CN101772441A - 泵控制设备和制动控制系统 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及泵控制设备和制动控制系统。在一种对利用电动机的转动来排放制动流体进行控制的泵控制设备(100)中，低速电路(140)的绕组数设定为使得当低速电路(140)连接到电源(120)时电动机以第二转速运行。高速电路(130)共用低速电路(140)的一部分绕组，使得当电源电压供应到设置在所述低速电路(140)的绕组中途的输入端子时所述电动机以第一转速运行。ECU(200)基于输出端子(170)处的输出电压和电源电压之间的差值来判定电动机的负载状态。

Description

泵控制设备和制动控制系统
技术领域
本发明涉及通过使用电动机来驱动泵的泵控制设备。
背景技术
现有的一些制动器控制系统通过根据施加到制动踏板的操作力在液压回路中产生液压并将所述液压回路中的液压施加到轮缸来控制车辆的制动力。一种这样的制动控制系统通过从用作液压源的储能器(accumulator)向轮缸施加与主缸压力不同的液压来制动车辆。这种系统通过检测由驾驶员施加到制动踏板的操作量并从储能器供应制动流体以匹配与操作量对应的轮缸压力，来控制液压。
储能器中的蓄积通过对泵进行驱动来实现。然而，如果液压回路中制动流体的量低于指定量，制动流体将不能从泵正常地排放。因而，不可能在储能器中充分蓄积，从而制动流体不能从储能器正确地供应到轮缸，造成难以高精度地制动。从而，如果在制动控制系统中检测到这种状态，则对各个控制阀进行控制以关闭从储能器到轮缸的流路并将制动流体从另一流路供应到轮缸。已经提出用于检测制动流体的减少的各种方法，例如监视储液器中制动流体的水平。
根据负载来改变供应到电动机用于驱动泵的电流。从而，日本专利申请公开No.2005-96613(JP-A-2005-96613)描述了一种泵驱动电动机控制设备，其通过监视对泵进行驱动的电动机与电源之间的输出电压变化来估计泵负载。
然而，借助JP-A-2005-96613中描述的控制设备，输出电压总是低于电源电压，于是泵负载高时的输出电压与泵负载低时的输出电压之间的差值不会那么大，这限制了泵负载的估计精度。
发明内容
从而，本发明提供一种用于精确地估计泵负载的技术。
本发明的第一方面涉及到一种泵控制设备，其对利用电动机的转动来排放制动流体进行控制。这种泵控制设备包括：电动机主体，其具有驱动泵的转轴；高速电路，其配置为当所述高速电路连接到电源时使所述电动机以第一转速运行；低速电路，其配置为当所述低速电路连接到所述电源时使所述电动机以慢于所述第一转速的第二转速运行，同时所述低速电路中的电压变得高于所述电源连接到所述高速电路时的电源电压；输出端子，其经由第一电阻器连接到第一分支点，所述第一分支点在所述低速电路中设置在所述电动机主体和所述电源之间；判定装置，其用于基于所述输出端子处的输出电压判定所述电动机的负载状态。
借助运行速度(即转速)为常数的普通电动机，电源与包括绕组(例如线圈)的转动电路之间的输出电压低于电源电压。然而，根据上述方面，低速电路配置为使得低速电路中的电压高于当所述电源连接到所述高速电路时的电源电压。因而，输出端子处的输出电压高于电动机上的负载正常时的电源电压。从而，与普通电动机相比，当流到电路的电流由于驱动泵的电动机的负载的差值(该差值是由于制动流体的量或环境造成泵负载的变化而引起的)而发生变化时，输出端子处的输出电压发生显著变化。因而，能够由输出端子处的输出电压的变化而更精确地估计泵负载。
低速电路中的绕组数可设定为使得当低速电路连接到电源时电动机以第二转速运行。而且，高速电路可配置为共用低速电路的一部分绕组，使得当电源电压被输入到设置在低速电路的绕组中途(midway)的输入端子时电动机以第一转速运行。因此，低速电路和高速电路共用绕组，这使得电路构造可以简化。而且，当电源电压施加到具有更少绕组的高速电路的输入端子时，在未共用的低速电路的绕组的末端部分中由于感应电动势而产生高于电源电压的电压。因而，当电源连接到高速电路时，低速电路能够产生比输出端子处的电源电压更高的电压。而且，这些电路除绕组以外的部分也可以共用。而且，用于降低噪声的电容、线圈和电阻器也可合适地结合到电路中。
判定装置可以基于输出端子处的输出电压和电源电压之间的差值来判定电动机的负载状态。
当输出端子处的输出电压和电源电压之间的差值大于第一阈值时，判定装置可以判定为电动机的负载状态减小。
判定装置可以基于输出端子处的输出电压与当电动机负载正常时的正常操作期间输出端子处的另一输出电压之间的差值来判定电动机的负载状态。因而，能够判定电动机的负载状态，同时最小化电动机中由于随时间变化和个体差异而造成的影响。
当输出端子处的输出电压与当电动机负载正常时的正常操作期间输出端子处的另一输出电压之间的差值大于第二阈值时，判定装置可以判定为电动机的负载状态减小。
