CN1210178C - 制动系统 - Google Patents
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Abstract
一个泵(16)的输出侧经由一个辅助通路(20)连接于一个主通路(18)上,该主通路把制动总泵(14)与制动分泵(10)彼此连接,而且在主通路(18)的主通路(18)和辅助通路(20)的连接点与制动总泵(14)之间的部位上设置了一个压力调节阀(22),该压力调节阀适于当泵(16)的输出压力倾向于高于关于制动总泵液体压力的设定值时,允许工作液体从泵(16)向制动总泵(14)泄漏。在制动操作期间并且当需要在制动分泵(10)中产生比制动总泵液体压力更高的压力时,该泵(16)被启用。
Description
技术领域
本发明涉及车辆用制动系统,更确切地说,涉及当车辆驾驶员操作制动器时控制制动操作力与制动分泵(制动缸)中的液体(流体)压力之间的关系的技术。
背景技术
在一个制动系统中,某些元件通常是在制动操作构件900与车轮902之间串联布置的,用以当车辆驾驶员操作制动操作构件900时制动该车辆,如图43中所示意地示出的那样。也就是说,串联布置了制动操作机构904、助力器906、制动总泵(制动总缸)908、制动摩擦构件912和转动体914。
制动操作机构904适于把加在制动操作构件900上的操作力F传递到助力器906。助力器906适于利用压力来放大从制动操作机构904所得到的力,并把所放大的力传递到制动总泵908。如图44中所示,助力器906在达到助力极限之前能以所谓“伺服比”来放大输入力,而在达到助力极限之后则不能放大输入力。制动总泵908带有一个压力活塞,该压力活塞把助力器906的输出力转换成液体压力。制动分泵910带有制动活塞,该制动活塞把从制动主泵所得到的液体压力转换成力。制动摩擦构件912被制动分泵的输出力推到随着被制动的车轮902转动的转动体914(制动盘、制动鼓等)上,用于借此提供车体的减速度G。
要求制动系统使制动总泵中所产生的液体压力对给定的制动操作力来说尽可能高。此一要求来自降低制动刺耳尖声和振动的方案。例如,该方案采用由摩擦系数小或压缩变形量大的材料制成的制动摩擦构件。此一方案,如图45中所示,造成制动效果降低,制动效果表达为车体减速度G对制动操作力F之比。为了防止由于以上方案而降低制动效果,要求制动分泵产生对给定的制动操作力来说尽可能高的液体压力。
提高制动分泵中的液体压力的方案的一个例子是减小制动总泵的压力活塞的直径。然而,此一方案造成用来推压该压力活塞的体积减小,这加大了所需的压力活塞的工作行程,带来另一个问题,即制动总泵的纵向尺寸加大。提高制动分泵中的液体压力的方案的另一个例子是加大助力器的伺服比。此一方案,如图46中所示,造成助力器的助力点降低,致使当操作力F较小时制动效果变化程度很大,带来另一个问题,即制动操作感觉变差。
总之,在对给定的制动操作力来说提高制动分泵的液体压力的努力中有个限制,只要该努力依赖制动总泵或助力器的话。于是,曾存在着难以按希望来控制制动操作力与制动分泵中的液体压力之间的关系的问题。
发明的公开
本发明是根据上述背景技术作出的。本发明的一个目的在于,提供一种制动系统,该系统通过利用除制动总泵和助力器之外的另一个液体压力源来控制制动操作力与制动分泵中的液体压力之间的关系。
靠根据本发明的以下方案中的任何一种方案的制动系统,可以实现以上目的,这些方案中的每一种像所附权利要求书一样地编号,以便指明本发明的两个或更多个方案中的特征的可能的组合:
(1)一种制动系统,其特征在于,包括:
一个由机动车的驾驶员操作的制动操作构件;
一个用来根据制动操作构件的操作产生液体压力的制动总泵;
一个制动器,其中包括一个制动分泵,该制动分泵经由主通路连接于制动总泵并靠经由主通路所供给的液体(流体)压力来致动,以便阻碍机动车车轮的转动;以及
一个压力提高装置(增压装置),用以在上述制动分泵中产生高于上述制动总泵中的压力的压力,该压力提高装置包括:
(a)一个液体流动控制装置,该装置布置在上述主通路中并且具有多个有选择地确立的状态,其中包括允许工作液体在制动总泵与制动分泵之间双向流动的第1状态,以及阻止至少液体从制动分泵向制动总泵的流动的第2状态,
(b)一个液体压力源,该液体压力源经由辅助通路连接于主通路的液体流动控制装置与上述制动分泵之间的部位,
(c)一个液体压力源控制装置,用以在上述制动操作构件操作期间当需要上述制动分泵中的液体压力高于上述制动总泵中的液体压力时,指令上述液体压力源输出工作液体,以及
(d)一个压力改变装置,用以根据上述制动操作构件的操作力把上述制动分泵中的液体压力改变成高于上述制动总泵中的压力。
此一制动系统具有这样的优点,即靠除制动总泵和助力器之外所设置的液体压力源,可以控制制动操作力与制动分泵中的液体压力之间的关系,致使可以方便地把制动分泵中所产生的液体压力控制成对制动操作力的给定值来说尽可能高。
此一优点造成不仅制动总泵和助力器而且制动摩擦构件的所需容量的减小,使得可以实现,例如,用来控制制动效果特性的制动效果特性控制,和用于紧急制动的制动助力控制,以便补偿制动操作力的不足,而不增加制动系统中除液体压力源以外的部件上的载荷。
与其中制动分泵中的液体压力被与制动操作力无关地确定的制动系统不同,其中制动分泵中的液体压力被与制动操作力有关地确定的此一制动系统,使得制动操作力可以反映在制动分泵中的液体压力上,致使制动分泵中的液体压力可以方便地就制动操作力而论被优化。
本制动系统中“液体压力源”(液压源)可以是为该制动系统而设置的液体压力源,或者用于其他目的的液体压力源,例如,为动力转向系统所设置的液体压力源。进而,“液体压力源”可以是在恒定的高压下储存工作液体型液体压力源,例如作为主要部件包括一个蓄能器的液体压力源,或者是在需要时工作以便输出工作液体型液体压力源,例如作为主要部件包括一个泵的液体压力源。然而,在“液体压力源”作为主要部件包括一个蓄能器的场合,液体压力源通常还包括一个控制阀,该控制阀在允许从蓄能器输出有压工作液体的状态与阻止该输出的状态之间切换。在此一场合,液体压力源由控制阀来控制,以便在输出有压液体的状态与不输出有压液体的状态之间切换。
在此一制动系统中,“液体压力源控制装置”可以适于在以下情况之一或两个或更多个这些情况的组合时启用液体压力源来输出工作液体:当与制动操作力有关的制动操作力相关量超过基准值时;当制动操作构件突然被机动车驾驶员操作时;当设置在本制动系统中的助力器的助力工作不正常时;当达到助力器的助力极限时;当本制动系统的制动器受到热衰减或水衰减之害时;当机动车在其上行驶的路面的摩擦系数大于基准值时;当机动车上的活动载荷大于基准值时;以及当车辆驾驶员表现出提高制动分泵中的液体压力的意图时。
“制动操作力相关量”包括,例如,与制动操作有关的物理量,如制动操作构件的操作力、制动操作构件的操作行程、制动总泵中的液体压力、制动分泵中的液体压力、车轮上的制动力以及车体减速度值之类,和与制动操作有关的状态,如制动操作的有无之类。
在此一制动系统中,“压力改变装置”可以适于,例如,用电气或机械方法控制“液体流动控制装置”,以便控制制动分泵中的液体压力,或者在把“液体流动控制装置”保持于上述第2状态的同时,控制工作液体从液体压力源的输出量,以便控制制动分泵中的液体压力。在后一种情况下,以及“液体压力源”作为主要部件包括一个泵时,压力改变装置可以适于控制施加于用来驱动泵的电动机的电流的负载比。在该泵在其吸入侧设有电磁操作的吸入阀,且该吸入阀具有允许工作液体流进泵的状态和阻止该流动的状态的场合,压力改变装置可以适于控制施加于电磁操作的吸入阀的螺线管(电磁线圈)的电流的负载比。在本制动系统包括用来实现诸如防抱死制动压力控制之类的自动压力控制功能的电磁压力控制装置的场合,“压力改变装置”可以适于在把“液体流动控制装置”保持于上述第2状态的同时,控制此一电磁压力控制装置,以便控制制动分泵中的液体压力。
(2)根据以上方案(1)的一种制动系统,其中上述液体流动控制装置和上述压力改变装置是由布置在上述主通路中并在工作液体从液体压力源供给到它的同时工作的压力控制装置构成的,致使压力控制装置当在压力控制装置的制动分泵一侧的第2压力以等于或小于目标压差值的一个压差高于在压力控制装置的制动总泵一侧的第1压力时,被置于上述第2状态,而当第2液体压力高于第1压力时而且当压差大于目标压差值时,被置于上述第1状态,借此把第2压力控制成以目标压差值高于第1液体压力(即前者比后者高出一个目标压差值)。
在此一制动系统中,压力控制装置使工作液体的剩余量被从液体压力源释放到制动总泵,与此同时,根据制动总泵压力来改变液体压力源的液体压力。外部供给到制动总泵的工作液体将增加制动总泵压力腔的体积,使制动操作构件返回未操作位置。在车辆驾驶员的制动操作力基本上保持恒定的情况下,从液体压力源供给到制动总泵的工作液体的剩余量不会引起制动操作力的明显增加。通过积极地利用制动总泵的这样一种特性,使制动分泵中所产生的液体压力以目标压差值高于制动总泵压力。
因而,在此一制动系统中,根据并关联于制动总泵压力来控制制动分泵压力,致使制动总泵压力很容易地在制动分泵压力上反映出来,借此有利地改善制动分泵压力的可控制性。
在此一制动系统中,目标压差值可以是常数或变量。在目标压差值是变量的场合,它可以只根据与制动操作力有关的制动操作力相关量来改变,或者根据此一量与诸如与助力器的助力状态有关的量之类的一个(一些)其他变量的组合来改变。
在此一制动系统的一种形式中,上述压力控制装置带有用来控制工作液体经由制动总泵一侧与制动分泵一侧之间的上述主通路的流动的阀芯(阀件)和阀座。在未用来自液体压力源的工作液体供给压力控制装置时,阀芯和阀座允许工作液体经由制动总泵一侧与制动分泵一侧之间的上述主通路沿两相反方向流动。在用液体压力源所供给的工作液体供给压力控制装置时,当制动分泵一侧的第2液体压力高于制动总泵一侧的第1液体压力时并当液体压差等于或小于目标压差值时,阀芯和阀座阻止工作液体从上述液体压力源向上述制动总泵流动,而当液体压差大于目标压差值时,允许工作液体从上述液体压力源流到制动总泵,以便把第2液体压力控制成高于第1液体压力,致使液体压差等于上述目标压差值。
(3)根据以上方案(1)或(2)的一种制动系统,其中上述液体压力源是一个泵,该泵在其吸入侧吸入工作液体并从其输出侧输出(输送)工作液体,该输出侧经由上述辅助通路连接于上述主通路。
此一制动系统具有一个优点,即通过把泵作为液体压力源可以提高制动分泵压力。
特别是,在根据本发明的本方案的制动系统包括前一方案的特征的场合,提供以下优点。也就是说,在用泵作为液体压力源直接向上述压力控制装置输出工作液体时,泵具有一种特性,即泵的输出压力取决于液体从泵对其输出的液体压力,并且随着液体对其输出的液体压力而变化。因而,在此一场合,液体压力源的液体压力比用蓄能器作为液体压力源的场合更容易随着制动总泵的压力而变化。于是,根据具有前一方案的特征的本方案的制动系统,在以下方面特别有利,即为了随着制动总泵压力的变化而改变制动分泵压力,不需要压力控制装置结构上复杂化。
在根据本发明的具有前一方案的特征的本方案的一种形式中,如图1中所示意地表示的那样,设置了制动总泵14和作为用于制动分泵10的液体压力源的泵16。制动总泵14产生其值取决于制动操作构件12的操作力的液体压力,而泵16在其吸入侧吸入工作液体并从其输出侧输出工作液体。泵16的输出侧经由辅助通路20连接于主通路18,该主通路把制动总泵14与制动分泵10彼此连接。压力控制阀22(压力控制装置的一个例子)设置在主通路18的制动总泵14与主通路至辅助通路20的连接点之间的部位。在泵16未工作时,压力控制阀22允许液体在制动总泵14与制动分泵10之间双向流动。在泵16工作时,压力控制阀22把来自泵16的工作液体的剩余量向制动总泵14释放,与此同时根据制动总泵压力改变泵16的输出压力。进而,设置一个泵操作装置24(液体压力源控制装置的一个例子),以便在由车辆驾驶员制动操作期间,当需要制动分泵10中所产生的液体压力高于制动总泵14中的液体压力时,启用泵16。
(4)根据以上方案(1)~(3)中任何一项的一种制动系统,其中上述液体压力源控制装置包括用来当由车辆驾驶员所操作的机动车处于设定工作状态时,指令所述液体压力源输出工作液体的设定工作状态控制机构。
此一制动系统可以针对机动车的工作状态来有利地优化制动操作力与制动分泵压力之间的关系。
(5)根据以上方案(1)~(4)中任何一项的一种制动系统,其中上述液体压力源控制装置包括用来当上述制动操作构件被车辆驾驶员操作以便对机动车紧急制动时,指令上述液体压力源输出工作液体的紧急制动操作后控制机构。
此一制动系统可以有利地实现上述制动助力控制,提高机动车的安全性。
在此一制动系统的一种形式中,紧急制动操作后控制机构设有用来探测进行紧急制动的操作的紧急制动操作探测机构。此一紧急制动操作探测机构可以包括,例如,用来通过探测上述制动操作力相关量的高于基准值的变化率(这可能包括制动操作构件的操作速度,即制动操作构件的操作位置的变化率),探测进行紧急制动的操作的机构。或者,紧急制动操作探测机构可以包括用来既根据上述变化率(所探测的动态值)又根据制动操作力相关量(所探测的静态值)探测进行紧急制动的操作的机构。例如,如果制动操作构件的操作速度超过基准值以及如果制动总泵压力超过基准值,则探测到进行紧急制动的操作。
(6)根据以上方案(1)~(5)中任何一项的一种制动系统,还包括一个助力器,该助力器布置在上述制动操作构件与上述制动总泵之间,以便放大制动操作构件的操作力,并把所放大的操作力传递到制动总泵,而且其中上述液体压力源控制装置包括当助力器未正常工作时,指令上述液体压力源输出工作液体,以便进行助力操作的助力异常后控制机构。
此一带有助力器的制动系统在助力器异常时可以有利地把车辆制动力的下降减至最小。也就是说,可以把制动操作力与制动分泵压力之间的关系保持为最佳,而不论助力器正常与否。
在此一制动系统中的“助力器”,可以是适于根据真空压力与大气压力之差来放大制动操作力的真空助力器,或者适于根据液体压力来放大制动操作力的液压助力器。
在此一制动系统的一种形式中,上述助力异常控制机构设有用来探测指示助力器的助力状态的助力状态量的助力状态探测机构。在助力器是真空助力器的场合,助力状态探测机构可以是用来探测作为助力状态量的真空压力的真空传感器。
(7)根据以上方案(2)的一种制动系统,其中所述压力控制装置包括(a)一个带有阀芯和阀座的电磁压力控制装置,用以控制工作液体经由所述主通路在制动总泵一侧与制动分泵一侧之间的流动,以及一个用来产生作用于至少阀芯和阀座之一的磁力的磁力发生机构,用以控制阀芯和阀座之间的相对运动,使所述目标压差值根据磁力而改变,以及(b)用来控制所述磁力的磁力控制装置。
在此一制动系统中,通过控制磁力发生机构的磁力来控制制动总泵压力与制动分泵压力之间的关系,以便可以自由地控制这两个液体压力之间的压差。例如,可以把制动分泵压力控制成高于制动总泵压力,使压差保持恒定,或者使制动分泵压力根据预定的特性相对于制动总泵压力线性地或非线性地变化。
在此一制动系统中,在给定的制动状态下,制动分泵压力高出制动总泵压力的量可以弄成与另一种制动状态下的该量不同。例如,当进行紧急制动操作时,可以把制动分泵压力弄成高于当未进行此一操作时的制动分泵压力。在此一场合,在紧急制动操作期间进行上述制动助力控制,在其他制动状态下进行上述制动效果特性控制。
在此一制动系统中,通过控制磁力发生机构的磁力,可以自由地控制进行相对于制动总泵压力提高制动分泵压力的控制的时间。在此一场合,可以更自由地控制制动总泵压力与制动分泵压力之间的关系。
在此一制动系统中,制动总泵与制动分泵的压差与磁力之间的关系,可以是压差随着磁力的增加而增加,或者相反,压差随着磁力的增加而减小。在后一种场合,可以通过赋予一个弹簧以较大的预载荷来建立该关系,该预载荷沿着与磁力作用方向相反的方向作用,致使该预载荷由磁力来抵销。
在此一制动系统中的“磁力控制装置”可以适于,例如,用电磁方法或机械方法来控制磁力。在用电磁方法来控制磁力的场合,例如,控制施加于磁力发生机构的电流或电压。
在此一制动系统的一种形式中,上述电磁压力控制阀带有一个作为上述磁力发生机构的螺线管,并具有根据螺线管的磁力有选择地确立的未工作状态和工作状态,在未工作位置,阻止上述阀芯归座于上述阀座。在工作状态下,允许阀芯归座于上述阀座。处于未工作状态的电磁压力控制阀允许工作液体经由上述主通路在上述制动总泵一侧与上述制动分泵一侧之间双向流动。处于工作状态的电磁压力控制阀,当上述第2液体压力以一个大于基于以上螺线管的磁力的目标压差值的量高于第1液体压力时,允许工作液体从制动分泵一侧流向制动总泵一侧,而当第2液体压力相对于第1液体压力的压差等于或小于基于以上螺线管磁力的目标压差值时,阻止工作液体从制动分泵一侧向制动总泵一侧流动。
在此一制动系统的另一种形式中,上述磁力控制装置包括(a)用来探测与制动操作力有关的上述制动操作力相关量的制动操作力相关传感器,以及(b)用来根据所探测的制动操作力相关量控制上述磁力发生机构的磁力的磁力控制机构,用以借此根据上述制动操作构件的操作力来改变上述目标压差值。在此一方面,“磁力控制机构”可以适于,例如,进行上述制动效果特性控制,致使制动分泵压力基本上随着制动总泵压力线性地增加,而不论是否达到助力器的助力极限。
在此一制动系统的又一种形式中,上述磁力控制装置包括(a)上述制动操作力相关量传感器,(b)用来探测指示助力器的助力状态的上述助力状态量的助力状态探测传感器,以及(c)用来根据所探测的制动操作力相关量和助力状态量,控制上述磁力发生机构的磁力的磁力控制机构,用以借此根据助力器的助力状态来改变上述目标压差值。“磁力控制机构”可以适于,例如,进行上述制动效果特性控制,致使制动分泵压力基本上随着制动总泵压力线性地增加,而不论助力器正常与否。详细地描述的话,“磁力控制机构”可以适于,例如,根据助力状态探测传感器的输出信号来判定助力状态正常还是异常,并根据助力状态正常还是异常,确定目标磁力为两个值之一。或者,“磁力控制机构”可以适于根据助力状态量对正常值的偏离量来判定助力状态,该偏离量是根据助力状态探测传感器的输出信号来探测的。在此一场合,磁力控制机构根据以上偏离量确定磁力为三个或更多个值之一。在后一种情况下,确切地说,可以针对助力器助力状态的变化,更加微妙地控制磁力,以便即使在尚不能认为助力器已经致命失效的场合,补偿助力器的助力能力的下降量。
