CN104602979B - 主缸和主缸设备 - Google Patents
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Abstract
一种主缸,其包括:输入活塞,通过操作制动操作构件使该输入活塞前进;加压活塞,该加压活塞与输入活塞同轴地设置以在前进的同时增大前方的加压室中的液压;以及多级改变装置,该多级改变装置在输入活塞从后退端位置向前进端位置移动的同时以三级或更多级的方式改变输入活塞的行程与加压室中的液压之间的关系。
Description
技术领域
本发明涉及一种被包括在液压制动系统中的主缸以及包括该主缸的主缸设备。
背景技术
在日本特许申请公报No.2008-24098(JP2008-24098A)中描述的包括输入活塞和加压活塞的主缸中,可以通过设置在加压活塞后方的背面室中的液压使加压活塞相对于输入活塞前进。
本发明的目的在于改善具有包括输入活塞和加压活塞的主缸的液压制动系统中的制动感。
发明内容
在根据本发明主缸中,在输入活塞从后退端位置向前进端位置移动的同时,以三级或更多级的方式改变输入活塞的行程与加压室中的液压之间的关系。在输入活塞从后退端位置向前进端位置移动的同时,情况通常是在制动操作开始时的区域(初始区域)中需要高响应性、在正常制动操作的区域(正常区域)中需要高可控性、以及在紧急制动操作的区域(紧急区域)中需要高效率。通过在输入活塞从后退端位置向前进端位置移动的同时、以至少三级的方式改变输入活塞的行程与加压室中的液压之间的关系,例如可以满足驾驶员的与制动感相关的以上要求。应当指出,本发明是根据在主缸、包括主缸的液压制动系统等等中没有发生异常的假设来设计的,并且并不意味着当发生异常时也以至少三级的方式改变输入活塞的行程与加压室中的液压之间的关系。此外,输入活塞从后退端位置向前进端位置移动所需的阶段对应于单个连续制动操作。
下文将描述本申请中发现的要求保护的发明或这些发明的特征。
根据本发明的第一方面的主缸包括:输入活塞,通过操作制动操作构件使该输入活塞前进;加压活塞,该加压活塞与输入活塞同轴地设置以在前进的同时增大前方的加压室中的液压;以及多级改变装置,该多级改变装置在输入活塞从后退端位置向前进端位置移动的同时以三级或更多级的方式改变输入活塞的行程与加压室中的液压之间的关系。多级改变装置可以以三级、四级或更多级的方式或连续的方式改变输入活塞的行程与加压室中的液压之间的关系。
在上述方面中,多级改变装置可以在至少第一状态、第二状态以及第三状态之间进行切换,其中,在该第一状态下,加压活塞的行程变化速度大于输入活塞的行程变化速度,使得加压活塞可以相对于输入活塞前进,在第二状态下,加压活塞的行程变化速度小于输入活塞的行程变化速度,使得相对的前进成为可能,在第三状态下,加压活塞的行程变化速度与输入活塞的行程变化速度相同,使得输入活塞与加压活塞可以一体地前进。在第一状态下,获得了高响应性,并且在第二状态下,获得了可控性。在第三状态下,可以通过增大辅助力而增大加压室中的液压,并且因此,获得了高效率。行程为距后退端位置的长度,并且行程变化速度为每单位时间的行程变化量(运动量)。
在上述方面中,多级改变装置可以在制动操作状态量小于预定正常操作判定状态量时设定成第一状态,该制动操作状态量由制动操作构件的下压力和操作行程中的至少一者来表示,多级改变装置在制动操作状态量等于或超过正常操作判定状态量但小于预定紧急操作判定状态量时设定成第二状态,并且多级改变装置在制动操作状态量等于或超过紧急操作判定状态量时设定成第三状态。
在上述方面中,主缸还可以包括设置在输入活塞与加压活塞之间的活塞间室,其中,加压活塞接受来自活塞间室的压力的表面面积可以大于输入活塞接受来自活塞间室的压力的表面面积。在活塞间室与储液器、相对室等断开连通的情况下,输入活塞与加压活塞相对于彼此移动以使得活塞间室中的工作流体的量保持恒定。当输入活塞相对于活塞间室的有效压力接受表面面积大于加压活塞相对于活塞间室的有效压力接受表面面积时,加压活塞的行程大于输入活塞的行程,并且因此,输入活塞与加压活塞分离。当输入活塞的有效压力接受表面面积小于加压活塞的有效压力接受表面面积时,输入活塞的行程大于加压活塞的行程,并且因此,输入活塞与加压活塞彼此靠近。
在上述方面中,主缸还包括:活塞间室,该活塞间室设置在输入活塞与加压活塞之间;相对室,该相对室设置在加压活塞的前方;以及相对室/活塞间室连接通道,该相对室/活塞间室连接通道连接相对室与活塞间室,其中,加压活塞包括大径部、设置在大径部的前方的前侧小径部、和由大径部和前侧小径部构成的阶梯部,以及加压活塞接受来自相对室的压力的表面面积等于或小于加压活塞接受来自活塞间室的压力的表面面积。当在相对室与活塞间室彼此连接但都与储液器断开连通的情况下、施加至加压活塞的前进方向上的力增大时,相对室中的液压增大。然而,工作流体被允许从相对室流入活塞间室中。因此,加压活塞被允许前进。在这种情况下,在加压活塞相对于相对室的有效压力接受表面面积与加压活塞相对于活塞间室的有效压力接受表面面积相同时,不允许输入活塞前进,而在相对于相对室的有效压力接受表面面积小于相对于活塞间室的有效压力接受表面面积时,允许输入活塞前进。有效压力接受表面面积为从流体室实际接受液压的部分的表面面积,并且该有效压力接受表面面积不限于与流体室相对的相对表面的表面面积。例如,有效压力接受表面采用以下方式获得的值:将在输入活塞前进了设定行程时、用于容置工作流体的活塞间室的容积减小的量除以设定行程。
在上述方面中,主缸还可以包括:储液器;活塞间室,该活塞间室设置在输入活塞与加压活塞之间;相对室,该相对室设置在加压活塞的前方;以及连通控制装置,该连通控制装置控制活塞间室、相对室以及储液器之间的连通状态,其中,加压活塞可以包括大径部、设置在大径部的前方的前侧小径部、和由大径部和前侧小径部构成的阶梯部,以及连通控制装置可以在第一连通状态、第二连通状态以及第三连通状态之间进行切换,其中,在第一连通状态下,相对室与活塞间室彼此连通但都与储液器断开连通,在第二连通状态下,活塞间室与相对室和储液器都断开连通,在第三连通状态下,相对室和活塞间室与储液器连通。通过控制活塞间室、相对室以及储液器之间的连通状态,可以改变输入活塞的行程变化速度与加压活塞的行程变化速度之间的关系,并且因此可以改变输入活塞的行程与加压室中的液压之间的关系。在第二连通状态下,相对室与储液器连通。
在上述方面中,连通控制装置可以包括:储液器连接阀,该储液器连接阀设置在相对室与储液器之间;连接切断阀,该连接切断阀设置在相对室与活塞间室之间;以及电磁阀控制部,该电磁阀控制部控制储液器连接阀和连接切断阀的打开及关闭。连通控制装置可以包括:储液器连接阀,该储液器连接阀设置在相对室与储液器之间;连接切断阀,该连接切断阀设置在相对室与活塞间室之间;以及电磁阀控制装置,该电磁阀控制装置用于控制储液器连接阀和连接切断阀的打开及关闭。储液器连接阀和连接切断阀例如可以基于操作状态来打开及关闭,操作状态由制动操作构件的操作行程和操作力中的至少一者表示。
在上述方面中,主缸还可以包括:活塞间室,该活塞间室设置在输入活塞与加压活塞之间;相对室,该相对室设置在加压活塞的前方以与储液器一直连通;活塞内连接切断阀,该活塞内连接切断阀设置在加压活塞内,以在输入活塞与加压活塞彼此分离时将活塞间室与相对室断开连通,并在输入活塞与加压活塞彼此接触时将活塞间室连接至相对室;以及止回阀,该止回阀与活塞内连接切断阀平行地设置在加压活塞内,以允许工作流体从相对室流入活塞间室中并防止工作流体沿相反方向流动。
