液力制动系统和液压控制器的制造方法

文档序号:3885154阅读:99来源:国知局
液力制动系统和液压控制器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种液力制动系统,包括:主缸,包括至少一个增压活塞;针对多个液力制动器分别设置的多个制动缸,多个液力制动器通过在至少一个增压活塞前方分别限定的至少一个前压力腔中的液压操作;和后液压控制器,连接到在至少一个增压活塞中的一个增压活塞后方限定的后腔,且后液压控制器被配置成控制后腔中的液压。后液压控制器包括:调节器,可通过所述至少一个前压力腔中的至少一个中的液压和电控制的控制压力中至少之一操作,调节器被配置成向后腔供给输出液压;和主压力操作状态检测器,被配置成当输出液压大于确定阈值时,检测调节器处于至少通过在所述至少一个前压力腔中的所述至少一个中的液压操作调节器的主压力操作状态。
【专利说明】液力制动系统和液压控制器

【技术领域】
[0001]本发明涉及一种包括调节器的液力制动系统。

【背景技术】
[0002]专利文献I公开了一种液力制动系统,其包括能够通过主缸的压力腔中的液压和线性阀门装置控制的控制压力中的任一个操作的调节器。在该液力制动系统中,通常通过控制压力操作调节器以向制动缸供给输出液压,但是在故障的情况下,通过主缸的压力腔中的液压操作调节器以向主缸的后腔供给输出液压。
[0003]专利文献2公开了一种液力制动系统,其包括能够通过主缸的反应力腔中的液压操作以向主缸的后腔供给输出液压的调节器。在该液力制动系统中,在未执行再生协作控制或者在电源有故障的情况下,调节器产生的输出液压的幅值取决于反应力腔中的液压。然而,在执行再生协作控制的情况下,控制线性阀门装置以减少调节器产生的输出液压。
[0004]专利文献1:日本专利申请公布N0.2013-043489
[0005]专利文献2:日本专利申请公布N0.2011-235721


【发明内容】

[0006]本发明已被开发用于改进具有调节器的液力制动系统,以例如实现调节器的操作状态的检测。
[0007]本发明提供了一种液力制动系统,其包括:调节器,其能够通过主缸产生的液压和电控制的控制压力中的至少之一进行操作;以及检测器,其被配置成基于调节器产生的输出液压,检测调节器处于至少通过主缸产生的液压操作调节器的状态。
[0008]在大多数情况下调节器被控制,使得控制压力被调整到基于制动操作部件的操作状态而确定的目标值(其可以由例如操作冲程和操作力中的至少之一表示)。然而,例如在以相对高的速度操作制动操作部件的情况下,主缸产生的液压在控制压力达到目标值之前由于例如控制延迟而增加。该情形可能建立如下状态(以下可以被称为“主压力操作状态”),其中通过主缸产生的液压操作调节器或者通过主缸产生的液压和控制压力两者操作调节器。结果,使调节器产生的输出液压大于在其中通过控制压力操作调节器的状态(以下可以被称为“控制压力操作状态”)下产生的输出液压。注意,控制压力操作状态是其中主缸产生的液压不影响输出液压的状态。
[0009]有鉴于此,可以基于调节器产生的输出液压,辨别调节器处于主压力操作状态。
[0010]将借助于示例描述被认为 申请人:能够要求保护的本发明或者本发明的特征。
[0011](I) 一种液力制动系统,包括:
[0012]主缸,其包括至少一个增压活塞;
[0013]针对多个液力制动器分别设置的多个制动缸,所述多个液力制动器通过在所述至少一个增压活塞前方分别限定的至少一个前压力腔中的液压进行操作;以及
[0014]后液压控制器,其连接到在所述至少一个增压活塞中的一个增压活塞后方限定的后腔,所述后液压控制器被配置成控制所述后腔中的液压,
[0015]所述后液压控制器包括:
[0016]调节器,其能够通过所述至少一个前压力腔中的至少一个中的液压和电控制的控制压力中的至少之一进行操作,所述调节器被配置成向所述后腔供给输出液压;以及
[0017]主压力操作状态检测器,其被配置成,当所述输出液压大于确定阈值时,检测所述调节器处于其中至少通过在所述至少一个前压力腔中的所述至少一个中的液压操作所述调节器的主压力操作状态。
[0018]在本形式的液力制动系统中,将输出液压与确定阈值进行比较以检测调节器是否处于主压力操作状态,但是本发明不限于输出液压和确定阈值之间的这种直接比较。例如,检测可以通过如下方式进行,将(i)与输出液压对应的液压同Qi)与确定阈值对应的阈值进行比较。输出液压(或者与输出液压一一对应的液压)可以是例如,诸如传感器的装置直接测量的液压或者基于传感器的值估计的液压中的任何液压。
[0019]按照需要,确定阈值可以是预定值和确定值中的任何值。再者,确定阈值可以是随时间逝去改变的值和不随时间逝去改变的值中的任何值。在确定阈值是预定值的情况下,该值可以被预先确定。
[0020]在主压力操作状态下,输出液压通常高于控制压力操作状态下的输出液压。因此,确定阈值可以是基于在控制压力操作状态下能够输出的液压的最大值而确定的值(例如,由例如后液压控制器的能力确定的值)。
[0021](2)根据以上形式(I)的液力制动系统,其中所述主压力操作状态检测器包括持续检测器,所述持续检测器被配置成,当所述输出液压大于所述确定阈值的状态已持续等于或大于确定时间的时间时,检测所述调节器处于主压力操作状态。
[0022]确定时间的一个示例是极少受例如引起调节器处于主压力操作状态的误检的噪声的影响的时间长度。由于用于检测的条件是如上文所述的输出液压在确定时间内大于确定阈值,因此可以准确地检测调节器处于主压力操作状态。
[0023](3)根据以上形式(I)或(2)的液力制动系统,其中所述主压力操作状态检测器包括阈值确定器,所述阈值确定器被配置成基于所述输出液压的目标值来确定所述确定阈值。
[0024]在调节器中,通常控制输出液压以便使其更接近目标值。
[0025]因此,确定阈值可以是基于目标值确定的值。例如,确定阈值可以是如下值,其在目标值大的情况下的值大于在目标值小的情况下的值。
[0026](4)根据以上形式(2)或(3)的液力制动系统,其中所述确定阈值是在所述确定时间期间随时间逝去而增加的值。
[0027]例如,在对液力制动器的操作开始时或者在制动缸中的液压开始增加时,调节器中的控制压力通常随时间逝去而增加,并且输出液压通常随控制压力的增加而增加。因此,在确定阈值被设定为随时间逝去而增加的值时,可以检测调节器处于主压力操作状态。
[0028]例如,确定阈值可以是在下文将描述的初始时间期间增加的值并且可以是从制动操作部件的操作开始起在略长于确定时间的时间长度内增加的值。这是因为在紧接制动操作部件的操作开始之后,输出液压常常变得高于预定阈值。
[0029]注意,在利用后液压控制器的能力等确定的最大梯度(即,基于控制压力操作状态下的输出液压的改变)对控制压力执行压力增加控制的情况下,可以基于输出液压的改变来确定确定阈值。
[0030](5)根据以上形式⑴至⑷中的任一个的液力制动系统,
[0031]其中由于用于使制动操作部件向前移动的驾驶员的操作,所述至少一个增压活塞能够向前移动,以及
[0032]其中所述主压力操作状态检测器包括基于操作状态的检测器,所述基于操作状态的检测器被配置成,在其中所述制动操作部件的操作速度大于预定速度的情况和其中施加到所述制动操作部件的操作力大于预定操作力的情况中的至少一种情况下,检测所述调节器处于所述主压力操作状态。
[0033]在其中制动操作部件在前向方向上的操作速度大于预定速度的情况和其中操作力大于预定操作力的情况中的至少一种情况下,由于在调节器中控制压力的增加被延迟的可能性,通常使调节器处于主压力操作状态,并且从而主缸产生的液压变得大于控制压力。例如,主压力操作状态常常在控制瞬时状态下建立,诸如制动操作部件的操作的初始时段和从制动操作部件的操作量开始增加起的初始时段。
[0034](6)根据以上形式⑴至(5)中的任一个的液力制动系统,
