀68开启时，行 程模拟器69与主缸32连通。同时，在模拟器切断阀68关闭时，行程模拟 器69与主缸32之间的连通关系中断。
行程模拟器69包括多个活塞和弹簧，并在开启模拟器切断阀68时， 根据驾驶者对制动踏板24施加的踏板作用力产生反作用力。优选地，行 程模拟器69设计为具有多级弹簧特征，用于增强驾驶者在制动操作时的 感觉。本实施例中的行程模拟器69具有4级弹簧特征。
调节器通道62设有调节器切断阀65，调节器切断阀65具有螺线管和 弹簧，所述螺线管受到在"开"和"关"之间进行的切换控制。调节器切 断阀是常开式的电磁控制阀，在不向螺线管施加电流时，处于常开状态。 当调节器切断阀65开启时，后轮的轮缸23RR和23RL与调节器33连 通。同时，在调节器切断阀65关闭时，后轮的轮缸23RR和23RL与调节 器33之间的连通关系中断。
蓄液器通道63在中间部分设有增压线性控制阀66。蓄液器通道63以 及主通道45的第二通道45b通过减压线性控制阀67连接到贮液器通道 55。增压线性控制阀66和减压线性控制阀67都分别设有线性螺线管和弹 簧，它们是常闭式的电磁控制阀。即，在不向螺线管施加电流时，它们是 常闭的。
对于与各个车轮相应的多个轮缸23，增压线性控制阀66用作共用的 增压控制阀。同样，对于与各个车轮相应的多个轮缸23，减压线性控制阀 67用作共用的减压控制阀。在本实施例中，增压线性控制阀66和减压线 性控制阀67作为各个轮缸23共用的一对控制阀，以将来自动力液压源30 的工作液控制未供给到轮缸23或从其排出。
增压线性控制阀66的出口与入口之间的压差对应于蓄液器35和主通道45之间的制动液压的压差。减压线性控制阀67的出口与入口之间的压 差对应于主通道45和贮液器34之间的制动液的压差。假设根据供给到增 压线性控制阀66和减压线性控制阀67的线性螺线管的电能所带来的电磁 驱动力设定为F1，弹簧的压迫力设定为F2，根据增压线性控制阀66和减 压控制阀67的出口与入口之间的压差而分别带来的压差作用力设定为 F3，则F1+F3-F2这样的关系成立。对供给到增压线性控制阀66和减压控 制阀67的线性螺线管的电能进行连续控制，以便对增压线性控制阀66和 减压线性控制阀67的出口与入口之间的压差进行控制。
在制动控制系统20中，动力液压源30和液压致动器40由制动ECU 70控制，制动ECU包括异常检测单元。制动ECU 70以微处理器形式形 成，含有CPU以及储存各种程序的ROM、临时储存数据的RAM、输入/ 输出端口、通讯端口等。制动ECU 70可以与更高阶的混合动力ECU (未 示出)相连，以便根据来自混合动力ECU的控制信号和来自各种传感器 的信号，对动力液压源30的泵36和构成液压致动器40的电磁控制阀51 到54、 56到59、 60以及64到68进行控制，从而执行再生制动协作控 制。制动ECU 70可以独立于驾驶者对制动踏板24的操作而控制各个电磁 控制阔的在"开"与"关"之间的切换操作。
制动ECU 70连接到调节器压力传感器71、蓄液器压力传感器72和 控制压力传感器73。调节器压力传感器71检测调节器通道62中制动液的 压力，即调节器切断阀65上游的部分处的调节器压力。表示检测值的信 号被发送到制动ECU 70。蓄液器压力传感器72检测蓄液器通道63中制 动液的压力，即增压线性控制阀66上游的部分处的的蓄液器压力。表示 检测值的信号被发送到制动ECU 70。控制压力传感器73检测主通道45 的第一通道45a中的制动液压力，并将表示检测值的信号发送到制动ECU 70。各个压力传感器71到73的检测值以一定时间间隔相继发送到制动 ECU 70，以便以预定大小储存在制动ECU 70的预定储存区域中。
