CN101367378A - 制动控制装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及制动控制装置和方法。提供一种制动控制系统，包括产生主缸压力的主缸、帮助主缸的制动升压器、控制升压器的第一控制单元、向轮缸提供轮缸压力的液压调节器、和控制液压调节器的第二控制单元。液压调节器包括例如泵提高轮缸压力的压力源。第一和第二控制单元通过通信线连接在一起。制动控制系统可以进一步包括通过通信线发送由制动升压器和第一控制单元形成的升压系统的状况的升压状况发送部分。

Description

制动控制装置和方法
技术领域
本发明涉及包括制动升压器(brake booster)和调整制动流体压力的液压调节器的制动控制装置和/或可用在在制动升压器中出故障的情况下的制动控制方法。
背景技术
主缸响应驾驶员的制动操作而操作，并且朝一个或多个轮缸供应制动操作流体。动力制动升压器是除驾驶员的制动操作之外，对主缸进行操作，从而帮助驾驶员制动操作的设备。广泛使用的真空制动升压器一般将内燃机的进气真空用作升压器的动力。在一些情况下，使用真空泵来取代发动机真空。但是，真空泵的使用往往使在制动升压器中出故障的可能性或多或少增大。于是，公布的日本专利说明书JP-A-2001-513041(WO9835867A1)展示了在制动升压器出故障的时候，通过在防抱死制动控制(ABS控制)单元中利用泵控制轮缸压力，来防止制动力减小的技术。
发明内容
在上述技术中，在检测到升压器中的故障之后，当执行制动操作时，制动系统利用泵增大制动力。但是，由于像压力传感器那样的传感器或开关用于检测升压器中的故障，在发生实际制动操作之前制动系统无法检测到故障。因此，如果在不存在制动操作的制动不起作用期间发生故障，制动系统在实际制动操作开始之后需要时间来测检故障，并且带来从制动操作开始到制动升压操作开始的延迟。因此，有一段时间制动系统无法提供升压功能，从而使制动力的上升变慢，使制动停止距离变长，和存在使驾驶员感到恐慌的危险。
因此，本发明的目的是提供适用于在未进行制动操作的时候检测升压系统中的故障、和提高安全性的制动控制装置和/或方法。
按照本发明的一个方面，一种制动控制装置包含：通过驾驶员制动操作而操作的主缸；依照驾驶员制动操作帮助主缸操作、以提高轮缸压力的升压器；控制升压器的第一控制单元；包括提高轮缸压力的压力源的流体压力调整液压调节器；控制液压调节器的第二控制单元；和连接第一控制单元和第二控制单元的通信线。升压器可以包括依照驾驶员的制动操作量改变主缸压力的升压机构。
附图简述
图1是示出按照本发明第一、第二或第三实施例的制动控制系统的示意图；
图2是示出按照第一实施例的主压力控制部分的电路图；
图3是示出轮缸控制部分的后备控制过程的流程图；
图4是例示在一个例子中，在响应于单元间信号的变化(改变成L0电平)而开始的后备控制中制动力随时间变化的时序图；
图5是例示在另一个例子中，在响应于单元间信号的变化(改变成较短周期)而开始的后备控制中制动力随时间变化的时序图；
图6是示出按照第二实施例的主压力控制部分的电路图；
图7是示出按照第三实施例的主压力控制部分的电路图；和
图8是示出按照本发明第四实施例的制动控制系统的示意图。
具体实施方式
图1示意性地示出了配有按照本发明第一实施例的制动控制系统1的车辆。该车辆包括左前轮和右前轮FLW和FRW、和左后轮和右后轮RLW和RRW。在图中，虚线箭头代表指示信号流的方向的信号线。
如图1所示的制动控制系统1包括：主缸2、储液箱RES；轮压力调整部分或机构3(可以用作液压调节器)；分别用于四个车轮FLW、FRW、RLW和RRW的四个轮缸4a～4d；与主缸2连接的主压力调整部分或机构5(可以用作制动升压器)；输入杆6；制动操作感测设备7；控制主压力调整部分5的主压力控制部分或设备8；和控制轮压力调整部分3的轮压力控制部分或设备9。主压力控制部分8可以用作第一控制单元或第一控制器，轮压力控制部分9可以用作第二控制单元或第二控制器。
与制动踏板BP一起，输入杆6可以用作提高和降低作为主缸2中的流体压力的主压力(或主缸压力)Pmc的第一压力改变装置。主压力调整部分5和主缸控制部分8可以与主缸2的初级活塞2b一起，用作提高和降低主压力Pmc的第二压力改变装置。
在图1中，箭头x指示沿主缸2的轴向延伸的沿着x轴的正x方向(或向前方向)。如图1所示，正x方向是向左的，而负x方向(向后方向)是向右的。主缸2沿箭头x所示的正x方向，从与制动踏板BP较接近的第二(较近)缸端到离制动踏板BP较远的第一(较远)缸端轴向延伸。本例的主缸2是串列型主缸，它包括可在缸筒2a中滑动的上述初级活塞2b、和次级活塞2c。沿着x轴，初级活塞2b位于次级活塞2c和与制动踏板BP较接近的第二(较近)缸端之间。缸筒2a包括内周面，该内周面围绕和界定轴向限定在初级和次级活塞2b和2c之间的初级流体压力室2d、轴向限定在次级活塞2c和缸筒2a的第一(较远)缸端之间的次级流体压力室2e。初级活塞2b包括面向正x方向并限定初级压力室2d的朝前表面。次级活塞2c包括：沿着负x方向、朝向初级活塞2b的朝前表面的朝后表面，在初级活塞2b的朝前表面与次级活塞2c的朝后表面之间限定初级压力室2d；和面向正x方向的朝前表面，在次级活塞2c的朝前表面与限定主缸2的第一(较远)缸端的缸筒2a的端壁之间限定次级压力室2e。
初级压力室2d与第一制动线路10连接。次级压力室2e与第二制动线路20连接。初级压力室2d的体积通过缸筒2a中的初级活塞2b和次级活塞2c之间的相对滑动来改变。复位弹簧2f设置在初级压力室2d中，被安排成沿负x方向推压或推动初级活塞2b。次级压力室2e的体积通过缸筒2a中的次级活塞2c的运动来改变。复位弹簧2g设置在次级压力室2e中，被安排成沿负x方向推压或推动次级活塞2c。
输入杆6从与制动踏板BP较接近的后杆端6b开始沿正x方向延伸，包括穿过初级活塞2b的分隔壁2h中的孔延伸到初级压力室2d中的向前杆端部分6a。在输入杆6的向前杆端部分6a与初级活塞2b的分隔壁2h之间，设置了密封它们之间的间隙以保证液体密封性、并允许输入杆6的向前杆端部分6a相对于分隔壁2h沿着x轴轴向运动的装置。输入杆6的后杆端6b与制动踏板BP连接。输入杆6在制动踏板BP被踩下时，沿正x方向向前运动，而在制动踏板BP返回到它的释放位置时，沿负x方向向后运动。
通过输入杆6或初级活塞2b(受驱动电机50驱动)沿正x方向的向前推进对初级压力室2d中的工作制动流体(液体)加压。加压流体通过第一制动线路10供应给轮压力调整部分(或调节器)3。通过初级压力室2d中的压力，沿正x方向对次级活塞2c施力。通过这种沿正x方向的次级活塞2c的推力对次级压力室2e中的制动流体(液体)加压，并且通过第二制动线路20将制动流体(液体)供应给轮压力调整部分3。
借助于这种将输入杆6与制动踏板BP联锁和安排成对初级压力室2d中的制动流体加压的安排，驾驶员可以在由于故障使驱动电机50停止的情况下，通过踩下制动踏板BP提高主压力Pmc，以保证所需的制动力。此外，输入杆6接收与主压力Pmc相对应的力，并且通过制动踏板BD将该力作为制动踏板反作用力传递给驾驶员。因此，这种安排可以省略像弹簧那样产生所需制动踏板反作用的设备。因此，这种安排可以有效地减小制动控制系统的尺寸和重量，和提高制动控制系统的易安装性。
前述制动操作感测设备7是感测驾驶员制动操作量或驾驶员制动输入的传感器。制动操作感测设备7设置在输入杆6的后杆端6b附近，并被安排成感测驾驶员请求的制动力。本例的制动操作感测设备7包括感测输入杆6沿x方向的位移量的位移传感器(或感测制动踏板BP的行程的行程传感器)。更具体地说，在本例中，制动操作感测设备7包括第一和第二位移传感器7a和7b。制动操作感测设备7与主压力控制部分8连接，并被安排成将位移传感器7a和7b感测的位移量供应给控制部分8。借助于两个位移传感器7a和7b，即使位移传感器之一出故障了，制动操作感测设备7也可以感测驾驶员的制动请求，从而防故障地保证制动控制系统的正常工作。
制动操作感测设备7可以安排成包括感测施加于制动踏板BP的力的踏板力传感器，或这种踏板力传感器和行程传感器的组合。
储液箱RES包括通过隔板分开并且通过流体通道10j和20j分别与主缸2的初级和次级压力室2d和2e连接的至少两个流体室。
轮压力调整部分或机构3是能够执行ABS控制，即，稳定车辆行为等的控制的液压控制单元(用作液压调节器)。轮压力调整部分3响应轮压力控制部分9的控制命令，将主缸2等加压的流体供应给每个轮缸4a～4d。
