CN107848517B - 液压压力产生装置和阀芯位置估计装置 - Google Patents

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Abstract

提供了一种具有改进的滑阀响应性的液压压力产生装置和一种阀芯位置估计装置。液压压力产生装置配备有调节器(15a)，该调节器包括：缸体(15a1)；阀芯(15a2)，该阀芯在缸体(15a1)内滑动；先导室(R11)，作为用于使阀芯(15a2)沿轴向方向移动的液压压力的先导压力被输入该先导室中；以及输出室(R12)，从该输出室输出输出压力、即对应于先导压力的液压压力。液压压力产生装置还配备有：阀芯位置获取部分(17c)，该阀芯位置获取部分用于获取阀芯(15a2)相对于缸体(15a1)的相对位置；以及先导压力控制部分(17d)，该先导压力控制部分用于基于由阀芯位置获取部分(17c)获取的相对位置控制先导压力。

Description

液压压力产生装置和阀芯位置估计装置
技术领域
本发明涉及液压压力产生装置和阀芯位置估计装置。
背景技术
已知专利文献1中公开的一种形式的液压压力产生装置。专利文献1的图1中公开的液压压力产生装置包括液压压力控制阀13、制动液压压力产生源5和控制器4，液压压力控制阀13通过所提供的指令电流“I”控制滑阀(阀本体)14的打开和关闭，制动液压压力产生源5产生制动液压压力，控制器4输出与从主缸液压压力信号Sb获得的目标液压压力对应的指令电流“I”。控制器4输出针对最大值输出时间的对应于目标液压压力与施加至轮缸27的制动液压压力之间的偏差量的最大值指令电流“I”。根据该结构，可以改进液压压力控制阀13的响应性以及最终对制动操作的响应性。
[引文列表]
[专利文献]
[专利文献1]JP 11(1999)-105687A
发明内容
[技术问题]
除了对专利文献1中公开的液压压力产生装置的改进之外，还需要进一步改进滑阀的响应性。
因此，本发明是考虑到上述情形而作出的，并且本发明的目的是提供改进滑阀的响应性的液压压力产生装置和阀芯位置估计装置。
[问题的解决方案]
与权利要求1的发明相关的液压压力产生装置包括滑阀，该滑阀由本体、阀芯、先导室和输出室形成，该阀芯在本体内以可滑动的方式移动，作为使阀芯沿轴向方向移动的液压压力的先导压力被输入该先导室中，从该输出室输出输出压力、即对应于先导压力的压力。液压压力产生装置还包括阀芯位置获取部分和先导压力控制部分，该阀芯位置获取部分获取阀芯相对于本体的相对位置，该先导压力控制部分基于由阀芯位置获取部分获取的相对位置控制先导压力。
此外，与权利要求5的发明相关的阀芯位置估计装置包括滑阀，该滑阀由本体、阀芯、先导室和输出室形成，该阀芯在本体内以可滑动的方式移动，作为使阀芯沿轴向方向移动的液压压力的先导压力被输入该先导室中，从该输出室输出输出压力、即对应于先导压力的压力，该先导室由阀芯的在轴向方向上的一个端表面限定。阀芯位置估计装置还包括液体量获取部分、液体量计算部分和阀芯位置推导部分，该液体量获取部分获取流入和流出先导室的液体量，该液体量计算部分基于由液体量获取部分获取的液体量计算先导室中的液体量，该阀芯位置推导部分基于由液体量计算部分计算的液体量除以阀芯的所述一个端表面的面积所得的商值来推导阀芯相对于本体的相对位置。
[发明的效果]
根据权利要求1的发明，阀芯的相对位置可以更准确地且在早期阶段获得。此外，基于准确地且在早期阶段获得的相对位置，可以控制先导压力来驱动阀芯。因此，能够改进滑阀的响应性，并且可以提出使滑阀的响应性得以改进的液压压力产生装置。
根据权利要求5的发明，即使在阀芯定位在重叠区域的情况下，也可以基于先导室中的液体量推导出(估计出)阀芯的相对位置。此外，基于由此推导出的相对位置，可以控制先导压力来驱动阀芯。因此，能够改进滑阀的响应性，并且可以提出使滑阀的响应性得以改进的阀芯位置估计装置。
附图说明
图1是根据本发明的实施方式的液压压力产生装置的结构图；
图2是图1中示出的制动ECU的框图；
图3A是用于说明调节器的操作的说明图；
图3B是用于说明调节器的操作的另一说明图；以及
图4是表示阀芯位置与受控流量(通过增压阀和减压阀而流入先导室中的受控流量)之间的关系的图。
具体实施方式
将参照附图将根据本发明的液压压力产生装置和阀芯位置估计装置作为适用于车辆的实施方式进行说明。车辆配备有液压压力制动力产生装置A，液压压力制动力产生装置A通过将液压压力制动力直接施加至每个车轮Wfl、Wfr、Wrl和Wrr来向车辆施加制动。如图1中所示，液压压力制动力产生装置A包括作为制动操作构件的制动踏板11、主缸12、行程模拟器部分13、贮存器14、增压机构(液压压力产生装置)15、致动器(制动液压压力调节装置)16、制动ECU 17和轮缸WC。
轮缸WC限制车轮W的旋转并且设置在卡盘CL处。轮缸WC用作基于来自致动器16的制动流体的压力(制动液压压力)对车轮W施加制动力的制动力施加机构。当制动液压压力施加至轮缸WC时，轮缸WC的每个活塞(未示出)推压作为摩擦构件的一对制动衬块(未示出)，以将在作为与车轮W一体旋转的旋转构件的盘形转子DR夹在中间并在转子DR的两侧压挤转子DR，由此限制转子的旋转。在该实施方式中，采用了盘式制动系统，但是可以采用鼓式制动系统。车轮W表示左前轮Wfl、右前轮Wfr、左后轮Wrl和右后轮Wrr中的任一者。
制动踏板11经由操作杆11a连接至行程模拟器部分13和主缸12。在制动踏板11的附近设置有踏板行程传感器11c，以用于检测指示通过制动踏板11的下压而产生的制动操作状态的制动踏板行程(操作量)。踏板行程传感器11c连接至制动ECU 17以将检测信号输出至制动ECU 17。
主缸12响应于制动踏板11(制动操作构件)的操作量向致动器16供给制动流体，并且主缸12由缸体12a、输入活塞12b、第一主活塞12c和第二主活塞12d等形成。