在此一制动系统的另一种形式中,上述磁力控制装置包括(a)用来探测上述制动摩擦构件与上述转动体之间的摩擦系数的下降的摩擦系数下降探测机构,以及(b)用来控制上述磁力发生机构的磁力的磁力控制机构,以便当探测到摩擦系数的下降时上述制动分泵的压力高于未探测到下降时的压力。在此一方面,“磁力控制机构”可以适于,例如,进行上述制动效果特性控制,致使制动分泵压力以恒定的比率随着制动总泵压力增加,而不论制动摩擦构件与转动体之间的摩擦系数是否因例如热衰减或水衰减而下降。
在此一制动系统的再一种形式中,上述磁力控制装置包括(a)用来探测进行紧急制动操作的紧急制动操作探测机构,以及(b)用来控制上述磁力发生机构的磁力的磁力控制机构,以便当探测到进行紧急制动操作时,上述制动分泵压力高于未探测到此一操作时的压力。在此一方面,“磁力控制机构”可以适于,例如,进行上述制动效果特性控制。
应该指出,根据本发明的本方案的制动系统可以包括以上方案(3)~(6)中任何一项的特征。
(8)根据以上方案(7)的一种制动系统,其中上述液体压力源是一个泵,该泵在其吸入侧吸入工作液体并从其输出侧输出工作液体,该输出侧经由上述辅助通路连接于上述主通路,该制动系统还包括一个用来自动地控制上述制动分泵中的液体压力的自动液体压力控制装置,该自动液体压力控制装置包括(a)一个贮液室,该贮液室经由泵通路连接于上述泵的吸入侧并储存工作液体,以及(b)一个电磁液体压力控制装置,该电磁液体压力控制装置连接于上述主通路的上述制动分泵与该主通路至上述辅助通路的连接点之间的部位,该电磁液体压力控制装置具有多个有选择地确立的状态,其中包括一个用于制动分泵与上述泵的输出侧的连通的状态和一个用于制动分泵与油箱连通的状态,而且其中上述磁力控制装置包括自动磁力控制装置,用以控制上述压力控制装置的磁力,以便保持阀芯归座于阀座上,用以借此在自动液体压力控制装置工作期间,阻止工作液体从上述泵向上述制动总泵流动。
在此一制动系统中,为了控制制动总泵压力与制动分泵压力之间的关系而设置的压力控制阀,也用于制动分泵压力的自动控制。于是,通过有效利用压力控制阀,而不受制动总泵影响地实现自动控制,而且不增加制动系统的部件数。
(9)根据以上方案(2)的一种制动系统,其中上述压力控制装置包括一个机械压力控制装置,后者包括(a)用来控制液体经由上述主通路在制动分泵一侧与制动总泵一侧之间流动的阀芯和阀座,以及(b)一个带有沿双向分别承受所述第1液体压力和所述第2液体压力的大直径部分和小直径部分的阶梯活塞,该阶梯活塞产生一个机械力,此机械力作用于上述阀芯和阀座中的至少一个,用以控制阀芯和阀座之间的相对运动,上述压差值根据该活塞的大直径部分和小直径部分的受压面积和上述第1液体压力而改变。
在此一制动系统中,其中用机械方法来控制制动总泵压力与制动分泵压力之间的关系,可以不增加电力消耗量地并且以较高的可靠度来控制这两个压力之间的关系。
在此一制动系统的一种形式中,上述机械控制阀具有(a)一个壳体,(b)一个阶梯缸孔,该阶梯缸孔在壳体中形成,并且带有一个与上述制动总泵一侧相连通的大直径部分和一个与上述制动分泵一侧相连通的小直径部分,(c)滑动地配装于上述缸孔中,致使活塞的大直径部分在上述制动总泵一侧形成,而活塞的小直径部分在上述制动分泵一侧形成的上述活塞,(d)第1液体腔和第2液体腔,这些腔在活塞配装于上述壳体的情况下分别在制动总泵一侧和制动分泵一侧形成,以及一个在缸孔的台肩部与活塞的台肩部之间形成的大气压力腔,(e)在上述活塞中形成的一个连通通路,用以在上述第1与第2液体腔之间连通,(f)一个用来打开和关闭该连通通路的连通通路截止阀,该连通通路截止阀包括一个阀座,该阀座可以与上述活塞一起运动并且该阀座保持与连通通路相连通并通向第2液体腔,一个阀芯,该阀芯可以归座于阀座,一个用来界定阀芯和阀座之间的最短距离的最近位置止动构件,以及一个用来把阀芯和阀座向最短距离位置偏置的弹簧,以及(g)一个设置在上述壳体上的前行位置止动构件,用以与上述活塞靠紧接触来界定活塞的完全前行位置,致使完全前行位置布置在活塞前进方向上离开上述连通通路截止阀的阀芯归座于阀座上的位置预定距离处。
应该指出,根据本发明的本方案的制动系统可以包括方案(3)~(6)中任何一项的特征。
(10)根据以上方案(1)~(9)中任何一项的一种制动系统,其中上述液体压力源是一个泵,该泵在其吸入侧吸入工作液体并从其输出侧输出工作液体,该输出侧经由上述辅助通路连接于上述主通路,该制动系统还包括一个液体供给装置,该液体供给装置连接于上述主通路的上述制动总泵与上述压力控制装置之间的上游部位,并连接于上述泵的吸入侧,用以从上述上游部位向上述泵的吸入侧供给工作液体,而不降低工作液体的压力。
为了使泵利用来自主通路的上游部位的工作液体,输出有压工作液体,考虑这样来配置制动系统,即来自上游部位的高压工作液体一度供给贮液室,并在基本上等于大气压力的压力下储存在贮液室中,以便工作液体然后由泵从贮液室中吸上并从泵向制动分泵一侧输出。然而,根据此一配置,由制动总泵所加压的工作液体被贮液室降压,然后再由泵来加压。另一方面,在根据以上方案(10)的制动系统中,由制动主泵加压的工作液体由泵加压,工作液体的压力不被贮液室降低,借此在本制动系统中,与一度降压的工作液体由泵加压的场合相比,泵的响应性提高。进而,需要泵从制动总泵压力的值按目标压差值来提高工作液体的压力。因此,很容易实现泵的所需容量和能量消耗的减小。
此一制动系统的一种形式还包括一个用来自动控制上述制动分泵的液体压力的自动液体压力控制装置,该自动液体压力控制装置包括(a)一个贮液室,该贮液室连接于上述泵的吸入侧和泵通路并储存工作液体,以及(b)一个电磁液体压力控制装置,该电磁液体压力控制装置连接于上述主通路的上述制动分泵与该主通路至上述辅助通路的连接点之间的部位,该电磁液体压力控制装置具有多个有选择地确立的状态,其中包括一个用于制动分泵与上述泵的输出侧连通的状态和一个将制动分泵连到贮液室的状态,而且其中上述液体供给装置包括(c)连接上述泵通路与主通路的制动总泵与上述压力控制装置之间的部位的第2辅助通路,以及(d)一个单向阀,该单向阀设置于上述泵通路的上述贮液室与该泵通路至上述第2辅助通路的连接点之间的部位,单向阀允许工作液体沿从上述贮液室向上述泵方向的流动并阻止工作液体沿相反方向的流动。在本发明的本形式中,即使贮液室连接于泵的吸入侧,工作液体从制动总泵到贮液室的流动也被单向阀所阻止。
在此一制动系统的另一种形式中,上述液体供给装置包括(a)上述第2辅助通路,(b)上述单向阀,以及(c)一个设置在上述第2辅助通路上的进流控制阀。在上述泵工作期间,当上述自动液体压力控制不起作用时,进流控制阀被置于允许工作液体从上述制动总泵向上述贮液室流动的状态。在泵工作期间,当自动液体压力控制起作用并且至少当贮液室中有可以被泵吸的工作液体时,进流控制阀被置于阻止工作液体从制动总泵向贮液室流动的状态。在本发明的此一形式中,在自动液体压力控制期间,当贮液室中有工作液体并且可以被泵吸时,防止泵从制动总泵泵吸工作液体,以便防止贮液室保持由工作液体所充满,从而使得贮液室有可能降低制动分泵的压力。
根据此一制动系统的又一种形式,上述液体供给装置包括一个设置在上述第2辅助通路上的进流控制阀。当上述泵未工作时,进流控制阀被置于允许工作液体从上述制动总泵向上述贮液室流动的状态。在该泵的工作的至少一部分期间,进流控制阀阻止液体穿过它流动。在制动系统的此一形式中,当该泵未工作时,也就是说,当制动系统被操作以便由制动总泵而不是由该泵来提高制动分泵中的液体压力时,工作液体不仅经由上述主通路,而且经由第2辅助通路和进流控制阀,从制动总泵向制动分泵流动。如果万一经由主通路的液体流动受阻,则正常在制动分泵中产生液体压力。
(11)根据以上方案(1)~(10)中任何一项的一种制动系统,还包括一个布置在上述制动操作构件与上述制动总泵之间的助力器,用以放大上述制动操作构件的操作力,并把所放大的操作力传递到制动总泵,而且其中上述液体压力源控制装置包括助力极限后控制机构,用以在达到助力器的助力极限之后,指令上述液体压力源输出工作液体。
在此一制动系统中,在达到助力器的助力极限之后,由液体压力源取代助力器来放大制动操作力。因此,制动效果是稳定的,而不论是否达到助力器的助力极限。
(12)根据以上方案(11)的一种制动系统,其中上述压力改变装置包括在达到助力器的助力极限之后工作的机构,用以随着上述制动操作构件的操作力来改变制动分泵中的液体压力,致使在达到助力极限之后,制动分泵中的液体压力随操作力的变化率基本上等于达到助力极限之前的变化率。
在此一制动系统中,制动分泵的液体压力随制动操作构件的操作力的变化率,即制动效果,在达到助力器的助力极限之前和之后基本上相同,所以甚至在存在助力器的助力极限时制动效果也是稳定的。
(13)根据以上方案(1)~(12)中任何一项的一种制动系统,其中上述压力提高装置还包括一个用来探测与上述制动操作构件的操作力有关的制动操作力相关量的制动操作力相关量传感器,而上述液体压力源控制装置包括基准值后控制机构,用以在制动操作力相关量达到基准值之后,指令上述液体压力源输出工作液体。
在此一制动系统中,“基准值”可以是,例如,当达到助力器的助力极限时预期建立的一个值。
(14)根据以上方案的一种制动系统,其中上述制动操作力相关量传感器包括一个用来探测机动车车体的减速度值的车辆减速度传感器。
在根据前一方案(13)的制动系统中,“制动操作力相关量传感器”可以包括一个用来直接探测制动操作力相关量的传感器,诸如一个制动操作力传感器、一个制动操作行程传感器、或者一个制动总泵压力传感器之类。然而,在此一场合,传感器必须适于直接探测制动操作力相关量。在此一传感器异常时,压力提高装置无法针对制动操作力来工作。
在配备了制动系统的机动车中,制动操作力通常反映在制动总泵压力上,制动总泵压力反映在制动分泵压力上。制动分泵压力反映在机动车的制动力上,而制动力则反映在机动车车体的减速度值上。因此,即使在根据以上方案(13)的制动系统中,无法直接地探测制动操作力相关量,只要能得到车辆减速度值,压力提高装置仍然可以针对制动操作力来工作。
基于此一发现,开发了根据本发明的本方案的制动系统,其中即使无法直接地探测制动操作力相关量,压力提高装置也可以针对制动操作力来工作。
在此一制动系统中,“车辆减速度传感器”可以适于直接探测车体的减速度。然而,车辆减速度传感器可以适于通过得到车速的时间导数,间接地探测车辆减速度值。也就是说,机动车通常设有车速传感器,而通过把车速对时间微分可以得到车辆减速度值。
应该指出,车速传感器可以适于直接地探测车速,如像多普勒效应传感器,然而,车速传感器可以适于根据轮速,即车轮转速,间接地探测车速。后一种类型的车速传感器的一个例子用于一种防抱死制动控制装置,该防抱死制动控制装置,如所公知,包括(a)多个用来分别探测多个车轮的转速的轮速传感器,(b)一个用来控制用于每只车轮的制动分泵压力的电磁液体压力控制阀,以及(c)一个控制器,用以在对机动车进行制动期间,根据由多个轮速传感器所探测的轮速,控制电磁液体压力控制阀,以便防止每只车轮的过分抱死的倾向。控制器通常设计成根据由多个轮速传感器所探测的轮速来估计车速,并根据所估计的车速与每只车轮的轮速之间的关系来控制电磁液体压力控制阀。
因而,在根据此一制动系统的制动系统中的“车辆减速度传感器”适于通过得到由车速传感器所探测的车速的时间导数,间接地探测车辆减速度值的场合,仅通过增加软件而不增加硬件,就可以得到此一车辆减速度传感器,所以“车辆减速度传感器”可以简化结构,减轻重量和降低制造成本。
(15)根据以上方案(13)或(14)的一种制动系统,其中上述压力提高装置包括多个上述制动操作力相关量传感器。
在此一制动系统中,在制动操作力相关量传感器异常时,与其中仅设有一个制动操作力相关量传感器的场合相比,很容易地提高压力提高装置的可靠性。
(16)根据以上方案(15)的一种制动系统,其中上述液体压力控制装置包括故障防护机构(故障保险机构),用以当由上述多个制动操作力相关量传感器中的所预定的至少一个构成的第1传感器正常时,在由上述第1传感器所探测的制动操作力相关量达到上述基准值之后,指令上述液体压力源输出工作液体,当上述第1传感器不正常时,在由上述多个制动操作力相关量传感器中的与上述第1传感器不同的至少一个构成的第2传感器所探测的制动操作力相关量达到上述基准值之后,指令上述液体压力源输出工作液体。
在此一制动系统中,只要不是多个制动操作力相关量传感器全都异常,压力提高装置就可以针对制动操作力来工作。压力提高装置的工作可靠性提高。
根据此一制动系统的一种形式,上述故障防护机构包括(a)用来判定由上述多个制动操作力相关量传感器中的所预定的至少一个构成的第1传感器是否正常的判定机构,(b)选择机构,用以当第1传感器被判定为正常时,选择第1传感器,当第1传感器被判定为不正常时,选择由上述多个制动操作力相关量传感器中的与上述第1传感器不同的至少一个构成的第2传感器,以及(c)液体供给机构,用以当由所选择的制动操作力相关量传感器所探测的制动操作力相关量达到上述基准值时,指令上述液体压力源输出工作液体。
(17)根据以上方案(16)的一种制动系统,其中上述多个制动操作力相关量传感器包括一个用来探测上述制动总泵的液体压力的制动总泵压力传感器,以及一个用来探测机动车车体的减速度值的车辆减速度传感器,上述第1传感器包括上述制动总泵压力传感器,而上述第2传感器包括上述车辆减速度传感器。
(18)根据以上方案(15)的一种制动系统,其中上述液体压力源控制装置包括故障防护机构,用以当由上述多个制动操作力相关量传感器所探测的所有制动操作力相关量均达到各自的基准值时,指令上述液体压力源输出工作液体。
在多个制动操作力相关量传感器全都正常的场合,当制动系统进入压力提高装置应该工作的状态时,由这多个制动操作力相关量传感器所探测的制动操作力相关量已达到基准值。在制动操作力相关量传感器中的某些为异常的场合,即使当制动系统进入压力提高装置应该工作的状态时,制动操作力相关量也不会全都达到基准值。因而,如果当制动操作力相关量全都达到基准值时指令液体压力源输出工作液体,则只有在制动操作力相关量传感器全都正常的场合,才从液体压力源输出工作液体。此一配置防止由多个制动操作力相关量传感器中的一个的异常引起的工作液体从液体压力源的误输出。
在适于防止由制动操作力相关量传感器中的异常引起的工作液体从液体压力源的误输出的根据本发明的此一方案的制动系统中,压力提高装置的可靠性提高。
(19)根据以上方案(18)的一种制动系统,其中上述多个制动操作力相关量传感器包括一个用来探测制动总泵的液体压力的制动总泵压力传感器,以及一个用来探测上述制动操作构件的制动操作的制动操作传感器,上述故障防护机构包括第1机构,用以当由上述制动总泵压力传感器所探测的制动总泵的液体压力达到上述基准值时,以及当由上述制动操作传感器探测到上述制动操作构件的制动操作时,指令液体压力源输出工作液体。
此一制动系统防止,即使在制动操作构件未被操作时,当由制动总泵压力传感器所探测的制动总泵压力由于制动总泵压力传感器的异常而达到基准值时,将会引起的工作液体从液体压力源的误输出。因此,压力提高装置的可靠性提高。
(20)根据以上方案(19)的一种制动系统,其中上述多个制动操作力相关量传感器还包括一个用来探测机动车车体的减速度值的车体减速度传感器,而上述第1机构在上述制动操作传感器为正常的场合,当由上述制动总泵压力传感器所探测的制动总泵的液体压力达到上述基准值时,以及当由上述制动操作传感器探测到上述制动操作构件的制动操作时,指令液体压力源输出工作液体,上述故障防护机构包括第2机构,用以在上述制动操作传感器未被判定为正常的场合,当由上述制动总泵压力传感器所探测的制动总泵的液体压力达到上述基准值时,以及当由上述车辆减速度传感器所探测的机动车车体的减速度值达到上述基准值时,指令液体压力源输出工作液体。
此一制动系统,其中在制动操作传感器异常时使用车辆减速度传感器,不仅在制动总泵压力传感器异常—这时所探测的制动总泵压力高于实际值—的场合,而且在制动操作传感器异常—这时探测到制动操作构件的制动操作而其实制动操作构件并未被操作—的场合,均防止工作液体从液体压力源的误输出。因此,压力提高装置的可靠性提高。
根据此一制动系统的一种形式,上述第2机构包括(a)用来判定上述制动操作传感器是否正常的判定机构,(b)选择机构,用以当制动操作传感器被判定为正常时,选择制动操作传感器,而当制动操作传感器被判定为不正常时,选择上述车辆减速度传感器,以及(c)液体供给机构,用以在制动操作传感器被判定为正常的场合,当由制动总泵压力传感器所探测的制动总泵的液体压力达到上述基准值时,以及当由制动操作传感器探测到制动操作构件的制动操作时,指令液体压力源输出工作液体,而在制动操作传感器未被判定为正常的场合,当由制动总泵压力传感器所探测的制动总泵的液体压力达到上述基准值时,以及当由车辆减速度传感器所探测的机动车车体的减速度值达到上述基准值时,指令液体压力源输出工作液体。
虽然根据本方案的制动系统中的“车辆减速度传感器”在制动操作传感器异常时用来代替制动操作传感器,但是车辆减速度传感器也可以在制动总泵压力传感器异常时用来代替制动总泵压力传感器。
(21)根据以上方案(1)~(20)中任何一项的一种制动系统,其中上述压力提高装置包括(a)用来探测机动车处于静止状态的车辆静止状态探测机构,以及(b)工作起始控制机构,用以这样操作,致使当探测到机动车的静止状态时,压力提高装置的工作的起始比当未探测到静止状态时要难。
如果,例如,根据以上方案(1)的制动系统适于当制动操作力相关量达到基准值时,必定启用压力提高装置,则即使在制动操作力相关量达到基准值而机动车处于静止状态的场合,压力提高装置也被启用。然而,压力提高装置的工作产生工作噪声,而液体压力源只是在机动车静止时提高制动分泵的液体压力。因而,根据以上方案(1)的适于当制动操作力相关量达到基准值时必定启用压力提高装置的制动系统,遇到一个问题,即在机动车的静止状态下,压力提高装置被不必要地启用,其中车辆部件的工作噪声很容易被车辆驾驶员听到。
基于此一发现,开发了根据本方案的制动系统,以便防止压力提高装置的不必要的启用,用以借此降低机动车内的噪声。
应该指出,根据本发明的此一方案的制动系统,可以不带针对方案(1)所描述的压力改变装置而被操作。