可以将已知类型的致动器用作轮缸4a～4d。本例的轮缸4a～4d是每一个都包括汽缸、活塞和衬垫的液压致动器。通过接收来自轮压力调整部分3的压力，轮缸4a～4d的每一个可以利用活塞将衬垫压在盘状转子40a～40d的相应一个上。四个盘状转子40a～40d的每一个被安排成与前后轮FLW、FRW、RLW和RRW的相应一个作为一个单元旋转。施加于盘状转子40a～40d的制动转矩在四个车轮与道路表面之间产生制动力。
主压力调整部分5包括响应主压力控制部分8的控制命令，改变作为主压力Pmc的初级活塞2b的位移量的机构。如图1所示的主压力调整部分5包括驱动电机50、减速器51和旋转-平移转换设备55。
主压力控制部分8(可以用作第一控制单元)包括依照从制动操作感测设备7和驱动电机50供应的传感器信号控制驱动电机50的操作的处理电路或处理器。
轮压力控制部分9(可以用作第二控制单元)包括依照包括到前面车辆的车辆间距离、道路信息、和一个或多个车辆工作状况或车辆运动变量(像横摆角速度、纵向加速度、横向加速度、转向盘角度、车轮速度和车身速度那样)的输入信息，计算要为四个车轮FLW、FRW、RLW和RRW的每一个产生的所需目标制动力的处理电路或处理器。依照计算的目标制动力，轮压力控制部分9控制轮压力调整部分3的致动器(像螺线管阀和泵那样)的操作。
信号线L连接主压力控制部分8和轮压力控制部分9，使控制部分8和9之间可以通信。信号线L可以用作连接第一和第二控制单元(8，9)的通信部分的通信线。
轮压力调整部分3具有如下所述构成的液压制动线路。
制动线路包括两个独立系统，即初级系统和次级系统。初级系统接收从主缸2的初级压力室2d供应的制动流体，并且通过第一制动线路10调整左前轮FLW和右后轮RRW的制动力。次级系统接收从主缸2的次级压力室2e供应的制动流体，并且通过第二制动线路20调整右前轮FRW和左后轮RLW的制动力。借助于这种叫做X管系统配置的安排，即使初级和次级系统之一变成不能正常工作，制动系统也可以通过使用保持正常状态的另一个系统来保证两个对角分开车轮的制动力，从而保持稳定的车辆行为。如下的说明将初级系统当作一个例子。
制动线路10(20)包括：从与主缸2(初级压力室2d或次级压力室2e)连接的上游端口延伸到第一结点的公共供应线路分段10k(20k)、从第一结点延伸到第二结点的第一支路分段10a(20a)、从第二结点延伸到轮缸4a(4b)的第一供应分段10l(20l)、从第一结点延伸到第三结点的第二支路分段10b(20b)、从第三结点延伸到轮缸4d(4c)的第二供应分段10m(20m)、从第二结点延伸到第四结点的第一返回分段10c(20c)、从第三结点延伸到第四结点的第二返回分段10d(20d)、和从第四结点延伸到储液器16(26)的公共返回线路分段10e。
外闸式阀11(21)(可以用作第一闸式阀)设置在公共供应分段10k中，并安排成打开时将主缸2加压的制动流体供应给轮缸4a(4b)和4d(4c)。第一和第二增压阀12(22)和13(23)分别设置在第一和第二支路分段10a(20a)和10b(20b)中，并安排成打开时将主缸2或后述的泵P加压的制动流体供应给轮缸4a(4b)和4d(4c)。第一和第二减压阀14(24)和15(25)分别设置在第一和第二返回分段10c(20c)和10d(20d)中，并安排成打开时降低作为轮缸4a(4b)和4d(4c)中的压力的轮压力(Pwc)。
制动线路10(20)进一步包括：从与主缸2连接的上游端口延伸到第五结点的吸取线路分段10g(20g)、从储液器16(26)延伸到第五结点的返回线路分段10f(20f)、和从第五结点延伸到泵P的吸取分段10h(20h)。内闸式阀17(27)(可以用作第二闸式阀)设置在吸取线路分段10g(20g)中，并安排成打开和闭合吸取线路分段10g(20g)。例如，打开内闸式阀17(27)，以便在主缸2供应的压力之外，将泵增加的压力供应给轮缸4a(4b)和4d(4c)。
制动线路10与除主缸2之外另外配备的用作压力源的泵P连接。本例的泵P是吸取和排放制动流体的齿轮型泵。当压力高于主缸2产生的压力时，例如，在车辆行为稳定控制的自动制动操作中，使泵P工作起来，以提高主缸2的主压力Pmc，并且将升高压力供应给轮缸。在如图1所示的例子中，泵P由用于第一制动线路10的第一泵P1和用于第二制动线路20的第二泵P2组成。泵P1(P2)包括与吸取线路分段10h(20h)连接的进入端口、和通过排放线路分段10i(20i)与线路分段10k(20k)连接的排出端口，排放线路分段10i(20i)从泵P1(P2)的排出端口延伸到第一结点。
本例的电机M是(DC)无刷电机。泵P1和P2的每一个与电机M的电机输出轴连接。电机M接收在轮压力控制部分9的控制命令下供应的电力，并且驱动第一和第二泵P1和P2。
外闸式阀11(21)、内闸式阀17(27)、增压阀12(22)和13(23)、和减压阀14(24)和15(25)都是通过加电和去电打开和闭合的电磁螺线管阀。轮压力控制部分9可以通过产生到每个阀门的驱动信号，并且将与驱动信号相对应的驱动电流供应给每个阀门，分别控制这些螺线管阀的阀门打开程度。
外闸式阀11(21)和增压阀12(22)和13(23)是常开阀门，而内闸式阀17(27)和减压阀14(24)和15(25)是常闭阀门。借助于这种配置，即使故障引起对任何一个螺线管阀的电力供应停止了，制动线路10(20)也可以通过将主缸2加压的制动流体供应给轮缸4a(4b)和4d(4c)，产生如驾驶员所请求的制动力。但是，采用外闸式阀11(21)和增压阀12(22)和13(23)是常闭阀门，而内闸式阀17(27)和减压阀14(24)和15(25)是常开阀门的配置也是可选的。
第二制动线路20在结构方面基本上与第一制动线路10相同。
主(缸)压力传感器是感测主(缸)压力Pmc的传感器。在图1的例子中，主压力传感器包括设置在第一制动线路10中感测初级侧的主压力Pmc(初级压力室2d中的压力)的初级主压力感测设备3a、和设置在第二制动线路20中感测次级侧的主压力Pmc(次级压力室2e中的压力)的次级主压力感测设备3b。在图1的例子中，主压力感测设备3a设置在主缸2与轮压力调整部分3之间(在部分3的外部)，而主压力感测设备3b设置在轮压力调整部分3的内部。将主压力感测设备3a和3b感测的信息供应给主压力控制部分8和轮压力控制部分9。考虑到可控制性和防故障性能，可以不局限于图1的例子来适当确定主压力感测设备的数量和位置。
轮压力调整部分3按如下工作。在正常控制状态下，通过第一和第二制动线路10和20将制动流体从主缸2供应到轮缸4a～4d，轮缸产生制动力。
在ABS控制中，制动系统在例如左前轮FLW的情况下，通过打开与轮缸4a连接的减压阀14和闭合增压阀12，从而使制动流体从轮缸4a返回到储液器16，执行减压操作。当左前轮FLW从锁定倾向中恢复过来时，制动系统通过打开增压阀12和闭合减压阀14执行升压操作。在这种情况下，泵P使制动流体从储液器16返回到制动线路分段10k。
在用于车辆行为稳定控制或其它控制的自动制动控制中，闭合外闸式阀11和21并打开内闸式阀17和27。同时，驱动泵P，使制动流体通过吸取分段10g、10h、20g和20h和排放分段10i和20i从主缸2排放到线路分段10k和20k。此外，制动系统控制外闸式阀11和21和/或增压阀12、13、22和23，以便将轮压力Pwc控制到预期目标压力，取得所需制动力。
当驾驶员通过踩下制动踏板执行制动操作时，主缸2产生主压力。通常，制动系统通过利用升压系统(与主压力调整机构5和主压力控制部分8相对应)放大制动踏板的轴向力(与输入杆6的推力相对应)产生更高主压力。但是，在这个升压系统出故障的情况下，制动系统不能提高主压力。
与驾驶员制动踏板踩力所产生的主压力相比提高轮压力等效于制动升压。于是，通过按照与预定升压比相对应的压力差将目标轮压力设置为高于主压力，并将实际轮压力控制到目标轮压力，可以实现升压系统。因此，在按照第一实施例的制动控制系统1中，将轮压力调整机构3安排成通过控制外闸式阀11和21(如后所述的后备控制)执行保持上述压力差的功能。
轮压力调整部分3借助于泵P、内闸式阀17和27和外闸式阀11和21的控制，以如下方式执行制动升压控制。简而言之，制动系统通过打开内闸式阀17和27，使泵P保持在能够利用驱动控制排放预定流体压力的状态，和控制外闸式阀11和21来控制压力差，实现制动升压操作。下面参照作为一个例子的第一制动线路10进行更详细说明。
外闸式阀11包括产生电磁吸引力的线圈、随吸引力运动和调整阀门打开程度的可动阀门元件、和具有与主缸2连接的上游端口和与第一结点连接的下游端口的阀门体。
阀门元件接收与下游或轮缸侧的压力相对应的沿阀门打开方向的力Fwc、与上游或主缸侧的压力相对应的沿阀门闭合方向的力Fmc、和与电磁吸引力相对应的沿阀门闭合方向的力Fb。由于外闸式阀11是常开阀门，阀门元件进一步接收弹簧引起的沿阀门打开方向的力。但是，在如下的说明中将忽略弹簧力(可以通过设置偏移值将考虑这个弹簧力)。
