CN104973030A - 用于车辆的被设计成实现平滑减速的制动装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种用于车辆的被设计成实现平滑减速的制动装置。用于车辆的制动装置配备有电动机，该电动机对泵进行驱动以将制动液传送至安装在车辆的车轮中的轮缸。制动装置作用成控制轮缸中的制动液的压力以用于创建目标制动力。响应于制动踏板的冲程的增大，制动装置在不使轮缸中的压力急剧变化的情况下逐渐升高轮缸中的压力。这消除了由车辆的减速的变化而引起的驾驶者的制动感的劣化，并且确保了该车辆的驾驶者期望的对车辆的平滑减速。

Description

用于车辆的被设计成实现平滑减速的制动装置

技术领域

本公开内容总体上涉及用于车辆的制动系统，该制动系统作用成响应于制动执行构件被操纵的量在由电动机驱动的泵的辅助下产生制动力。

背景技术

日本专利第一次公开No.2013-6529教导了用于机动车辆的制动系统，该制动系统被设计成启动电动机来对泵进行驱动，以用于控制安装在车辆中的制动。

制动系统配备有差分压力控制阀，该差分压力控制阀设置在连接在主缸(在下文中也称为M/C)与轮缸(在下文中也称为W/C)之间的管中，以控制主缸与轮缸之间的压力。制动系统还包括泵和电动机。在差分压力控制阀被设置在压力差分模式中时，电动机对泵进行驱动，以从主缸中吸取制动液，并且将制动液排放至轮缸中，以在轮缸中产生液压压力(在下文中也称为轮缸压力)。为了将所需要的制动力的程度创建为表示制动被操纵的量的操纵变量的函数，制动系统将电动机的旋转的目标速度计算为所需要的制动力程度的函数，并且以该目标速度驱动电动机来操作泵。

具体地，通过将从泵排放的制动液的流动速率计算为作为受控液压压力的轮缸压力的变化的函数并且将目标速度得出为制动液的流动速率的函数，确定电动机的用于创建所需要的制动力程度的目标速度。

差分压力控制阀为线性控制阀。如由差分压力控制阀的卸压操作所产生的压力差被调节为提供至差分压力控制阀(即，螺线管)的电量的函数。然而，以使得要由差分压力控制阀产生的压力差分与目标值一致所需要的速度启动电动机可能导致压力差的目标值与实际值之间的差异。这是因为泵的排放流动速率的增大会导致制动液流经差分压力控制阀的受限制的流动速率，这导致了从差分压力控制阀输出的制动液的流动速率的不足。通常将从差分压力控制阀排放的制动液的期望流动速率与实际流动速率之间的差称为压力损失，如图5所示，压力损失取决于电动机的速度。

因此，如在上述公开中所教导的那样的制动系统被设计成从差分压力控制阀所需要的要被产生的目标压力差中减去取决于电动机的速度的压力损失，以计算要提供至差分压力控制阀的目标电量。具体地，制动系统在要从泵排放的制动液的实际流动速率中减去要从泵排放的制动液的所需要的流动速率来计算流经差分压力控制阀的制动液的流动速率，并且将要提供至差分压力控制阀的电流量确定为制动液的所计算的流动速率的函数。

当电动机的速度在被减小之后增大时，或者电动机的速度在被增大之后减小时，压力损失将会以相同的方式变化。因此，通过增大或减小要提供至差分压力控制阀的电流量来实现目标压力差。然而，如图6所示，在当通过增大要提供至差分压力控制阀的电流量来增大压力差时与在通过减小要提供至差分压力控制阀的电流量来减小压力差时之间存在滞后。这导致了在差分压力从增大至减小变化时或者在差分压力从减小至增大变化时之间存在响应延迟。在压力损失与所需要的压力差的比值较大时——例如在低减速范围内——可能导致实现所需要的压力差的失败，原因在于滞后产生的响应延迟。可能难以带给车辆的驾驶者良好的制动感，特别是在驾驶者平缓地启动制动时。

具体地，以上制动系统仅基于受控压力(即，W/C压力)的目标压力与制动卡钳实现目标压力所需要的制动液的体积之间的关系来计算电动机的目标速度。这将导致电动机的速度响应于制动踏板的冲程(在下文中也称为踏板冲程)的变化而产生急剧变化，这导致了如上所述的压力损失。压力损失导致从泵排放的制动液的流动速率的快速变化，从而使得车辆的减速程度变化，带给驾驶者不舒适的感觉。在下文中将参照图7(a)至图7(f)详细描述本现象。

通常，用于机动车辆的制动系统被设计成旨在实现如图7(a)所示的特性，其中，制动液的受控压力(即，W/C压力)的目标压力Pt[MPa]随着踏板冲程S[m]的增大而逐渐增大。目标压力Pt的增大速率被选择成随着踏板冲程S的增大而增大。