(22)根据以上方案(21)的一种制动系统,其中上述压力提高装置还包括一个用来探测与制动操作构件的操作力有关的量的制动操作力相关量传感器,而上述液体压力源控制装置包括基准值后控制机构,用以当制动操作力相关量达到基准值时,指令上述液体压力源输出工作液体,上述工作起始控制机构包括基准值设定机构,用以这样设定上述基准值,致使当探测到机动车的上述静止状态时,上述制动操作力相关量比当未探测到上述静止状态时难以达到上述基准值。
(23)根据以上方案(1)~(22)中任何一项的一种制动系统,还包括:
一个真空助力器,用以靠负压腔与有选择地与负压腔和大气相连通的压力改变腔之间的压差,来放大上述制动操作构件的操作力,并把所放大的操作力传递到上述制动总泵;
助力器压力相关量探测机构,用以探测一个与上述负压腔和上述压力改变腔中的压力中至少一个有关的量,并产生一个代表上述量的信号;以及
一个判定装置,用以根据助力器压力相关量探测机构的输出信号,来判定作为上述压力改变腔的压力升到大气压力的结果是否达到上述真空助力器的助力极限。
已经有了以下类型的机动车制动系统,其中一个真空助力器设置在制动操作构件与制动总泵之间,该制动总泵靠一个压力活塞的工作产生液体压力。真空助力器是通过根据制动操作构件与压力活塞的相对运动,选择压力改变腔与大气还是与连接于负压源的负压腔相连通,用压力改变腔与负压腔(通常称为恒定压力腔)之间所引起的压差使动力活塞工作,借此放大制动操作构件的操作力的装置。
此一类型的制动系统的一个常规的例子在JP-A-55-76744中公开。此一制动系统设有一个用来放大制动操作构件的操作力的真空助力器,和一个作为第2助力装置的液压助力器,当在压力改变腔的压力已经升高到大气压力的情况下,达到真空助力器的助力极限时,该液压助力器被启用。
在此一常规的制动系统中,达到真空助力器的助力极限的时刻是机械探测的。响应于此一机械探测,液压助力器被用机械方法启用。在某些设有真空助力器的制动系统中,希望用电气方法来探测达到真空助力器的助力极限的时刻。例如,当希望用电气方法启用第2助力装置或其他适于防止制动分泵中的液体压力不足的装置时,或者当希望启用蜂鸣器、灯或其他报警装置以便通知车辆驾驶员达到真空助力器的助力极限时,需要电气探测。
另一方面,当达到真空助力器的助力极限时,制动总泵压力是由真空助力器的负压腔的压力来决定的。然而,负压腔的压力不总是恒定的,而可能变化。当制动总泵压力已经改变到预定值时,不一定达到真空助力器的助力极限。在负压腔连接于例如用作负压源的发动机进气管的场合,发动机进气管中的压力(负压)变化,与在制动操作构件的操作期间发动机的转速和气门的开度角有关。结果,负压腔的压力变化。因此,在达到真空助力器的助力极限的时刻的探测中,重要的是要考虑负压腔的压力变化。
鉴于以上所讨论的背景,开发了根据本发明的本方案的制动系统。本发明的此一方案的目的在于,提供一种制动系统,该制动系统能用电气方法探测达到真空助力器的助力极限,同时考虑负压腔中的压力的变化。
根据以上方案(1)~(22)中任何一项的制动系统通过具有以下附加特征而可以实现上述目的。该制动系统带有(a)一个真空助力器,用以靠负压腔与有选择地与负压腔和大气相连通的压力改变腔之间的压差,来放大上述制动操作构件的操作力,并把所放大的操作力传递到上述制动总泵,(b)助力器压力相关量探测机构,用以探测一个与上述负压腔和压力改变腔中的压力中至少一个有关的量,并产生一个代表该量的信号,以及(c)一个判定装置,用以根据助力器压力相关量探测机构的输出信号,来判定作为上述压力改变腔的压力向大气压力升高的结果,是否达到上述真空助力器的助力极限。
通过监测压力改变腔的压力,既监测压力改变腔的压力又监测制动总泵压力,或者既监测负压腔的压力又监测制动总泵压力,可以探测达到真空助力器的助力极限的时刻。也就是说,根据与负压腔和压力改变腔的压力的至少一个有关的助力器压力相关量,可以探测达到真空助力器的助力极限的时刻。可以靠有关传感器或有关开关用电气方法来探测助力器压力相关量。
在通过监测压力改变腔的压力来探测达到真空助力器的助力极限的时刻的场合,此一时刻与负压腔的压力有关地变化。在通过既监测压力改变腔的压力又监测制动总泵压力,或者既监测负压腔的压力又监测制动总泵压力,来探测达到真空助力器的助力极限的时刻的场合,当探测到达到真空助力器的助力极限的时刻时,制动总泵压力与负压腔的压力有关地变化。也就是说,在根据至少一个助力器压力相关量来探测达到真空助力器的助力极限的时刻的场合,负压腔的实际压力反映在该探测上。
在其中用电气方法来探测达到真空助力器的助力极限的时刻的根据本发明的本方案的制动系统中,此一探测可以很容易地用于电气操作的装置,诸如用来防止制动总泵压力不足的装置和报警装置。另外,由于在探测达到真空助力器的助力极限的时刻中考虑了负压腔中的压力的变化,所以探测的精度提高。
本制动系统可以适于,当随着制动总泵压力连续变化的制动总泵压力相关量达到一个取决于压力改变腔或负压腔的助力器压力相关量的助力极限值时,或者当随着负压腔压力连续变化的助力器压力相关量已经升高到大气压力时,判定达到真空助力器的助力极限。在这些场合中的每一种场合,用于该判定的量都是一个连续变化的量。因此,可以连续地探测真空助力器的工作状态的变化。此一配置使得不仅可以探测达到真空助力器的助力极限的时刻,而且可以探测预计即将达到真空助力器的助力极限的时刻(极限前时刻)。在设有真空助力器的制动系统中,在某些情况下希望探测极限前时刻和助力极限时刻。例如,为了向车辆驾驶员报警,或者启动防止制动分泵压力不足的装置,希望在探测到真空助力器的助力极限之前探测极限前时刻。上述装置往往会有一操作延时。
因而,本制动系统使得有可能很容易地满足在达到真空助力器的助力极限的时刻之前起始对车辆驾驶员报警或启用上述装置的要求。
在本制动系统中,“真空助力器”可以被这样改装,即它的壳体内部的空间被一个动力活塞分隔成在制动总泵一侧的负压腔和在制动操作构件一侧的压力改变腔。动力活塞可以相对于阀操作杆运动,该阀操作杆机械上与制动总泵的压力活塞相连接。在此一场合,设置一个阀机构(例如下文述及的一个气阀、一个控制阀、一个真空阀或一个阀控制弹簧),用以选择压力改变腔与连接于负压源的负压腔和大气的连通。根据上述动力活塞与阀操作杆的相对运动来控制阀机构,以便通过利用负压与大气压力之间的压差来放大制动操作构件的操作力。
另外,本制动系统中的“助力器压力相关量探测机构”可以是承受一个压力并产生代表此一压力的信号的压力探测机构。该“压力探测机构”可以是真空助力器所专用的,或者是真空助力器与一个或多个其他装置合用的。例如,一个用于机动车的电子发动机控制装置可以设有一个用来探测发动机进气管中的压力(负压)的进气管压力传感器(进气管负压传感器)。在真空助力器的负压腔连接于用作负压源的发动机进气管的场合,发动机进气管的压力可以用作近似于负压腔压力的值。因而,在“助力器压力相关量探测机构”适于探测连接于发动机进气管的负压腔的压力的场合,助力器压力相关量探测机构可以利用用来探测负压腔的压力的进气管压力传感器。此一配置消除了真空助力器的专用的压力探测机构,并且使得可以以降低的成本得到本制动系统。在此一场合,发动机进气管中的压力是“助力器压力相关量”的一个例子。
此一制动系统中的“助力器压力相关量探测机构”可以适于用电气方法探测一个不代表一个压力的物理量,并且通过根据所探测的物理量来计算该压力,间接地得到助力器压力相关量。例如,上述电子发动机控制装置可以设有用来探测布置在发动机进气管中的油门(节气门)的开度角的油门开度传感器,和一个用来探测发动机的转速的发动机速度传感器。发动机进气管压力可以根据油门开度角和发动机速度来计算。进而,发动机进气管的压力可以用作近似于负压腔压力的值。因而,在“助力器压力相关量探测机构”适于探测连接于发动机进气管的负压腔的压力的场合,负压腔的压力可以根据油门开度传感器和发动机速度传感器的输出信号来间接地探测。此一配置也消除了真空助力器的专用的压力探测机构,并且使得可以以降低的成本得到本制动系统。因而,在此一配置中,油门开度角和发动机速度被看成是“助力器压力相关量”的例子。
要不然的话,本制动系统可以适于包括,用来探测与负压腔或压力改变腔有关的助力器压力相关量的机构和用来探测制动总泵压力相关量的机构中的至少一个,并根据与压力改变腔有关的助力器压力相关量,或者既根据与压力改变腔有关的助力器压力相关量又根据制动总泵压力相关量,或者既根据与负压腔有关的助力器压力相关量又根据制动总泵压力相关量,来判定达到上述真空助力器的助力极限。
应该指出,根据本发明的此一方案的制动系统,可以不带针对方案(1)所描述的压力改变装置而被操作。
(24)根据以上方案(23)的一种制动系统,还包括用来探测一个与上述制动总泵的液体压力有关的量,并产生一个代表该量的信号的制动总泵压力相关量探测机构,而且其中上述判定装置包括用来根据上述制动总泵压力相关量探测机构和上述助力器压力相关量探测机构的输出信号,来判定是否达到上述真空助力器的助力极限的机构。
在本制动系统中的“制动总泵压力相关量探测机构”当然可以是一个用来探测制动总泵压力本身的压力传感器,但是也可以是一个用来探测制动操作构件的操作力的力传感器,一个用来探测制动操作构件的操作行程的行程传感器,或者用来在机动车制动期间探测车辆的减速度值的车辆减速度探测机构。制动操作构件的操作力和操作行程以及车辆减速度值,是与制动总泵压力有关的物理量。车辆减速度探测机构可以适于直接地探测机动车的减速度值,或者通过探测多个车轮的转速,根据所探测的车轮转速来估计车速并得到所估计的车速的时间导数,来间接地探测机动车的减速度值。
(25)根据以上方案(23)或(24)的一种制动系统,其中上述助力器压力相关量探测机构包括用来探测一个与上述压力改变腔的压力有关的量,并产生一个代表此一量的信号的压力改变腔压力相关量探测机构,上述制动系统还包括用来探测一个与上述制动总泵的液体压力有关的量,并产生一个代表该量的信号的制动总泵压力相关量探测机构,而且其中上述判定装置包括用来根据上述压力改变腔压力相关量探测机构和上述制动总泵压力相关量探测机构的输出信号,来判定是否达到上述真空助力器的助力极限的机构。
在真空助力器中,在负压腔的压力保持不变时,压力改变腔的压力的升高量和制动总泵压力的升高量具有一种给定的关系,所以可以从压力改变腔的压力的升高量来估计制动总泵压力的升高量。另一方面,在制动操作构件的一次操作期间的负压腔的压力可能不同于在制动操作构件的另一次操作期间的负压腔的压力,但是假设在制动操作构件的每一次操作期间,负压腔的压力都基本上保持恒定。因而,如果已知在制动操作构件的每一次操作期间,在达到真空助力器的助力极限之前的某一时刻的压力改变腔的压力,则有可能作为压力改变腔的压力升高到大气压力的结果,来估计达到真空助力器的助力极限的时刻的制动总泵压力。
基于此一发现,根据本发明的本方案的制动系统被这样改装,即上述助力器压力相关量探测机构包括用来探测一个与上述压力改变腔的压力有关的量,并产生一个代表此一量的信号的压力改变腔压力相关量探测机构,而且该制动系统还包括用来探测一个与上述制动总泵的液体压力有关的量,并产生一个代表此一量的信号的制动总泵压力相关量探测机构。上述判定装置包括用来根据上述压力改变腔压力相关量探测机构和上述制动总泵压力相关量探测机构的输出信号,来判定是否达到上述真空助力器的助力极限的第1判定机构。
(26)根据以上方案(25)的一种制动系统,其中上述第1判定机构包括用来在上述压力改变腔的压力达到一个基准值之后,当上述制动总泵的液体压力的实际升高量已经变成等于在压力改变腔的压力从上述基准值升高到大气压力期间它的一个预期升高量时,判定达到上述真空助力器的助力极限的机构。
根据本制动系统中的该“机构”的一种形式,当压力改变腔的实际压力达到基准值时,确定在压力改变腔的压力从该基准值升高到大气压力期间制动总泵压力相关量的预期增加量(靠一个制动总泵压力相关量增加量确定部),并且作为助力极限制动总泵压力相关量—该量是当达到真空助力器的助力极限时的制动总泵压力相关量—确定所确定的预期增加量与当压力改变腔的实际压力达到基准值时的制动总泵压力相关量之和(靠一个助力极限制动总泵压力相关量确定部)。进而,当实际的制动总泵压力相关量已经增加到助力极限制动总泵压力相关量时,作出达到真空助力器的助力极限的判定(靠一个判定部)。
(27)根据以上方案(23)的一种制动系统,其中上述助力器压力相关量探测机构包括用来探测一个与上述压力改变腔的压力有关的量,并产生一个代表此一量的信号的压力改变腔压力相关量探测机构,而上述判定装置包括第2判定机构,用以当上述压力改变腔的压力已经升高到大气压力时,根据上述压力改变腔压力相关量探测机构的输出信号,来判定达到上述真空助力器的助力极限。
当达到真空助力器的助力极限时,压力改变腔的压力已经升高到大气压力。因而,可以通过探测压力改变腔的压力已经升高到大气压力,来探测达到助力极限的时刻。
基于此一发现,本制动系统被这样改装,即上述助力器压力相关量探测机构包括用来探测一个与上述压力改变腔的压力有关的量,并产生一个代表此一量的信号的压力改变腔压力相关量探测机构,而且被这样改装,即上述判定装置包括第2判定机构,用以当上述压力改变腔的压力已经升高到大气压力时,根据上述压力改变腔压力相关量探测机构的输出信号,来判定达到上述真空助力器的助力极限。
因而,本制动系统不需要基于在制动操作构件的每一次操作期间负压腔的压力都基本上保持恒定这一假设,并且使得有可能在考虑到制动操作构件的每一次操作期间负压腔压力的变化的同时,来判定达到上述真空助力器的助力极限的时刻。
另外,本制动系统为了判定是否达到真空助力器的助力极限,不需要设置制动总泵压力相关量探测机构。
(28)根据以上方案(23)或(24)的一种制动系统,其中上述助力器压力相关量探测机构包括用来探测一个与上述负压腔的压力有关的量,并产生一个代表此一量的信号的负压腔压力相关量探测机构,上述制动系统还包括用来探测一个与上述制动总泵的液体压力有关的量,并产生一个代表此一量的信号的制动总泵压力相关量探测机构,上述判定装置包括第3判定机构,用以根据上述负压腔压力相关量探测机构和上述制动总泵压力相关量探测机构的上述输出信号,判定是否达到上述真空助力器的助力极限。
当达到真空助力器的助力极限时,真空助力器的负压腔的压力和制动总泵压力具有给定的关系。因而,当达到真空助力器的助力极限时,可以从负压腔的压力来估计制动总泵压力。因此,如果已知在达到真空助力器的助力极限之前的时刻的负压腔的压力,则有可能估计达到真空助力器的助力极限的时刻的制动总泵压力。
基于此一发现,根据本发明的此一方案的制动系统被这样改装,即上述助力器压力相关量探测机构包括用来探测一个与上述负压腔的压力有关的量,并产生一个代表此一量的信号的负压腔压力相关量探测机构,上述制动系统还包括用来探测一个与上述制动总泵的液体压力有关的量,并产生一个代表此一量的信号的制动总泵压力相关量探测机构,上述判定装置包括第3判定机构,用以根据上述负压腔压力相关量探测机构和上述制动总泵压力相关量探测机构的上述输出信号,判定是否达到上述真空助力器的助力极限。
因而,本制动系统不需要基于在制动操作构件的每一次操作期间负压腔的压力都基本上保持恒定这一假设,并且使得有可能在考虑到制动操作构件的每一次操作期间负压腔压力的变化的同时,来判定达到上述真空助力器的助力极限的时刻。
(29)根据以上方案(28)的一种制动系统,其中上述第3判定机构包括用来当上述制动总泵的实际液体压力已经升高到一个值—该值是当在上述负压腔的实际压力下,上述压力改变腔的压力已经升高到大气压力时—预期将要建立的值—时,判定达到上述真空助力器的助力极限的机构。
根据本制动系统中的该“机构”的一种形式,当达到真空助力器的助力极限时,根据负压腔的实际压力并根据负压腔的压力与制动总泵压力相关量之间的预定关系,确定与负压腔的实际压力相对应的助力极限制动总泵压力相关量(靠一个助力极限制动总泵压力相关量确定部),并且当实际的制动总泵压力相关量已经增加到助力极限制动总泵压力相关量时,作出达到真空助力器的助力极限的判定(靠一个判定部)。
(30)根据以上方案(23)~(29)中任何一项的一种制动系统,其中上述助力器压力相关量探测机构包括一个压力开关,该压力开关承受上述负压腔和上述压力改变腔中至少一个的压力,并且当该压力高于和不高于一个预定值时,该压力开关产生相应的两个不同的信号。
如上所述,在某些情况下,为了探测真空助力器的助力极限,并不需要连续地探测连续变化的待探测压力,而是探测该压力达到一个预定值就可以了。在此一情况下,“助力器压力相关量探测机构”可以是一个压力开关,该压力开关根据该压力是否高于一个预定值而产生相应的两个不同的信号。这样一个压力开关可以以低于其输出信号随着待探测压力的连续变化而连续变化的压力传感器的成本来制造。进而,压力开关使得有可能简化上述判定装置的结构,该判定装置用作用来处理压力探测机构的输出信号的信号处理装置。
基于此一发现,根据本发明的此一方案的制动系统被这样改装,即上述助力器压力相关量探测机构包括一个压力开关,该压力开关承受上述负压腔和上述压力改变腔中至少一个的压力,并且当该压力高于和不高于一个预定值时,该压力开关产生相应的两个不同的信号。
本制动系统的优点在于,可以方便而经济地探测助力器压力相关量。
(31)根据以上方案(23)~(30)中任何一项的一种制动系统,其中上述判定装置产生一个表示其判定结果的输出信号,而上述压力提高装置根据判定装置的输出信号被启用,以便仅在达到上述真空助力器的助力极限之后,提高所述制动分泵中的液体压力。
在此一制动系统中,在达到真空助力器的助力极限之后,靠压力提高装置来提高制动分泵压力,以便加大车轮的制动力,借此有效地提高机动车的制动能力。
在此一制动系统中,不必像针对本发明的以上方案(1)所述的那样,把压力提高装置布置在制动总泵与制动分泵之间,而是可以布置在从制动操作构件到用来阻碍车轮的转动的制动器的力传递路径中的任何位置。例如,压力提高装置可以设置在制动操作构件的操作机构中,制动操作构件与制动总泵之间,制动总泵或制动分泵中,制动分泵与制动摩擦构件之间,该制动摩擦构件被推到随着车轮转动的转动体上,以便阻碍转动体的转动。详细地描述的话,压力提高装置可以作为一个电气操作的液压助力器(第2助力装置),设置在制动操作构件与制动总泵之间。