在上述方面中,活塞内连接切断阀可以设置在形成在加压活塞内的流体通道中以将活塞间室连接至相对室,并且活塞内连接切断阀可以包括阀座、阀元件和弹簧,其中,阀元件能够与阀座靠近及分离,弹簧将阀元件沿使阀元件坐置在阀座上的方向偏置,以及输入活塞包括阀打开构件,该阀打开构件接触加压活塞以使阀元件与阀座分离。当活塞间室与相对室断开连通时,输入活塞与加压活塞相对于彼此前进。加压活塞通过背面室中的液压而前进,并且输入活塞通过制动操作力而前进。利用止回阀可以有利地避免在活塞间室中产生负压的情况。活塞内连接切断阀设置在流体通道的活塞间室侧的开口附近,并且阀元件以与活塞间室相对的姿态设置。当输入活塞接触加压活塞时,阀打开构件抵抗弹簧的偏置力使阀元件与阀座分离,使得连接切断阀被切换至打开状态。活塞间室经由相对室与储液器连通,并且因此,可以改变活塞间室的容积。
提供了一种根据本发明的第二方面的主缸,该主缸可以包括:输入活塞,通过操作制动操作构件使该输入活塞前进;加压活塞,该加压活塞与输入活塞同轴地设置并且构造成相对于输入活塞前进;以及速度比多级改变装置,该速度比多级改变装置在输入活塞从后退端位置向前进端位置前进时以三级或更多级的方式改变速度比,该速度比为加压活塞的行程的变化速度与输入活塞的行程的变化速度之间的比率。速度比例如可以在三个不同的值(γν1≠γν2≠γν3)之间变化。值γν1、γν2、γν3可以大于1或小于1。速度比还可以在四个或更多个值之间变化,或者可以连续地变化。可以在该项目中描述的主缸中采用第(1)至(11)项中描述的技术特征。
提供了一种根据本发明的第三方面的主缸,该主缸可以包括:输入活塞,通过操作制动操作构件使该输入活塞前进;加压活塞,该加压活塞与输入活塞同轴地设置并且构造成相对于输入活塞前进;以及活塞间室,该活塞间室设置在输入活塞与加压活塞之间,其中,加压活塞接受来自活塞间室的压力的表面面积可以大于输入活塞接受来自活塞间室的压力的表面面积。
提供了一种根据本发明的第四方面的主缸设备,该主缸设备可以包括:根据方面中的任一方面的主缸,以及背面液压控制装置,该背面液压控制装置控制设置在主缸中的背面室的液压,其中,背面室可以设置在加压活塞的接受压力的表面的后方,以及背面液压控制装置可以包括:动力液压源,该动力液压源通过电力的供给而工作以能够输出高压液压;以及液压控制单元,该液压控制单元通过利用来自动力液压源的液压使背面室的液压接近目标流体按压力。
附图说明
下文将参照附图对本发明的示例性实施方式的特征、优势以及技术和工业意义进行描述,其中相同的附图标记表示相同的元件,并且在附图中:
图1为包括根据本发明的第一实施方式的主缸的液压制动系统,其中,液压制动系统包括根据本发明的第一实施方式的主缸设备;
图2为示出了设置在主缸设备中的调节液压控制装置的调节器的截面图;
图3A为示出了在液压制动系统中输入活塞的行程与加压活塞的行程之间的关系的视图,图3B为示出了施加在制动踏板上的操作力与调节器中的调节液压之间的关系的视图,以及图3C为示出了输入活塞的行程与前轮的制动缸中的液压之间的关系的视图;
图4为示出了包括在主缸中的连接切断阀和储液器连接阀的控制的示例的视图;
图5为示出了设置在液压制动系统中的制动电子控制单元(ECU)的存储单元中所存储的制动感改变程序的流程图;
图6为示出了包括根据本发明的第二实施方式的主缸的液压制动系统的视图,其中,该液压制动系统包括根据第二实施方式的主缸设备;
图7A为示出了在液压制动系统中输入活塞的行程与加压活塞的行程之间的关系的视图,图7B为示出了施加在制动踏板上的操作力与调节器的调节液压之间的关系的视图,以及图7C为示出了输入活塞的行程与前轮的制动缸中的液压之间的关系的视图;
图8为示出了包括根据本发明的第三实施方式的主缸的液压制动系统的视图,其中,该液压制动系统包括根据本发明的第三实施方式的主缸设备;
图9为示出了包括在主缸中的连接切断阀和止回阀的状态的视图;
图10为示出了设置在液压制动系统中的制动ECU的存储单元中所存储的调节液压控制程序的流程图;
图11为示出了包括根据本发明的第四实施方式的主缸的液压制动系统的视图,其中,该液压制动系统包括根据本发明的第四实施方式的主缸设备;
图12为示出了设置在主缸设备中的调节液压控制装置的调节器的截面图;以及
图13A和图13B为在液压制动系统中施加在制动踏板上的操作力与调节器中调节液压之间的关系的视图。
具体实施方式
下文将基于附图对包括根据本发明的实施方式的主缸的液压制动系统进行描述。液压制动系统包括根据本发明的实施方式的主缸设备。
液压制动系统设置在车辆中,并且如图1中所述,液压制动系统包括:(i)液压制动的制动缸12FL、12FR、12RL、12RR,制动缸12FL、12FR、12RL、12RR分别设置在前后左右各轮10FL、10FR、10RL以及10RR上并且通过液压来操作以抑制相应车轮的旋转;(ii)主缸设备13,等等。主缸设备13包括:(a)主缸14,该主缸14向制动缸12FL、12FR、12RL、12RR供给液压,(b)调节液压供给装置16,该调节液压供给装置16用作向主缸14的背面室15供给调节液压的背面液压控制装置,等等。
主缸14包括:(1)壳体20,以及(2)输入活塞22和两个加压活塞24、25,输入活塞22和这两个加压活塞24、25以液密并且能够滑动的方式配合至壳体20。输入活塞22和这两个加压活塞24、25设置在相同的轴线(Lm)上以能够沿轴线(Lm)的方向相对于彼此移动。用作制动操作构件的制动踏板26经由操作杆27联接至输入活塞22,以使得输入活塞22响应于制动踏板26的下压操作而前进。在加压活塞24、25的前方分别形成有加压室28、29。左前轮10FL和右前轮10FR的制动缸12FL、12FR连接至加压室28,并且左后轮10RL和右后轮10RR的制动缸12RL、12RR连接至加压室29。在加压活塞25与其后方的输入活塞22之间形成有活塞间室30。因此,在该实施方式中,主缸14为串联式主缸,并且液压制动系统具有两个系统,即,前部系统和后部系统。
加压活塞25采用具有不同半径的阶梯状。其前部部分由前侧小径部32构成,中间部分由中间大径部33构成,并且后部部分由具有比前侧小径部32更小的直径的后侧小径部34构成。加压室29设置在在前侧小径部32的前方。在前侧小径部32与中间大径部33之间的阶梯表面36的前方形成有相对室38。背面室15设置在阶梯表面42的后方,阶梯表面42位于中间大径部33与后侧小径部34之间,用作压力接受表面。输入活塞22与加压活塞25之间的活塞间室30在输入活塞22处于后退端位置时与储液器50连通,但在输入活塞22前进时与储液器50断开连通。在该实施方式中,相对室38与储液器50通过储液器通道54连接,而相对室38与活塞间室30通过相对室/活塞间室连接通道56连接。在储液器通道54和相对室/活塞间室连接通道56中分别设置有储液器连接阀58和相对室/活塞间室连接切断阀(下文缩写为连接切断阀)60。储液器连接阀58和连接切断阀60分别由常开的螺线管开闭阀构成,常开的螺线管开闭阀在没有电流供给至其螺线管时打开。
此外,在该实施方式中,加压活塞25的与相对室38相对的阶梯表面36的表面面积——或者换句话说为有效压力接受表面面积(a2-a1)——与后侧小径部34的位于活塞间室30中的部分的截面面积(有效压力接受表面面积)大致相同(a2-a1≈a3),同时有效压力接受表面面积a3大于输入活塞22的位于活塞间室30中的部分的截面面积——或者换句话说为有效压力接受表面面积a4(a3>a4)。有效压力接受表面面积a4为除相对表面以外的大致接受液压的表面,并且有效压力接受表面面积a4采用由以下方式得出的值:将活塞间室30的由输入活塞22占据的体积随输入活塞22移动了设定行程而变化的量除以设定行程。此外,加压活塞25的前侧小径部32、中间大径部33以及后侧小径部34分别以液密并且能够滑动的方式配合至壳体20,并且因此,背面室15、加压室29、相对室38以及活塞间室30彼此断开连通以成为液密的,由此可以在其中单独地且独立地产生液压。
