CN101821139B

CN101821139B - 制动设备

Info

Publication number: CN101821139B
Application number: CN200880110964.4A
Authority: CN
Inventors: 丰平朝弥; 井上亚良太; 阿久津和由; 波多野邦道
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2007-10-11
Filing date: 2008-08-26
Publication date: 2012-12-26
Anticipated expiration: 2028-08-26
Also published as: US8827378B2; EP2209681A1; EP2209681B1; CN101821139A; JP2009090933A; WO2009047953A1; US20100219679A1

Abstract

本发明公开了一种制动设备(10；110；140)，所述制动设备包括用于将制动踏板(12)操作性地连接到主气缸(17)的传动单元(57)，传动单元能够改变连接到主气缸(17)的推杆(86)的输出量和制动踏板(12)的移动量之间的比率。此外，传动单元(57)被构造成使得在制动踏板的后半个操作量区域(E2；E6J；E9)中，通过传动单元将制动踏板的操作量与推杆的移动量的比率控制为响应制动踏板的操作量的增加而增加。

Description

制动设备

技术领域

本发明涉及一种车辆制动设备，所述制动设备包括使操作件和主气缸互相连接的传动单元。

背景技术

在传统公知的车辆制动设备之中有通常所说的“线控制动(brake-by-wire)”型制动设备(此后称为“BBW型制动设备”)，其将驾驶者的每个制动操作转换成电信号以启动电气流体压力产生设备，然后，用电气流体压力产生设备产生的流体压力启动制动缸。利用此BBW型制动设备，可以用施加到为制动踏板形式的操作件上的减少的腿部力量(操作力)产生足够的制动力。

BBW型制动设备可能存在的问题是电气流体压力产生设备的电动机例如，由于主电源(电池)的故障造成变得不能操作。为了解决此问题，例如，日本专利申请公开出版物第11-171006号(此后称为“专利文献1”)提出了不仅包括主电源(电池)，而且包括辅助电源(电池)的制动设备，并且所述制动设备在主电源出现故障的情况下利用辅助电源(电池)驱动电动机。然而，在专利文献1中公开的制动设备需要辅助电源以及用于固定辅助电源的部件，从而导致所需的零部件数量增加。此外，因为必须确保用于安装辅助电源的单独空间，所以还要花费时间考虑适合的布局。

因此，已经存在对更完善的制动设备的很大需求，该制动设备在主电源出现故障的情况下不使用辅助电源也可以操作制动缸。这种完善的制动设备的一个实例可以被构造成，使得在主电源出现故障的情况下，主气缸的流体压力通过施加到制动踏板上的腿部力量增加，且制动缸通过增加的流体压力进行操作。为了增加主气缸的流体压力，优选将杠杆比(即，制动踏板的操作量/连接到主气缸的推杆的输出量(移动量))设定成很大的值。像这样设定大的杠杆比可以响应制动踏板的给定操作量产生作用在推杆上的大的操作力。

此外，从日本专利第3269239号(此后称为“专利文献2”)等已经知道一种构造成为通过改变与制动踏板相一致的操作量(踏板操作量)的杠杆比增强制动设备的可操作性的制动设备。对于公开在专利文献2中的制动设备，杠杆比减小，即，在制动力很小的操作区域中，响应踏板操作量的推杆的移动量增加，以获得有利于操作量控制的特性。另一方面，在制动力很大的操作区域中，杠杆比增加，即，响应踏板操作量的推杆的移动量减小，以获得有利于腿部力量控制的特性。公开在专利文献2中的制动设备的制动踏板设备以如图10所示的方式构造而成，以便减小制动力很小的区域中的杠杆比，并增加制动力很大的区域中的杠杆比。

图10是公开在专利文献2中的制动踏板设备的侧视图。在制动踏板设备200中，制动踏板201具有通过第一枢轴202可枢转地安装到车体的上端部分201a，而制动踏板201通过连接杆203和枢转杆204连接到推杆205。当腿部力量如白色箭头表示施加到(即，造成作用在)制动踏板201的踏板207时，制动踏板201绕着第一枢轴202顺时针枢转。枢转杆204通过第二枢轴206可枢转地连接到车体。

制动踏板设备200的性能可以如图11A和11B所示的方式示意表示。即，在图11A和11B的示意表示中，腿部力量如白色箭头所表示施加到制动踏板201的踏板207，使得制动踏板201绕着第一枢轴202顺时针枢转。然后，制动踏板201的第一连接臂208通过第一连接销209如顺时针箭头表示按压连接杆203。另外，连接杆203通过第二连接销211按压枢转杆204的第一臂204a，使得枢转杆204绕着第二枢轴206逆时针枢转。然后，枢转杆204的第二臂204b通过第三连接销213如向左箭头表示移动推杆214(对应于图10的推杆205)，使得主气缸的活塞216如向左箭头表示移动。

图12是显示传统公知的制动踏板设备中的踏板操作量和杠杆比之间的关系的曲线图，其中纵轴表示杠杆比，而横轴表示踏板操作量。在踏板操作量区域0-s1中，如曲线g1所示，杠杆比随着踏板操作量的增加而增加。在踏板操作量区域s1-s2中，杠杆比随着踏板操作量的增加而减小。此外，在踏板操作量区域s2-s3中，杠杆比随着踏板操作量的增加而增加。根据曲线g1，制动踏板设备200被设定为在踏板操作量区域s4-s5中使用。因此，可以减小制动力很小的初始制动踏板操作区域e1中的杠杆比，并增加随后的制动力较大的制动踏板操作区域e2中的杠杆比。