缸体12a设置有缸膛12a1。在缸膛12a1的内周表面上设置有分隔壁部12a2并且分隔壁部12a2以凸缘形状向内突出。在分隔壁部12a2的中央部处形成有通孔12a3并且通孔12a3沿前/后方向穿透分隔壁部12a2的中央部。在缸膛12a1中，第一主活塞12c和第二主活塞12d相对于分隔壁部12a2布置在前向部分中，并且沿着前/后方向以可移动且液密的方式形成。
输入活塞12b相对于分隔壁部12a2布置在缸膛12a1的后向部分处，并且沿着轴向方向以可移动且液密方式形成。输入活塞12b响应于制动踏板11的操作而在缸膛12a1内以可滑动的方式移动。
输入活塞12b连接至与制动踏板11的移动关联地移动的操作杆11a。输入活塞12b被压缩弹簧11b沿第一液压压力室R3的容积扩大的方向、即沿向后方向(图中观察时的向右方向)偏置。当制动踏板11被下压时，操作杆11a抵抗压缩弹簧11b的偏置力向前移动。随着操作杆11a的前进，输入活塞12b也联动地前进。另外，当制动踏板11的下压解除时，压缩弹簧11b的偏置力使输入活塞12b后退，直到输入活塞12b与限制突出部12a4接触为止，并且输入活塞12b由此被定位。
第一主活塞12c从前侧开始按顺序由加压筒形部12c1、凸缘部12c2和突出部12c3(一体地)形成为一个部件。加压筒形部12c1形成为在前侧具有开口的大致带底筒形形状，并且设置在缸膛12a1中以相对于缸膛12a1的内周表面以液密的方式滑动。在加压筒形部12c1的介于第二主活塞12d与加压筒形部12c1之间的内部空间中设置有作为偏置构件的螺旋弹簧12c4。第一主活塞12c被螺旋弹簧12c4沿向后方向偏置。换句话说，第一主活塞12c被螺旋弹簧12c4沿向后方向偏置并最终与限制突出部12a5接触以由此被定位。第一主活塞12c的该位置被定义为当制动踏板11的下压操作被解除时的初始位置(预先预定的)。
凸缘部12c2形成为使得其直径形成为大于加压筒形部12c1的直径，并且凸缘部12c2设置在缸膛12a1的大直径部12a6的内周表面中以在缸膛12a1的大直径部12a6的内周表面内以液密方式滑动。突出部12c3形成为使得其直径形成为小于加压筒形部12c1的直径，并且突出部12c3布置成以液密的方式滑动穿过分隔壁部12a2的通孔12a3。突出部12c3的后端部穿过通孔12a3而突出到缸膛12a1的内部空间的内部，并且与缸膛12a1的内周表面分隔开。突出部12c3的后端表面与输入活塞12b的底表面分隔开并且形成为使得它们的相隔距离是可变的。
第二主活塞12d在缸膛12a1中布置在第一主活塞12c的前侧。第二主活塞12d形成为在前侧具有开口的大致带底筒形形状。在第二主活塞12d的介于第二主活塞12d与缸体12a的内部底表面之间的内部空间中设置有作为偏置构件的螺旋弹簧12d1。第二主活塞12d被螺旋弹簧12d1沿向后方向偏置。换句话说，第二主活塞12d被螺旋弹簧12d1朝向预定的初始位置偏置。
主缸12由第一主室R1、第二主室R2、第一液压压力室R3、第二液压压力室R4以及伺服室(驱动液压压力室)R5形成。第一主室R1由缸体12a(缸膛12a1的内周表面)、第一主活塞12c(加压筒形部12c1的前侧部)和第二主活塞12d限定。第一主室R1经由连接至端口PT4的导管21连接至贮存器14。此外，第一主室R1经由连接至端口PT5的导管22连接至导管40a(致动器16)。
第二主室R2由缸体12a(缸膛12a1的内周表面)和第二主活塞12d的前侧部限定。第二主室R2经由连接至端口PT6的导管23连接至贮存器14。此外，第二主室R2经由连接至端口PT7的导管24连接至导管50a(致动器16)。
第一液压压力室R3形成于分隔壁部12a2与输入活塞12b之间，并且由缸体12a(缸膛12a1的内周表面)、分隔壁部12a2、第一主活塞12c的突出部12c3以及输入活塞12b限定。第二液压压力室R4形成于第一主活塞12c的加压筒形部12c1的侧部，并且由缸膛12a1的大直径部12a6的内周表面、加压筒形部12c1和凸缘部12c2限定。第一液压压力室R3经由连接至端口PT1和端口PT3的导管25连接至第二液压压力室R4。
伺服室R5形成于分隔壁部12a2与第一主活塞12c的加压筒形部12c1之间，并且由缸体12a(缸膛12a1的内周表面)、分隔壁部12a2、第一主活塞12c的突出部12c3以及加压筒形部12c1限定。伺服室R5经由连接至端口PT2的导管26连接至输出室R12。
压力传感器26a是检测提供到伺服室R5的伺服压力(驱动液压)的传感器，并且压力传感器26a连接至导管26。压力传感器26a将检测信号发送至制动ECU 17。
行程模拟部分13由缸体12a、输入活塞12b、第一液压压力室R3以及连接至第一液压压力室R3的行程模拟器13a形成。第一液压压力室R3经由连接至端口PT1的导管25和27连接至行程模拟器13a。应当指出的是，第一液压压力室R3经由液压通道(未示出)连接至贮存器14。
行程模拟器13a产生与制动踏板11的操作状态对应的制动踏板11的行程(反作用力)大小。行程模拟器13a由筒形部13a1、活塞部13a2、反作用力液压压力室13a3和弹簧13a4形成。活塞部13a2响应于由制动踏板11进行的制动操作而在筒形部13a1中以可滑动的方式液密地移动。反作用力液压压力室13a3形成于筒形部13a1与活塞部13a2之间。反作用力液压压力室13a3经由导管27和25连接至第一液压压力室R3和第二液压压力室R4。弹簧13a4将活塞部13a2沿反作用力液压压力室13a3的容积减小的方向偏置。