可动阀门元件保持在这些力达到平衡的位置上。换句话说，可动阀门元件在Fmc+Fb-Fwc＝0(Fb＝Fwc-Fmc)时保持静止；在Fmc+Fb-Fwc>0(Fb>Fwc-Fmc)时沿阀门闭合方向运动；在Fmc+Fb-Fwc<0(Fb<Fwc-Fmc)时沿阀门打开方向运动。力Fmc与主压力Pmc有关，而力Fwc与轮压力Pwc有关。因此，差值(Fwc-Fmc)与目标压力差ΔP有关，目标压力差ΔP是通过升压控制实现的主压力Pmc与轮压力Pwc之间的预期压力差。另一方面，阀门元件的位置由Fb与(Fwc-Fmc)之间的平衡决定。因此，取得目标压力差ΔP的阀门元件的位置可以通过将电磁吸引力Fb设置在等于与目标压力差ΔP相对应的(Fwc-Fmc)的幅度上自动确定。
目标压力差ΔP依照主压力传感器(3a，3b)感测的主压力Pmc和预期目标升压比确定。但是，从主压力控制部分8接收制动操作传感器7感测的制动操作量，和依照感测的制动操作量确定目标压力差ΔP也是可选的。
为了利用轮压力调整机构3实现升压控制，将压力调整机构(调节器)3控制成通过在外闸式阀11(21)与轮缸4a和4d(4b和4c)之间的下游液压线路部分中，在外闸式阀11(21)的轮缸或下游侧产生较高压力，使轮压力Pwc高于主压力Pmc。如果在这种情况下，将电磁吸引力Fb设置成等于对应于目标压力差ΔP的值，压力调整机构3可以通过在下游部分中依照升压操作朝着轮缸4a和4d自动移动阀门元件的位置，实现目标轮压力Pwc。例如，当轮压力Pwc高于目标值时，可动阀门元件沿阀门打开方向运动，并通过使制动流体从轮缸4a和4d自动流到主缸或上游侧，直到达到目标压力差ΔP，来降低轮压力Pwc。因此，制动系统可以无需利用感测实际轮缸压力的压力传感器执行反馈控制，自动将轮压力Pwc控制到预期压力水平。
因此，制动系统可以省略如上所述的复杂反馈控制系统。此外，制动系统可以利用外闸式阀11吸收电机M的控制误差。也就是说，如果依照与驾驶员制动踏板踩力相对应的主压力Pmc，以前馈控制的方式产生与目标压力差ΔP相对应的电磁吸引力Fb，外闸式阀11可以实现目标压力差ΔP，并且执行与反馈控制机构的功能相似的功能。因此，制动系统不需要感测受控系统的状况的传感器、和在电子反馈控制系统中所需的其它部分，并且控制稳定性极高。
虽然如上所述对外闸式阀11加以控制，但在内闸式阀17打开的打开状态下主要驱动泵P1。由于泵P1由电机M驱动，制动系统可以配置成，例如，设置像最小转速那样的预置条件，以取得能够供应依照主压力Pmc确定的倍增轮压力Pwc的排放压力，并且驱动电机M，以便取得最小转速。这样，制动系统可以通过从泵P1供应所需压力，将轮压力Pwc控制到预期压力。
如上所述，泵P1通过流体线路部分10g和10h从主缸2吸取制动流体，并且朝轮缸4a和4d排放制动流体。于是，无需配备行程模拟器，制动系统就可以保证驾驶员制动踏板行程。此外，只要求检测主压力Pmc，即使行程传感器(制动操作传感器7)出故障了，制动系统也可以实现升压系统(也就是说，执行如后所述的后备控制)。
主压力调整机构(或制动升压器)5(包括如上所述的驱动电机50、减速器51和旋转-平移转换设备55)按如下构成和工作。
在本例中，驱动电机50是三相无刷电机。通过接收依照主压力控制单元8的控制命令供应的电力而受到驱动，电机50产生预期转矩。
本例的减速器51被安排成利用传动带驱动降低驱动电机50的输出转速。减速器51包括安装在驱动电机50的输出轴上的较小直径的主动滑轮52、较大直径的从动滑轮53、和连接主动和从动滑轮52和53的传动带。从动滑轮53安装在旋转-平移转换设备55的滚珠螺母56上。减速器51将电机50的转矩乘以与减速比(主动和从动滑轮52和53的半径之间的比值)相对应的数量，并且将旋转从电机50传递到旋转-平移转换设备55。
当驱动电机50的转矩足够大，以致于不需要转矩倍增时，省略减速器51和直接将电机50与旋转-平移转换机构55连接也是可选的。这种安排可以避免由减速器51的介入引起的有关可靠性、噪声电平、和易安装性的问题。
旋转-平移转换设备55将驱动电机50的旋转动力转换成平移动力，并且利用这个平移动力推动主缸2的初级活塞2b。本例的转换设备55包括由滚珠螺母56、滚珠螺杆57、可动构件58和复位弹簧59组成的滚珠螺旋型转换机构。
第一外壳构件HSG1在缸筒2a的负x侧与主缸2连接，第二外壳构件HSG2在负x侧与第一外壳构件HSG1连接。也就是说，第一外壳构件HSG1设在缸筒2a与第二外壳构件HSG2之间。滚珠螺母56被设置在第二外壳构件HSG2中的轴承BRG可旋转地支承和包围。从动滑轮53套在滚珠螺母56的负x侧部分上。滚珠螺杆57是拧在滚珠螺母56中的空心杆。在滚珠螺母56与滚珠螺杆57之间的间隙中，以允许滚动的方式配备了多个滚珠。
可动构件58固定在滚珠螺杆57的正x侧上，并且使初级活塞2b与可动构件58的正x侧表面接合。初级活塞2b安放在第一外壳构件HSG1中。初级活塞2b的向前(正x侧)端部从第一外壳构件HSG1伸出，并且与主缸2的缸筒2a配合。
复位弹簧59围绕初级活塞2b设置在第一外壳构件HSG1中。复位弹簧59的正x侧端部固定在第一外壳构件HSG1的内腔的负x侧内表面上，而复位弹簧59的负x侧端部与可动构件58连接。复位弹簧59以被压缩状态设置在第一外壳构件HSG1的内表面A与可动构件58之间，并且被安排成沿负x方向(在图1中，向右)推移可动构件58和滚珠螺杆57。
滚珠螺母56与从动滑轮53作为一个单元旋转。依照滚珠螺母56的旋转，滚珠螺杆57沿x方向作直线运动。当沿正x方向(在图1中，向左方向)运动时，滚珠螺杆57通过可动构件58沿正x方向推动初级活塞2a。在如图1所示的状态下，滚珠螺杆57位于当制动不起作用时，滚珠螺杆57沿负x方向的位移最大的初始位置。
另一方面，滚珠螺杆57接收与沿正x方向的推力相反的沿负x方向的复位弹簧59的弹力。因此，如果在沿正x方向推动初级活塞2b以提高主压力Pmc的状态下，驱动电机50因故障而停止并且不能使滚珠螺杆57返回到初始位置，复位弹簧59可以使滚珠螺杆57返回到初始位置。因此，制动系统可以通过使滚珠螺杆57返回到初始位置将主压力Pmc降低到接近零的最小水平，从而防止制动力的拖动，因此防止由制动力的拖动引起的不稳定车辆行为。
在限定在输入杆6与初级活塞2b之间的环形空隙B中，设置了弹簧6d和6e。弹簧6d包括由在输入杆6上形成的凸缘6c卡住的第一端、和由初级活塞2a的分隔壁2h卡住的第二端。弹簧6e包括由输入杆6的凸缘6c卡住的第一端、和由可动构件58卡住的第二端。一对弹簧6d和6e将输入杆6推向相对于初级活塞2b的中性位置，并在制动不起作用状态下，使输入杆6保持在相对于初级活塞2b的中性位置上。当输入杆6和初级活塞2b沿着离开中性位置的任一方向运动时，弹簧6d和6e朝着相对于初级活塞2b的中性位置将推移力施加于输入杆6。
驱动电机50配有电机转角传感器50a，电机转角传感器50a感测电机输出轴的转角，并且将代表电机输出轴的角位置的传感信号发送到主压力控制单元8。主压力控制单元8从转角传感器50a的传感信号中计算驱动电机90的电机转角，并且从电机转角中计算转换设备25的推进量，即初级活塞2b沿x方向的轴向位移量。
驱动电机50进一步配有电机温度传感器50b，电机温度传感器50b感测驱动电机50的温度，并且将有关电机50的感测温度状况的信息发送到主压力控制单元8。
主压力调整机构5和主压力控制单元8形成通过以如下方式放大输入杆6的推进来升高主压力的升压控制系统。
主压力调整机构5和主压力控制单元8依照由驾驶员制动操作或驾驶员制动输入引起的输入杆6的位移来移动初级活塞2b，并且通过输入杆6的推进和初级活塞2b的推进对初级压力室2d中的流体加压，以调整主压力Pmc。这样，使输入杆6的推力放大。以如下方式，按照例如初级压力室2d中的输入杆6和初级活塞2b的横截面积(受压面积AIR和APP)之间的比值的各种条件确定放大比(下文称为升压比α)。
主压力Pmc的压力调整根据如下等式(1)表达的压力平衡关系执行。
Pmc＝(FIR+K×Δx)/AIR＝(FPP-K×Δx)/APP    …(1)
在这个等式中：Pmc是初级压力室2d中的流体压力(主缸压力)；FIR是输入杆6的推力；FPP是初级活塞2b的推力；AIR是输入杆6的受压面积；APP是初级活塞2b的受压面积，K是弹簧6d和6e的弹簧常数；Δx是输入杆6和初级活塞2b的相对位移量。
