CN104334423A - 车辆制动系统 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于提供一种能够在制动减弱发生时确保所需的摩擦制动力的车辆制动系统。该车辆制动系统设置有:缸(11、12);输出活塞(14、15),该输出活塞(14、15)可滑动地设置在缸内;输入活塞(13),该输入活塞(13)远离输出活塞可滑动地设置在缸内,并且该输入活塞(13)限定了分离室(1B);制动操作构件(10),该制动操作构件(10)与输入活塞的后端连通;反作用力产生器,该反作用力产生器与分离室连通并将弹性反作用力施加至制动操作构件;分离锁定阀(22),该分离锁定阀(22)打开或封闭连接分隔室与反作用力产生器的管路;减弱状态判断单元(6),该减弱状态判断单元(6)判断摩擦制动是否处于减弱状态下;以及摩擦制动控制单元(6),该摩擦制动控制单元(6)在摩擦制动处于减弱状态下时关闭分离锁定阀,从而改变为减弱模式。
Description
技术领域
本发明涉及一种控制待施加至车辆的摩擦制动力的车辆制动系统。
背景技术
作为控制待施加至车辆的摩擦制动力的车辆制动系统的示例,已知一种在专利文献1中公开的车辆制动系统。该车辆制动系统配备有主缸装置,该主缸装置在输入活塞和输出活塞处于彼此分离的状态下时通过驱动输出活塞来操作由蓄压器和线性阀在输出活塞上产生的伺服压力。
引用列表
专利文献
专利文献1:JP2012-16984A
发明内容
本发明要解决的技术问题
此处应当指出的是,除非将与在非制动减弱期间要供给的制动流体相比充足的制动流体供给至主缸装置,否则在制动减弱期间不能获得所需的摩擦制动力。然而,专利文献1没有公开关于在制动减弱情况下的控制的内容。
因此,本发明是在考虑了以上提到的情况下做出的,并且本发明的目的在于提供一种可以在制动减弱的情况下确保所需的摩擦制动力的车辆制动系统。
该问题的解决方案
根据与权利要求1相关联的本发明的车辆制动系统的特征在于用于通过向摩擦制动装置的轮缸供给制动流体而由摩擦制动装置在车辆的车轮处产生摩擦制动力的车辆制动系统包括:主缸(1),该主缸(1)连接至轮缸;输出活塞(14),该输出活塞(14)设置在主缸中并且能够在主缸中可滑动地移动,输出活塞通过限定在主缸中的伺服室中的液压压力驱动并且可变地改变填充有要被供给至轮缸的制动流体的主室(1D)的容积;输入活塞(13),该输入活塞(13)在输出活塞的后部处设置在主缸中并且能够在主缸中可滑动地移动,输入活塞(13)限定了待由在主缸中的制动流体填充的位于输出活塞与输入活塞之间的分离室(1B),输入活塞能够通过制动操作构件的操作而操作;分离锁定阀(22),该分离锁定阀(22)用于封闭或打开分离室;伺服压力产生部(4),该伺服压力产生部(4)用于在伺服室中产生伺服压力;减弱状态判断部(6),该减弱状态判断部(6)用于判断摩擦制动装置是否处于减弱状态下;以及摩擦制动控制部(6),该摩擦制动控制部(6)用于在摩擦制动装置被减弱状态判断部判定为处于减弱状态下时通过分离锁定阀封闭分离室。
根据权利要求2的本发明的特征在于除权利要求1的特征以外,摩擦制动控制部在摩擦制动装置被减弱状态判断部判定为处于减弱状态下时执行预充压控制,该预充压控制通过伺服压力产生部在伺服室中产生预充压力,其中,预充压力为用于使输出活塞相对于输入活塞行进预定距离的压力。
根据权利要求3的本发明的特征在于除权利要求2的特征以外,当摩擦制动装置处于减弱状态下时,摩擦制动力的必要量被设定为通过制动操作构件在可允许的范围内的操作来获得。
与权利要求4相关联的本发明的特征在于除权利要求2或3的特征以外,摩擦制动控制部在制动操作构件未被操作时执行预充压控制。
与权利要求5相关联的本发明的特征在于在权利要求1至4中的任一项中,该车辆制动系统还包括用于检测制动操作构件的制动操作量的制动操作量检测部(72),其中,当摩擦制动装置被判定为处于减弱状态时,摩擦制动控制部控制伺服压力产生部响应于由制动操作量检测部检测到的制动操作构件的制动操作量而在伺服室中产生伺服压力。
与权利要求6相关联的本发明的特征在于在权利要求5中,在伺服压力超过预定极限值时,摩擦制动控制部控制伺服压力产生部以限制伺服压力的与制动操作构件的操作量的增大量相关的升高。
与权利要求7相关联的本发明的特征在于在权利要求1至6中的任一项中,该车辆制动系统还包括:再生制动装置,该再生制动装置能够在车轮处产生再生制动力;以及再生制动控制部,该再生制动控制部用于在摩擦制动装置被减弱状态判断部被判定为处于减弱状态下时限制通过再生制动装置产生的再生制动力的量。
本发明的有益效果
根据权利要求1的本发明,在摩擦制动装置被判定为处于减弱状态下时分离室由分离锁定阀封闭。因此,分离室变为处于流体紧密的状态下,并且因此,分离室中的制动流体变为刚性体状态。因此,输出活塞移动了与协作地连接至制动操作构件的输入活塞的冲程对应的量。主室的容积通过输入活塞的冲程量来改变。如所说明的,在摩擦制动装置的制动减弱状态下,可以防止输入活塞相对于输出活塞的移动,从而将响应于制动操作构件的操作量传送从主室流出的制动流体,这可以确保所需的摩擦制动力。
根据与权利要求2相关联的本发明,当摩擦制动装置被判定为处于制动减弱状态下时,执行在伺服室中产生预充压力的预充压控制以使输出活塞相对于输入活塞行进。在摩擦制动装置被判定为处于减弱状态下时(在摩擦制动装置的减弱情况下),在没有执行预充压控制时,可以将比待从主室供给至轮缸的制动流体更大的制动流体从主缸供给至轮缸。因此,在这种状态和控制下可以在摩擦制动装置中产生更大的摩擦制动力。
根据与权利要求3相关联的本发明,当摩擦制动装置处于减弱状态下时,摩擦制动力的必要量被设定为通过制动操作构件在可允许的范围内的操作来获得。因此,当摩擦制动装置处于减弱状态下时,可以通过制动操作构件在这种可允许的范围内的操作的操作确定地产生这种必要量的摩擦制动力。
根据权利要求4的本发明,在制动操作构件没有被操作时执行预充压控制。因此,输出活塞可以在制动操作构件的操作被操作之前相对于输入活塞确定地行进。因此,可以通过制动操作构件在可允许的范围内的操作确定地产生必要量的摩擦制动力。
根据权利要求5的本发明,当摩擦制动装置被判定为处于减弱状态下时,响应于制动操作构件的操作量在伺服室中产生了伺服压力。因此,在摩擦制动装置处于减弱状态下时,除通过车辆的操作者的操作力以外,还可以将与伺服压力对应的力施加在输出活塞上。换句话说,通过借助于施加与伺服压力对应的力来辅助车辆的操作者的操作力,可以获得更大的摩擦制动力。
根据权利要求6的本发明,在伺服压力超过预定极限值时限制了伺服压力的与制动操作构件的操作量的增大量相关的升高。因此,可以限制制动操作构件的刚性感的下降,该刚性感的下降来源于分离室的封闭以及响应于制动操作构件的操作量产生的伺服压力。
根据权利要求7的本发明,当摩擦制动装置被判定为处于减弱状态下时,可以限制再生制动力的产生,并且分离室被流体紧密地封闭并且产生了响应于制动操作构件的操作量的伺服压力。因此,制动操作构件的刚性感的下降来源于因车辆减速而用来自再生制动力的制动力代替了摩擦制动力。
附图说明
图1为根据本发明的实施例的安装有车辆制动系统的混合动力车辆的实施例的总体视图。
图2为示出了根据本发明的实施例的车辆制动系统的配置的局部截面图。
图3为示出了根据本发明的实施例的调节器的结构的截面图。
图4为示出了根据第一示例的减弱模式控制过程的流程图,其中,该流程图示出了由在图1中示出的制动ECU所执行的控制程序。
图5为示出了输入活塞的位移量与伺服压力之间的关系的曲线图。
图6为示出了下压力与主压力之间的关系的曲线图。
图7为根据第二示例的减弱模式控制过程的流程图,该流程图示出了由在图1中示出的制动ECU所执行的控制程序。
图8为示出了在正在执行预充电控制以及未执行预充电控制的情况下制动流体供给量与轮缸压力之间的关系的曲线图。
具体实施方式
<对混合动力车辆的说明>
下文将参照附图对本发明的实施例进行说明。安装有摩擦制动单元B(车辆制动系统)的混合动力车辆(下文简单地被称作车辆)为如下一种车辆:在该车辆中,例如前左轮Wfl和前右轮Wfr由混合动力系统驱动。车辆配备有发动机50和马达502。来自发动机501的驱动力经由动力分流机构503和动力传递机构504传递至驱动轮。来自马达502的驱动力经由动力传递机构504传递至驱动轮。
车辆配备有逆变器506。该逆变器506将马达502与发电机505及电池507之间的电压转换为DC(直流)电流源。发动机ECU 8基于来自混合动力ECU 9的指令调节发动机506的旋转速度。混合动力ECU 9通过逆变器506控制马达502和发电机505。混合动力ECU 9连接至电池507以监测电池507的充电状态和充电电流。