[0035]其中由于用于使制动操作部件向前移动的驾驶员的操作,所述至少一个增压活塞能够向前移动,以及
[0036]其中所述主压力操作状态检测器包括初始时段检测器,所述初始时段检测器被配置成,在从所述制动操作部件的状态由非操作状态切换到操作状态的时间点开始的初始时间期间,检测所述调节器是否处于所述主压力操作状态。
[0037]初始时间可以被设定为其中由于例如控制压力的改变延迟导致建立主压力操作状态的可能性高的时间长度。换言之,认为在从操作开始起经过初始时间之后,不会频繁地建立主压力操作状态。
[0038]通过例如,诸如冲程传感器、操作力传感器和制动开关的装置,可以检测制动操作部件是否处于操作状态。
[0039](7)根据以上形式⑴至(6)中的任一个的液力制动系统,
[0040]其中所述调节器包括:
[0041]在其轴线方向上排列成一行的两个活塞;
[0042]在所述两个活塞中的一个活塞后方限定的控制压力腔;
[0043]在所述一个活塞前方限定的输出腔;以及
[0044]在所述两个活塞中的另一活塞后方限定的主压力腔,在所述至少一个前压力腔中的所述至少一个中的液压被供给所述主压力腔,以及
[0045]其中所述控制压力是所述控制压力腔中的液压,并且所述输出液压是所述输出腔中的液压。
[0046]在控制压力操作状态下,控制压力腔中的液压使一个活塞向前移动以输出输出液压。输出液压被控制以具有与控制压力相关的幅值。
[0047]在主压力操作状态下,主缸产生的液压使所述另一活塞,即另一个活塞向前移动。该另一活塞的向前移动使一个活塞向前移动以输出输出液压。这两个活塞是不同的部件并且能够在轴线方向上相对彼此移动。该另一活塞是自由活塞并且设置在控制压力腔和引导(pilot)压力腔之间以便由这些腔中的液压移动。
[0048](8)根据以上形式(7)的液力制动系统,其中所述另一活塞的相对于所述主压力腔的压力接收面积小于所述另一活塞的对应于所述控制压力腔的压力接收面积。
[0049]相对于主压力腔的压力接收面积(主压力接收面积Sm)小于相对于控制压力腔的压力接收面积(控制压力接收面积Se) (Sm〈Se)。因此,在前压力腔中的液压Pm和控制压力Ps基本上彼此相等的情况下,可以使另一活塞较难于向前移动。
[0050]另一方面,即使在主压力接收面积Sm和控制压力接收面积Se基本上彼此相等的情况下,当前压力腔中的液压Pm和控制压力Ps基本上彼此相等时,在大多数情况下该平衡阻止另一活塞向前移动。然而,在使主压力接收面积Sm小于控制压力接收面积Se的情况下,可以使另一活塞更难于向前移动。
[0051](9)根据以上形式⑴至⑶中的任一个的液力制动系统,其中所述主缸包括与驾驶员能够操作的制动操作部件啮合的输入活塞,并且所述输入活塞设置在能够将向前移动力传送到一个增压活塞的传送器后方,输入腔被置于所述输入活塞和所述传送器之间。
[0052]在对制动操作部件执行正常操作的情况下(即,在其中操作速度等于或低于预定速度的情况和其中操作力等于或小于预定值的情况中的至少一种情况下),后腔中的液压使增压活塞相对于输入活塞向前移动。增压活塞和输入活塞从不彼此接触,使增压活塞和输入活塞保持彼此分尚。
[0053]相反,在例如制动操作部件的操作速度大的情况下,使输入活塞与主缸中的增压活塞接触,导致在前压力腔中生成液压。在作用在调节器上的前压力腔中的液压增加时,控制压力的增加由于控制的延迟而被延迟。这导致了该另一活塞的向前移动,从而使该一个活塞向前移动。输出液压的幅值变为基于施加到该一个活塞的控制压力和施加到该另一活塞的前压力腔中的液压的和而确定的幅值(在一些情况下,控制压力是零),并且该输出液压变得高于其初始状态下的输出液压。
[0054]当输出液压的增加使主缸中的后腔中的液压增加时,增压活塞相对于输入活塞向前移动,使增压活塞移动远离输入活塞。作用在增压活塞上的操作力被移除,并且从而前压力腔中的液压减少,导致制动缸中的液压减少。再者,在作用在该另一活塞上的前压力腔中的液压在调节器中减少时,控制压力增加,使得该另一活塞向后移动。在该另一活塞到达其后端位置之前,控制压力的增加量减小,导致输出液压的增加量减小。当该另一活塞到达后端位置时,控制压力的趋势从基本上恒定的趋势变为增加趋势(以下该变化可以被简单地称为“趋势变为增加趋势”),这使输出液压的趋势变为增加趋势。制动缸中的液压被保持并且随后增加。
[0055]如果调节器的主压力操作状态被建立,则可能出现一些问题,诸如劣化的制动感觉以及液力制动的制动响应的延迟。为了解决这些问题,主压力操作状态的检测是有效的。
[0056](10)根据以上形式(9)的液力制动系统,其中所述增压活塞包括第一活塞部分和第二活塞部分,其中所述第二活塞部分前方的空间是所述至少一个前压力腔,其中所述第一活塞部分和所述第二活塞部分之间的台阶前方的空间是连接到所述输入腔的环形腔,以及其中所述第一活塞部分后方的空间是所述后腔。
[0057]当作用在增压活塞上的后腔中的液压增加,并且从而增压活塞相对于输入活塞向前移动时,工作流体从环形腔流到输入腔,还便利输入活塞和增压活塞的彼此远离的移动。第一活塞部分和第二活塞部分可以分别构成大直径部分和小直径部分。
[0058](11)根据以上形式⑴至(10)中的任一个的液力制动系统,其中所述后液压控制器包括切换控制器,所述切换控制器被配置成,当所述主压力操作状态检测器检测到所述调节器处于所述主压力操作状态时,执行如下切换控制,其中所述调节器的状态从所述主压力操作状态切换到其中通过所述控制压力操作所述调节器的控制压力操作状态。
[0059]切换控制开始于检测到调节器处于主压力操作状态的时间点并且结束于检测到调节器的状态切换到控制压力操作状态的时间点。
[0060]当在控制压力操作状态下执行对控制压力进行控制使得输出液压更接近目标液压的正常控制时,切换控制与该正常控制不同。可以认为,切换控制是用于在从检测到主压力操作状态起的设定的时间长度逝去之前将调节器的状态切换到控制压力操作状态的控制。该设定的时间长度(可以被称为“切换时间”)可以是比在继续正常控制的情况下切换到控制压力操作状态所需的时间短的时间。
[0061](12)根据以上形式(11)的液力制动系统,其中所述切换控制器被配置成,当检测到所述调节器的状态已切换到所述控制压力操作状态时,完成切换控制。
[0062]例如,在输出液压已从基本上恒定的状态变为增加趋势的情况下,可以认为调节器的状态已切换到控制压力操作状态。当该另一活塞移动到其后端位置时,控制压力变为增加趋势,并且因此输出液压变为增加趋势。在输出液压的当前值比先前值大出等于或大于设定值的情况下,可以确定输出液压已变为增加趋势。
[0063](13)根据以上形式(11)或(12)的液力制动系统,其中所述切换控制器被配置成执行切换控制,直到所述输出液压从基本上恒定的状态变为增加趋势为止。
[0064]例如,当通过从输出液压Po相对于时间的增加梯度(dPo/dt)的当前值中减去其先前值而获得的值{(dPo(n)/dt)-(dPo(n-l)/dt)}变为等于或大于设定值时,可以确定输出液压已变为增加趋势。换言之,当导数值已从小于正设定值的值变为等于或大于设定值的值时,可以确定输出液压已变为增加趋势。基本上恒定的状态是其中液压的趋势未被辨别成增加趋势的状态。基本上恒定的状态包括其中液压减少的状态以及其中液压在预定范围内变化的状态。
[0065](14)根据以上形式(11)至(13)中的任一个的液力制动系统,
[0066]其中所述调节器包括引导活塞,所述引导活塞被配置成从所述引导活塞的后侧接收所述至少一个前压力腔中的所述至少一个中的液压,以及
[0067]其中所述切换控制器被配置成在所述引导活塞移动到后端位置的时间点执行切换控制。
[0068](15)根据以上形式(11)至(14)中的任一个的液力制动系统,
[0069]其中所述后液压控制器包括:
[0070]电磁阀门,其连接到所述控制压力腔并且能够控制被允许流入所述控制压力腔中的工作流体的流率;以及
[0071]正常控制器,其被配置成在其中通过所述控制压力操作所述调节器的控制压力操作状态下控制所述电磁阀门,以对所述控制压力进行控制,使得所述输出液压更接近目标值,以及
[0072]其中所述切换控制器包括流率控制器,所述流率控制器被配置成控制所述电磁阀门,使得在所述切换控制器执行的控制下的流率大于在所述正常控制器执行的控制下的流率。
[0073]例如,即使在目标值和实际值之间的偏差相同的情况下,较之正常控制(注意,在控制压力操作状态下由正常控制器执行的控制在下文中被简单地称为“正常控制”),在切换控制下仍允许工作流体以较大的流率流入控制压力腔。因此,调节器的状态可以快速地切换到控制压力操作状态。
[0074](16)根据以上形式(15)的液力制动系统,其中所述切换控制器包括流率确定器,所述流率确定器被配置成确定流入所述控制压力腔中的工作流体的流率。
[0075]例如,流率可以是预定值并且可以是按照需要确定的值。可以基于通过将调节器的要移动到末端位置的该另一活塞(即,引导活塞)所需的工作流体量(即,控制压力腔的体积的改变量)除以用于将调节器切换到控制压力操作状态的目标时间(注意,该目标时间可以是关于形式(11)的说明中描述的切换时间)而获得的值来确定流率。短的目标时间是优选的,但是在一些情况下过短的目标时间不是优选的。
[0076](17)根据以上形式(11)至(16)中的任一个的液力制动系统,
[0077]其中所述后液压控制器包括电磁阀门,所述电磁阀门设置在所述控制压力腔和能够供给高压力的工作流体的高压力源之间,
[0078]其中所述电磁阀门是流率控制阀门,其被配置成,较之其中供给所述电磁阀门的线圈的电流量小的情况,在供给所述电磁阀门的线圈的电流量大的情况下,使得被允许流入所述控制压力腔中的工作流体的流率较大,以及
[0079]其中所述切换控制器包括供给电流控制器,所述供给电流控制器被配置成,较之所述正常控制器执行的控制,在所述切换控制器执行的控制下,向所述电磁阀门的线圈供给较大的电流量。
[0080](18) 一种液力制动系统,包括:
[0081]主缸,其包括至少一个增压活塞,由于驾驶员能够操作的制动操作部件的操作,所述至少一个增压活塞能够向前移动;
[0082]针对多个液力制动器分别设置的多个制动缸,所述多个液力制动器通过在所述至少一个增压活塞前方分别限定的至少一个前压力腔中的液压进行操作;以及
[0083]后液压控制器,其连接到在所述至少一个增压活塞中的一个增压活塞后方限定的后腔,所述后液压控制器被配置成控制所述后腔中的液压,
[0084]所述后液压控制器包括:
[0085]调节器,其能够通过所述至少一个前压力腔中的至少一个中的液压和电控制的控制压力中的至少之一进行操作,所述调节器被配置成向所述后腔供给输出液压;以及
[0086]主压力操作状态检测器,其被配置成,基于所述制动操作部件的操作速度和所述输出液压中的至少之一,检测所述调节器处于其中至少通过在所述至少一个前压力腔中的所述至少一个中的液压操作所述调节器的主压力操作状态。
[0087]本形式中的液力制动系统可以适应形式⑴至(17)中的任何技术特征。
[0088](19) 一种液力制动系统,包括:
[0089]主缸,其包括至少一个增压活塞;
[0090]针对多个液力制动器分别设置的多个制动缸,所述多个液力制动器通过在所述至少一个增压活塞前方分别限定的至少一个前压力腔中的液压进行操作;以及
[0091]后液压控制器,其连接到在所述至少一个增压活塞中的一个增压活塞后方限定的后腔,所述后液压控制器被配置成控制所述后腔中的液压,
[0092]所述后液压控制器包括:
[0093]调节器,其能够通过所述至少一个前压力腔中的至少一个中的液压和电控制的控制压力中的至少之一进行操作,所述调节器被配置成向所述后腔供给输出液压;以及
[0094]切换控制器,其被配置成,当所述调节器处于其中至少通过在所述至少一个前压力腔中的所述至少一个中的液压操作所述调节器的主压力操作状态时,将所述调节器的状态从所述主压力操作状态切换到其中通过所述控制压力操作所述调节器的控制压力操作状态。
[0095]本形式中的液力制动系统可以适应形式(I)至(17)中的任何技术特征。
[0096](20) 一种液压控制器,包括:
[0097]调节器,其被配置成控制通过弓I导压力和电控制的控制压力中的至少之一操作的输出液压;以及
[0098]引导压力操作状态检测器,其被配置成,基于所述输出液压,检测所述调节器是否处于其中至少通过所述引导压力操作所述调节器的引导压力操作状态。
[0099]例如,引导压力操作状态检测器可以被配置成基于输出液压的增加梯度,检测调节器是否处于引导压力操作状态。具体地,引导压力操作状态检测器可以被配置成,当输出液压的增加梯度大于确定梯度阈值时,检测调节器处于引导压力操作状态。
[0100]原先通过控制压力操作调节器,并且由在调节器处于控制压力操作状态的情况下生成的控制压力确定调节器的输出液压的幅值。相反,当通过引导压力操作调节器时,输出液压的幅值变得不同于由在调节器处于控制压力操作状态的情况下生成的控制压力确定的幅值(以下可以被称为“控制压力对应值”)。就是说,输出液压可以因引导压力操作状态下的调节器的操作而大于或小于控制压力对应值。有鉴于此,在广义上,引导压力操作状态意味着其中输出液压在幅值上不同于控制压力对应值的状态,并且在狭义上,引导压力操作状态意味着其中输出液压大于控制压力对应值的状态或者其中输出液压大于控制压力对应值并且正在增加的状态。
[0101]本形式中的液压控制器可以适应形式(I)至(19)中的任何技术特征。在液压控制器被用于液力制动系统的情况下,引导压力可以是主缸产生的液压。主缸产生的液压是通过制动操作部件的操作生成的液压。可以用作这种主缸产生的液压的压力包括:在增压活塞前方限定的前压力腔中的液压;以及在与制动操作部件啮合的输入活塞前方限定的输入腔中的液压。在这一点上,引导压力可以被称为“手动压力”。此外,液力制动系统可以被配置成,例如向主缸的后腔或制动缸供给调节器产生的输出液压。
[0102](21) 一种液压控制器,包括:
[0103]调节器,其被配置成控制通过弓I导压力和电控制的控制压力中的至少之一操作的输出液压;以及
[0104]操作状态切换控制器,其被配置成,当所述输出液压大于确定阈值时,执行切换控制以将所述调节器的状态切换到其中通过所述控制压力操作所述调节器的控制压力操作状态。
[0105]本形式中的液压控制器可以适应形式(1)至(19)中的任何技术特征。

【专利附图】

【附图说明】
[0106]在结合附图考虑时,通过阅读下面的本发明的实施例的详细描述,将更好地理解本发明的目的、特征、优点以及技术和工业意义,在附图中:
[0107]图1是图示了根据本发明的第一实施例的液力制动系统的电路图;
[0108]图2A是图示了液力制动系统的压力增加线性阀门的横截面视图,而图2B是图示压力增加线性阀门的特性的视图;
[0109]图3是图示了液力制动系统中的制动EOT以及与之连接的装置的视图;
[0110]图4A-4C是均图示了供给液力制动系统中的压力增加线性阀门或压力减少线性阀门的线圈的电流的控制的视图;
[0111]图5A-5C是图示了液力制动系统的调节器的操作的视图;
[0112]图6是图示了制动ECU的存储装置中存储的切换控制程序的流程图;
[0113]图7是图示了传统的液力制动系统的调节器中的伺服压力的变化的视图,换言之,图7是用于说明本发明要解决的问题的视图;
[0114]图8是图示了当执行切换控制程序时的伺服压力和切换控制的变化的视图;
[0115]图9是图示了根据本发明的第二实施例的液力制动系统的制动ECU的存储装置中存储的切换控制程序的流程图;
[0116]图10是图示了当在第二实施例中执行切换控制程序时的伺服压力和切换控制的变化的视图;以及