受控压力的目标压力Pt与制动卡钳(即，轮缸)实现目标压力Pt所需要的制动液的体积V[m³]之间的关系取决于制动卡钳的设计规范。具体地，制动液的体积V以第一速率增大，直达目标压力Pt达到给定水平Pa为止。在目标压力Pt超过给定水平Pa时，制动液的体积V以小于第一速率的第二速率增大。

根据图7(a)和图7(b)中的关系得出如图7(c)中的虚线所指示的特性，该特性表示制动液的体积V与踏板冲程S的体积-制动关系。图7(c)中的特性直接取决于图7(a)和图7(b)中的关系并且可以被简单地确定为表示制动液的体积V与踏板冲程S的关系。该关系具有如图7(c)中的虚线所包围的范围，其中，制动液的体积V响应于踏板冲程S的增大而急剧变化。作为每单位时间从泵排放的制动液的体积的体积D[m³/秒]直接正比于电动机的速度R[rpm]。

通过使用如图7(d)所示的每单位时间的制动液的体积D[m³/秒]与电动机的速度R之间的关系将图7(c)中的踏板冲程S与制动液的体积V之间的关系转换成踏板冲程S与电动机的速度R[rpm]之间的关系，获得了如图7(e)中的虚线指示的特性。具体地，在图7(c)中的踏板冲程S的S0至SA之间，体积V以第一速率(即，较低的速率)增大，使得电动机速度R保持在RA。随后，在踏板冲程S的SA与SB之间，体积V以第二速率(即，较高的速率)快速增大，使得电动机速度R保持在RB(＞RA)。此后，在踏板冲程S超过SB时，体积V以第三速率(即，较低的速率)再次逐渐增大，使得电动机速度R保持在RC。

如上所述，电动机速度R在踏板冲程S的SA与SB之间急剧增大。如图7(f)中的虚线所指示，这使得由于取决于电动机速度R和差分压力控制阀的滞后的压力损失，制动液的受控压力P(即，W/C压力)具有快速变化的部分，使得受控压力P不遵循由图7(f)中的虚线所指示的与图7(a)中相同的期望制动特性。这使得驾驶者感觉不舒适。基本上，下述技术导致难以确保制动操作的舒适性：确定产生与踏板冲程S对应的受控压力所需要的制动液的体积V并且计算实现该体积V所需要的电动机的速度。

发明内容

因此，本公开内容的目的是提供用于车辆的制动装置，该制动装置被设计成消除电动机速度响应于制动操作的变化而产生的不期望的急剧变化，以确保车辆的平滑减速，从而实现良好的制动感。

根据本发明的一个方面，提供有一种用于车辆的制动装置，该制动装置包括：(a)制动操纵变量确定器，该制动操纵变量确定器确定表示由车辆的操作者对制动执行构件操纵的程度的制动操纵变量；(b)主缸，该主缸作用成将制动液的主缸压力产生为制动操纵变量的函数；(c)轮缸，在该轮缸中，制动液的轮缸压力被产生为主缸压力的函数，以创建施加在车辆的车轮上的制动力；(d)差分压力控制阀，该差分压力控制阀置于在主缸与轮缸之间延伸的主液压路径中并且作用成创建制动液在主缸压力与轮缸压力之间的压力差；(e)泵，该泵作用成使制动液排放到主液压路径在差分压力控制阀与轮缸之间的部分中，以升高轮缸压力；(f)电动机，该电动机对泵进行驱动；以及(g)控制器，该控制器输出压力差控制信号以将差分压力控制阀置于压力差分模式中，从而产生所述压力差。控制器还启动电动机以对泵进行驱动，从而升高轮缸压力，以将制动力创建为制动操纵变量的函数。

控制器包括关系确定器、目标压力确定器、流体体积确定器和目标速度确定器。关系确定器作用成提供轮缸压力的目标压力与制动操纵变量之间的压力-制动关系以及轮缸压力的目标压力与由轮缸实现轮缸压力的目标压力所需要的制动液的体积之间的体积-压力关系。

压力-制动关系表示轮缸的目标压力以随着制动操纵变量的增大而增大的给定速率升高。体积-压力关系基于制动液的体积与制动操纵变量之间的体积-制动关系而被得出。体积-制动关系表示制动液的体积随制动操纵变量的增大而连续增大。

目标压力确定器作用成使用压力-制动关系将轮缸压力的目标压力确定为如由制动操纵变量确定器确定的制动操纵变量的函数。流体体积确定器使用体积-压力关系将制动液的目标体积确定为如由目标压力确定器确定的目标压力的函数。目标速度确定器作用成确定电动机的实现制动液的目标体积所需要的目标速度。控制器以该目标速度启动电动机，以实现轮缸压力的目标压力。