再生制动装置A由以上说明的发电机505、换流器506以及电池507形成。再生制动装置A基于稍后进行说明的“目标再生制动力”在前左轮Wfl和前右轮Wfr处产生再生制动力。图1中的实施例示出了分离地形成的马达502和发电机505,然而,马达和发电机可以以单件的形式形成,这就是所谓的马达/发电机。
在每个车轮Wfl、Wfr、Wrl和Wrr附近,设置有分别与各自对应的轮Wfl、Wfr、Wrl和Wrr一起旋转的对应的制动盘DRfl、DRfr、DRrl和DRrr以及通过将制动片(未示出)推动到制动盘上来产生摩擦制动力的摩擦制动装置Bfl、Bfr、Brl和Brr。每个摩擦制动装置Bfl、Bfr、Brl和Brr均配备有将制动片推动到制动盘DRfl、DRfr、DRrl和DRrr上的各自对应的轮缸WCfl、WCfr、WCrl和WCrr。
在车辆中,设置有加速踏板20和加速传感器73。加速传感器73检测加速踏板20的操作量(下文被称作“加速操作量”)并将检测信号发送至混合动力ECU 9。混合动力ECU 9基于由加速传感器73检测的加速操作量来计算“请求驱动力”。
(对车辆制动系统的说明)
如图2中所示,根据该实施例的摩擦制动单元B(车辆制动系统)包括主缸装置1、反作用力产生装置2、分离锁定阀22、反作用力阀3、伺服液压压力产生装置4、ABS 53、制动ECU 6以及待与制动ECU 6通信的各种类型的传感器72至75。
如在图1中所示,摩擦制动单元B在每个车轮中均包括车轮速度传感器Sfl、Sfr、Srl和Srr。车轮速度传感器Sfl、Sfr、Srl和Srr设置在每个车轮Wfl、Wfr、Wrl和Wrr附近,并且每个车轮速度传感器均输出具有响应于每个轮Wfl、Wfr、Wrl和Wrr的旋转的频率的脉冲信号并将该信号发送至制动ECU 6。
(对主缸的说明)
主缸装置1经由导管52和51以及ABS 53连接至轮缸WCfl、WCfr、WCrl和WCrr。主缸装置1向ABS 53供给制动流体,并且进一步地,该制动流体被供给至每个轮缸WCfl、WCfr、WCrl和WCrr。主缸装置1主要由主要缸11、盖缸12、输入活塞13、第一输出活塞14以及第二输出活塞15形成。
主要缸11形成为在一个端部处具有开口并且在另一端部处具有底表面的大致带底圆筒形形状。下文中,主缸的方向在其后端侧被称为开口侧并且在其前端侧被称为底表面侧(封闭侧)。主要缸11中包括中间壁111,该中间壁111将主要缸11的内部分成两部分:开口侧(后侧)和底表面侧(前侧)。换句话说,在缸11的内周表面(inner peripheral surface)的中间部分处,沿轴线方向形成有中间壁111,中间壁111在周向方向上的整个外围上的轴向方向(前/后方向)上延伸。中间壁111的内周向表面(inner circumferential surface)设置有通孔111a。
主要缸11中包括小直径部112(前部)和小直径部113(后部),在该小直径部112和小直径部113处,主要缸11的内径小于中间壁111的向前位置处的剩余部分。换句话说,小直径部112、113从主要缸11的一部分的内周向表面突出。稍后将进行说明的输出活塞14和15设置在主要缸11内部并且能够沿轴向方向以可滑动的方式移动。稍后还将对连接缸的内侧与外侧的端口进行说明。
盖缸12包括近似圆筒形部121和杯状盖部122。圆筒形部121设置在主要缸11的后端处并以同轴的方式配装到主要缸11的开口中。圆筒形部121的前部部分121a的内径形成得比后部部分121b的内径更大。此外,前部部分121a的内径形成得比中间壁111的通孔111a的内径更大。
盖部122组装至主要缸11的后端部以及圆筒形部121的外周表面,以覆盖主要缸11的开口以及圆筒形部121的后端侧开口。通孔122a形成在盖部122的后部的中央部处。盖部122由能够沿轴向方向压缩的弹性材料制成。盖部122的底壁沿向后方向偏置。
输入活塞13构造成响应于制动踏板10的操作在盖缸12内以可滑动的方式移动。输入活塞13在稍后进行说明的第一输出活塞14的突出部142的后部处、以与突出部142分离的方式可滑动地设置在盖缸12中。以大致带底圆筒形形状形成的输入活塞13在其前部部分处具有底表面并且在其后部部分处具有开口。形成输入活塞13的底表面的底壁131具有比输入活塞13的其他部分更大的直径。输入活塞13的底壁131设置成定位在圆筒形部121的前部部分121a的内后端处,并且输入活塞13能够沿轴向方向在圆筒形部121的后端部121b内以可滑动且流体紧密的方式移动。
可操作地连接至制动踏板10的操作杆10a插入输入活塞13中。枢轴10b设置在操作杆10a的尖端(前端)处,使得枢轴10b可以朝前侧推动输入活塞13。操作杆10a的后端朝外侧突出穿过输入活塞13的开口以及盖部122的通孔122a,并且连接至制动踏板10。操作杆10a响应于对制动踏板10的操作而移动。更具体地,操作杆10a在制动踏板10被下压时沿向前方向行进同时在轴向方向上越过部分122。因此,制动踏板10将由车辆的操作者向其施加的操作力(下压力)传递至输入活塞13。输入活塞13随后响应于操作杆10a的向前运动而行进。
第一输出活塞14在输入活塞13的前部部分处设置在主要缸11中,并且该第一输出活塞14能够沿轴向方向以可滑动的方式移动。详细地,第一输出活塞14包括第一加压活塞部141和突出部142。第一加压活塞部141在中间壁111的向前位置处同轴地设置在主要缸11内。第一加压活塞部141以在其前部部分处具有开口并且在其后部部分处具有伺服压力接收部141a的大致带底圆筒形形状形成。换句话说,加压活塞部141包括伺服压力接收部141a和周壁部141b。
伺服压力接收部141a设置在主要缸11中,并且能够沿轴向方向滑动且流体紧密地设置在该主要缸11中。换句话说,伺服压力接收部141a设置在第一加压活塞部141的外周的整个周表面上并沿外周向方向突出。伺服压力接收部141a以与中间壁111的前端表面相对的方式定位。周壁部141b形成为具有圆筒形形状,该圆筒形形状具有比伺服压力接收部141a更小的直径并从与其同轴的伺服压力接收部141a的前端表面沿向前方向延伸。周壁部141b的前部部分设置在小直径部112内并且能够沿轴向方向滑动以及以流体紧密的方式移动。周壁部141b的后部部分与主要缸11的内周表面分离。
突出部142是从第一加压活塞部141的后端表面的中央部突出的柱状部。突出部142形成为具有比第一加压活塞部141更小的直径并且穿过中间壁111的通孔111a以可轴向滑动的方式设置。应当指出的是,在突出部142的外周表面与通孔111a的内周表面之间设置有密封构件。密封构件附接至通孔111a并与突出部142的整个外周表面流体紧密地接触。突出部142的后端部穿过通孔111a突出到圆筒形部121的内部空间中。突出部142的后端部与圆筒形部121的内周表面分离。突出部142的后端表面与输入活塞13的底壁131以其间的预定距离分离。第一输出活塞14通过由弹簧材料制成的偏置构件143沿向后方向偏置。
此处应当指出的是,待由制动流体填充的“伺服室1A”由第一加压活塞部141的伺服压力接收部141a的后端表面、中间壁111的前端表面、主缸的在中间壁111的前侧处的内周表面、以及突出部142的外周表面限定。待以制动流体填充的分离室1B由中间壁111的后端表面、输入活塞13的外表面、圆筒形部121的前部部分121a的内周表面以及突出部142限定。反作用力室1C由小直径部112的后端表面(包括密封构件91)、周壁部141b的外周表面、伺服压力接收部141a的前端表面、周壁部141b、以及主要缸11的内周表面限定。
第二输出活塞15在第一输出活塞14的向前位置处同轴地设置在主要缸11内。第二输出活塞15形成为在前侧处具有开口并且在后侧处具有底壁(第二加压活塞部151)的管形形状。换句话说,第二输出活塞15由管状的第二加压活塞部151以及从第二加压活塞部151向前突出的周壁部152形成。第二加压活塞部151在第一输出活塞14的前部处设置在小直径部112与113之间。第二输出活塞部15的包括第二加压活塞部151的后部部分与主要缸11的内周表面分离。周壁部152呈圆筒形形状并且从第二加压活塞部151的外缘沿向前方向同轴地延伸。周壁部152沿轴线方向以可轴向滑动且流体紧密的方式设置在小直径部113中。第二输出活塞15通过由例如线圈制成的偏置构件153沿向后方向偏置。