在连通阀60开启时主通道45的第一通道45a与第二通道45b彼此连 通的情况下，控制压力传感器73的输出值表示增压线性控制阀66低压侧 的液压，以及减压线性控制阀67的高压侧的液压。因此，前述输出值可以用于对增压线性控制阀66和减压线性控制阀67进行控制。在增压线性 控制阀66和减压线性控制阀67关闭、而主切断阀64开启的情况下，控制 压力传感器73的输出值表示主缸压力。在连通阀60开启从而在主通道45 的第一通道45a与第二通道45b之间建立连通关系、ABS闭锁阔51到54 开启、并且ABS减压阀56到59关闭的情况下，控制压力传感器73的输 出值表示施加到各个轮缸23的工作液压力，即轮缸压力。
附装到制动踏板24的行程传感器25也连接到制动ECU 70。行程传 感器25对作为对制动踏板24操作量的踏板行程进行检测，从而将表示检 测值的信号发送到制动ECU 70。行程传感器25的输出值也以预定时间间 隔相继地发送到制动ECU，以便以预定大小储存在制动ECU 70的预定储 存区域中。也可以对其添加与行程传感器25不同的制动状态检测单元， 或者将所述检测单元设在其位置处以便连接到制动ECU 70。制动状态检 测单元可以包括对制动踏板24的操作量进行检测的踏板作用力传感器， 以及对制动踏板24的踩踏进行检测的制动开关。
上述结构的制动控制系统20可以采取至少两种控制模式，包括再生 协作控制模式和液压助力器模式。在任何一种模式下，制动控制系统20 都响应于制动请求而开始制动。制动请求是在需要向车辆施加制动力的时 候产生的。在驾驶者操作制动踏板24的情况下，在巡航控制条件下行驶 期间车辆行驶前方的距离小于预定值的情况下，或者类似的情况下，可以 产生制动请求。
在再生协作控制模式下，执行再生制动协作控制。响应于制动请求， ECU 70从所需总制动力中减去制动力，以便计算出作为将由制动控制系 统20产生的制动力的所需液压制动力。根据再生所得的制动力从混合动 力ECU供给到制动控制系统20。制动ECU 70根据计算得到的所需液压 制动力来计算各个轮缸23FR到23RL的目标液压。还可以确定施加到增 压线性控制阀66和减压线性控制阀67的电流值。
在制动控制系统20中，经由增压线性控制阀66从动力液压源30向轮 缸23供给制动液，从而将制动力施加到各个车轮。如果需要，则经由减 压线性控制阀67从轮缸23排出制动液，从而可以调节施加到车轮的制动力。在再生协作控制模式下，制动ECU 70关闭主切断阀64并开启模拟器 切断阀68，从而将随着驾驶者对制动踏板24的操作而从主缸32供应的制 动液被供给到行程模拟器69。
在制动操作期间，制动ECU 70中的第一异常检测单元90根据施加到 轮缸的控制液压的反应来判断轮缸压力控制系统是否存在异常情况。具体 地说，在本实施例中，如果控制液压与目标值之间的偏差超过基准值的状 态持续了预定的时间段，则第一异常检测单元90判断为存在由控制失效 引起的异常情况，即控制液压未能遵循目标液压。
在再生协作控制模式中的控制下，如果制动ECU70检测到制动控制 系统中的异常，则制动ECU70停止再生协作控制模式中的控制，向将关 于异常的情况警告使用者，并从其他系统向轮缸23供给制动液。在本实 施例中，将控制切换到液压助力器模式下的控制。在液压助力器模式下， 从主缸单元10向各个轮缸23供给制动液，以将制动力施加到车轮。在此 情况下，制动ECU 70将主切断阀64的工作状态从关闭状态切换到开启状 态，并将模拟器切断阀68的工作状态从开启状态切换到关闭状态，以便 从主缸32向前轮的轮缸23FR和23FL供给制动液。