在此情况下，为了通过施加到制动踏板201的腿部力量增加主气缸的流体压力，使得制动缸可以仅通过施加的腿部力量来操作，制动踏板201必须移动达到最大的可能操作量s5。然而，当制动踏板201在最大的可能操作量s5时，杠杆比r1低于最大杠杆比r2。因此，即使是公开在专利文献2中的制动踏板设备200，也很难通过增加主气缸的流体压力操作制动缸。因此，为了增加主气缸的流体压力达到制动缸的操作压力，必须增加由操作者或驾驶者施加的腿部力量，这将向驾驶者强加增加的负荷。

发明内容

鉴于前述现有技术的问题，本发明的一个目的是提供一种改进的制动踏板设备，在主电源或类似装置出现故障的情况下，所述制动踏板设备可以通过响应施加到操作件上的操作力增加主气缸的流体压力适当地操作制动缸，而不用使操作者施加很大的载荷。

为了实现上述目的，本发明提供一种改进的制动踏板设备，所述制动踏板设备包括：操作件；制动缸；用于根据操作件的操作量或力电气控制制动力的制动力电气控制装置；用于产生制动流体压力的主气缸；以及用于将操作件操作连接到主气缸的传动单元。在本发明中，传动单元是能够改变该传动单元的连接到主气缸的输出件的输出量和操作件的操作量之间的比率的机构。在操作件的后半个操作量区域(即，操作范围或行程的后半个区域)中，通过传动单元控制操作件的操作量与输出件的输出量的比率响应操作件的操作量的增加而增加。

在本发明的制动设备中，操作性地连接操作件和主气缸的传动单元被构造成为能够改变连接到主气缸的输出件的输出量与操作件的操作量之间的比率。更具体地，在操作件的后半个操作量区域中，传动单元可以响应操作件的操作量的增加来增加操作件的操作量与输出件的输出量的比率(在下文中成为“杠杆比”)。

因此，例如，在主电源出现故障的情况下，通过传动单元由操作者或驾驶者将操作力施加到操作件以移动操作件到后半个操作量区域，可以增加杠杆比。这种设置可以通过相对于施加到操作件的操作力增加输出件的输出(操作力)，适当地增加主气缸的流体压力。这样，本发明可以通过主气缸的流体压力适合地驱动制动缸，而不需要驾驶者施加很大的载荷。

在一个实施例中，通过传动单元将操作件的操作量与输出件的输出量的比率控制为在操作件的前半个操作量区域中比在操作件的后半个操作量区域中小。因此，在操作件的前半个操作量区域中，即使减少操作件的操作量，本发明也可以保证输出件的足够输出量。这样，本发明在操作件的整个操作量减少(即，整个行程减小)的情况下可以保证操作件的良好操作感。

在一个实施例中，制动设备进一步包括用于隔断主气缸和制动缸之间的制动流体的连通的隔断件、以及在隔断件在打开状态时用于积聚从主气缸供给的制动流体的模拟器。此外，在模拟器中制动流体的积聚量控制为比来自主气缸的制动流体的最大供给量小。

在许多传统公知的制动设备中，反作用力许用阀设置在提供主气缸和模拟器之间的连通的流体路径中。例如，在主电源出现故障的情况下，反作用力许用阀关闭流体路径以断开模拟器与主气缸。通过断开模拟器与主气缸，可以增加主气缸的流体压力，而没有制动流体积聚在模拟器中。然而，在反作用力许用阀设置为在主电源或类似装置出现故障时增加主气缸的流体压力的情况下，制动设备中的所需部件的数量将出现不希望有的增加。为了避免不便之处，本发明的模拟器中的制动流体的积聚量控制为小于来自主气缸的制动流体的最大供给量。因此，当由于主电源或类似装置出现故障造成隔断件打开时，在制动踏板移动到后半个操作量区域时，主气缸的流体压力可以通过还没有积聚在模拟器中的制动流体而增加。这样，本发明可以从提供主气缸和模拟器之间的连通的流体路径中去除或省掉反作用力许用阀。此外，通过减少模拟器中的流体的积聚量，本发明可以减小模拟器的尺寸。

在一个实施例中，当隔断件在打开状态制动流体通过操作件操作预定的操作量在模拟器中积聚到预定的最大积聚量，然后操作件的操作量进一步增加而超过预定的操作量时，操作件的操作量与输出件的输出量的比率被控制为响应操作量的增加而增加。如果在主电源或类似装置出现故障的情况下，制动流体在操作件移动到后半个操作量区域时积聚，则将很难通过由施加到操作件的操作力产生的输出件的输出有效地增加流体压力。这就是本发明以下述方式构造而成的原因，其中当制动流体已经在模拟器中积聚到预定的最大积聚量后，一旦操作件的操作量增加而超过预定的操作量，则操作件的操作量与输出件的输出量的比率被控制为响应操作量的增加而增加。这样，本发明可以通过由施加到操作件的操作力产生的输出件的输出有效地增加流体压力，并通过如此增加的流体压力驱动制动缸。

根据本发明的另一个方面，提供有一种改进的制动设备，所述制动设备包括：操作件；制动缸；用于根据操作件的操作量或力电气控制制动力的制动力电气控制装置；用于产生制动流体的压力的主气缸；用于将操作件操作性地连接到主气缸的传动单元；以及用于隔断主气缸和制动缸之间的制动流体的连通的隔断件。在本发明中，传动单元包括通过输出件连接到主气缸的枢转杆以及使枢转杆和操作件相互连接的连接杆，而连接杆设置为在操作件从其非操作位置操作时由操作件拉动远离枢转杆。

因为连接杆设置为在操作件操作时由操作件拉动(而不是被按压或推动)，所以可以防止连接杆干扰操作件等。因此，在操作件的后半个操作量区域中，杠杆比可以随着操作件的操作量的增加而适当地增加，而不会造成连接杆干扰操作件。因此，例如，在主电源出现故障的情况下，可以相对于施加到操作件的操作力增加输出件的输出(操作力)。因此，本发明可以增加主气缸的流体压力，并允许制动缸通过如此增加的流体压力操作。