具体地，制动装置用于控制轮缸压力，以使轮缸压力随着制动操纵变量的增大而逐渐升高而不会急剧变化。这消除了由于车辆的减速的变化而导致的驾驶者制动感的劣化并且确保了驾驶者期望的对车辆的平滑减速。

附图说明

将根据下文中给出的详细描述并且根据本发明的优选实施方式的附图来更充分地理解本发明，然而，不应当将本发明的优选实施方式理解为将本发明限于具体实施方案，本发明的优选实施方式仅用于阐述和理解目的。

在附图中：

图1是示出根据实施方式的制动装置的电路图；

图2(a)是表示踏板冲程与制动液的目标压力之间的关系的特性的图；

图2(b)是表示制动液的目标压力与实现目标压力所需要的制动液的体积之间的关系的特性的图；

图2(c)是表示实现目标压力所需要的制动液的体积与踏板冲程之间的关系的特性的图；

图2(d)是表示每单位时间从泵排放的制动液的体积与用于驱动泵的电动机速度之间的关系的特性的图；

图2(e)是表示踏板冲程与用于泵的电动机速度之间的关系的特性的图；

图2(f)是表示踏板冲程与制动液的受控压力的目标压力之间的关系的特性的图；

图3是表示在实施方式的第一变型中实现目标速度所需要的制动液的体积与踏板冲程之间的关系的特性的图；

图4是表示在实施方式的第二变型中实现目标压力所需要的制动液的体积与踏板冲程之间的关系的特性的图；

图5是表示用于泵的电动机速度与制动液的压力损失之间的关系的特性的图；

图6是示出提供至差分压力控制阀的电流的变化以及由差分压力控制阀产生的压力差所得到的变化的图；

图7(a)是表示踏板冲程与制动液的目标压力之间的关系的特性的图；

图7(b)是表示制动液的目标压力与实现该目标压力所需要的制动液的体积之间的关系的特性的图；

图7(c)是表示踏板冲程与实现制动液的目标压力所需要的制动液的体积之间的关系的特性的图；

图7(d)是表示每单位时间从泵排放的制动液的体积与用于驱动泵的电动机速度之间的关系的特性的图；

图7(e)是表示踏板冲程与用于泵的电动机速度之间的关系的特性的图；以及

图7(f)是表示踏板冲程与制动液的受控压力的目标压力之间的关系的特性的图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图来描述实施方式，其中，在若干附图中，相同的附图标记指示相似或相同的部分。

第一实施方式

参照图1，示出了根据本发明的第一实施方式配备的制动系统。如本文中所提及的制动系统与安装有所谓的前/后分体式液压系统一起使用，而且可以与对角分体式液压系统一起使用，对角分体式液压系统包括两个制动液压电路，这两个制动液压电路中的一个制动液压电路控制右前车轮和左后车轮，并且另一个制动液压电路控制左前车轮和右后车轮。

制动系统包括制动装置1，制动装置1配备有制动踏板11(即，制动执行构件)、冲程传感器12、主缸13、轮缸14、轮缸15、轮缸34、轮缸35以及制动压力控制执行器50，其中，制动踏板11被车辆乘客或驾驶者下压以用于对车辆施加制动。在驾驶者下压制动踏板11时，冲程传感器12作用为制动操纵变量确定器，以检测车辆的驾驶者对制动踏板11的操纵的程度，即，制动踏板11的下压程度(在下文中，这也将被称为踏板冲程S)，并且输出表示踏板冲程S的制动操纵变量。踏板冲程S为来自被操纵时的踏板11(即，制动执行构件)的输出，并且将施加在车辆上的制动力的期望程度指示为踏板11的操纵程度的函数。制动踏板11的下压使得安装在主缸13中的主活塞(未示出)被下压，从而在主缸13的由主活塞限定的主要室和次级室中产生相同水平的压力(在下文中，也被称为主缸压力)。主缸压力被通过制动压力控制执行器50传送至轮缸14、轮缸15、轮缸34和轮缸35。

制动压力控制执行器50包括第一液压电路50a和第二液压电路50b，并且通过在铝块(未示出)中组合各种部件而形成单元。第一液压电路50a为作用成控制要施加至右后车轮RR和左后车轮RL的制动液的后液压电路。第二液压电路50b为作用成控制要施加至左前车轮FL和右前车轮FR的制动液的前液压电路。

第一液压电路50a和第二液压电路50b在结构上彼此相同。为了本公开内容的简要，在下文中的以下描述中将仅提及第一液压电路50a。

第一液压电路50a安装有主液压线A(在下文中，也称为主液压路径)，主缸13的压力(在下文中，也称为M/C压力)被通过主液压线A传送至针对左后车轮RL的轮缸14和针对右后车轮RR的轮缸15，以产生创建制动力的轮缸压力(在下文中，也称为W/C压力)。如本文中所提及，在轮缸14、轮缸15、轮缸34和轮缸35中的每个轮缸中的轮缸压力被产生为M/C压力的函数。