在根据本实施例的再生协作控制模式下，从动力液压源30而不是主 缸32向轮缸23供给制动液。这样可以独立于驾驶者对制动踏板24的操作 量产生制动力。考虑到失效保护功能，优选地，响应于每个制动请求来判 断是否在较短时间段内正常产生了制动力。但是，在第一异常判断单元90 的判断过程中，因为下列原因，在制动请求时进行的对于异常的判断可能 需要更长的时间。
在正常工作的系统中，从制动请求提高控制液压开始，直到控制液压 与目标液压的偏差小于基准偏差，可能需要一定的时间。这是因为制动力 意在以安全性为重点进行控制。此外，还可能由于轮缸或与其连接的管道 的弹性而产生这种时间延迟。即使工作液响应于制动请求而正常地供给轮 缸，在施加到轮缸的控制液压升高之前，轮缸或管道也可能发生了膨胀。
紧接着制动请求之后，目标液压随着时间而趋于升高。因此，即使在 正常状态下，控制液压也可能偏离目标液压值。在本实施例中，针对各个
轮缸23FR到23RL进行的制动液供给/排出是由一对共用的增压线性控制 阀66和减压线性控制阀67来控制的。从增压线性控制阀66供给制动液的 流率与作为制动液供给对象的轮缸23的容量之比是确定控制液压响应于 制动请求而升高的延迟时间的重要因素之一。考虑到降低成本的问题，对 于各个轮缸23，优选地共用增压线性控制阀66等。但是，由于与待供给 的制动液的流率相比，作为制动液供给对象的缸的总容量会增大，所以控 制液压的升高需要花费的时间进一步加长了。
根据本实施例的制动控制系统20设有第二异常判断单元92，该单元 在第一异常判断单元90作出判断之前就对制动中的异常进行判断，以便 可以迅速地对响应于制动请求的制动中的异常进行检测。图2是根据第一 实施例的异常判断处理的控制例程的流程图。参考图2，下面将对根据本 实施例的异常判断处理进行说明。图2的流程图中所示的处理从制动请求 开始以预定时间间隔重复执行，例如以3到6毫秒的时间间隔。
参考图2所示的流程图，首先在步骤S10中，在根据本实施例的处理 启动时，制动ECU 70响应于制动请求设定各个轮缸的目标液压。目标液 压是基于如前所述的所需液压制动力来设定的。然后，在步骤S12中，制 动ECU 70从控制压力传感器73接收表示控制液压检测值的信号。在步骤 S14中，制动ECU 70控制增压线性控制阀66，并在必要时控制减压线性 控制阀67，而将已经从动力液压源30馈送的制动液供给到向各个轮缸， 以便控制使对于各个轮缸的控制液压成为目标值。
在步骤S16,制动ECU 70的第二异常判断单元92对于响应异常作出 判断。类似第一异常判断单元90，第二异常判断单元92也安装在制动 ECU 70中。然后，在步骤S18，第一异常判断单元90对于控制失效作出 判断。如果在对于响应异常和控制失效进行的判断中没有检测到异常，则 根据本实施例的异常判断处理结束，并将在后续周期中再次执行此处理。 如果在对于响应异常或控制失效进行的判断中检测到了异常情况，则制动 ECU 70在检测到异常时终止异常判断处理，以便将控制模式从再生制动 协作控制模式切换到例如液压助力器模式等的其他模式，以产生制动力。
图3是第一实施例的步骤S16中执行的用于判断响应异常的处理的流 程图。在步骤S16中执行的响应异常判断开始时，第二异常判断单元92 在步骤S20中判断控制液压是否已经达到响应延迟判断基准压力a。控制 液压是由控制压力传感器73检测的。响应延迟判断基准压力a被预先设定 作为阈值并储存在制动ECU 70中，基于该阀值对控制液压的升高所进行 判断。响应延迟判断基准压力a可以设定在例如0.5至lj l.OMpa之间的范围 内。