以下将说明本发明的实施例，但应该理解，本发明不局限于说明的实施例，本发明还可以为各种改进方式，而不脱离基本原理。本发明的范围只由附属权利要求确定。

附图说明

通过参照相应的附图，只通过实例详细说明本发明的某些优选实施例，其中：

图1是显示当设备在正常操作时本发明的制动设备的第一实施例的流体压力回路图；

图2是显示制动设备的第一实施例中所采用的操作量模拟器的剖视图；

图3A-3D是示意性地显示制动设备的第一实施例中所采用的制动踏板装置的性能的示意图；

图4是显示制动设备的第一实施例中的制动踏板装置的踏板操作量和杠杆比之间的关系的曲线图；

图5是显示当设备在非正常操作时本发明的制动设备的第一实施例的流体压力回路图；

图6是显示改进方式3的曲线图，即，踏板操作量和杠杆比之间的改进关系的曲线图；

图7是显示改进方式4的曲线图，即，踏板操作量和杠杆比之间的改进关系的曲线图；

图8是显示本发明的制动设备的第二实施例的流体压力回路图；

图9是显示本发明的制动设备的第三实施例的流体压力回路图；

图10是传统公知的制动踏板装置的侧视图；

图11A和图11B是示意性地显示传统公知的制动踏板装置的性能的示意图；以及

图12是显示传统公知的制动踏板装置的踏板操作量和杠杆比之间的关系曲线图。

具体实施方式

[第一实施例]

下面将参照图1，图1显示了当设备在正常操作时本发明的制动设备的第一实施例的流体压力回路。制动设备10包括：制动踏板装置11，所述制动踏板装置具有组装在其内的为悬垂式制动踏板12形式的操作件；用于将制动力施加到车辆的相应车轮上的多个制动缸14；能够根据施加到制动踏板12的操作量或腿部力量(操作力)电气控制制动力的制动力电气控制装置13；用于响应制动踏板12的操作产生流体压力的主气缸17；以及用于隔断主气缸17和制动缸14之间的制动流体的连通的一对断流阀(隔断件)18和19。制动力电气控制装置13包括电气的制动力产生部分15和控制部分16，这些将在后面详细说明。

下面将说明制动缸14，所述制动缸包括用于左前轮和右前轮的制动缸14a和14c以及用于左后轮和右后轮的制动缸14d和14b。制动踏板装置11将参照图2-5说明。

主气缸17为包括用于产生对应于腿部力量(操作力)的流体压力的两个第一流体压力室21和22的串联式气缸，其中车辆的操作者或驾驶者已经通过腿部力量按压制动踏板12，即，驾驶者已经将腿部力量施加到制动踏板12上。第一流体压力室21中的一个通过流体路径23a、23b、23c和23d连接到左前轮和右后轮的盘式制动装置25和26的制动缸14a和14b。另一个第一流体压力室22则通过流体路径24a、24b、24c和24d连接到右前轮和左后轮的盘式制动装置27和28的制动缸14c和14d。

为常开电磁阀的断流阀18中的一个设置在流体路径23a的中间部分，而也为常开电磁阀的另一个断流阀19设置在流体路径24a的中间部分。此外，制动力电气控制装置13的电气的制动力产生部分15设置在流体路径23a和23b之间以及流体路径24a和24b之间。

此外，ABS(防抱死制动系统)装置31设置在电气的制动力产生部分15和盘式制动装置25-28之间。操作量模拟器35通过为常闭电磁阀的反作用力许用阀34设置在从流体路径24a分支的流体路径32中。操作量模拟器35包括气缸36以及可滑动地配合在气缸36中且通常由弹簧37推动的活塞38。此外，在操作量模拟器35中，流体室39形成于气缸36的与弹簧37相对的部分中，且此流体室39与流体路径32连通。

电气的制动力产生部分15包括致动器41和气缸体42，且所述电气的制动力产生部分能够根据制动踏板12的操作量或腿部力量电气控制制动力。致动器41包括安装在电动机44的输出轴上的主动锥齿轮45、与主动锥齿轮45啮合的从动锥齿轮46以及由从动锥齿轮46驱动的滚珠螺杆机构47。

活塞51和52可滑动地配合在气缸体42中并在其返回或退回的方向上通常被各自的复位弹簧48和49推动。一对第二流体压力室53和54限定在各自的活塞51和52的前面。一个第二流体压力室53通过端口55a与流体路径23a连通，并通过端口56a与流体路径23b连通。另一个第二流体压力室54通过端口55b与流体路径24a连通，并通过端口56b与流体路径24b连通。

在电气的制动力产生部分15中，活塞51和52通过主动锥齿轮45、从动锥齿轮46以及滚珠螺杆机构47由电动机44的致动前进或朝前移动(在图中为向左)。通过活塞51和52的这种向前的运动，与流体路径23a和24a连通的端口55a和55b关闭，使得流体压力在第二流体压力室53和54中产生。如此产生的流体压力通过端口56a传送到流体路径23b，并通过端口56b传送到流体路径24b。

ABS装置31具有同样结构的两个通道，其中之一设置用于左前轮和右后轮的盘式制动装置25和26，而另一个设置用于右前轮和左后轮的盘式制动装置27和28。因此，下面的段落将只是代表性地说明设置用于左前轮和右后轮的盘式制动装置25和26的ABS装置31的一个通道。

设置用于左前轮和右后轮的盘式制动装置25和26的ABS装置31的一个通道包括为一对常开电磁阀形式的输入阀61以及设置在输入阀61和贮液器62之间的为一对常闭电磁阀形式的输出阀63。流体压力泵65通过一对止回阀64夹在贮液器62和流体路径23b之间，且此流体压力泵65通过电动机66驱动。

控制部分16设置用于控制断流阀18和19、反作用力许用阀34、电气的制动力产生部分15和ABS装置31。控制部分16接收与制动踏板12的操作量或腿部力量相对应的信号，并根据接收的信号电气控制电气的制动力产生部分15。