第一主室1D由第二输出活塞15的外侧表面、第一输出活塞14的前端表面、第一输出活塞14的内侧表面、小直径部112(包括密封构件92)的前端表面、小直径部113的后端表面、以及主要缸11在小直径部112与113(中间壁111的前部)之间的内周表面部限定。此外,第二主室1E由主要缸11的内底表面111d、第二输出活塞15的前端表面、第二输出活塞15的内侧表面、小直径部113(包括密封构件94)的前端表面以及主要缸11的内周表面限定。
第一输出活塞14由伺服室1A中的压力来驱动以改变第一主室1D的容积,此外,第二输出活塞15由第一主室1D中的压力(伺服室1A中的压力)来驱动以改变第二主室1E的容积。
在主缸装置1处形成有连接主缸装置1的内侧与外侧的端口11a至11i。端口11a在中间壁111的向后位置处形成在主要缸11处。端口11b与端口11a相对地在轴向方向上的大约相同的位置处形成在主要缸11处。端口11a和端口11b通过形成在主要缸11的内周向表面与圆筒形部121的外周向表面之间的空隙连通。端口11a连接至导管161。端口11b连接至储室171。因此,端口11a连接至储室171。
端口11b经由在圆筒形部121和输入活塞13处形成的通道18与分离室1B连通。通过通道18的流体连通在输入活塞13向前移动时被中断。换句话说,在输入活塞13向前移动时,分离室1B与储室171彼此断开连接。
端口11c形成在端口11a向前的位置处并连接分离室1B与导管162。端口11d形成在端口11c向前的位置处并连接伺服室1A与导管163。端口11e形成在端口11d向前的位置处并连接反作用力室1C与导管164。
端口11f形成在小直径部112的密封构件91与92之间并连接储室172与主要缸11的内侧。端口11f经由在第一输出活塞14处形成的通道144与第一主室1D连通。通道144形成在密封构件92略微向后的位置处,使得端口11f和第一主室1D在第一输出活塞14向前移动时彼此断开连接。
端口11g形成在端口11f向前的位置处并连接第一主室1D与导管51。端口11h形成在小直径部113的密封构件93与94之间并连接储室173与主要缸11的内侧。端口11g经由在第二输出活塞15处形成的通道154与第二主室1E连通。通道154形成在密封构件94略微向后的位置处,使得端口11g与第二主室1E在第二输出活塞15向前移动时彼此断开连接。端口11i形成在端口11h向前的位置处并连接第二主室1E与导管52。
在主缸装置1内适当地设置诸如O型环之类(参见图中的黑点)的密封构件。密封构件91、92设置在小直径部112处并与第一输出活塞14的外周向表面流体紧密地接触。类似地。密封构件93、94设置在小直径部113处并与第二输出活塞15的外周向表面流体紧密地接触。另外,在输入活塞13与圆筒形部121之间设置有密封构件。
设置在制动踏板10附近的冲程传感器72检测制动踏板10的操作量(下压量)并将检测结果传送至制动ECU 6。由于制动踏板10连接至输入活塞13的后端,因此冲程传感器72最终检测相对于输入活塞13在轴向方向上(在轴线方向上的位置)的位移量。
(反作用力产生装置2)
反作用力产生装置2设置有冲程模拟器21,并且该反作用力产生装置2为用于反抗操作者下压制动踏板10的操作力而产生反作用力的装置。冲程模拟器21响应于制动踏板10的操作力在分离室1B和反作用力室1C中产生反作用力液压压力,使得可以再次产生正常制动装置的制动操作感(下压感)。一般来说,冲程模拟器21以活塞212在被允许在缸211中可滑动地移动的同时配装到缸211中的方式构造,并且先导液压室214形成在通过压缩弹簧213沿向前方向偏置的活塞212的向前位置处。冲程模拟器212经由导管164和端口11e连接至反作用力室1C,并且还经由导管164连接至分离锁定阀22和反作用力阀3。
(分离锁定阀22)
分离锁定阀22为常闭式电磁阀(线性阀),并且其打开及关闭是由制动ECU 6控制的。分离锁定阀22设置在导管164与导管162之间以用于建立或中断其间的流体连通。分离锁定阀22为用于建立或中断分离室1B与反作用力室1C之间的连通的阀。换句话说,分离锁定阀22将分别连接分离室1B和冲程模拟器21的导管162和164打开或关闭。
压力传感器73主要检测分离室1B的液压压力以及反作用力室1C的液压压力(反作用力的压力)并且连接至导管164。压力传感器73在分离锁定阀22处于打开状态下时检测分离室1B和反作用力室1C的液压压力。另一方面,压力传感器73在分离锁定阀22处于关闭状态下时检测反作用力室1C中的压力。
(反作用力阀3)
反作用力阀3为常开式电磁阀并且构造成使得其打开及关闭是由制动ECU 6控制的。反作用力阀3设置在导管164与导管161之间以用于建立或中断导管161与导管164之间的流体连通。因此,反作用力阀3建立了分离室1B和反作用力室1C与储室171之间的连通。
(对分离锁定阀22和反作用力阀3的控制)
下文将对执行制动操作下通过制动ECU 6对反作用力阀3和分离锁定阀22的控制进行说明。输入活塞13在制动踏板10被下压时行进以使通道18的连通中断,从而使储室171与分离室1B之间的连通中断。同时,反作用力阀3关闭(从打开状态至关闭状态),并且因此分离锁定阀22打开(从关闭状态至打开状态)。由于反作用力阀3的关闭,反作用力室1C与储室171之间的连通被中断。由于分离锁定阀22的打开,建立了分离室1B与反作用力室1C之间的连通。换句话说,由于输入活塞13行进并且反作用力阀3关闭,因此分离室1B和反作用力室1C与储室171断开连接。响应于输出活塞14的行进而流入或流出反作用力室1C的流体的量被控制得与经由突出部142流入或流出分离室1B的流体相同。因此,冲程模拟器21响应于制动踏板的冲程量在分离室1B和反作用力室1C中产生反作用力。这意味着响应于输入活塞13的冲程量(制动踏板10的下压量)的反作用力通过冲程模拟器21施加至连接至输入活塞13的制动踏板10。
应当指出的是,突出部142的尖端表面的区域与伺服压力接收部141a面向反作用力室1C的表面的区域相同。因此,当反作用力阀3处于关闭状态下并且分离锁定阀22处于打开状态下时,由于分离室1B中的内部压力与反作用力室1C中的内部压力相同,因此,施加在突出部142的尖端表面的区域上的力与施加在伺服压力接收部141a面向反作用力室1C的表面的区域上的力相等,并且甚至在车辆的操作者下压制动踏板10并且分离1B与反作用力室1C的内部压力从而升高时,第一输出活塞14也将不会移动。此外,由于突出部142的尖端表面的面积与伺服压力接收部141a面向反作用力室1C的表面的面积相同,因此,甚至在第一输出活塞14移动时,流入冲程模拟器21中的流体量也不改变,分离室1B中的反作用力压力也不改变。因此,传递至制动踏板10的反作用力也不改变。
(伺服压力产生装置4)
伺服压力产生装置4主要包括减压阀41、增压阀42、压力供给部43以及调节器44。减压阀41为常开式电磁阀,并且减压阀41下游的流动通道中的液压压力由制动ECU 6通过线性地控制流动通道的打开面积来控制。减压阀41的一个端口经由导管411连接至导管161,并且减压阀41的另一端口连接至导管413。更具体地,减压阀41的该一个出口/入口端口经由导管411、161和端口11a、11b与储室171连通。增压阀42为常闭式电磁阀,并且增压阀42的下游侧的流动通道中的液压压力由制动ECU 6通过线性地控制流动通道的打开面积来控制。增压阀42的一个端口连接至导管421,并且增压阀42的另一端口连接至导管422。
压力供给部43为用于向调节器44供给高加压制动流体的装置。压力供给部43主要包括蓄压器431、液压压力泵432、马达433以及储室434。
蓄压器431蓄积由液压压力泵432所产生的液压压力。蓄压器431经由导管431a连接至调节器44、压力传感器75以及液压压力泵432。液压压力泵432连接至马达433和储室434。液压压力泵432通过驱动马达433将在储室434中储积的制动流体供给至蓄压器431。压力传感器75检测蓄压器431中的压力。压力的检测值与蓄压器431中蓄积的制动流体的消耗量相关。除制动流体的消耗量的相关量外,作为通过利用蓄压器431中的制动流体的增大的压力的伺服压力或者随着伺服压力的增大而增大的增大反作用力压力也作为压力传感器所检测的值的示例。
当压力传感器75检测到蓄压器的压力减小至等于小于预定值的值时,马达433基于来自制动ECU 6的控制信号被驱动,并且液压压力泵432向蓄压器431供给制动流体以将压力能量能恢复至该预定值。
调节器44为一般类型的调节器,只是向这种一般类型的调节器增加了子活塞446。如在图3中所示,调节器44主要由缸441、球阀442、偏置部443、阀座部444、控制活塞445以及子活塞446来构造。