如图2中所示,调节液压供给装置16包括调节器90、高压源92、线性阀装置94,等等。调节器90设置在背面室15、高压源92、线性阀装置94以及储液器50之间,储液器50用作调节液压供给主体,并且在调节器90中,通过控制线性阀装置94利用来自高压源92的液压以及储液器50中的工作流体来控制供给至背面室15的液压。调节器90包括壳体100以及以液密并且能够滑动的方式串联地配合至壳体100的多个可动构件102至106。在壳体100中沿轴线(Lr)的方向间隔开地设置有:连接至背面室15的输出端口110、连接至高压源92的高压端口112、连接至储液器50的低压端口114、连接至线性阀装置94的线性压力端口116、以及连接至加压室28的先导压力端口118。
可动构件102可以通过先导压力端口中的液压而被移动。可动构件104具有包括小径部120和大径部122的阶梯状,其中,大径部侧端表面用作用于接受来自线性压力端口116的液压——或者换句话说为通过线性阀装置94控制的液压——的压力接受表面。因此,可动构件104可以通过由线性阀装置94控制的液压而被移动。在可动构件106中形成了处于相互连通状态的轴向通道124和用作径向通道的输出通道126。输出通道126与输出端口110连通。此外,可动构件106具有包括小径部128和大径部130的阶梯状,其中,环形凹部132设置在小径部128的外周表面中,沿与轴线Lr平行的方向延伸成与高压端口112连通。小径部128与大径部130之间的阶梯部(阀元件)134与设置在壳体100中的阶梯部(阀座)136一起构成了高压供给阀138。通过打开及关闭高压供给阀138,环形凹部132与输出端口110连接及断开连通。设置在可动构件106与壳体100之间的弹簧140将高压供给阀138朝关闭情况偏置。此外,可动构件104的小径部120定位在可动构件106的轴向通道124内,由此可动构件104的小径部120与大径部122之间的阶梯部(阀元件)144与可动构件106的轴向通道124的敞开边缘部(阀座)146一起构成了低压切断阀148。通过打开及关闭低压切断阀148,低压端口114与输出端口110连接及断开连通。低压切断阀148通过设置在可动构件104与可动构件106之间的弹簧150朝向打开状态偏置。在可动构件106的位于与可动构件104相反一侧上的端部部分与壳体100之间设置有弹性构件(例如由橡胶形成的构件)152。当弹性构件152受到弹性变形时,可动构件106被允许沿箭头P的方向移动(用于将高压供给阀138切换至打开状态的方向上的运动)。
高压源92包括:泵送装置163,该泵送装置163具有泵(柱塞泵)160和泵马达162;蓄压器164;以及蓄压器压力传感器166,该蓄压器压力传感器166检测蓄压器164中的液压,或者换句话说为高压端口112中的液压。泵马达162被控制成将蓄压器压力保持在设定范围内。线性阀装置94包括:增压线性阀170,该增压线性阀170设置在高压源92与线性压力端口116之间;以及减压线性阀172,该减压线性阀172设置在线性压力端口116与储液器50之间。增压线性阀170和减压线性阀172的相应的前-后压差可以被控制至与供给至其相应的螺线管的电流的量对应的幅值。此外,增压线性阀170为在没有电流供给至螺线管时关闭的常闭阀,而减压阀172为在没有电流供给至螺线管时打开的常开阀。通过控制增压线性阀170和减压线性阀172,线性压力端口116中的液压被控制至所需幅值。此外,加压室28中的液压经由流体通道180连接至先导压力端口118。
应当指出,在加压室28与左前轮和右前轮的制动缸12FL、12FR之间设置有包括至少一个电磁阀的滑差控制阀装置182,并且在加压室29与左后轮和右后轮的制动缸12RL、12RR之间设置有包括至少一个电磁阀的滑差控制阀装置184。
液压制动系统设置有以计算机为主体的制动ECU 200(参见图1)。制动ECU 200包括执行单元、输入/输出单元以及存储单元。蓄压器压力传感器166、检测制动踏板26的操作行程的行程传感器210、检测下压力——其为施加至制动踏板26的操作力——的下压力传感器212、检测输出端口110中的液压的输出液压传感器214等等与储液器连接阀58、连接切断阀60、线性阀装置94、泵马达162等等一起连接至输入/输出单元。在制动ECU 200的存储单元中存储了包括制动感改变程序在内的大量程序和表格。
现在将描述液压制动系统的操作。当制动踏板26处于未操作状态下时,主缸14和调节器90处于图中示出的初始位置。在主缸14中,输入活塞22和加压活塞24、25处于后退端位置,并且因此,加压室28、29和活塞间室30与储液器50连通。在调节器90中,高压供给阀138关闭,低压切断阀148打开,并且输出端口110——或者换句话说背面室15——与储液器50连通。
当制动踏板26被下压以使得输入活塞22前进时,活塞间室30与储液器50断开连通,并且因此在活塞间室30中产生液压。此外,调节液压从调节液压供给装置16供给至背面室15,使得加压活塞24、25相对于输入活塞22前进。在调节液压供给装置16中,向线性阀装置94的螺线管供给的电流被控制成使得调节液压——或者换句话说为从输入端口110输出的液压——接近目标液压。通过控制线性压力端口116中的液压,高压供给阀138和低压供给阀148分别打开和关闭,并且因此,输出端口110中的液压接近目标液压。目标液压采用基于制动操作状态量和增量确定的幅值,制动操作状态量由制动踏板26的操作行程和下压力中的至少一者来表示。
[制动操作的初始阶段(图3中的区域A)]
在主缸14中,如图4中所示,储液器连接阀58关闭,并且连接切断阀60打开。相对室38和活塞间室30连接至彼此但都与储液器50断开连通。此外,加压活塞25的与相对室38相对的阶梯表面36的表面面积(a2-a1)大致等于后侧小径部34的与活塞间室30相对的部分的表面面积a3(a2-a1≈a3),并且因此,供给的工作流体的量与活塞间室30的由加压活塞25占据的体积因加压活塞25的前进而减小的量相同,使得输入活塞22没有前进。此外,在加压活塞25中,由相对室38的液压施加的力以及通过活塞间室30的液压施加的力相互平衡。因此,如图3A中所示,在区域A中,输入活塞22的行程没有增大,并且通过背面室15中的液压使加压活塞25相对于输入活塞22前进。此外,在区域A中,加压活塞25的行程由背面室15中的液压来确定。应当指出,在区域A中,输入活塞22的行程非常小,并且因此,加压活塞25的行程的变化速度与输入活塞22的行程的变化速度之间的比率呈非常大的值(大于1的值)。
在调节液压供给装置16中,背面室15的目标液压采用由下压力和初始增量确定的幅值。初始增量采用较大的值,并且因此,如图3B中所示,在区域A中,背面室15的液压快速增大。因此,使得加压活塞25、24在主缸14中快速地前进。通过在液压制动系统中执行上述控制,在加压室28、29——或者换句话说,制动缸12FL、12FR、12RL、12RR——中产生了与背面室15的液压对应的液压。在这种情况下,可以认为在区域A中,液压制动以取决于调节压力的制动模式操作。如图3C中所示,当输入活塞22的行程与制动缸12FL、12FR、12RL、12RR的液压之间的关系与由虚线指示的常规液压制动系统(例如,在区域A中调节液压没有以较陡的斜率增大的液压制动系统)的情况相比时,在区域A中,制动液压可以增大。因此,可以抑制初始响应延迟,并且因此可以获得高响应性。