用于检测由主气缸17产生的流体压力的流体压力传感器71、用于检测传送到盘式制动装置25和26的流体压力的流体压力传感器72以及用于检测各个车轮的速度的车轮速度传感器73连接到控制部分16。

以下几行说明当制动设备10正常操作时的制动设备10的性能。当操作者通过将腿部力量(操作力)施加到制动踏板12操作制动踏板12时，每个都是常开电磁阀形式的断流阀18和19被消磁，而为常闭电磁阀形式的反作用力许用阀34激励为打开。

然后，设置在流体路径24a中的流体压力传感器71检测制动踏板12的按压，且响应从流体压力传感器71输出的按压检测信号启动电气的制动力产生部分15的致动器41，使得活塞51和52向前移动。

通过活塞51和52的这种向前移动，流体压力在第二流体压力室53和54的每个中产生。由此产生的流体压力通过ABS装置31的打开的输入阀61被传送到盘式制动装置25，26，27和28的制动缸14a，14b，14c和14d，从而制动各个车轮。

当电气的制动力产生部分15的活塞51和52稍微向前移动时，端口55a和55b由活塞51和52封闭，使得不仅液体路径23a和第二流体压力室53之间的连通中断，而且液体路径24a和第二流体压力室54之间的连通也中断。因此，可以防止在主气缸54中产生的流体压力被传送到盘式制动装置25，26，27和28。

此时，在主气缸17的另一个第一流体压力室22中产生的流体压力通过反作用力许用阀34被传送到操作量模拟器35的流体室39。操作量模拟器35的活塞38抵抗弹簧37的偏压力通过传送的流体压力移动。这样，不仅允许制动踏板12的相当大的操作量，而且还可以产生制动踏板12的模拟反作用力，使得可以有效地消除驾驶者不舒适的感觉。

电气的制动力产生部分15的致动器41的操作控制为使得通过流体压力传感器72检测的部分15的流体压力获得与通过流体压力传感器71检测的主气缸17的流体压力相应的水平。通过此控制，在盘式制动装置25，26，27和28中产生对应于施加到制动踏板12的腿部力量的制动力。

在制动设备10的制动操作期间，一些车轮可能存在增加的滑移率而进入“抱死趋向”。在此情况下，将根据车轮速度传感器73的输出检测已经进入到抱死趋向的车轮。

当已经检测到车轮的这种抱死趋向时，不仅每个都是常开电磁阀形式的断流阀18和19被激励而关闭，而且电气的制动力产生部分15都保持在操作状态，以保持驱动ABS装置31，从而避免车轮的抱死。

即，一旦任何一个车轮进入抱死趋向，则引导到车轮的制动缸14a，14b，14c和14d的输入阀61关闭，以中断从电气的制动力产生部分15到制动缸的流体压力的传送。在此状态下，出口阀63打开，以允许制动缸14a，14b，14c和14d的流体压力释放到贮液器62中，从而降低流体压力。

然后，输出阀63关闭以保持制动缸14a，14b，14c和14d的流体压力，从而降低制动力以防止车轮抱死。

因此，车轮速度恢复，使得滑移率下降。一旦滑移率下降，则输入阀61打开以增加制动缸14a，14b，14c和14d的流体压力，从而增加制动力。

然后，一旦由于流体压力的增加导致任何一个车轮进入抱死趋向，则重复流体压力的上述减少、保持和增加。通过流体压力的这种减少、保持和增加的重复，当适当控制车轮或防止车轮抱死时，该实施例产生最大可能的制动力。在流体压力的减少、保持和增加的重复期间，已经流进贮液器62中的制动流体返回到直接在上游的液体路径23b或24b。

在通过ABS装置31控制期间，断流阀18和19保持在关闭状态。这样，可以防止由于ABS装置31的操作造成的流体压力变化从主气缸17传送回到制动踏板12。

在设置有用于运行车辆和电动车辆的电动机的混和动力车中，进行以下控制以允许流体压力控制和再生制动之间的共同操作。

即，当已经确定通过按压制动踏板12使再生制动成为可能时，电气的制动力产生部分15不起作用，而再生制动的优先级超过流体压力控制，使得可以增强能量回收效率。

在再生制动执行期间，电气的制动力产生部分15的端口55a和55b保持打开。因此，断流阀18和19转换到关闭状态，使得可以防止在主气缸17中产生的流体压力传送到制动缸14a，14b，14c和14d。

应该注意，当任何一个车轮在再生制动执行期间已经进入到抱死趋向时，终止再生制动，并进行转换以通过ABS装置31控制。

图2是显示本发明的制动设备的第一实施例中的制动踏板装置11的侧视图。制动踏板装置11包括通过驾驶者给其施加腿部力量操作的制动踏板12以及相使制动踏板12和主气缸17相互连接的传动单元75。

制动踏板12包括可枢转地连接到安装支架76的杆部77以及固定到杆部77的下端部分的踏板78。杆部77具有通过第一枢轴81可枢转地连接到安装支架76的上端部分77a，且所述杆部具有邻接上端部分77a的上臂82。安装支架76为固定到车体的部件。

传动单元75包括可枢转地连接到安装支架76的枢转杆84、将枢转杆84连接到杆部77的上臂82的连接杆85以及连接到枢转杆84的推杆(输出件)86。

枢转杆84具有通过第二枢轴87可枢转地连接到安装支架76的下端部分84a。连接杆85具有通过第一连接销91可枢转地连接到枢转杆84的中间臂88的一个端部85a。连接杆85具有通过第二连接销92可枢转地连接到上臂82的另一个端部85b。

推杆86具有通过第三连接销93可枢转地连接到枢轴杆84的靠近中间臂88的一部分的后端部分86a。推杆86连接到主气缸17的活塞95。即，枢转杆84通过推杆86和第三连接销93连接到主气缸17的活塞95。