泵控制设备还可以包括温度信息检测装置，其用于检测造成输出端子处的输出电压发生变化的温度信息。而且，判定装置可以基于所检测的温度信息，通过使用已经经过校正的输出端子处的输出电压来判定电动机的负载状态。因此，即使使用电动机的环境发生变化，也能够精确地判定电动机的负载状态。这里，造成输出端子处的输出电压发生变化的温度信息例如可以是电动机自身的温度、使用电动机的环境的温度、或者由于温度而造成粘度发生变化从而造成电动机负载波动时制动流体的温度等。
输出端子可以经由第二电阻器连接到第二分支点，第二分支点在高速电路中设置在电动机主体和电源之间。
设置在输出端子和低速电路之间的第一电阻器的值可以小于设置在输出端子和高速电路之间的第二电阻器的值。因此，与设置在输出端子和高速电路之间的第二电阻器相比，设置在输出端子和低速电路之间的第一电阻器能够使得从输出端子输出的电压更高。
本发明的第二方面涉及一种制动控制系统，其包括：储液器，其存储制动流体；手动液压源，其根据由驾驶员操作的制动操作构件的操作量来对所存储的制动流体加压；动力液压源，其能够用独立于驾驶员的制动操作的动力而蓄积压力；第一轮缸，其从所述手动液压源和所述动力液压源中至少一者接收制动流体，并将制动力施加到车轮；第二轮缸，其从所述动力液压源接收制动流体，并将制动力施加到车轮；手动压力传递路径，其将所述手动液压源连接到所述第一轮缸，使得制动流体能够从所述手动液压源供应到所述第一轮缸；动力液压传递路径，其将所述动力液压源连接到所述第一轮缸和所述第二轮缸，从而使得制动流体能够从所述动力液压源供应到所述第一轮缸和所述第二轮缸；第一控制阀，其设置在所述动力液压传递路径中，并控制从所述动力液压源到所述第一轮缸的制动流体的供应；第二控制阀，其设置在所述动力液压传递路径中，并控制从所述动力液压源供应到所述第二轮缸的制动流体；阀控制装置，其用于控制第一控制阀和第二控制阀以控制所述动力液压传递路径中的制动流体的压力。所述动力液压源包括：泵，其由电动机驱动；储能器，其中，由从所述泵供应的制动流体压缩的填充气体蓄积压力；泵控制设备，其对利用电动机的转动来排放制动流体进行控制。所述泵控制设备包括：电动机主体，其具有驱动泵的转轴；高速电路，其配置为当所述高速电路连接到电源时使所述电动机以第一转速运行；低速电路，其配置为当所述低速电路连接到电源时使所述电动机以慢于所述第一转速的第二转速运行，同时所述低速电路中的电压高于当所述电源连接到所述高速电路时的电源电压；输出端子，其经由第一电阻器连接到第一分支点，所述第一分支点在所述低速电路中设置在所述电动机主体和所述电源之间；判定装置，其用于基于所述输出端子处的输出电压判定所述电动机的负载状态。所述判定装置根据所判定的所述电动机的负载状态来估计在储液器与所述泵之间的制动流体的剩余量。
根据该第二方面，可以通过使用与泵控制设备的电动机的低速电路相连接的输出端子的输出电压，通过估计根据制动流体的剩余量而变化的油泵负载，从而精确地估计制动流体的剩余量。因而，当制动流体的剩余量减小时，能够补充制动流体或者能够在合适的时机输出表示制动流体的剩余量较低的警报。
当由判定装置估计的制动流体的剩余量等于或小于预定值时，所述阀控制装置可关闭所述第一控制阀从而中断从所述储能器到所述第一轮缸的制动流体的供应。因此，如果在制动流体的剩余量等于或小于所述预定值时存在制动请求，则即使制动流体的量较小，所述制动控制系统也能够通过中断从所述动力液压源到所述第一轮缸的制动流体的供应而将足够的制动力施加到所述第二轮缸。此时，所述制动控制系统可以将制动流体从所述手动液压源供应到所述第一轮缸，于是在第一轮缸和第二轮缸中都能够产生所需的制动力。
附图说明
从下面参照附图进行的示例实施例的描述，本发明的前述和其它特征和优点将变得更为明显，其中，相似的附图标记用于表示类似的元件，其中：
图1是根据本发明第一示例性实施例的制动控制系统的系统框图；
图2是示意性地示出泵控制设备的构造的框图；
图3是示意性地示出电动机内部结构的剖视图；
图4A是示出当电流施加到低速电路时在电刷中产生的电压的帧格式的视图；
图4B是示出当电流施加到高速电路时在电刷中产生的电压的帧格式的视图；
图5是示出各个电源电压值和此时的输出电压之间关系的图形；
图6是示出由根据第一示例性实施例的泵控制设备判定泵排放状态的方法的流程图；
图7是示出由根据本发明第二示例性实施例的泵控制设备通过使用基准输出电压来判定泵排放状态的方法的流程图；
图8是示出用于根据本发明第三示例性实施例的泵控制设备的基准输出电压的温度校正方法的流程图；
图9是示意性地示出根据本发明第四示例性实施例的泵控制设备的构造的框图；
图10是示出当制动流体液面较低时由根据本发明的第五示例性实施例的制动控制系统来改变控制的方法的流程图。
具体实施方式
下面将参照附图详细地描述本发明的示例性实施例。
首先，将描述合适地采用根据本发明第一示例性实施例的泵控制设备的制动控制系统。
图1是根据本发明第一示例性实施例的制动控制系统10的系统框图。图1中示出的制动控制系统10是用于车辆的电子控制制动系统，其相应于驾驶员对制动踏板12(其用作制动操作构件)的操作独立地并最佳地设定施加到车辆四个车轮中每个车轮的制动力。即，制动控制系统10能够控制施加到车辆车轮的制动力。