当区域A结束条件成立时,例如当由下压力传感器212检测到的下压力达到正常操作判定下压力(其也可以被称作初始操作结束判定下压力)等时,控制被切换至区域B。如图4中所示,连接切断阀60关闭并且储液器连接阀58打开。例如,正常操作判定下压力可以设定为下述值:在该值处,加压室28、29中的液压(制动缸12FL、12FR、12RL、12RR中的液压)等于或超过第一次填充完成时的液压,第一次填充是在背面室15的液压被控制至由正常操作判定下压力和初始增量确定的幅值时完成的。此外,区域B为执行正常制动操作的区域,并且也被称作正常区域或低G区域。
[正常区域,低G区域(区域B)]
在主缸14中,相对室38与储液器50连通,但是活塞间室30与相对室38和储液器50两者都断开连通。输入活塞22和加压活塞25相对于彼此移动,以使得在活塞间室30中,由输入活塞22占据的体积因输入活塞22的前进而增大的量等于由加压活塞25占据的体积因加压活塞25的前进减小的量相同。加压活塞25的行程的变化速度与输入活塞22的行程的变化速度之间的比率(速度比γν)呈以下比率(表面面积比γa=a3/a4)的倒数(γν=1/γa=a4/a3):加压活塞25的相对于活塞间室30的有效压力接受面积(相对表面的表面面积、截面面积)a3与输入活塞22的相对于活塞间室30的有效压力接受表面面积(截面面积)a4之间的比率(表面面积比γa=a3/a4),并且因此呈小于1的值。因此,输入活塞22接近加压活塞。在调节液压供给装置16中,输入端口110的液压(背面室15的液压)被控制至由下压力以及小于初始增量的正常增量确定的幅值,并且因此,如图3B中所示,在区域B中,背面室15的液压随着下压力的增大而以较缓的斜率增大。在液压制动系统中,制动缸12FL、12FR、12RL、12RR中的液压——或者换句话说为加压室28、29中的液压——呈由与活塞间室30的液压对应的力(与施加至输入活塞22的下压力对应的力)以及由背面室15中的液压产生的力确定的幅值。在这种情况下,可以认为在区域B中,液压致动以取决于操作力/调节压力的低G制动模式操作。此外,如图3C中所示,与常规液压制动系统相比,在区域B中制动缸液压相对于输入活塞22的行程的增长斜率更平缓。通过减小制动液压相对于输入活塞22的行程——或者换句话说为制动踏板26的行程——的增长斜率,以此方式,能够根据制动踏板26的行程更加容易地控制制动液压,从而能够改善可控性。
例如,当由行程传感器210检测到的制动踏板26的操作行程(与输入活塞22的行程对应)达到紧急操作判定行程或者由下压力传感器212检测的下压力达到紧急操作判定下压力时,或者当两个条件都成立时,判定区域B结束。如图4中所示,储液器连接阀58和连接切断阀60打开,由此控制进入区域C。紧急操作判定行程和紧急操作判定下压力可以设定为下述幅值:通过该幅值可以推断驾驶员需要较大的制动力。区域C也可以被称作高G区域。
[紧急操作区域(区域C)]
在主缸14中,相对室38和活塞间室30与储液器50连通。输入活塞22接触加压活塞25,使得输入活塞22和加压活塞一体地前进。如图3A中所示,在区域C中,输入活塞22与加压活塞25之间的行程速度比为1。在调节液压供给装置16中,如图3B中所示,在区域C中背面室15的液压被控制至基于下压力以及大于正常增量但小于初始增量的紧急增量确定的幅值。因此,背面室15中的液压的增长斜率大于区域B的情况。在液压制动系统中,在制动缸12FL、12FR、12RL、12RR(加压室28、29)中产生了由下压力以及与背面室15的液压对应的力确定的液压。在这种情况下,可以认为在区域C中,液压致动以取决于操作力/调节压力的高G制动模式操作。如图3C中所示,在区域C中,制动液压相对于输入活塞22的增长斜率增大,并且因此,制动液压也增大。因此,获得了较高的效率。
图5中示出的流程图上示出的制动感改变程序以预定的设定时间间隔执行。在步骤1(下文缩写为S1;对于所有步骤都一样)中,判定是否正在进行制动操作。例如,当由行程传感器210检测到的制动踏板26的操作行程达到或超过操作判定设定行程(例如,活塞间室30与储液器50断开连通时的行程)时,或者当由下压力传感器212检测到的下压力达到或超过操作判定设定下压力(例如具有以下幅值:通过该幅值可以可靠地判定驾驶员已经下压制动踏板26)时,判定制动操作正在进行。应当指出,可以设置制动开关,并且可以在制动开关打开为ON时判定制动操作正在进行。在制动未操作状态下,在S2中,没有电流供给至储液器连接阀58和连接切断阀60的螺线管,并且因此,储液器连接阀58和连接切断阀60保持处于其在图中示出的初始位置,或者换句话说,保持打开。此外,在调节液压供给装置16中,没有电流供给至线性阀装置94的螺线管,并且因此,背面室15与储液器50连通。
当制动操作正在进行时,在S3中判定区域B结束条件是否成立,并且在S4中判定区域A结束条件是否成立。当这两个判定都为否定时,控制处于区域A中,并且因此,在S5中,储液器连接阀58关闭,连接切断阀60打开,并且背面室15中的液压的目标液压设定为由下压力和初始增量确定的幅值。因此,调节液压——或者换句话说为背面加压室15中的液压——以非常大的斜率增大。此外,当区域B结束条件不成立但区域A结束条件成立时,S4的判定是否定的,同时S5的判定是肯定的,并且因此,在S6中,储液器连接阀58打开,连接切断阀60关闭,并且背面室15的目标液压设定为基于下压力和正常增量确定的幅值。因此,调节液压以较缓坡度的斜率增大。此外,当区域B结束条件成立时,S4的判定是肯定的,并且因此,在S7中,储液器连接阀58和连接切断阀60两者都打开,并且背面室15的目标液压设定为由下压力和紧急增量确定的值。因此,调节液压以较大的斜率增大。
因此,在该实施方式中,通过控制储液器连接阀58和连接切断阀60的打开及关闭,制动感以三级方式进行切换,并且因此,获得了与驾驶员的要求对应的制动感。
当电力系统中发生异常等时,电流可能不再被供给至螺线管,并且因此,储液器连接阀58和连接切断阀60变为连通状态,使得相对室38和活塞间室30两者都与储液器50连通。此外,在调节液压供给装置16中,没有电流供给至线性阀装置94,并且因此,线性压力端口116与储液器50连通,而加压室29的液压供给至先导压力端口118。因此,可动构件102沿箭头P的方向移动,并且可动构件104和可动构件106两者都移动。低压切断阀148关闭,并且高压供给阀138打开。只要蓄压器164中仍然有液压,则背面室15的液压就可以增大(被调节)。此外,甚至当不能从蓄压器164供给液压时,主缸14也可以手动地进行操作。在主缸14中,施加至制动踏板26的下压力使得输入活塞22接触加压活塞25,由此输入活塞22和加压活塞24一体地前进。在加压室28、29中产生了液压,并且液压被供给至制动缸12FL、12FR、12RL、12RR。应当指出,在调节液压供给装置16中,工作流体可以通过设置在柱塞泵160中的止回阀(排出阀、进入阀)从储液器50供给至输出端口110。
当活塞间室30在区域A和B中与储液器50断开连通时,加压活塞25相对于输入活塞22前进。更具体地,在区域A中时,加压活塞25相对于输入活塞22前进以使得这两个活塞彼此分离。在区域B中,输入活塞22和加压活塞25彼此靠近。在区域C中,活塞间室30与储液器50连通以使得加压活塞25和输入活塞22一体地前进。换句话说,当活塞间室30与储液器50断开连通时,加压活塞25相对于输入活塞22前进的量被调节,并且因此,如由图3A中的虚线所指示的,输入活塞22和加压活塞25在彼此接触时的行程与输入活塞22和加压活塞25自制动操作开始起一体地前进的情况下的假想行程对应。