如果响应延迟判断基准压力a被设定得较小，则控制液压达到这个基 准压力a就较快，因此就可以更早地检测到控制液压的升高。但是，如果 响应延迟判断基准压力a设定得太小，则控制液压的检测值中由异常造成 的影响就不再是可忽略的。优选地，考虑前述因素通过实验来设定响应延 迟判断基准压力a。在本实施例中，响应延迟判断基准压力a设定为不随时 间改变的恒定值。它也可以被设定为随着时间而变化，例如随着目标液压 而增大。
如果判断为控制液压尚未达到响应延迟判断基准压力a，即步骤S20 得到的结果为"否"，则第二异常判断单元92在步骤S22中用响应延迟 计时器来检测从制动请求开始所经历的时间。响应延迟计时器(未示出) 可以安装在制动ECU 70内部，也可以连接到制动ECU 70。
在步骤S24,第二异常判断单元92判断检测到的所经历的时间是否已 经超过了响应延迟判断基准时间Tl。响应延迟判断基准时间Tl被预先设 定作为阈值并储存在制动ECU 70中，用于对控制液压的响应延迟异常进 行判断。响应延迟判断基准时间Tl设定为从发出制动请求的时间点开 始，并在判断允许时间和控制失效判断时间T2 (在下文中说明)期满之前 期满。优选地，与响应延迟判断基准压力a类似地通过实验来设定响应延 迟判断基准时间Tl。在本实施例中，响应延迟判断基准时间Tl对应于第 二异常判断时间。
如果判断响应延迟计时器的计时已经超过了响应延迟判断基准时间 Tl，即步骤S24中的"是"，则第二异常判断单元92在步骤S26中判断 为已经发生了响应延迟异常。于是，步骤S16中对响应异常进行判断的处 理结束。可以根据下列情况判断为响应延迟异常由于增压线性控制阀66 中的关闭失效或者制动液的流率不足而使控制液压未能实现升高，以及由
于控制压力传感器73中的失效而不能检测到控制液压的升高。同时，如 果判断检测到的时间尚未超过响应延迟判断基准时间Tl，即步骤S24得到 的结果为"否"，则处理返回到图2所示的异常判断处理，从而在步骤 S18中执行用于判断控制失效的处理。
如果判断控制液压已经达到响应延迟判断基准压力a，即步骤S20得 到的结果为"是"，则第二异常判断单元92在步骤S28中对响应延迟计 时器进行复位。此后，处理返回到图2所示的异常判断处理，在其中的步 骤S18中执行用于判断控制失效的处理。
图4是表示第一实施例的步骤S18中执行的用于判断控制失效的处理 的流程图。在控制失效判断处理S18开始时，第一异常判断单元90在步 骤S30中计算检测到的控制液压与目标液压的偏差。第一异常判断单元90 在步骤S32中判断计算出的偏差是否超过基准偏差。基准偏差可以设定为 恒定值，也可以设定为与目标液压成预定比率的值。在本实施例中，基准 偏差设定为例如1Mpa的恒定值。
如果判断计算偏差超过了基准偏差，即步骤S32得到的结果为 "是"，则第一异常判断单元90在步骤S34中由控制失效计时器检测所 经历的时间。控制失效计时器计得的时间对应于从制动请求开始经历的时 间。在紧接着制动请求之后目标液压小于基准偏差的情况下，将时间计数 保持中断，直到目标液压达到基准偏差。
第一异常判断单元90在步骤S36判断由控制失效计时器计得的时间 是否已经达到控制失效判断时间T2。控制失效判断时间T2被预先设定作 为阈值并储存在制动ECU 70中，用于对控制液压的控制失效进行判断。 在本实施例中，控制失效判断时间T2对应于第一异常判断时间。如果判 断为由控制失效计时器计得的时间已经经过了控制失效判断时间T2，即步 骤S36得到的结果为"是"，则第一失效判断单元90在步骤S38中判断 为已经发生控制失效。于是，步骤S18中的控制失效判断处理结束。如果 判断所测得的时间尚未经过控制失效判断时间T2，即步骤S36得到的结果 为"否"，则根据本实施例的异常判断处理结束。
同时，如果判断所计算的偏差量没有超过基准偏差量，即步骤S32得 到的结果为"否"，则第一异常判断单元90在步骤S40对控制失效计时 器进行复位。此后，图2所示本实施例的异常判断处理结束。