制动踏板12连接到主缸14，主缸14根据驾驶员执行的下压操作排放制动流体(即液压流体)。制动踏板12还设置有检测下压行程的行程传感器46。
储液器26连接到主缸14。主缸14的一个出口通过开关阀23连接到行程模拟器24，行程模拟器24产生与驾驶员用来下压制动踏板12的操作力相对应的反作用力。而且，开关阀23是常闭电磁阀，其在断电时关闭并且在检测到驾驶员对制动踏板12的操作时打开。
右前轮制动压力控制管线16一端连接到主缸14的一个输出口，另一端连接到向右前轮(未示出)施加制动力的右前轮轮缸20FR。类似地，左前轮制动压力控制管线18一端连接到主缸14的另一个输出口，另一端连接到向左前轮(未示出)施加制动力的左前轮轮缸20FL。
右电磁开关阀22FR设置在右前轮制动压力控制管线16中间，左电磁开关阀22FL设置在左前轮制动压力控制管线18中间。右电磁开关阀22FR和左电磁开关阀22FL都是常开电磁阀，其在断电时打开并且在检测到驾驶员对制动踏板12的操作时关闭。
而且，检测右前轮侧主缸压力的右主压力传感器48FR设置在右前轮制动压力控制管线16中间。类似地，检测左前轮侧主缸压力的左主压力传感器48FL设置在左前轮制动压力控制管线18中间。
借助制动控制系统10，当驾驶员下压制动踏板12时，行程传感器46检测到下压量。然而，用来下压制动踏板12的力(即下压力)也能够从右主压力传感器48FR和左主压力传感器48FL检测的主缸压力获得。由此方式，假定行程传感器46出现故障，则从故障保护的观点来看，优选地，通过既使用右主压力传感器48FR又使用左主压力传感器48FL来监视主缸压力。
液压供应和排放管线28的一端连接到储液器26。该液压供应和排放管线28的另一端连接到由电动机32驱动的油泵34的入口。油泵34的出口连接到高压管线30。储能器50也连接到该高压管线30。在该第一示例性实施例中，油泵34是具有至少两个活塞(未示出)的循环泵，所述至少两个活塞由电动机32以往复的形式驱动。而且，油泵34不限于循环泵，只要它能够通过电动机的转动排放制动流体。而且，该示例性实施例中的储能器50是将制动流体的压力能转变成填充气体(例如氮气)的压力能并对其进行存储的储能器。
储能器50存储已经由油泵34例如加压到约14到22MPa的制动流体。而且，在高压管线30中设置有用于检测储能器50的出口压力(即储能器50的制动流体的压力)的储能器压力传感器51。而且，还设置有检测电动机32的温度或使用环境温度的温度传感器62。
高压管线30经由增压阀40FR连接到右前轮轮缸20FR，经由增压阀40FL连接到左前轮轮缸20FL，经由增压阀40RR连接到右后轮轮缸20RR，经由增压阀40RL连接到左后轮轮缸20RL。增压阀40FR到40RL都是常闭电磁流量控制阀(线性阀)，其在断电时关闭并且用于按需增大轮缸20FR到20RL中的压力。
而且，为车辆的每个车轮设置盘式制动单元(未示出)。每个盘式制动单元通过相应轮缸20FR到20RL的操作使刹车垫压靠圆盘而产生制动力。
而且，右前轮轮缸20FR经由减压阀42FR连接到液压供应和排放管线28，左前轮轮缸20FL经由减压阀42FL连接到液压供应和排放管线28。减压阀42FR和42FL都是常闭电磁流量控制阀(线性阀)，其用于按需减小轮缸20FR和20FL中的压力。类似地，右后轮轮缸20RR经由减压阀42RR连接到液压供应和排放管线28，左后轮轮缸20RL经由减压阀42RL连接到液压供应和排放管线28。减压阀42RR和42RL都是常开电磁流量控制阀。
而且，如图1所示，根据本示例性实施例的制动控制系统10还包括设置为用于检测轮缸压力(其是作用在轮缸上的制动流体的压力)的轮缸压力传感器。即，右前轮轮缸压力传感器44FR设置为靠近右前轮轮缸20FR并控制作用在该轮缸20FR上的制动流体压力，左前轮轮缸压力传感器44FL设置为靠近左前轮轮缸20FL并控制作用在该轮缸20FL上的制动流体压力，右后轮轮缸压力传感器44RR设置为靠近右后轮轮缸20RR并控制作用在该轮缸20RR上的制动流体压力，左后轮轮缸压力传感器44RL设置为靠近左后轮轮缸20RL并控制作用在该轮缸20RL上的制动流体压力。这些轮缸压力传感器44FR到44RL用作压力检测装置，用于分别检测施加到轮缸20FR到20RL的制动流体压力。
右电磁开关阀22FR、左电磁开关阀22FL、增压阀40FR到40RL、减压阀42FR到42RL、油泵34、储能器50等一起组成制动控制系统10的液压致动器80。该液压致动器80由电子控制单元(下面简称为ECU)200控制，ECU 200包括执行各种操作的CPU、存储各种控制程序的ROM、用于存储数据并用作用于执行程序的工作区域的RAM、输入/输出接口和存储器等。
下面将描述通过电动机32的转动来控制上述油泵34中制动流体的排放的泵控制设备。图2是示意性地示出该泵控制设备的构造的框图。