利用输入杆6的位移xIR和初级活塞2b的位移xPP将相对位移量Δx定义成Δx＝xPP-xIR。因此，在中性相对位置上，Δx＝0；当初级活塞2b沿正x(向左)方向相对于输入杆6向前运动时，Δx是正值，而当初级活塞2b沿负x(向右)方向相对于输入杆6向后运动时，Δx是负值。在压力平衡等式(1)中，忽略了密封件的滑动阻力。初级活塞2b的推力FPP可以从驱动电机50的电流中估计。另一方面，升压比α可以通过如下等式(2)表达。
α＝Pmc×(APP+AIR)/FIR                 …(2)
通过将等式(1)的Pmc代入等式(2)中，升压比α由如下等式(3)给出。
α＝(1+K×Δx/FIR)×(AIR+APP)/AIR       …(3)
升压控制系统控制驱动电机50(或初级活塞2b的位移xPP)，以便获取作为主压力Pmc关于输入杆6的位移xIR的变化特性的预期目标主压力特性。依照代表相对于输入杆6的位移xIR的初级活塞2b的位移xPP的行程特性、和上述目标主压力特性，可以获得代表关于输入杆6的位移xIR的相对位移量Δx的变化的目标位移计算特性。利用通过验证或实验获得的目标位移计算特性数据，计算相对位移量Δx的目标值(下文称为目标位移量Δx*)。
目标位移计算特性代表关于输入杆6的位移xIR的目标位移量Δx*的变化特性，并从输入杆6的位移量xIR的一个值中确定目标位移量Δx*的一个值。制动系统可以通过控制电机50的旋转(初级活塞2b的位移量xPP)，在主缸2中产生与目标位移量Δx*相对应的主压力Pmc，以便获得依照输入杆6的感测位移量xIR确定的目标位移量Δx*。
位移量xIR是制动操作量传感器7感测的；初级活塞2b的位移量xPP是从电机转角传感器50a的信号中计算的；相对位移量Δx是通过如此确定的位移量xIR和xPP之间的差值确定的。升压控制系统利用感测的位移量xIR和目标位移计算特性确定目标位移量Δx*，并且控制驱动电机50(以反馈控制的方式)，以便使感测(或计算)的实际相对位移量Δx与目标位移量Δx*的偏差减小到零。也可以进一步配备感测初级活塞2b的位移量xPP的行程传感器。
在不使用踏板踩力传感器的情况下执行升压控制的如此构成系统在降低成本方面是有利的。而且，这种升压控制系统可以通过控制驱动电机50，以便将相对位移量Δx控制成预期值来获取比通过受压面积的比值(AIR+APP)/AIR确定的机械升压比大的较大升压比，或比机械升压比小的较小升压比，从而根据预期升压比产生制动力。
在恒定升压控制的情况下，升压控制系统控制电机50，以便使输入杆6和初级活塞2b作为一个单元运动，从而使初级活塞2b总是保持在相对于输入杆6的中性位置上，并且使相对位移量Δx保持等于零。当操作初级活塞2b以便Δx＝0时，按照等式(3)，升压比唯一地由α＝(AIR+APP)/AIR决定。因此，升压控制系统可以通过根据所需升压比设置受压面积AIR和APP和控制初级活塞2b以便使它的位移量xPP保持等于位移量xIR来提供恒定升压比。
在恒定升压控制下的目标主压力特性下，通过使输入杆6以像二阶、三阶或更高阶的曲线那样或像由这些曲线中的两条或更多条形成的复合曲线那样的多阶曲线的形式，沿正x方向向前运动，提高主压力Pmc。在恒定升压控制下，行程特性是这样的，使初级活塞2b的位移量等于输入杆6的位移量xIR(xPP＝xIR)。在从这个行程特性和上述目标主压力特性中计算的目标位移计算特性下，对于输入杆6的位移量xIR的所有值，使目标位移量Δx*保持等于零。
在可变升压控制的情况下，升压控制系统将目标位移量Δx*设置成正值，并且控制驱动电机50，以便朝向正目标量Δx*控制实际位移量Δx。其结果是，随着输入杆6沿提高主压力Pmc的方向向前运动，使初级活塞2b的位移量xPP大于输入杆6的位移量xIR。按照等式(3)，升压比α变成等于受压面积比(AIR+APP)/AIR乘以(1+K×Δx/FIR)。这等效于使初级活塞2b位移将输入杆6的位移量xIR乘以比例增益(1+K×Δx/FIR)获得的数量。这样，升压比α随Δx而变，主压力调整机构5起升压器的作用，并且利用减小踏板力产生驾驶员所请求的制动力。
尽管从可控性的观点来看，期望将比例增益(1+K×Δx/FIR)设置成等于1，但当在例如紧急制动中需要超过驾驶员制动操作量的更大制动力时，升压控制系统可以暂时将比例增益(1+K×Δx/FIR)增加到超过1。这样，制动系统可以通过将主压力Pmc提高到超过相同制动操作量的正常水平(通过设置成等于1的比例增益(1+K×Δx/FIR)确定)，产生较大制动力。例如，制动系统可以安排成通过检查制动操作感测设备7的信号的时间变化率是否大于预定值，来检测紧急制动操作。
因此，可变升压控制是以这样一种方式控制驱动电机50的方法，那就是，使初级活塞2b的向前运动超过输入杆6的向前运动，随着输入杆6向前运动使初级活塞2b相对于输入杆6的相对位移量Δx增加，并且相应地，随着输入杆6向前增加，以大于恒定升压控制的增加的方式增加主压力Pmc。
在可变升压控制中的目标主压力特性下，通过使输入杆6与在恒定升压控制中的多阶曲线形式的增加相比更急剧地沿正x方向向前运动，提高主压力Pmc。在可变升压控制中，行程特性是这样的，使初级活塞2b的位移xPP的增量相对于输入杆6的位移xIR的增量大于1。在从这个行程特性和上述目标主压力特性中获得的目标位移计算特性下，目标位移量Δx*随着输入杆6的位移xIR增加以预定速率增加。
除了随着输入杆6沿提高主压力Pmc的方向向前运动，控制驱动电机50以便与输入杆6的位移xIR相比增加初级活塞2b的位移xPP的上述(增加)控制模式之外，可变升压控制可以进一步包括随着输入杆6沿提高主压力Pmc的方向向前运动，控制驱动电机50以便与输入杆6的位移xIR相比减小初级活塞2b的位移xPP的(减小)控制模式。因此，通过将比例增益(1+K×Δx/FIR)减小到小于1，可变升压控制可应用于使制动压力下降与混合动力车的再生制动力相对应的数量的再生制动控制。
取代基于相对位移量Δx的上述可变升压控制，通过以反馈控制模式控制主压力调整机构5(驱动电机50)，以便减小主压力传感器(3a，3b)感测的实际主压力Pmc相对于目标主压力的偏差，也可以实现可变升压控制。可以视状况而定，在这些模式之间切换可变升压控制。
基于相对位移量Δx的可变升压控制是并非直接基于感测主压力Pmc的控制。因此，控制系统可以通过比较感测的实际主压力Pmc和与目标主压力特性下的xIR相对应的主压力(目标主压力)以检验是否正确产生了达到预定水平的主压力Pmc，对故障采取措施。
图2示出了应用在本例中的主压力控制部分8的电路配置。主压力控制部分8的电路通过实线方块示出，而主压力调整部分5的电路通过虚线方块示出。图2的方块9示出了轮压力控制部分9(的电路)。在本例中，轮压力控制部分9包括用于VDC等的ECU。
VDC代表车辆动态控制(vehicle dynamics control)。例如，VDC系统被安排成利用一个或多个传感器感测车辆姿态或行为，在判断出转向过度的情况下，在一角的外侧自动对前轮实施制动，并且执行自动控制操作，以减小发动机动力，同时，在判断出转向不足的情况下，在一角的内侧对后轮实施制动。
主压力控制部分8的电路包括中央处理单元(CPU)80、继电电路81a和81b、5V供电电路82a和82b、监视器控制电路83、三相电机驱动电路84a、相电流监视电路84b、相电压监视电路84c、存储电路85、和接口(I/F)电路86a～86f。
12V电源通过ECU电源继电电路81a从车辆中的电源线供应到主压力控制部分8。供应的12V电力输入分别产生5V稳定电源(Vcc1和Vcc2)的5V供电电路82a和82b中。Vcc1供应给CPU 80、温度传感器I/F电路86b、位移传感器I/F电路86c和86d、和主压力传感器I/F电路86e，而Vcc2供应给监视器控制电路83。
ECU电源继电电路81a响应从外部设备输入的W/U(开始)信号接通。可以将门开关信号、制动开关信号和/或点火(IGN)开关信号用作开始信号。当使用这些信号的两个或更多个时，ECU电源继电电路81a被安排成在输入开关信号之一变成ON的时候接通。
来自车辆的电源线的12V电源进一步通过消除噪声的滤波电路87和防故障继电电路81b供应给三相电机驱动电路84a。防故障继电电路81b被安排成接通和中断上述供应线与电机驱动电路84a之间的连接，并且与CPU 80和监视器控制电路83连接，以便通过CPU 80和监视器控制电路83控制防故障继电电路81b的接通/断开状态。接通/断开信号输出部分(或门电路)88b被配置成如果从CPU 80或监视器控制电路83输入断开命令，则断开防故障继电电路81b，以便切断对电机驱动电路84a的供电。