制动踏板装置11的性能可以如图3A-3D所示的方式示意表示。即，图3A-3D显示典型的制动设备(即，制动踏板装置的典型方式)101，其中使用与用于制动踏板装置11相同的附图标记和特征。

腿部力量F1施加到(作用到)制动踏板12的踏板78，使得制动踏板12绕着第一枢轴81顺时针枢转。更具体地，如图3A到3D所示，制动踏板12在踏板操作量区域0-S3中沿顺时针方向枢转(还参见图4)。

当制动踏板12如上所述在顺时针方向上枢转时，所述制动踏板通过第二连接销92如箭头A所示在远离枢转杆84的方向上强有力地拉动连接杆85(而不是按压连接杆85)。通过这种拉动，在驾驶者操作制动踏板12期间，连接杆85不会干扰制动踏板12。在箭头A的方向上，响应连接杆85的枢转运动，枢转杆84由连接杆85拉动，以便如箭头B所示在逆时针方向上绕着第二枢轴87枢转。

在箭头B的方向上，响应枢转杆84的枢转运动，推杆86如箭头C所示移动，使得主气缸17的活塞95在箭头C的方向上移动。在下文中，将推杆86的移动量(即，输出量)称为“推杆移动量”。

如上所述，典型的制动踏板装置101被构造成为连杆机构，所述连杆机构响应在操作量区域0-S3中驾驶者对制动踏板12的操作，通过如箭头A所示拉动(而不是按压)连接杆85使枢转杆84枢转，从而拉动枢转杆84。

即，典型的制动踏板装置101根据施加到制动踏板12的操作力拉动连接杆85和枢转杆84。换言之，连接杆85设置为在制动踏板12由驾驶者操作时由制动踏板12拉动。这样，在操作量区域0-S3中，可以避免制动踏板12、连接杆85、枢转杆84等之间出现不必要的干扰。

图4是显示制动设备的第一实施例中的踏板操作量和杠杆比之间的关系的曲线图，其中纵轴表示杠杆比，而横轴表示踏板操作量。杠杆比为制动踏板的操作量与连接到主气缸的推杆86的移动量的比率。

即，杠杆比＝制动踏板操作量/推杆移动量。制动踏板操作量表示从图3A中显示的0量到图3D中显示的S3量的范围内的制动踏板的操作量。

在踏板操作量区域0-S1中，如曲线G1所示，杠杆比随着踏板操作量的增加而减小。在踏板操作量区域S1-S2中，杠杆比随着踏板操作量的增加而增加。此外，在踏板操作量区域S2-S3中，杠杆比随着踏板操作量的增加而减小。即，本发明的制动设备中所采用的传动单元75为能够响应制动踏板12的运动，通过枢转杆84和连接杆85之间的角度和位置关系的变化改变杠杆比的机构。换言之，传动单元75的连杆机构被构造成为响应通过驾驶者操作的制动踏板12的运动改变杠杆比。

根据图4中的曲线G1，制动踏板装置11被设定为用于整个踏板操作量区域E1(即，S4-S5)。即，在此情况下，踏板操作量S4为制动踏板装置11的初始位置，即，操作开始位置。

由于制动踏板装置11的踏板操作量设定在如上所述的区域E1中，在整个区域E1的后半个操作量区域E2(具体地，靠近操作量S5的区域E3)中的杠杆比(即，制动踏板的操作量与推杆移动量的比率)可以响应踏板操作量的增加而增加。

如上所述，如图2所示的制动踏板装置11中的连接杆85被构造成为响应在操作量区域0-S3中操作者对制动踏板12的操作由制动踏板12拉动。即，连接杆85被设置为在制动踏板12在初始位置S4通过驾驶者操作时由制动踏板12拉动远离枢转杆84。这样，在制动踏板装置11的操作期间，在操作量区域E1(S4-S5)中可以避免诸如图3的制动踏板12、连接杆85和枢转杆84的各种零部件之间出现不必要的干扰。

此外，通过图2所示的制动踏板装置11的杠杆比中的允许变化，本实施例可以增加后半个操作量区域E2(具体地，靠近量S5的区域E3)中的杠杆比，同时例如通过改变连接杆85的长度或使用不同长度的连接杆85中所需的一个保持踏板操作量区域E1(即，制动踏板12的整个行程)在适当的长度。

图5是显示当设备在非正常操作时本发明的制动设备的第一实施例的流体压力回路的视图。在制动设备10中，电气的制动力产生部分15可能例如由于电源出现故障而变得无法操作。在此情况下，代替电气的制动力产生部分15中产生的流体压力根据主气缸17中产生的流体压力实现所需的制动。一旦电源出现故障，每个都是常开电磁阀形式的断流阀18和19自动打开，而常闭电磁阀形式的反作用力许用阀34自动关闭。同时，每个都是常开电磁阀形式的输入阀61自动打开，而每个都是常闭电磁阀形式的输出阀63自动关闭。

由于反作用力许用阀34关闭，可以防止在主气缸17的第一流体压力室21和22的每个中产生的流体压力被吸收在操作量模拟器35中。

此外，由于断流阀18和19以及输入阀61打开，而输出阀63关闭，所以在第一流体压力室21和22中产生的流体压力可以通过断流阀18和19、电气的制动力产生部分15的第二流体室53和54以及阀61驱动各车轮的制动装置25，26，27和28的制动缸14a，14b，14c和14d。因此，即使当电源出现故障时，也可以适当地产生所需的制动力。

