CN101734247B - 用于制动设备的控制装置 - Google Patents

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Abstract

适用于车辆制动设备的控制装置包括真空获取部、主缸压力获取部和增压控制部，该增压控制部用于执行增压控制，除响应制动操作部件的操作所建立的主缸压力之外，所述增压控制对通过驱动液压泵和控制压差控制阀所建立的增压压力的供应进行控制，使得所述增压压力达到使用目标增压增益所获取的目标增压压力，所述目标增压增益小于基本增压增益，所述基本增压增益表示直到如下时间所述真空助力器的伺服比率：当主缸压力变得等于或超过增压极限压力时，其中，所述增压极限压力为与在所述真空压力获取部所获取的真空下所述真空助力器的增压极限相对应的主缸压力。

Description

用于制动设备的控制装置
相关申请的交叉引用
本申请基于2008年11月13日提交的日本专利申请2008-290726并根据美国法典第35条119款主张该申请的优先权，通过引用将其全文并入本申请中。
技术领域
本发明涉及一种用于制动设备的控制装置。
背景技术
作为常规的技术的示例，专利文献(日本专利No.1999-20671A)公开了一种适用于制动设备的控制装置，其中在步骤S4(参见该专利文献的图6)，判断真空制动助力器12是否处于增压极限状态。如果该控制装置判断助力器12处于增压极限状态，则开始增压控制(步骤S8-S13)。更具体而言，该控制装置致动泵112并产生比主缸压力PM高出压差ΔP的液压并在制动操作期间将供应所产生的液压到制动缸50。因此，该控制装置将增压梯度(斜度)控制为恒定，而不论助力器12是处于增压极限状态之前或之后的时间段。增压梯度指示制动缸压力PB的变化与时间的比率的梯度。(上述参考标号和符号在图6或该专利文献即日本专利No.1999-20671A中的图1中示出)。
该专利文献所示的常规的控制装置被构造成基于来自助力器压力开关304的助力器压力信号判断真空制动助力器12是否处于增压极限的状态下。此结构的一个缺点在于，由于助力器压力开关304的检测偏差或助力器12的机械偏差，即使当真空助力器12实际上尚未达到增压极限状态时，泵112也可能误操作。此类误操作可导致期望制动性能的不充分发挥。
因此需要一种适用于制动设备的控制装置，其不受上述缺点的影响。
发明内容
一种适用于车辆制动设备的控制装置，车辆制动设备配备有：主缸，其用于响应制动操作部件的操作而建立液压制动压力；真空助力器，其通过利用供应来的真空而增大制动操作部件的操作力并将增大的力输出到主缸；轮缸，其在主缸供应了液压制动压力时向车辆的车轮施加制动力；压差控制阀，其设置在连接主缸和轮缸的液压通道中，用于将轮缸侧液压控制为比主缸侧液压高出受控的压差量；液压泵，其连接到连接主缸和轮缸的液压通道，用于在收到来自电动马达的输出时独立于主缸所建立的液压制动压力而建立液压制动压力并将所建立的液压制动压力供应到轮缸；真空检测装置，其用于检测供应到真空助力器的真空；以及主缸压力检测装置，其用于检测主缸压力。根据本发明的控制装置包括：真空压力获取装置，其借助于真空检测装置获取供应到真空助力器的真空；主缸压力获取装置，其用于借助于主缸压力检测装置获取主缸压力；以及增压控制装置，增压控制装置建立增压压力作为除响应制动操作部件的操作所建立的主缸压力之外的附加液压制动压力，并将增压压力供应到轮缸。从当主缸压力获取装置所获取的主缸压力已达到等于或超过增压极限压力的值时，开始对液压泵和压差控制阀进行控制使得增压压力达到使用目标增压增益所获取的目标增压压力，其中增压极限压力为与在真空压力获取装置所获取的真空下真空助力器的增压极限相对应的主缸压力，并且目标增压增益小于基本增压增益，基本增压增益对应于在直到真空助力器达到增压极限期间真空助力器的伺服比率。
附图说明
从以下参照附图的详细描述，本发明的前述和另外的特征和特点将变得更加明显，在附图中：
图1是根据本发明的液压制动设备的控制装置的一个实施方式所适用的车辆的示意图；
图2是图1所示的液压制动设备的结构的示意图；
图3是示出图1和图2所示的控制装置的结构的控制框图；
图4是示出图3所示的控制装置的增压控制部分的结构的控制框图；
图5是示出真空增压极限压力映射图(初始映射图)的图；
图6是示出在各种真空水平下的制动踏板操作力与主缸压力之间的关系的图(映射图)；
图7是示出当制动踏板下压速度较慢时的压差增压增益关系的图(映射图)；
图8是类似于图7的图，但示出当制动踏板下压速度比图7快时的压差增压增益关系；
图9是示出当制动踏板下压速度慢时相对于压差的压力增量(计算结果)的图(映射图)；
图10是类似于图8的图(映射图)，但示出当制动踏板下压速度快时相对于压差的压力增量(计算结果)；
图11是要由图1所示的控制装置执行的控制程序(增压控制)的流程图；
图12是示出图11所示的终端处理例程的流程图；
图13是示出图11所示的增压控制例程的流程图；
图14是示出图13所示的目标增压增益计算例程的流程图；以及
图15是示出操作力与各种压力水平(主缸压力，轮缸压力，Pst+(Pmc-Pst)×Gstd，Pst+(Pmc-Pst)×G＊)之间的关系的图，其示出了本发明的操作和效果。
具体实施方式
下文将参照附图说明本发明的实施方式。根据本发明的控制装置适用于车辆制动设备。图1示出车辆结构的示意图，其中控制装置适用于液压制动设备。图2示出图1所示的液压制动设备的结构，其中车辆M表示前轮驱动型车辆并且作为驱动源安装在车辆前部中的发动机11的驱动力传输到前轮(未传输到后轮)。然而，用于液压制动设备的控制装置可适用于任何其它类型车辆，比如，例如后轮驱动车辆或四轮驱动型车辆。