CPU 80通过信号线(或通信线)L和信号I/F电路86f与轮压力控制部分9连接。此外，CPU 80还与设置在主压力调整部分5的一部分上的各种传感器连接。在如图2所示的例子中，这些传感器是：电机转角传感器50a、电机温度传感器50b、位移传感器7a和7b、和主压力传感器3a和3b。来自这些传感器的信号分别通过转角传感器I/F电路86a、温度传感器I/F电路86b、位移传感器I/F电路86c和86d、和主压力传感器I/F电路86e输入CPU 80中。因此，主压力控制部分8的CPU 80通过至少包括一条信号线L的通信部分与轮压力控制部分9的CPU连接。
在基于相对位移量Δx的上述可变升压控制模式下，从主压力传感器3a和3b输入的信号用于比较感测的实际主压力Pmc和目标主压力。
CPU 80通过依照从外部控制单元和传感器供应的信号将一个或多个信号发送到电机驱动电路84a来控制驱动电机50。对于三相电机50的三个相，配备了监视每个相的电流和电压的相电流监视电路84b和相电压监视电路84c。CPU 80接收感测的相电流和电压，并且依照监视的状况使三相电机驱动电路84a最佳地工作。
这样，CPU 80收集有关主压力调整部分5的电流状况的输入信息，并且依照输入信息控制主压力调整部分5(的驱动电机50)。此外，CPU 80被配置成当部分5的监视工作状况超出预定正常范围时，和当电机50未如控制命令所命令的那样受到控制时，检测或判断主压力调整部分5中的故障。
监视器控制电路83与CPU 80连接，向/从CPU 80发送/接收信号，并被配置成监视CPU 80和5V供电电路82a的状况，以检测CPU80的故障、Vcc1的异常状况、和5V供电电路82a的异常状况。当检测到故障或异常状况时，监视器控制电路83立即将断开命令信号递送到防故障继电电路81b，从而通过断开防故障继电电路81b关掉对电机驱动电路84a的供电。
CPU 80监视监视器控制电路83和作为监视器控制电路83的电源的5V供电电路82b的工作状况，以检测监视器控制电路83中的故障、供电电路82b的异常状况、和Vcc2的异常状况。
本例的存储电路85包括与CPU 80连接并被安排成存储例如有关故障的信息的各种信息的非易失性构件。在如图2所示的例子中，非易失性存储器是EEPROM。CPU 80将有关所检测故障的信息、和例如用于控制主压力调整机构5的学习值(例如，控制增益、各种传感器的偏移值)的值存储在存储电路85中。
当CPU 80检测到主压力调整机构5的故障，或监视器控制电路83检测到CPU中的故障时，或当发生信号线L的断开或短路时，通过信号I/F电路86f和信号线L将后备请求信号递送到轮压力控制部分9。响应这个后备请求信号，轮压力控制部分9将控制切换到后备控制模式，并且执行后备控制。
作为从信号I/F电路86f递送到轮压力控制部分9的信号，可以采用各种形式(例如具有两个信号电平的双值信号，或周期信号)。例如，从信号I/F电路86f输出的信号可以具有下述信号形式：在正常状态下保持在高电平上，而在检测到故障的情况下保持在低电平上的信号；在正常状态下以固定间隔在高电平与低电平之间交替变化，而在出故障的情况下固定在高电平或低电平上的时钟信号或周期信号；或当检测到故障时改变周期的时钟或周期信号。于是，后备请求信号可以具有递送到轮压力控制单元9的信号像信号电平发生变化或周期或频率发生变化那样的信号波形或信号状况发生变化的形式。
在本例中，在CPU 80出故障、信号线L断开或短路的情况下，信号I/F电路86f也以信号波形变化的形式递送后备请求信号。而且，除了上述配置之外，还可以采用这样的设置：监视器控制电路83像图2中的虚线箭头所示的那样与信号I/F电路86f连接，并被配置成当在CPU 80中检测到故障时，通过将信号发送到信号I/F电路86f来改变信号I/F电路86f的信号波形。
一旦从主压力控制部分8接收到后备请求信号，轮压力控制部分9执行如下控制。作为一个例子，图3示出了轮压力控制部分9执行的控制过程的流程图。
在步骤S1中，轮压力控制部分9通过检查信号线L的电信号(即，后备请求信号)，检查是否存在来自主压力控制部分8的后备控制请求。当不存在后备请求时，轮压力控制部分9转到正常控制模式的步骤S20，并且在正常控制模式下进行操作。在S20的正常控制模式下，轮压力控制部分9以传统或普通方式继续执行它的功能而无需执行后备控制。
当存在后备请求时，轮压力控制部分9从S1转到后备控制模式的步骤S10(S11～S14)。在后备控制模式下，控制部分9首先在步骤S11中查明制动操作量。在本例中，制动操作量依照来自主压力传感器(3a，3b)的信号(主压力Pmc)确定。
取代使用主压力Pmc，可以以各种方式确定制动操作量。例如，直接或通过信号线L将制动操作感测设备7的信号(代表输入杆6的位移)供应给轮压力控制部分9。在另一个例子中，配备了感测施加在制动踏板BP上的力的踏板力传感器，并且将踏板力传感器的信号输入轮压力控制部分9中。此外，可以利用主压力Pmc、输入杆6的位移和制动踏板力中的任何两个或更多个确定制动操作量。
在接在S11之后的步骤S12中，控制部分9利用感测的制动操作量检查驾驶员制动操作的存在与否。在本例中，控制部分9将感测的制动操作量与预定值相比较。当感测的制动操作量小于或等于作为最小设置值(例如零)的预定值时，控制部分9判断驾驶员未执行制动操作，因此，不执行升压控制来提高轮压力Pwc(跳过S13和S14)。
当感测的制动操作量大于预定值时：控制部分9判断驾驶员已踩下制动踏板，因此驾驶员执行了制动操作；从S12转到步骤S13，并且依照制动操作量计算目标轮压力Pwc*。
然后，在步骤S14中，控制部分9通过依照目标轮压力Pwc*控制内闸式阀17和27、外闸式阀11和21和电机M(用于泵P)，执行提高轮压力Pwc的升压控制。
在S12的后备控制模式下，轮压力控制部分9检查制动操作量，并且控制制动力，以便在缺乏制动操作的情况下不产生制动力，而响应于驾驶员的制动操作立即产生制动力。
图4和5以示出单元间信号(通过信号线L从信号I/F电路86f发送的电信号)、后备请求信号、主压力Pmc、目标轮压力Pwc*、和泵排放压力(实际轮压力Pwc)随时间变化的时序图形式示出了在发生故障的时候在后备控制模式下的操作。
在主压力调整部分5和主压力控制部分8的正常状态下，单元间信号具有在图4和图5两者中都以恒定周期T1在HI电平与LO电平之间交替变化的周期性矩形信号(时钟信号)的形式。在图4的例子中，当在时刻t1检测到故障时，单元间信号改变为LO电平的恒定信号。在图5的例子中，在发生故障的时刻t1，单元间信号的周期T从T1改变成较小值T2(<T1)。在这些例子中，轮压力控制部分9检查单元间信号两次或更多次，并且在假定当多次查明单元间信号的异常状况时产生后备请求信号的情况下，将控制改变成后备控制模式。如下的说明指向作为一个例子的图4。
在图4中，在t1之前，正常状态继续，并且单元间信号保持为正常形式。由于不存在制动操作，主压力Pmc保持为零。由于单元间信号保持正常形式，所以轮压力控制部分9保持在正常控制模式。而且，目标轮压力Pwc*是零，并且泵排放压力(轮压力Pwc)也是零。
在时刻t1，主压力控制部分8检测到故障，并且将单元间信号常数固定在LO的电平上。轮压力控制部分9从主压力控制部分8接收这个单元间信号，并且检查HI电平的矩形脉冲的缺乏。当轮压力控制部分9连续两次未能检测到HI电平的矩形脉冲，从而在单元间信号的两个连续周期中检测到HI电平脉冲的缺乏所代表的异常状况时，轮压力控制部分9在时刻t2判断产生了后备请求，并且从t2开始后备控制模式。从t1到t2的时间间隔是判断故障的时间。
即使在t2开始后备控制模式之后，由于不存在制动操作，在时刻t3之前，主压力Pmc、目标轮压力Pwc*和实际轮压力Pwc(泵排放压力)都保持为零。
在时刻t3，制动踏板BP被踩下，开始制动操作。因此，从t3到时刻t4，主压力Pmc依照制动操作恒速增大。由于在后备控制模式期间执行制动操作，轮压力控制部分9根据制动操作量(主压力Pmc)中计算目标轮压力Pwc*，并且控制包含泵P的轮压力调整部分3，以便使实际轮压力Pwc变成目标轮压力Pwc*。因此，如图4所示，目标轮压力Pwc*以恒定速率增大，并且泵排放压力(实际轮压力Pwc)跟随目标轮压力Pwc*增大。
制动操作量(主压力Pmc)在时刻t4停止增加，并且保持恒定直到时刻t6，使得计算的目标轮压力Pwc*从t4到t6保持恒定。泵排放压力(轮压力Pwc)从比t4稍后的时刻t5开始在与目标轮压力Pwc*相对应的水平上变得恒定，并且保持恒定直到时刻t6。
在时刻t6，制动操作量(主压力Pmc)以恒定速率开始减小。在时刻t7，制动操作量变成等于零，并且结束制动操作。于是，目标轮压力Pwc*以恒定速率减小，而泵排放压力跟随目标轮压力Pwc*减小。在t7之后，目标轮压力Pwc*和泵排放压力(Pwc)变成等于零。