在上述实施方式中,连接切断阀60、储液器连接阀58、制动ECU 200的用于存储并执行制动感改变程序的部分,等等一起构成了多级改变装置。多级改变装置对应于速度比改变装置。此外,多级改变装置的用于存储以及执行图5所示流程图的S5、S6和S7的部分等等一起构成了行程关系改变单元。行程关系改变单元还用作连通情况控制单元和电磁阀控制单元。此外,用于在S5、S6和S7中控制背面室15的液压的部分等等构成了液压控制单元,并且用于在S5、S6和S7中确定相应的目标液压值的部分等等分别构成了第一确定单元、第二确定单元和第三确定单元。
通过设置检测活塞间室30中的液压的液压传感器,能够基于来自液压传感器的检测值来确定在区域A和B中施加至制动踏板26的制动下压力。此外,如图1中的虚线所示,活塞间室30的液压可以被供给至调节器90中的先导端口118。在这种情况下,调节器90在电力系统中发生异常时保持处于图中示出的初始位置。原因在于当在电力系统中发生异常时,活塞间室30与储液器50连通。此外,调节器90并不是必要的,并且代替地,可将线性阀装置94连接至背面室15。此外,调节器90不限于本实施方式中描述的结构。
主缸不限于本实施方式中描述的结构。如图6中所示,例如,加压活塞25m的与相对室38相对的阶梯表面36m的有效压力接受表面面积(a2-a1)可以制造得比后侧小径部34m相对于活塞间室30的有效压力接受表面面积更小(a2-a1<a3)。在这种情况下,在区域A中,或者换句话说当储液器连接阀58关闭并且连接切断阀60打开时,不能通过在加压活塞25m前进时将来自相对室38的工作流体供给至活塞间室30而补偿活塞间室30的由输入加压活塞25m占据的体积因加压活塞25m的前进引起的减小,并且因此,输入活塞22被允许相应地前进。因此,在区域A中,如图7A中所示,加压活塞25m的行程的变化速度与输入活塞22的行程的变化速度之间的比率γν为a4/{a3-(a2-a1)}。因此,输入活塞22被允许在区域A中前进,并且因此,可以改善区域A中的操作感。
此外,在加压活塞25m中,相对于活塞间室30的有效压力接受表面面积a3与相对于相对室38的有效压力接受表面面积(a2-a1)不同,并且因此,与活塞间室30中的液压对应的前进方向力作用在加压活塞25m上。因此,在加压室28、29(制动缸12FL、12FR、12RL、12RR)中产生了具有根据与活塞间室30中的液压对应的力以及与背面室15中的液压对应的力确定的幅值的液压。在这种情况下,可以认为在区域A中,液压制动以取决于操作力/调节压力的模式操作。
应当指出,在本实施方式中,区域A结束条件可以在制动踏板26的操作行程达到正常操作判定行程时成立。
在第一实施方式和第二实施方式中描述的主缸中,通过控制这两个螺线管开闭阀58、60而以三级的方式来改变制动感。然而,也可以利用机械开闭阀以三级的方式改变制动感。如图8中所示,在根据第三实施方式的包括在液压制动系统中的主缸300中,相对室38经由储液器通道302与储液器50常连通。另外,主缸300与根据第一实施方式的主缸14的不同之处在于,在加压活塞312的内部设置有位于两个加压活塞310、312的后方的活塞间室/相对室连接通道314、活塞内连接切断阀316以及止回阀318,等等。所有其他构型均与第一实施方式类似,并且因此,已经省略了对其的描述。加压活塞312具有阶梯状,在该阶梯状中,前部部分由前侧小径部332构成,中间部分由中间大径部333构成,并且后部部分由具有比前侧小径部332更小的直径的后侧小径部334构成。在加压活塞312的中间部分的后侧设置有活塞间室/相对室连接通道314。活塞间室/相对室连接通道314包括沿轴向方向延伸的轴向通道346以及沿径向方向延伸的径向通道348,其中,轴向通道346与径向通道348相互连通。轴向通道346通向活塞间室30,并且径向通道348通向相对室38。活塞内连接切断阀316和止回阀318并行地设置在活塞间室/相对室连接通道314的活塞间室30侧的开口附近。活塞内连接切断阀316包括阀座360、阀元件362以及弹簧364,其中,阀元件362设置成能够与阀座360靠近及分离,弹簧364将阀元件362朝向阀座360偏置,其中,阀元件362设置成面向活塞间室30侧的开口。同时,在输入活塞365的前部部分上设置有能够与其一起沿轴向方向一体地移动的阀打开构件366。当输入活塞365接触加压活塞312时,阀打开构件366抵抗弹簧364的偏置力使阀元件362与阀座360分离,使得活塞内连接切断阀316被切换至打开状态。此外,止回阀318允许工作流体从相对室38流入活塞间室30中,但是防止了工作流体沿相反方向流动。
在主缸300中,加压活塞312的后侧小径部334相对于活塞间室30的有效压力接受面积a3设定成比输入活塞365相对于活塞间室30的有效压力接受表面面积a4更大(a3>a4)。
现在将描述液压制动系统的操作。
[制动操作的初始阶段(区域A)]
在主缸300中,当通过背面室15中的液压使加压活塞312前进时,加压活塞312与输入活塞365分离,并且因此,活塞内连接切断阀316关闭。此外,在输入活塞365前进时,活塞间室30与储液器50断开连通,使得在活塞间室30中产生了液压。如图9中所示,活塞内连接切断阀316关闭。在调节液压供给装置16中,类似于第一实施方式和第二实施方式,背面室15中的液压以非常大的斜率增大,并且因此被调节至基于下压力和初始增量确定的幅值。背面室15中的液压的增长斜率大于下压力的增长斜率,并且因此,使得加压活塞312相对于输入活塞365前进(与输入活塞365分离)。工作流体可以从储液器50经由止回阀318流入活塞间室30中,并且因此,使得加压活塞312能够相对于输入活塞365前进。因此,可以有利地避免活塞间室30中的液压变为负的情况。
[正常区域(区域B)]
在主缸300中,连接切断阀316保持关闭。在调节液压供给装置16中,背面室15的液压设定在基于下压力和正常增量确定的幅值处,并且该液压平缓地增大。在主缸300中,输入活塞365的行程的变化速度与加压活塞312的行程变化速度之间的比率为a4/a3(<1),并且因此,加压活塞312和输入活塞365在活塞间室30中彼此接近。
[紧急操作区域(区域C)]
同时,当输入活塞365与加压活塞312接触时,控制被切换至区域C。在主缸300中,阀打开构件366将连接切断阀316切换至打开情况,使得活塞间室30与相对室38——或者换句话说,储液器50——连通。通过下压力以及背面室15中的液压,使得输入活塞365与加压活塞312一体地前进。输入活塞365的行程变化速度与加压活塞312的行程变化速度之间的比率为1。
应当指出,当输入活塞365的行程达到正常操作判定行程或者下压力达到正常操作判定下压力时,或者当这些条件都成立时,判定区域A结束。
图10中示出的流程图上示出的调节液压改变程序以预设定时间间隔执行。在S21中,判定是否正在进行制动操作。并且当操作正在进行时,分别在S22和S23中判定区域B结束条件是否成立以及区域A是否结束。当区域B结束条件和区域A结束条件都不成立时,控制处于区域A中,并且因此,在S24中,背面室15中的液压被控制至由下压力和初始增量确定的幅值。因此,液压以非常大的斜率增大。当区域B结束条件不成立但区域A结束条件成立时,控制处于区域B中,并且因此,在S25中,背面室15中的液压被控制至由下压力和正常增量确定的幅值。当区域B结束条件成立时,控制处于区域C中,并且因此,在S26中,背面室15中的液压被控制至基于下压力和紧急增量确定的幅值。因此,在该实施方式中,可以在不使用螺线管控制阀的情况下以三级的方式改变制动感。