主液压线A在其中设置有第一差分压力控制阀16，第一差分压力控制阀16可以在开放模式和压力差分模式中任一模式中操作，以控制第一液压线与第二液压线之间的压力差，第一液压线为引导至主缸13的上游路径，第二液压线为引导至轮缸14和轮缸15的下游路径。具体地，第一差分压力控制阀16配备有螺线管线圈。当安装在第一差分压力控制阀16中的螺线管被ECU 70通电时，第一差分压力控制阀16被设置到开放模式中。可替选地，在安装在第一差分压力控制阀16中的螺线管被ECU 70通电时，第一差分压力控制阀16被设置到压力差分模式中，以在第一液压线与第二液压线之间创建压力差。第一差分压力控制阀16的阀位置变化以便随着提供至第一差分压力控制阀16的螺线管的电流的增大而增大压力差。

在压力差分模式下，第一差分压力控制阀16仅在制动液在轮缸14和轮缸15侧的压力比主缸压力高了给定水平以上时才允许制动液从轮缸14和轮缸15流动至主缸13。这使得轮缸14和轮缸15中的压力不会超过比主缸压力高了给定水平的水平。检查阀16a被布置成平行于第一差分压力控制阀16。

主液压线A配备有两个分支线，即从第一差分压力控制阀16的下游分别延伸至轮缸14和轮缸15的液压线A1和液压线A2。液压线A1配备有第一增压阀17，以控制提供至轮缸14的制动液的压力的升高。类似地，液压线A2配备有第二增压阀18，以控制提供至轮缸15的制动液的压力的升高。

通过由制动ECU 70打开或关闭的正常打开的两位置阀来实现第一增压阀17和第二增压阀18，以控制制动液压压力(即，施加至轮缸14或轮缸15的制动液的压力)的增大。具体地，在安装在增压阀17中的螺线管线圈被断电时，第一增压阀17打开。可替选地，在螺线管线圈被通电时，第一增压阀17关闭。对于第二增压阀18而言也如此。

制动压力控制执行器50还包括：液压线B，延伸作为第一增压阀17和轮缸14的节点与压力控制储液器20之间以及在第二增压阀18和轮缸15的节点与压力控制储液器20之间的压力减小路径。液压线B在其中安装有第一减压阀21和第二减压阀22，第一减压阀21和第二减压阀22各自通过正常关闭的两位置螺线管阀来实现，以控制制动液压压力(即，施加至轮缸14或轮缸15的制动液的压力)的减小。具体地，第一减压阀21和第二减压阀22中的每个减压阀配备有螺线管线圈。在螺线管线圈被断电时，第一减压阀21和第二减压阀22关闭。在螺线管线圈被通电时，第一减压阀21和第二减压阀22打开。

制动压力控制执行器50还包括液压线C，液压线C延伸作为压力控制储液器20与液压线A(即，主液压线)之间的再循环路径。液压线C配备有自吸式齿轮泵19，由电动机60驱动自吸式齿轮泵19以从压力控制储液器20中吸取制动液，并且将该制动液馈送给主缸13或者轮缸14和轮缸15。

制动压力控制执行器50还包括液压线D，液压线D延伸为压力控制储液器20与主缸13之间的子液压线。齿轮泵19作用成通过液压线D、压力控制储液器20和液压线C从主缸13中吸取制动液，并且通过液压线A将制动液输出到轮缸14和轮缸15中所需要的一个轮缸中，以增大车轮中的一个目标车轮的W/C压力。

如已描述，第二液压电路50b与第一液压电路50a在结构上基本相同。具体地，第二液压电路50b配备有第二差分压力控制阀36、检查阀36a、增压阀37和增压阀38、第一减压阀41和第二减压阀42、泵39、压力控制储液器40以及液压线E、液压线F、液压线G和液压线H。差分压力控制阀36对应于差分压力控制阀16。增压阀37和增压阀38对应于增压阀17和增压阀18。减压阀41和减压阀42对应于减压阀21和减压阀22。压力控制储液器40对应于压力控制储液器20。泵39对应于泵19。液压线E、液压线F、液压线G和液压线H对应于液压线A、液压线B、液压线C和液压线D。当需要对车辆的前车轮比对后车轮施加更高的制动力时，用作控制要施加至前轮缸34和前轮缸35的制动液的前液压电路的第二液压电路50b被设计成比用作控制要施加至后轮缸14和后轮缸15的后液压电路的第一液压电路50a具有更大的容量。