车辆M包括发动机11、变速器12、差动齿轮13以及左驱动轴14a和右驱动轴14b。来自发动机11的驱动力分别经变速器12、差动齿轮13以及左驱动轴14a和右驱动轴14b传输到左前轮Wfl和右前轮Wfr。发动机11包括气流经其进入发动机燃烧室(未示出)的进气管11a。节气门15a设置在进气管11a中，用于可调节地控制流经管11a的气流流量。
用于此车辆M中的节气门15a为电子控制型节气门并且不是经金属丝机械地连接到加速器踏板16的类型。换言之，在收到来自发动机控制ECU 17的指令信号时通过马达15b的致动来控制节气门15a打开或关闭。节气门开度由节气门开度传感器15c检测，并且检测到的信号被发送到发动机控制ECU 17，用于反馈控制。基本上，发动机控制ECU17接收对应于加速器踏板下压量的信号，该下压量由加速器下压度检测传感器16a检测并发送指令信号到马达15b。来自ECU 17的指令信号对应于节气门15a响应踏板下压量的开度。此外，发动机控制ECU 17接收指示发动机状态的信号且ECU 17确定对应于节气门开度的指令值。在确定该指令值时已考虑所检测到的发动机状态。
变速器12为自动变速器，其通过变速将来自发动机11的驱动力输出到驱动侧车轮(在此实施方式中为车轮Wfl、Wfr)。变速器12包括多个前进档，例如，四个前进档和一个倒档。变速器12基于车辆负荷和车速在驾驶者所选择的档位范围内执行变速换档。
车辆M配备有用于制动(停止)车辆的液压制动设备(制动设备)A。液压制动设备A包括在各车轮处的轮缸WCfl、WCfr、WCrl和WCrr(图2)、制动踏板21(制动操作部件)、真空助力器22、主缸23、储液罐24、制动致动器25(液压自动生成装置)和用于制动设备的制动控制ECU 26(控制装置)。
各轮缸WCfl、WCfr、WCrl和WCrr限制各对应车轮Wfl、Wfr、Wrl和Wrr的旋转且各缸设置在各制动卡钳CLfl、CLfr、CLrl和CLrr中。当基本液压(第一液压)、辅助液压(第二液压)或受控液压(第三液压)供应到各车轮制动缸WCfl、WCfr、WCrl和WCrr时，布置在各轮缸中的各活塞(图中未示出)在缸中移动以推动一对制动块(摩擦材料)，从而从两侧迫压与各车轮Wfl、Wfr、Wrl和Wrr一体旋转的各盘式转子(旋转部件)DRfl、DRfr、DRrl和DRrr以停止车轮的旋转。图2所示的轮缸为盘式车轮制动缸，但也可采用鼓式车轮制动缸。
通过利用来自发动机11(真空压力供应装置)的真空压力，真空助力器22通过响应踏板操作力而增大由下压制动踏板21所产生的操作力以协助制动操作来建立辅助液压(动力活塞的力产生的压力)。所建立的辅助液压供应到车轮制动缸WCfl、WCfr、WCrl和WCrr，以在各车轮Wfl、Wfr、Wrl和Wrr处产生第二摩擦制动力。
更具体而言，真空制动助力器22包括动力缸22a或壳体、布置在动力缸22a中并在其中往复运动的动力活塞22b、布置在动力缸22a中动力活塞22b与动力缸22a之间的隔膜22c、真空室22d、以及大气压力室22e。动力活塞22b和隔膜22c布置在动力缸22a中并将缸22a的内部分隔为真空室22d和大气压力室22e。真空室22d经用于供应来自发动机的真空的连接管22f与发动机进气管11a流体连通。大气压力室22e选择性地敞开于大气以引导空气到大气室22e中。当大气压力室22e敞开于空气时，由于腔室22d与腔室22e之间的压差(真空压力与大气压力之间的压差)，动力活塞22b移动到当在图2中看去时的左边，以推动连接到动力活塞22b的推杆22g。然后，主缸23中的活塞又移动到当在图2中看去时的左边以实现制动增大操作。止回阀22f1(参见图1)设置在连接管22f中，以允许流体仅沿着一个方向(从真空室22d侧到发动机进气管11a侧)流动并限制流体沿着另一方向(从进气管侧到真空室侧)流动。
液压制动设备A(图1)包括真空传感器22f2(真空检测装置)，其用于检测发动机11的进气管11a中的真空压力水平，即连接管22f中的真空。传感器22f2发送指示所检测到的真空压力的信号到制动控制ECU 26。
主缸23供应液压(基本液压+辅助液压)到各车轮制动缸WCfl、WCfr、WCrl和WCrr。换言之，主缸23输入制动操作力(驾驶者施加的踏板下压力)和由踏板操作导致的真空助力器22的动力活塞22b力的总力。该总力为踏板下压力和被真空助力器增大的增大制动操作力的合力。主缸23通过将输入的力转换为液压来输出液压(基本液压和辅助液压)。基本液压为制动踏板21下压力建立的压力分量，而辅助液压为通过制动助力器22的动力活塞2b的运动产生的力建立的压力分量。第一摩擦制动力由基本液压在车轮Wfl、Wfr、Wrl和Wrr处产生。
储液罐24中储存制动流体以供应流体到主缸23。
制动致动器25布置在主缸23与各轮缸WCfl、WCfr、WCrl和WCrr之间的制动流体通道中，并供应独立于制动踏板下压建立的控制液压到轮缸WCfl、WCfr、WCrl和WCrr。第三摩擦制动力由制动致动器25所建立的控制液压在对应的车轮Wfl、Wfr、Wrl和Wrr处产生。
将参照图2更详细地说明制动致动器25。制动致动器25由多个独立操作的液压回路(制动系统)形成。更具体而言，制动致动器25包括第一制动回路25a和第二制动回路25b，各回路形成有对角线管线系统。换言之，第一制动回路25a将主缸23的第一液压室23a在左后轮Wrl的左后轮缸WCrl以及在右前轮Wfr的右前轮缸WCfr液压连接，以制动对角地定位的两个车轮。另一制动回路25b将主缸23的第二液压室23b与在左前轮Wfl的左前轮缸WCfl以及在右后轮Wrr的右后轮缸WCrr液压连接，以制动其他对角地定位的两个车轮。
第一制动回路(第一制动系统)25a包括压差控制阀41、左后轮压力控制部42、右前轮压力控制部43和第一降压部44。