泵控制设备100包括电动机主体110、高速电路130、低速电路140、输出端子170和ECU 200。电动机主体110具有驱动油泵34的旋转轴。高速电路130配置为当连接到产生电源电压的电池120时使电动机32以第一转速旋转。低速电路140配置为当连接到电池120时使电动机32以低于第一转速的第二转速旋转，并增大电压，使得所述电压大于当高速电路130连接到电池120时电池120的电压。输出端子170经由电阻器160连接到分支点150，分支点150在低速电路140中设置在电动机主体110和电池120之间。ECU 200基于输出端子170处的输出电压判定电动机32的负载状态。
电动机主体110包括两个正电极端子190和210和连接到车体地线的公共的负电极端子220，所述正电极端子设置为使得能够改变转速。高速电路130具有以预定次数卷绕在正电极端子190和负电极端子220之间的线圈(即绕组)。而且，根据该示例性实施例的高速电路130连接到正电极端子190和负电极端子220之间的电容器230从而最小化噪声。输出端子170经由电阻器280连接到高速电路130中电动机主体110和电池120之间的分支点155。
低速电路140具有以预定次数卷绕在正电极端子210和负电极端子220之间的线圈。而且，根据该示例性实施例的低速电路140连接到正电极端子210和负电极端子220之间的电容器250，并连接到电池120和正电极端子210之间的线圈240从而最小化噪声。
ECU 200通过控制高速电路130或低速电路140与电池120之间的连接状态来控制对电动机32的电流供应，这通过基于来自于行程传感器46以及图1中示出的其它各个压力传感器的信号按需切换开关180实现。因此，油泵34被驱动为使得制动流体被供给到储能器50，在此处蓄积制动流体。
下面将更详细地描述根据该示例性实施例的电动机。图3是示意性地示出电动机内部结构的剖视图。电动机主体110具有多个固定到壳体300内周表面的磁铁310。具有线圈的转子(未示出)设置在磁铁310的内周侧，换向器330固定到该转子的转子端部320从而朝向多个电刷。
根据该示例性实施例的电动机主体110包括连接到负电极端子220的公共电刷340、与高速电路130的正电极端子190连接的高速电刷350以及与低速电路140的正电极端子210连接的低速电刷360，从而使得能够切换转速。
下面将描述当电动机32中的电动机负载正常时端子中产生的电压，电动机构造为能够如上所述切换转速。图4A是示出当电流施加到低速电路140时在电刷中产生的电压的帧格式的视图，图4B是示出当电流施加到高速电路130时在电刷中产生的电压的帧格式的视图。而且，在图4A和4B中，在电刷之间以圆周的方式设置的线圈在这里示出为以直线的方式设置，以便于理解。
如图4A所示，高速电刷350设置在公共电刷340和低速电刷360之间。因而，当电流供应到低速电路140时，在高速电刷350中由于感应电动势产生的电压是公共电刷340的电压和低速电刷360的电压之间的值。
在低速电路140中，绕组圈数设定为：当低速电路140连接到电池120时，使得电动机32以较低的第二转速旋转。高速电路130与低速电路140共用一部分线圈，使得当电池120电压向设置在低速电路140线圈中间的高速电刷350供电时，电动机32以较高的第一转速旋转。
更具体地，公共电刷340和低速电刷360之间的绕组圈数与公共电刷340与高速电刷350之间的绕组圈数之比为3∶2。从而，例如，当12V的电源电压施加到低速电路140并且电流流经该电路时，在高速电刷350中产生8V电压。
同时，如图4B所示，当电流供应到高速电路130时，在低速电刷360中由于感应电动势产生的电压大于高速电刷350中的电压值。例如，当12V的电源电压施加到高速电路130并且电流流经该电路时，在低速电刷360中产生18V电压。以此方式，根据该示例性实施例的低速电路140配置为当高速电路130和电池120彼此连接并且电动机负载正常时使得电压高于电池120的输出电压。
而且，在根据该示例性实施例的泵控制设备100中，低速电路140和高速电路130共用线圈，这简化了电路构造。而且，当电池120的电压施加到具有更少绕组的高速电路130的正电极端子190时，在未共用的低速电路140的绕组的末端部分中由于感应电动势产生比电池120的电压高的电压。因而，当高速电路130连接到电池120时，低速电路140能够在输出端子170中产生比电池120电压高的电压。即，当电动机32的负载正常时，输出端子170处(见图2)的输出电压VMT能够增大，使其高于电池120的电源电压Vc。
下面，将详细地描述当电源电压Vc施加到高速电路130同时电动机负载正常时，i)输出端子170的输出电压VMT、ii)高速电路130中高速端子260处(见图2)的输出电压VH以及iii)低速电路140中低速端子270处(见图2)的输出电压VL之间的关系。图5是示出各个电源电压值Vc和此时的输出电压VMT、VH及VL之间关系的图形。