如上所述，制动装置1配备有制动ECU 70。制动ECU 70用作控制器并且通过由CPU、ROM、RAM和I/O装置等组成的典型计算机来实现。制动ECU 70执行如由存储在ROM中的程序指示的各种操作，从而以不同类型的制动控制模式来选择性地控制车辆的运动。

具体地，制动ECU 70监测冲程传感器12和轮缸压力传感器80的输出，并且选择性地执行制动控制模式。例如，制动ECU 70分析来自冲程传感器12(即，制动操纵变量)的输出以确定踏板冲程S，并且然后控制制动压力控制执行器50的部分的操作以将制动力的程度创建为踏板冲程S的函数。具体地，制动ECU 70将针对车轮中的一个目标车轮的受控变量——即，在轮缸14、轮缸15、轮缸35或轮缸34中的对应的一个轮缸中产生的目标W/C压力——计算为踏板冲程S的函数，并且然后控制提供至阀16至阀18、阀21、阀22、阀36至阀38、阀41和阀42以及对泵19和泵39进行驱动的电动机60的电流的量，以实现目标W/C压力。

本实施方式的制动装置1被设置成所谓的满载辅助制动系统，该满载辅助制动系统仅由不具有伺服单元的主缸13和制动压力控制执行器50构成。该类型的制动系统通常具有仅由制动踏板11的操作产生的不足的W/C压力，并且因此对泵19和泵39进行驱动来辅助补偿制动装置1的制动操作的全范围中的W/C压力的不足。通过由来自M/C压力传感器80的输出测量的M/C压力与产生作为踏板冲程S的函数的期望程度的制动力所需要的W/C压力的目标水平之间的差给出W/C压力的不足。因此，ECU 70将压力差控制信号输出至差分压力控制阀16和差分压力控制阀36以产生压力差，并且还驱动电动机60以启动泵19和泵39以用于补偿W/C压力的不足，从而创建期望程度的制动力。具体地，在差分压力控制阀16或差分压力控制阀36正在产生压力差时，泵19和泵39中的每个泵作用成将制动液排放到主液压线A和主液压线E中的对应的一个主液压线的在差分压力控制阀16和差分压力控制阀36中的对应的一个差分压力控制阀与轮缸14和轮缸15或者轮缸34和轮缸35之间的部分，以升高W/C压力。

当需要使用恢复的制动执行合作的制动控制时，制动装置1可以被设计成在主缸13中具有死区，即使在制动踏板11被下压时，该死区也不产生M/C压力，直到车辆如被恢复的制动产生的减速到达给定值(例如，0.2G)为止。在这种情况下，与踏板冲程S对应的所需要程度的制动力包括由恢复的制动产生的程度的制动力。

接着，将在下文中描述如何确定作为制动ECU 70进行制动控制所基于的参考的各种制动特性。制动特性存储在ECU 70的RAM中。

首先，在下文中将讨论建立制动装置1中的制动特性的概念。

与在传统制动系统中相似，本实施方式的制动装置1被设计成基于W/C压力(即，制动液的受控压力)与从泵19和泵39排放的制动液的流动速率之间的关系来确定电动机60的速度。

图2(a)中示出的其中制动液的受控压力(即，W/C压力)的目标压力Pt[MPa]随着踏板冲程S[m]的增大而逐渐升高的压力-制动关系为制动装置1中期望的制动特性。目标压力Pt的升高速率被选择为随着踏板冲程S的增大而增大。

如由图2(b)中的虚线所指示的受控压力的目标压力Pt与轮缸14、轮缸15、轮缸34和轮缸35中一个或更多个选定的轮缸(即，车辆的制动卡钳)实现轮缸压力的目标压力Pt所需要的制动液的体积V[m³]之间的体积-压力关系取决于轮缸14、轮缸15、轮缸34和轮缸35的设计规范。具体地，制动液的体积V以第一速率增大，直到目标压力Pt达到给定值Pa为止。当目标压力Pt超过给定值Pa时，制动液的体积V以小于第一速率的第二速率增大。

根据图2(a)和图2(b)中的关系，得出由图2(c)中的虚线所指示的表示制动液的体积V与踏板冲程S的体积-制动关系的特性。图2(c)中的特性直接取决于图2(a)和图2(b)中的关系，并且可以被简单地确定为表示制动液的体积V与踏板冲程S的关系。由图2(c)中的虚线指示的关系具有其中制动液的体积V响应于踏板冲程S的增大而急剧变化的范围。如何定义制动特性的在这样的范围之前的部分与在传统制动系统中基本相同。