压差控制阀41为布置在主缸23与左后轮压力控制部42的上游侧和右前轮压力控制部43的上游侧之间的常开型线性电磁阀。此压差控制阀41由制动控制ECU 26控制打开/关闭。图2所示的状态表示非压差状态(未产生压差)。当压差控制阀41通电以封闭主缸23与轮缸WCrl和WCfr之间的连通(产生压差状态)时，在轮缸侧的液压可保持比主缸压力高出预定的受控压差。可响应来自制动控制ECU 26的控制电流调节此预定的受控压差值。因此，可建立受控的液压制动压力，其对应于具有通过驱动泵44a(和54a)产生的增压的受控压差。
左后轮压力控制部42控制供应到左后轮缸WCrl的制动压力并包括增压阀42a，其为两端口、两位置开关型常开电磁开/关阀，以及降压阀42b，其为两端口、两位置开关型常闭电磁开/关阀。增压阀42a布置在压差控制阀41与左后轮缸WCrl之间，以响应来自制动控制ECU26的指令信号而建立或中断压差控制阀41与轮缸WCrl之间的流体连通。降压阀42b布置在轮缸WCrl与调压储池44c之间，以响应来自制动控制ECU 26的指令信号而建立或中断轮缸WCrl与调压储池44c之间的流体连通。相应地，可控制左后轮缸WCrl中的压力增加、保持或下降。
右前液压控制部43控制供应到右前轮缸WCfr的制动压力并包括增压阀43a和降压阀43b。这些阀43a和43b由制动控制ECU 26控制，以增加、保持或降低右前轮缸WCfr中的压力。
第一降压部44包括泵44a(油泵)、用于泵44a的马达44b、以及调压储池44c。泵44a泵吸调压储池44c中的制动流体并将流体供应到压差控制阀41与增压阀42a和43a之间的流体通道。泵44a由马达44b驱动，该马达44b响应来自制动控制ECU 26的指令而被驱动。
调压储池44c临时储存经降压阀42b和43b从轮缸WCrl和WCfr返回的制动流体。调压储池44c与主缸23直接连通，并且主缸23当储存44c中的流体在预定液位以下时供应制动流体到储池44c，且当其中的流体处于预定液位时停止供应。
压差状态可由压差控制阀41建立。当泵44a被驱动以执行车辆稳定性控制、牵引控制或其它制动控制时，来自主缸23的制动流体可经调压储池44c供应到增压阀42a和43a的上游侧。
第二制动回路(第二制动系统)25b包括压差控制阀51、左前轮液压控制部52、右后轮液压控制部53和第二降压部54。
压差控制阀51为常开型线性电磁阀，其布置在主缸23与左前轮压力控制部52的上游侧和右后轮压力控制部53的上游侧之间。此压差控制阀51由制动控制ECU 26控制，以保持车轮制动缸WCfl和WCrr中的制动压力比主缸23侧中高出预定的压差。
左前轮压力控制部52和右后轮压力控制部53控制供应到左前轮缸WCfl和右后轮缸WCrr的制动压力，且各控制部52、53包括增压阀52a、53a和降压阀52b、53b，与左后控制部42和右前控制部43相似。增压阀52a、53a和降压阀52b、53b响应来自制动控制ECU 26的指令信号而建立或中断压差控制阀51与轮缸WCfl和WCrr之间的流体连通。因此，可控制左前轮缸WCfl和右后轮缸WCrr中的液压增加、保持或降低。
第二降压部54包括泵54a(油泵)、用于泵54a的马达44b(通常与第一降压部44一起使用)、以及调压储池54c。泵54a泵吸调压储池54c中的制动流体并供应流体到压差控制阀51与增压阀52a和53a之间的流体通道。泵54a由马达44b驱动，该马达44b响应来自制动控制ECU 26的指令而被驱动。
根据制动致动器25的结构，在正常制动操作下，所有电磁阀均未通电(图2所示的状态)且制动压力产生并供应到各轮缸WCfl、WCfr、WCrl和WCrr。此制动压力为响应制动踏板下压力的基本液压和辅助液压的总和。此处应当注意的是，后缀fl、fr、rl和rr表示车轮相对于车体的左前、右前、左后和右后位置。
当制动致动器25驱动马达44b且相应驱动泵44a和54a，并且同时对压差控制阀41和51通电时，控制液压制动压力加上来自主缸23的液压(基本液压+辅助液压)供应到各轮缸WC＊＊。后缀“＊＊”表示fl、fr、rl和rr中任一者，且“fl”为左前的缩写，“fr”为右前的缩写，“rl”为左后的缩写以及“rr”为右后的缩写。
此外，制动致动器25控制增压阀42a、43a、52a和53a以及降压阀42b、43b、52b和53b，以独立调节车轮制动缸WC＊＊任何一个中的制动压力，并且相应地，可实现许多车辆行为控制，比如，在收到来自制动控制ECU 26的指令后的防滑控制、前/后轮制动分配控制、车辆稳定性控制(不足转向限制控制，过度转向限制控制)、牵引控制、车间距离控制。
制动致动器25还包括用于检测主缸23压力的压力传感器25a1(主缸压力检测装置)。该传感器检测主缸压力并将检测信号发送到制动控制ECU 26。在本发明的此实施方式中，压力传感器25a1布置在第一制动回路25a中压差控制阀41与主缸23之间的流体通道中，然而，主缸压力传感器可设置在第二制动回路25b中的流体通道中。
液压制动装置A包括制动踏板行程传感器21a(制动操作状态检测装置)，其用于检测如图1和图2所示的制动踏板21的行程量。踏板行程传感器检测制动踏板的行程量并发送检测信号到制动控制ECU 26。制动踏板21的行程量对应于制动踏板21的操作状态。制动踏板传感器21a对应于制动操作状态检测装置。
如图1所示，液压制动设备A包括车轮速度传感器Sfl、Sfr、Srl和Srr，其分别安装在对应的车轮Wfl、Wfr、Wrl和Wrr附近。车轮速度传感器S＊＊检测各车轮W＊＊的转速并发送具有对应于该转速的频率的脉冲信号到制动控制ECU 26。
制动控制ECU 26包括微处理器(未示出)，且该微处理器包括使用总线(未示出)与其连接的输入/输出接口、CPU、RAM和ROM(都未示出)。CPU根据图11至图14所示的流程图执行程序，其中当供应到真空助力器22的真空不足以执行预定的制动力时，CPU控制制动致动器25补偿该不足并对应于制动踏板下压力供应目标制动压力到轮缸WC＊＊。