如图5所示，由于电路阻抗，高速端子260处的输出电压VH略低于电源电压Vc。另一方面，低速端子270处的输出电压VL高于电源电压Vc，原因见参照图4B的解释。根据该示例性实施例的输出端子170经由电阻器160连接到低速电路140，并还经由电阻器280连接到高速电路130。例如，当电阻器160和280的电阻值相同时，输出端子170处的输出电压VMT等于VH和VL之和除以2，即，VMT＝(VH+VL)/2。
现在将描述一种通过使用设置有输出端子170的泵控制设备100来判定电动机负载(即油泵34的排放状态)的方法。在图1中示出的制动控制系统10中，制动流体的量可能会由于挥发和持续使用而逐渐减少。在此情形下，当制动流体的液面降低到与油泵34接近的液面时，驱动油泵34时制动流体的排放状态变得不稳定。即，如果制动流体的量合适，当恒定的负载施加到油泵34时，制动流体能够稳定地排放，使得制动流体能够供给到储能器。另一方面，如果制动流体的量减少并且液面降低，油泵34的负载将减小，于是，电动机32的负载也将会减小。
当负载以此方式减小时，即使在施加了电源电压Vc时流经电动机32的电流减小，电动机32的转速也会增大。从而，低速端子270处的输出电压VL大于施加正常负载时的输出电压。具体地，在根据该示例性实施例的泵控制设备100中，当施加正常负载时输出端子170的输出电压VMT高于电源电压Vc。从而，与普通电动机相比，当流到高速电路130的电流发生变化并且驱动油泵34的电动机32的转速由于电动机32的负载差异(该差异是由于制动流体的量或环境造成泵负载发生变化而引起的)而发生变化时，输出端子170处的输出电压VMT发生明显的变化。因而，能够由输出端子170处的输出电压VMT的变化而更精确地估计泵负载。
而且，设置在输出端子170和低速电路140之间的电阻器160的值可低于设置在输出端子170和高速电路130之间的电阻器280的值。因此，与设置在输出端子170和高速电路130之间的电阻器280相比，设置在输出端子170和低速电路140之间的电阻器160使得从输出端子170输出的电压VMT能够更高。
图6是示出由根据第一示例性实施例的泵控制设备100判定泵排放状态的方法的流程图。在使用车辆时，在预定时机按需执行流程图中示出的例程。
首先，ECU 200判定电流是否正被供应到高速电路130(步骤S10)。如果开关180的状态使得高速电路130不连接到电池120并因而电流不经由高速电路130供应到电动机32(即步骤S10中的否)，所述例程的该循环结束。
另一方面，如果开关180的状态使得高速电路130连接到电池120并因而电流经由高速电路130供应到电动机32(即步骤S10中的是)，ECU200然后获得电池120的电源电压Vc和输出端子170的输出电压VMT，并对其进行比较(步骤S12)。因为电动机的转速越增大，电动机32上的负载越降低，低速电路140的输出电压VL的值由于感应电动势增大而增大(见图5中的白正方形)并且输出端子170的输出电压VMT的值也增大。因而，电源电压Vc和输出电压VMT之间的差值增大(见图5中的白菱形)。
然后，如果满足|VMT-Vc|＞α(其中α是预定阈值)(即步骤S12中的是)，即，如果输出电压VMT和电源电压Vc之间的差值大于预定阈值α，则用作判定装置的ECU 200判定电动机32上的负载已经减小，并且油泵34的排放状态不正常(步骤S14)，并开启泵排放不正常标记。另一方面，如果满足|VMT-Vc|＜α(即步骤S12中的否)，那么，ECU 200判定电动机32上的负载已经明显降低，并且油泵的排放状态正常(步骤S16)。
借助第一示例性实施例中描述的电动机32，即使负载相同，从输出端子170和低速电路140的低速端子270输出的电压也有可能因为电动机的个体差异而不同。从而，下面将描述根据本发明第二示例性实施例的泵控制设备，其能够通过降低电动机中个体差异的影响而更精确地确定电动机负载，并因而精确地判定泵的排放状态。该泵控制设备的基本结构与上述根据第一示例性实施例的泵控制设备相类似，于是，将参照图2但是将略去其结构的描述。
图7是示出由根据第二示例性实施例的泵控制设备100通过使用基准输出电压来判定泵排放状态的方法的流程图。在预定时机按需执行在该流程图中示出的例程，例如当设置有包括该泵控制设备的制动控制系统的车辆从工厂装运时以及车辆启动时。
首先，ECU 200判定是否已经设定了在油泵34的排放状态正常时输出端子170的基准输出电压VMT0(步骤S20)。如果还未设定基准输出电压VMT0(即步骤S20中的否)，那么ECU 200判定电流是否正被供应到高速电路130(步骤S22)。如果电流并非正在供应到高速电路130(即步骤S22中的否)，则不能设定基准输出电压VMT0，于是该过程返回到步骤S20。另一方面，如果电流正被供应到高速电路130(即步骤S22中的是)，那么ECU 200判定油泵34的排放状态是否正常(步骤S24)。例如，可根据图6中的步骤S12到S16来进行该判定。