[0117]图11是根据本发明的第三实施例的液力制动系统的调节器的横截面视图。

【具体实施方式】
[0118]在下文中,将借助于【专利附图】
附图
【附图说明】根据本发明的一个实施例的液力制动系统。本液力制动系统执行电控制,用于在每个液力制动器中生成期望幅值的制动力。本液力制动系统包括作为本发明的一个实施例的液压控制器。
[0119]〈第一实施例〉
[0120]液力制动系统的配置
[0121]如图1中所示,液力制动系统包括:⑴分别设置用于左前轮和右前轮2FL、2FR的液力制动器4FL、4FR的制动缸6FL、6FR,以及分别设置用于左后轮和右后轮8RL、8RR的液力制动器10RL、10RR的制动缸12RL、12RR,(ii)能够向这些制动缸6FL、6FR、12RL、12RR供给液压的液压产生装置14,以及(iii)设置在液压产生装置14和制动缸6FL、6FR、12RL、12RR之间的滑动控制装置。诸如液压产生装置14和滑动控制装置16的装置由制动ECU20控制(参见图3),制动ECU20主要由计算机构成。
[0122]液压产生装置
[0123]液压产生装置14包括(i)作为制动操作部件的制动踏板24,(ii)主缸26,(iii)被配置成控制主缸26的后腔中的液压的后液压控制器28。
[0124]主缸
[0125]主缸26包括(a)壳体30, (b)增压活塞32、34和输入活塞36,它们排列成一行并且以流体密闭和可滑动的方式装配在壳体30中形成的缸膛中。
[0126]在各个增压活塞32、34的前方限定前压力腔40、42。为左前轮和右前轮2FL、2FR分别设置的液力制动器4FL、4FR的制动缸6FL、6FR通过流体通路44连接到前压力腔40,而为左后轮和右后轮8RL、8RR分别设置的液力制动器10RL、1RR的制动缸12RL、12RR通过流体通路46连接到前压力腔42。供给制动缸6FL、6FR、12RL、12RR的液压致动各个液力制动器 4FL、4FR、10RL、10RR 以阻止各个轮 2FL、2FR、8RL、8RR 的旋转。
[0127]在下面的描述中,在不需要对轮进行区分的情况下,诸如液力制动器和下文将描述的电磁阀门的装置中的每个可以在没有指示相应的轮的后缀(FL、FR、RL、RR)的情况下引用。
[0128]回动弹簧分别设置在增压活塞32和壳体30之间以及两个增压活塞32、34之间以向后推动增压活塞32、34。当增压活塞32、34位于它们各自的后端位置时,前压力腔40、42与主贮液器52连通。
[0129]增压活塞34包括(a)设置在其前部的前活塞部分56,(b)设置在增压活塞34的中部以便在其径向凸出的中间活塞部分58,以及(c)设置在增压活塞34的后部并且具有比中间活塞部分58小的直径的后小直径部分60。前活塞部分56和中间活塞部分58以流体密闭和可滑动的方式装配在壳体30中。在前活塞部分56前方的空间是前压力腔42,并且在中间活塞部分58前方的空间是环形腔62。
[0130]壳体30设置有环形内周侧突起部分64,并且中间活塞部分58的后部,即后小直径部分60以流体密闭和可滑动的方式装配在内周侧突起部分64中。结果,在中间活塞部分58后方以及在中间活塞部分58和内周侧突起部分64之间形成了后腔66。
[0131]可以认为,前活塞部分56、中间活塞部分58和其他部分构成增压活塞34的增压活塞部分,并且前活塞部分56、中间活塞部分58和其他部分对应于所附权利要求中描述的增压活塞。增压活塞和增压活塞部分中的每个意味着具有通过其向前移动来产生液压的功能的部件。
[0132]输入活塞36位于增压活塞34的后方,并且在作为后小直径部分的传送器60和输入活塞36之间限定输入腔70。制动踏板34通过操作杆72和其他部件与输入活塞36的后部哨合。
[0133]环形腔62和输入腔70通过通路80彼此连接。连通控制阀门82设置在通路80中。连通控制阀门82是根据供给线圈82s的电流的状态而打开和关闭的电磁开/闭阀门,具体地,连通阀门82是在没有向线圈82s供给电流时建立其关闭状态的常闭阀门。通路80的位于连通控制阀门82的相对侧中的更靠近环形腔62的一侧的部分通过贮液器通路84连接到主贮液器52,在贮液器通路84中设置有贮液器关断阀门86。贮液器关断阀门86是根据供给线圈86s的电流的状态而打开和关闭的电磁开/闭阀门,具体地,贮液器关断阀门86是在没有向线圈86s供给电流时建立其打开状态的常开阀门。
[0134]冲程模拟器90通过模拟器通路88连接到通路80的位于连通控制阀门82的相对侧中的更靠近环形腔62的一侧。由于冲程模拟器90通过模拟器通路88和通路80连接到输入腔70,因此当连通控制阀门82处于其打开状态时允许冲程模拟器90的操作并且当连通控制阀门82处于其关闭状态时禁止冲程模拟器90的操作。当通路80与贮液器52连通时也禁止冲程模拟器90的操作。有鉴于此,连通控制阀门82和贮液器关断阀门86中的每个可被认为用作模拟器控制阀门。
[0135]液力传感器92设置在通路80的位于其连接到贮液器通路84的部分的相对侧中的更靠近环形腔62的一侧。液力传感器92检测如下状态下的环形腔62和输入腔70中的液压,其中环形腔62和输入腔70彼此连通并且与主贮液器72隔离。液力传感器92检测的液压具有与制动踏板24的操作力相关的幅值。因此,液力传感器92可以被称为“操作力传感器”和“操作相关液力传感器”。
[0136]后液压控制器
[0137]后液压控制器28连接到后腔66。后液压控制器28包括(a)高压力源100,(b)调节器102,和(c)线性阀门装置103。
[0138]高压力源100包括:包括泵104和泵电机105的泵装置106 ;以及被配置成积累在增压状态下从泵装置106排出的工作流体或制动流体的积累器108。积累器108中的积累的工作流体的液压被称为积累压力,其由积累压力传感器109检测。控制泵电机105以便使积累压力保持在预定范围内。
[0139]调节器102包括⑷壳体110,以及(e)设置在壳体110中以便在与轴线L平行的方向上排列成一行的引导活塞112和控制活塞114。壳体110具有分段缸膛,其包括:大直径部分,引导活塞112和控制活塞114以流体密闭和可滑动的方式装配在该大直径部分中;以及小直径部分,其具有连接到高压力源100的高压力腔116。引导活塞112和壳体110之间的空间是引导压力腔120,在控制活塞114后方的空间是引导压力腔120,在控制活塞114后方的空间是控制压力腔122,并且在控制活塞114与缸膛的大直径部分和小直径部分之间的台阶之间的空间是伺服腔124。再者,高压力供给阀门126设置在伺服腔124和高压力腔116之间。
[0140]高压力供给阀门126是常闭阀门,并且包括(f)座130,(g)可以坐在座130上并且移动离开座130的阀门部分132,和(h)用于在座130要被坐的方向(即,向后的方向)上将弹力施加到阀门部件132上的弹簧136。
[0141]控制活塞114的主体的中心部分具有:与轴线L平行延伸的配合孔;以及具有在与轴线L垂直的方向(即,径向)上延伸的部分并且与配合孔连通的流体通路140。流体通路140总是与连接到主贮液器的低压力端口连通。
[0142]与轴线L平行延伸的阀门打开部件144装配在配合孔中。阀门打开部件144具有:中心部分,在其中形成与轴线L平行延伸的轴向通路146 ;后端部分,其对流体通路140打开;以及前端部分,其与阀门部件132相对。低压力端口以及与阀门部件132相对的阀门打开部件144的前端开口部分通过轴向通路146和流体通路140彼此连接。
[0143]弹簧150设置在阀门打开部件144和壳体110之间以在其向后的方向上推动控制活塞114 (具有阀门打开部件144)。
[0144]注意,引导压力腔120通过引导通路152连接到流体通路46。因此,主缸26的压力腔42中的液压作用在引导活塞112上。