制动控制ECU 26为用于控制液压制动设备A的控制装置。在图3中，制动控制ECU 26包括：真空获取部(真空获取装置)26a，其用于基于来自真空传感器(Vcc传感器)22f2的检测信号获得供应到真空助力器22的真空压力；主缸压力获取部(主缸压力获取装置)26b，其用于基于主缸压力传感器(M/C压力传感器)25a1获得主缸23中的液压；以及第一存储部(第一存储装置)26c，其将真空增压极限压力映射图存储于其中，该映射图指示各自从发动机供应到真空助力器22的随机指示的真空压力水平与在各真空级别下的对应于主缸压力的增压极限压力之间的关系，该增压极限压力对应于真空助力器22在该真空水平的增压极限。
预先存储在第一存储部26c中的真空增压极限压力映射图为如图5所示的初始设定映射图。该初始设定映射图指示设计值并且可通过模拟或预先的实际实验工作获得。此映射图可从操作力F1在如图6所示的各种真空水平相对于主缸压力Pmc的关系获得。
当制动踏板操作力F1(踏板下压力)增加到一定值时，真空助力器22的大气压力室22e中的压力达到大气水平。此后，即使制动踏板21保持下压以引导外部空气到大气腔室22e内，也将在真空室22d与大气室22e之间产生任何进一步的压差。相应地，在动力活塞22b未产生进一步的增大力F2。换言之，真空助力器22输出总力(F1+F2：制动踏板操作力F1和在动力活塞22b产生的增大力F2)直到大气室22e中的压力增加而达到大气压力水平为止。在大气腔室22e中的压力达到大气压力后，真空助力器22输出在腔室22e的大气压力水平下的增大力F2和增加的新踏板操作力F1。大气压力室22e中的压力达到大气压力水平的点为真空助力器22的增压极限。换言之，增压极限意味真空助力器22已达到增大功能极限并将不再用作助力器。根据与腔室22e中的大气压力与腔室22d中的真空压力之间的压差相关联的真空确定此极限。
相应地，通过在随机选择的真空下改变踏板操作力F1，可通过获得对应于真空助力器22的增压极限的主缸压力而计算出在每个随机选择的真空水平的增压极限压力。例如，在图6所示的映射图中，假设随机选择的真空水平为Pnn(该真空水平用来确定根据此实施例的制动设备的目标制动压力)，增压极限压力变成Pmc(n)，并且当真空水平被随机选择为Pn3时，该Pn3为小于Pnn的值，增压极限压力为Pmc(3)。此外，当随机选择的真空为小于Pn3的Pn2时，增压极限为Pmc(2)，并且当真空为小于Pn2的Pn1时，增压极限为Pmc(1)。当真空为零时，踏板操作力变成主缸压力，并且因此在每个随机选择的踏板操作力F1不存在增压极限且不存在增大操作。
因此，计算出的真空水平和在该真空水平的增压极限可互相关联，并且相应地，从因而关联的多个数据(真空及其增压极限压力)，可获得如图5所示的示出真空与增压极限压力之间关系的映射图。增压极限压力意味着如下的主缸压力：所述主缸压力对应于通过在随机选择的真空水平改变踏板操作力F1时的真空助力器22的增压极限。
回到图3，制动控制ECU 26还包括判断用增压极限压力计算部26d。判断用增压极限压力计算部26d计算通过在真空获取部26a获得的真空以及存储在第一存储部26c中的真空增压极限压力关系映射图获得的增压极限压力，并使用计算出的增压极限压力作为增压极限压力，以基于主缸压力判断是否应当启动增压控制。
此外，制动控制ECU 26包括增压控制部26e(增压控制装置)，当在主缸压力获取部26b获得的主缸压力等于或超过在判断用增压极限压力计算部26d计算出的增压极限压力时，该增压控制部26e执行增压控制，其中通过驱动泵44a和45a除主缸压力外还根据制动踏板操作将目标制动压力供应到轮缸WC＊＊。
如图4所示，增压控制部26e包括增压开始压力获取部26f、压差计算部26g、第二存储部26h、目标增压增益计算部26i、目标增压计算部26j、目标电流值计算部26k、泵驱动控制部26l和压差控制阀驱动部26m。
增压开始压力获取部26f通过输入在判断用增压极限压力计算部26d计算出的判断用增压极限压力来获得增压开始压力Pst。压差计算部26g计算压差ΔP1(Pmc-Pst)，其为在主缸压力获取部26b获得的主缸压力Pmc与在增压开始压力获取部26f获得增压开始压力Pst之间的压差。
第二存储部26h存储用于指示压差ΔP1与增压增益G之间的关系的映射图或算式(压差增压增益映射图)。该压差增压增益映射图预先存储在第二存储部26h中。图7示出压差ΔP1与倍率G之间的压差。在此关系中，压差ΔP1越大，增压增益G就设定得越大。最大增压增益值被设定为对应于基本增压增益值Gstd的值。基本增压增益Gstd在图7中用虚线表示且不论压差ΔP1的值如何都是恒定值。基本增压增益Gstd表示一种增益，其为在直到助力器达到增压极限期间真空助力器22的伺服比率。该伺服比率为真空助力器22的输出相对于制动踏板下压力的比率。换言之，基本压力和辅助压力的总压力相对于基本压力的比率。增压增益是用于从压差ΔP1计算压力增量(增压量)的比率(增益)。压力增量为要增加到的增压开始压力Pst的压力量以将应当已被真空助力器22增大的制动压力供应到轮缸＊＊。此压力增量可通过数学公式(1)算出：
压力增量＝(Pmc-Pst)×G        (1)
其中，轮缸压力可通过将压力增量加上增压开始压力Pst获得，其通过公式(2)表示如下：
轮缸压力＝Pst+(Pmc-Pst)×G    (2)
图7示出一个实例。当压差ΔP1在零到ΔP11的范围内时，增益G代表G1的值，并且当压差ΔP1在ΔP11到ΔP12的范围内时，增益G表示值G2。当压差ΔP1在ΔP12至ΔP13的范围内时，增益G表示G3的值。此外，当压差ΔP1等于或超过ΔP13时，增益G变成基本增压增益Gstd。值G1被设定为基本增压增益Gstd的四分之一，并且相应地，值G2为值Gstd的一半且值G3为值Gstd的四分之三。各增益G的值具有以下关系：G1＜G2＜G3＜Gstd。在图7中，水平轴线表示压差ΔP1且竖直轴线表示增压增益G。