图5是示出第一实施例中响应于制动请求的控制液压的曲线图。y轴 表示对大气压的压差，x轴表示从制动请求起经历的时间。下面将参考图 5对第一异常判断单元90和第二异常判断单元92的操作进行说明。响应 延迟判断基准压力a由虚线表示，响应延迟判断基准时间Tl和控制失效判 断基准时间T2分别用双点划线表示。
图5分别示出了目标液压、正常状态下控制液压的初始响应Al以及 在响应延迟过长的异常状态下控制液压的初始响应A2。在制动请求产生 之后，图5中点划线所示的目标液压随着时间而增大。应当明白，图5所 示线性增大的目标液压仅仅是示例性的。
当从制动请求起的时间经过时间点tl时，正常初始响应Al达到响应 延迟判断基准压力a。时间点tl是在经过响应延迟判断基准时间Tl之前 的时刻。正常初始响应Al的压力在经过时间tl之后继续增大，并且在响 应延迟判断基准时间Tl时是超过响应延迟判断基准压力(x的。这样，第二 异常判断单元92检测到没有异常情况发生。在经过时间点t3时，正常初 始响应Al的压力与目标液压之间的偏差变得小于基准偏差，此后该压力 遵从目标液压。在经过控制失效判断时间T2时，正常初始响应A1的压力 与目标值之间的偏差小于基准偏差。因此，第一异常判断单元90检测到 没有异常情况发生。
同时，从制动请求起经历响应延迟判断基准时间Tl之后，在经过时 间点t2时，异常初始响应A2的压力己经达到响应延迟判断基准压力a。 在响应延迟判断基准时间Tl时，异常初始响应A2的压力尚未达到响应延 迟判断基准压力a。第二异常判断单元92检测到响应延迟异常。在此情况 下，制动ECU 70不再等待由第一异常判断单元90作出的判断就将控制模 式从再生制动协作控制模式切换到液压助力器模式，以便正常地产生制动 力。
在本实施例中，第二异常判断单元92根据控制液压达到响应延迟判
断基准压力OC所用的时间，来对轮缸压力控制系统中的异常进行判断。可 以在第一异常判断单元进行的对异常的判断终止之前，迅速检测到由增压
线性控制阀66的关闭失效或工作液的流率不足引起的控制液压的过长响
应延迟。
在增压线性控制阀66被共用于向多个轮缸23供给制动液的情况下， 可以在预定的判断允许时间段内检测到异常情况。如果发生了异常情况， 例如关闭失效，则可以平稳地切换控制模式，以便对制动力不足的情况进 行处理。
在本实施例中，第一异常判断单元90根据控制液压与目标液压之间 的偏差来对异常进行判断。目标液压可以由估计控制压力来代替。可以根 据施加到用于向多个轮缸23供给工作液的增压线性控制阀66的指令电 流、与施加到增压控制阀的指令电流的流率特征、以及轮缸23的流体消 耗特征来计算估计控制压力。这样可以判断控制压力是否经历了正常过 渡。在此情况下，轮缸23的流体消耗特征指的是供给轮缸23的制动液量 与对其施加的控制压力之间的关系。
下面将参考图6和图7对本发明的第二实施例进行说明。图6是根据 第二实施例的将步骤S16中执行的响应异常判断处理的流程图。图7是示 出第二实施例中在制动请求时的控制液压的曲线图。第二实施例与第一实 施例的不同之处在于，除了第一实施例中所用的响应延迟判断基准压力a 之外，还设定了响应提前基准压力p，以允许对紧接着制动请求之后控制 液压中的响应提前异常情况进行检测。第二实施例中与第一实施例相同的 元素将不再进行说明。
第二实施例中，在步骤S16中的响应异常判断启动时，基于图3所示 控制液压和响应延迟判断基准压力a，以及同时基于图6的流程图中所示 的处理，来对异常情况进行判断处理。第二异常判断单元92在步骤S50 中用响应提前计时器来检测从产生制动请求起所经过的时间。响应提前计 时器(未示出)安装在制动ECU70中，或者与其相连。