应当指出的是，导管25设置有第一控制阀25a，第一控制阀25a是常闭型电磁阀。在连接导管25和贮存器14的导管28中设置有第二控制阀28a，第二控制阀28a为常开型电磁阀。当第一控制阀25a处于关闭状态时，第一液压压力室R3与第二液压压力室R4之间的连通被中断。在这种状态下，输入活塞12b和第一主活塞12c以输入活塞12b与第一主活塞12c之间保持预定距离的方式移动。此外，当第一控制阀25a处于打开状态时，建立了第一液压压力室R3与第二液压压力室R4之间的连通。在该状态下，由第一主活塞12c的前进/后退运动引起的第一液压压力室R3和第二液压压力室R4的容积变化可以通过制动流体的转移而被吸收。
压力传感器25b是检测第二液压压力室R4和第一液压压力室R3中的反作用力液压压力的传感器，并且压力传感器25b连接至导管25。压力传感器25b也是检测施加至制动踏板11的操作力的操作力传感器。压力传感器25b检测在第一控制阀25a处于关闭状态时第二液压压力室R4中的压力，并且还检测在第一控制阀25a处于打开状态时的所连接的第一液压压力室R3的压力(或反作用力液压压力)。压力传感器25b将检测信号发送至制动ECU 17。
增压机构15响应于制动踏板11的操作量而产生伺服压力。增压机构15与制动ECU17一起形成液压压力产生装置，并且增压机构15配备有调节器15a(对应于权利要求中的滑阀)和压力提供装置15b。
调节器15a由缸体15a1(对应于权利要求中的本体)和在缸体15a1内以可滑动的方式移动的阀芯15a2形成。调节器15a形成有先导室R11、输出室R12和液压压力室R13。
先导室R11由缸体15a1和阀芯15a2的第二大直径部15a2b的前端表面(阀芯15a2的在轴向方向上的一个端表面)限定。先导室R11连接至与端口PT11连接的减压阀15b6和增压阀15b7(连接至导管31)。作为用于使阀芯15a2沿轴向方向移动的液压压力的先导压力被输入至先导室R11。在缸体15a1的内周表面处设置有限制突出部15a4，并且限制突出部15a4通过与阀芯15a2的第二大直径部15a2b的前端表面接触来定位阀芯15a2。
输出室R12由缸体15a1、阀芯15a2的小直径部15a2c、第二大直径部15a2b的后端表面以及第一大直径部15a2a的前端表面限定。输出室R12经由连接至端口PT12和端口PT2的导管26连接至主缸12的伺服室R5。此外，输出室R12能够经由连接至端口PT13(对应于权利要求中限定的第二端口)的导管32与蓄能器15b2连接。输出室R12输出对应于先导压力的液压压力。
液压压力室R13由缸体15a1和阀芯15a2的第一大直径部15a2a的后端表面限定。此外，液压压力室R13能够经由连接至端口PT14(对应于权利要求中限定的第一端口)的导管33与贮存器15b1连接。在液压压力室R13中设置有弹簧15a3，弹簧15a3将液压压力室R13沿液压压力室R13扩大的方向偏置。
阀芯15a2由第一大直径部15a2a、第二大直径部15a2b和小直径部15a2c形成。第一大直径部15a2a和第二大直径部15a2b形成为使得它们在缸体15a1内以液密方式滑动。小直径部15a2c设置在第一大直径部15a2a与第二大直径部15a2b之间并且与第一大直径部15a2a与第二大直径部15a2b一体地形成。小直径部15a2c的直径形成为小于第一大直径部15a2a的直径和第二大直径部15a2b的直径。在阀芯15a2处设置有连通通道15a5，以将输出室R12和液压压力室R13流体地连接。
压力提供装置15b也用作驱动阀芯15a2的驱动部分。压力提供装置15b包括贮存器15b1、蓄能器15b2、泵15b3以及电动马达15b4，贮存器15b1是提供预定液压压力的第一液压压力源，蓄能器15b2蓄积制动流体并用作提供比从贮存器15b1提供的液压压力高的液压压力的第二液压压力源，泵15b3从贮存器15b1泵入制动流体并将制动流体泵送出至蓄能器15b2，电动马达15b4驱动泵15b3。贮存器15b1暴露于大气，并且贮存器15b1中的液压压力处于与大气压力相同的水平。第一液压压力源中的液压压力比第二液压压力源中的液压压力低。压力提供装置15b包括压力传感器15b5，压力传感器15b5检测从蓄能器15b2提供的制动流体的压力，并将检测结果输出至制动ECU 17。
此外，压力提供装置15b包括减压阀15b6和增压阀15b7。减压阀15b6是在非通电状态下打开的常开型结构电磁阀。减压阀15b6的流量由来自制动ECU 17的指令控制。减压阀15b6的一端经由导管31连接至先导室R11，并且减压阀15b6的另一端经由导管34连接贮存器15b1。增压阀15b7是在非通电状态下关闭的常闭型结构电磁阀。增压阀15b7的流量由来自制动ECU 17的指令控制。增压阀15b7的一端经由导管31连接至先导室R11，并且增压阀15b7的另一端经由导管35和连接至导管35的导管32而连接蓄能器15b2。
在下文中将对调节器15a的操作进行简要说明。当没有从减压阀15b6和增压阀15b7中的任一者向先导室R11提供先导压力时，阀芯15a2被弹簧15a3的偏置力偏置成保持初始位置(参见图1)。阀芯15a2的初始位置是阀芯15a2的前端表面与限制突出部15a4接触并固定到该位置的位置。该位置是在阀芯15a2的后端表面即将关闭端口PT14之前的位置。因此，当阀芯定位在初始位置时，端口PT14和端口PT12通过连通通道15a5而彼此连通，并且同时端口PT13被阀芯15a2关闭。
当响应于制动踏板11的操作量而建立的先导压力被减压阀15b6和增压阀15b7增大时，阀芯15a2通过克服弹簧15a3的偏置力而以可滑动的方式向后移动，然后，被阀芯15a2关闭的端口PT13发生相对移动而被打开。已经打开的端口PT14现在被阀芯15a2关闭。在这种状态下，阀芯15a2的第二大直径部15a2b的后端表面承受对应于伺服压力的压力(压力增大操作)。
此外，阀芯15a2的第二大直径部15a2b的前端表面的加压力与对应于伺服压力的力相平衡，以限定阀芯15a2的位置。处于该状态的阀芯15a2的位置被定义为保持位置。端口PT13和端口PT14被阀芯15a2关闭(压力保持操作)。