此外，图8示出用于在制动踏板21下压速度较高——换言之，下压速度等于或高于预定值——的状态下压差与增压增益之间的关系的映射图。图7示出在制动踏板下压速度低于预定值的状态下用于压差与增压增益之间的关系的映射图。制动踏板下压速度与主缸压力的增压速度有很好的相关性。
如图8所示，增压增益G表示在图7所示的映射图中相同的压差值下的较大值。当压差ΔP1在零到ΔP11的范围内时，增益G显示大于G1的G2的值，并且当压差ΔP1在ΔP11到ΔP12的范围内时，增益G表示大于G2的G3的值。当压差ΔP1在ΔP12到ΔP13的范围内时，增益G表示大于G3的Gstd的值。此外，当压差ΔP1等于或超过ΔP13时，增益G保持基本增压增益Gstd。在图8中，水平轴线表示压差ΔP1且竖直轴线表示增压增益G。
如已说明，当制动踏板下压速度低时(图7)，增压增益G在该压差达到基本增压增益值Gstd的压差ΔP1被设定为ΔP13。另一方面，当制动踏板下压速度快时，增压增益G在该压差达到基本增压增益值Gstd的压差ΔP1为小于值ΔP13的ΔP12。相应地，如稍后将说明，与当踏板下压速度较慢时的情形相比，当制动踏板下压速度快时，目标增压增益G＊被设定为快速返回到基本增压增益Gstd。
目标增压增益计算部26i基于在压差计算部26g计算出的压差ΔP1和压差增压增益映射图计算对应于在压差计算部26g计算出的压差ΔP1的目标增压增益G＊。例如，如图7所示，当压差ΔP1在零到ΔP11的范围内时，目标增压增益G＊显示G1的值，并且当压差ΔP1在ΔP11到ΔP12的范围内时，目标增压增益G＊表示G2的值。当压差ΔP1在ΔP12到ΔP13的范围内时，目标增压增益G＊表示G3的值。此外，当压差ΔP1等于或超过ΔP13时，目标增压增益G＊变成基本增压增益Gstd。
目标增压计算部26j基于在目标增压增益计算部26i计算出的目标增压增益G＊和在压差计算部26g计算出的压差ΔP1计算目标增压压力Past＊。目标增压压力Past＊为用于增压压力的控制目标值且增压压力等于压力增量，并且可通过以下数学公式(3)获得目标增压压力Past＊。
目标增压压力Past＊＝(Pmc-Pst)×G＊＝ΔP1×G＊    (3)
图9示出压差ΔP1与目标增压压力Past＊(压力增量)之间的关系(计算结果)。在图9中，示出了计算结果：在恒定为基本增压增益Gstd的目标增压增益G＊下的计算结果f(Gstd)；在恒定为G3的值的目标增压增益G＊下的计算结果f(G3)；在恒定为G2的值的目标增压增益G＊下的计算结果f(G2)；以及在恒定为G1的值的目标增压增益G＊下的计算结果f(G1)。这些结果在图9中分别用虚线示出。结果f(G1)、f(G2)和f(G3)的斜度(梯度)为结果线f(Gstd)的四分之一、一半和四分之三。
此外，图9示出压差ΔP1与通过图7所示的压力增压增益映射图(计算结果f(Gmap))计算出的目标增压压力Past＊(压力增量)之间的关系。此结果f(Gmap)在图9中用实线示出。当压差ΔP1在零到ΔP11的范围内时，目标增压增益G＊为G1的值且此范围(压差ΔP1为零到ΔP11)内的计算结果f(Gmap)具有与计算结果f(G1)相同的斜度。当压差ΔP1在ΔP11和ΔP12的值之间时，目标增压增益G＊为G2的值且此范围内的计算结果f(Gmap)具有与计算结果f(G2)相同的斜度。当压差ΔP1在ΔP12和ΔP13的值之间时，目标增压增益G＊为G3的值且此范围内的计算结果f(Gmap)具有与计算结果f(G3)相同的斜度。当压差ΔP1超过ΔP13的值时，目标增压增益G＊为Gstd的值且计算结果f(Gmap)具有与计算结果f(Gstd)相同的斜度。计算结果是连续表示的而不会互相间断。与目标增压增益G＊相对于压差ΔP1恒定的情形相比，目标增压增益G＊可如图9所示相对于压差ΔP1变化。因此，可通过在增压控制启动之后立即降低目标增压增益G＊来降低目标增压压力Past＊，从而在增压控制操作时限制压力增加。
此外，图10示出压差ΔP1与通过图8所示的压力增压增益映射图计算出的目标增压压力Past＊(压力增量)之间的关系(计算结果：f(Gmap))。此结果f(Gmap)在图10中用实线表示。当压差ΔP1在零到ΔP11的范围内时，目标增压增益G＊为G2的值且此范围(压差ΔP1为零到ΔP11)内的计算结果f(Gmap)具有与计算结果f(G2)相同的斜度。当压差ΔP1在ΔP11和ΔP12之间时，目标增压增益G＊为G3的值且此范围内的计算结果f(Gmap)具有与计算结果f(G3)相同的斜度。当压差ΔP1超过ΔP12的值时，目标增压增益G＊为Gstd的值且计算结果f(Gmap)具有与计算结果f(Gstd)相同的斜度。计算结果被连续表示而不会互相间断。
与目标增压增益G＊相对于压差ΔP1恒定的情形相比，目标增压增益G＊被设定为可相对于压差ΔP1变化。相应地，可通过在增压控制启动后立即最小化目标增压增益G＊来最小化目标增压压力Past＊，从而在增压控制操作时限制压力增加。除此之外，与当踏板下压速度慢时的情形相比，当制动踏板下压速度快时，目标增压增益G＊被设定为快速返回基本增压增益Gstd。
再参照图4，目标电流值计算部26k响应在目标增压压力计算部26j计算出的目标增压压力Past＊计算要供应到压差控制阀41(和/或51)的螺线管的电流值1。目标增压压力Past＊与螺线管电流值l之间的关系存储在制动控制ECU 26中的ROM中。基于存储关系判定对应于目标增压压力Past＊的螺线管电流值l。
泵驱动控制部261输出驱动信号到马达44b以驱动泵44a、54a。
压差控制阀驱动控制部26m控制压差控制阀41(和/或51)使得增压压力变成在目标增压压力计算部26j计算出的目标增压压力Past＊。因此，各轮缸WC＊＊获得比增压开始压力Pst高出目标增压压力Past＊的制动压力。
此处要注意的是，目标电流值计算部26k可构造成响应在目标增压压力计算部26j计算出的目标增压压力Past＊计算要供应到用于泵44a和54a的马达44b的电流值l。在此情况下，泵驱动控制部26l控制马达44b使得增压压力变成在目标增压压力计算部26j计算出的目标增压压力Past＊，且压差控制阀驱动控制部26m控制压差控制阀41(和/或51)处于关闭位置。