[0145]主缸26的后腔66通过伺服通路154连接到伺服腔124。由于伺服腔124和后腔66彼此直接连接,因此伺服腔124中的液压和后腔66中的液压大抵彼此相等。注意,伺服液压传感器156设置在伺服通路154中以检测伺服液压。
[0146]包括压力增加线性阀门160和压力减少线性阀门162的线性阀门装置103连接到控制压力腔122。通过供给压力增加线性阀门160的线圈160s和压力减少线性阀门162的线圈162s的电流的控制来对控制压力腔122中的液压进行控制。压力增加线性阀门160是在没有向线圈160s供给电流时建立其关闭状态的常闭阀门。压力减少线性阀门162是在没有向线圈162s供给电流时建立其打开状态的常开阀门。
[0147]如图2A中所示,压力增加线性阀门160包括提升阀门部分170和螺线管172。提升阀门部分170包括:座174和阀门部件176 ;以及在阀门部件176移动更靠近座174的方向上施加弹力Fs的弹簧178。螺线管172包括线圈160s和插棒182,插棒182向阀门部件176施加在向线圈160s供给电流时生成的电磁驱动力Fd。压力增加线性阀门160设置在如下取向上,其中与高压力源100和控制压力腔122之间的液压差相关的压差力Fp在阀门部件176移动离开座174的方向上发挥作用。
[0148]Fp+Fd:Fs
[0149]当压差力Fp和电磁驱动力Fd的和变得大于弹簧178的弹力Fs时,压力增加线性阀门160的状态从关闭状态切换到打开状态。压力增加线性阀门160具有图2B中所示的作为阀门打开电流1penA和压力差之间的关系的特性。
[0150]尽管没有示出,但是压力减少线性阀门162设置在如下取向上,其中与控制压力腔122和主贮液器之间的压差相关的压差力Fp在压力减少线性阀门162变为其打开状态的方向上发挥作用。再者,设置弹簧以便在其中压力减少线性阀门162变为打开状态的方向上施加弹力。在向线圈162s供给电流时,电磁驱动力在压力减少线性阀门162变为其关闭状态的方向上发挥作用。
[0151]Fs+Fp:Fd
[0152]当电磁驱动力Fd变得大于压差力Fp和弹簧的弹力Fs的和时,压力减少线性阀门162的状态从打开状态切换到关闭状态。当压力减少线性阀门162保持在关闭状态时,供给预定的封接电流Iseal。
[0153]滑动控制装置
[0154]滑动控制装置16通过有选择地以流体方式将每个制动缸6FL、6FR、12RL、12RR耦接到任何贮液器以及压力腔40、42中的相应的压力腔来控制制动缸6FL、6FR、12RL、12RR中的液压。对滑动控制装置16进行控制,以单独地控制各个制动缸6FL、6FR、12RL、12RR中的液压,使得每个轮2FL、2FR、8RL、8RR的滑动落在由道路表面的摩擦系数确定的适当范围内。
[0155]制动ECU
[0156]如图3中所示,制动E⑶主要由计算机构成,计算机包括执行装置220、存储装置222和输入/输出装置224。连接到输入/输出装置224的装置包括:操作相关液力传感器92 ;模拟器压力传感器109 ;伺服液压传感器156 ;用于检测制动踏板24的冲程(以下可被称为“操作冲程”)的冲程传感器230 ;用于检测制动踏板24是否正被操作的制动开关232 ;诸如压力增加线性阀门160和压力减少线性阀门162的电磁阀门的线圈。
[0157]E⑶20的存储装置222存储例如多个程序和表格。
[0158]液力制动系统的操作
[0159]对制动踏板24执行正常操作的情况
[0160]正常操作是如下操作,其中制动踏板24的操作速度(可以由操作冲程的增加速度和操作力的增加速度中的至少之一来表示)低于预定速度,并且操作力小于预定操作力。
[0161]在主缸26中,连通控制阀门82处于打开状态,并且贮液器关断阀门86处于关闭状态。输入腔70和环形腔62彼此连通,与主贮液器52隔离,并且与冲程模拟器90连通。通过制动踏板24的向前移动,输入活塞36向前移动以致动冲程模拟器90。
[0162]在后液压控制器28中,控制线性阀门装置103以增加调节器102的控制压力腔122中的液压。控制压力腔122中的增加的液压使控制活塞114向前移动以靠近流体通路146,使伺服腔124与主贮液器52隔离,导致伺服腔124中的液压的增加。高压力供给阀门126的状态被切换到打开状态,建立伺服腔124和高压力腔116之间的连通,并且伺服腔124中的液压被供给后腔66。以这种方式通过控制压力腔122中的液压致动调节器102的状态在下文中可被称为“控制压力操作状态”或“控制压力增压状态”。在本实施例中,伺服腔124中的液压对应于输出液压,并且控制压力腔122中的液压对应于控制压力。
[0163]在主缸26中,从调节器102向后腔66供给液压以使增压活塞34向前移动,使得在前压力腔40、42中产生液压并且被供给制动缸6、12以致动液力制动器4、10。
[0164]与环形腔62相对的中间活塞部分58的压力接收表面的面积等于与输入腔70相对的后小直径部分60的压力接收表面的面积。在增压活塞34中,由于输入腔70中的液压而生成的力与由于环形腔62中的液压而生成的力平衡。因而,通过由于后腔66中的液压而生成的向前移动力来使增压活塞34向前移动。各个前压力腔40、42中的液压中的每个具有与后腔66中的液压相关的幅值。
[0165]正常控制
[0166]对线性阀门装置103进行控制以便生成驾驶员请求的制动力(以下可被称为“请求制动力”)。
[0167]基于制动踏板24的操作状态(可由冲程传感器230检测的操作冲程和操作相关液力传感器92检测的操作力中的至少之一来表示)确定请求制动力。
[0168]基于请求制动力,确定各个制动缸6、12,即各个前压力腔40、42中的目标液压,并且据此确定后腔66中的目标液压(等于伺服腔124中的目标液压),从而确定控制压力腔122中的目标液压。对供给压力增加线性阀门的线圈160s和压力减少线性阀门的线圈162s的电流进行控制,使得控制压力腔122中的实际液压更接近目标液压。
[0169]在各个前压力腔40、42中的液压和后腔66中的液压之间建立由例如主缸26的构造确定的关系,并且在后腔66中的液压(等于伺服腔124中的液压)和控制压力腔122中的液压之间建立由例如调节器102的构造确定的关系。因而,一旦确定了各个前压力腔40、42中的目标液压,即确定了控制压力腔122中的目标液压。再者,可以基于伺服液压传感器156检测的液压来确定控制压力腔122中的实际液压。
[0170]由于线性阀门装置103连接到控制压力腔122,因此应对控制压力腔122中的实际液压进行控制以便更接近目标液压,但是如上文所述在控制压力腔122中的液压和后腔66中的液压之间建立了关系,使得可以考虑,例如,对后腔66中的实际液压进行控制以便更接近后腔66中的目标液压,并且对伺服腔124中的实际液压进行控制以便更接近目标液压。
[0171]在本实施例中,执行控制,使得控制压力腔122中的液压、伺服腔124中的液压和各个前压力腔40、42中的液压基本上彼此相等。因而,给出了如下说明,假设对线性阀门装置103进行控制,使得作为伺服腔124中的实际液压的实际伺服压力Ps更接近目标液压(以下可被称为“目标伺服压力”)Pref。在下面的说明中,在没有对实际伺服压力和目标伺服压力进行区分的情况下,伺服腔124中的液压可以被称为“伺服压力”。
[0172]如图4A中所示,例如,响应于制动踏板24的操作,请求制动力增加,使各个前压力腔40、42中的目标液压增加并且据此使目标伺服压力Pref增加。在该情况下,如图4B中所示,供给压力增加线性阀门160的线圈162s的电流量随着请求制动力的增加而增加。向压力增加线性阀门160的线圈160s供给如下电流,该电流的幅值等于(a)基于图2B中所示的关系以及高压力源100产生的液压和目标伺服压力Pref之间的差而确定的阀门打开电流1penJP (b)根据目标伺服压力Pref和实际伺服压力Ps之间的偏差而确定的反馈电流IFB的和。