缸441包括缸壳体441a和盖构件441b,其中,该缸壳体441a以在其一端处(在图3中的右侧处)具有底表面的大致带底圆筒形形状形成,该盖构件441b封闭缸壳体441a的开口(在图3中在其左侧处)。在图3中盖构件441b形成为横截面为大致U形。然而,调节器44此处在该实施例中被说明为具有作为柱状构件的盖构件441b以及封闭缸壳体441a的开口的作为盖构件441b的部分。缸壳体441a设置有多个端口4a至4h,缸壳体441a的内侧与外侧通过所述多个端口4a至4h连通。
端口4a连接至导管431a。端口4b连接至导管422。端口4c连接至导管163。端口4d经由导管411连接至导管161。端口4e连接至导管424,该导管424经由卸压阀423连接至导管422。端口4f连接至导管413。端口4g连接至导管421。端口4h连接至从导管51分支的导管511。
球阀442为在其尖端部处具有球形形状的阀。球阀422在更靠近缸壳体441a的底表面的位置(下文将也被称作缸底表面侧)处设置在缸441内。偏置部443为使球阀442朝向缸壳体441a的开口侧(下文将被也称作缸开口侧)偏置的弹簧构件,并且该偏置部443设置在缸壳体441a的底表面处。阀座部444为设置在缸壳体441a的内周表面中以将缸分成缸开口侧和缸底表面侧的壁构件。在阀座部444的中央处形成有贯穿通道444a,被分隔的缸开口侧与缸底表面侧通过该贯穿通道444a连通。在贯穿通道444a的缸底表面侧的开口处,成形为截锥的阀座表面444b与球阀442接触。贯穿通道444a通过偏置的球阀442与阀座表面444b的接触被闭合。
由球阀442、偏置部443、阀座部444、以及缸壳体441a的内周向表面的定位得更靠近缸基部表面的部分所限定的空间被称作第一室4A。第一室4A由制动流体填充。第一室4A经由端口4a连接至导管431a并且经由端口4b连接至导管422。
控制活塞445包括以大致柱形形状形成的主体部445a以及以具有比主体部445a更小的直径的大致柱形形状形成的突出部445b。主体部445a以相对于阀座部444的缸开口侧同轴且流体紧密的方式设置在缸441内,同时允许主体部445a能够沿轴向方向可滑动地移动。主体部445a借助于未示出的偏置构件朝向缸开口侧偏置。通道445c形成在主体部445a在缸轴向方向上的大致中间部分处。通道445c沿径向方向(沿图2中的上下方向)延伸,使得其两个端部均在主体部445a的周向表面处敞开。缸441的内周表面的与通道445c的开口的位置对应的部分设置有端口4d并且形成为凹进以与主体部445a一起形成第三室4C。
突出部445b从主体部445a的面向缸基部表面的端表面的中央部朝向缸基部表面突出。突出部445b形成为使得其直径小于阀座部444的贯穿通道444a的直径。突出部445b相对于贯穿通道444a同轴地设置。突出部445b的端部部分朝向缸开口与球阀442间隔开预定距离。在突出部445b处形成有通道445d,使得通道445d沿缸轴向方向延伸并且在突出部445b的面向缸基部表面的端表面的中央部处敞开。通道445d延伸至主体部445a的内侧并连接至通道445c。
由主体部445a的面向缸底表面的端表面、突出部445b的外表面、缸441的内周向表面、阀座部444、以及球阀442所限定的空间被称作第二室4B。第二室4B经由通道445c和445d以及第三室4C与端口4d和4e连通。
子活塞446包括子主体部446a、第一突出部446b以及第二突出部446c。子主体部446a以大致柱形形状形成。子主体部446a在以相对于主体部445a的缸开口侧同轴且流体紧密的方式设置在缸441内,同时允许子主体部446a能够沿轴向方向可滑动地移动。
第一突出部446b以具有比子主体部446a更小的直径的大致柱形形状形成,并且从子主体部446a的面向缸基部表面的端表面的中央部突出。第一突出部446b与主体部445a的面向缸开口侧的端表面接触。第二突出部446c以与第一突出部446b相同的形状形成。第二突出部446c从子主体部446a的面向缸开口侧的端表面的中央部突出。第二突出部446c与盖构件441b接触。
由子主体部446a的缸底表面侧的端表面、第一突出部446b的外表面、控制活塞445的缸开口侧的端表面、以及缸441的内周向表面所限定的空间被称作压力控制室4D。压力控制室4D经由端口4f和导管413与减压阀41连通,并且经由端口4g和导管421与增压阀42连通。
由子主体部446a的缸开口侧的端表面、第二突出部446c的外表面、盖构件441b、以及缸441的内周向表面所限定的空间被称作第四室4E。第四室4E经由端口4h以及导管511和51与端口11g连通。室4A至室4E中的每一个均填充有制动流体。压力传感器74如图2中所示为检测伺服室1A中的压力(伺服压力)的传感器并且连接至导管163。
(制动管路)
产生主缸压力的第一主室1D和第二主室1E经由导管51和52以及ABS 53与轮缸WCfl、WCfr、WCrl和WCrr连通。更详细地,第一主室1D的端口11g以及第二主室1E的端口11i分别经由导管51和52连接至周知的ABS(防抱死制动系统)53。ABS连接至将制动操作施加在对应的车轮Wfl、Wfr、Wrl和Wrr上的轮缸WCfl、WCfr、WCrl和WCrr。
此处将特别地就与车轮5FR相关联ABS的控制进行说明。此时所说明的结构类似于与剩余车轮相关联的其他ABS的结构,并且因此,将省去对其的说明。ABS 53由保持阀531、减压阀532、储室533、泵534以及马达535来构造。保持阀531为常开式电磁阀并且打开及关闭操作是由制动ECU 6控制的。保持阀531被设置成使得一侧连接至导管52并且另一侧连接至轮缸WCfr和减压阀532。换句话说,保持阀531为用于ABS53的输入阀。
减压阀532为常闭式电磁阀并且打开及关闭操作是由制动ECU 6控制的。减压阀532在一侧处连接至轮缸WCfr和保持阀531并且在另一侧处连接至储室533。当减压阀532打开时,建立了轮缸WCfr与储室533之间的流体连通。
储室533用于在其中储积制动流体,并且经由减压阀532和泵534与导管52连通。泵534在吸入端口处连接至储室533,并且排出端口经由单向阀“z”连接至导管52。应当指出的是,单向阀“z”允许从泵534至导管52(第二主室1E)的流动,但是限制沿相反方向的流动。泵534由通过来自制动ECU 6的命令而致动的马达535来驱动。泵534在ABS控制的压力减小模式下吸取储存在储室533或轮缸WCfr中的制动流体并且将该制动流体返回至第二主室1E。应当指出的是,可以在泵534的上游侧中设置阻尼室(未示出)以抑制由泵534排出的制动流体的脉动。
根据如此构造的ABS 53,制动ECU 6通过基于主压力、车轮速度状态以及前/后加速度控制每个电磁阀531和532的打开及关闭来执行ABS控制(防抱死制动控制),并且该制动ECU 6在必要时通过操作马达535调节施加至轮缸WCfr的制动液压压力或待施加至车轮Wfr的制动力。ABS 53为基于来自制动ECU 6的指令、通过与“液压压力供给调节装置”对应地调节供给的量和时间(即,调节主压力)向轮缸WCfl、WCfr、WCrl和WCrr供给从主缸装置1供给的制动流体的装置。
在稍后进行说明的“线性模式”中,从伺服压力产生装置4的蓄压器431排出的液压压力由减压阀42和增压阀41控制,从而在伺服压力室1A中产生伺服压力。这将使得第一输出活塞14和第二输出活塞15行进以对第一主室1D和第二主室1E中的制动流体加压。第一主室1D和第二主室1E中的加压制动流体作为主缸压力从端口11g和11i经由导管51和52以及ABS 53供给至轮缸WCfl、WCfr、WCrl和WCrr,从而向车轮Wfl、Wfr、Wrl和Wrr施加液压制动力。
(制动ECU 6)
制动ECU 6为包括微处理器的电子控制单元,并且微处理器包括经由总线通信分别彼此连接的输入/输出界面、CPU、RAM以及例如由ROM和非易失性存储器形成的“存储器部”。CPU执行图4中的示出的流程图中的程序。RAM暂时存储用于执行该程序所必要的变量。存储器存储该程序。
制动ECU 6与多个传感器72至75通讯,并且该制动ECU 6控制每个电磁阀22、3、41、42、531和532以及马达433和535。此外,制动ECU 6与混合动力ECU 9(参见图1)能够相互通信并与其一起执行再生制动装置A与摩擦制动单元B之间的配合控制(再生配合控制)。制动ECU 6储存三种控制模式:线性模式、REG模式和减弱模式。