然而，通过基于如图2(d)中所示的每单位时间的制动液的体积D[m³/秒]与电动机60的速度R之间的关系、以与上述相同的方式将图2(c)中的踏板冲程S与制动液的体积V之间的关系转换成踏板冲程S与电动机60的速度R[rpm]之间的关系，获得了如由图2(e)中的虚线所指示的特性。具体地，在图2(c)中的踏板冲程S的S0至SA之间，体积V以第一速率(即，较低的速率)增大，使得电动机速度R保持在RA。随后，在踏板冲程S的SA与SB之间，体积V以第二速率(即，较高的速率)快速增大，使得电动机速度R保持在RB(大于RA)。最后，在踏板冲程S的SB与SC之间，体积V以第三速率(即，较低的速率)再次逐渐增大，使得电动机速度R保持在RA与RB之间的RC。

如上所述，电动机速度R在踏板冲程S的SA与SB之间急剧增大。如图2(f)中的虚线所指示，这使得制动液的受控压力P(即，W/C压力)具有由于如上所述的取决于电动机速度R以及第一差分压力控制阀16和第二差分压力控制阀36的滞后的压力损失而快速变化的部分，使得受控压力P不遵循由图2(f)中的实线所指示的与图2(a)中相同的期望的制动特性。

为了缓解以上缺点，本实施方式的制动装置1被设计成减少电动机速度R的急剧变化，以校正制动液的体积V响应于踏板冲程S的变化特性，以便实现制动液的受控压力P的响应于踏板冲程S的线性变化。

具体地，如图2(c)中的实线所指示，制动装置1校正制动液的体积V的变化特性，使得体积V响应于踏板冲程S的增大以给定速率增大，换言之，体积V随着踏板冲程S的变化而线性变化。更具体地，制动装置1校正制动液的体积V的变化特性，使得体积V以直接正比于踏板冲程S的增大的方式增大。对体积V的变化特性的这样的校正使得电动机速度R如由图2(e)中的实线所指示的那样保持在恒定值，该恒定值取决于体积V随踏板冲程S的增大而增大的速率。如由图2(f)中的实线所指示，这导致了制动液的受控压力P响应于踏板冲程S的变化的连续的逐渐变化，从而实现图2(a)中的制动特性。

通过校正如图2(c)中的虚线所指示的制动液的体积V响应于踏板冲程S的变化而变化的特性以得出如图2(c)中的实线所指示的特性，从而将与如图2(b)中的虚线指示的体积V关于目标压力Pt的变化而变化的特性改变成如图2(b)中的实线所指示的特性，实现图2(a)的制动特性。基于该概念，与传统的制动系统不同，制动装置1被设计成创建如图2(b)中的实线所指示的制动液的体积V与目标压力Pt的关系的特性，以及如图2(c)中的实线所指示的制动液的体积V与踏板冲程S的关系的特性。

制动ECU 70作用为关系确定器，该关系确定器将图2(b)、图2(c)和图2(d)的特性以映射和/或算法表达式的形式存储在RAM中，以便实现图2(a)中的目标压力Pt与踏板冲程S的关系。制动ECU 70可以可替选地作用为以数学的形式计算或产生图2(b)、图2(c)和图2(d)的特性的关系确定器。具体地，由于基于如图2(c)中的实线所指示的制动液的体积V与踏板冲程S之间的关系的特性来得出如图2(b)中的实线所指示的目标压力Pt与制动液的体积V之间的关系的特性，所以基于如图2(b)和图2(c)中的实线所指示的关系来建立图2(a)的表示最佳目标制动压力-踏板冲程关系的特性。

当产生由图2(c)中的实线所指示的其中制动液的体积V直接正比于踏板冲程S的变化而变化的特性时，与根据制动卡钳的设计规范而建立的制动液的体积V与目标压力Pt的关系相比，如图2(b)所示，在目标压力Pt的较低水平范围中，制动液的体积V的增大的速率将会更大。此外，与由制动卡钳的设计规范所建立的制动液的体积V与目标压力Pt的关系相比，在制动液的体积V的增大的速率变化处的目标压力Pt的值被改变成更低。

具体地，如在图2(b)中所看出，制动液的体积V以第一速率增大，直到目标压力Pt达到第一水平P1为止，以小于第一速率的第二速率增大，直到目标压力Pt达到第二水平(＝Pa)为止，并且然后在目标压力Pt超过第二水平P2之后以第三速率增大。第一速率大于第二速率和体积V增大的速率二者，直到目标压力Pt达到由制动卡钳的设计规范建立的由图2(b)中的虚线所指示的特性中的给定值Pa为止。第二速率大于图2(b)中的第三速率，但是可以可选地被选择成与第三速率基本相同。第二速率还小于体积V增大的速率，直到目标压力Pt达到由制动卡钳的设计规范建立的特性中的给定水平Pa(＝P2)为止。

表示上述特性的映射或算术表达式存储在制动ECU 70的RAM(即，存储装置)中。制动ECU 70用作参数确定器，该参数确定器使用映射或算术表达式以如下所述的方式来确定控制车辆的制动所需要的参数。为了便于说明，以下的讨论将忽略与踏板冲程S的相关产生的主缸压力。