如果油泵34的排放状态不正常(即步骤S24中的否)，则不能设定基准输出电压VMT0，于是该过程返回到步骤S20。另一方面，如果油泵34的排放状态正常(即步骤S24中的是)，那么ECU 200存储输出端子170的输出电压VMT作为基准输出电压VMT0(步骤S26)，此后，该过程返回到步骤s20。
而且，如果在步骤S20中已经设定基准输出电压VMT0(即步骤S20中的是)，那么ECU 200判定电流是否正被供应到高速电路130(步骤S28)。而且，如果电流并非正被供应到高速电路130(即步骤S28中的否)，则所述例程的该循环结束。
另一方面，如果高速电路130连接到电池120从而电流经由高速电路130供应到电动机32(即步骤S28中的是)，则ECU 200对所存储的基准输出电压VMT0和在输出端子170处获得的输出电压VMT进行比较(步骤S30)。因为电动机转速越增大，电动机负载32越小，低速电路140此时的输出电压VL的值由于感应电动势的增大而增大。因而，输出端子170处的输出电压VMT与基准输出电压VMT0之间的差值增大。
然后，如果满足|VMT0-VMT|＞β(其中β是预定阈值)(即步骤S30中的是)，即，如果输出电压VMT与当泵的排放状态正常时所检测的基准输出电压VMT0之间的差值大于预定阈值β，则用作判定装置的ECU200判定电动机32上的负载已经减小，并且油泵34的排放状态不正常(步骤S32)，并开启泵排放不正常标记。另一方面，如果不满足|VMT0-VMT|＞β(即步骤S30中的否)，那么，ECU 200判定电动机32上的负载还未明显降低，于是，油泵的排放状态正常(步骤S34)。因此，能够判定电动机的负载状态，同时最小化电动机32中随时间变化和个体差异的影响。
借助第二示例性实施例中描述的电动机32，即使油泵34的排放状态相同，从输出端子170和低速电路140的低速端子270输出的电压也有可能因为温度而不同。从而，下面将描述根据本发明第三示例性实施例的泵控制设备，其能够通过降低由于电动机自身产生的热量以及使用环境温度的影响而更精确地确定电动机负载，并因而精确地判定泵的排放状态。该泵控制设备的基本结构与上述根据第一示例性实施例的泵控制设备的相类似，于是，将参照图2但是将略去其结构的描述。
根据该示例性实施例的泵控制设备100还包括温度传感器62(见图1)，温度传感器62作为温度信息检测装置，用于检测造成输出端子170处的输出电压VMT发生变化的温度信息。图8是示出用于根据本发明第三示例性实施例的泵控制设备100的基准输出电压的、基于温度的校正方法的流程图。在使用车辆时，在预定时机按需执行流程图中示出的例程。
首先，ECU 200判定油泵34的排放状态是否正常(步骤S40)。例如，可根据图6中的步骤S12到S16来进行该判定。如果油泵34的排放状态不正常(即步骤S40中的否)，则不能基于温度校正基准输出电压VMT0，于是所述例程的该循环结束。另一方面，如果油泵34的排放状态正常(即步骤S40中的是)，则通过使用温度传感器62检测电动机的温度t[℃](步骤S42)。
接下来，ECU 200获得输出端子170的输出电压VMT并将其加上校正值k×(t-20)，并将结果作为基准输出电压VMT0存储(步骤S44)。这里，k为通过测试等获得的系数，使用(t-20)是因为基准温度设定为20℃。
因而，ECU 200能够通过使用已经基于所检测的温度而受到校正的输出端子170的基准输出电压VMT0来判定电动机32的负载状态。因此，即使电动机32所使用的环境发生变化，也可以精确地判定电动机的负载状态，并因而精确地判定泵的排放状态。
根据本发明第四示例性实施例的泵控制设备与上述泵控制设备100不同之处在于高速电路130和低速电路140分别连接到单独的输出端子。图9是示意性地示出根据第四示例性实施例的泵控制设备1100的构造的框图。
如图9所示，泵控制设备1100具有两个单独的输出端子——即经由电阻器280连接到高速电路130的分支点155的输出端子172和经由电阻器160连接到低速电路140的分支点150的输出端子174。从输出端子174输出的输出电压VMTL大于从输出端子172输出的输出电压VMTH以及从图2中示出的泵控制设备100的输出端子170输出的输出电压VMT。从而，在如图6和7所示判定泵排放状态时，ECU 200能够通过使用输出电压VMTL(其是一个更大的值)精确地判定泵的排放状态。
现在将描述根据本发明第五示例性实施例的制动控制系统10的控制方法，该制动控制系统10设置有如前述那些示例性实施例所描述的泵控制设备。