接下来，将参照图11至图14所示的流程图说明液压制动设备A的操作。
在图11中，制动控制ECU 26在车辆的点火开关(未示出)转到“开”期间的每隔预定的短时间周期(例如，10毫秒)执行对应于该流程图的程序。制动ECU 26从主缸压力传感器25a1接收指示主缸压力的主缸压力信号(步骤102)，并且然后从真空压力传感器22f2接收指示真空压力的真空压力信号(步骤104)。然后制动控制ECU 26计算增压极限压力作为在步骤104获得的真空压力下获得的判断用增压极限压力和存储在第一存储部26c中的真空增压极限压力映射图(步骤106)。
然后，制动控制ECU 26判断真空助力器22是否处于增压可操作状态(步骤108)。具体而言，当在步骤106中获得的主缸压力等于或超过在步骤106计算出的判断用增压极限压力时，制动控制ECU 26判断助力器22未处于增压可操作状态(判断“是”)。然而，当在步骤106中获得的主缸压力小于在步骤106中计算出的判断用增压极限压力时，制动控制ECU 26判断助力器22处于增压可操作状态(判断“否”)。增压可操作状态意味着真空助力器22可借助于供应到助力器内的真空执行增大操作。
当真空助力器22处于增压可操作状态时，制动控制ECU 26在步骤108判断“否”并在步骤110执行终端处理。更具体而言，制动控制ECU26根据在图12中的流程图中示出的终端处理的子例程执行增压控制(增压控制)的终端处理。在此子例程处理中，输出信号以将压差控制阀41(和/或51)的螺线管变为“关”，并从而在步骤202切断压差控制阀41(和/或51)。在步骤204，马达44b接收信号以将马达变为“关”并相应地停止驱动泵44a(和/或54)。终端处理例程执行终止一段时间。终端处理例程的这种终止也使如图11所示的增压控制例程的执行终止一段时间。图12所示的终端处理例程用作增压控制的终端处理，且除此之外，还用作从制动踏板21下压开始一直到增压极限时间的正常制动处理。“正常制动处理”意味着制动压力按原样从主缸23供应到轮缸WC＊＊，压差控制阀41(和/或51)打开使得在压差控制阀41的上游侧和下游侧之间未产生液压压差。
另一方面，当真空助力器22未处于增压可操作状态时，制动控制ECU 26在步骤108判断“是”并在步骤112执行增压控制(增压控制装置)。增压控制为这样的控制，即其中在主缸压力获取部(26b，步骤102)获得的主缸压力变成等于或超过增压极限压力——其为对应于真空助力器22的增压极限的主缸压力——后，制动控制ECU 26驱动泵44a、54a并同时控制压差控制阀41(和/或51)以建立增压压力作为制动压力并因此除响应制动踏板下压力所建立的主缸压力外还供应增压压力到轮缸WC＊＊。制动控制ECU 26驱动泵44a、54a并控制压差控制阀41(和/或51)，以使用在目标增压增益G＊获得的目标增压压力Past＊获得增压压力，目标增压增益G＊小于基本增压增益Gstd，即真空助力器22的到目前为止的伺服比率。
更具体而言，制动控制ECU 26沿图13的流程图所示的增压子例程执行增压控制。制动控制ECU 26读入在步骤106预先计算出的判断用增压极限压力并在步骤302获得作为增压极限压力(增压开始压力获取装置)。制动控制ECU 26在步骤304计算(压差计算装置)对应于已预先在步骤102获得当前主缸压力Pmc的压差ΔP1。制动控制ECU 26通过从在步骤102获得的主缸压力Pmc减去在步骤302获得的增压开始压力Pst计算压差ΔP1(ΔP1＝Pmc-Pst)。
接下来，制动控制ECU 26在步骤306基于在步骤304计算出的压差ΔP1和存储在第二存储部26h中的压差增压增益映射图来计算对应于在步骤304计算出的压差ΔP1的目标增压增益G＊(目标增压增益计算装置)。制动控制ECU 26根据图14的流程图所示的目标增压增益计算子例程执行目标增压增益计算处理。在两种情形下使用压差增压增益映射图计算目标增压增益，一种情形为制动踏板下压速度(主缸的增压速度)较慢，而另一种情形为踏板下压速度较快。
制动控制ECU 26在图14中的步骤14计算主缸的增压速度。可获得主缸的增压速度作为值ΔPmc，其为从当前获得的主缸压力Pmc减去预先获得主缸压力Pmc。在步骤404，制动控制ECU 26当主缸的增压速度小于预定值Dpmch时判断制动踏板下压速度慢，而当主缸的增压速度大于预定值Dpmch时判断制动踏板下压速度快。
当判断制动踏板下压速度慢时，制动控制ECU 26在步骤404判断“是”并使用图7中的压差增压增益映射图计算目标增压增益G＊。当压差ΔP1在零到ΔP11之间的范围内时，制动控制ECU 26在步骤406判断“是”并计算值G1作为目标增压增益G＊(步骤408)，而当压差ΔP1处于ΔP11和ΔP12之间的范围内时，制动控制ECU 26在步骤406判断“否”且在步骤410判断“是”并计算值G2作为目标增压增益G＊(步骤412)。当压差ΔP1处于ΔP12和ΔP13之间的范围内时，制动控制ECU 26分别在步骤406、410和414判断“否”、“否”和“是”并计算值G3作为目标增压增益G＊(步骤416)。当压差ΔP1超过ΔP13时，制动控制ECU 26在步骤406、410和414全部判断“否”，并计算值Gstd作为目标增压增益G＊(步骤418)。
当判断制动踏板下压速度快时，制动控制ECU 26在步骤404判断“否”并使用图8中的压差增压增益映射图计算目标增压增益G＊。当压差ΔP1处于零与ΔP11之间的范围内，制动控制ECU 26在步骤420判断“是”并计算值G2作为目标增压增益G＊(步骤422)，而当压差ΔP1处于ΔP11与ΔP12之间的范围内时，制动控制ECU 26在步骤420判断“否”而在步骤424判断“是”并计算值G3作为目标增压增益G＊(步骤426)。当压差ΔP1超过ΔP12的值时，制动控制ECU 26在步骤420和424全部判断“否”，并计算值Gstd作为目标增压增益G＊(步骤428)。