(32)根据以上方案(31)的一种制动系统,其中上述压力提高装置包括(a)一个经由辅助通路连接于连接上述制动总泵和制动分泵的主通路的液体压力源,(b)一个液体压力源控制装置,用以在上述制动操作构件被车辆驾驶员操作期间,当需要上述制动分泵中的液体压力高于上述制动总泵中的液体压力时,指令上述液体压力源输出有压工作液体,以及(c)一个布置在上述主通路的上述制动总泵与该主通路到上述辅助通路的连接点之间的部位处的压力控制装置,用以相对于主通路的制动总泵一侧的部位处的第1液体压力,控制主通路的制动分泵一侧的部位处的第2液体压力,该压力控制装置,当工作液体从上述液体压力源输出时,而且当第2液体压力以小于一个目标值的压差高于第1液体压力时,阻止工作液体从上述液体压力源向上述制动总泵流动,而当较高的第2液体压力与较低的第1液体压力之间的压差超过上述目标值时,允许工作液体从液体压力源向制动总泵流动,借此第2液体压力被控制成这样地高于第1液体压力,即压差符合目标值。
此一制动系统中的“液体压力源”可以是,例如,一个用于制动器的液体压力源,或者一个用于制动器以外的装置的液体压力源,诸如一个用于动力转向装置的液体压力源之类。
“液体压力源”可以是,例如,一个在压力下储存工作液体类型的液体压力源,诸如一个蓄能器之类,或者一个根据需要对工作液体加压类型的液体压力源,例如一个泵。
“泵”可以适于在其吸入侧吸入工作液体并从其输出侧输出工作液体,该输出侧经由上述辅助通路连接于上述主通路。在用泵作为液体压力源而有压液体从泵直接向压力控制装置输出时,泵的输出压力可以比从蓄能器所供给的液体的压力更容易随着制动总泵的压力而变化,因为泵的输出压力具有一种特性,即该输出压力取决于有压液体向其输出的装置中的液体压力,并且随着该装置中的液体压力的变化而变化。
“目标值”可以是,例如,一个常数值,或者一个变量,该变量从其助力极限值(当达到助力器的助力极限时的制动总泵压力)起随着制动总泵压力的实际值的增加而增加。
(33)根据以上方案(24)、(25)、(26)、(28)或(29)的一种制动系统,其中上述制动总泵压力相关量探测机构包括用来探测作为与上述制动总泵的液体压力有关的量的机动车的减速度值,并产生一个代表此一量的输出信号的车辆减速度探测机构。
根据以上方案(24)、(25)、(26)、(28)或(29)的制动系统中的“制动总泵压力相关量探测机构”可以是,例如,用来探测制动总泵压力本身或者一个与制动总泵压力直接有关的量(下文称为“制动总泵压力直接相关量”)的制动总泵压力直接相关量探测机构,诸如制动总泵压力传感器、制动操作力传感器或制动操作行程传感器之类。在使用制动总泵压力直接相关量探测机构的场合,在此一探测机构失效时,无法判定助力极限。
在配备了制动系统的机动车中,制动操作力通常反映在制动总泵压力上,该制动总泵压力本身又反映在制动分泵压力上,该制动分泵压力本身又反映在机动车的制动力上,该制动力本身又反映在车体的减速度值上。也就是说,车体的减速度值是一个与制动总泵压力间接有关的量。因此,即使在无法探测与制动总泵压力直接有关的量的场合,只要能得到车体的减速度值,根据以上方案(24)、(25)、(26)、(28)或(29)的制动系统就能判定助力极限。
基于此一发现,根据本发明的本方案的制动系统被这样改装,即上述制动总泵压力相关量探测机构包括用来探测作为与上述制动总泵的液体压力有关的量的机动车的减速度值,并产生一个代表此一量的输出信号的车辆减速度探测机构。
此一制动系统的优点在于,即使在无法探测与制动总泵压力直接有关的量的场合,也可以判定助力极限。
在此一制动系统中的“车辆减速度探测机构”可以适于直接探测车体的减速度值。然而,机动车通常设有车速传感器,而通过把车速对时间微分可以得到车体的减速度值。基于此一事实,通过把车速对时间微分,车辆减速度探测机构可以适于间接地探测车体的减速度值。
车速传感器可以是多普勒效应传感器或适于直接地探测车速的其他传感器。然而,车速传感器可以适于根据轮速,即车轮转速,间接地探测车速。后一种类型的车速传感器的一个例子用于一种防抱死制动控制装置,该防抱死制动控制装置,如所公知,包括(a)多个用来分别探测多个车轮的转速的轮速传感器,(b)一个用来控制用于每只车轮的制动分泵压力的电磁压力控制阀,以及(c)一个控制器,用以在对机动车进行制动期间,根据由多个轮速传感器所探测的轮速,控制电磁压力控制阀,以便防止每只车轮的过分抱死的倾向。控制器通常适于根据由多个轮速传感器所探测的轮速来估计车速,并根据所估计的车速与每只车轮的轮速之间的关系来控制电磁压力控制阀。
在根据本发明的本方案的制动系统中的“车辆减速度探测机构”适于通过得到由车速传感器所探测的车速的时间导数,间接地探测车体的减速度值的场合,仅通过增加软件而不增加硬件,就可以得到此一车辆减速度探测机构。因而,在此一情况下,车辆减速度探测机构有利地具有简化的结构,减轻的重量和降低的制造成本。
本制动系统可以包括本发明的以上方案(30)~(32)中任何一项的特征。
(34)根据以上方案(24)、(25)、(26)、(28)或(29)的一种制动系统,其中上述制动总泵压力相关量探测机构包括(a)用来探测作为与上述制动总泵的液体压力有关的量的机动车的减速度值,并产生一个代表此一量的输出信号的车辆减速度探测机构,以及(b)用来探测一个量—该量比上述机动车的减速度值更直接地与上述制动总泵的液体压力有关—的制动总泵压力直接相关量探测机构,而且其中上述判定装置当上述制动总泵压力直接相关量探测机构正常时,根据上述制动总泵压力直接相关量探测机构和上述助力器压力相关量探测机构的输出信号,判定是否达到上述助力极限,而当上述制动总泵压力直接相关量探测机构出故障时,根据上述车辆减速度探测机构和上述助力器压力相关量探测机构的输出信号,判定是否达到上述助力极限。
于是,本制动系统的优点在于,即使在制动总泵压力直接相关量探测机构出故障的场合,也可以作出是否达到助力极限的判定。
在此一制动系统包括以上方案(31)或(32)的特征的场合,即使当制动总泵压力直接相关量探测机构出故障时,也可以在达到真空助力器的助力极限之后,有效地提高制动分泵压力。
此一制动系统中的“制动总泵压力直接相关量探测机构”可以包括,例如,制动总泵压力传感器、制动操作力传感器和制动操作行程传感器中的至少一个。
(35)根据以上方案(33)或(34)的一种制动系统,其中上述制动总泵压力相关量探测机构包括(a)用来探测作为与上述制动总泵的液体压力有关的量的机动车的减速度值,并产生一个代表此一量的信号的车辆减速度探测机构,以及(b)用来探测一个量—该量比上述机动车的减速度值更直接地与上述制动总泵的液体压力有关—的制动总泵压力直接相关量探测机构,而且其中上述第1判定机构,在上述制动总泵压力直接相关量探测机构正常的场合,在上述压力改变腔的压力达到一个基准值之后,当上述制动总泵的液体压力的实际升高量已经变成等于在压力改变腔的压力从上述基准值升高到大气压力期间它的一个预期升高量时,根据上述制动总泵压力直接相关量探测机构和上述压力改变腔压力相关量探测机构的输出信号来操作,判定是否达到上述助力极限;而在上述制动总泵压力直接相关量探测机构出故障的场合,在上述压力改变腔的压力达到一个基准值之后,当上述机动车的减速度值的实际增加量已经变成等于在压力改变腔的压力从上述基准值升高到大气压力期间它的一个预期增加量时,根据上述车辆减速度探测机构和上述压力改变腔压力相关量探测机构的输出信号来操作,判定是否达到上述助力极限。
(36)根据以上方案(23)~(35)中任何一项的一种制动系统,还包括用来探测作为与上述制动总泵的液体压力有关的量的机动车的减速度值,并产生一个代表此一量的信号的车辆减速度探测机构,而且其中所述判定装置,在所述助力器压力相关量探测机构出故障的场合,根据所述车辆减速度探测机构的至少一个输出信号,来判定是否达到所述助力极限。
于是,此一制动系统的优点在于,即使在助力器压力相关量探测机构出故障的场合,也可以判定助力极限。
在此一制动系统包括以上方案(31)或(32)的特征的场合,即使当助力器压力相关量探测机构出故障时,也可以在达到真空助力器的助力极限之后,有效地提高制动分泵压力。
(37)一种制动系统,包括:
一个由机动车的驾驶员操作的制动操作构件;
一个用来根据上述制动操作构件的操作产生液体压力的制动总泵;
一个真空助力器,用以靠连接于负压源的负压腔与有选择地与负压腔和大气相连通的压力改变腔之间的压差,来放大上述制动操作构件的操作力,并把所放大的操作力传递到上述制动总泵;以及
一个制动器,其中包括一个制动分泵,该制动分泵经由液体通路连接于上述制动总泵并靠经由液体通路所供给的液体压力来致动,以便阻碍机动车车轮的转动,
上述制动系统,其特征在于,包括:
助力器压力相关量探测机构,用以探测一个与上述负压腔和上述压力改变腔中的压力中至少一个有关的量,并产生一个代表上述量的信号;以及
一个根据上述助力器压力相关量探测机构的至少一个输出信号来操作,在作为上述压力改变腔的压力升高到大气压力的结果达到上述真空助力器的助力极限之后,提高上述制动分泵中的液体压力的压力提高装置。
此一制动系统被这样改装,即在考虑到负压腔压力的变化的情况下探测到达到真空助力器的助力极限的时刻之后,由压力提高装置来提高制动分泵压力。因此,由压力提高装置来提高压力的起始时刻被针对负压腔的压力而优化,致使制动操作力与制动分泵压力之间的关系保持最佳,而不论负压腔的压力变化。
(38)根据以上方案(23)~(37)中任何一项的一种制动系统,还包括(a)用来探测一个与上述制动总泵的液体压力有关的量,并产生一个代表此一量的信号的制动总泵压力相关量探测机构,以及(b)一个根据制动总泵压力相关量探测机构和上述助力器压力相关量探测机构的输出信号来操作,以便判定本制动系统究竟是正常还是出故障的正常/出故障判定装置。
由制动总泵压力相关量探测机构所探测的值与由助力器压力相关量探测机构所探测的值之间的关系,因究竟该制动系统正常还是探测到制动总泵、制动总泵压力相关量探测机构、真空助力器以及助力器压力相关量探测机构中任何一个出故障的不同而变化。
基于此一发现,根据本发明的本方案的制动系统适于包括一个根据制动总泵压力相关量探测机构和上述助力器压力相关量探测机构的输出信号来操作,用来判定本制动系统究竟是正常还是出故障的正常/出故障判定装置。
于是,此一制动系统的优点在于,通过利用至少为判定助力极限而设置的助力器压力相关量探测机构,可以实现关于究竟该制动系统是正常还是出故障的判定。
(39)一种制动系统,包括:
一个由机动车的驾驶员操作的制动操作构件;
一个用来根据上述制动操作构件的操作产生液体压力的制动总泵;
一个真空助力器,用以靠连接于负压源的负压腔与有选择地与负压腔和大气相连通的压力改变腔之间的压差,来放大上述制动操作构件的操作力,并把所放大的操作力传递到上述制动总泵;以及
一个制动器,其中包括一个制动分泵,该制动分泵经由液体通路连接于上述制动总泵并靠经由液体通路所供给的液体压力来致动,以便阻碍机动车车轮的转动,
上述制动系统,其特征在于,包括:
用来探测一个与上述制动总泵的液体压力有关的量,并产生一个代表该量的信号的制动总泵压力相关量探测机构;
用来探测一个与上述负压腔和上述压力改变腔中的压力中至少一个有关的量,并产生一个代表此一量的信号的助力器压力相关量探测机构;以及
一个根据上述制动总泵压力相关量探测机构和助力器压力相关量探测机构的输出信号来操作,以便判定本制动系统究竟是正常还是出故障的正常/出故障判定装置。
在此一制动系统中,通过利用由制动总泵压力相关量探测机构所探测的值与由助力器压力相关量探测机构所探测的值之间的关系,与关于究竟本制动系统是正常还是出故障的该制动系统的条件之间的一种给定的关系,可以实现关于究竟本制动系统是正常还是出故障的判定。
(40)根据以上方案(1)~(22)中任何一项的一种制动系统,还包括:
一个助力器,用以放大上述制动操作构件的操作力,并把所放大的操作力传递到上述制动总泵;
一个操作行程相关量传感器,用以探测一个与上述制动操作构件的操作行程有关的量;
一个制动总泵压力相关量传感器,用以探测一个与上述制动总泵的液体压力有关的量;以及
助力比下降判定机构,用以当上述操作行程随着上述制动总泵压力的升高的增加率已经增加时,根据上述制动操作行程传感器和所述制动总泵压力相关量传感器的信号,来判定所述助力器的助力比是否已经下降得低于一个正常值。
一个用于机动车的制动系统通常包括(a)一个由机动车的驾驶员来操作的制动操作构件,诸如一个制动踏板之类,(b)一个用来根据制动操作构件的操作产生液体压力的制动总泵,(c)一个用来放大制动操作构件的操作力,并把所放大的操作力传递到制动总泵的助力器,以及(d)一个制动器,它带有一个制动分泵,该制动分泵经由液体通路连接于制动总泵并靠经由液体通路所施加的液体压力来致动,以便阻碍机动车车轮的转动。通常,助力器包括(a)一个根据制动操作构件的操作而位移的输入构件,(b)一个布置得可以相对于输入构件位移的动力活塞,(c)一个用来确定输入构件与动力活塞之间的最小距离的止动件,(d)一个用来根据输入构件与动力活塞之间的相对位移,以来自驱动动力源的动力操作动力活塞的动力活塞驱动装置,以及(e)一个用来把动力活塞的操作力传递到制动总泵的输出构件。
本发明人以前曾提出,提供带有用来探测在制动操作期间助力器的助力比下降的助力比下降判定装置的上述制动系统。本发明人还曾提出,如果达到助力器的助力极限,则将该助力比下降判定装置做成判定助力比已经下降的助力极限后状态判定装置。此一判定是基于以下事实,即当达到助力器的助力极限时,助力器的助力比下降。所提出的助力极限后状态判定装置包括(a)一个用来探测制动总泵的液体压力的制动总泵压力传感器,以及(b)助力极限后状态判定机构,用以当制动总泵压力达到一个值—该值是在助力器被置于标准操作条件时当达到助力器的助力极限时所预期建立的一时,根据制动总泵压力传感器的信号,来判定是否达到助力器的助力极限。在助力器是真空助力器的场合,助力器的操作条件是,例如,负压腔中的压力。当达到助力器的助力极限时,助力器的助力能力取决于负压腔中的压力。
然而,本发明人明白,助力比下降判定装置的此一实施例尚有改进的余地。也就是说,助力器并不总是被置于标准操作条件。当助力器的操作条件不标准时,在实际上达到助力器的助力极限时的制动总泵压力是不标准的。然而,由于以上配置基于这样的假设,即助力器始终被置于标准操作条件,所以助力比下降判定装置的判定准确性可能受损。因而,该配置需要改进以便提高判定的准确性。
根据本发明的本方案的制动系统是鉴于以上背景情况而开发的。本发明的此一方案的目的在于,提供一种能够准确地探测助力器的助力比中的下降的制动系统。
根据以上方案(1)~(22)中任何一项的制动系统,通过具有以下附加特征而可以实现上述目的。该制动系统带有(a)一个助力器,用以放大上述制动操作构件的操作力,并把所放大的操作力传递到上述制动总泵,(b)一个操作行程相关量传感器,用以探测一个与上述制动操作构件的操作行程有关的量,(c)一个制动总泵压力相关量传感器,用以探测一个与上述制动总泵的液体压力有关的量,以及(d)助力比下降判定机构,用以当上述操作行程随着上述制动总泵压力的升高的增加率已经增加时,根据上述制动操作行程传感器和所述制动总泵压力相关量传感器的信号,来判定所述助力器的助力比是否已经下降得低于一个正常值。
本发明人明白,助力器通常具有以下特性。也就是说,在达到助力器的助力极限之后和在上述输入构件进入与止动件靠紧接触之前,操作行程随着制动总泵压力的升高的增加率高于在达到助力极限之前的增加率,而且在达到助力器的助力极限之前,操作行程增加率,当较快地操作制动操作构件时高于当以正常的速度操作它时。
根据助力器的这些一般特性,上述制动系统适于如果操作行程的增加率已经增加,则判定助力器的助力比已经下降。
因此,在此一制动系统适于当达到助力极限时判定助力器的助力比已经下降的场合,达到助力器的助力极限这一判定是当实际上达到助力极限时作出的,而不论该助力器是否被置于标准操作条件。于是,可以提高判定的准确性。
此一制动系统可以适于如果动力活塞具有对输入构件的操作行程的滞后的响应,也就是说,如果由于制动操作构件的迅速操作致使动力活塞的操作力不能随着输入构件的操作行程的增加而增加,则判定助力比已经下降。在此一情况下,可以准确地探测出助力器的滞后的响应。
在本制动系统中,“操作行程相关量传感器”可以是一个用来探测制动操作构件的操作行程的操作行程传感器,或一个用来探测一个连杆构件—该连杆构件连接于输入构件而又不是制动操作构件—的操作行程的传感器。“制动总泵压力相关量传感器”可以是一个用来探测制动总泵压力的制动总泵压力传感器,一个用来探测输出构件的操作力的输出构件操作力传感器,一个用来探测机动车的减速度值的车辆减速度传感器,或一个用来探测一个物理量—该物理量随着输出构件的操作力变化而又不是制动总泵压力和车辆减速度值—的传感器。
此一制动系统中的“助力器”可以是一个由作为驱动动力源的负压源来操作的真空助力器,或一个由作为驱动动力源的高压源来操作的液压助力器。
此一制动系统中的“助力比的正常值”可以定义为当助力器的操作条件正常时,也就是说在达到助力极限之前而且当助力器没有滞后的响应时,预期建立的一个值。
应该指出,根据本发明的本方案的制动系统可以被构成不带针对方案(1)所描述的压力提高装置。
(41)根据以上方案(40)的一种制动系统,其中上述助力器包括(a)一个根据上述制动操作构件的操作而位移的输入构件,(b)一个布置得可以相对于输入构件位移的动力活塞,(c)一个用来确定输入构件与动力活塞之间的最小距离的止动件,(d)一个用来根据输入构件与动力活塞之间的相对位移,以来自驱动动力源的动力操作动力活塞的动力活塞驱动装置,以及(e)一个用来把动力活塞的操作力传递到制动总泵的输出构件。
(42)根据以上方案(40)的一种制动系统,其中上述助力器是一个真空助力器,该真空助力器中的上述驱动动力源是一个负压源,而上述动力活塞被设置成可以在助力器壳体内运动,以便把助力器壳体的内部空间分隔成一个与负压源相连通的负压腔和一个压力改变腔,上述动力活塞驱动装置根据上述输入构件与动力活塞之间的相对位移来操作,以便选择上述压力改变腔与负压腔和大气的连通,从而靠这些负压腔和压力改变腔的压力的压差来操作动力活塞。
(43)根据以上方案(40)~(42)中任何一项的一种制动系统,其中操作行程的上述增加率的上述增加包括超过一个预定值的一个绝对增加。
(44)根据以上方案(43)的一种制动系统,其中上述助力比下降判定机构包括达到助力极限判定机构,用以在上述操作行程或上述制动总泵压力已经超过一个基准值之后,当操作行程的上述增加率已经超过上述值时,判定达到上述助力器的助力极限。
不仅当达到助力器的助力极限时,而且当助力器具有滞后的响应时,操作行程的增加率都超过预定值。因而,仅仅就操作的增加率是否超过预定值的判定不能区别达到助力器的助力极限和助力器的滞后的响应。另一方面,应该指出,当达到助力器的助力极限时,操作行程或制动总泵压力通常增加到一定程度。