制动控制系统10包括储液器26、主缸14、动力液压源、轮缸20FL和20FR、轮缸20RL和20RR、制动压力控制管线16和18、高压管线30、增压阀40FL和40FR、增压阀40RL和40RR以及ECU 200。储液器26储存制动流体。主缸14根据驾驶员对制动踏板12的操作量对所储存的制动流体加压。通过使用独立于驾驶员的制动操作的动力，动力液压源能够蓄积压力。轮缸20FL和20FR从主缸14和动力液压源中至少一者接收制动流体供应，并将制动力施加到前轮。轮缸20RL和20RR从主缸14和动力液压源中至少一者接收制动流体供应，并将制动力施加到后轮。制动压力控制管线16和18将主缸14连接到轮缸20FL和20FR，允许制动流体从主缸14供应到轮缸20FL和20FR。高压管线30将动力液压源连接到轮缸20FL和20FR以及轮缸20RL和20RR，允许制动流体从动力液压源供应到轮缸20FL和20FR以及轮缸20RL和20RR。增压阀40FL和40FR设置在高压管线30中并控制制动流体从动力液压源到轮缸20FL和20FR的供应。增压阀40RL和40RR也设置在高压管线30中并控制制动流体从动力液压源到轮缸20RL和20RR的供应。ECU 200控制增压阀40FL、40FR、40RL和40RR，以控制高压管线30中制动流体的压力。
动力液压源包括由电动机32驱动的油泵34、通过使用从油泵34供应的制动流体来压缩填充气体而蓄积压力的储能器50、以及对通过电动机32的转动来排放制动流体进行控制的泵控制设备100。
泵控制设备100设置有判定装置，判定装置用于基于输出端子170(见图2)或输出端子174(见图9)的输出电压来判定电动机32的负载状态。在此示例性实施例中，ECU 200还用作该判定装置。ECU 200根据所判定的电动机32的负载状态来估计在储液器26与油泵34之间的制动流体的剩余量。
因此，通过使用与泵控制设备100的电动机32的低速电路140连接的输出端子的输出电压来估计随着制动流体的剩余量变化的、油泵34的负载，根据该示例性实施例的制动控制系统10能够精确地估计制动流体的剩余量。因而，如果制动流体的剩余量低，则能够补充制动流体或者能够在合适的时机输出表示制动流体的剩余量较低的警报。
下面将描述通过使用制动流体的剩余量的估计结果来改变制动控制系统10中的控制的方法。图10是示出当制动流体水平较低时由根据本发明的第五示例性实施例的制动控制系统10来改变控制的方法的流程图。
首先，ECU 200根据是否检测到来自于设置在储液器26中的流体液面检测传感器等的流体液面警报信号来判定在储液器26中制动流体的剩余量是否足够(步骤S50)。如果ECU 200未检测到流体液面警报信号(即步骤S50中的否)，这是指在储液器26中制动流体的剩余量足够，于是不需要由制动控制设备10来改变制动控制，并且所述例程的该循环结束。
另一方面，如果ECU 200检测到流体液面警报信号(即步骤S50中的是)，这是指在储液器26中没有足够的制动流体的剩余量。然而，从储液器26到油泵34的管线、高压管线30以及用于将从减压阀42FR到42RL排放的制动流体返回到油泵34的管线等都充满了制动流体，于是，即使储液器26中制动流体的量不足，在制动控制系统10中仍然可以进行正常的制动控制。
从而，当制动流体的剩余量已经下跌到使油泵34的排放状态变得不正常的水平时，根据该示例性实施例的制动控制系统10改变制动控制方法。更具体地，ECU 200根据图6或7中示出的方法来判定油泵34的排放是否正常(步骤S52)。如果油泵34的排放不是不正常(步骤S52中的否)，则不需要由制动控制系统10改变制动控制，于是所述例程的该循环结束。
然而，如果从油泵34的负载估计的制动流体的剩余量等于或小于预定阈值，则ECU 200判定泵排放不正常(即步骤S52中的是)。在此情形下，ECU 200关闭增压阀40FL和40FR以中断从储能器50到前轮轮缸20FL和20FR的制动流体的供应(步骤S54)。因此，如果在制动流体的剩余量等于或小于所述预定阈值时存在制动请求，则即使制动流体的量较小，制动控制系统10也能够通过中断从储能器50到前轮轮缸20FL和20FR的制动流体的供应而将足够的制动力施加到后轮轮缸20RL和20RR。此时，制动控制系统10也可以通过打开右电磁开关阀22FR和左电磁开关阀22FL将制动流体供应到前轮轮缸22FL和22FR。因而，在所有轮缸20中能够产生需要的制动力。从而，即使储液器26中制动流体的量不够，通过使用由于驾驶员施加的下压力从主缸14供应到前轮的制动流体以及从储能器供应到后轮的制动流体，所有四个车轮也都能够制动。
而且，制动控制系统10通过监视由储能器压力传感器51检测的储能器压力，来改变用于启动和停止电动机32的储能器压力的设定值(步骤S56)。更具体地，当电动机32启动(即打开)时的储能器压力PACCON改变成PACCON-P1(其中P1是预定的正值)，当电动机32停止(即关闭)时的储能器压力PACCOFF改变成PACCOFF-P2(其中P2是预定的正值)。因而，在比以前更低的压力打开和关闭电动机32，于是，即使油泵34的排放由于制动流体的减少而不正常，仍然可以阻止气体被吸入到油泵34中。而且，防止了电动机32长时间在低负载驱动，避免电动机32过热。