在图5的情况下，主压力控制部分8在t1检测到故障，并且在检测到故障的时刻t1将单元间信号的周期从T1改变成T2。轮压力控制部分9检查单元间信号的减小周期T2两次，从而在单元间信号的两个连续周期内检测到异常状况，于是轮压力控制部分9在时刻t2判断产生了后备请求，并且在t2开始后备控制模式。从t1到t2的时间间隔是判断故障的时间。如图5所示，可以采用这样一种配置，其中：当轮压力控制部分9转换到后备控制模式时，通过信号线L将命令信号递送到主压力控制部分8的信号I/F电路86f，并且信号I/F电路86f响应这个命令信号，在t2停止产生单元间信号。在其它方面，图5中的操作基本上与图4中的那些相同。
这样，只要不存在制动操作(t2～t3)，轮压力控制部分9就可以在切换到后备模式的时间t2之后，保持不起作用而不产生制动力，并且，当开始制动操作时(t3～t7)，可以通过控制轮压力Pwc立即产生与制动操作相对应的制动力。
按照第一实施例的制动控制装置可以提供例如如下效果。
(1)按照第一实施例的制动控制装置至少包含一个控制部分，包括：控制制动升压器来帮助主缸操作从而提高主缸压力的第一(升压)控制器；控制包括压力源的液压调节器以提高轮缸压力的第二控制器；和连接第一控制器和第二控制器的通信部分。按照第一实施例：制动升压器包括与主缸2连接的主压力调整机构5；液压调节器包括与主缸2连接以接收主缸压力(Pmc)并与轮缸连接以将轮缸压力(Pwc)供应给轮缸的轮压力调整机构3；第一控制器包括主压力控制部分8，第二控制器包括轮压力控制部分9；通信部分包括通信或信号线(L)。
因此，制动控制装置总是可以通过通信线(L)递送关于由升压器(5)和第一控制器(8)形成的升压系统的状况的信号或信息。因此，制动控制装置可以事先检测和判断升压系统的异常状况，而无需在下一次制动操作的时候判断故障，消除了制动控制装置不能执行升压功能的时间。其结果是，如图4和5所示，制动控制装置可以响应驾驶员制动操作的开始，迅速增大制动力，从而抑制响应速度变差，并且提高了安全性。
(2)按照第一实施例的制动控制装置可以进一步包含通过通信部分发送升压系统的状况或升压器(5)或第一控制器(8)的状况的升压状况发送部分。在如图2所示的例子中，升压状况发送部分包括在第一和第二控制器处在接通状态下的时候，当升压器(5)处在工作状态下时和当升压器(5)处在不起作用状态下时，通过通信部分向第二控制器发送升压系统的状况的信号I/F电路86f。
借助于在第一和第二控制器(8，9)接通的时候，总是产生代表升压系统的状况的信号的升压状况发送部分，制动控制装置可以安全地提供上述效果(1)。
(3)升压状况发送部分(86f)设置在第一控制器(8)中，第一控制器(8)通过通信线(L)，将代表故障的状况信号作为升压系统(5，8)的升压状况发送到第二控制器(9)，第二控制器(9)响应代表故障的状况信号，通过控制液压调节器(3)执行升压后备控制(S10)，以提高轮缸压力。
因此，制动控制装置可以提供与效果(2)类似的效果。而且，与升压状况发送部分设置在第二控制器(9)中相比，制动控制装置可以更迅速地检测升压系统中的故障，并且第一控制器(8)可以更迅速地和更灵敏地开始防故障操作。
也可以采用这样的配置：升压状况发送部分(86f)设置在第二控制器(9)中，并安排成将有关升压器(5)的状况的状况信号从第二控制器(9)发送到第一控制器(8)。在这种情况下，例如，第二控制器(9)被安排成接收来自第一控制器(8)的目标主压力(Pwc*)和主压力传感器(3a，3b)感测的实际主压力(Pmc)，并且通过比较实际主压力和目标主压力，检查升压器(5)中的故障存在与否。当检测到故障时，通过通信线L将指示发生故障的状况信号发送到第一控制器。在第二控制器(9)执行后备控制操作的同时，第一控制器(8)响应于指示在升压器中存在故障的状况信号执行防故障操作。
而且，提供像集成控制单元那样的第三控制器也是可选的，第三控制器设置在第一和第二控制器之间的通信线L中的中点上，并被配置成通过通信线从第三控制器发送升压器的状况和/或第一控制器的状况。
(4)第一和第二控制器(8，9)中的至少一个包括保留有关在执行制动操作的制动操作期间和在不执行制动操作的制动不起作用期间内升压控制系统中的故障的信息的非易失性存储器(85)。在如图2所示的例子中，第一控制器(8)包括与CPU 80连接并被安排成不仅在制动操作期间内而且在制动不起作用间隔内存储有关故障的信息和即使在制动不起作用期间内也能够将有关故障的信息发送到第二控制器的存储电路85。可以在第一和第二控制器之一或两者中设置这样的非易失性存储器。借助于非易失性存储器，制动控制装置可以安全地提供上述效果(2)和(3)。
(5)在后备控制中，第二控制器(9)依照制动操作传感器(7)感测的制动操作量控制液压调节器(3)。因此，当不存在驾驶员制动操作时，制动控制装置可以禁止产生制动力，而当驾驶员踩下制动踏板执行制动操作时，通过依照制动操作量控制液压调节器，立即产生制动力(用于升压后备控制)。因此，制动控制装置可以提供上述效果(2)和(3)。
(6)制动操作量传感器可以包括感测施加在制动踏板上的踩力的制动踏板力传感器、感测制动踏板的运动的制动踏板行程传感器或制动踏板位置传感器、和感测主缸的主缸压力的主缸压力传感器的至少一个。在后备控制中，从感测的主压力(Pmc)中感测制动操作量。作为感测制动操作量的另一种手段，应用直接或通过通信线(L)将制动操作量传感器(7)的信号(输入杆6的位移量)发送到第二控制器(9)的安排也是可选的。在这种情况下，制动控制装置可以利用位移(行程)传感器迅速检测驾驶员的制动操作。此外，利用踏板力传感器感测驾驶员施加于制动踏板的制动踏板力也是可选的。而且，应用主压力传感器、行程(位置)传感器、和踏板力传感器的任何两个或所有三个也是可选的。在这种情况下，可以迅速安全地感测制动操作和改善防故障功能。
(7)如图1所示的液压调节器(3)至少包括：包括从主缸中吸取制动流体的泵(P)的压力源；设置在主缸(2)和轮缸(4a～4d)之间的第一闸式阀(例如外闸式阀11或21)；和设置在主缸(2)与泵(P)之间的第二闸式阀(例如内闸式阀17或27)；并且第二控制器(9)通过利用泵产生泵送压力提高轮缸压力来执行后备控制。因此，第二控制器(9)可以通过控制液压调节器(3)的泵和第一和第二闸式阀来执行后备控制。
液压调节器(3)可以进一步包括设在第一闸式阀(11，21)和轮缸之间并安排成提高和降低轮缸的轮缸压力的压力调整部分。液压调节器(3)可以进一步包含下游部分(可以包括储液器(16，26))。调节器(3)可以进一步包括与主缸连接的第一连接点(或端口)和与轮缸连接的第二连接点(或端口)。压力调整部分可以包括连接在第一结点和与引向轮缸的第二连接点(或端口)连接的第二结点之间的增压阀(12，13，22，23)、和连接在第二结点与下游部分(16)之间的减压阀(14，15，24，25)。第一闸式阀(11，21)设在第一连接点(或端口)与第一结点之间，而第二闸式阀(17，27)连接在第一连接点(或端口)与下游部分之间。泵包括与下游部分(16，10f，10h；26，20f，20h)连接以便从下游部分中吸取制动流体的入口侧、和与第一结点连接以便在压力作用下朝增压阀排放制动流体的出口侧。
(8)制动控制装置检测通过通信线(L)的通信中的异常状况，在通过通信线(L)的通信存在异常状况的情况下，第二控制器(9)通过控制液压调节器(3)执行升压后备控制。即使在通信线(L)断路或短路的情况下，信号I/F电路86f也将(单元间)信号的形式从正常状态的第一信号形式改变成第二信号形式(例如具有恒定信号电平的形式)，从而将通信线出现异常状况通知给第二控制器(9)，然后第二控制器可以执行后备控制。
图6示出了按照本发明第二实施例的主压力控制部分8的电路配置。第二实施例在连接主压力控制部分(8)和轮压力控制部分(9)的通信线L方面不同于第一实施例。在其它方面，第二实施例基本上与第一实施例相同，因此，通过将相同标号用于非不同部分省略重复说明。
如图6所示，CPU 80通过信号线L1和L2和CAN通信I/F电路86g与轮压力控制部分9和设置在车辆中的一个或多个其它外部控制设备连接，以便CPU 80可以与这些外部设备进行双向通信。通过CAN通信I/F电路86g，CPU 80从轮压力控制部分9和其它外部设备接收有关车辆工作状况的信息和控制信号。
当继电电路81a通过开始信号门电路88a接收到像图2中那样的从外部设备输入的W/U(开始)信号、和CAN通信I/F电路86g依照通过CAN通信接收的信息产生的开始信号之一时，ECU电源继电电路81a接通。当在主缸调整部分5或CPU 80中检测到故障时，通过CAN通信I/F电路86g将后备请求信号递送到轮压力控制部分9。