制动ECU 70首先用作目标压力确定器，该目标压力确定器使用如图2(a)中所示的特性将制动液的目标压力Pt确定为由冲程传感器12在制动踏板11被驾驶者操作时所测量的踏板冲程S的函数。具体地，制动ECU70通过使用映射查找或者根据表示图2(a)中的目标压力Pt与踏板冲程S之间的关系的数学表达式来将目标压力Pt设置为指示制动踏板11的输出(即，制动踏板11的下压程度)的踏板冲程S的函数。

接着，制动ECU 70用作流体体积确定部，该流体体积确定部使用图2(b)中的特性将制动液的体积V确定为目标压力Pt的函数。具体地，制动ECU 70通过使用映射查找或者根据表示图2(b)中的制动液的体积V与目标压力Pt之间的关系的数学等式来将制动液的体积V设定为目标压力Pt的函数。然后，制动ECU 70用作目标速度确定器，该目标速度确定器基于体积V的最近确定的值与体积V的先前值之差来确定电动机60的目标速度(即，电动机速度R)，其中，体积V的最近确定的值为如在本操作周期中所确定的体积V的值，体积V的先前值为在比达到实现目标压力Pt所需要的制动液的体积时早给定时间段得出的值。

具体地，制动ECU 70在控制周期中以给定时间间隔进行上述操作。如果将当前的控制周期定义为第n周期，则将实现目标压力Pt的当前水平所需要的制动液的体积定义为体积V(n)，并且将实现如i个控制周期之前确定的实现目标压力Pt的值所需要的制动液的体积定义为体积V(n-1)，当前控制周期中所需要的电动机60的目标速度R(n)由下式给出：

电动机速度R(n)＝{体积V(n)-体积V(n-1)}×A+B

其中，A和B为取决于制动装置1的设计规范的系数。注意，i个控制周期之前所需要的体积V(n-1)可以基于设计规范得出。如果控制周期为6毫秒，并且i个控制周期为20个控制周期，则体积V(n-1)为在120毫秒之前确定的制动液的体积。

在以上方式中，得出实现制动液的体积V所需要的电动机速度R(即，电动机60所需要的速度)。如上所述，校正由图2(b)中的实线指示的特性中的体积V，以使体积V响应于踏板冲程S在如图2(c)中所示的特性中的变化以给定速率增大。这消除了如图2(e)中所示的电动机速度R响应于踏板冲程S的变化的急剧变化，使得电动机速度R保持恒定。

在确定了电动机速度R(即，电动机60的目标速度)之后，制动ECU70以电动机速度R启动电动机60，以驱动泵19和/或泵39，从而将对车辆的一个或更多个车轮施加制动力的制动液的目标压力Pt实现为制动执行构件(即，制动踏板11)的输出的函数。

如图2(a)所示，随着踏板冲程S的增大，轮缸14、轮缸15、轮缸34和/或轮缸35中的制动液的实际受控压力P逐渐增大。如上所述，实际受控压力P的增大速率随着踏板冲程S的增大而增大。

换言之，制动ECU 70作用成响应于踏板冲程S的增大在不急剧变化的情况下逐渐增大制动液的受控压力P。这实现了根据驾驶者意图的制动程度而同时没有不期望地改变车辆的减速。

变型

虽然以优选实施方式的方式公开了本发明，以便促进对本发明更好的理解，应当理解，在不背离本发明的原理的情况下，本发明可以以各种方式来实施。

如已经在图2(c)中描述的那样，将制动液的体积V设定为随着踏板冲程S的增大以恒大速率连续增大，然而，如图3中所示，可以将制动液的体积V确定为以随着踏板冲程S的增大而增大的速率增大。如图4中所示，可以将制动液的体积V可替选地确定成以随着踏板冲程S的增大而降低的速率增大。

制动液的体积V响应于踏板冲程S的变化的连续变化意味着制动液的体积V随着踏板冲程S的增大而升高的速率为恒定、逐渐增大或逐渐减小(即，以恒定速率或变化的速率)，而不会从增大变化至减小或者从减小变化至增大。这是因为制动液的体积的从增大至减小或从减小至增大变化的升高速率将导致死区，在死区中，如由第一差分压力控制阀16和第二差分压力控制阀36中的每个差分压力控制阀所产生的压力差保持不变，原因在于压力差的增大和减小存在如图6所示的滞后，而不管提供至第一差分压力控制阀16和第二差分压力控制阀36的电流量的变化如何。