“线性模式”为稍后将进行详细的说明的正常制动控制模式。在“线性模式”下,制动ECU 6激励(energize)分离锁定阀22打开并激励反作用力阀3关闭。在这种“线性模式”的情况下,制动ECU 6基于制动踏板10的由冲程传感器72检测的操作量(输入活塞13的位移量)来计算车辆操作者的“请求制动力”。随后,制动ECU 6将车辆操作者的“请求制动力”输出至混合动力ECU 9。混合动力ECU 9获得再生制动装置A的目标值,即“目标再生制动力”,并且通过用“请求制动力”减去“目标再生制动力”来计算“目标摩擦制动力”。此外,制动ECU 6基于所计算的“目标摩擦制动力”来控制减压阀41和增压阀42,从而控制伺服压力室1A中的伺服压力。因此,摩擦制动单元B中产生的摩擦制动力被控制为目标摩擦制动力。请求制动力是通过输入活塞13的位移量来计算的。然而,由于目标摩擦制动力是基于输入活塞13的位移量来计算的,因此,该值能够根据目标再生制动力的值来变化。因此,第一输出活塞14的移动并非必须对应于输入活塞13的移动。当目标再生制动力增大时,尽管请求制动力的值并未改变,但是摩擦制动力减小了目标再生制动力的增大量。因此,第一输出活塞14向输入活塞13靠近了与摩擦制动力的减小量对应的距离。
“REG模式”为将减压阀41、增压阀42、分离锁定阀22以及反作用力阀3控制成处于未激活状态的模式或者为阀由于故障等被迫处于非激活状态(保持正常状态)下的模式。
如稍后将详细地进行说明的,“减弱模式”为如下模式:在这种模式下,当减弱条件建立并且摩擦制动装置Bfl、Bfr、Brl和Brr趋于进入减弱状态下时,车辆的操作者对制动踏板10的操作力通过对分离锁定阀22和反作用力阀3去除激励(de-energizing)以将分离室封闭为处于流体紧密状态下而通过分离室1B中的制动流体直接影响第一输出活塞。
(线性模式)
当制动踏板10没有被下压时,操作模式变为上述状态,即,球阀442封闭阀座部444的贯穿通道444a的状态。在这种状态下,减压阀41打开并且增压阀42关闭。因此,第一室4A与第二室4B彼此分离。
第二室4B通过导管163与伺服室1A连通以保持室中的压力彼此相等。第二室4B经由控制活塞445的通道445c和445d与第三室4C连通。因此,第二室4B和第三室4C分别经由导管414和161与储室171连通。压力控制室4D一方面由增压阀42封闭,并且另一方面通过增压阀41打开通向储室。压力控制室4D和第二室4B中的压力保持彼此相等。第四室4E分别经由导管511和51与第一主室1D连通,从而保持室中的压力彼此相等。
根据这种情况,当制动踏板10被下压时,制动ECU 6基于目标摩擦制动力控制减压阀41和增压阀42。换句话说,制动ECU 6将减压阀41控制成处于关闭方向,并将增压阀42控制成处于打开方向。
在增压阀42打开时,建立了蓄压器431与压力控制室4D之间的连通。在减压阀41关闭时,压力控制室4D与储室171之间的连通被中断。压力控制室1D中的液压压力可以通过从蓄压器431供给的高压制动流体而升高。随着在压力控制室4D中的液压压力增大,控制活塞445朝向缸底表面侧可滑动地移动。随后由于控制活塞445的这种移动,控制活塞445的突出部445b的尖端与球阀442接触以通过球阀442封闭通道445d。因此,第二室4B与储室171之间的连通被中断。
控制活塞445朝向缸底表面侧的进一步可滑动移动通过突出部445b朝向缸底表面侧推动球阀442,从而使球阀442与阀座部444分离。这将允许第一室4A与第二室4B之间通过阀座部444的贯穿通道444a而连通。高压制动流体从蓄压器431供给至第一室1A,并且与第一室1A连通的第二室4B中的液压压力也增大。此处应当指出的是,阀座表面444b与球阀442的分离距离越大,制动流体的流动通道变得越大,从而使球阀442的下游区域中的液压压力升高。换句话说,随着压力控制室4D中的压力(先导压力)增大,控制活塞445的位移距离变大,并且因此,阀座表面444b与球阀442的分离距离变大,从而使第二室4B中的液压压力(伺服压力)升高。应当指出的是,制动ECU以增压阀42被控制成使增压阀42下游中的流动通道变大并且同时减压阀41被控制成使减压阀41的下游的流动通道变小的方式来构造,使得在由冲程传感器72检测到活塞13的位移量(制动踏板10的操作量)时,压力控制室4D中的先导压力变大。换句话说,输入活塞的位移(制动踏板10的操作量)越大,先导压力越大,并且因此,伺服压力变得越大。
由于第二室4B中的压力的增大,与第二室4B连通的伺服室1A中的压力增大,并且第一输出活塞14行进,并且通过第一输出活塞14的行进移动使第一主室1D中的压力增大。随后第二输出活塞15也行进以使第二主室1E中的压力增大。通过这种压力增大,高压力制动流体被供给至稍后将详细地说明的ABS 53以及第四室4E。尽管第四室4E中的压力增大,但是子活塞446不会因压力控制室4D中的压力的增大而移动。因此,高加压制动流体(主缸压力)被施加至ABS 53以操作摩擦制动装置并向车辆施加制动力。在线性模式下,施加至第一输出活塞14以行进的力对应于与伺服压力对应的力。
在制动踏板被释放时,制动ECU打开以使减压阀41打开并使增压阀42关闭,以在储室171与压力控制室4D之间建立连通。随后控制活塞445收回并且状态返回至制动踏板没有被下压的状态。
(REG模式)
在REG(调节)模式下,减压阀41、增压阀42、分离锁定阀22以及反作用力阀3被控制成没有被激活。因此,减压阀41处于打开状态下,增压阀42处于闭合状态下,分离锁定阀22处于闭合状态下,并且反作用力阀3处于打开状态下。甚至在制动踏板10被下压之后也保持这种非激活状态(非受控状态)。
在“REG模式”下,在制动踏板10被下压时,输入活塞13行进以使分离室1B通过通道18与储室171之间的连通被中断。在这种状态下,分离室1B由于分离锁定阀22的关闭而被流体紧密地封闭(流体紧密)。反作用力室1C通过反作用力阀3的打开而与储室171连通。
通过车辆的操作者对制动踏板10的进一步下压使输入活塞13行进,从而增大了分离室1B中的压力,并且第一输出活塞14通过这种压力增大而行进。由于减压阀41和增压阀的非激励状态,因此在该阶段没有产生伺服液压压力。换句话说,第一输出活塞14仅通过与制动踏板10的操作力对应的力(分离室1B中的液压压力)行进。这将增大伺服室1A的容积,并且制动流体通过调节器44从储室171补充。
与线性模式类似,第一主室1D和第二主室1E中的主缸液压压力在第一输出活塞14行进时增大。通过第一主室1D中的这种压力增大,第四室4E中的压力增大。因此,由于第四室4E中的压力的增大,子活塞446朝向缸表面侧可滑动地移动。同时控制活塞445通过被第一突出部446b推动而朝向缸表面侧可滑动地移动。随后突出部445b与球阀442接触,并且球阀442随后被推动以朝向缸表面侧移动。换句话说,第一室4A和第二室4B连通,并且伺服室1A与储室171之间的连通被中断。因此,高加压制动流体从蓄压器431供给至伺服室1A。
在该REG模式下,如果制动踏板10被下压至预定量,则蓄压器431与伺服室1A之间建立了连通,从而在没有正控制的情况下使伺服压力升高。随后第一输出活塞14进一步行进,该行进量与电磁阀没有被激活的情况相等或者比电磁阀没有被激活的情况更多。
在REG模式下,使第一输出活塞14行进的力与仅通过操作力使第一输出活塞14行进的力以及通过基于其驱动而机械地产生的伺服压力使第一输出活塞14行进的力相对应。
(减弱模式)
在“减弱模式”下,分离锁定阀22和反作用力阀3没有被激励(没有处于受控状态下),分离锁定阀22保持关闭并且反作用力阀3保持打开。即使在制动踏板10被下压之后,非激励状态(非受控状态)也将持续。
(第一实施例的减弱模式控制过程)
下文将利用图4的流程图对第一实施例的减弱模式进行说明。当车辆预备操作时,制动ECU 6被激活并且随后程序进行至步骤S11。
在步骤S11处,制动ECU 6判断摩擦制动装置Bfl、Bfr、Brl和Brr中的至少一者是否处于减弱状态下以满足减弱建立条件。应当指出的是,根据第一实施例,减弱建立条件除包括摩擦制动装置Bfl、Bfr、Brl和Brr中的至少一个处于减弱状态下的状态以外,还包括摩擦制动装置Bfl、Bfr、Brl和Brr中的至少任意一个趋于变为减弱状态的情况。
具有判断减弱建立条件是否建立的许多方法。例如,根据专利公开“JP2009-190475A”,制动ECU 6根据制动盘DRfl、DRfr、DRrl和DRrr与制动片之间产生的摩擦力以及制动盘DRfl、DRfr、DRrl和DRrr的旋转量来计算工作负载,并且随后根据所计算的工作负载以及制动片的冷却模式预测制动片的温度。随后,根据制动片的预测温度判断用于摩擦制动装置Bfl、Bfr、Brl和Brr的减弱建立条件是否建立,例如,如果预测温度等于或大于预定值,则认为减弱建立条件待建立。应当指出的是,每个制动盘DRfl、DRfr、DRrl和DRrr的旋转量均由对应的车轮速度传感器Sfl、Sfr、Srl和Srr来检测。