在包括如图6所示的通信部分的制动控制系统中，主压力控制部分8通过从外部控制设备接收车辆信息和控制信号，并且将主压力调整部分5产生的主压力Pmc或制动力发送到外部控制设备可以与外部控制设备协作实现可变升压控制和自动制动控制。
在不存在驾驶员的制动操作(不移动输入杆6)的自动制动控制的情况下，制动控制系统可以利用主压力调整机构5和主压力控制部分8执行自动制动控制操作以自动产生主压力Pmc。这种自动制动控制操作是向前和向后移动初级活塞2b，将主缸2的工作压力调整成自动制动控制的请求压力(自动制动请求压力)的控制操作。这种自动制动控制操作可以用于在像车辆跟随控制、防止偏离车道控制、和避开障碍物控制那样的各种车辆控制中自动控制车辆的制动系统。自动制动请求压力可以根据例如从上述车辆控制系统之一的控制器中输出的预期目标制动力中计算。
在这种情况下，作为控制初级活塞2b的方法，可以采用从代表预先准备的初级活塞2b的位移量xPP与主压力Pmc之间的关系的表格中获取初级活塞2b的位移量xPP的值以实现自动制动请求压力，和将获得的位移量xPP的值设置成目标位移量的方法。在这种控制方法中，将电机转角传感器50a感测的电机转角转换成初级活塞2b的位移量xPP，并且以反馈控制模式控制驱动电机50，以便将如此确定的位移量控制成上述目标位移量。
另一种控制方法是控制初级活塞2b的位移量xPP，以便将主压力传感器(3a，3b)感测的实际主压力Pmc控制成自动制动请求压力的反馈控制方法。可以应用这些控制方法的任何一种。并且，可以从外部控制系统接收自动制动请求制动压力。
上述利用表格的自动制动控制方法不直接基于感测的主压力Pmc。因此，为了检查是否正确产生了达到自动制动请求压力的预期水平的主压力，制动系统可以通过比较另外感测的主压力Pmc和自动制动请求压力来执行防故障操作。
除了步骤S1通过CAN通信从主压力控制部分8接收信号来检查后备请求信号存在与否之外，按照第二实施例的轮压力控制部分9的控制流基本上与如图3所示的第一实施例的流程相同。
当与主压力控制部分8的CAN通信变得不可能时，轮压力控制部分9判断产生了后备请求。在CPU 80出了(总)故障或将VVC1供应给CPU 80中断了的情况下，总是在主压力控制部分8与轮压力控制部分9之间周期性进行的上述CAN通信变得不可行，控制系统可以通过单元间信号的形式的改变(例如，改变成恒定地固定在L0电平上的信号)检测这样的故障。
在CAN通信非期望的中断的情况下，CPU 80也在结束时检测CAN通信的中断，并且停止主压力控制，以防止主压力控制部分8和轮压力控制部分9两者中的同时控制。当CAN通信因例如信号线L1和L2之一的断路或CAN通信I/F电路86g的故障而变得不可行时，仍然可以执行主压力控制单元8的主压力控制，并且需要防止通过控制部分8和9的同时控制。
当轮压力控制部分9转到后备控制模式的S10时，轮压力控制部分9在S11中从来自主压力传感器(3a，3b)的信号中检测制动操作量；并且在S13和S14中通过控制内闸式阀17和27、外闸式阀11和21和电机M(用于泵P)控制轮压力Pwc(用于升压控制)。步骤S11可以安排成利用通过CAN通信从主压力控制部分8接收的制动操作感测设备7(位移传感器7a和7b)的信号检测制动操作量。
取代CAN通信，可以使用串行通信(非CAN通信)或FlexRay通信。FlexRay通信是汽车(或车内)LAN接口协议之一，与CAN相比，数据传输的可靠性提高了。在这种情况下，CAN通信I/F电路86g被串行通信I/F电路或拐射线通信I/F电路取代，以允许在控制部分8和9之间通过通信线或总线通信。当主压力控制部分8检测到故障时，通过通信将后备请求信号发送到轮压力控制部分9。
由于在CPU 80出(总)故障，和通信线L1，L2发生断路或短路的情况下，通信变得不可行，轮压力控制部分9在接收到后备请求信号或通信中断(例如，通过变成L0电平的恒定波形的信号波形变化来检测)的情况下，将控制模式改变成后备控制模式。
一旦在驾驶员未执行制动操作的制动不起作用期间在升压系统中发生故障，如此构成的制动控制系统就可以将轮压力控制部分9切换到后备控制模式，并且可以响应驾驶员的制动操作，立即开始轮压力控制，依照制动操作量产生制动力。
按照第二实施例的制动控制系统可以提供如下效果。
(9)升压状况发送部分(86g)设置在第一控制单元或控制器(8)中，第一控制单元(8)通过CAN通信(或其它串行通信或拐射线通信)将代表故障的状况信号作为升压系统的升压状况发送到第二控制单元或控制器(9)，第二控制单元通过响应于通知发生故障的状况信号控制调节器(3)，执行提高轮缸压力的升压后备控制。
通过使用CAN通信线(或其它串行通信线或拐射线通信线)，制动控制系统可以提供与上述效果(3)类似的效果。在升压系统(5，8)不存在故障的情况下，制动控制系统与外部控制设备协作进行可变升压控制和/或自动制动控制。
图7示出了按照本发明第三实施例的主压力控制部分8的电路配置。第三实施例与第二实施例的不同之处在于配备了多组通信线。在图7的例子中，除了与CAN通信I/F电路86g连接的信号线L1和L2之外，还进一步配备了第二CAN通信I/F电路86h、和与I/F电路86h连接的第二组信号线L3和L4。第二组信号线L3和L4和第二I/F电路86h基本上可以以与第一组信号线L1和L2和第一CAN通信I/F电路86g相同的方式使用。信号线L1～L4的每一条可以以与按照第一实施例的如图2所示的信号线L相同的方式使用。在其它方面，第三实施例的结构基本上与第二实施例的那个相同。
如图7所示，主压力控制部分8包括分别与多(两)组信号线(L1和L2、L3和L4)连接的多(两)个CAN通信I/F电路(86g和86h)，而轮压力控制部分9像在图6的例子中那样只与一组信号线连接。因此，轮压力控制部分9不需要具有多个CAN通信I/F电路。但是，轮压力控制部分9也可以配有与多组信号线连接的多个CAN通信I/F电路。此外，配备三组或更多组信号线也是可选的。与第二实施例中一样，也可以取代CAN通信，将一条或多条通信线和一个或多个I/F电路应用于其它类型的串行通信或拐射线通信。
第三实施例的控制流基本上与第二实施例(图3)的那个相同。在S1中，例如，当通过第一组信号线L1和L2和第二组信号线L3和L4之一或两者(以信号形式发生变化的形式或不能通信的形式)接收到后备请求信号时，轮压力控制部分9可以判断产生了后备控制请求。
即使通过一组信号线的通信因线路断开、I/F电路中的故障或一些其它因素而变得异常，制动控制系统也可以通过另一组信号线继续进行CAN通信。此外，在这种情况下，主压力控制部分8仍然可以执行主压力控制。因此，与第二实施例不同，当检测到通信线组之一中的故障时，第三实施例的主压力控制部分8可以继续执行主压力控制而不将后备请求信号发送到轮压力控制部分9。在这种情况下，制动控制系统可以利用主压力控制部分8和主压力调整部分5继续执行初级主压力控制，而不是求助于轮压力控制部分9和轮压力调整部分3的后备控制。
(10)第三实施例可以提供如下效果。制动控制装置包括多个通信系统(其中的每一个可以包括至少一条通信线(和在每个控制单元(8，9)中的至少一个I/F电路))。当通信系统之一变得异常时，制动控制装置可以利用第一控制单元(8)和制动升压器(5)继续执行初级升压控制。因此，除了与上述效果(2)、(3)和(9)类似的效果之外，第三实施例在通信系统之一出故障的情况下，可以通过继续执行第一控制单元(8)和升压器(5)的初级升压控制，而不是第二控制单元(9)和液压调节器(3)的后备控制，提高防故障功能的可靠性。
图8示出了按照第四实施例的制动控制系统。第四实施例的制动控制系统1包括已知类型的真空升压器100，而不是包括电驱动电机50的电升压器(5)。真空升压器100利用真空泵110，真空泵控制部分120(与第一控制器或第一控制单元相对应)通过控制真空泵110控制主压力Pmc。作为真空泵控制部分120的结构，可以应用与主压力控制部分8的结构类似的结构。在其它方面，第四实施例的制动控制系统基本上与第一、第二和第三实施例之一的系统相同。第四实施例的制动控制系统可以提供与前面实施例类似的效果。
尽管上面参照本发明的某些实施例已经描述了本发明，但本发明不局限于如上所述的实施例。本领域的普通技术人员可以根据上面的教导修改和改变如上所述的例示性实施例。