如上所述，制动装置1与仅由不具有伺服单元的主缸13和制动压力控制执行器50构成的所谓的满载辅助制动系统一起使用，但是可以与用于车辆的另一类型的制动系统一起使用。

例如，制动装置1可以与线控制动系统一起使用，线控系统使用传感器检测制动踏板的冲程并且以电的方式控制泵的电动机和电磁阀，以将制动力的程度产生为制动踏板的冲程的函数。具体地，线控制动系统具有彼此分离的制动踏板侧和混合动力系统。驾驶员对制动踏板的用力被输入至制动模拟器。通过操作泵来产生针对每个车轮的W/C压力。启动电磁阀以使W/C压力与制动踏板的冲程所需要的目标水平一致。当需要将制动力创建为制动踏板的冲程的函数时，线控制动系统可以以如上述实施方式所述的方式控制电动机的速度，以启动泵。制动装置1也可以与用于车辆的配备有伺服单元的典型制动系统一起使用。

如上所述，制动装置1将制动踏板1的冲程用作来自制动踏板1的表示制动执行构件被操纵的量的输出，以用于计算电动机60的目标速度。制动执行构件不必要需要为制动踏板11，而且可以由手动制动杆来实现。来自制动执行构件的输出(即，制动操纵变量)也不必要需要为制动踏板11的冲程，而且可以为被产生为来自制动执行构件的输出的函数的参数，例如驾驶者对制动踏板11的作用力或者主缸13中的压力水平。

Claims (6)

1.一种用于车辆的制动装置，包括：

制动操纵变量确定器，所述制动操纵变量确定器确定表示由车辆的操作者对制动执行构件操纵的程度的制动操纵变量；

主缸，所述主缸作用成将制动液的主缸压力产生为所述制动操纵变量的函数；

轮缸，在所述轮缸中，所述制动液的轮缸压力被产生为所述主缸压力的函数，以创建施加在所述车辆的车轮上的制动力；

差分压力控制阀，所述差分压力控制阀设置于在所述主缸与所述轮缸之间延伸的主液压路径中并且作用成创建所述制动液在所述主缸压力与所述轮缸压力之间的压力差；

泵，所述泵作用成使所述制动液排放到所述主液压路径在所述差分压力控制阀与所述轮缸之间的部分中，以升高所述轮缸压力；

电动机，所述电动机对所述泵进行驱动；以及

控制器，所述控制器输出压力差控制信号以将所述差分压力控制阀置于压力差分模式中，从而产生所述压力差，所述控制器还启动所述电动机以对所述泵进行驱动，从而升高所述轮缸压力，以将所述制动力创建为所述制动操纵变量的函数，所述控制器包括关系确定器、目标压力确定器、流体体积确定器和目标速度确定器，所述关系确定器作用成提供所述轮缸压力的目标压力与所述制动操纵变量之间的压力-制动关系以及所述轮缸压力的目标压力与由所述轮缸实现所述轮缸压力的目标压力所需要的所述制动液的体积之间的体积-压力关系，所述压力-制动关系表示所述轮缸压力的目标压力以随着所述制动操纵变量的增大而增大的给定速率升高，所述体积-压力关系基于所述制动液的体积与所述制动操纵变量之间的体积-制动关系而被得出，所述体积-制动关系表示所述制动液的体积随所述制动操纵变量的增大而连续增大，所述目标压力确定器作用成使用所述压力-制动关系将所述轮缸压力的目标压力确定为如由所述制动操纵变量确定器确定的制动操纵变量的函数，所述流体体积确定器作用成使用所述体积-压力关系将所述制动液的目标体积确定为如由所述目标压力确定器确定的目标压力的函数，所述目标速度确定器作用成确定所述电动机实现所述制动液的目标体积所需要的目标速度，所述控制器以所述目标速度启动所述电动机，以实现所述轮缸压力的目标压力。

2.根据权利要求1所述的制动装置，其中，所述体积-制动关系表示所述制动液的体积随着所述制动操纵变量的增大而以恒定速率增大。

3.根据权利要求1所述的制动装置，其中，所述体积-制动关系表示所述制动液的体积随着所述制动操纵变量的增大而以逐渐增大的速率增大。

4.根据权利要求1所述的制动装置，其中，所述体积-制动关系表示所述制动液的体积随着所述制动操纵变量的增大而以逐渐减小的速率增大。

5.根据权利要求1所述的制动装置，其中，所述体积-压力关系表示所述制动液的体积：以第一速率增大，直到所述目标压力达到第一水平为止，然后以小于所述第一速率的第二速率增大，直到所述目标压力达到高于所述第一水平的第二水平为止，并且然后在所述目标压力超过所述第二水平之后以第三速率增大，其中，所述第三速率小于或等于所述第二速率。

6.根据权利要求1所述的制动装置，其中，所述控制器具有以映射和算术表达式中之一的形式的所述压力-制动关系、所述体积-压力关系和所述体积-制动关系中的每个关系。