作为替代方式,如在JP2002-193090A公开中所示,用于摩擦制动装置Bfl、Bfr、Brl和Brr的减弱建立条件可以基于根据由车轮速度传感器Sfl、Sfr、Srl和Srr所检测的车轮速度计算的车辆减速度以及由制动踏板传感器检测的制动踏板10的操作力和操作量来判断。当制动ECU 6判定减弱建立条件建立时(S11;YES),程序进行至步骤S12,并且当制动ECU 6判定减弱建立条件未建立时(S11;NO),程序进行至步骤S21。
在步骤S12处,当制动ECU 6首次判定减弱条件建立时,由于“第一实施例的减弱模式控制过程”的启动,或者由于减弱建立条件在之前没有建立(S12;YES),程序进行至步骤S13。当减弱建立条件没有变为非建立条件时,由于减弱状态建立条件已经建立(换句话说,减弱建立条件先前已经建立),则程序进行至步骤S13。
在步骤S13处,制动ECU 6将分离锁定阀22关闭并且程序进行至步骤S14。在步骤S14处,当制动ECU 6判定经过了预设时间时(S14;YES),程序进行至步骤S15,并且当制动ECU 6判定没有经过预设时间时(S14;NO),程序重复步骤S14的过程。
在步骤S15处,制动ECU 6将反作用力阀3打开并且摩擦制动单元B的控制模式改变为减弱模式并且程序进行至步骤S16。在步骤S16处,制动ECU 6基于来自压力传感器74的检测信号判断伺服室1A中的伺服压力是否超过图5中示出的预定极限值,并且如果伺服压力被判定为已经超过极限值(S16;YES),则程序进行至步骤S17,并且如果被判定为没有超过极限值(S16;NO),则程序进行至步骤S18。
在步骤S17处,制动ECU 6执行“伺服压力线性控制”。更详细地,如在“线性控制”中所说明的,在制动踏板被下压时,制动ECU 6基于来自冲程传感器72的检测信号控制减压阀41和增压阀42的打开及关闭。如在图5中所示,制动ECU 6控制减压阀41和增压阀42,并且因此控制伺服压力,使得随着由冲程传感器72检测的输入活塞13的移动量(制动踏板10的下压量)变大,先导压力变大。
在“伺服压力线性控制”中,分离锁定阀22关闭并且分离室1B流体紧密地封闭。因此,第一输出活塞14通过分离室1B中的制动流体接收通过车辆的操作者施加在输入活塞13上的操作力。因此,第一输出活塞14除接收伺服压力以外还接收施加在输入活塞13上的操作力。第一输出活塞14通过伺服压力以及施加在第一输出活塞14上的操作力行进以增大第一主室1D中的液压压力。随后,第二输出活塞15也行进以增大第二主室1E中的液压压力。因此,高加压制动流体(主缸压力)从第一主室1D和第二主室1E通过ABS 53施加至轮缸WCfl、WCfr、WCrl和WCrr。因此,车辆通过摩擦制动装置Bfl、Bfr、Brl和Brr获得了摩擦制动力。
应当指出的是,由于第一主室1D中的压力的增大,高加压制动流体被施加至稍后进行说明的ABS 53和第四室4E。尽管第四室4E中的液压压力增大,但是压力控制室4D中的液压压力也增大,因此子活塞446没有移动。在步骤S17中的过程结束之后,程序返回至步骤S11。
在步骤S18处,制动ECU 6执行“伺服压力极限控制”。详细地,如在图5中所示,制动ECU 6控制减压阀41和增压阀42以控制先导压力,使得无论由冲程传感器72检测的制动踏板10的操作量如何,伺服压力都不会超过极限值。根据该“伺服压力极限控制”,限制了与制动踏板10的操作量的增大相关的伺服压力的升高。
在“伺服压力极限控制”中,分离锁定阀22关闭并且分离室1B流体紧密地关闭。第一输出活塞14除接收伺服压力以外还接收在输入活塞13上施加的操作力。此处应当指出的是,施加在第一输出活塞14上的伺服压力被限制。当第一输出活塞14行进时,第一输出活塞14通过施加在第一输出活塞14上伺服压力以及操作力行进以增大第一主室1D和第二主室1E中的液压压力。由于第一主室1D中的压力的升高,第四室4E中的液压压力增大。因此,高加压制动流体(主缸压力)从第一主室1D和第二主室1E通过ABS 53施加至轮缸WCfl、WCfr、WCrl和WCrr。因此,车辆通过摩擦制动装置Bfl、Bfr、Brl和Brr获得了摩擦制动力。
应当指出的是,由于第一主室1D中的压力的增大,高加压制动流体被供给至稍后进行说明的ABS 53和第四室4E。尽管第四室4E中的液压压力增大,但是如果第四室4E中的增大的液压压力没有超过压力控制室4D中的液压压力,则子活塞46没有移动。另一方面,如果第四室4E中的增大的液压压力超过压力控制室4D中的液压压力,则子活塞446沿缸底表面侧的方向移动,并且控制活塞445沿缸底表面侧的方向进一步移动得比控制活塞通过受限的先导压力所移动到的位置更远。随后伺服室1A的伺服压力增大,并且因此主压力增大。在步骤S18处的过程结束之后,程序返回至步骤S11。
在“减弱模式”下,首先,主压力通过“伺服压力线性控制”增大(图6中的(1)),并且随后“伺服压力极限控制”通过受限的伺服压力和操作(下压)力使主压力开始逐渐增大(图6中的(2))。当第四室4E中的液压压力随着主压力增大而超过压力控制室4D中的液压压力时(图6中的(3)),控制活塞445沿缸底表面侧方向进一步移动以由此增大伺服室1A中的伺服压力。随着伺服压力增大,主压力也增大(图6中的(4))。
在步骤S21处,制动ECU 6基于从冲程传感器72输入的信号判断制动踏板10的操作量是否变为零(0)。如果判定为零(S21;YES),则程序进行至步骤S22,并且如果制动踏板10的操作量被判定为不为零(S21;NO),则程序返回至步骤S11。制动ECU 6在步骤S22处将分离锁定阀打开22并且在步骤S23处将反作用力阀3关闭。因此摩擦制动单元B的控制模式改变为“线性模式”并且程序返回至步骤S11。
(根据第二实施例的减弱模式过程)
下文将利用图7中的流程图对根据第二实施例的减弱模式进行说明。根据该第二实施例,当减弱建立条件建立时,在分离锁定阀22关闭之前在伺服室1A中产生稍后将进行说明的预充压力,并且由于该预充压力,第一输出活塞14和第二输出活塞15提前行进,从而向轮缸WCfl、WCfr、WCrl和WCrr供给制动流体。当车辆预备好起动时,制动ECU6被激活并且随后程序进行至步骤S101。
在步骤S101处,制动ECU 6基于从冲程传感器72输入的信号判断制动踏板10的操作量是否变得等于或大于预定值。如果判定为等于或大于预定值(S101;YES),则程序进行至步骤S111,并且如果判定为小于预定值(S101;NO),则程序进行至步骤S121。
在步骤S111处,制动ECU 6判断摩擦制动装置Bfl、Bfr、Brl和Brr中的至少一个是否处于减弱状态下以及减弱建立条件是否建立。如果判定摩擦制动装置中的至少一个处于减弱状态下以及减弱建立条件建立(S111;YES),则程序进行至步骤S112,并且如果判定减弱建立条件没有建立(S111;NO),则程序返回至步骤S101。应当指出的是,判断减弱建立条件是否建立的方法是根据在图4中的步骤S11中示出的方法来确定的。
在步骤S112处,制动ECU 6判断稍后将进行说明的“预充压控制”是否完成。如果判定预充压控制完成(S112;YES)则程序进行至步骤S116,并且如果判定预充压控制没有完成(S112;NO),则程序返回至步骤S101。
在步骤S116处,制动ECU 6基于从压力传感器74输入的信号判断伺服室1A中的伺服压力是否超过图5中示出的预定极限值。如果判定该值超过在图5中示出的预定极限值(S116;YES),则程序进行至步骤S117,并且如果判定该值小于预定极限值(S116;NO),则程序进行至步骤S118。
在步骤S117处,制动ECU 6执行“伺服压力线性控制”。该控制类似于在图4中的步骤S17中的过程的控制。在步骤S117的过程结束之后,程序返回至步骤S101。
在步骤S118处,制动ECU 6执行“伺服压力极限控制”。伺服压力极限控制类似于在图4中的步骤S108中示出的控制。在步骤S118的过程结束之后,程序返回至步骤S101。
在步骤S121处,制动ECU 6判断摩擦制动装置Bfl、Bfr、Brl和Brr中的至少一个是否处于减弱状态下以及减弱建立条件是否建立。如果判定摩擦制动装置中的至少一个处于减弱状态下并且减弱建立条件建立(S121;YES),则程序进行至步骤S122,并且如果判定减弱建立条件没有建立(S121;NO),则程序进行至步骤S141。应当指出的是,判断减弱建立条件是否建立的方法是根据在图4中的步骤S11中示出的方法来确定的。