此外，当响应于制动踏板11的操作量而建立的先导压力被减压阀15b6和增压阀15b7减小时，定位在保持位置的阀芯15a2通过克服弹簧15a3的偏置力而以可滑动的方式向前移动，然后端口PT13保持关闭状态，并且已经处于关闭状态的端口PT14打开。在这种状态下，端口PT14和端口PT12通过连通通道15a5流体连通。(压力减小操作)。
将参照图3A和图3B对调节器15a的操作作出进一步说明。在图3A中，从上到下图示了阀芯15a2的初始位置、减压状态、减压状态下的空载位置、保持状态以及增压状态下的空载位置。在图3B中，从上到下图示了阀芯15a2的初始位置、增压状态下的空载位置以及增压状态。换句话说，图示了阀芯15a2从初始位置开始直到达到增压状态的状态。
初始位置是阀芯15a2被弹簧15a3的偏置力移动直到阀芯15a2的前端表面与限制突出部15a4接触以固定到该位置的位置。应当指出的是，初始位置是在阀芯15a2的后端表面即将关闭端口PT14(第一端口)之前的位置。
减压状态意味着阀芯15a2被定位成使得端口PT13(第二端口)被关闭且端口PT14打开并且使得输出室R12经由端口PT14与作为第一液压压力源的贮存器15b1连通。阀芯15a2从初始位置朝向右侧移动了距离L0。换句话说，阀芯的相对位置被表示为距离L0。
减压状态下的空载位置意味着阀芯15a2保持将端口PT13关闭，并且处于打开状态的端口PT14开始关闭。在该状态下，输出室R12经由端口PT14与贮存器15b1的连通开始被中断，并且输出室R12经由端口PT13与作为第二液压压力源的蓄能器15b2的连通被中断。阀芯15a2从初始位置朝向右侧移动了距离L1。换句话说，阀芯的相对位置被表示为距离L1。
在保持状态，阀芯15a2定位在端口PT13和端口PT14由此被关闭的位置。输出室R12与贮存器15b1和蓄能器15b2两者的连通被中断。阀芯15a2从初始位置朝向右侧移动了距离L1.5。换句话说，阀芯的相对位置被表示为距离L1.5。在保持状态，阀芯相对位置位于距离L1与距离L1.5之间的区域中。该区域被称为重叠区域。
此外，当保持状态下的阀芯15a2从保持位置以可滑动的方式移动了预定的增压重叠距离Lu1时(增压时的空载位置(增压状态下的空载位置))，调节器15a转换为增压状态。此外，当保持状态下的阀芯15a2从保持位置以可滑动的方式移动了预定的减压重叠距离Ld1时(减压时的空载位置(减压状态下的空载位置))，调节器15a转换为减压状态。
增压时的空载位置是阀芯15a2保持将端口PT14关闭并且阀芯15a2开始将处于关闭状态的端口PT13打开的位置。输出室R12经由端口PT14与贮存器15b1的连通被中断，并且同时通过端口PT13与蓄存器15b2的连通开始发生。阀芯15a2从初始位置朝向右侧移动了距离L2。换句话说，阀芯的相对位置被表示为距离L2。
在增压状态，阀芯15a2定位在端口PT14被关闭且端口PT13被打开并且输出室R12经由端口PT13与蓄能器15b2流体连通的位置(输出室R12连接至蓄电池的位置)。阀芯15a2从初始位置朝向右侧移动了距离L3。换句话说，阀芯的相对位置被表示为距离L3。
致动器16是调整施加至每个轮缸WC的制动液压压力的装置，并且致动器16设置有第一导管系统40和第二导管系统50。第一导管系统40控制施加至左后轮Wrl和右后轮Wrr的制动液压压力，而第二导管系统50控制施加至右前轮Wfr和左前轮Wfl的制动液压压力。换句话说，采用前/后导管系统作为导管结构。
来自主缸12的液压压力通过第一导管系统40和第二导管系统50传递至每个轮缸WCr1、WCrr、WCfr和WCfl。第一导管系统40设置有液压通道40a，液压通道40a将轮缸WCrl和WCrr与液压通道22连接。第二导管系统50设置有液压通道50a，液压通道50a将轮缸WCfr和WCfl与液压通道24连接。来自主缸12的液压压力分别通过这些液压通道40a和40b被传递至每个轮缸WCr1、WCrr、WCfr和WCfl。
液压通道40a分支成相应的两个液压通道40a1、40a2，液压通道50a分支成相应的两个液压通道50a1、50a2。每个液压通道40a1和50a1分别设置有控制到各个轮缸WCrl和WCfr的制动液压压力的压力增大的第一增压阀41和51。另外的每个液压通道40a2和50a2分别设置有控制到各个轮缸WCrr和WCfl的制动液压压力的压力增大的第二增压阀42和52。
这些第一和第二增压阀41、42、51和52由可以控制阀的连接/断开状态的两位电磁阀形成。第一和第二增压阀41、42、51和52形成为当到设置于相应的阀41、42、51和52中的螺线管线圈的控制电流变为零时(非通电状态)成为连接状态并且当有控制电流流过螺线管线圈时(通电状态)成为断开状态的常开型阀。
第一和第二增压阀41、42、51和52与轮缸WCr1、WCrr、WCfr和WCfl之间的液压通道40a和50a分别通过液压通道40b和50b的用作减压液压通道的部分连接至贮存器43和53。在液压通道40b和50b中，分别设置有第一和第二减压阀44、45、54和55，第一和第二减压阀44、45、54和55由可以控制阀的连接/断开状态的两位电磁阀形成。第一和第二减压阀44、45、54和55形成为当到设置于相应的阀44、45、54和55中的螺线管线圈的控制电流变为零时(非通电状态)成为断开状态并且当控制电流流过螺线管线圈时(通电状态)成为连接状态的常闭型阀。
在贮存器43和53与作为主液压通道的液压通道40a和50a之间设置有用作返回液压通道的液压通道40c和50c。用于从贮存器43和53朝向主缸12侧或轮缸WCrl、WCrr、WCfr和WCfl侧抽吸或排放制动流体的液压通道40c和50c中设置有由共用的马达47驱动的自吸式泵46和56。
泵46和56从贮存器43和53抽吸制动流体并将制动流体排放至液压通道40a和50a，以向轮缸WCrl、WCrr、WCfr和WCfl供给制动流体。