然后，第二异常判断单元92在步骤S52判断检测到的时间是否已经 经过了响应提前判断基准时间TO。在本实施例中，响应提前判断基准时间TO对应于第二异常判断时间，并可以设定在响应延迟判断基准时间Tl之 前，例如设定在制动请求之后100毫秒。因为可以在对响应延迟异常进行 检测之前检测控制压力中的响应提前异常，所以可以迅速地对产生制动力 超过所需制动力的情况进行抑止。
如果判断响应提前计时器检测到的时间尚未经过响应提前判断基准时 间TO,即步骤S52得到的结果为"否"，则此处理回到图2所示的异常判 断处理，以便继续执行步骤S18中的控制失效判断。同时，如果判断检测 到的时间已经经过响应提前判断基准时间T0，即步骤S52得到的结果为 "是"，则此处理进行到步骤S54，第二异常判断单元92在步骤S54中判 断控制液压是否超过了响应提前判断基准压力(3。优选地，将响应提前判 断基准压力P设定为比响应提前判断基准时间TO时的目标液压更大的值。 在控制请求之后，控制液压不大可能立刻超过目标液压。如果紧接着控制 请求之后，控制液压就超过响应提前判断时间TO时的目标液压，则可以 得到存在响应提前异常的判断。
在本实施例中，响应提前判断基准压力(3是根据在再生制动协作控制 模式下正常状态中，轮缸压力控制系统中能够产生的控制液压的压力梯度 最大值Y来设定的。在本实施例中，响应提前判断基准压力P是通过将最大 压力梯度Y与响应提前判断基准时间TO的乘积跟预定判断余量s相乘来计 算的。这样可以将响应提前判断基准压力P设定为比响应提前判断基准时 间TO时的目标液压值更大的值。假设最大压力梯度值Y在30到40Mpa/s范 围内，响应提前判断基准时间TO设定为100毫秒，判断余量s在10%和 20 %之间的范围内，则响应提前判断基准压力(3在4Mpa左右。
如果判断控制液压超过了响应提前判断基准压力P，即步骤S54得到 的结果为"是"，则第二异常判断单元92在步骤S56判断为发生了响应 提前异常。然后，步骤S16中的响应异常判断处理结束。如果判断控制液 压没有超过响应提前判断基准压力P，即步骤S54得到的结果为"否"， 则此处理返回到图2所示的异常判断处理，以便继续执行S18中的控制失 效判断处理。
图7除了示出图5所示的目标液压、正常初始响应Al和响应延迟情
况下的初始响应A2之外，还示出了初始响应A3，初始响应A3是过于快 速的响应。参考图7,响应提前判断基准压力P由虚线表示，响应提前判断 基准时间TO由双点划线表示。
自制动请求起的时间经过时间点tO时，异常初始响应A3的压力已经 超过了目标液压，达到了响应提前判断基准压力(3。控制液压继续地进一 步增大，甚至在响应提前判断基准时间TO处也超过响应提前判断基准压 力(3。在控制液压急剧增大以在响应提前判断基准时间TO时大于响应提前 判断基准压力P的情况下，第二异常判断单元92检测到响应提前异常。在 此情况下，制动ECU 70在不等待第一异常判断单元90进行的判断的情况 下就将控制模式从再生制动协作控制模式切换到液压助力器模式。这样可 以正常地产生制动力。
在本实施例中，除了响应延迟判断基准压力a之外，还设定了响应提 前判断基准压力(3，且第二异常判断单元92根据响应提前判断基准时间TO 时的控制液压与响应提前判断基准值(3之间的比较来对异常进行判断。这 样不仅可以检测到控制液压中的响应延迟异常，还可以检测到响应提前异 常。在第二实施例中，对响应延迟异常和响应提前异常都可以进行检测。 应当理解，也可以只对响应提前异常进行检测。