在步骤S122处,制动ECU 6基于从驱动系统(混合动力ECU 9)发出的信号判断加速踏板20的操作量是否小于预定值。如果判定为小于预定值(S122;YES),则程序进行至步骤S123。如果判定该值等于或大于预定值(S122;NO),则程序进行至步骤S141。
在步骤S123处,制动ECU 6判断稍后将进行说明的“预充压控制”是否完成。如果判定预充压控制完成(S123;YES),则程序进行至步骤S116,并且如果判定预充压控制没有完成(S123;NO),则程序进行至步骤S131。
在步骤S131处,制动ECU 6执行“预充压控制”,该“预充压控制”控制减压阀41和增压阀42,使得在伺服室1A中产生预充压力。换句话说,制动ECU 6控制减压阀41关闭以及增压阀42打开。当在伺服室1A中产生预充压力(图6中以虚线指示的(5))时,第一输出活塞14和第二输出活塞15向前行进从而将制动流体从主室1D和1E供给至轮缸WCfl、WCfr、WCrl和WCrr。
此处应当指出的是,执行预充压控制的目的在于通过向轮缸WCfl、WCfr、WCrl和WCrr供给制动流体而在摩擦制动装置Bfl、Bfr、Brl和Brr处产生较大的摩擦制动力,从而在摩擦制动装置Bfl、Bfr、Brl和Brr处于减弱状态下时,使第一输出活塞14和第二输出活塞15相对于输入活塞13提前行进。在摩擦制动装置Bfl、Bfr、Brl和Brr处于减弱状态下时,通过由制动踏板10在可允许的范围内的操作所获得的必要摩擦制动力来确定“预充压力”。
在摩擦制动装置Bfl、Bfr、Brl和Brr处没有通过预充压控制产生摩擦制动力,或者即使产生了摩擦制动力,但是这种制动力也是微不足道的。在步骤S131处的执行完成之后,程序返回至步骤S101。
在步骤S135处,制动ECU 6将分离锁定阀22关闭并且程序进行至步骤S136。在步骤S136处,当制动ECU 6判定经过了预定时间时(S136;YES),程序进行至步骤S137,并且当制动ECU 6判定没有经过预定时间时(S136;NO),程序重复步骤S136的过程。
在步骤S137处,制动ECU 6将反作用阀3打开并将摩擦制动单元B的控制模式改变为“减弱模式”。在步骤S137中的程序完成之后,程序返回至步骤S101。
当制动ECU 6在步骤S141处将分离锁定阀22打开时,制动ECU 6将反作用力阀3关闭以将摩擦制动单元B的控制模式改变为“线性模式”并且程序返回至步骤S101。
(根据实施例的有益效果)
如从以上描述中显现的,当摩擦制动装置Bfl、Bfr、Brl和Brr被判定为处于减弱状态下时,分离室1B由分离锁定阀22封闭以使分离室1B流体紧密地锁定成处于流体紧密状态下。因此,分离室1B中的制动流体变为刚性体状态。因此,第一输出活塞14移动了协作地连接至制动踏板10(制动操作构件)的输入活塞13的冲程量,以将主室1D和1E改变对应的冲程量。因此,在摩擦制动装置Bfl、Bfr、Brl和Brr处于减弱状态下的情况下,输入活塞13相对于第一输出活塞14的运动被限制,并且与制动踏板10的操作量对应的量的制动流体从主室1D和1E传送至轮缸WCfl、WCfr、WCrl和WCrr以确保所需的摩擦制动力。
换句话说,当制动ECU 6(减弱状态判断部)判定摩擦制动装置Bfl、Bfr、Brl和Brr中的任一个处于减弱状态下时(在图4中的步骤S11处为YES),制动ECU 6(摩擦制动控制部)将分离锁定阀22关闭并将摩擦制动单元B的控制模式改变为“减弱模式”(图4中的步骤S13)。因此,分离室1B被流体紧密地锁定,并且车辆的操作者的输入至输入活塞13的操作力通过分离室1B中的制动流体直接传递至输出活塞14和15。如在图6中的状态(4)处指示的,相比“线性模式”的状态,即使在液压压力为蓄压器431(蓄积部)可以产生的最大压力时也可以产生所需的主压力。因此,该主压力用于在制动减弱模式下在轮缸WCfl、WCfr、WCrl和WCrr处获得所需的摩擦制动力,该主压力最终可以在制动减弱状态下获得所需的摩擦制动力。
当制动ECU 6判定摩擦制动装置Bfl、Bfr、Brl和Brr中的任一个处于减弱状态下时(在图7中的步骤S121处为YES),在步骤S131处制动ECU 6执行“预充压控制”,该“预充压控制”通过伺服压力产生装置4在伺服室1A中产生预充压力。因此,输出活塞15和14行进以从主室1E和1D向轮缸WCfl、WCfr、WCrl和WCrr供给制动流体(图8中示出的状态(2))。
在摩擦制动装置Bfl、Bfr、Brl和Brr中的任一个处于减弱状态下并且没有执行预充压控制时,从主缸装置1供给至轮缸WCfl、WCfr、WCrl和WCrr的制动流体的量大于从主室1E和1D馈送至轮缸WCfl、WCfr、WCrl和WCrr的制动流体的量,从而可以在摩擦制动装置Bfl、Bfr、Brl和Brr处产生较大的摩擦制动力。
此外,由于制动流体从主室1E和1D提前被馈送至轮缸WCfl、WCfr、WCrl和WCrr,因此,在制动踏板10被下压时快速地实现了摩擦制动装置Bfl、Bfr、Brl和Brr处的摩擦制动力的产生。
此外,预充压力被设定成使得在摩擦制动装置Bfl、Bfr、Brl和Brr处于减弱状态下时所必要的摩擦制动力可以通过制动踏板10在可允许的操作范围内的操作来获得。因此,在摩擦制动装置Bfl、Bfr、Brl和Brr处于减弱状态下时所必要的摩擦制动力可以通过制动踏板10在可允许的操作范围内的操作确定地获得。
此外,当制动踏板10没有被操作时(步骤S101:在图4中为NO),执行预充压控制(步骤S131),在制动踏板10被下压之前,输出活塞15和14相对于输入活塞13确定地行进。因此,摩擦制动力可以通过制动踏板10在可允许的范围内的操作确定地产生。此外,根据该结构,可以防止摩擦制动力的任意增大。因此,可以防止因摩擦制动力的非预期增大而导致的不舒适的制动操作感。
当摩擦制动装置Bfl、Bfr、Brl和Brr中的任一个被判定为处于减弱状态下时(在步骤S11处,图4中为YES),在伺服室1A中产生了与制动踏板10(制动操作构件)的操作量对应的伺服压力。因此,当摩擦制动装置Bfl、Bfr、Brl和Brr中的任一者处于减弱状态下时,除将车辆的操作者对制动踏板的操作力施加在输出活塞14和15上以外,通过增加与伺服压力对应的力,即,通过用与伺服压力对应的力来辅助通过操作者的操作力,可以确保较大的摩擦制动力。如在图6中的状态(1)中所示,在制动踏板10的初始下压阶段,主压力可以快速地产生以防止摩擦制动力的产生的延迟。此外,如在图6中的状态(1)和(2)处所示,在摩擦制动力产生的初始阶段的情况下,伺服压力被施加在输出活塞14和15上,与仅将车辆的操作者的操作力施加在输出活塞14和15上的情况相比,可以产生更大的摩擦制动力。
此外,制动ECU 6(减弱模式控制部)控制伺服压力产生装置4(伺服压力产生部)以响应于由冲程传感器72(输入活塞位移量检测部)检测的输入活塞13的位移量而产生伺服压力(图4中的步骤S17)。因此,可以防止在减弱模式下制动踏板10的下压操作的刚性感的劣化,该刚性感来源于分离室1B的流体紧密封闭以及响应于制动踏板10的操作量在伺服室1A中产生的伺服压力。换句话说,如果在减弱模式下没有限制伺服压力的升高,则由冲程传感器72检测的踏板冲程量由车辆操作者对制动踏板10的下压而增大,并且因此,伺服室1A中产生的伺服压力通过调节器44而增大。除非车辆的操作者释放制动踏板以减小操作力(下压力),否则这将持续增大制动踏板10的操作量。因此,除非车辆的操作者释放制动踏板以减小操作力,否则伺服压力进一步增大以进一步增大制动踏板10的操作量。这意味着除非下压力被释放,否则制动踏板10的操作量将增大(这意味着制动踏板10的操作的刚性感)。然而,根据该实施例,由于限制了伺服压力的升高,因此,可以防止制动踏板10的操作的刚性感的劣化。
(另一实施例)
根据本发明的以上实施例,根据图4中的步骤S18处的执行,如以图5中的粗线所指示的,制动ECU 6通过控制减压阀41和增压阀42来控制先导压力,使得无论由冲程传感器72检测的输入活塞13的位移量(制动踏板10的移动量)如何,伺服压力都不会超过极限值。然而,应当指出的是,结构不限于该实施例。例如,如以图5中的点线所指示的,即使伺服压力超过极限值,制动ECU 6也可以进行控制以限制与输入活塞13的位移量相关的伺服压力相比“伺服压力线性控制”的增大量。根据该实施例,可以防止制动踏板10的刚性感的劣化并且同时在伺服室1A中产生了更大的伺服压力以产生更大的摩擦制动力。