此外，来自配备于各个车轮Wfl、Wrr、Wfr和Wrl中的车轮速度传感器Sfl、Srr、Sfr和Srl的检测信号被输入至制动ECU 17。制动ECU 17基于来自车轮速度传感器Sfl、Srr、Sfr、Srl的检测信号计算每个车轮的车轮速度、估计的车身速度和打滑率等。制动ECU 17基于计算结果执行防滑控制等。
使用致动器16的每个控制均在制动ECU 17处执行。例如，通过输出控制每种类型的控制阀41、42、44、45、51、52、54和55以及驱动泵的马达47的控制电流，制动ECU 17控制配备于致动器16中的液压压力回路，以分别控制传递至相应的轮缸WCrl、WCrr、WCfr和WCfl的轮缸压力。例如，制动ECU 17执行防滑控制或者执行稳定性控制，该防滑控制通过在制动操作时出现车轮打滑时执行轮缸压力的压力减小、压力保持和压力增大来防止车轮锁定，该稳定性控制允许通过使控制对象车轮的轮缸压力自动增大来抑制打滑倾向(转向不足倾向或转向过度倾向)而执行车辆的理想转弯操作。
如图2中所示，制动ECU 17包括输出压力获取部分17a、先导流入和流出液体量获取部分17b、先导室液体量计算部分17b1、阀芯位置推导部分17c和先导压力控制部分17d。输出压力获取部分17a从压力传感器26a获取输出室R12中的伺服压力。
先导流入和流出液体量获取部分17b是从存储器部分18获取作为先导流入和流出液体量的流入或流出先导室R11的液体量的液体量获取部分。该液体量对应于流入或流出先导室R11的制动流体的总量。该液体量可以通过每单位时间的流量的预定时间积分来计算。应当指出的是，这种情况下的流量不是作为检测值的流量，而是作为关于压力提供装置15b的增压阀15b7和减压阀15b6的控制指令值(控制目标流量)。作为控制指令值的流量与关于增压阀15b7和减压阀15b6的指令一起存储在存储器部分18中。可以通过对控制目标流量积分来计算先导流入和流出液体量。应当指出的是，可以通过使用传感器来实际检测先导流入和流出液体量。
先导室液体量计算部分17b1是基于由先导流入和流出液体量获取部分17b获取的液体量来计算先导室R11中的液体量(稍后将其作为先导室液体量V进行说明)的液体量计算部分。例如，先导室液体量计算部分17b1基于由先导流入和流出液体量获取部分17b从制动操作开始的时间到当前时间获取的流入或流出先导室的液体量来计算先导室R11中的液体量。
存储器部分18连接至制动ECU 17。存储器部分18除了存储关于增压阀15b7和减压阀15b6的控制指令值以外还存储阀芯15a2的初始移动量L1、调节器15a的面积S以及先导室R11的刚度等。阀芯15a2的初始移动量L1、调节器15a的面积S以及先导室R11的刚度是调节器15a固有的值及调节器15a的设计值。这些值能够通过实验工作或模拟器的使用预先推导出。
阀芯位置推导部分17c推导阀芯15a2相对于缸体15a1的相对位置(在下文中可以称为阀芯相对位置)。根据该实施方式，尽管阀芯位置推导部分17c估计阀芯位置，但阀芯位置推导部分17c可以直接检测阀芯位置。阀芯位置推导部分17c被称为包括估计阀芯位置的情况和直接检测阀芯位置的情况两者的阀芯位置推导部分。当阀芯位置推导部分17c从直接检测阀芯位置的传感器获取阀芯位置时，阀芯位置推导部分17c用作阀芯位置获取部分。
阀芯位置推导部分17c基于由输出压力获取部分17a获取的伺服压力来推导阀芯相对位置。该推导方法需要产生伺服压力(特别是伺服压力的变化)这一条件。更具体地，阀芯位置推导部分17c通过下面的数学表达式(M1)推导阀芯相对位置。
(M1)
阀芯相对位置＝(伺服压力变化量ΔPs/先导室R11的刚度Ka)/调节器15a的面积S
其中，(伺服压力变化量ΔPs/先导室R11的刚度Ka)表示当伺服压力变化时流入或流出先导室R11的液体量(体积)。变化量ΔPs的单位是帕斯卡，先导室R11的刚度Ka的单位是帕斯卡/cm3(或帕斯卡/立方厘米)。
当先导室R11的液体量变化时，先导室R11中的压力相应地变化。换句话说，先导室R11的容积发生变化。当液压压力室R13中的压力与先导室R11中的压力平衡时(保持位置)，阀芯15a2保持此位置。于是，液压压力室R13中的压力、即输出室R12中的压力变成相同的压力。换句话说，伺服压力的变化量和先导压力的变化量是相同的。因此，(伺服压力变化量ΔPs/先导室R11的刚度Ka)表示当伺服压力变化时流入或流出先导室R11的液体量(体积)。
应当指出的是，可以相对于随机选择的参考位置P0来计算阀芯15a2的绝对位置(在下文中可以称为阀芯相对位置)。换句话说，可以通过将推导出的阀芯相对位置加上或减去参考位置P0来获得阀芯15a2的绝对位置。参考位置P0例如为制动踏板11初始下压时压力增大时的空载位置、执行制动控制操作时的保持位置或压力减小时的空载位置等。
调节器15a的面积S是缸体15a1的缸膛的横截面面积。调节器15a的面积S是与缸体15a1的缸膛的横截面面积相同的第一大直径部15a2a的后端表面的压力接受面积和第二大直径部15a2b的前端表面的压力接受面积。
阀芯位置推导部分17c基于由先导室液体量计算部分17b1计算的先导室R11中的液体量推导阀芯相对位置。根据该方法，即使不产生伺服压力、或者伺服压力是为零或大于零的某个恒定值，也能够推导出阀芯相对位置。更具体地，阀芯位置推导部分17c通过下面的数学表达式(M2)推导阀芯相对位置。
(M2)
阀芯相对位置＝先导室中的液体量V/调节器15a的面积S
其中，先导室中的液体量V对应于先导室R11中的制动流体量。先导室中的该液体量V实际上并未被检测到，而是可以通过由先导流入和流出液体量获取部分17b从制动操作开始的时间到当前时间获取的流入或流出先导室的液体量来计算。