当在此情况下制动力通过主气缸17的流体压力产生时，只通过施加到制动踏板12的腿部力量就可以使主气缸17的流体压力增加到所需的制动流体压力。

如图4所示，在后半个操作量区域E2(更具体地，靠近操作量S5的区域E3)中，制动踏板装置11可以响应踏板操作量的增加来增加杠杆比(即，踏板操作量与推杆移动量之比)。因此，推杆86响应施加到制动踏板12的给定腿部力量可提供较大的输出(按压力)。因此，即使当电源出现故障时，也可以将主气缸的流体压力增加到需要的制动流体压力，而不需要驾驶者施加大量的载荷，使得可以毫无困难的适当地产生需要的制动力。

此外，在前半个操作量区域E4中，制动踏板装置11可以使得杠杆比小于在后半个操作量区域E2中的杠杆比。因此，在前半个操作量区域E4中，可以通过制动踏板12的小操作量移动推杆86需要的量。结果，本实施例允许需要的踏板操作量(即，制动踏板12的所需行程)减少，从而保证良好的操作感。

[改进方式1]

虽然已经说明了上述制动设备10包括设置在液体压力回路中的反作用力许用阀34，以便当由于主电源或类似装置出现故障造成断流阀18和19保持打开时，防止流体压力被吸收到操作量模拟器35中，但本发明不局限于此，并且操作量模拟器35中的流体积聚量可以保持为小于来自主气缸17的流体的最大供给量。通过保持操作量模拟器35中的流体积聚量小于来自主气缸17的流体的最大供给量，当制动踏板12已经移动到后半个操作量区域E2(参见图4)，同时由于主电源或类似装置出现故障造成阀18和19打开时，主气缸17的流体压力可以通过还没有积聚在操作量模拟器35中的制动流体而增加。这样，可以从提供主气缸17和操作量模拟器35之间的连通的流体路径24a中去除或省略反作用力许用阀34，因此可以减少所需的部件的数量。此外，通过减少操作量模拟器35中的流体的积聚量，可以减小模拟器35的尺寸。

[改进方式2]

上述制动设备的改进方式1可以如下改进。即，制动设备的改进方式2可以被构造成，使得当在阀18和19处于打开状态的同时，制动踏板12已经操作到预定的操作量，使得制动流体积聚在操作量模拟器35中，达到预定的最大积聚量后，杠杆比(即，踏板操作量与推杆量之比)随着制动踏板12的操作量进一步增加超过预定的操作量而增加。

当制动流体积聚在操作量模拟器35中达到预定的最大积聚量后，可以响应踏板操作量的增加而增加杠杆比，由此可以有效地增加流体压力。这样，当驾驶者操作制动踏板12时，可以保证良好的操作感。

虽然上述已经说明了制动设备10的第一实施例，其中制动踏板装置11的踏板操作量和杠杆比之间的关系被设定为使得制动踏板装置11用在图4所示的曲线G1的踏板操作量区域E1中，但制动踏板装置11的踏板操作量和杠杆比之间的关系不局限于此。制动踏板装置11的踏板操作量和杠杆比之间的关系可以设定为图6显示的类似的改进方式3和图7中显示的改进方式4。

[改进方式3]

图6是显示改进方式3的曲线图，即，改进的踏板操作量和杠杆比之间的关系，其中纵轴表示杠杆比，而横轴表示踏板操作量。在此改进方式中，根据从制动踏板12的开始位置操作量S6到结束位置操作量S7的踏板操作量，杠杆比如曲线G2所示逐渐增加。

根据此改进方式3，杠杆比可以响应制动踏板12的整个踏板操作量区域E5的后半个操作量区域E6(具体地，靠近结束位置操作量S7的区域E7)中的踏板操作量的增加而增加。因此，此改进方式3中所采用的制动踏板装置可以提供与第一实施例的制动踏板装置11相同的有益效果。

[改进方式4]

图7是显示改进方式4的曲线图，即，改进的踏板操作量和杠杆比之间的关系，其中纵轴表示杠杆比，而横轴表示踏板操作量。在此改进方式中，根据从制动踏板12的开始位置操作量S8到结束位置操作量S9的踏板操作量，杠杆比如曲线G3所示以阶梯状增加。

根据此改进方式4，杠杆比可以响应制动踏板12的整个踏板操作量区域E8的后半个操作量区域E9(具体地，靠近结束位置操作量S9的区域E10)中的踏板操作量的增加而增加。因此，此改进方式4中所采用的制动踏板装置可以提供与第一实施例的制动踏板装置11相同的有益效果。

接下来，参照图8和图9，将说明本发明的制动设备的第二实施例。与第一实施例中类似的元件用同样的附图标记表示，且为了避免不必要的重复，与第一实施例相同的特征在此将不再说明。

[第二实施例]

图8是显示本发明的制动设备110的第二实施例的流体压力回路图。制动设备110包括：具有组装在其中的制动踏板12的制动踏板装置11；用于将制动力施加到左前轮和右前轮111和112的液压制动器116和117；能够根据制动踏板12的操作量或腿部力量(操作力)电气控制制动力的制动力电气控制装置120；以及用于响应制动踏板12的操作产生制动流体压力的主气缸17。

制动力电气控制装置120包括用于产生制动力和将该制动力施加到左前轮和右前轮111和112以及左后轮和右后轮113和114的电气的制动力产生部分121，122，123，124、以及用于根据制动踏板12的操作量或操作力控制制动力产生部分121，122，123和124的第一到第四控制部分126，127，128和129。

通过液压制动器116和117施加到左前轮和右前轮111和112的制动力被设定为腿部力量的1/6。液压制动器116和117每个都包括用于将制动力施加到左前轮和右前轮111和112中相应的一个的制动缸116a或117a。

通过电气的制动力产生部分121，122，123和124施加到左前轮和右前轮111和112以及左后轮和右后轮113和114的制动力被设定为腿部力量的1/6。通过电磁力产生制动力的电气的制动力产生部分121，122，123和124中的每个都包括用于将制动力施加到相应的一个车轮的制动缸121b，122b，123b或124b。