在图4中的步骤S18处,制动ECU 6可以设计成将增压阀42关闭并将减压阀41打开,以在响应于主压力的增大检测到在第四室4E的液压压力超过压力控制室4D中的液压压力时也不产生先导压力。即使在这种情况下,由于第四室4E中的压力的增大,子活塞446朝向缸底表面侧可滑动地移动,并且控制活塞445朝向缸底表面侧移动得比控制活塞通过受限的先导压力移动得位置更远。因此,伺服室1A中的伺服压力增大。根据如此构造的实施例,可以减小增压阀42和减压阀41处消耗的电力。应当指出的是,即使在增压阀41被控制成处于阀打开方向时,当压力传感器74在预设定的时间内没有检测到先导压力的压力减小时,第四室4E中的液压压力也被检测到超过压力控制室4D的液压压力水平。
根据对以上实施例的说明,在图4的步骤S16处,制动ECU 6基于来自压力传感器74的检测信号判断伺服室1A中的伺服压力是否超过图5中指示的极限值。如果判定伺服室1A中的伺服压力超过极限值,则在步骤S18处,制动ECU 6控制减压阀41和增压阀42以控制先导压力不会超过极限值。替代性地,在步骤S16处,制动ECU 6可以判断由冲程传感器72检测的制动踏板10的操作量是否超过预定值(判断制动踏板10的操作量是否达到制动踏板10的与伺服压力的极限值对应的移动量),并且如果判定伺服室1A中的伺服压力超过极限值,则在步骤S18处,制动ECU 6控制减压阀41和增压阀42以控制先导压力不会超过极限值。
根据以上实施例,在摩擦制动装置Bfl、Bfr、Brl和Brr的减弱状态下,再生制动力设定得尽可能地大。然而,考虑到防止制动操作的刚性感的劣化,可以在摩擦制动装置Bfl、Bfr、Brl和Brr的减弱状态下抑制再生制动力的产生或使该再生制动力的产生最小化。当摩擦制动装置Bfl、Bfr、Brl和Brr如所说明的被判定为处于减弱状态下时,分离室1B被封闭并且响应于制动踏板10的操作量在伺服室1A中产生伺服压力,并且如果允许产生再生制动力,则目标摩擦制动力可以通过因车辆减速度的再生替代而增大(摩擦制动力增大了再生制动力的减小量)。因此,作为结果,伺服压力增大,并且因此,除非车辆的操作者释放来自制动踏板的下压力,否则制动踏板10的操作量增大(这意味着制动操作的刚性感劣化)。与之相比,如果在摩擦制动装置Bfl、Bfr、Brl和Brr被判定为处于减弱状态下时抑制了再生制动力的产生或使该再生制动力的产生最小化,则再生的替代量在车辆减速处的再生替代时可以最小化或减小至零。因此,可以避免制动操作的刚性感的劣化或使该制动操作的刚性感的劣化最小化。
根据本发明的实施例,调节器44至少包括:第一室4A,该第一室4A限定在缸441中并与蓄压器431(压力蓄积部)连通;第二室4B,该第二室4B限定在缸441中并与伺服室1A连通;压力控制室4D,该压力控制室4D限定在缸441中并与增压阀42和减压阀41连通;以及第四室4E(压力接收室),该第四室4E限定在缸441中并与第一主室1D连通。调节器44还包括响应于压力控制室4D中的压力增大或第四室4E中的压力增大而行进的至少活塞445(或445和446)以及响应于活塞的行进在第一室4A与第二室4B之间建立连通的多个阀部442、443和444。应当指出的是,代替使用冲程传感器72,可以使用操作力传感器或者使用冲程传感器72和操作力传感器两者。
根据以上说明的实施例,冲程传感器72为检测制动踏板10的冲程量的用作制动操作量检测部的传感器。然而,可以将诸如检测输入活塞13的冲程量的传感器或用于检测至制动踏板10上的操作力(下压力)的传感器之类的另一传感器用作制动操作量检测部。此外,根据实施例,分离室1B在减弱模式下封闭,并且因此,第一输出活塞14移动了与制动踏板10的制动操作量对应的冲程量,并且反作用力室1C中的压力(反作用力压力)变为与第一输出活塞14的冲程位置对应的液压压力水平,以使反作用力压力与响应于制动踏板10的操作量的液压压力一致。因此,可以将压力传感器73用作制动操作量检测部。
如所说明的,根据实施例,在图4中,在步骤S135处分离锁定阀22闭合之前在步骤S131处执行“预充压控制”。然而,这种预充压控制也可以在分离锁定阀22闭合之后执行。在这种情况下,来自储室171的制动流体经由圆筒形部121与输入活塞13之间的密封构件供给至分离室1B,并且因此,输入活塞13可以相对于输出活塞14和15行进。
如所说明的,用于将通过车辆的操作者的操作力传递至输入活塞13的制动操作构件为制动踏板10。然而,其不限于制动踏板10,而是可以将制动杆或制动把手用作制动操作构件。根据本发明的用于车辆的制动装置(摩擦制动单元B)可以适用于诸如摩托车之类的其他车辆的制动装置。附图标记列表
1:主缸装置,10:制动踏板(制动操作构件),11:主要缸(主缸),111:中间壁,12:盖缸(主缸),13:输入活塞,14:第一输出活塞,141a:伺服压力接收部,142:突出部,15:第二输出活塞,1A:伺服室,1B:分离室,1C:反作用力室,1D:第一主室,1E:第二主室,2:反作用力产生装置(反作用力产生部),3:反作用力阀,4:伺服压力产生装置(伺服压力产生部),22:分离锁定阀,41:减压阀,42:增压阀,431:蓄压器(压力蓄积部),6:制动ECU(减弱状态判断部、摩擦制动力控制部、再生制动控制部),72:冲程传感器(制动操作量检测部),73、74、75:压力传感器,A:再生制动装置,B:摩擦制动单元,Bfl、Bfr、Brl和Brr:摩擦制动装置,WCfl、WCfr、WCrl、WCrr:轮缸,Wfl、Wfr、Wrl、Wrr:车轮
Claims (7)
1.一种车辆制动系统,所述车辆制动系统用于通过向摩擦制动装置的轮缸供给制动流体而由所述摩擦制动装置在车辆的车轮处产生摩擦制动力,所述车辆制动系统包括:
主缸(11、12),所述主缸(11、12)连接至所述轮缸;
输出活塞(14),所述输出活塞(14)设置在所述主缸中并且能够在所述主缸中可滑动地移动,所述输出活塞通过限定在所述主缸中的伺服室中的液压压力驱动并且可变地改变填充有要被供给至所述轮缸的所述制动流体的主室(1D)的容积;
输入活塞(13),所述输入活塞(13)在所述输出活塞的后部处设置在所述主缸中并且能够在所述主缸中可滑动地移动,所述输入活塞(13)限定了待由在所述主缸中的所述制动流体填充的位于所述输出活塞与所述输入活塞之间的分离室(1B),所述输入活塞能够通过制动操作构件的操作而操作;
分离锁定阀(22),所述分离锁定阀(22)用于封闭或打开所述分离室;
伺服压力产生部(4),所述伺服压力产生部(4)用于在所述伺服室中产生伺服压力;
减弱状态判断部(6),所述减弱状态判断部(6)用于判断所述摩擦制动装置是否处于减弱状态下;以及
摩擦制动控制部(6),所述摩擦制动控制部(6)用于在所述摩擦制动装置被所述减弱状态判断部判定为处于所述减弱状态下时通过所述分离锁定阀封闭所述分离室。
2.根据权利要求1所述的车辆制动系统,其中,所述摩擦制动控制部在所述摩擦制动装置被所述减弱状态判断部判定为处于所述减弱状态下时执行预充压控制,所述预充压控制通过所述伺服压力产生部在所述伺服室中产生预充压力,并且其中,所述预充压力为用于使所述输出活塞相对于所述输入活塞行进预定距离的压力。
3.根据权利要求2所述的车辆制动系统,其中,当所述摩擦制动装置处于所述减弱状态下时,所述摩擦制动力的必要量被设定为通过所述制动操作构件在可允许的范围内的操作来获得。
4.根据权利要求2或3所述的车辆制动系统,其中,所述摩擦制动控制部在所述制动操作构件未被操作时执行预充压控制。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的车辆制动系统,还包括:
制动操作量检测部(72),所述制动操作量检测部(72)用于检测所述制动操作构件的制动操作量,其中,当所述摩擦制动装置被判定为处于所述减弱状态时,所述摩擦制动控制部控制所述伺服压力产生部响应于由所述制动操作量检测部检测到的所述制动操作构件的制动操作量而在所述伺服室中产生所述伺服压力。
6.根据权利要求5所述的车辆制动系统,其中,在所述伺服压力超过预定极限值时,所述摩擦制动控制部控制所述伺服压力产生部以限制所述伺服压力的与所述制动操作构件的所述操作量的增大量相关的升高。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的车辆制动系统,还包括:
再生制动装置,所述再生制动装置在所述车轮处产生再生制动力;以及
再生制动控制部,所述再生制动控制部用于在所述摩擦制动装置被所述减弱状态判断部判定为处于所述减弱状态下时限制通过所述再生制动装置产生的所述再生制动力的量。
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