有鉴于此,本制动系统适于在操作行程或制动总泵压力已经超过基准值之后,当操作行程的增加率已经超过预定值时,判定达到助力器的助力极限。
因而,此一制动系统能够准确地判定是否达到助力器的助力极限。
(45)根据以上方案(40)~(42)中任何一项的一种制动系统,其中上述助力比下降判定机构重复地得到操作行程的上述增加率,而且操作行程的增加率的上述增加包括一个绝对增加,在该绝对增加中,当前循环中所得到的操作行程的增加率的值大于在前一循环中所得到的值。
(46)根据以上方案(40)~(45)中任何一项的一种制动系统,其中上述助力比下降判定机构包括助力极限后状态判定机构,用以根据操作行程的上述增加率,判定是否达到助力器的助力极限,并且在判定达到助力极限之后,只要上述操作行程或上述制动总泵压力等于或大于一个值,在该值下作出达到助力极限这一判定,就判定达到助力器的助力极限。
操作行程的增加率仅在刚达到助力器的助力极限之后的时刻增加,此后将不再增加。另一方面,认为在给定的制动操作期间,在判定达到助力器的助力极限之后,助力器的操作条件不再明显地变化。因此,在按操作行程的增加率判定达到助力器的助力极限之后,把另一个物理量与一个基准值相比较,该物理量在达到助力器的助力极限之前和之后改变,该基准值可以被确定为当根据操作行程的增加率作出达到助力极限这一判定时预期建立的一个值。
基于以上发现,上述制动系统适于在按操作行程的增加率的判定之后,只要上述操作行程或上述制动总泵压力等于或大于一个值,在该值下作出达到助力极限这一判定,就判定达到助力器的助力极限。
于是,此一制动系统能够准确地判定是否达到助力器的助力极限。
(47)根据以上方案(40)~(46)中任何一项的一种制动系统,其中上述助力器是一个真空助力器,用以根据连接于负压源的负压腔与有选择地与负压腔和大气相连通的压力改变腔之间的压差,来放大上述制动操作构件的操作力,该制动系统还包括一个用来探测上述真空助力器的负压腔或压力改变腔中的一个压力的助力器压力传感器,而且其中助力比下降判定机构包括助力极限后状态判定机构,用以判定是否达到上述真空助力器的助力极限,该助力极限后状态判定机构带有(a)用来判定上述助力器压力传感器是否出故障的传感器出故障判定机构,以及(b)极限判定机构,用以在传感器出故障判定机构未判定助力器压力传感器出故障的场合,根据至少来自助力器压力传感器的信号,判定是否达到真空助力器的助力极限,并在传感器出故障判定机构判定助力器压力传感器出故障的场合,根据操作行程的上述增加率,判定是否达到真空助力器的助力极限。
(48)根据以上方案(40)~(47)中任何一项的一种制动系统,还包括一个压力提高装置,用以当上述助力比下降判定机构判定上述助力比已经下降时,相对于上述制动总泵中的液体压力提高上述制动分泵中的液体压力。
根据此一制动系统的,在助力比已经下降之后,操作力被压力提高装置所放大,致使即使在助力比已经下降之后,制动效果被有利地提高,从而改善制动性能。
(49)根据以上方案(48)的一种制动系统,其中压力提高装置包括(a)一个控制阀,该控制阀布置在上述液体通路中,并具有多个有选择地确立的状态,其中包括一个允许工作液体在上述制动总泵与制动分泵之间双向流动的状态,以及一个阻止至少液体从制动分泵向制动总泵流动的状态,(b)一个泵,其输出侧连接于液体通路的控制阀与上述制动分泵之间的部位,而且该泵在其吸入侧吸入工作液体并从其输出侧输出工作液体,以及(c)一个泵操作装置,用以在上述助力比下降判定机构判定助力比已经下降之后,启用上述泵。
(50)根据以上方案(49)的一种制动系统,其中上述泵的吸入侧连接于上述液体通路的制动总泵与控制阀之间的部位。
根据此一制动系统,在制动操作期间,由制动总泵所产生的液体压力被有效地用来提高制动分泵的液体压力。
在此一制动系统中,“液体通路的制动总泵与控制阀之间的部位”不应被解释成排除液体通路至制动总泵和控制阀的连接点,因而“泵的吸入侧”可以直接连接于制动总泵的压力腔,或者连接于从此一压力腔延伸的液体通路。
(51)根据以上方案(10)~(50)中任何一项的一种制动系统,其中上述制动总泵带有一个在制动总泵壳体与一个可滑动地收容在制动总泵壳体中的压力活塞之间所形成的压力腔,上述制动系统还包括操作相关量探测机构,用以探测一个由上述制动操作构件的操作力和操作行程中至少一个所构成的操作相关量,而且其中上述压力提高装置适于在制动操作构件的操作期间,在满足压力提高起始条件之后,在至少工作液体从上述制动分泵向上述制动总泵的流动被上述流动控制阀所阻止时,上述泵被启用而从上述制动总泵吸上工作液体并向制动分泵输出工作液体,以便借此把制动分泵中的液体压力提高到高于制动总泵中的液体压力,并且适于在满足上述压力提高起始条件之后,工作液体被上述泵的泵送至少一度暂时停止,在泵送停止的同时上述压力提高装置根据由上述操作相关量探测机构所探测的至少一个值来控制上述制动分泵中的液体压力。
一个用于机动车的制动系统通常包括(a)一个由机动车的驾驶员来操作的制动操作构件,诸如一个制动踏板之类,(b)一个带有一个在制动总泵壳体与一个可滑动地收容在制动总泵壳体中的压力活塞之间所形成的压力腔的制动总泵,以及(c)一个制动器,它带有一个制动分泵,该制动分泵经由液体通路连接于制动总泵并靠经由液体通路所施加的液体压力来致动,以便阻碍机动车车轮的转动。
本发明人以前开发过一种制动系统,该制动系统包括(a)操作相关量探测机构,诸如一个操作力传感器或一个操作行程传感器之类,用以探测一个由制动操作构件的操作力和操作行程中至少一个所构成的操作量,以及(b)一个压力提高装置,用以在满足压力提高起始条件之后,在至少工作液体从制动分泵向制动总泵的流动被阻止时,启用一个泵而从制动总泵吸上工作液体并向制动分泵输出工作液体,以便把制动分泵中的液体压力提高到高于制动总泵中的液体压力,在满足压力提高起始条件之后,压力提高装置根据由上述操作相关量探测机构所探测的至少一个值来控制上述制动分泵中的液体压力。例如,当达到一个用来放大制动操作构件的操作力并把所放大的操作力传递到制动总泵的助力器的助力极限时,当制动操作构件的操作速度超过一个基准值时,或者当制动操作构件被以超过一个基准值的操作速度突然操作时,就可以满足“压力提高起始条件”。该助力器可以是一个适于用负压腔与有选择地与负压腔和大气相连通的压力改变腔之间的压差来放大上述制动操作构件的操作力的真空助力器,或者是一个适于用一个有选择地与高压源和低压源相连通的液压动力腔中的压力来放大制动操作力的液压助力器。
然而,由本发明人所进行的一项研究发现,所开发的此一制动系统有一个问题,即在制动分泵的压力靠所述泵来提高时,对驾驶员关于制动系统的意图(车辆减速度值或其变化率)的判定准确度降低。在其中工作液体被泵从制动总泵泵吸的制动分泵压力提高期间,压力活塞由于压力腔的体积增加而前行。结果,制动操作构件的操作行程倾向于比驾驶员的意图要大,或者操作力倾向于比驾驶员的意图要小。也就是说,操作行程或操作力受该泵的影响。所以,所开发的制动系统有一个问题,即在制动分泵压力靠泵来提高期间,操作量与驾驶员想要的不同,而且不能准确地探测驾驶员的意图。
根据本发明的本方案的制动系统是鉴于以上背景情况而开发的。此一方案的目的在于,提供一种在制动分泵压力靠泵来提高时,能够准确地探测驾驶员的意图的制动系统。
靠根据以上方案(10)~(40)中的任何一项的制动系统,可以实现以上目的,其中上述制动总泵带有一个在制动总泵壳体与一个可滑动地收容在制动总泵壳体中的压力活塞之间所形成的压力腔,上述制动系统还包括操作相关量探测机构,用以探测一个由上述制动操作构件的操作力和操作行程中至少一个所构成的操作量,而且其中上述压力提高装置适用于在制动操作构件的操作期间,在满足压力提高起始条件之后,在至少工作液体从上述制动分泵向上述制动总泵的流动被上述液体流动控制装置所阻止时,上述泵被启用而从上述制动总泵的压力腔泵吸工作液体并向制动分泵输出工作液体,以便借此把制动分泵中的液体压力提高到高于制动总泵中的液体压力,并且适用于在满足上述压力提高起始条件之后,工作液体被上述泵的泵送至少一度暂时停止,在泵送停止的同时,上述压力提高装置根据由上述操作相关量探测机构所探测的至少一个值来控制上述制动分泵中的液体压力。
据认为,在工作液体被泵的泵送停止的同时,该泵对操作力及操作力和操作行程的变化率(变化速度)没有影响。在本制动系统中,在满足压力提高起始条件之后,工作液体被泵的泵送至少一度暂时停止,直到制动压力的提高结束,而且在泵送停止的同时,根据由操作相关量探测机构所探测的至少一个值来控制制动分泵压力。因此,本制动系统在满足压力提高起始条件之后(压力提高控制起始之后),能够准确地探测驾驶员的意图,而不受泵的影响,致使在满足压力提高起始条件之后,以及在满足该条件之前(压力提高控制起始之前),驾驶员的意图均能准确地反映在制动分泵压力上。结果,该制动系统可以很容易地被驾驶员所驾驭。
此一制动系统中的“泵送停止”可以通过把泵关机来实现,或者在保持该泵工作的同时,通过控制一个设置在该泵的吸入侧或输出侧的控制阀来实现。
进而,此一制动系统中的“压力提高装置”可以适于在泵送停止的同时,根据由一个作为操作相关量探测机构的操作力传感器所探测的值来控制制动分泵压力。在此一配置中,“压力提高装置”可以包括操作力依存型控制机构,用以根据由操作力传感器所探测的值来控制制动分泵压力,致使制动分泵压力随着所探测的值而升高。
进而,此一制动系统中的“压力提高装置”可以适于根据作为“由操作相关量探测机构所探测的至少一个值”的每次泵送停止时所探测的一个值,或者根据作为“由操作相关量探测机构所探测的至少一个值”的每次泵送停止时所探测的多个值,来控制制动分泵压力。在后一种配置中,可以根据所探测的多个值的平均值,或者根据所探测的多个值的变化率,来控制制动分泵压力。
根据此一发明的此一方案的制动系统可以被构成不带针对方案(1)所描述的压力改变装置。
(52)根据以上方案(51)的一种制动系统,其中所述压力提高装置包括变化率依存型控制机构,用以在泵送停止时,根据由上述操作相关量探测机构所探测的值的变化率,来控制上述制动分泵压力。
在此一制动系统中,在泵送停止的期间,根据由操作相关量探测机构所探测的值的变化率,来控制制动分泵压力。因此,此一制动系统能够准确地探测操作力的变化率或操作行程的变化率,而不受泵的影响,致使在制动分泵压力的提高起始之后,操作力的变化率或操作行程的变化率准确地反映在制动分泵压力上。结果,该制动系统可以很容易地被驾驶员所驾驭。
此一制动系统中的“压力提高装置”可以包括控制机构,用以在泵送至少一度暂时停止一段预定时间的同时,根据所探测的值来控制上述制动分泵压力。在此一配置中,预定时间与在预定时间内所探测的值的变化量之间的关系代表“所探测的值的变化率”。此一配置中的“预定时间”可以是一个常数值,也可以根据需要而改变。在“预定时间”是常数的场合,上述控制机构可以适于根据在泵送停止期间所探测的值的变化量来控制制动分泵压力,因为在其中“预定时间”保持不变的此一情况下,“变化率”与“变化量”彼此成正比。在此一情况下,“压力提高装置”可以适于得到作为每个泵送停止周期开始时所探测的初始值与每个泵送停止周期结束时所探测的最终值之差的“变化量”。
(53)根据以上方案(52)的一种制动系统,其中上述变化率依存型控制机构包括压力升高率控制机构,用以控制上述制动分泵压力的升高率,致使当上述变化率较高时的该升高率高于当该变化率较低时的升高率。
在此一制动系统中的,这样确定制动分泵压力的升高率,致使当在泵送停止期间所探测的值的变化率较高时的该升高率高于当该变化率较低时的升高率。因而,在此一制动系统中,当驾驶员对制动操作构件的操作量较迅速地变化时,制动分泵压力的升高率高于当它没有迅速地变化时的升高率,所以制动分泵压力的升高率被与驾驶员的改变机动车的减速度值的意图有关地优化。
(54)根据以上方案(51)~(53)中任何一项的一种制动系统,其中所述压力提高装置包括(a)泵送停止机构,用以在满足上述压力提高起始条件之后,把工作液体被上述泵的泵送至少一度暂时停止一段预定时间,(b)控制状态判定机构,用以根据在泵送停止期间,由上述操作相关量探测机构所探测的值的变化率,来判定上述制动分泵压力的控制状态,以及(c)控制机构,用以在确定的控制状态下控制上述制动分泵压力。
作为此一制动系统中的“制动分泵压力的控制状态”,可以选择制动分泵压力的升高率。
(55)根据以上方案(54)的一种制动系统,其中所述泵送停止机构包括用来在满足上述压力提高起始条件之后,多次停止上述泵送、每次停止上述预定时间的机构,以及用来根据在上述多次泵送停止期间,由上述操作相关量探测机构所探测的值的变化量之和判定上述控制状态的机构。
在此一制动系统中,在满足压力提高起始条件之后,泵送被多次停止,而且根据在多次泵送停止期间所探测的值的变化量之和来控制制动分泵压力。因而,在此一制动系统中,能在比其中在满足压力提高起始条件之后泵送仅一度停止,并且根据在单个泵送停止期间的变化量来控制制动分泵压力的根据前一方案的制动系统中更长的一段时间里探测驾驶员的意图。
此一制动系统中的“压力提高装置”可以适于与变化量之和的当前值相对应地,并且根据变化量之和与制动分泵压力的控制状态之间的预定的关系,来判定制动分泵压力的当前控制状态。或者“压力提高装置”可以适于与变化量之和的平均值—即通过把该和除以泵送停止次数所得到的一个值—相对应地,并且根据每次泵送停止期间的变化量与制动分泵压力的控制状态之间的预定关系,来判定制动分泵压力的当前控制状态。
(56)根据以上方案(51)~(55)中任何一项的一种制动系统,其中上述压力提高装置包括(a)一个能在允许工作液体从上述压力腔流入上述泵的第1状态与阻止工作液体的此一流动的第2状态之间切换的进流控制阀,以及(b)利用进流控制阀式泵送停止机构,用以把进流控制阀置于第2状态,借此停止工作液体被上述泵的泵送。
在此一制动系统中,工作液体被泵的泵送被布置在该泵的吸入侧与制动总泵的压力腔之间的进流控制阀暂时地停止。另一方面,进流控制阀通常对外部信号有比泵要高的工作响应。因此,在用进流控制阀来停止和恢复该泵送的场合,工作液体被泵的泵送可以以比在该泵被开动和关机以便停止和恢复该泵送的场合更高的响应来停止和恢复。因而,在此一制动系统中,可以缩短为了探测驾驶员的意图而停止工作液体的泵送的时间段,使得可以准确地探测驾驶员的意图而不显著地牺牲靠泵实现的压力升高。
(57)根据以上方案(51)~(56)中任何一项的一种制动系统,还包括一个用来放大上述操作力并把所放大的操作力传递到上述制动总泵的助力器,而且其中所述压力提高起始条件包括一个达到此一助力器的助力极限这一条件。
在此一制动系统中,在制动操作构件的操作期间,在达到助力器的助力极限之后,制动分泵中的液体压力被压力提高装置控制成高于制动总泵中的液体压力。因此,此一制动系统即使在达到助力极限之后,也可以使得制动分泵压力足够高,以便提高机动车的制动能力。
(58)根据以上方案(51)~(57)中任何一项的一种制动系统,其中所述压力提高装置还包括一个布置在上述液体通路中,并且可以在允许工作液体在上述制动总泵与制动分泵之间双向流动的第1状态,与阻止至少工作液体从制动分泵向制动总泵的流动之间切换的液体流动控制阀,而且上述泵在其吸入侧连接于上述制动总泵而在其输出侧连接于上述液体通路的液体流动控制阀与制动分泵之间的部位,上述压力提高装置用处于第2状态的上述液体流动控制阀来启用上述泵,以便借此提高制动分泵中的液体压力。
此一制动系统中的“液体流动控制阀”可以是一种带有一个螺线管和由电磁力有选择地确立的多个工作状态的电磁式,或者是一种带有由制动总泵与制动分泵之间的压差有选择地确立的多个工作状态的机械式。在液体流动控制阀是机械式的场合,制动总泵与制动分泵之间的压差可以用机械方法来控制,也可以用电磁方法用螺线管的电磁力来控制。
(59)根据以上方案(58)的一种制动系统,其中上述液体流动控制阀具有用电气方法来选择的上述第1状态和第2状态,而且上述压力提高装置还包括一个布置在上述液体通路的上述液体流动控制阀与该液体通路至上述泵的输出侧的连接点之间的部位的压力控制阀,该压力控制阀可以用电磁方法,在使上述制动分泵与该液体流动控制阀和该泵相连通的状态,与把制动分泵从该液体流动控制阀和该泵断开的状态之间切换,该压力控制阀与该液体流动控制阀相配合,以便控制制动分泵中的液体压力。
(60)根据以上方案(59)的一种制动系统,其中上述压力提高装置包括(a)用来启用上述泵的泵控制机构,以及(b)控制阀控制机构,用以在上述泵正在工作的同时,用电磁方法控制上述液体流动控制阀和压力控制阀。
(61)根据以上方案(58)或(59)的一种制动系统,其中上述压力提高装置包括(a)用来把上述液体流动控制阀置于上述第2状态的液体流动控制阀控制机构,以及(b)输出量控制机构,用以当上述液体流动控制阀被置于第2状态时,控制工作液体从上述泵的输出量。
(62)根据以上方案(61)的一种制动系统,其中上述输出量控制机构包括电动机负载控制机构,用以控制给用来驱动上述泵的电动机通电的电流的负载比。
(63)根据以上方案(61)的一种制动系统,其中上述输出量控制机构包括一个进流控制阀负载控制机构,用以控制给上述进流控制阀的螺线管通电的电流的负载比。
附图的简要说明
图1是示意地表示本发明的第1实施例的防抱死式制动系统的总体配置的示意图。
图2是表示第1实施例的机械配置的图。
图3是说明图2中的压力控制阀的结构和工作的剖视图。
图4是表示上述第1实施例的电气配置的方框图。
图5是表示由图4中的ECU的计算机所执行的制动效果特性控制程序的程序框图。
图6是表示上述第1实施例中的制动总泵PM与目标压差ΔP之间的关系的曲线图。
图7是表示上述第1实施例中的目标压差ΔP、螺线管牵引力F1以及螺线管电流I之间的关系的曲线图。
图8是说明图5中的步骤S6的内容的曲线图。
图9是表示图5中的步骤S6的细节的程序框图。
图10是表示本发明的第2实施例的防抱死式制动系统的示意图。
图11是表示第2实施例的电气配置的方框图。
图12是表示由第2实施例中的ECU的计算机所执行的制动效果特性控制程序的程序框图。
图13是表示本发明的第3实施例的防抱死式制动系统的图。
图14是说明图13中的压力控制阀的结构和工作的剖视图。
图15是表示上述第3实施例中的制动总泵压力PM与制动分泵压力PB之间的关系和制动操作力F与车辆减速度G之间的关系的曲线图。