轮压力调整部分(液压调节器)3不局限如图1(和图8)所示的液压线路配置。可以将各种其它可能的液压线路配置之一应用于轮压力调整部分3。第一、第二和第三实施例的电升压器包括如图1所示的将旋转从电机50传递到初级活塞2b的机构。但是，可以应用各种其它类型的利用电机的电升压器。驱动电机50不局限于三相电机。可以应用各种其它AC或DC电机的任何一种。DC无刷电机的使用在可控制性、较低噪声电平和耐用性方面是有利的。取代传动带驱动，可以应用例如减速齿轮系统作为减速器。作为旋转-平移转换机构55的动力转换机构，可以应用齿条-齿轮传动机构或一些其它机构来取代滚珠螺旋型。作为轮压力调整机构3的泵P，取代齿轮型泵，可以应用诸如柱塞型泵和旋轮线型泵的各种泵。齿轮型泵在噪声电平方面是最优的。与图7的配置不同，可以像在图2中那样，将CAN通信的第一通信系统和只包括一条通信线的第二通信系统应用于防故障操作。也就是说，通信系统不需要是相同类型的。在这种情况下，可以提供与第四实施例中相同的效果，和可以通过消除提供多个CAN系统的需要来降低成本。
按照例示的实施例，主压力调整部分5或真空升压器100(包括真空泵110)可以用作依照驾驶员制动操作提高主缸压力(Pmc)的升压装置的主要部件。按照可能结构之一，升压装置可以进一步包含主缸。轮压力调整部分3可以用作提高轮压力的调节装置，调节装置可以进一步包括至少一个轮缸。按照可能结构之一，控制升压装置的升压控制装置可以至少包括计算机的CPU(如CPU 80)；控制调节装置的调节控制装置可以至少包括计算机(的CPU)，或整个轮压力控制部分9。连接升压控制装置(8)和调节控制装置(9)的通信装置可以包括至少一条通信线，并可以进一步包括包括在主压力控制部分8和轮压力控制部分9之一或两者中的一个或多个接口(如86f、86g和86h)。CPU 80、监视器控制电路83、和用于检测故障的传感器的至少一个可以用作监视升压系统的故障检测装置。主缸控制部分8中的存储电路85或一些其它存储器可以用作存储故障检测装置检测的异常状况的存储装置。轮压力控制部分9或轮压力控制部分9的CPU可以用作提高轮缸压力的后备控制装置(S13，S14)。按照例示的实施例，制动控制方法包含：以利用帮助主缸的制动升压系统控制轮缸压力的第一控制模式(S20)、和利用包括压力源的液压调节系统控制轮缸压力的第二控制模式(S14)之一提高轮缸压力的步骤(S10，S20)；和通过升压系统与液压调节系统之间的通信监视升压状况的步骤(S1)。
按照例示的实施例，制动控制装置包含：依照驾驶员制动输入产生主缸压力的主缸；帮助主缸提高主缸压力的制动升压器；通过接收轮缸压力产生制动力的轮缸；通过调整主缸供应的主缸压力产生轮缸压力的液压调节器，液压调节器包括提高轮缸压力超过主缸的主缸压力的压力源；和控制形成升压控制系统(5，8)的制动升压器依照驾驶员制动输入提高主缸压力，和控制形成调节系统(3，9)的液压调节器取代升压系统而利用液压调节器提高轮缸压力的控制部分，控制部分包括在驾驶员制动操作之前，检测升压系统中的故障，和一旦检测到升压系统中的故障，将升压系统设置成防故障模式和将调节系统设置成后备模式的监视部分(80，83，88b，81b，86f)。
本申请基于2007年8月17日提出的在先日本专利申请第2007-212523号。在此引用这个日本专利申请第2007-212523号的全部内容，以供参考。
尽管上面参照本发明的某些实施例已经描述了本发明，但本发明不局限于如上所述的实施例。本领域的普通技术人员可以根据上面的教导修改和改变如上所述的实施例。本发明的范围参照所附权利要求书限定。

Claims (19)

1.一种制动控制装置，包含：
通过驾驶员的制动操作而操作的主缸；
根据驾驶员的制动操作辅助主缸操作、从而提高轮缸压力的制动升压器；
控制升压器的第一控制单元；
包括提高轮缸压力的压力源的流体压力调整液压调节器；
控制液压调节器的第二控制单元；和
连接第一控制单元和第二控制单元的通信线。
2.根据权利要求1所述的制动控制装置，其中，制动控制装置进一步包括当制动升压器正在操作时和当制动升压器未操作时，通过通信线发送由制动升压器和第一控制单元形成的升压系统的状况的升压状况发送部分。
3.根据权利要求2所述的制动控制装置，其中，
升压状况发送部分设置在第一控制单元中，
第一控制单元被配置成通过通信线将代表异常状况的异常状况信号作为升压系统的状况发送到第二控制单元，和
第二控制单元被配置成通过响应于异常状况信号控制液压调节器，执行后备控制以提高轮缸压力。
4.根据权利要求3所述的制动控制装置，其中，该制动控制装置进一步包含设置在第一和第二控制单元之一中、并且当正在执行制动操作时和当未执行制动操作时存储有关升压系统的异常状况的信息的非易失性存储器。
5.根据权利要求3所述的制动控制装置，其中，该制动控制装置进一步包含感测驾驶员的制动操作量的制动操作感测设备，第二控制单元被配置成在后备控制中按照制动操作量控制液压调节器。
6.根据权利要求5所述的制动控制装置，其中，制动操作感测设备包括感测施加在制动踏板上的踩力的制动踏板力传感器、感测制动踏板的移动的制动踏板行程传感器、和感测主缸的主缸压力的主缸压力传感器中的至少一个。
7.根据权利要求3、4、5或6所述的制动控制装置，其中，液压调节器包含：包括从主缸中吸取制动流体的泵的压力源；设置在主缸和轮缸之间的第一闸式阀；和设置在主缸和泵之间的第二闸式阀；其中，第二控制单元被配置成通过利用泵产生泵送压力来提高轮缸压力来执行后备控制。
8.根据权利要求3、4、5或6所述的制动控制装置，其中，通信线包括用于CAN通信、非CAN的串行通信和拐射线通信之一的线路。
9.根据权利要求3、4、5或6所述的制动控制装置，其中，第二控制单元被配置成当在通过通信线的通信中出现异常状况时，通过通信线接收异常状况信号，和通过响应于通信的异常状况控制液压调节器来执行后备控制。
10.根据权利要求3、4、5或6所述的制动控制装置，其中，制动控制装置包含连接第一和第二控制单元的多条通信线；第一控制单元被配置成即使通信线之一处在异常通信状况下，也通过控制制动升压器控制轮缸压力。
11.根据权利要求1、2、3、4、5或6所述的制动控制装置，其中，第一控制单元和第二控制单元之一被配置成通常使通信线保持在代表制动升压器和第一控制单元的正常状况的第一状态下，而当在制动升压器和第一控制单元的至少一个中检测到故障时，将通信线从第一状态改变成代表在制动升压器和第一控制单元的至少一个中存在异常状况的第二状态。
12.根据权利要求11所述的制动控制装置，其中，第一控制单元和第二控制单元之一被配置成当第一和第二控制单元的至少一个转到接通状态时，将通信线从断开状态转到第一状态，而当第一和第二控制单元保持在接通状态下而没有在制动升压器和第一控制单元中检测到异常状况时，使通信线继续保持在不同于断开状态的第一状态下。
13.根据权利要求11所述的制动控制装置，其中，第一控制单元和第二控制单元之一被配置成通过连续产生通过通信线发送的周期性电信号，使通信线连续保持在第一状态下。
14.一种制动控制设备，包含：
按照驾驶员的制动操作提高主缸压力的升压装置；
提高轮缸压力的调节装置，该调节装置包括提高轮缸压力的压力源；
控制升压装置的升压控制装置；
控制调节装置的调节控制装置；和
连接升压控制装置和调节控制装置的通信装置；
升压控制装置包括：在升压控制装置处在接通状态时监视由升压装置和升压控制装置形成的升压系统，并检测升压系统中的异常状况的故障检测装置；和存储故障检测装置检测的异常状况的存储装置；和
调节控制装置包括通过响应于通过通信装置接收的、代表存储在存储装置中的异常状况的状况信号控制调节装置，来提高轮缸压力的后备控制装置。
15.根据权利要求14所述的制动控制设备，其中，该制动控制设备进一步包含感测驾驶员的制动操作量的制动操作感测装置；后备控制装置包括按照制动操作感测装置感测的驾驶员的制动操作量来控制调节装置的装置。
16.根据权利要求14所述的制动控制设备，其中，存储装置包括存储故障检测装置检测的异常状况的非易失性存储器。
17.一种制动控制方法，包含：
以利用辅助主缸的制动升压系统来控制轮缸压力的第一控制模式、和利用包括压力源的液压调节系统来控制轮缸压力的第二控制模式之一提高轮缸压力的步骤；和
通过升压系统与液压调节系统之间的通信监视升压系统的状况的步骤。
18.根据权利要求17所述的制动控制方法，其中，在提高轮缸压力的步骤之前，在监视升压系统的状况的步骤中，按照升压系统的状况，选择第一控制模式和第二控制模式之一作为压力控制模式。
19.根据权利要求18所述的制动控制方法，其中，当升压系统处在正常状态下时，选择第一控制模式，而当检测到升压系统的异常状况时，响应于通过升压系统与调节系统之间的通信发送的状况信号，将压力控制模式从第一控制模式切换到第二控制模式。
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