调节液压供给装置不限于第一至第三实施方式中描述的调节液压供给装置,并且可以具有在图11和图12中示出的结构。在该实施方式中,将对调节液压供给装置590应用于根据第一实施方式的主缸设备的情况进行描述。调节液压供给装置590以外的所有部件与第一实施方式相同,并且因此,已经省略对其的描述。调节液压供给装置590包括调节器592、高压源92和线性阀装置594。如图12中所示,调节器592能够利用高压源92的液压将供给至背面室15的调节液压控制至与施加至制动踏板26的操作力(下文也被称作制动操作力)对应的幅值。调节器592包括壳体600、芯轴602、前进驱动构件604以及后退驱动构件606,其中,芯轴602以能够滑动的方式配合至壳体600,前进驱动构件604向芯轴602施加沿前进方向的力,后退驱动构件606向芯轴602施加沿后退方向的力。芯轴602、前进驱动构件604以及后退驱动构件606分别设置在相同的轴线(Ls)上以能够相对于彼此移动。壳体600设置有:输出端口610,背面室15连接至该输出端口610;输入端口612,活塞间室30连接至该输入端口612;主压力端口614,加压室29连接至该主压力端口614;低压端口618,储液器50经由减压线性阀616连接至该低压端口618;高压端口620,高压源92连接至该高压端口620;线性压力端口624,高压源92经由增压线性阀622连接至该线性压力端口624;以及反馈压力端口626,背面室15连接至该反馈压力端口626。这些端口以在径向方向或轴线(Ls)方向上彼此间隔开的方式设置在壳体600中。在芯轴602的中间部分的外周部中形成有沿轴线(Ls)方向延伸的环形连通槽630。连通槽630的位置和尺寸形成为使得:输出端口610与线性压力端口624常开,低压端口608在芯轴602处于后退端位置时打开,高压端口620在芯轴602处于前进端位置时打开。输出端口610中的液压通过相对于壳体600移动芯轴602来控制,使得或者低压端口618或者高压端口620选择性地连接至输出端口610。在芯轴602与壳体600之间设置有复位弹簧632以将芯轴602沿后退方向偏置。此外,芯轴602的后端表面633接受来自输入端口612的液压。
前进驱动构件604设置至芯轴602的后方,并且来自主压力端口614的液压由前进驱动构件604的后端表面634接受。可以通过由主压力端口614的液压产生的前进方向上的力使前进驱动构件604前进,并将由主压力产生的前进方向上的力施加至芯轴602。此外,前进驱动单元604具有阶梯状,该阶梯状包括小径部和大径部,并且通过壳体600与形成在小径部与大径部之间的阶梯部之间的接触来限定后退端位置。在这种情况下,前进驱动构件604的前端表面用作确定芯轴602的后退端位置的止动件。
后退驱动构件606隔着间隙设置在芯轴602的前方,并且来自反馈压力端口626的液压由后退驱动构件606的前端表面636接受。在后退驱动构件606的后部部分(主体后部部分)上设置有由橡胶等制成的弹性构件640,并且在中间部分中设置有沿径向方向突出的止动用保持件641。前进端位置通过止动用保持件641与壳体600之间的接触来限定。同时,在止动用保持件641与壳体600之间设置有复位弹簧642以将后退驱动构件606沿前进方向偏置。复位弹簧642的设定载荷Fset设定在相对较大的值处。可以通过具有以下幅值的后退方向上的力使后退驱动构件606后退,并将该后退方向上的力施加至芯轴602:该幅值通过用反馈压力端口626的液压减去复位弹簧642的弹性力获得。
芯轴602、前进驱动构件604、以及后退驱动构件606分别以液密的方式配合至壳体600。因此,主压力端口614、输入端口612以及反馈压力端口626以液密的方式彼此断开连通。此外,芯轴602的后端表面633的表面面积设定为Aio,通过用后端表面633减去与前进驱动构件604接触的接触部的表面面积获得的部分644的表面面积(环形部的表面面积,或者换句话说为在芯轴602接触前进驱动构件604的情况下,接受输入端口612的的液压的部分的表面面积)设定为Ai,前进驱动构件604的后端表面634的表面面积设定为Am,并且后退驱动构件606的前端表面636的表面面积设定为As。此外,在芯轴602处于后退端位置并且后退驱动构件606处于前进端位置的情况下,设置在后退驱动构件604上的弹性构件640的后端表面与芯轴602的前端表面之间的间隙x1等于或超过连通槽630的后端表面与低压端口618之间的距离x2(x1≥x2),并且后退驱动构件606的主体后端表面646与芯轴602的前端表面之间的间隙x3等于或超过芯轴602的连通槽630的前端表面与高压端口620之间的距离x4(x3≥x4),其中,距离x1等于或小于距离x4(x1≤x4)。距离x1至x4设计成使得芯轴602可以移动至下述增压位置并且使得在增压位置中芯轴602接触弹性构件640(并且在某些情况下,使弹性构件604弹性变形):在该增压位置中,输出端口610在芯轴602的前端表面与后退驱动构件606的主体后端表面646接触之前经由连通槽630与高压端口620连通。
如上所述,线性阀装置594包括设置在高压源92与线性压力端口624之间的增压线性阀622以及设置在低压端口618与储液器50之间的减压线性阀616。增压线性阀622和减压线性阀616各自的前后压差可以被控制至与施加至其相应的螺线管的电流的量对应的幅值。此外,增压线性阀622和减压线性阀616为在没有电流供给至螺线管时打开的常开阀。线性阀装置594在自动制动操作期间使用,使得当制动踏板26被操作时,增压线性阀622保持关闭并且减压线性阀616保持打开。
现在将描述该液压制动系统的操作。
[制动操作的初始阶段]
当制动踏板26被下压时,储液器连接阀58和室间连接阀60分别设定在关闭状态和打开状态。当输入活塞22前进时,活塞间室30与储液器50断开连通,并且因此,在活塞间室30中产生液压。活塞间室30的液压被供给至调节器592。在调节器592中,活塞间室30的液压从输入端口612被供给,以使得将前进方向上的力作用在芯轴602上。当前进方向上的力超过复位弹簧632的设定载荷时,芯轴602相对于前进驱动构件604前进。输出端口610与低压端口618断开连通并且连接至高压端口620,并且因此,液压开始被供给至背面室15(图13A中的点As)。由于高压端口620与输出端口610连通,因此背面室15中的液压在图13A中的区域RAs中以较大的斜率增大。芯轴602的输出端口610与高压端口620连通的位置可以用作增压位置。如上所述,x1≥x2,x3≥x4,并且x4≥x1,并且因此,当作用在芯轴602上的前进方向上的力等于或超过力F1和力F2——力F1使复位弹簧632弹性变形移位量x4,力F2使弹性构件640弹性变形移位量(x4-x1)——的总和(F1+F2)时,芯轴602移动至增压位置(当x4=x1时,F2为零)。此外,在芯轴602的增压位置中,芯轴602接触弹性构件640(并且在某些情况下使弹性构件640弹性变形)。应当指出,在该实施方式中,弹性构件632的设定载荷和弹簧常数以及弹性构件640的设定载荷和弹簧常数设定为较小的值,并且因此,当作用在芯轴602上的前进方向上的力——或者换句话说,活塞间室30中的液压(对应于制动操作力)——较小时,芯轴602移动至增压位置。