在第二实施例中，将响应提前判断基准压力(3设定为将要与控制液压 进行比较的基准值。也可以将目标液压或估计控制压力用作基准压力。在 第二实施例中，在时间己经达到响应提前判断基准时间TO时进行控制液 压与基准压力之间的比较。但是，并非局限于前述结构。在自制动请求起 预定时间段内控制液压超过基准压力、并且这种状态自制动请求起连续维 持了预定时间段的情况下，第二异常判断单元也可以对响应提前异常作出 判断。
假设减压线性控制阀67正常工作，并且增压线性控制阀66中发生了 泄漏异常，那么即使控制液压是由于增压线性控制阀66中的异常超过目 标液压，减压线性控制阀67也可以反复进行用于将控制液压控制在低于 目标液压的操作。在前述情况下，可以基于控制液压在响应提前判断基准 值TO之内超过基准压力的次数，或者根据该液压超过基准压力的时间的
总长度，来对异常进行判断。
在本实施例中，根据制动请求之后预定的第一异常判断时间内控制压 力的初始响应，并根据预定的第二异常判断时间内控制压力与基准压力之 间的比较，来对轮缸压力控制系统中的异常情况进行异常判断。但是，可 以不仅根据具体基准压力，而且根据具体的梯度、具体基准压力与具体梯 度的组合、或者任何其他时间相关特性的判据，来进行异常判断，所述时 间相关特性的判据是例如控制压力在给定时间段中的发展过程(例如曲 率、梯度改变等)。
权利要求
1.一种制动控制系统(20)，其特征在于包括至少一个轮缸(23)，其接收工作液的供给以便向各个车轮施加制动力；轮缸压力控制系统(30，40)，其通过控制对所述至少一个轮缸(23)的所述工作液的供给，来对施加到所述至少一个轮缸(23)的控制压力进行控制；以及第一异常判断单元(90)，其在预定的第一异常判断时间(T2)内，基于在制动请求之后所述控制压力的初始响应特性来判断所述轮缸压力控制系统(30，40)中是否存在异常；和第二异常判断单元(92)，其在预定的第二异常判断时间(T1，T0)内，基于所述控制压力与作为异常判断基准的基准压力(α，β)之间的比较来判断所述轮缸压力控制系统(30，40)中是否存在异常，所述第二异常判断时间(T1，T0)设定为在所述第一异常判断时间(T2)期满之前期满，其中所述基准压力包括预定的响应延迟判断基准压力(α)，基于所述响应延迟判断基准压力(α)对所述控制压力中的响应延迟异常进行判断；并且所述第二异常判断单元(92)基于所述控制压力达到所述响应延迟判断基准压力(α)所用的时间(t1，t2)来对所述轮缸压力控制系统(30，40)中的异常进行判断。
2. 根据权利要求1所述的制动控制系统，其中，如果所述控制压力达 到所述响应延迟判断基准压力(a)所用的时间(t2)超过了所述第二异 常判断时间(Tl)，则所述第二异常判断单元(92)判断所述轮缸压力控 制系统(30， 40)存在异常。
3. 根据权利要求1或2所述的制动控制系统，其中，所述响应延迟判 断基准压力(a)设定在作为阈值的预定低压值，基于所述阈值来对所述 控制压力升高到所述目标值进行判断。
4. 一种制动控制系统(20)，其特征在于包括至少一个轮缸(23)，其接收工作液的供给以便向各个车轮施加制动力；轮缸压力控制系统(30， 40)，其通过控制对所述至少一个轮缸 (23)的所述工作液的供给，来对施加到所述至少一个轮缸(23)的控制 压力进行控制；以及第一异常判断单元(90)，其在预定的第一异常判断时间(T2)内， 基于在制动请求之后所述控制压力的初始响应特性来判断所述轮缸压力控 制系统(30， 40)中是否存在异常；和第二异常判断单元(92)，其在预定的第二异常判断时间(Tl， T0) 内，基于所述控制压力与作为异常判断基准的基准压力(a， (3)之间的比 较来判断所述轮缸压力控制系统(30， 40)中是否存在异常，所述第二异 常判断时间(Tl， T0)设定为在所述第一异常判断时间(T2)期满之前期 满，其中所述基准压力包括预定的响应提前判断基准压力(P)，基于所述响 应提前判断基准压力(|3)对所述控制压力中的响应提前异常进行判断； 并且当在所述第二异常判断时间(Tl)期满之前所述控制压力超过所述响 应提前判断基准压力(P)的条件成立时，所述第二异常判断单元(92) 判断所述轮缸压力控制系统(30， 40)存在异常。