图16是表示上述第3实施例的电气配置的方框图。
图17是表示由图16中的ECU的计算机所执行的制动效果特性控制程序的程序框图。
图18是表示本发明的第4实施例的防抱死式制动系统的示意图。
图19是表示本发明的第5实施例的防抱死式制动系统的示意图。
图20是表示第5实施例的电气配置的方框图。
图21是表示由图20中的ECU的计算机所执行的制动效果特性控制程序的程序框图。
图22是分别表示当助力器正常和异常时制动总泵压力PM与目标压差ΔP之间的关系的曲线图。
图23是表示本发明的第6实施例的防抱死式制动系统的的示意图。
图24是表示第6实施例的电气配置的方框图。
图25是表示由图24中的ECU的计算机所执行的BA特性控制程序的程序框图。
图26是表示本发明的第7实施例的防抱死式制动系统的示意图。
图27是表示第7实施例的电气配置的方框图。
图28是表示由图27中的ECU的计算机所执行的制动效果特性控制程序的程序框图。
图29是表示本发明的第8实施例的防抱死式制动系统的电气配置的方框图。
图30是表示由图29中的ECU的计算机所执行的制动效果特性控制程序的程序框图。
图31是说明上述第8实施例中的探测车辆减速度的原理的方框图。
图32是表示本发明的第9实施例的防抱死式制动系统的电气配置的方框图。
图33是表示由图32中的ECU的计算机所执行的制动效果特性控制程序的程序框图。
图34是表示本发明的第10实施例的防抱死式制动系统的电气配置的方框图。
图35是表示由图34中的ECU的计算机所执行的制动效果特性控制程序的程序框图。
图36是表示本发明的第11实施例的防抱死式制动系统的电气配置的方框图。
图37是表示由图36中的ECU的计算机所执行的制动效果特性控制程序的程序框图。
图38是表示上述第11实施例中的制动总泵压力PM与目标压差ΔP之间的关系的曲线图。
图39是表示本发明的第12实施例的防抱死式制动系统的示意图。
图40是表示本发明的第13实施例的防抱死式制动系统的示意图。
图41是表示本发明的第14实施例的防抱死式制动系统的示意图。
图42是说明在若干个实施例中所执行的制动效果特性控制程序和BA特性控制程序的内容,以及它们之间的关系的曲线图。
图43是表示制动系统的总体配置的方框图。
图44是说明助力器的一般特性的曲线图。
图45是说明由制动摩擦构件的摩擦系数所引起的制动操作力F与车辆减速度G之间的关系的的变化的曲线图。
图46是说明由助力器的伺服比所引起的制动操作力F与车辆减速度G之间的关系的变化的曲线图。
图47是示意地表示本发明的第15实施例的防抱死式制动系统的总体配置的示意图。
图48是表示第15实施例的机械配置的示意图。
图49是图48中的真空助力器的侧剖视图。
图50是表示上述第15实施例的电气配置的方框图。
图51是表示图48中的助力器负压开关的工作状态的曲线图。
图52是表示配备了真空助力器的制动系统中的制动操作力F与制动分泵压力PB之间的关系的曲线图。
图53是说明上述第15实施例中的制动效果特性控制的曲线图。
图54是表示在制动效果特性控制中,制动总泵压力PM与制动总泵压力与制动分泵压力之间的压差ΔP之间的关系的曲线图。
图55是表示在配备了真空助力器的制动系统中,随着真空助力器的的负压腔中的压力的变化,制动操作力F与制动分泵压力PB之间的关系的变化的曲线图。
图56是表示在不考虑真空助力器的负压腔中的压力变化而进行上述制动效果特性控制的情况下,制动操作力F与制动分泵PB之间的关系的曲线图。
图57是表示在上述第15实施例中,在考虑到真空助力器的负压腔中的压力变化的同时进行制动效果特性控制的情况下,制动操作力F与制动总泵压力PM之间的关系的曲线图。
图58是表示在上述第15实施例中,在其中考虑到真空助力器的负压腔中的压力变化的制动效果特性控制中,制动总泵压力PM与压差ΔP之间的关系的曲线图。
图59是与时间有关地说明制动效果特性控制的曲线图。
图60是表示在配备了真空助力器的制动系统中,当真空助力器正常和出故障时,制动操作力F与制动分泵压力PB之间的不同关系的曲线图。
图61是表示在上述第15实施例中,当真空助力器正常和出故障时,制动总泵压力PM与压差ΔP之间的不同关系的曲线图。
图62是表示在上述第15实施例中的制动效果特性控制程序的程序框图。
图63是表示图62中的其中执行助力器出故障判定程序的步骤S813的细节的程序框图。
图64是表示在图62中的步骤S828中,制动总泵压力PM的实际值从助力极限值PMO的增量IPM与上述压差ΔP的目标值之间的关系的曲线图。
图65是表示图62中的其中执行进流控制阀控制程序的步骤S831的细节的程序框图。
图66是示意地表示本发明的第16实施例的制动系统的总体配置的示意图。
图67是表示在第16实施例中的制动效果特性控制程序的程序框图。
图68是示意地表示本发明的第17实施例的制动系统的总体配置的示意图。
图69是表示在第17实施例中的制动效果特性控制程序的程序框图。
图70是表示第17实施例中的真空助力器的负压腔中的压力PC与制动总泵压力PM’的助力极限值PM0之间的关系的曲线图。
图71是示意地表示本发明的第18实施例的制动系统的总体配置的示意图。
图72是表示图71中的电子发动机控制装置的电气配置的方框图。
图73是表示在上述第18实施例中的制动效果特性控制程序的程序框图。
图74是示意地表示本发明的第19实施例的制动系统的配置的示意图。
图75是表示图74中的电子发动机控制装置的电气配置的方框图。
图76是表示在上述第19实施例中的制动效果特性控制程序的程序框图。
图77是表示本发明的第20实施例的制动系统的电气配置的方框图。
图78是说明第20实施例中的根据车辆减速度G的制动效果特性控制的原理的曲线图。
图79是表示第20实施例中的车辆减速度G与目标压差ΔP之间的关系的曲线图。
图80是表示在第20实施例中的制动效果特性控制程序的程序框图。
图81是表示第20实施例中的车辆减速度探测机构的功能方框图。
图82是表示本发明的第21实施例的制动系统的电气配置的方框图。
图83是说明第21实施例中的根据车辆减速度G的制动效果特性控制的原理的曲线图。
图84是说明在第21实施例中,之所以可以准确地判定真空助力器的助力极限点,而不管助力器的负压腔压力的变化的原因的曲线图。
图85是表示在第21实施例中的制动效果特性控制程序的程序框图。
图86是表示本发明的第22实施例的制动系统的电气配置的方框图。
图87是说明第22实施例的判定制动系统异常的原理的曲线图。
图88是表示第22实施例中的异常性判定程序的程序框图。
图89是表示本发明的第23实施例的制动系统的电气配置的方框图。
图90是说明第23实施例的判定制动系统异常的原理的曲线图。
图91是表示第23实施例中的异常性判定程序的程序框图。
图92是表示在第23实施例中的制动效果特性控制程序的程序框图。
图93是表示本发明的第24实施例的制动系统的示意图。
图94是与图93中的制动总泵一起的真空助力器的侧剖视图。
图95是表示处于未工作状态的图94中的真空助力器的局部放大侧剖视图。
图96是表示处于过渡状态的真空助力器的局部放大侧剖视图。
图97是表示处于保持状态的真空助力器的局部放大侧剖视图。
图98是表示处于最大助力状态的真空助力器的局部放大侧剖视图。
图99是表示处于释放状态的真空助力器的局部放大侧剖视图。
图100是表示第24实施例的电气配置的方框图。
图101是表示图100中的ECU的计算机的ROM中所储存的制动效果特性控制程序的程序框图。
图102是表示图101中的步骤S1307和S1313-其中执行用来结束压力提高控制的处理的程序—的细节的程序框图。
图103是表示图101中的步骤S1308和S1318-其中执行压力提高控制程序—的细节的程序框图。
图104是表示上述第24实施例中的制动总泵压力PM与制动总泵PM与制动分泵PB之间的压差ΔP之间的关系的曲线图。
图105是表示配备了真空助力器的常见的制动系统中的操作力F、制动总泵压力PM和操作行程S之间的关系的曲线图。
图106是表示本发明的第25实施例的制动系统的示意图。
图107是表示第25实施例中的操作行程F与制动总泵压力PM之间的关系的曲线图。
图108是表示常规的制动系统中的制动分泵PB随着时间的变化的曲线图。
图109是表示上述第25实施例中的制动分泵压力PB随着时间的变化的曲线图。
图110是表示第25实施例的电气配置的方框图。
图111是表示图110中的ECU的计算机的ROM中所储存的制动效果特性控制程序的程序框图。
图112是表示图111中的步骤S1406,其中执行压力控制模式判定程序,的细节的程序框图。
图113是表示上述ROM中所储存的操作行程变化量探测程序的程序框图。
图114是表示上述第25实施例的配置的功能方框图。
图115是表示第25实施例中的进流控制阀的螺线管的‘通/断’切换与操作行程S的变化量ΔS之间的关系的曲线图。
图116是示意地表示第25实施例中的计算机的RAM的配置的图。
图117是以表格的形式表示在第25实施例中,总变化量∑、压力控制模式、阀装置的控制状态、以及泵电动机的负载比之间的关系的图。
图118是表示第25实施例中的泵电动机的负载比的定义的时间图。
图119是表示本发明的第26实施例的制动系统的示意图。
图120是表示第26实施例的电气配置的方框图。
图121是表示第26实施例的配置的功能方框图。
图122是表示图120中的ECU的计算机的ROM中所储存的压力控制模式判定制程序的程序框图。
图123是表示图120中的计算机的ROM中所储存的操作力变化量探测程序的程序框图。
实现本发明的最佳形式
将参照附图详细地描述一些实现本发明的最佳实施例。应该指出,对于设置在本发明的多个实施例中的元件,将仅就该元件第1次出现的实施例来详细描述,而对其他实施例则省略这些元件的详细描述,便于使用相同的标号或引用适当的图号。
首先将说明本发明的第1实施例。
图1中示意地示出本实施例的制动系统的总体配置。此一制动系统带有一个作为用于制动分泵10的液体压力源的制动总泵14,用以产生其值对应于制动操作构件12的操作力的一个压力,还带有一个泵16。在此一制动系统中,泵16的输出侧经由辅助通路20连接于主通路18,该主通路连接制动总泵14和制动分泵10。一个压力控制阀22连接于主通路18的制动总泵14与辅助通路20到主通路18的连接点之间的部位。当泵16未工作时,压力控制阀22允许工作液体在制动总泵14与制动分泵10之间双向流动。另一方面,当泵16工作时,压力控制阀22允许从泵16收到的液体,返回制动总泵14,致使泵16的输出压力随着制动总泵14中的液体压力而变化。设置了一个泵操作装置24,用以在由车辆驾驶员操作该制动系统期间,当必须对制动分泵10施加高于制动总泵14中的液体压力的液体压力时,使泵16工作。
在图2中,示出本实施例的机械配置。本实施例的制动系统是适于用在四轮车辆上的带有两个制动子系统的交叉式系统。此一制动系统具有防抱死控制功能,用以进行防抱死压力控制运行,在该运行中泵16工作以便使工作液体在制动回路中循环。进而,本实施例配置成在制动系统运行期间,利用泵16来实现制动效果特性控制。制动效果特性控制是为了补偿制动操作力F与车体减速度值G之间的基本关系而实施的,该关系取决于为了放大制动操作力F并把所放大的制动操作力F传递到制动总泵14而设置的助力器(如图44所示)的特性。此一基本关系如图42中所示用折线来表达。该基本关系被这样补偿,以便在制动操作力F与车体减速度值G之间建立起理想的关系,致使车体减速度值G以理想的比率(例如,既在达到助力器的助力极限之前又在达到助力器的助力极限之后,以基本上恒定的比率)随着制动操作力F增加。
制动总泵14是带有两个串联布置的彼此独立的压力腔的串联式。如图2中所示,制动总泵14经由真空式助力器30连接于制动踏板32形式的制动操作构件12。制动总泵14由作用在制动踏板32上的踏下力用机械方法来操作,在两个压力腔中产生相同值的液体压力。
制动总泵14的两个压力腔之一连接于用于前左轮FL和后右轮RR的第1制动子系统,同时另一个压力腔连接于用于前右轮FR和后左轮RL的第2制动子系统。由于这些制动子系统在结构上是彼此相同的,所以作为例子将只描述第1制动子系统,而将不提供第2制动子系统的描述。
在第1制动子系统中,制动总泵14经由主通路18连接于用于前左轮FL的制动分泵10和用于后右轮RR的制动分泵10。从制动总泵14延伸的主通路18在一个主通路34的末端分支成两个连接于主通路34的分支通路36。每个分支通路36在其末端连接于相应的制动分泵10。一个常开的螺线管操作的截止阀形式的压力提高阀40设置在每个分支通路36中。当压力提高阀40打开或处于压力提高状态时,压力提高阀40允许工作液体从制动总泵14向制动分泵10流动。一个旁通通路42连接于每个压力提高阀40,而一个单向阀44设置在旁通通路42中,以便允许液体从制动分泵10向制动总泵14流动。一个贮液室通路46在其一个末端连接于每个分支通路36的压力提高阀40与制动分泵10之间的部位,而在另一个末端连接于一个贮液室48。一个常闭的螺线管操作的截止阀形式的压力降低阀50设置在每个贮液室通路46中。当压力降低阀50打开或处于压力降低状态时,压力降低阀50允许液体从制动分泵10向贮液室48流动。
贮液室48被这样构成,即一个贮液室活塞54被基本上气密地并可滑动地收容于一个壳体,从而形成一个贮液室腔56,该贮液室腔在由一个弹簧58形式的弹性构件所产生的压力下储存工作液体。贮液室48靠一个泵通路60连接于泵16的吸入侧。一个作为单向阀的吸入阀62连接于泵16的吸入侧,同时一个作为单向阀的输出阀64连接于泵16的的输出侧。在连接于泵16的输出侧和主通路18的辅助通路中,设置了一个节流孔66形式的节流器和固定阻尼器68,致使泵16的的压力脉动被节流孔66和固定阻尼器68所减小。
以上已经描述的元件设置在公知的防抱死式制动系统中。将要描述在公知的防抱死制动系统中未曾设置的本制动系统的元件。
压力控制阀22被配置成用电磁方法控制制动总泵压力与制动分泵压力之间的关系。
详细地描述的话,压力控制阀22包括一个未画出的壳体,一个阀芯(阀件)70、一个阀座72、以及一个螺线管74,后者用以产生一个用来控制阀芯70与阀座72的相对运动的磁力,以便控制工作液体经由主通路18在制动总泵与制动分泵之间的流动。
在压力控制阀22的未工作状态(“断”状态),螺线管74断电,阀芯70在作为弹性构件的弹簧76的偏置力下保持离开阀座72,所以允许工作液体在制动总泵一侧与制动分泵一侧之间沿双向流过主通路18。在此一状态下当该制动系统被操作时,制动分泵压力随着制动总泵压力而变化,致使制动分泵压力等于制动总泵压力。在其中一个力沿远离阀座72的方向作用在阀芯70上的制动系统的此一操作中,只要螺线管74保持处于断电状态,制动总泵压力的升高,即制动分泵压力的升高将不引起阀芯70归座于阀座72上。于是,压力控制阀22是一个常开阀。
当压力控制阀22被置于工作状态(“通”状态)时,螺线管74通电,一个衔铁78被螺线管74的磁力所吸引,致使一个可以随着衔铁78运动的阀芯70形式的可动构件归座于一个阀座72形式的固定构件上。此时,基于螺线管74的磁力的牵引力F1,与一个力F2和一个弹簧76的弹性力F3之和,沿相反的方向作用在阀芯70上。力F2是基于制动分泵压力与制动总泵压力之间的压差而产生的,并且被表达为此一压差乘以承受制动分泵压力的阀芯70的有效受压面积。
当螺线管74通电或处于“通”状态时以及当泵16的输出压力,即制动分泵压力尚未高到满足公式F2≤F1-F3时,阀芯70归座于阀座72上,阻止液体从泵16向制动总泵14流动,而且泵16的输出压力升高,致使制动分泵10中的液体压力高于制动总泵压力。在泵16的输出压力,也就是制动分泵压力已经进一步升高,以致满足公式F2>F1-F3之后,阀芯70从阀座72离座,而液体从泵16返回到制动总泵14,结果阻止泵16的输出侧的液体压力,即制动分泵压力的进一步升高。于是,如果忽略弹簧76的偏置力F3,则使得制动分泵10中的液体压力,以基于螺线管的牵引力F1的压差的量,高于制动总泵压力。
根据制动操作力来控制螺线管74的磁力。因此,制动总泵14设有制动总泵压力传感器80,如图2中所示(其中传感器80被表示成“P传感器”)。制动总泵压力传感器80是制动力相关量传感器的一个例子,用以探测作为制动力相关量的制动总泵压力。更详细地描述的话,制动总泵压力传感器80,当它受到制动总泵14中的液体压力时,产生一个代表制动总泵压力PM的值的制动总泵压力信号。当制动总泵压力PM连续变化时,制动总泵压力信号的值连续变化。
压力控制阀22设有旁通通路82,在该旁通通路中设置了一个单向阀84。单向阀84允许液体从制动总泵14向制动分泵10流动,但是阻止液体沿相反方向流动。把压力控制阀22旁通并设有单向阀84的通路82是为了以下理由而设置的。也就是说,在踏下制动踏板32时,作为可动构件的阀芯70沿着以下方向,即可动构件靠由液体从制动总泵14向制动分泵10的流动所产生的液体力沿该方向运动的方向运动,以便归座于作为固定构件的阀座72上。因而,在踏下制动踏板32时,存在着压力控制阀22被关闭的可能性。把压力控制阀22旁通并设有单向阀84的通路82是为了,即使在踏下制动踏板32时,压力控制阀22万一由于液体力被关闭,也保证液体从制动总泵14向制动分泵10流动而设置的。
在制动效果特性控制期间,由泵16从贮液室48所泵送的液体向每个制动分泵10输出,以便提高每个制动分泵10中的压力。然而,除非制动系统以防抱死控制模式工作,通常在贮液室48中不存在液体。为了不论制动系统是否以防抱死控制模式工作,都允许制动效果特性控制,必须向贮液室48供给液体。为此,本实施例被这样改装,即主通路34经由液体供给通路88连接于贮液室48,该液体供给通路从主通路34的制动总泵14与压力控制阀22之间的部位延伸。
如果制动总泵14与贮液室48经由液体供给通路88保持彼此连通,则在踏下制动踏板32时,在贮液室48的贮液室活塞54已经运动到底之前,制动总泵14中的液体压力将不会升高,所以制动施加被推迟。为了避免此一情况,液体供给通路88设有进流控制阀90。
当需要从制动总泵14向贮液室48供给液体时,进流控制阀90打开。处于打开状态的进流控制阀90允许液体从制动总泵14向贮液室48流动。当不需要从制动总泵14向贮液室48供给液体时,进流控制阀90关闭,阻止液体从制动总泵14向贮液室48流动,使得有可能提高制动总泵14中的液体压力。