尽管已经参照其示例性实施例描述了本发明，应该理解本发明不限制于所描述的实施例或构造。相反，本发明试图覆盖各种改进形式及其等同设置。此外，尽管这些示例性实施例的各个元件以各种组合形式和构造示出，例如包括或多或少或者仅包括单个元件的其它组合形式和构造也落入本发明所要求保护的范围内。

Claims (11)

1.一种泵控制设备，其对利用电动机的转动来排放制动流体进行控制，所述泵控制设备包括：
电动机主体，其具有对泵进行驱动的转轴；
高速电路，其配置为当所述高速电路连接到电源时使所述电动机以第一转速运行；
低速电路，其配置为当所述低速电路连接到所述电源时使所述电动机以慢于所述第一转速的第二转速运行，而所述低速电路中的电压变得高于当所述电源连接到所述高速电路时的电源电压；
输出端子，其经由第一电阻器连接到第一分支点，所述第一分支点在所述低速电路中设置在所述电动机主体和所述电源之间；以及
判定装置，其用于基于所述输出端子处的输出电压判定所述电动机的负载状态。
2.如权利要求1所述的泵控制设备，其中：
所述低速电路中的绕组数设定为使得当所述低速电路连接到所述电源时所述电动机以所述第二转速运行；并且
所述高速电路被配置为共用所述低速电路的一部分绕组，使得当所述电源电压被输入到设置在所述低速电路的绕组中途的输入端子时所述电动机以所述第一转速运行。
3.如权利要求1或2所述的泵控制设备，其中，所述判定装置基于所述输出端子处的输出电压和所述电源电压之间的差值来判定所述电动机的负载状态。
4.如权利要求3所述的泵控制设备，其中，当所述输出端子处的输出电压和所述电源电压之间的差值大于第一阈值时，所述判定装置判定为所述电动机的负载状态减小。
5.如权利要求1到3中任一项所述的泵控制设备，其中，所述判定装置基于所述输出端子处的输出电压与当所述电动机的负载正常时的正常操作期间所述输出端子处的另一输出电压之间的差值来判定所述电动机的负载状态。
6.如权利要求5所述的泵控制设备，其中，当所述输出端子处的输出电压与当所述电动机的负载正常时的正常操作期间所述输出端子处的所述另一输出电压之间的差值大于第二阈值时，所述判定装置判定为所述电动机的负载状态减小。
7.如权利要求1到6中任一项所述的泵控制设备，还包括温度信息检测装置，所述温度信息检测装置用于检测造成所述输出端子处的输出电压变化的温度信息，
其中，所述判定装置通过使用基于所检测的温度信息而校正的所述输出端子处的输出电压，来判定所述电动机的负载状态。
8.如权利要求1到7中任一项所述的泵控制设备，其中，所述输出端子经由第二电阻器连接到第二分支点，所述第二分支点在所述高速电路中设置在所述电动机主体和所述电源之间。
9.如权利要求8所述的泵控制设备，其中，设置在所述输出端子和所述低速电路之间的所述第一电阻器的值小于设置在所述输出端子和所述高速电路之间的所述第二电阻器的值。
10.一种制动控制系统，包括：
储液器，其储存制动流体；
手动液压源，其根据驾驶员对制动操作构件的操作量而对所储存的制动流体加压；
动力液压源，其通过使用独立于驾驶员制动操作的动力而蓄积压力；
第一轮缸，其从所述手动液压源和所述动力液压源中至少一者接收制动流体，并将制动力施加到车轮；
第二轮缸，其从所述动力液压源接收制动流体，并将制动力施加到所述车轮；
手动压力传递路径，其将所述手动液压源连接到所述第一轮缸，使得制动流体从所述手动液压源供应到所述第一轮缸；
动力液压传递路径，其将所述动力液压源连接到所述第一轮缸和所述第二轮缸，从而使得制动流体从所述动力液压源供应到所述第一轮缸和所述第二轮缸；
第一控制阀，其设置在所述动力液压传递路径中，并控制从所述动力液压源到所述第一轮缸的制动流体的供应；
第二控制阀，其设置在所述动力液压传递路径中，并控制从所述动力液压源到所述第二轮缸的制动流体的供应；和
阀控制装置，其用于控制所述第一控制阀和所述第二控制阀，以控制所述动力液压传递路径中的制动流体的压力，
其中，所述动力液压源包括：泵，其由电动机驱动；储能器，其中，由从所述泵供应的制动流体压缩的填充气体蓄积压力；泵控制设备，其对利用所述电动机的转动来排放制动流体进行控制；
所述泵控制设备包括：电动机主体，其具有对所述泵进行驱动的转轴；高速电路，其配置为当所述高速电路连接到电源时使所述电动机以第一转速运行；低速电路，其配置为当所述低速电路连接到所述电源时使所述电动机以慢于所述第一转速的第二转速运行，而所述低速电路中的电压高于当所述电源连接到所述高速电路时的电源电压；输出端子，其经由第一电阻器连接到第一分支点，所述第一分支点在所述低速电路中设置在所述电动机主体和所述电源之间；判定装置，其用于基于所述输出端子处的输出电压判定所述电动机的负载状态；并且
所述判定装置根据所判定的所述电动机的负载状态来估计在所述储液器与所述泵之间的制动流体的剩余量。
11.如权利要求10所述的制动控制系统，其中，当由所述判定装置估计的制动流体的剩余量等于或小于预定值时，所述阀控制装置关闭所述第一控制阀以中断从所述储能器到所述第一轮缸的制动流体的供应。
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