这里应当指出的是，即使在这种情况下，也可以相对于随机选择的参考位置P0来计算阀芯15a2的绝对位置。换句话说，可以通过将推导出的阀芯相对位置加上或减去参考位置P0来获得阀芯15a2的绝对位置。参考位置P0例如为制动踏板11初始下压时压力增大时的空载位置、执行制动控制操作时的保持位置或压力减小时的空载位置等。
阀芯位置推导部分17c可以将从制动踏板11下压的时间到制动踏板11下压解除在每个场景相对于基准位置P0计算的阀芯相对位置累加并计算出阀芯相对位置。此外，一旦制动器下压被解除，阀芯位置推导部分17c就取消阀芯相对位置或到目前为止所计算的阀芯相对位置。因此，当新的制动踏板11的下压开始时，阀芯位置推导部分17c重新将在每个场景相对于基准位置P0计算的阀芯相对位置累加并最终计算出新的阀芯相对位置。
先导压力控制部分17d控制压力提供装置15b(驱动部分)驱动阀芯15a2，以由此基于由阀芯位置推导部分17c推导出的阀芯相对位置(或阀芯绝对位置)控制先导压力。详细地，先导压力控制部分17d通过使用图4中图示的图计算对应于阀芯相对位置的控制流量，以由此控制压力提供装置15b(具体是增压阀15b7和减压阀15b6)供应计算出的控制流量。
图4中示出的图表示阀芯相对位置(或绝对位置)与控制流量之间的关系。该图制定成使得：在滑阀15a从保持状态转换为增压状态时，当阀芯相对位置处于从保持位置、即保持状态下的相对位置到增压时的空载位置、即阀芯15a2从保持位置以可滑动的方式移动了增压重叠距离Lu1的相对位置之间的位置范围内时，到先导室R11的控制流量(每单位时间的流量)变成比在阀芯相对位置处于上述范围以外的范围(例如，在相对位置处于比增压时的空载位置更靠增压侧的情况下的范围)的情况下的控制流量大。换句话说，该图制定成使得先导压力的每单位时间的变化幅度在输出压力的压力增大方向上变大。
例如，当阀芯15a2位于从保持位置起的预定范围内时，控制流量被设定为以第一控制流量Vt1而是恒定的。当阀芯相对位置超出预定范围并且达到增压时的空载位置时，控制流量被设定为从第一控制流量Vt1减小一定量而成为第二控制流量Vt2。当阀芯15a2以可滑动的方式移动超过增压时的空载位置时，控制流量被设定为以第二控制流量Vt2而是恒定的。
应当指出的是，在将滑阀15a从保持状态转换为增压状态时，并不是从保持位置转换，而是以相同的方式执行从减压时的空载位置转换。在该转换中，控制流量设定成使得：当阀芯相对位置处于从减压时的空载位置、即保持状态下的相对位置到增压时的空载位置、即阀芯15a2从保持位置以可滑动的方式移动了增压重叠距离Lu2(该值大于值Lu1并且该值与重叠区域相同)之间的位置的范围内时，到先导室R11的控制流量(每单位时间的流量)变成比在阀芯相对位置处于上述范围以外的范围(例如，在相对位置处于比增压时的空载位置更靠增压侧的情况下的范围)的情况下的控制流量大。
在调节器15a从保持状态转换为增压状态时，先导压力控制部分17d将先导压力的每单位时间的变化幅度增大成在由阀芯位置获取部分17c获取的(或者由阀芯位置推导部分17c推导出的)相对位置处于从保持状态下的相对位置(例如保持位置)到阀芯15a2从保持状态下的相对位置以可滑动的方式移动了增压重叠距离Lu1的相对位置(增压时的空载位置)的范围内时，比在阀芯相对位置处于上述范围以外的范围时在输出压力的压力增大方向上大。换句话说，先导压力控制部分17d使到先导室R11的控制流量(每单位时间的流量)增大。
当滑阀15a从保持状态转换为减压状态时，使用与图4中示出的图类似的图(未示出)。该图制定成使得：当阀芯相对位置处于从保持位置、即保持状态下的相对位置到减压时的空载位置、即阀芯15a2从保持位置以可滑动的方式移动了减压重叠距离Lu1的相对位置的位置范围内时，到先导室R11的控制流量(每单位时间的流量)变成比在阀芯相对位置处于上述以外的范围(例如，在相对位置处于比减压时的空载位置更靠减压侧的情况下的范围)的情况下的控制流量大。换句话说，该图制定成使得先导压力的每单位时间的变化幅度在输出压力的压力减小方向上变大。
此外，应当指出的是，在将滑阀15a从保持状态转换为减压状态时，并不是从保持位置转换，而是以相同的方式执行从增压时的空载位置转换。在该转换中，设定成使得：当阀芯相对位置处于从增压时的空载位置、即保持状态下的相对位置到减压时的空载位置、即阀芯15a2从保持位置以可滑动的方式移动了减压重叠距离Ld2(该值大于值Ld1并且该值与重叠区域相同)的范围内时，到先导室R11的控制流量(每单位时间的流量)变成比在阀芯相对位置处于上述范围以外的范围(例如，在相对位置处于比减压时的空载位置更靠减压侧的情况下的范围)的情况下的控制流量大。
在调节器15a从保持状态转换为减压状态时，先导压力控制部分17d将先导压力的每单位时间的变化幅度增大成在由阀芯位置获取部分17c获取的(或者由阀芯位置推导部分17c推导出的)相对位置处于从保持状态下的相对位置(例如保持位置)到阀芯15a2从保持状态下的相对位置以可滑动的方式移动了减压重叠距离Ld1的相对位置(减压时的空载位置)的范围内时，比在相对位置处于上述范围以外的范围时在输出压力的压力减小方向上大。换句话说，先导压力控制部分17d使到先导室R11的控制流量(每单位时间的流量)增大。
通过上面的说明明显的是，根据实施方式，液压压力产生装置包括调节器15a(滑阀)，调节器15a由缸体15a1、阀芯15a2、先导室R11和输出室R12形成，阀芯15a2以可滑动的方式在缸体15a1内移动，作为使阀芯15a2沿轴向方向移动的液压压力的先导压力被输入先导室R11中，从输出室R12输出输出压力(伺服压力)，即对应于先导压力的液压压力，其中，液压压力产生装置还包括阀芯位置获取部分17c和先导压力控制部分17d，阀芯位置获取部分17c获取阀芯15a2相对于缸体15a1的相对位置，先导压力控制部分17d基于由阀芯位置获取部分17c获取的相对位置控制先导压力。