在本实施例中,进流控制阀90是先导控制式,该进流控制阀与贮液室48相配合,以便控制进入贮液室48的液体流动。为了实现此一目的,贮液室48如下所述地构成。也就是说,贮液室活塞54,当贮液室腔56的体积从正常值加大时,从正常位置向加大体积位置运动,当贮液室腔56的体积从正常值减小时,从正常位置向减小体积位置运动。贮液室活塞54被弹簧58经由一个弹簧座92沿从正常位置向减小体积位置的方向偏置。贮液室活塞54的正常位置由弹簧座92与壳体的台肩表面的靠紧接触来决定。随着贮液室腔56的体积从正常值减小,贮液室活塞54单独从正常位置前行。随着贮液室腔56的体积从正常值加大,贮液室活塞54连同弹簧座92在压缩弹簧58的同时从正常位置退缩。
进流控制阀90带有一个包括阀芯96和阀座98的单向阀100,用以允许液体从贮液室48向制动总泵14流动并阻止液体沿相反方向流动,以及一个阀打开构件102,用以使阀芯96离开阀座98运动,以便强行打开单向阀100。阀打开构件102与贮液室活塞54相联系,致使当贮液室活塞54被置于其正常位置时,阀打开构件102不与阀芯96相接触,而当贮液室活塞54由于贮液室腔56的体积减小而从正常位置前行时,则被带进与阀芯96靠紧接触,以便强行打开单向阀100。在单向阀100被这样打开的情况下,允许液体从制动总泵14流进贮液室48,以便用来自制动总泵14的液体供给贮液室腔56。虽然当贮液室活塞54被置于正常位置时,进流控制阀90被稍微打开,如图2中所示,但是进流控制阀90也可以设计成当贮液室活塞54被置于正常位置时,阀90关闭。
在图4中示出本实施例的电气配置。本实施例设有一个电子控制单元(下文中缩写为“ECU”)。ECU 110主要由包括一个CPU(处理器的一个例子)、一个ROM(存储器的一个例子)以及一个RAM(存储器的另一个例子)的一个计算机构成。由该CPU在利用该RAM的同时,执行储存在该ROM中的制动效果特性控制程序和防抱死制动压力控制程序,以便实施制动效果特性控制和防抱死制动压力控制。
在ECU 110的输入侧,连接着上述制动总泵压力传感器80,所以ECU 110从传感器80收到代表制动总泵压力的制动总泵压力信号。在ECU 110的输入侧,还连接着轮速传感器112,所以ECU 110从传感器112收到代表车轮转速的轮速信号。在ECU 110的输出侧连接着用来驱动上述泵16的泵电动机114,所以ECU 110施加一个用来驱动用于泵电动机114的驱动器电路的电动机驱动信号。在ECU 110的输出侧,还连接着上述压力控制阀22的螺线管74,以及压力提高阀40和压力降低阀50的螺线管116。ECU 110向压力控制阀22的螺线管74施加一个电流控制信号,以便线性地控制用来给螺线管74通电的电流。另一方面,ECU110向压力提高阀40和压力降低阀50的螺线管116施加一个‘通/断’驱动信号,以便给螺线管116通断和断电。
在图5中,以程序框图来图示上述制动效果特性控制程序。此一程序被重复执行。执行该程序的每次循环均从步骤S1(下文中简称为“S1”;其他步骤也被类似地标识)开始,在该步骤中从制动总泵压力传感器90收到制动总泵压力信号。然后,实施步骤S2,以便判定由制动总泵压力信号所代表的制动总泵压力PM是否高于一个基准值PM0,在该基准值以上实施制动效果特性控制。基准值PM0被确定成以下制动总泵压力PM,在该制动总泵压力下达到助力器30的助力极限。如果在当前的执行循环中,制动总泵压力PM不高于基准值PM0,则得到一个否定判断(否),而控制流程进到S3,以便产生一个用来给压力控制阀22的螺线管74断电的信号,和一个用来使泵电动机114关机的信号。于是,当前程序的一次执行循环结束。
另一方面,如果制动总泵压力PM高于基准值PM0,则在S2中得到一个肯定判断(是),而控制流程进到S4,以便计算一个目标压差ΔP,制动分泵压力PB应该以该目标压差高于制动总泵压力PM。根据制动总泵压力PM的当前值并根据制动总泵压力PM与目标压差ΔP之间的关系来计算目标压差ΔP,该关系储存在ROM中。图6中的曲线图示出制动总泵压力PM与目标压差ΔP之间的关系的一个例子。在此一例子中,目标压差ΔP随着制动总泵压力PM线性地变化。
制动总泵压力PM与目标压差ΔP之间的关系基于基准值PM0,该基准值等于当达到助力器30的助力极限时的制动总泵压力PM。例如,此一关系可以是制动总泵压力PM与一个差值之间的关系,在达到助力器30的助力极限之后变化的制动分泵压力PB的值以该差值低于如果助力器30未达到助力极限的话将由助力器30来变化的制动分泵压力PB的对应值。在使用此一关系的场合,由泵16来补偿由于助力极限所引起的制动分泵压力PB的上述差值,补偿到制动分泵压力PB不受助力器30的伺服比降低所引起的助力器30的助力点下降的影响。此一配置在保证良好的制动操作感觉的同时,提供提高了的制动效果。
然后,实施S5,根据所计算的目标压差,来计算一个将要向压力控制阀22的螺线管74施加的电流I。也就是说,目标压差ΔP与电流I之间的关系储存在ROM中,所以根据该关系来计算与目标压差ΔP相对应的螺线管电流I。图7以目标压差ΔP与螺线管电流I之间的间接关系的形式示出目标压差ΔP与螺线管电流I之间的关系的一个例子,该间接关系使用螺线管的牵引力F1作为中间量。也就是说,目标压差ΔP与螺线管电流I之间的关系,由目标压差ΔP与螺线管牵引力F1之间的关系和螺线管牵引力F1与螺线管电流I之间的关系来表达。
然后,控制流程进到S6,以便进行压力控制阀22的螺线管74的电流控制,其中向螺线管74施加所计算的电流I。然而,在此一电流控制的初期,向螺线管74施加高于由制动总泵压力PM所确定的值的电流值I,例如最大电流值IMAX,如图8中所示。在制动效果特性控制开始之后,当时间T达到一个预定值T0时,此一电流控制的初期结束。此一方案提高了压力控制阀22的阀芯70的工作响应,使阀芯70可以迅速地归座于阀座72。也就是说,S6从S6a开始,以便判定在制动效果特性控制开始之后预定时间T0是否已经过去,如图9中所示。如果时间T0尚未过去,则得到否定判断(否),而控制流程进到S6b,在S6b中将要向螺线管74施加的电流I被设定成最大电流IMAX。另一方面,如果在制动效果特性控制开始之后预定时间T0已经过去,则得到一个肯定判断(是),而控制流程进到S6c,在S6c中将要向螺线管74施加的电流I被确定为根据压差ΔP正常地控制的值IN。
然后实施S7以便产生一个开动泵电动机114的信号,致使液体由泵16从贮液室48泵送,并向每个制动分泵10输出。结果,每个制动分泵10中的液体压力被弄成以一个与制动总泵压力PM有关地值高于制动总泵压力PM。于是,当前制动效果特性控制的一个执行循环结束。
虽然已经参照附图详细地描述了制动效果特性控制程序,但是将要仅仅简单地描述防抱死制动压力控制程序,因为此一程序并不直接涉及本发明。防抱死制动压力控制程序被公式化成,通过在用轮速传感器112监测每只车轮的转速和车辆的行驶速度的同时,有选择地确立一种压力提高状态、一种压力保持状态和一种压力降低状态,来防止每只车轮的抱死。在压力提高状态中,压力提高阀50被置于打开状态,同时压力降低阀50被置于关闭状态。在压力保持状态中,压力提高阀40和压力降低阀50均被置于关闭状态。在压力降低状态中,压力提高阀40被置于关闭状态而压力降低阀50被置于打开状态。防抱死制动压力控制还被公式化成在防抱死制动压力控制运行期间,启用泵电动机114,以便使泵16工作而使液体从贮液室48返回到主通路18。
从以上描述得出,只是通过在公知的防抱死式制动系统中作为硬件添加制动总泵压力传感器80、压力控制阀22和进流控制阀90,并通过积极地利用本来是为进行防抱死制动压力控制的目的而设置的泵16,本实施例就能进行制动效果特性控制。
应该指出,虽然本实施例被配置成进行制动效果特性控制,用以使泵16工作以便在制动总泵压力PM高于基准值P0的同时,输出液体压力高于制动总泵压力PM,而不论是否进行防抱死制动压力控制,但是本实施例也可以修改成在进行防抱死制动压力控制的同时,阻止制动效果特性控制。
从本实施例的以上说明将会明白,制动总泵压力传感器80和ECU110的用来实施图8的S2、S3和S7的部分构成泵操作装置24。还将会明白,泵16相当于“液体压力源”,而泵操作装置24相当于“预定工作状态控制装置”、“助力极限后控制装置”以及“基准值后控制装置”,同时压力控制阀22相当于“压力控制装置”,该压力控制装置是“液体流动控制装置”和“压力改变装置”的一个例子。一种工作状态,其中制动踏板32被车辆驾驶员所操作,以便使制动总泵压力PM超过基准值PM0,相当于“一种预定工作状态”。压力控制阀22相当于“电磁压力控制装置”,而制动总泵压力传感器80和ECU 110的用来实施图5的S4~S6的部分相当于“电磁力控制装置”。还将会明白,压力控制装置22、泵16和泵操作装置24构成“压力提高装置”的一个例子。
接下来将描述本发明的第2实施例。此一实施例带有一些与第1实施例的那些相同的元件,并且用与第1实施例中所使用的相同的标号来标识。将不提供这些元件的详细描述,而将仅详细描述第2实施例所特有的元件。
在第1实施例中,在制动效果特性控制期间,从制动总泵14输出的有压液体一度储存在贮液室48中并从而在该液体被泵16从贮液室48泵送之前降低。然而,在本实施例中,从制动总泵14输出的有压液体直接向泵16的吸入侧输出,而不是一度储存在贮液室48中。具体地说,第2实施例被这样配置,即设置一个液体供给通路130,把主通路34的制动总泵14与压力控制阀22之间的部位连接于泵通路60的吸入阀62与贮液室132之间的部位。进而,在泵通路60的液体供给通路130与贮液室132之间的部位设置一个单向阀134。单向阀134阻止液体从液体供给通路130向贮液室132流动并允许液体沿相反方向流动。
每个贮液室通路46连接于泵通路60的单向阀134与贮液室132之间的部位。
一个进流控制阀138设置在液体供给通路130中,该进流控制阀是常闭的螺线管操作的截止阀。当开始防抱死制动压力控制运行时,ECU 140指令进流控制阀138切换到打开状态。一个关于在防抱死制动压力控制运行期间,液体是否需要从制动总泵14经由进流控制阀138输出的判定,通过判定在贮液室132中究竟存在还是不存在可以被泵16泵送的液体。在本实施例中,此一关于液体究竟存在还是不存在的判定,是通过计算压力提高阀40被置于压力提高状态的累计时间和压力降低阀50被置于压力降低状态的累计时间,并通过根据这些压力提高时间与压力降低时间之间的关系来估计保留在贮液室132中的液体量作出的。
在本实施例中,进流控制阀138是一个用电磁方法操作的,与第1实施例中所使用的先导操作式进流控制阀不同。因此,贮液室132的结构不同于贮液室48的结构。也就是说,贮液室132被构成简化液体在压力下的储存。
图11示出本实施例的电气配置(其中包括软件配置)。
以图12的程序框图来图示储存在ECU 140的ROM中的制动效果特性控制程序。将参照该程序框图来描述此一程序。本程序的与第1实施例中相同的方面将被简要地描述。
本程序从S101开始,在该步骤中从制动总泵压力传感器90收到制动总泵压力信号。然后,实施S102以便判定由制动总泵压力信号所代表的制动总泵压力PM是否高于基准值PM0。如果在当前执行循环中,制动总泵压力PM不高于基准值PM0,则得到一个否定判断(否),而控制流程进到S103以便产生给压力控制阀22的螺线管74和进流控制阀138的螺线管116断电的信号,以及一个用来使泵电动机114关机的信号。于是,本程序的一个执行循环结束。
另一方面,如果制动总泵压力PM高于基准值PM0,则在S102中得到一个肯定判断(是),而控制流程进到S104,以便计算制动总泵压力PM与制动分泵压力PB之间的一个目标压差ΔP。然后,实施S105,以便根据所计算的目标压差来计算将要向压力控制阀22的螺线管74施加的一个电流I。然后实施S106,以便进行压力控制阀22的螺线管74的电流控制,在该电流控制中向螺线管74施加所计算的电流I。然后,控制流程进到S107,以便产生一个用来开动泵电动机114的信号。
然后,实施S108,以便判定是否进行防抱死制动压力控制运行。如果未进行防抱死制动压力控制运行,则得到一个否定判断(否),而控制流程进到S109,以便产生一个用来给进流控制阀138的螺线管116通电的信号,也就是,一个用来打开进流控制阀138的信号。结果,从制动总泵14输出的液体被供给到泵16而没有压力降低,借此适当地实现制动效果特性控制。于是,本程序的一个执行循环结束。
如果进行防抱死制动压力控制运行,则在S108中得到一个肯定判断(是),而控制流程进到S110,以便估计贮液室132中所存在的而且可以被泵16泵送的液体量,也就是说,得到保留在贮液室132中的液体的估计量。然后,实施S111,以便判定保留在贮液室132中的液体的估计量是否为零,也就是说,判定可以被泵16泵送的液体在贮液室132中是否不存在。如果保留在贮液室132中的液体量不为零,则得到一个肯定判断(否),而控制流程进到S112,以便产生一个用来给进流控制阀138的螺线管116断电的信号,也就是,一个用来关闭进流控制阀138的信号。如果保留在贮液室132中的液体量为零,则在S111中得到一个肯定判断(是),而控制流程进到S109,以便产生一个用来打开进流控制阀138的信号。在以上两种情况下,本程序的一次执行循环结束。
在以上所描述的本实施例中,从制动总泵14输出的液体,在被泵16加压并供给到制动分泵10以便提高制动分泵10中的液体压力之前不被降低。由于泵16工作以便把制动总泵压力提高到想要的制动分泵压力,所以作用在泵电动机114上的负载减小,而泵电动机的规格和工作噪声可以相应地减小,同时提高了泵电动机114的初期工作响应,延长了泵电动机114的使用寿命。
从对本实施例的以上说明将会明白,压力提高阀40和压力降低阀50相当于“电磁液体压力控制装置”,同时这些阀40、50以及ECU 140的用来执行防抱死制动压力控制程序的部分相当于“自动液体压力控制装置”,而且液体供给通路130、单向阀134、进流控制阀138以及ECU 140的用来实施图11的步骤S102、S103和S108~S112的部分相当于“液体供给装置”。
然后,将描述本发明的第3实施例。
图13示出本实施例的机械配置。此一实施例在与压力控制阀有关的元件方面与第1实施例不同,而在其他元件方面则与第1实施例相同。因而,将仅详细描述与压力控制阀有关的元件。
一个压力控制阀150适于用机械方法控制制动总泵压力与制动分泵压力之间的关系。
压力控制阀150带有一个壳体150,如图14中所示。此一壳体152带有在其中形成的阶梯缸孔154。缸孔154在其大直径部分与制动总泵一侧相连通,而在其小直径部分与制动分泵一侧相连通。一个活塞156被可滑动地收容在缸孔154中。活塞156也是阶梯的,而活塞156的大直径部分和小直径部分分别基本上气密地和可滑动地配合于缸孔154的大直径部分和小直径部分。在活塞156收容在缸孔154中的情况下,在壳体152中形成,在制动总泵一侧的第1液体腔160,在制动分泵一侧的第2液体腔162,以及布置在缸孔154与活塞156的台肩端面之间的大气压力腔164。活塞156的大直径部分168具有承受第1液体腔160中的第1液体压力P1的受压面积S1,同时活塞156的小直径部分170具有承受第2液体腔162中的液体压力P2的受压面积S2(<S1)。在大气压力腔164中,布置了一个弹簧172形式的弹性构件,致使弹簧172被夹在壳体152与活塞156之间并被压缩,以便用一个力F3沿使大气压力腔164的体积增加的方向,也就是说,沿着一个朝着未工作位置—在该位置上大直径部分168靠在缸孔154的大直径部分的底部—的方向,把活塞156偏置。活塞156的完全内缩位置(未工作位置)取决于活塞156的大直径部分168的端面与缸孔154的大直径部分的底部的靠紧接触,而活塞156的完全前行位置则取决于活塞145的台肩表面与缸孔162的台肩表面的靠紧接触。
穿过活塞156形成一个连通通路174,用以在第1液体腔170与第2液体腔162之间连通。连通通路174由一个截止阀176来打开和关闭。截止阀176包括一个阀芯178、一个阀座180、一个用来确定阀芯178最接近阀座180的位置的最近位置止动构件181、以及一个弹簧182形式的弹性构件,该弹簧把阀芯178朝着上述最近位置偏置。阀座180可以作为一个整体随着活塞156运动,并被制成面对第2液体腔162。最近位置止动构件181固定于壳体152。也就是说,截止阀176被这样改装,即阀芯178与阀座180的相对运动由活塞156来控制。
然后,将参照图14来说明压力控制阀150的工作。
当该制动系统处于未工作状态时,在该状态中未进行制动效果特性控制而液体未从泵16向第2液体腔162输出,在泵16静止(当制动系统处于未进行制动效果特性控制的状态时)的情况下,活塞156被置于图14中(a)所示它的完全内缩位置,阀芯78从阀座180离座,所以连通通路174打开。
当在此一状态下操作制动系统而第1液体压力P1被制动总泵14提高时,由于连通通路174打开,所以第2液体压力P2随着第1液体压力P1而升高。结果,活塞156受到一个轴向力(=F1-F2),该轴向力等于一个基于第1液体压力P1的力F1(第1压力P1×受压面积S1)减去一个基于第2液体压力P2(在此一状态下它等于P1)的力F2(第2压力P2×受压面积S2)。
如果,作为制动操作力随后的加大的结果,第1液体压力P1,也就是第2液体压力P2,升高到一个值,在该值下作用在活塞156上的轴向力超过弹簧172的偏置力F3,也就是说,升高到一个值,在该值下建立起由公式P1×(S1-S2)≥F3所表达的关系,则活塞156从完全内缩位置前行,而阀座180随着活塞156运动,所以已经处在最接近阀座180的位置的阀芯178归座于阀座180上。结果,连通通路174关闭。当活塞156从阀芯178归座于阀座180上的位置再前行一小段距离时,活塞156就到达它的完全前行位置,在该位置上活塞56的台肩表面进入与壳体152的台肩表面靠紧接触,所以阻止活塞156继续前行。于是,在完全前行位置上活塞的台肩表面靠在其上的壳体152的台肩表面提供了一个前行位置止动构件184。
当活塞156处于它的完全前行位置时,第1和第2液体压力P1、P2沿相反方向作用于阀芯178。当第1液体压力P1被弄成高于第2液体压力P2(假定弹簧180的弹性力小得可以忽略)时,阀芯178离开阀座180内缩,所以连通通路174再次打开,允许液体从第1液体腔160向第2液体腔162流动,借此第2液体压力P2随着第1液体压力P1升高,致使第2液体压力P2随着第1液体压力P1升高。