[0173]另一方面,如图4C中所示,向压力减少线性阀门162的线圈162s供给如下电流,即封接电流Iseal,其能够将压力减少线性阀门162保持在关闭状态。当控制压力高时,由常开阀门构成的压力减少线性阀门162需要相对大的电流以将压力减少线性阀门162保持在关闭状态,但是供给压力减少线性阀门162的线圈162s的电流的幅值可以是恒定的。注意,可以例如基于目标伺服压力Pref来确定供给压力减少线性阀门162的线圈162s的电流。
[0174]如上文所述,在执行制动踏板24的正常操作的情况下;对压力增加线性阀门160和压力减少线性阀门162的各个线圈160s、162s执行正常控制。就是说,对作为控制压力腔122中的液压的控制压力进行控制以控制伺服压力,使得向后腔66供给作为伺服压力的输出液压。结果,增压活塞34向前移动以产生与后腔66中的液压相关的各个前压力腔40、42中的液压。
[0175]在调节器102中,在向引导压力腔120供给前压力腔40中的液压时,控制压力腔122中的液压和作为前压力腔42中的液压的引导压力(其是主压力的一个模式)在幅值上基本上相等。此外,用于引导压力腔120的引导活塞112的压力接收面积和用于控制压力腔122的引导活塞112的压力接收面积基本上彼此相等。因此,引导压力腔120中的液压生成的向前的力与控制压力腔122中的液压生成的向后的力平衡,从而引导活塞112不会向前移动。此外,通过例如引导活塞112和壳体110之间的摩擦力阻止引导活塞112的移动。
[0176]对制动踏板24执行快速和强烈的操作的情况
[0177]快速和强力的操作是如下操作,其中制动踏板24的操作速度(可以由操作冲程的增加速度和操作力的增加速度中的至少之一来表示)等于或高于预定速度,并且操作力等于或大于预定操作力。快速和强烈的操作可以被称为“突然操作”。
[0178]在制动踏板24的快速和强烈的操作时,在主缸26中,输入活塞36可以快速向前移动并且与增压活塞34接触以使增压活塞34前进。由于后腔66中的液压的增加因调节器102的线性阀门装置103的控制的延迟而被延迟,因此在通过后腔66中的液压使增压活塞34前进之前,通过输入活塞36使增压活塞34向前移动。特别地,在制动踏板24的操作开始时,从没有向压力增加线性阀门160和压力减少线性阀门162的各个线圈160s、162s供给电力的状态开始将电流供给线圈160s、162s,但是对供给电流执行上述正常控制。然而,压力增加线性阀门160和压力减少线性阀门162的致动由于例如供给电流的增加的延迟而被延迟。这导致了控制压力腔122中的液压的延迟的增加,引起后腔66中的液压的增加的延迟。
[0179]在通过主缸26中的增压活塞34的向前移动在压力腔42中产生液压并且将其供给调节器102的引导压力腔120时,引导压力高于控制压力。因而,如图5B中所示,引导活塞112向前移动以使控制活塞114前进,导致伺服压力的增力卩。如图7中的虚线所指示的,伺服压力以大的梯度增加。这种其中通过引导压力或者通过引导压力和控制压力两者使控制活塞114向前移动的状态(即,其中通过引导压力或者通过引导压力和控制压力两者操作调节器102的状态)可以被称为“主压力操作状态”、“主压力增压状态”、“引导压力操作状态”和“引导压力增压状态”。
[0180]由于在本实施例中控制活塞114的直径大于引导活塞112的直径,因此在主压力操作状态下引导压力和控制压力两者作用在控制活塞114上(在一些情况下,控制压力约为零)。然而,在控制活塞114的直径大致等于引导活塞112的直径的情况下,在主压力操作状态下通过引导压力操作控制活塞114。
[0181]当伺服压力的增加使后腔66中的液压增加时,通过后腔66中的液压使增压活塞34相对于输入活塞36向前移动,就是说,增压活塞34移动远离输入活塞36。利用增压活塞34的向前移动从环形腔62向输入腔70供给工作流体,便利输入活塞36和增压活塞34的彼此远离的移动。再者,由于增压活塞34移动远离输入活塞36,因此从制动踏板24施加到增压活塞34的操作力被移除,导致压力腔40、42中的较低的液压。作用在调节器102上的引导压力也降低,从而如图7中的虚线所指示的降低伺服压力。
[0182]在正常控制下,当控制压力随供给压力增加线性阀门160的线圈160s的电流的增加而增加并且变得高于引导压力时,如图5C中所示,引导活塞112向后移动。在引导活塞112到达其后端位置之前,从压力增加线性阀门160供给的工作流体被用于控制压力腔122的体积的增加。因此,如图7中的虚线所指示的,控制压力腔122中的液压的增加量减少,这使得伺服腔124中的液压的增加量减少。
[0183]当引导活塞112到达后端位置时,控制压力腔122中的液压的趋势变为增加趋势,并且从而伺服腔124中的液压的趋势也变为增加趋势,使得认为调节器102的状态已切换到控制压力操作状态。如图7中的虚线所指示的,伺服腔124中的液压也随着控制压力的增加而增加。后腔66中的液压也增加,并且从而各个前压力腔40、42中的液压增加。
[0184]如上文所述,在执行制动踏板24的快速和强烈的操作的情况下,如图7中的虚线所指示的,伺服腔124中的液压改变,并且如伺服腔124中的液压那样,各个制动缸6、12中的液压也改变。
[0185]即使在目标制动力线性增加的情况下,各个制动缸6、12中的液压以陡峭的梯度增加,随后减少,随后保持在恒定值,并且最后增加,导致降低的制动感觉。再者,各个制动缸6、12中的液压在相对长的时段中没有增加(如图7中的时间段Td所指示的),引起液力制动器4、10中的制动响应的延迟。
[0186]为了解决该问题,在本实施例中,可以检测调节器102处于主压力操作状态,并且当检测到调节器102处于主压力操作状态时,执行切换控制以快速地将调节器102的状态切换到控制压力操作状态。
[0187]切换控制
[0188]主压力操作状态的检测
[0189]对图7中的虚线和点划线进行比较,在操作的初始时段中,由虚线指示的伺服腔124中的液压大于如下情况下的伺服腔124中的液压(由点划线指示),其中供给压力增加线性阀门160的线圈160s的电流量是由例如包括线圈160s和用于控制供给线圈160s的电流的开关兀件的控制电路的规格确定的最大值。
[0190]在本实施例中,在供给压力增加线性阀门160的线圈160s的电流量是最大值的情况下、在初始时间内的伺服腔124中的液压(由点划线指示)被存储为确定阈值Psth。当实际伺服压力Ps高于确定阈值Psth的状态已持续确定时间Ts时,检测到调节器102处于主压力操作状态。
[0191]上文所述的实际伺服压力Ps高于确定阈值Psth的状态已持续确定时间Ts的条件用于防止由于噪声等引起的误检。换言之,确定时间Ts被设定为能够防止由于噪声等引起的误检的时间长度。再者,由于在从制动踏板24的操作开始起延伸的初始时段期间容易建立主压力操作状态,因此针对初始时间Ta执行调节器102是否处于主压力操作状态的检测。再者,认为初始时间Ta是其中在执行切换控制的情况下能够获得效果的时间段。
[0192]初始时间开始于操作制动踏板24的时间点(即,将调节器102的状态从非操作状态切换到操作状态的时间点)。例如,初始时间可以从制动开关232由关(OFF)切换到开(ON)的时间点开始。再者,初始时间的起点可以被设定在冲程传感器230检测的制动踏板24的操作量已达到设定量的时间点。在这种基于例如冲程传感器230的检测值设定初始时间的起点的情况下,可以不提供制动开关232。
[0193]在本实施例中,确定阈值是随时间逝去而增加的值。
[0194]除了上述条件,在执行制动踏板24的快速和强烈的操作的情况下,可以检测调节器102处于主压力操作状态。在制动踏板24的突然操作的情形下容易地建立了主压力操作状态。