当芯轴602处于增压位置时,通过背面室15的液压Ps而向后退驱动构件606施加后退方向上的力Fb,该后退方向上的力Fb具有由以下等式指示的幅值。
Fb=Ps×As-Pi×Aio (1)
在以上等式中,液压Pi为活塞间室30的液压。芯轴602接触弹性构件640(后退驱动构件606),并且因此,通过输入端口612中的液压产生的前进方向上的力经由芯轴602作用在后退驱动构件606上。当作用在后退驱动构件606上的后退方向上的力Fb超过复位弹簧642的设定载荷Fset(Fb>Fset)时,后退驱动构件606沿后退方向移动,并且因此,芯轴602后退。高压端口620与连通槽630断开接合,并且高压端口620与输出端口610断开连通(图13A中的点Bs)。在该点处背面室15中的液压Psa具有由以下等式指示的幅值。
Psa=(Fsets+Pi×Aio)/As (2)
此外,该点处的制动操作力Fps具有与活塞间室30的液压Pi对应的幅值,并且制动操作力Fps用作正常操作判定下压力。
[正常区域,紧急操作]
当制动操作力Fps达到正常操作判定下压力时,类似于上述实施方式,储液器连接阀58和连接切断阀60分别切换至打开状态和关闭状态。此外,在调节器中,当加压室29中的液压增大使得供给至主压力端口614的液压Pm增大时,前进驱动构件604前进以接触芯轴602。在芯轴602、前进驱动构件604以及后退驱动构件606(弹性构件640)彼此接触的状态下,由以下等式表达的力作用在芯轴602上。
Ps×As-(Ks×Δ+Fsets)=Pi×Ai+Pm×Am (4)
在以上等式中,Pm为加压室29中的液压,Ks为复位弹簧642的弹性模量,并且Δ为复位弹簧642的移位量。根据以上等式,当左侧的后退方向上的力与右侧的前进方向上的力相互平衡时,芯轴602沿轴线Ls的方向移动以使得输出端口610选择性地与高压端口620和低压端口12连通。因此,调节液压Ps相对于制动操作力Fp(与活塞间室30的液压Pi以及加压室29的液压Pm对应)的增大的斜率在图13A的RBs中比区域RAs中更小。当制动踏板26的行程随后达到紧急操作判定行程时,如图13B中所示,储液器连接阀58和连接切断阀60分别切换至打开状态。因此,输入活塞22与加压活塞25之间的行程速度比达到1。如图13B中所示,主缸14的行程速度比以与上述实施方式类似的方式变化。
根据该实施方式,在调节器592中,可以在不控制线性阀装置594的情况下以两级的方式切换调节液压的增长斜率。此外,在制动操作的初始阶段,调节液压的增长斜率可以被增大,并且因此,可以有利地抑制制动的初始响应延迟。
液压制动回路的结构等等不受限制,并且除上述实施方式以外,可以基于本领域技术人员的知识以各种其他修改和改变的实施方式来实施本发明。
在上述实施方式中描述的主缸中,主缸可以包括形成在加压活塞的压力接受表面的后方的背面室,并且可以通过背面室中的液压使加压活塞相对于输入活塞前进。压力接受表面通常设置在加压活塞的大径部的后部部分上。
在以上实施方式中描述的主缸中,主缸还可以包括设置在输入活塞与输出活塞之间的活塞间室,并且加压活塞相对于活塞间室的有效压力接受表面面积可以设定为与输入活塞相对于活塞间室的有效压力接受表面面积不同的幅值。在活塞间室与储液器、相对室等断开连通的情况下,输入活塞和加压活塞相对于彼此移动,使得活塞间室中的工作流体的量保持恒定。当输入活塞相对于活塞间室的有效压力接受表面面积大于加压活塞相对于活塞间室的有效压力接受表面面积时,加压活塞的行程大于输入活塞的行程,并且因此,输入活塞与加压活塞分离。当输入活塞的有效压力接受表面面积小于加压活塞的有效压力接受表面面积时,输入活塞的行程大于加压活塞的行程,并且因此,输入活塞与加压活塞彼此靠近。
根据以上实施方式中描述的主缸,储液器连接阀和连接切断阀两者可以为在没有电流供给至其螺线管时打开的常开阀。当电力系统中发生异常时,活塞间室和相对室两者都与储液器连通。因此,输入活塞和加压活塞可以一体地前进,并且可以在加压室中产生液压。
根据以上实施方式中描述的主缸,主缸可以包括通过操作制动操作构件而前进的输入活塞、以及与输入活塞同轴地设置从而能够相对于输入活塞前进的加压活塞,输入活塞设置成隔着活塞间室与加压活塞相对,加压活塞以阶梯状形成,该阶梯状具有大径部以及设置在大径部前方并且具有比大径部更小的直径的前侧小径部,主缸包括:相对室,该相对室设置在形成于大径部与前侧小径部之间的阶梯部的前方;以及相对室/活塞间室连接通道,该相对室/活塞间室连接通道连接相对室与活塞间室,并且加压活塞相对于相对室的有效压力接受表面面积等于或小于加压活塞相对于活塞间室的有效压力接受表面面积(a2-a1≤a3)。
在上述实施方式中描述的主缸中,液压控制单元包括确定背面室的目标液压的目标液压确定单元,并且该目标液压确定单元包括:(a)第一确定装置,该第一确定装置用于根据制动操作状态量和初始增量确定目标液压,制动操作状态量由制动操作构件的操作行程和操作力中的至少一者来表示;(b)第二确定装置,该第二确定装置用于根据制动操作状态量以及比初始增量小的正常增量来确定目标液压;以及(c)第三确定装置,该第三确定装置用于根据制动操作状态量以及大于正常增量但小于初始增量的紧急增量来确定目标液压。
在以上实施方式中描述的主缸设备中,第一确定装置可以确定制动操作开始时的初始区域中的目标液压,第二确定装置可以确定正常制动操作期间的正常区域中的目标液压,并且第三确定装置可以确定紧急制动操作期间的紧急区域中的目标液压。
在以上实施方式中描述的主缸设备中,主缸设备可以包括背面液压控制装置,该背面液压控制装置控制设置在加压活塞的压力接受表面后方的背面室中的液压,并且背面液压控制装置可以包括:(a)动力液压源,该动力液压源通过电力的供给来操作以能够输出高压液压;以及(b)调节器,该调节器利用动力液压源的液压将背面室中的液压控制至与制动操作构件的操作状态对应的幅值。加压活塞通过背面室中的液压而前进,并且因此,通过将背面室中的液压控制至与制动操作构件的操作状态对应的幅值,加压室中的液压也可以被控制至与制动操作构件的操作状态对应的幅值。制动操作构件的操作状态可以由施加至制动操作构件的操作力以及制动操作构件的操作行程中的至少一者来表示。此外,当在电力系统中发生异常时,通常不能将高压液压从动力液压源输出至调节器,并且因此,不能被控制背面室中的液压。在以上实施方式中描述的主缸设备中,背面液压控制装置包括:(i)壳体,在该壳体中形成有连接至背面室的至少一个输出端口、连接至高压源的高压端口以及连接至储液器的低压端口;(ii)芯轴,该芯轴以能够实现相对运动的方式设置在壳体中,并且该芯轴可以通过将输出端口选择性地连接至高压端口或低压端口来控制从输出端口输出的液压;以及(iii)调节器,该调节器具有芯轴移动装置,当在芯轴处于增压位置时(此处输出端口与低压端口断开连通并且连接至高压端口),由制动操作构件的操作状态确定的作用在芯轴上的力达到或超过预设定值,该调节器将输出端口移动至非增压位置,此处输出端口与高压端口断开连通。当通过制动操作构件的操作状态确定的力保持小于设定值时或者换句话说处于制动操作的初始阶段时,芯轴处于增压位置,并且因此,背面室中的液压可以以较大的斜率增大。
Claims (11)
1.一种主缸,其特征在于包括:
输入活塞(22、365),通过操作制动操作构件(26)而使所述输入活塞(22、365)前进;
加压活塞(25、312),所述加压活塞(25、312)与所述输入活塞(22、365)同轴地设置以在前进的同时增大前方的加压室(28、29)中的液压;以及
多级改变装置,所述多级改变装置在所述输入活塞(22、365)从后退端位置向前进端位置移动的同时以三级或更多级的方式改变所述输入活塞(22、365)的行程与所述加压室(28、29)中的液压之间的关系,