根据上述结构，阀芯15a2的相对位置可以更准确地且在早期阶段获得。此外，基于准确地且在早期阶段获得的相对位置，可以控制先导压力来驱动阀芯15a2。因此，能够改进调节器15a的响应性，并且可以提出使调节器15a的响应性得以改进的液压压力产生装置。
此外，根据该实施方式，在上面说明的液压压力产生装置中，缸体15a1形成有连接贮存器15b1(第一液压压力源)和输出室R12的端口PT14(第一端口)以及连接蓄能器15b2(第二液压压力源)和输出室R12的端口PT13(第二端口)，其中，蓄能器15b2提供比从贮存器15b1提供的液压压力高的液压压力。调节器15a(滑阀)在输出压力被保持的保持状态下通过阀芯15a2关闭端口PT14和PT13，并且在输出压力增大的增压状态下通过阀芯15a2关闭端口PT14并同时打开端口PT13，并且调节器15a在阀芯15a2从处于保持状态的阀芯15a2的保持位置以可滑动的方式移动了预定的增压重叠距离时转换为增压状态。当调节器15a从保持状态转换为增压状态时，先导压力控制部分17d在由阀芯位置获取部分17c获取的相对位置处于从保持状态下的阀芯15a2的相对位置到阀芯15a2从保持状态下的相对位置以可滑动的方式移动了增压重叠距离的相对位置的位置范围内的情况下，使先导压力的每单位时间的变化幅度在输出压力的压力增大方向上增大得比在相对位置不处于所述范围的情况下使先导压力的每单位时间的变化幅度增大得多。
因此，通过适当地控制先导压力，保持状态下的调节器15a驱动处于重叠范围内的阀芯15a2，以由此将状态从保持状态迅速转换为压力增大状态。结果是，可以进一步改进调节器15a的响应性，并且可以提出具有响应性得以改进的调节器15a的液压压力产生装置。
此外，根据实施方式，在上面说明的液压压力产生装置中，缸体15a1形成有连接贮存器15b1(第一液压压力源)和输出室R12的端口PT14(第一端口)以及连接蓄能器15b2(第二液压压力源)和输出室R12的端口PT13(第二端口)，其中，蓄能器15b2提供比从贮存器15b1提供的液压压力高的液压压力。调节器15a(滑阀)在输出压力被保持的保持状态下通过阀芯15a2关闭端口PT14和PT13，并且在输出压力减小的减压状态下通过阀芯15a2关闭端口PT13并同时打开端口PT14，并且调节器15a在阀芯15a2从处于保持状态的阀芯15a2的保持位置以可滑动的方式移动了预定的减压重叠距离时转换为减压状态。当调节器15a从保持状态转换为减压状态时，先导压力控制部分17d在由阀芯位置获取部分17c获取的相对位置处于从保持状态下的阀芯15a2的相对位置到阀芯15a2从保持状态下的相对位置以可滑动的方式移动了减压重叠距离的阀芯15a2的相对位置的位置范围内的情况下，使先导压力的每单位时间的变化幅度在输出压力的压力减小方向上增大得比在相对位置不处于上述位置范围的情况下使先导压力的每单位时间的变化幅度增大得多。
因此，通过适当地控制先导压力，保持状态下的调节器15a驱动处于重叠范围内的阀芯15a2，以由此将状态从保持状态迅速转换为压力减小状态。结果是，可以进一步改进调节器15a的响应性，并且可以提出具有响应性得以改进的调节器15a的液压压力产生装置。
如上所述，由于在调节器15a处于增压状态或减压状态的情况下阀芯15a2的相对位置的变化表现为输出压力的变化，因此可以从输出压力推导出(估计出)阀芯15a2的相对位置。然而，在阀芯15a2的重叠区域的范围内，阀芯15a2的相对位置的变化不会表现为输出压力的变化，并且因此不能从输出压力推导出(估计出)阀芯15a2的相对位置。
另一方面，根据实施方式的液压压力产生装置包括先导流入和流出液体量获取部分17b(液体量获取部分)和先导室液体量计算部分17b1(液体量计算部分)，先导流入和流出液体量获取部分17b获取流入和流出先导室R11的液体量，先导室液体量计算部分17b1基于由先导流入和流出液体量获取部分17b获取的液体量计算先导室R11中的液体量，其中，先导室R11由阀芯15a2的在轴向方向上的一个端表面来限定，并且阀芯位置推导部分17c基于由先导室液体量计算部分17b1计算的液体量除以阀芯15a2的所述一个端表面的面积所得的商值来推导相对位置。
因此，阀芯15a2的相对位置可以从先导室液体量推导出。结果是，可以推导出(估计出)阀芯15a2在重叠区域下的相对位置。
根据实施方式的阀芯位置估计装置B包括调节器15a，调节器15a由缸体15a1、阀芯15a2、先导室R11和输出室R12形成，阀芯15a2能够在缸体15a1中滑动，作为使阀芯15a2沿轴向方向移动的液压压力的先导压力被输入先导室R11中，从输出室R12输出输出压力、即对应于先导压力的液压压力。调节器15a的先导室R11由阀芯15a2的在轴向方向上的一个端表面限定。阀芯位置估计装置B包括先导流入和流出液体量获取部分17b、先导室液体量计算部分17b1和阀芯位置推导部分17c，先导流入和流出液体量获取部分17b获取流入和流出先导室R11的液体量，先导室液体量计算部分17b1基于由先导流入和流出液体量获取部分17b获取的液体量计算先导室R11中的液体量，阀芯位置推导部分17c基于由先导室液体量计算部分17b1计算的液体量除以阀芯15a2的所述一个端表面的面积所得的商值来推导阀芯15a2相对于缸体15a1的相对位置。
如上所述，由于在调节器15a处于增压状态或减压状态的情况下阀芯15a2的相对位置的变化表现为输出压力的变化，因此可以从输出压力推导出(估计出)阀芯15a2的相对位置。然而，在阀芯15a2的重叠区域的范围内，阀芯15a2的相对位置的变化不会表现为输出压力的变化，并且因此不能从输出压力推导出(估计出)阀芯15a2的相对位置。