接下来，在步骤308中，制动控制ECU 26基于在步骤306获得的目标增压增益G＊和在步骤304计算出的压差ΔP1利用数学公式(3)计算对应于当前主缸压力Pmc的目标增压压力Past＊(目标增压压力计算装置)。
然后，制动控制ECU 26响应所确定的目标增压压力Past＊而确定要供应到压差控制阀41(和/或51)的螺线管的电流值l(图13中的步骤310)。由于目标增压压力Past＊与螺线管电流值l之间的关系被存储在制动控制ECU 26的ROM中，所以基于该关系确定对应于目标增压压力Past＊的螺线管电流值l。接下来，制动控制ECU 26供应压差控制阀41(和/或51)的螺线管的确定的螺线管电流值l，从而控制阀41(和/或51)(控制压差)(步骤312)。
在控制压差控制阀后，制动控制ECU 26输出信号到马达44b以使其变为“开”(步骤314)。然后泵44a(和/或54a)从调压储池44c(和/或54c)泵吸操作流体，以供应所泵吸的流体到各轮缸WC＊＊。结果，比主缸压力高出目标增压压力Past＊的制动压力被供应到轮缸WC＊＊。制动增压例程终止一段时间，并且相应地，图11所示的增压控制例程终止一段时间。
如以上所说明，根据本发明的实施方式，当在主缸压力获取部(26b，步骤102)获得的主缸压力变成等于或超过增压极限压力——其为与在真空压力获取装置(26a，步骤104)所获取的真空下真空助力器22的增压极限相对应的主缸压力——后，增压控制装置(26e，图11中的流程图)驱动泵44a、54a并同时控制压差控制阀41(和/或51)，以建立增压压力作为制动压力并将增压压力作为响应制动踏板下压力所建立的主缸压力外的附加压力供应到轮缸WC＊＊。增压控制装置26驱动泵44a、54a并控制压差控制阀41(和/或51)，以使用在目标增压增益G＊所获得的目标增压压力Past＊获得增压压力，目标增压增益G＊小于基本增压增益Gstd，即真空助力器22的到目前为止的伺服比率。
在所获得的已超过增压极限压力的主缸压力附近，或换言之，紧接着增压控制的启动后，可通过限制目标增压增益G＊将目标增压压力Past＊限制为小，这使得限制由增压控制导致的压力增加。因此，虽然制动操作部件(制动踏板21)操作(在车辆停止操作期间)，但即使增压控制在真空助力器22达到实际增压极限之前启动，也可使用小于如下增压增益(基本增压增益Gstd)的增压增益启动增压控制：该增压增益为真空助力器达到实际增压极限之前的增压增益。
在增压控制的常规的方法中，通过将在启动时的增压开始压力Pst与主缸压力Pmc之间的压差ΔP1乘以为增压控制启动之前的值的增压增益，制动致动器25在增压控制启动后立即建立为压力增量或增压压力量的液压。将所建立的液压加到增压开始压力Pst上。相应地，如果增压开始压力Pst为与实际增压极限压力相同的值，则增压开始后的压差ΔP1为基于实际增压极限压力的压差。因此，可通过将用压差乘以相同的增压极限压力获得的压力加上增压开始压力Pst获得期望的轮缸压力(用点划线在图15中示出)。相反，如果增压控制在真空助力器22达到实际增压极限之前启动，则增压开始压力Pst小于实际增压极限压力，且因此紧接着增压控制启动之后的压差ΔP1变成大于如图15所示基于实际增压极限压力的压差。因此，通过将用压差乘以相同的增压增益获得的压力加上增压开始压力Pst获得大于期望压力的轮缸压力(用虚线在图15中示出)。
下文将说明为何紧接着增压控制启动之后的压差ΔP1变成大于基于实际增压极限压力的压差的原因。基本增压增益Gstd为真空助力器处于增压可操作状态期间的伺服比率。利用此关系，即使真空助力器未处于增压可操作状态，也可通过将用制动踏板21下压建立的主缸压力部分(压差ΔP1)乘以基本增压增益Gstd加上增压开始压力获得期望的轮缸压力。然而，如图15所示，当增压控制在真空助力器22达到实际增压极限之前启动时，部分增压压力被增加到压差ΔP1中，因为真空助力器产生的部分增压压力包括在主缸压力内增加到由制动下压力在增压控制启动后立即产生的压力。
然而，根据本发明的实施方式，使用比紧接着增压控制启动后在达到增压极限(基本增压增益Gstd)之前的增压增益小的增益(在目标增压增益计算部26i计算出的目标增压增益G＊)执行增压控制。因此，与相对于压差ΔP1恒定的目标增压增益G＊相比，可通过限制目标增压增益的增益值G＊将目标增压压力Past＊保持为小，从而将由增压控制导致的压力增大限制为更小的值(用细实线在图15中示出)。
相应地，如果真空传感器22f2、主缸压力传感器25a1或真空助力器22的制造偏差造成增压控制在真空助力器22实际达到增压极限之前错误地启动，则可将由增压控制导致的压力增量限制在比由常规增压控制导致的压力增量小的值，常规增压控制导致的压力增量在增压控制开始时就已经变大。这可最低限度地减小偏差对传感器和助力器精确执行制动操作的影响，以获得任何期望的制动性能。
此外，当所获得的主缸压力和增压极限压力(增压开始压力Pst)之间的压差ΔP1大时，用于增压控制装置(26e，步骤112)中的目标增压增益G＊被设定为大。换言之，压差ΔP1越大，目标增压增益G＊就被设定得越大(图7和图8)。因此，紧接着增压控制启动之后(紧接着压差建立之后并从零状态逐渐变大)将增压增益设定为小，并响应经过的时间(响应压差的增加)，将增压增益设定为大。这将改善制动操作感，以实现平稳的制动操作。
此外，当制动踏板21的下压速度与当制动踏板下压速度慢时的情形相比快时，将用于增压控制装置(26e，步骤112)中的目标增压增益G＊设定为快速返回到基本增压增益值(图7、图8，以及图14中的流程图)。根据此设置，当驾驶者在制动踏板上快速下压时，比如，例如在紧急情况下，从增压开始到达到基本增压增益时的时间变短，以增加压力，从而快速获得紧急制动所需的制动力。如果制动踏板被快速压下，则增压极限可减小。然而，在这种情况下使增压增益G提早返回到基本增压增益Gstd以维持制动力是有益的。