[0195]切换控制
[0196]从检测到调节器102处于主压力操作状态的时间点到检测到调节器102的状态已被切换到控制压力操作状态的时间点,执行切换控制。
[0197]a)在切换控制中,流入控制压力腔122的工作流体的流率大于正常控制下的流率。在压力增加线性阀门160中,在高压力源100产生的液压和控制压力腔122中的液压之间的差恒定的情况下,压力增加线性阀门160的打开程度随着供给线圈160s的电流量的增加而增加,导致工作流体流入控制压力腔122的流率的增加。再者,在工作流体流入控制压力腔122的流率高的情况下,较之工作流体流入控制压力腔122的流率低的情况,引导活塞112移动到其后端位置所需的时间长度较短。
[0198]因此,在本实施例中,使引导活塞112移动到其后端位置所需的体积改变Q除以将调节器102的状态切换到控制压力操作状态所期望的时间tc,以获得从压力增加线性阀门160供给控制压力腔122的工作流体的流率q( = Q/tc),并且确定要供给线圈160s的供给电流Iq以获得流率q。流率q和供给电流Iq均可以被确定为预定值。
[0199]注意,例如,供给电流Iq可以是最大值IMAX并且可以是比最大值IMAX小出特定值的值。
[0200]再者,供给电流Iq可以是比在正常控制的情况下要供给的电流量(即,在确定调节器102处于主压力操作状态的时间点要供给的电流量)大出特定量的值。
[0201]b)在伺服压力的增加梯度dPs/dt的增加量Λ (dPs/dt)变得大于增加确定阈值Δ th{ Δ (dPs/dt) > Δ th}的情况下,确定调节器102的状态已被切换到控制压力操作状态。认为通过流入控制压力腔122中的工作流体使引导活塞112向后移动到后端位置,并且从而控制压力腔122中的液压从基本上恒定的状态变为增加趋势,这使得伺服压力Pa也变为增加趋势。增加确定阈值Ath是允许确定伺服压力已从压力保持状态变为增加趋势的值。
[0202]在每次经过预定的时间长度时执行图6中的流程图中所示的切换控制程序。
[0203]在步骤1 (以下缩写为“S1”并且其他步骤也进行相似的缩写),获得目标伺服压力,并且检测实际伺服压力。在S2,确定制动开关232是否从关切换到开。在制动开关232的关状态期间,在不执行以下步骤的情况下重复S1和S2处的处理。
[0204]当制动开关232被切换到开时,开始初始时间Ta的测量。在S3,确定切换控制进行中标志是否是开(0N)。当切换控制进行中标志是关(OFF)时,在S4a和S4b确定调节器102是否处于主压力操作状态。
[0205]在本实施例中,在S4a确定从制动开关232由关切换到开起逝去的时间是否等于或短于初始时间Ta,并且在S4b确定伺服液压传感器156检测的实际伺服压力Ps高于确定阈值Psth的状态是否已持续确定时间Ts。当在S4a和S4b进行了肯定的判断(是)时,确定调节器102处于主压力操作状态。
[0206]当调节器102未处于主压力操作状态时,在S5对线性阀门装置103执行正常控制。
[0207]当确定调节器102处于主压力操作状态时,在S4a和S4b进行肯定的判断(是),并且在S6执行切换控制。如上文所述,增加向压力增加线性阀门160的线圈160s供给的电流量以使流率增加。向压力减少线性阀门162的线圈162s供给的电流量可以与正常控制下使用的电流量相同。再者,当开始切换控制时,切换控制进行中标志转变为“开”。
[0208]由于切换控制进行中标志是开,因此在S3进行肯定的判断(是),在S7确定实际伺服压力的增加梯度的改变量{△ (dPs/dt)}是否大于增加确定阈值Ath。就是说,确定实际伺服压力是否变为增加趋势。当实际伺服压力的增加梯度恒定时或者当实际伺服压力基本上恒定时,进行否定的判断(否),并且该流程去往S6,其中继续执行切换控制。然而,当实际伺服压力变为增加趋势时,该流程去往S5,其中再次执行正常控制,并且切换控制进行中标志转变为“关”。
[0209]图8图示了执行切换控制的情况下的一个具体示例。在时间点t0,制动开关232被打开,并且开始初始时间Ta的测量。在时间点tl,由于实际伺服压力高于确定阈值的状态已持续确定时间Ts,因此检测到调节器102处于主压力操作状态,并且开始切换控制。向压力增加线性阀门160的线圈160s供给的电流被设定为预定值Iq。在时间点t2,实际伺服压力从压力保持趋势变为增加趋势,并且据此检测到调节器102的状态切换到控制压力操作状态。作为响应,再次开始正常控制,从而向压力增加线性阀门160的线圈160s供给的电流量变为如图4B中所示的阀门打开电流1pen和反馈电流IFB的和。
[0210]在如上文所述的本实施例中,检测到调节器102处于主压力操作状态,并且当检测到调节器102处于主压力操作状态时执行切换控制。因此,实际伺服压力没有增加的时段是图8中所示的时段Th*,从而较之没有执行切换控制的情况,实际伺服压力没有增加的时段较短(Th>Th*)。这导致了制动感觉降低的减少,从而不会太频繁地引起制动力的不足。
[0211]在本实施例中,例如伺服液压传感器156和制动ECU20的存储并执行切换控制程序的S4a和S4b处的处理的部分构成了主压力操作状态检测器。制动ECU20的存储并执行S4a处的处理的部分构成了初始时段检测器。再者,制动ECU20的存储并执行S6和S7处的处理的部分构成了切换控制器。制动ECU20的存储并执行S6处的处理的部分构成了供给电流控制器。压力增加线性阀门160是电磁阀门和流率控制阀门的一个示例。伺服腔124对应于输出腔,并且引导压力腔120对应于主压力腔。
[0212]在上述实施例中,如图7中所示,实际伺服压力突然增加的状态被称为主压力操作状态,伺服压力变为增加趋势之后的状态被称为控制压力操作状态,并且调节器102从主压力操作状态切换到控制压力操作状态之前的时段被称为实际伺服压力未增加的时间。然而,由于引导压力影响实际伺服压力未增加的时段中的伺服压力,因此实际伺服压力未增加的状态可以包括在主压力操作状态中。
[0213]由于实际伺服压力未增加的时间段Th可以在伺服压力变为增加趋势之前缩短,因此初始时间Ta可以长于在第一实施例中使用的初始时间。
[0214]尽管在第一实施例中确定时间Ts短于初始时间Ta,但是这些时间可以在长度上彼此相等。再者,并不总是需要提供初始时间Ta和确定时间Ts两者。
[0215]例如,确定阈值可以是固定值并且可以是由目标伺服压力确定的值。
[0216]当实际伺服压力高于确定阈值时可以检测调节器102处于主压力操作状态。再者,当伺服压力的增加梯度大于确定梯度阈值时,可以检测调节器102处于主压力操作状态。
[0217]诸如调节器和主缸的部件和装置可以具有与上述实施例中描述的构造不同的任何构造。
[0218]〈第二实施例〉
[0219]本发明不限于其中调节器102在制动踏板24的操作的初始时段中变为主压力操作状态的情况,而是可以应用于其中调节器102在突然的额外操作的情形下变为主压力操作状态的情况。
[0220]在本实施例中,执行图9中的流程图中所示的切换控制程序。在该流程中,在S4c确定冲程传感器230检测的操作冲程的增加速度是否等于或高于预定速度以及与操作相关液力传感器92检测的液压对应的操作力是否等于或大于预定操作力。此外,在S4d确定实际伺服压力高于确定阈值的状态是否已持续等于或长于确定时间Ts。当在S4c和S4d进行了肯定的判断(是)时,检测到调节器102处于主压力操作状态。这里,确定阈值的示例包括:基于目标伺服压力确定的值;比目标伺服压力大出等于或大于设定压力的值;通过使目标伺服压力乘以比I大的设定比而获得的值;以及按照需要确定的值。
[0221]如图10中所示,在制动踏板24的突然的额外操作的情形下,可能引起如下情形:各个前压力腔40、42中的液压突然增加,并且由于控制压力腔122中的液压的控制延迟,弓丨导压力超过控制压力,从而将调节器102切换到主压力操作状态。当在时间点tlO检测到调节器102处于主压力操作状态时,对时间点til执行切换控制。