另一方面，根据实施方式的阀芯位置估计装置B包括先导流入和流出液体量获取部分17b(液体量获取部分)和先导室液体量计算部分17b1(液体量计算部分)，先导流入和流出液体量获取部分17b获取流入和流出先导室R11的液体量，先导室液体量计算部分17b1基于由先导流入和流出液体量获取部分17b获取的液体量计算先导室R11中的液体量，其中，先导室R11由阀芯15a2的在轴向方向上的一个端表面来限定，并且阀芯位置推导部分17c基于由先导室液体量计算部分17b1计算的液体量除以阀芯15a2的所述一个端表面的面积所得的商值来推导相对位置。
因此，阀芯15a2的相对位置可以从先导室液体量推导出。结果是，可以推导出(估计出)阀芯15a2在重叠区域下的相对位置。
这里应当指出的是，作为使用增压阀15b7和减压阀15b6的替代方案，阀芯15a2可以由电动马达驱动。在这种情况下，可以通过检测而不是通过估计来推导阀芯相对位置(或阀芯绝对位置)。
[附图标记列表]
11…制动踏板，12…主缸，13…行程模拟器部分，14…贮存器，15…增压机构(液压压力产生装置)，15a…调节器(滑阀)，15a1…缸体(本体)，15a2…阀芯，15b…压力提供装置(驱动部分)，15b1…贮存器(第一液压压力源)，15b2…蓄能器(第二液压压力源)，15b6…减压阀，15b7…增压阀，16…致动器，17…制动ECU，17a…输出压力获取部分，17b…先导流入和流出液体量获取部分，17b1…先导室液体量获取部分，17c…阀芯位置推导部分、阀芯位置获取部分，17d…先导压力控制部分，A…液压压力制动力产生装置，B…阀芯位置估计装置，WC…轮缸。

Claims (4)

1.一种液压压力产生装置，包括：
滑阀，所述滑阀由本体、阀芯、先导室和输出室形成，所述阀芯在所述本体内以可滑动的方式移动，作为使所述阀芯沿轴向方向移动的液压压力的先导压力被输入所述先导室中，从所述输出室输出输出压力、即对应于所述先导压力的压力，其中，所述液压压力产生装置还包括：
阀芯位置获取部分，所述阀芯位置获取部分获取所述阀芯相对于所述本体的相对位置；
先导压力控制部分，所述先导压力控制部分基于由所述阀芯位置获取部分获取的相对位置控制所述先导压力，
其中，
所述本体形成有连接第一液压压力源和所述输出室的第一端口以及连接第二液压压力源和所述输出室的第二端口，所述第一液压压力源提供预定的液压压力，所述第二液压压力源提供比从所述第一液压压力源提供的液压压力高的液压压力，其中，
所述滑阀在所述输出压力被保持的保持状态下通过所述阀芯关闭所述第一端口和所述第二端口，并且在所述输出压力增大的增压状态下通过所述阀芯关闭所述第一端口并同时打开所述第二端口，并且所述滑阀在所述阀芯从处于所述保持状态的所述阀芯的保持位置以可滑动的方式移动了预定的增压重叠距离时转换为增压状态，并且其中，
当所述滑阀从所述保持状态转换为所述增压状态时，所述先导压力控制部分在由所述阀芯位置获取部分获取的相对位置处于下述范围内的情况下，使所述先导压力的每单位时间的变化幅度在所述输出压力的压力增大方向上增大得比在所述阀芯的相对位置不处于所述范围的情况下使所述先导压力的每单位时间的变化幅度增大得多，所述范围为从所述保持状态下的所述阀芯的相对位置到所述阀芯从所述保持状态下的相对位置以可滑动的方式移动了所述增压重叠距离的相对位置。
2.根据权利要求1所述的液压压力产生装置，还包括：
液体量获取部分，所述液体量获取部分获取流入和流出所述先导室的液体量；以及
液体量计算部分，所述液体量计算部分基于由所述液体量获取部分获取的液体量计算所述先导室中的液体量，其中，
所述先导室由所述阀芯的在轴向方向上的一个端表面来限定；以及
所述阀芯位置获取部分是基于由所述液体量计算部分计算的液体量除以所述阀芯的所述一个端表面的面积所得的商值来推导相对位置的阀芯位置推导部分。
3.一种液压压力产生装置，包括：
滑阀，所述滑阀由本体、阀芯、先导室和输出室形成，所述阀芯在所述本体内以可滑动的方式移动，作为使所述阀芯沿轴向方向移动的液压压力的先导压力被输入所述先导室中，从所述输出室输出输出压力、即对应于所述先导压力的压力，其中，所述液压压力产生装置还包括：
阀芯位置获取部分，所述阀芯位置获取部分获取所述阀芯相对于所述本体的相对位置；
先导压力控制部分，所述先导压力控制部分基于由所述阀芯位置获取部分获取的相对位置控制所述先导压力，
其中，
所述本体形成有连接第一液压压力源和所述输出室的第一端口以及连接第二液压压力源和所述输出室的第二端口，所述第一液压压力源提供预定的液压压力，所述第二液压压力源提供比从所述第一液压压力源提供的液压压力高的液压压力，其中，
所述滑阀在所述输出压力被保持的保持状态下通过所述阀芯关闭所述第一端口和所述第二端口，并且在所述输出压力减小的减压状态下通过所述阀芯关闭所述第二端口并同时打开所述第一端口，并且所述滑阀在所述阀芯从处于保持状态的所述阀芯的保持位置以可滑动的方式移动了预定的减压重叠距离时转换为所述减压状态，并且其中，
当所述滑阀从所述保持状态转换为所述减压状态时，所述先导压力控制部分在由所述阀芯位置获取部分获取的相对位置处于下述范围内的情况下，使所述先导压力的每单位时间的变化幅度在所述输出压力的压力减小方向上增大得比在所述阀芯的相对位置不处于所述范围的情况下使所述先导压力的每单位时间的变化幅度增大得多，所述范围为从所述保持状态下的所述阀芯的相对位置到所述阀芯以可滑动的方式移动了所述减压重叠距离的相对位置。
4.根据权利要求3中所述的液压压力产生装置，还包括：
液体量获取部分，所述液体量获取部分获取流入和流出所述先导室的液体量；以及
液体量计算部分，所述液体量计算部分基于由所述液体量获取部分获取的液体量计算所述先导室中的液体量，其中，
所述先导室由所述阀芯的在轴向方向上的一个端表面来限定；以及
所述阀芯位置获取部分是基于由所述液体量计算部分计算的液体量除以所述阀芯的所述一个端表面的面积所得的商值来推导相对位置的阀芯位置推导部分。
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