在增大制动装置(26e和步骤112)中使用的最大目标增压增益G＊被设定为基本增压增益Gstd。然后在增压增益达到增压极限后，与当增压增益未达到极限值的情形相比可限制不必要的增加。
尽管该实施方式使用相应的映射图指示了用于计算目标增压增益G＊的两种情形，一种情形为制动踏板下压速度快而另一种情形为制动踏板下压速度慢。然而，也可使用三维映射图指示各制动踏板下压速度的压差增压增益。
根据本发明的实施方式的结构，在所获得的已超过增压极限压力的主缸压力附近，或换言之，紧接着增压控制启动后，可通过限制目标增压增益G＊的值将目标增压压力Past＊限制为小，这使得限制由增压控制导致的压力增加。因此，在制动踏板操作期间(在停车操作期间)，即使增压控制在真空助力器22达到实际增压极限之前启动，也可使用小于基本增压增益Gstd的增压增益启动增压控制，其为在真空助力器达到实际增压极限之前的增压增益。
根据本发明的实施方式的控制装置26，当所获得的主缸压力Pmc与增压极限压力之间的压差ΔP1变得更大时，用于增压控制装置(26e，图13中的流程图中的步骤306)中的目标增压增益G＊被设定为变得更大。(图7中的压差增压增益映射图)。
因此，在增压控制启动之后(紧接着压差建立之后并从零状态逐渐变大)增压增益被设定为小，并且响应经过的时间(响应压差的增加)，增压增益被设定为大。这将改善制动操作感，以实现平稳的制动操作。
根据本发明的实施方式的控制装置26，当制动操作部件21的操作速度快时，用于增压控制装置26e中的目标增压增益G＊被设定为快速返回到基本增压增益Gstd，比当制动操作部件21的操作速度慢时的情形快。(分别在图7和图8中示出的压差增压增益映射图)。
根据此设置，当驾驶者在制动踏板上快速下压时，比如，例如在紧急情况下，从增压开始到达到基本增压增益Gstd时的时间变短，以快速增加压力，从而快速获得紧急制动所需的制动力。
根据本发明的实施方式的控制装置26，用于增压控制装置26e中的目标增压增益G＊的最大值被设定为达到基本增压增益。(分别在图7和图8中示出的压差增压增益映射图)。
用于增压控制装置(26e和步骤112)中的最大目标增压增益G＊被设定为基本增压增益。然后在增压增益已达到增压极限后，与当增压增益未达到极限值的情形相比，可限制不必要的增加。
本发明的原理、优选实施方式和操作模式已在前文的说明书中描述。然而，意图受到保护的本发明不应被解释为限制于所公开的具体实施方式。此外，应当将本文所述的实施方式视为说明性的而非限制性的。在不背离本发明的精神的前提下，其他人可作出变更和修改并采用等同替代。因此，可清楚地理解的是，所有此类变更、修改和等同替代应包含在本发明权利要求所限定的精神和范围内，并由权利要求所涵盖。

Claims (6)

1.一种适用于车辆制动设备(A)的控制装置(26)，所述车辆制动设备(A)配备有：
主缸(23)，其用于响应制动操作部件(21)的操作而建立液压制动压力；
真空助力器(22)，其通过利用供应来的真空而增大所述制动操作部件的操作力并将增大的力输出到所述主缸；
轮缸(WC＊＊)，其在所述主缸供应了所述液压制动压力时向车辆(M)的车轮(W＊＊)施加制动力；
压差控制阀(41，51)，其设置在连接所述主缸和所述轮缸的液压通道(25a，25b)中，用于将轮缸侧液压控制为比主缸侧液压高出受控的压差量；
液压泵(44a，54a)，其连接到连接所述主缸和所述轮缸的所述液压通道(25a，25b)，用于在收到来自电动马达的输出时独立于所述主缸所建立的液压制动压力而建立液压制动压力并将所建立的液压制动压力供应到所述轮缸；
真空检测装置(22f2)，其用于检测供应到所述真空助力器(22)的真空；以及
主缸压力检测装置(25a1)，其用于检测主缸压力，
所述控制装置(26)包括：
真空压力获取装置(26a)，其借助于所述真空检测装置获取供应到所述真空助力器的真空；
主缸压力获取装置(26b)，其用于借助于所述主缸压力检测装置获取所述主缸压力；以及
增压控制装置(26e)，所述增压控制装置建立增压压力作为除响应所述制动操作部件的操作所建立的主缸压力之外的附加液压制动压力，并将所述增压压力供应到所述轮缸，由此，从当所述主缸压力获取装置所获取的主缸压力已达到等于或超过增压极限压力的值时，开始对所述液压泵和所述压差控制阀进行控制使得所述增压压力达到使用目标增压增益所获取的目标增压压力，其中所述增压极限压力为与在所述真空压力获取装置所获取的真空下所述真空助力器的增压极限相对应的主缸压力，并且所述目标增压增益小于基本增压增益，所述基本增压增益对应于在直到所述真空助力器达到所述增压极限期间所述真空助力器的伺服比率。
2.如权利要求1所述的适用于车辆制动设备的控制装置，其中，当所获取的主缸压力与所述增压极限压力之间的压差变大时，在所述增压控制装置中使用的所述目标增压增益被设定为变大。
3.如权利要求1所述的适用于车辆制动设备的控制装置，其中，当所述制动操作部件的操作速度快时，在所述增压控制装置中使用的所述目标增压增益被设定为比当所述制动操作部件的操作速度慢时的情形更快地返回到所述基本增压增益。
4.如权利要求1所述的适用于车辆制动设备的控制装置，其中，在所述增压控制装置中使用的所述目标增压增益的最大值被设定为达到所述基本增压增益。
5.如权利要求2所述的适用于车辆制动设备的控制装置，其中，在所述增压控制装置中使用的所述目标增压增益的最大值被设定为达到所述基本增压增益。
6.如权利要求3所述的适用于车辆制动设备的控制装置，其中，在所述增压控制装置中使用的所述目标增压增益的最大值被设定为达到所述基本增压增益。
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