以下几行将说明处于正常操作的制动设备10的性能。当操作者通过将腿部力量(操作力)施加到制动踏板12操作制动踏板12时，在第一流体压力室21和22的每个中产生流体压力。

产生在第一流体压力室21和22中的一个中的流体压力通过流体路径131传送到用于右前轮112的液压制动器117，而产生在另一个第一流体压力室22中的流体压力通过流体路径132传送到用于左前轮111的液压制动器116。

因此，用于左前轮和右前轮111和112的液压制动器116和117被驱动，使得左前轮和右前轮111和112通过相应的制动缸116a和117a被制动。液压制动器116和117中的每个都向相应的左前轮或右前轮111或112提供为腿部力量的1/6的制动力。

产生在一个流体压力室21中的流体压力由第一流体压力传感器133检测，而通过传感器133输出的流体压力检测信号传送到第一和第三控制部分126和128。

根据传送的由传感器133输出的流体压力检测信号，第一和第三控制部分126和128中的每个都产生驱动信号并将该驱动信号输出到用于左前轮和左后轮111和113的电气的制动力产生部分121和123中相应的一个，使得电气的制动力产生部分121和123的电动机121a和123a中的每个都响应驱动信号被驱动。

通过电动机121a和123a的驱动，制动缸121b和123b在用于左前轮和左后轮111和113的电气的制动力产生部分121和123中被驱动，从而制动左前轮和左后轮111和113。电气的制动力产生部分121和123中的每个向相应的左前轮或左后轮111或113提供为腿部力量的1/6的制动力。

同样地，在另一个第一流体压力室22中产生的流体压力由第二流体压力传感器134检测，而由传感器134输出的流体压力检测信号传送到第二和第四控制部分127和129。

根据由传感器133输出的流体压力检测信号，第二和第四控制部分127和129中的每个都产生驱动信号并将该驱动信号输出到用于右前轮和右后轮112和114的电气的制动力产生部分122和124中相应的一个，使得电气的制动力产生部分122和124的电动机122a和124a中的每个都响应该驱动信号被驱动。

通过电动机122a和124a的驱动，制动缸122b和124b在用于右前轮和右后轮112和114的电气的制动力产生部分122和124中被驱动，从而制动右前轮和右后轮112和114。电气的制动力产生部分122和124中的每个向相应的右前轮或右后轮112或114提供为腿部力量的1/6的制动力。

即，在制动设备110的第二实施例中，为腿部力量的1/3的制动力可以通过用于左前轮111的液压制动器116和电气的制动力产生部分121提供到左前轮111，而为腿部力量的1/3的制动力可以通过用于右前轮112的液压制动器117和电气的制动力产生部分122提供到右前轮112。

同时，为腿部力量的1/6的制动力可以通过电气的制动力产生部分123提供到左后轮113，而为腿部力量的1/6的制动力可以通过电气的制动力产生部分124提供到右后轮114。

然而，在制动设备110中，由于电源或类似装置出现故障，电气的制动力产生部分121，122，123和124可能变得不能操作。在此情况下，只有液压制动器116和117通过主气缸17产生的流体压力被驱动，因此，由主气缸17产生的流体压力必须增加到一定的水平，使得只通过液压制动器116和117就可以实现所需的制动。

如图4所示，在后半个操作量区域E2(更具体地，靠近量S5的区域E3)中，制动踏板装置11可以响应踏板操作量的增加而增加杠杆比(即，踏板操作量与推杆移动量之比)。因此，允许推杆86响应施加到制动踏板12的给定的腿部力量提供更大的输出(按压力)。因此，本发明的第二实施例可以将由主气缸17产生的流体压力增加到一定的水平，使得可以只通过液压制动器116和117实现所需的制动，而不需要驾驶者施加大的载荷。此外，制动踏板装置110的第二实施例可以提供与制动设备10的第一实施例相同的有益效果。

[第三实施例]

此外，图9是显示本发明的制动设备140的第三实施例中的流体压力回路图。制动设备140包括：具有组装在其内的制动踏板12的制动踏板装置11；用于将制动力施加到车轮的制动缸14；能够根据制动踏板12的操作量或腿部力量(操作力)电气控制制动力的制动力电气控制装置141；用于响应制动踏板12的操作产生制动流体压力的主气缸17；以及用于隔断主气缸17和制动缸14之间的制动流体的连通的一对断流阀(隔断件)18和19。

制动力电气控制装置141包括用于响应制动踏板12的操作产生制动力的电气的制动力产生部分142以及用于根据制动踏板12的操作量或操作力控制制动力产生部分142的控制部分16。

通过电磁力产生制动力的制动力产生部分142包括根据控制部分16给出的信号被驱动的泵用电动机143以及由泵用电动机143驱动的泵144。

以下几行将说明当制动设备140正常操作时的制动设备140的性能。当操作者通过将腿部力量施加到制动踏板12操作制动踏板12时，断流阀18和19关闭，而反作用力许用阀34打开。由于断流阀18和19关闭，制动缸14与主气缸17断开。

同时，泵144由制动力产生部分142的泵用电动机143驱动，使得增加的流体压力传送到制动缸14，以驱动盘式制动装置25，27，28和26。在制动力产生部分142中，泵用电动机143被控制为使得由流体压力传感器146检测的流体压力保持在预定的范围内。

在盘式制动装置25，27，28和26操作期间，根据由流体压力传感器147检测的流体压力检测施加到制动踏板12的腿部力量(即，所需的制动力)。然后，确定施加到制动缸14的流体压力，使得可以获得对应于检测的腿部力量的制动力。

接着，以使作用在制动缸14上的实际流体压力与确定的流体压力相一致的方式控制流体压力控制阀装置151(即，增压线性阀152-155和减压线性阀156-159)。

在制动设备140的制动操作期间，一些车轮可能存在增加的滑移率而进入抱死趋向。在此情况下，将根据车轮速度传感器73的输出检测已经进入到抱死趋向的车轮。

一旦检测到车轮的这种抱死趋向，通过流体压力控制阀装置151进行ABS控制。即，当任何一个车轮已经进入到抱死趋向时，本实施例通过控制各增压线性阀152-155和减压线性阀156-159产生最大可能的制动力，同时限制车轮抱死。