[0222]即使制动踏板24的突然的额外操作建立了主压力操作状态,但是仍如上文所述执行切换控制以快速地将调节器102的状态切换到控制压力操作状态。这导致了制动感觉降低的减少,从而不会太频繁地引起制动力的不足。
[0223]在本实施例中,例如制动ECU20的存储并执行S4c处的处理的部分构成了基于操作状态的检测器。
[0224]<第三实施例>
[0225]调节器可以被配置成具有图11中所示的构造。
[0226]图11中所示的调节器248包括引导活塞250,其相对于引导压力腔120的压力接收面积Am小于其相对于控制压力腔122的压力接收面积As (Am<As)。
[0227]在调节器248中,压力接收面积Am小于压力接收面积As,导致主压力操作状态的较少的建立。再者,由于压力接收面积As大于压力接收面积Am,因此即使在控制压力腔122中的液压低于引导压力腔120中的液压的情况下,仍可以使引导活塞250向后移动。该构造提供了诸如抑制制动延迟的各种优点。
[0228]在替选实施例中,本液力制动系统可以安装在例如混合动力车辆、电动车辆、燃料电池车辆和内燃机车辆上。
[0229]尽管上文已描述了本发明的实施例,但是将理解,本发明不限于所说明的实施例的细节,而是可以在不偏离本发明的精神和范围的情况下,利用本领域技术人员可以想到的各种变化和修改来实施。
【权利要求】
1.一种液力制动系统,包括: 主缸,其包括至少一个增压活塞; 针对多个液力制动器分别设置的多个制动缸,所述多个液力制动器通过在所述至少一个增压活塞前方分别限定的至少一个前压力腔中的液压进行操作;以及 后液压控制器,其连接到在所述至少一个增压活塞中的一个增压活塞后方限定的后腔,所述后液压控制器被配置成控制所述后腔中的液压, 所述后液压控制器包括: 调节器,其能够通过所述至少一个前压力腔中的至少一个中的液压和电控制的控制压力中的至少之一进行操作,所述调节器被配置成向所述后腔供给输出液压;以及 主压力操作状态检测器,其被配置成,当所述输出液压大于确定阈值时,检测所述调节器处于其中至少通过在所述至少一个前压力腔中的所述至少一个中的液压操作所述调节器的主压力操作状态。
2.根据权利要求1所述的液力制动系统,其中所述主压力操作状态检测器包括持续检测器,所述持续检测器被配置成,当所述输出液压大于所述确定阈值的状态已持续等于或大于确定时间的时间时,检测所述调节器处于所述主压力操作状态。
3.根据权利要求1或2所述的液力制动系统,其中所述确定阈值是至少在所述确定时间期间随时间逝去而增加的值。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的液力制动系统, 其中由于用于使制动操作部件向前移动的驾驶员的操作,所述至少一个增压活塞能够向前移动,以及 其中所述主压力操作状态检测器包括基于操作状态的检测器,所述基于操作状态的检测器被配置成,在其中所述制动操作部件的操作速度大于预定速度的情况和其中施加到所述制动操作部件的操作力大于预定操作力的情况中的至少一种情况下,检测所述调节器处于所述主压力操作状态。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的液力制动系统, 其中由于用于使制动操作部件向前移动的驾驶员的操作,所述至少一个增压活塞能够向前移动,以及 其中所述主压力操作状态检测器包括初始时段检测器,所述初始时段检测器被配置成,在从检测到所述制动操作部件的状态由非操作状态切换到操作状态的时间点开始的初始时间期间,检测所述调节器是否处于所述主压力操作状态。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的液力制动系统,其中所述后液压控制器包括切换控制器,所述切换控制器被配置成,当所述主压力操作状态检测器检测到所述调节器处于所述主压力操作状态时,执行如下切换控制,其中所述调节器的状态从所述主压力操作状态切换到其中通过所述控制压力操作所述调节器的控制压力操作状态。
7.根据权利要求6所述的液力制动系统,其中所述切换控制器被配置成,当检测到所述调节器的状态已切换到所述控制压力操作状态时,完成切换控制。
8.根据权利要求6或7所述的液力制动系统,其中所述切换控制器被配置成执行切换控制,直到所述输出液压从基本上恒定的状态变为增加趋势为止。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的液力制动系统, 其中所述调节器包括: 在其轴线方向上排列成一行的两个活塞; 在所述两个活塞中的一个活塞后方限定的控制压力腔; 在所述一个活塞前方限定的输出腔;以及 在所述两个活塞中的另一活塞后方限定的主压力腔,在所述至少一个前压力腔中的所述至少一个中的液压被供给所述主压力腔,以及 其中所述控制压力是所述控制压力腔中的液压,并且所述输出液压是所述输出腔中的液压。
10.根据权利要求9所述的液力制动系统, 其中所述后液压控制器包括: 电磁阀门,其能够控制被允许流入所述控制压力腔中的工作流体的流率; 正常控制器,其被配置成在其中通过所述控制压力操作所述调节器的控制压力操作状态下控制所述电磁阀门,以对所述控制压力进行控制,使得所述输出液压更接近目标值;以及 切换控制器,所述切换控制器被配置成,当所述主压力操作状态检测器检测到所述调节器处于所述主压力操作状态时,执行将所述调节器的状态切换到所述控制压力操作状态的切换控制,以及 其中所述切换控制器包括流率控制器,所述流率控制器被配置成控制所述电磁阀门,使得在所述切换控制器执行的控制下的流率大于在所述正常控制器执行的控制下的流率。
11.根据权利要求10所述的液力制动系统, 其中所述电磁阀门是流率控制阀门,其被配置成,较之其中供给所述电磁阀门的线圈的电流量小的情况,在供给所述电磁阀门的线圈的电流量大的情况下,使得被允许流入所述控制压力腔中的工作流体的流率较大,以及 其中所述切换控制器包括电流控制器,所述电流控制器被配置成,较之所述正常控制器执行的控制,在所述切换控制器执行的控制下,向所述电磁阀门的线圈供给较大的电流量。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的液力制动系统,其中所述主缸包括:(i)传送器,其能够将向前移动力传送到所述至少一个增压活塞中的一个增压活塞,以及(ii)设置在所述传送器后方的输入活塞,输入腔被置于所述输入活塞和所述传送器之间,所述输入活塞与驾驶员能够操作的制动操作部件啮合。
13.一种液压控制器,包括: 调节器,其被配置成控制通过引导压力和电控制的控制压力中的至少之一操作的输出液压;以及 引导压力操作状态检测器,其被配置成,基于所述输出液压,检测所述调节器是否处于其中至少通过所述引导压力操作所述调节器的引导压力操作状态。
14.一种液压控制器,包括: 调节器,其被配置成控制通过弓I导压力和电控制的控制压力中的至少之一操作的输出液压;以及 操作状态切换控制器,其被配置成,当所述输出液压大于确定阈值时,执行切换控制以将所述调节器的状态从其中至少通过所述引导压力操作所述调节器的引导压力操作状态切换到其中通过所述控制压力操作所述调节器的控制压力操作状态。
【文档编号】B60T13/66GK104276154SQ201410323229
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年7月8日 优先权日:2013年7月10日
【发明者】神谷雄介, 内田清之, 二之夕雅树, 冈野隆宏 申请人:丰田自动车株式会社, 株式会社爱德克斯
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