其中,所述多级改变装置在至少第一状态、第二状态以及第三状态之间进行切换,其中,在所述第一状态下,所述加压活塞(25、312)的行程变化速度大于所述输入活塞(22、365)的行程变化速度,使得所述加压活塞能够相对于所述输入活塞(22、365)前进;在所述第二状态下,所述加压活塞(25、312)的行程变化速度小于所述输入活塞(22、365)的行程变化速度,使得相对的前进成为可能;在所述第三状态下,所述加压活塞(25、312)的行程变化速度与所述输入活塞(22、365)的行程变化速度相同,使得所述输入活塞(22、365)与所述加压活塞(25、312)能够一体地前进。
2.根据权利要求1所述的主缸,其中,所述多级改变装置在制动操作状态量小于预定的正常操作判定状态量时设定成所述第一状态,所述制动操作状态量由所述制动操作构件的下压力和操作行程中的至少一者来表示;所述多级改变装置在所述制动操作状态量等于或超过所述正常操作判定状态量但小于预定的紧急操作判定状态量时设定成所述第二状态;并且所述多级改变装置在所述制动操作状态量等于或超过所述紧急操作判定状态量时设定成所述第三状态。
3.根据权利要求1至2中的任一项所述的主缸,还包括设置在所述输入活塞(22、365)与所述加压活塞(25、312)之间的活塞间室(30),
其中,所述加压活塞(25、312)接受来自所述活塞间室(30)的压力的表面面积大于所述输入活塞(22、365)接受来自所述活塞间室(30)的压力的表面面积。
4.根据权利要求1至2中的任一项所述的主缸,还包括:
活塞间室(30),所述活塞间室(30)设置在所述输入活塞(22、365)与所述加压活塞(25、312)之间;
相对室,所述相对室设置在所述加压活塞(25、312)的前方;以及
相对室/活塞间室(30)连接通道,所述相对室/活塞间室(30)连接通道连接所述相对室与所述活塞间室(30),
其中,所述加压活塞(25、312)包括大径部、设置在所述大径部的前方的前侧小径部、以及由所述大径部和所述前侧小径部构成的阶梯部,以及
所述加压活塞(25、312)接受来自所述相对室的压力的表面面积等于或小于所述加压活塞(25、312)接受来自所述活塞间室(30)的压力的表面面积。
5.根据权利要求1至2中的任一项所述的主缸,还包括:
储液器(50);
活塞间室(30),所述活塞间室(30)设置在所述输入活塞(22、365)与所述加压活塞(25、312)之间;
相对室,所述相对室设置在所述加压活塞(25、312)的前方;以及
连通控制装置,所述连通控制装置控制所述活塞间室(30)、所述相对室以及所述储液器(50)之间的连通状态,
其中,所述加压活塞(25、312)包括大径部、设置在所述大径部的前方的前侧小径部、以及由所述大径部和所述前侧小径部构成的阶梯部,以及
所述连通控制装置在第一连通状态、第二连通状态以及第三连通状态之间进行切换,其中,在所述第一连通状态下,所述相对室与所述活塞间室(30)彼此连通但都与所述储液器(50)断开连通;在所述第二连通状态下,所述活塞间室(30)与所述相对室和所述储液器(50)都断开连通;在所述第三连通状态下,所述相对室和所述活塞间室(30)都与所述储液器(50)连通。
6.根据权利要求5所述的主缸,其中,所述连通控制装置包括:储液器连接阀,所述储液器连接阀设置在所述相对室与所述储液器(50)之间;连接切断阀,所述连接切断阀设置在所述相对室与所述活塞间室(30)之间;以及电磁阀控制部,所述电磁阀控制部控制所述储液器连接阀和所述连接切断阀的打开及关闭。
7.根据权利要求1至2中的任一项所述的主缸,还包括:
储液器(50);
活塞间室(30),所述活塞间室(30)设置在所述输入活塞(22、365)与所述加压活塞(25、312)之间;
相对室,所述相对室设置在所述加压活塞(25、312)的前方以与所述储液器(50)一直连通;
活塞内连接切断阀,所述活塞内连接切断阀设置在所述加压活塞(25、312)的内部,以在所述输入活塞(22、365)与所述加压活塞(25、312)彼此分离时将所述活塞间室(30)与所述相对室断开连通,并在所述输入活塞(22、365)与所述加压活塞(25、312)彼此接触时将所述活塞间室(30)连接至所述相对室;以及
止回阀,所述止回阀与所述活塞内连接切断阀平行地设置在所述加压活塞(25、312)的内部,以允许工作流体从所述相对室流入所述活塞间室(30)中并防止工作流体反向流动。
8.根据权利要求7所述的主缸,其中,所述活塞内连接切断阀设置在形成于所述加压活塞(25、312)的内部的流体通道中以将所述活塞间室(30)连接至所述相对室,并且所述活塞内连接切断阀包括阀座、阀元件和弹簧,其中,所述阀元件能够与所述阀座靠近及分离,所述弹簧将所述阀元件沿使所述阀元件坐置在所述阀座上的方向偏置,以及
所述输入活塞(22、365)包括阀打开构件,所述阀打开构件接触所述加压活塞(25、312)以使所述阀元件与所述阀座分离。
9.一种主缸,包括:
输入活塞(22、365),通过操作制动操作构件而使所述输入活塞(22、365)前进;
加压活塞(25、312),所述加压活塞(25、312)与所述输入活塞(22、365)同轴地设置并且构造成相对于所述输入活塞(22、365)前进;以及
速度比多级改变装置,所述速度比多级改变装置在所述输入活塞(22、365)从后退端位置向前进端位置移动的同时以三级或更多级的方式改变速度比,所述速度比为所述加压活塞(25、312)的行程的变化速度与所述输入活塞(22、365)的行程的变化速度之间的比率,
其中,所述多级改变装置在至少第一状态、第二状态以及第三状态之间进行切换,其中,在所述第一状态下,所述加压活塞(25、312)的行程变化速度大于所述输入活塞(22、365)的行程变化速度,使得所述加压活塞能够相对于所述输入活塞(22、365)前进;在所述第二状态下,所述加压活塞(25、312)的行程变化速度小于所述输入活塞(22、365)的行程变化速度,使得相对的前进成为可能;在所述第三状态下,所述加压活塞(25、312)的行程变化速度与所述输入活塞(22、365)的行程变化速度相同,使得所述输入活塞(22、365)与所述加压活塞(25、312)能够一体地前进。
10.一种主缸,包括:
输入活塞(22、365),通过操作制动操作构件而使所述输入活塞(22、365)前进;
加压活塞(25、312),所述加压活塞(25、312)与所述输入活塞(22、365)同轴地设置并且构造成相对于所述输入活塞(22、365)前进;以及
活塞间室(30),所述活塞间室(30)设置在所述输入活塞(22、365)与所述加压活塞(25、312)之间,
其中,所述加压活塞(25、312)接受来自所述活塞间室(30)的压力的表面面积大于所述输入活塞(22、365)接受来自所述活塞间室(30)的压力的表面面积。
11.一种主缸设备,包括:
根据权利要求1至10中的任一项所述的主缸,以及
背面液压控制装置(16),所述背面液压控制装置(16)控制设置在所述主缸中的背面室的液压,
其中,所述背面室设置在接受来自所述加压活塞(25、312)的压力的表面的后方,以及
所述背面液压控制装置(16)包括:
动力液压源,所述动力液压源通过电力的供给而工作以能够输出高压液压;以及
液压控制单元,所述液压控制单元通过利用来自所述动力液压源的液压来使所述背面室的液压接近目标液压。
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