当满足空气排放允许条件以允许空气从制动设备140的液体压力回路排出时，不仅安全阀161转换到打开状态，而且各增压线性阀152-155和减压线性阀156-159也转换到打开状态。同时，泵144由泵用电动机143驱动。

因此，蓄能器162和连接部分163彼此流体连通，使得高压操作流体通过泵144从蓄能器162射出。如此射出的操作流体通过增压线性阀152-155、减压线性阀156-159以及减压路径164供给到主气缸17的贮液器165中，使得空气从贮液器165中排出。当满足空气排出结束条件时结束上述空气排出控制。

在制动设备140中，电气的制动力产生部分142可能由于例如电源出现故障变得不能操作。在此情况下，根据在主气缸17中产生的流体压力，而不是在电气的制动力产生部分142中产生的流体压力，实现所需的制动。一旦电源出现故障，则断流阀18和19打开，而反作用力许用阀34关闭。同时，增压线性阀152-155和减压线性阀156-159关闭。

由于反作用力许用阀34关闭，可以防止在主气缸17的第一流体压力室21和22的每个中产生的流体压力被吸收到操作量模拟器35中。

此外，由于断流阀18和19打开且增压线性阀152-155和减压线性阀156-159关闭，所以在第一流体压力室21和22中产生的流体压力通过断流阀18和19可以驱动用于左前轮和右前轮的制动装置25和27的制动缸14a和14c。因此，即使当电源出现故障时，也可以适当地产生所需的制动力。

当制动力将通过主气缸17的流体压力产生时，必须将主气缸的流体压力增加到需要的制动流体压力，只需要通过驾驶者施加到制动踏板12的腿部力量就可以达到需要的制动流体压力。

如图4所示，在后半个操作量区域E2(更具体地，靠近量S5的区域E3)中，制动踏板装置11可以响应踏板操作量的增加而增加杠杆比(即，踏板操作量与推杆移动量之比)。因此，允许推杆86响应施加到制动踏板12的给定的腿部力量提供更大的输出(按压力)。因此，第三实施例可以将由主气缸17产生的流体压力增加到需要的制动水平，而不需要驾驶者施加大的载荷。此外，制动踏板装置140的第三实施例可以提供与制动踏板设备10的第一实施例相同样的有益效果。

虽然以上已经说明了第一、第二和第三实施例10、110和140，其中制动踏板装置11的传动单元75使用连杆机构以允许改变杠杆比，但本发明不局限于此，杠杆比也可以通过不是连杆机构的任何适合的机构而改变，例如，采用齿轮、凸轮或类似机构。在另一种可供选择的方式中，杠杆比也可以通过连杆的枢转点或推杆的输出点通过致动器移动的结构来改变。

此外，虽然如上已经说明了使用悬垂形式的制动踏板12的第一、第二和第三实施例10、110和140，但本发明不局限于此，制动踏板可以为安装在车辆的车地板部分上的通常所说的风琴型(organ type)。此外，虽然已经如上说明了作为制动设备的操作件的制动踏板12，但本发明不局限于此，该制动踏板可以使用手动操作的操作杆。

此外，虽然已经如上说明了使用断流阀18和19作为隔断件的第一、第二和第三实施例10、110和140，但隔断件可以不是断流阀18和19。例如，图1显示的气缸体42的端口55a和55b可以代替断流阀18和19用作断流阀，只要在ABS控制等期间端口55a和55b通过各自的活塞51和52关闭即可。

工业适用性

本发明适用于设置有具有通过传动单元相互连接的操作件和主气缸的制动设备的汽车。

Claims

1.一种制动设备，包括：

操作件；

制动缸；

制动力电气控制装置，所述制动力电气控制装置用于根据所述操作件的操作量或力电气控制制动力；

用于产生制动流体的压力的主气缸；

用于将所述操作件操作性地连接到所述主气缸的传动单元；

隔断件，所述隔断件用于隔断所述主气缸和所述制动缸之间的制动流体的连通；

模拟器，所述模拟器用于在所述隔断件在打开状态时积聚从主气缸供给的制动流体；和

反作用力许用阀，所述反作用力许用阀设置在提供所述主气缸和所述模拟器之间的连通的流体路径中，

其中，所述传动单元是能够改变该传动单元的连接到所述主气缸的输出件的输出量和所述操作件的操作量之间的比率的机构，

其中，在所述操作件的后半个操作量区域中，通过所述传动单元将所述操作件的操作量与所述输出件的输出量的比率控制为响应所述操作件的操作量的增加而增加，以及

其中，在所述模拟器中的制动流体的积聚量被控制为比来自所述主气缸的制动流体的最大供给量小。

2.根据权利要求1所述的制动设备，其中，通过所述传动单元将所述操作件的操作量与所述输出件的输出量的比率控制为在所述操作件的前半个操作量区域中比在所述操作件的后半个操作量区域中小。

3.根据权利要求1所述的制动设备，其中，当所述隔断件在打开状态制动流体通过所述操作件操作预定的操作量在所述模拟器中积聚到预定的最大积聚量并且然后所述操作件的操作量进一步增加而超过所述预定的操作量时，所述操作件的操作量与所述输出件的输出量的比率被控制为响应所述操作量的增加而增加。

4.根据权利要求1所述的制动设备，其中：

所述传动单元包括通过所述输出件连接到所述主气缸的枢转杆以及使所述枢转杆和所述操作件相互连接的连接杆，以及

所述连接杆设置为在所述操作件从其非操作位置操作时由所述操作件拉动远离所述枢转杆。