5. 根据权利要求4所述的制动控制系统，其中，如果在所述第二异常 判断时间(Tl)期满时所述控制压力超过所述响应提前判断基准压力((3)，则所述第二异常判断单元(92)判断所述轮缸压力控制系统 (30， 40)存在异常。
6. 根据权利要求4或5所述的制动控制系统，其中，所述响应提前判 断基准压力(P)是基于由所述轮缸压力控制系统(30， 40)可以产生的 所述控制压力的压力梯度最大值(Y)来设定的。
7. —种制动控制系统(20)，其特征在于包括至少一个轮缸(23)，其接收工作液的供给以便向各个车轮施加制动力；轮缸压力控制系统(30， 40)，其通过控制对所述至少一个轮缸 (23)的所述工作液的供给，来对施加到所述至少一个轮缸(23)的控制 压力进行控制；以及第一异常判断单元(90)，其在预定的第一异常判断时间(T2)内， 基于在制动请求之后所述控制压力的初始响应特性来判断所述轮缸压力控 制系统(30， 40)中是否存在异常；和第二异常判断单元(92)，其在预定的第二异常判断时间(Tl， TO) 内，基于所述控制压力与作为异常判断基准的基准压力(a， (3)之间的比 较来判断所述轮缸压力控制系统(30， 40)中是否存在异常，所述第二异 常判断时间(Tl， TO)设定为在所述第一异常判断时间(T2)期满之前期 满，其中所述第二异常判断时间(Tl， TO)包括预定的响应提前判断基准时间(TO)和预定的响应延迟判断基准时间(Tl)，所述响应提前判断基准时间(TO)用于对所述控制压力的响应提前异常进行判断，而所述响应延迟判断基准时间(Tl)预先设定为在所述响应提前判断基准时间期满之后期满，并用于对所述控制压力中的响应延迟异常进行判断；所述基准压力包括预定的响应提前判断基准压力(P)和预定的响应延迟判断基准压力(a)，所述响应提前判断基准压力(p)用于对所述控制压力的响应提前异常进行判断，而所述响应延迟判断基准压力(a)预先设定为低于所述响应提前判断基准压力(P)，并用于对所述控制压力 中的响应延迟异常进行判断；并且当下列条件之一成立时，所述第二异常判断单元(92)判断为所述轮 缸压力控制系统(30， 40)存在异常，所述条件为，在所述响应提前判断 基准时间(TO)期满时所述控制压力超过所述响应提前判断基准压力 (P)，以及所述控制压力达到所述响应延迟判断基准压力(a)所用的时 间超过所述响应延迟判断基准时间(Tl)。
全文摘要
本发明公开了一种制动控制系统(20)，它包括至少一个轮缸(23)，其接收工作液的供给以向对应的车轮施加制动力；轮缸压力控制系统(30，40)，其通过控制对至少一个轮缸的工作液的供给，来对施加到所述轮缸的控制压力进行控制；第一异常判断单元(90)，其在预定的第一异常判断时间内，基于制动请求之后控制压力的初始响应特性来判断轮缸压力控制系统(30，40)中是否存在异常；第二异常判断单元(92)，其在预定的第二异常判断时间内，基于对控制压力与作为异常判断基准的基准压力之间的比较来判断轮缸压力控制系统中是否存在异常，第二异常判断时间设定为在第一异常判断时间期满之前期满。
文档编号B60T8/173GK101342900SQ200810135368
公开日2009年1月14日 申请日期2006年10月20日 优先权日2005年10月20日
发明者大久保胜康 申请人:丰田自动车株式会社