于是,当未进行制动效果特性控制时,压力控制阀150的功能基本上被前行位置止动构件184所阻止,所以制动分泵10中的液体压力等于制动总泵14中的液体压力。
接下来将描述当在从启用了的泵16向第2液体腔162输出液体的情况(当制动系统处于进行制动效果特性控制的状态时)下,在制动施加期间进行制动效果特性控制时,压力控制阀150的工作。
在此一状态下,当第2液体压力P2被弄成高于第1液体压力P1时,首先,阀芯178归座于阀座180。随着第2液体压力P2继续升高,阀芯178随着活塞56从完全前行位置内缩。在此一状态下,阀芯178和活塞156运动到由下式所表达的力平衡的状态:
P1×S1=P2×S2+F3
因而,第2液体压力P2由下式来表述:
P2=P1×(S1/S2)-F3/S2
于是,制动分泵10中的液体压力被控制成以一个量P1×{(S1/S2)-1}-F3/S2高于第1液体压力P1,也就是说,高于制动总泵压力PM。
当活塞156内缩得超过阀芯178最接近阀座180的位置时,作为第2液体压力P2由泵16的工作继续提高的结果,允许液体从第2液体腔172向第1液体腔160流动,所以阻止第2液体压力P2升高,借此第2液体压力P2保持于由上式所表达的值。也就是说,从泵16输出的液体经由压力控制阀150返回到制动总泵14,所以第2液体压力P2保持于由上式所表达的值。
从上式将会明白,第2液体压力P2等于第1液体压力乘以一个通过把活塞156的大直径部分168的受压面积S1除以小直径部分170的受压面积S2所得到的值(假定弹簧力F3小得可以忽略)。因此,制动总泵压力PM与制动分泵压力PB之间的关系是这样的,即当泵电动机工作时,制动分泵压力PB以比当泵电动机未工作时要高的比率随着制动总泵压力PM升高,如图15(a)的曲线图中所示。制动操作力F与车体的减速度值G之间的关系是这样的,即当泵电动机工作时,减速度值G以比当泵电动机未工作时要高的比率随着制动操作力F增加,如图15(b)的曲线图中所示。然而,减速度值G的增加率在达到助力器30的助力极限之前和之后有所不同。
应该指出,在本实施例中,作为可动构件的阀芯178为了归座于作为固定构件的阀座180上(在完全前行位置)的运动方向,与在踏下制动踏板32时,由于液体从制动总泵14向制动分泵10流动而作用在可动构件上的液体力引起的可动构件的运动方向相反,所以在踏下制动踏板32时,没有压力控制阀150被作用在可动构件上的液体力所关闭的可能性。因而,与第1和第2实施例不同,本实施例没有一个带有旁通压力控制阀150的单向阀的旁通通路。
图16示出本实施例的电气配置。在本实施例中,其中压力控制阀150与第1实施例中不同,是用机械方法操作式,仅有压力提高阀40和压力降低阀50的螺线管116是用电气方法来控制的。
以图17的程序框图来图示储存在ECU 194的计算机的ROM中的制动效果特性控制程序。本程序从S201开始,以便读取从制动总泵压力传感器80收到的制动总泵压力信号。然后,实施S202,以便判定由制动总泵压力信号所代表的制动总泵压力PM是否高于基准值PM0。如果在程序的当前执行循环中制动总泵压力PM不高于基准值PM0,则得到一个否定判断(否),而控制流程进到S203,以便产生一个用来使泵电动机114关机的信号。另一方面,如果在当前循环中制动总泵压力PM高于基准值PM0,则在S202中得到一个肯定判断(是),而控制流程进到S204,以便产生一个用来使泵电动机114关机的信号。在本实施例中,只有泵电动机114在制动效果特性控制中是用电气方法来控制的。
虽然本实施例适于根据制动总泵14中的液体压力来开始制动效果特性控制,但是也可以当满足任何其他条件时,例如,当作为制动操作构件的制动踏板32被与高于寻常的速率操作时,开始制动效果特性控制。
然后,将描述本发明的第4实施例。
图18示出本实施例的机械配置。本实施例与第2实施例的区别在于,用第3实施例中所使用的用机械方法操作的压力控制阀150来代替压力控制阀22。于是,本实施例包括在其他方面使用共同元件的第2和第3实施例的特征的组合,而且将不提供此一实施例的详细描述。
然后,将描述本发明的第5实施例。
图19示出此一实施例的机械配置。
在以上所有实施例中,其中可以通过利用泵16把制动分泵压力弄成高于制动总泵压力,这都可以改善制动效果,同时避免可能由于助力器30的助力极限随着助力器30的伺服比的提高而降低所产生的缺点。然而,应该指出,助力器30的伺服比的提高意味着助力器30在制动分泵压力的提高中贡献的程度提高,并且应该指出,开始制动效果特性控制的时刻取决于受助力器30的影响的制动分泵压力。另一方面,不能说助力器30总也不会失效。例如,如果助力器30失效,则制动总泵压力PM不会超过基准值PM0,而制动力不仅由于助力器30失效,而且由于无法开始制动效果特性控制而减小。有鉴于此,本实施例使用用电磁方法来控制的压力控制阀22,以便控制制动总泵压力与制动分泵压力之间的关系,致使制动分泵压力高于制动总泵压力的压差不仅取决于制动操作力F,而且取决于助力器30是否出故障。
本实施例的特征在于,制动分泵压力所高出的压差还取决于助力器30是否出故障。也就是说,通过引进此一特征技术,第1实施例被改装成本实施例。因此,此一实施例带有一些与第1实施例的那些相同的元件,并且用与第1实施例中所使用的相同的标号来标识。将不提供这些元件的详细描述,而将仅详细描述第2实施例所特有的元件。
在其中助力器30为真空式的本实施例中,根据助力器30中的真空压力来判定助力器30是否出故障。为此,除了图2和图4中所示的第1实施例的元件之外,本实施例使用一个真空压力传感器200,如图19和图20中所示。真空压力传感器200探测一个真空压力PV,并且向ECU 210施加一个代表真空压力PV的真空压力信号。
以图21的程序框图来图示储存在ECU 210的ROM中的制动效果特性控制程序。虽然将参照图21来详细描述此一程序,但是与第1实施例制动效果特性控制程序(图5)中相同的步骤将被简要地描述。
本程序从S301开始,以便读取从制动总泵压力传感器90收到的制动总泵压力信号。然后,实施S302,以便读取从真空压力传感器200收到的真空压力信号。然后,控制流程进到S303,以便判定由真空压力信号所代表的真空压力PV的绝对值是否小于一个阈值PV0,也就是说,判定助力器30是否能够正常地实现助力作用。如果在此一控制循环中真空压力PV的绝对值不小于阈值PV0,则得到一个否定判断(否),而控制流程进到S304,以便判定助力器30处于正常状态,并把基准值PM0设定成正常值PMN。如果在当前控制循环中真空压力PV的绝对值小于阈值PV0,则在S303中得到一个肯定判断(是),而控制流程进到S305,以便判定助力器30处于出故障状态,并把基准值PM0设定成低于正常值PMN的特殊值PMS。例如,特殊值PMS为零。于是,当助力器30出故障时,基准值PM0被设置成比当助力器30正常时要低,所以更容易开始制动效果特性控制,以便当助力器出故障时提高制动分泵压力。
在任何情况下,控制流程然后进到S307,以便判定制动总泵压力PM是否高于基准值PM0。如果在当前控制循环中制动总泵压力PM不高于基准值PM0,则得到一个否定判断(否),而控制流程进到S307以便给压力控制阀22的螺线管74断电并把泵电动机114关机。于是,本程序的一次执行循环结束。
如果在本控制循环中制动总泵压力PM高于基准值PM0,则在S306中得到一个肯定判断(是),而控制流程进到S308,以便计算制动分泵压力PB与制动总泵压力PM的目标压差ΔP。更具体地说,当助力器正常时,在制动总泵压力PM处于零与正常值PMN之间的范围之内时,目标压差ΔP为零,并从正常值PMN起随着制动总泵压力PM的升高而线性地增加,如图22(a)中所示。另一方面,当助力器出故障时,目标压差ΔP从零开始随着制动总泵压力PM的升高而线性地增加,如图22(b)中所示。然后,实施S309,以便根据所计算的目标压差ΔP来计算电流值I。接着,控制流程进到S310以便向压力控制阀22的螺线管74施加想要的电流I。然后,实施S311以便开动泵电动机311。于是,本程序的一次执行循环结束。
因而,在本实施例中,当助力器30出故障时制动分泵的降低量被减至最小。例如,当助力器出故障时制动分泵压力可以提高到与当助力器正常时基本上相同的值,所以提高了制动系统的工作可靠性。
虽然通过把制动分泵压力也取决于助力器30是否出故障这一特征加在第1实施例上而得到本实施例,但是该特征可以同样地加在以上数个实施例和以下数个实施例上。
从本实施例的以上说明将会明白,其中助力器30中的真空压力PV的绝对值小于阈值PV0的场合相当于“其中助力器不能正常工作以便实现助力作用的场合”,而且真空压力传感器200和ECU 210的用来实施图21的S303~S305的部分相当于“助力异常后控制机构”。还将会明白,ECU 210的实施S303~S305和S308~S310的部分提供一个“助力器出故障后磁力控制装置”,用以控制由压力控制阀22所产生的磁力,以便避免由于助力器30的助力功能异常所引起的制动分泵压力的降低。
然后,将描述本发明的第6实施例。
图23示出本实施例的机械配置。本实施例在机械配置方面与图10的第2实施例基本上相同,只是第2实施例适于进行制动效果特性控制以便通过利用泵16来提高制动分泵压力,而本实施例适于靠BA控制来提高制动分泵压力。该“BA控制”是在紧急制动期间进行的,以便避免制动系统由于驾驶员的制动操作力F的不足而不能提供所需的车体减速度值。在BA控制中,如图42中所示,通过补偿制动力F与车体减速度G之间的基本关系,针对制动操作力F的给定值提高制动分泵压力,以便提高车体减速度G。
为此,本实施例设有操作速度传感器230形式的制动操作状态探测机构,用以探测起着制动操作构件的作用的制动踏板32的操作状态,如图23和图24中所示。操作速度传感器230探测操作速度并向ECU 240施加一个代表所探测的操作速度的操作速度信号。例如,操作速度传感器230包括一个用来探测制动踏板32的操作位置的传感器,以及一个运算电路,用以计算作为制动踏板32的操作速度的一个速率,操作位置以该速率变化。
为了在本实施例中进行BA控制,ECU 240的计算机的ROM中储存了以图25的程序框图所图示的BA控制程序。
本程序从S401开始,以便读取从操作速度传感器230收到的操作速度信号。然后,实施S402,以便判定车辆驾驶员是否需要施加紧急制动。此一判定根据由操作速度信号所代表的操作速度来作出。例如,当操作速度高于一个预定阈值时探测到紧急制动操作。如果未探测到紧急制动操作,则得到一个否定判断(否),而控制流程进到S403,以便产生一个用来给压力控制阀22的螺线管74断电的信号,一个用来使泵电动机114关机的信号,以及一个用来给进流控制阀138的螺线管116断电的信号而关闭此一阀。于是,本程序的一次执行循环结束。
如果探测到紧急制动操作,则在S402中得到一个肯定判断(是),而控制流程进到S404,其中将要向压力控制阀22的螺线管74施加的电流被设定成一个预定电流值IEB,该电流值适合于对车辆施加紧急制动。例如,电流值IEB被这样确定,即作为BA控制的结果,制动分泵中的液体压力高到开始防抱死制动压力控制运行。进而,电流值IEB被这样确定,即制动分泵10与制动总泵14之间产生压差。然后,实施S405,以便向压力控制阀22的螺线管74施加电流I。接着,控制流程进到S406,以便产生一个用来开动泵电动机114的信号,以及一个用来给进流控制阀138的螺线管116通电的信号而打开此一阀。结果,制动分泵10中的液体压力升高到高于制动总泵压力的值,而且防抱死制动压力控制运行终于开始,以便以尽可能短的车辆行驶距离使车辆停下来。
应该指出,本实施例中的BA控制可以用于以上第2至第5实施例的机械配置和以下数个实施例的机械配置。进而,BA控制的特征可以与第1至第5实施例和以下数个实施例中的制动效果特性控制的特征一起提供。在后一种情况下,当驾驶员的制动操作不要求紧急制动时,选择并进行制动效果特性控制,而当驾驶员的制动操作要求紧急制动时,选择并进行BA控制。
从本实施例的以上说明将会明白,驾驶员以高于预定值来操作制动踏板32相当于“制动操作构件被车辆驾驶员操作,以便对车辆施加紧急制动的状态”。还将会明白,操作速度传感器230和ECU 240的用来实施图25中的步骤S401~S403和S406的部分相当于“紧急制动操作后控制机构”,而ECU 240的实施步骤S401、S402、S404和S405的部分提供“紧急制动操作后磁力控制装置”,用以在紧急制动期间进行BA控制,以便补偿制动操作力F的不足。
接下来将描述本发明的第7实施例。
图26示出此一实施例的机械配置。在所有这些实施例都是各带有两个制动子系统的防抱死式交叉制动系统方面,本实施例与所有以上实施例相同。然而,本实施例与以上实施例的不同在于,液压回路配置和控制阀配置。本实施例中将使用与以上实施例中所使用的相同的标号来标识相同的元件,并且将不提供这些元件的详细描述。将仅详细描述本实施例所特有的元件。
将作为例子描述本制动系统的两个制动子系统中的一个。制动总泵14的压力腔之一经由主液体通路300连接于用于前左轮FL的制动分泵10和用于后右轮RR的制动分泵10。主液体通路300包括一个主通路302和两个连接于主通路302的分支通路304、306。用于前左轮FL的制动分泵10连接于分支通路304的末端,而用于后右轮RR的制动分泵10连接于另一个分支通路306的末端。在主通路302中,设置了与第1、第2、第5和第6实施例中所设置的相同的压力控制阀22。压力控制阀22是用电磁方法来控制的,以便控制制动总泵压力与制动分泵压力之间的关系。
在分支通路307中,按描述的顺序设置了第1螺线管操作阀310和第2螺线管操作阀。这些螺线管操作阀310、312都是常开的螺线管操作的截止阀。贮液室通路314连接于分支通路的第1和第2螺线管操作阀310、312之间的部位。在贮液室通路314的末端,连接着与第2实施例中所设置的相同的贮液室132。在贮液室通路314中,设置了第3螺线管操作阀316。此一第3螺线管操作阀316是常闭的螺线管操作的截止阀。
贮液室132经由泵通路316连接于泵16的吸入侧,而泵16的输出侧经由分支通路320连接于分支通路306的第1螺线管操作阀310与分支通路306至贮液室通路314的连接点之间的部位。泵16设有吸入阀62和输出阀64。
像第2和第4实施例中一样,设置了液体供给通路130以便把主通路302的制动总泵14与压力控制阀22之间的部位,连接于泵通路318的吸入阀62与贮液室132之间的部位。像第2和第4实施例中一样,在泵通路318的它至辅助通路130与贮液室通路314的连接点之间的部位设置了单向阀134。单向阀134阻止液体从制动总泵14向贮液室132流动。于是,本实施例也适于从制动总泵14直接向泵16的吸入侧供给液体,而液体不被一度储存在贮液室132中。
在液体供给通路130中,设置了进流控制阀324。像第2和第4实施例中一样,此一进流控制阀324是用电磁方法来控制的。与这些实施例中的流动控制阀不同,进流控制阀324是常开的。出于以下理由把进流控制阀324设计成常开的:也就是说,第2实施例中的流动控制阀138是常闭的,并且仅在进行制动效果特性控制时打开。在制动系统运行期间,只有主通路18始终可以用来从制动总泵14向制动分泵10供给工作液体。设置在此一主通路18中的压力控制阀22在踏下制动踏板32时可能被作用在阀芯70形式的可动构件上的液体力所关闭。为了即使在压力控制阀22关闭时也允许液体从制动总泵14向制动分泵10流动,设置了设有单向阀84的通路82来旁通压力控制阀22。另一方面,在制动系统运行期间,即使在压力控制阀关闭时,常开的进流控制阀324也允许液体从制动总泵14经由液体供给通路130、进流控制阀324、泵16、辅助通路320、以及分支通路306、304的部分向两个制动分泵10流动,而不论是否进行制动效果特性控制。常开的进流控制阀324消除了旁通压力控制阀22并设有单向阀的通路的设置。于是,使用与第2实施例中所使用的相同的压力控制阀22的本实施例,利用常开的进流控制阀324,以便消除旁通压力控制阀22并设有单向阀的通路。
虽然所有以上实施例在相同的制动子系统中都包括用于两个制动分泵10中的每一个的压力提高阀40和压力降低阀50,但是本实施例利用与以上实施例的这些不同的控制阀配置,来减少控制阀的数目。也就是说,为了控制两个制动分泵10中的液体压力,设置了第1、第2和第3螺线管操作阀310、312、316。
详细地说,用于前左轮FL的制动分泵10中的液体压力,通过打开第1螺线管操作阀310并关闭第2和第3螺线管操作阀312和316来提高,通过关闭第1螺线管操作阀310来保持于同一值,以及通过打开第1和第3两个螺线管操作阀310和316并关闭第2螺线管操作阀312来降低。另一方面,用于后右轮RR的制动分泵10中的液体压力,通过打开第2螺线管操作阀312并关闭第3螺线管操作阀316来提高,通过关闭第2螺线管操作阀312来保持于同一值,以及通过打开第2和第3两个螺线管操作阀312和316来降低。在本实施例中,当用于前左轮FL的制动分泵10中的液体压力需要降低时,该制动分泵10中的液体压力可以通过关闭第2螺线管操作阀312来单独地降低。当用于后右轮RR的制动分泵10中的液体压力需要降低时,该制动分泵10中的液体压力可以通过关闭第1螺线管操作阀310来单独地降低。于是,虽然本实施例对于用于前左轮FL和用于后右轮RR的制动分泵10使用同一个贮液室通路314,但是每个制动分泵10中的液体压力可以单独地降低。
还应该指出,所有以上实施例都被这样改装,即在防抱死制动压力控制运行期间,在未探测到制动效果特性控制的同时,压力控制阀22、150处于允许液体从制动总泵14向制动分泵10流动的状态,除非泵16的输出压力高于制动总泵压力,液体不能从泵16输出。另一方面,在本实施例中,在防抱死制动压力控制运行期间,压力控制阀22阻止液体从制动总泵14向制动分泵10流动,所以即使当输出压力不高于制动总泵压力时,液体也能从泵16输出。因而,本实施例适于,在防抱死制动压力控制运行期间,即使未进行制动效果特性控制,也控制给压力控制阀22的螺线管74通电的电流,使阀芯70归座于阀座72上。
图27示出本实施例的电气配置。
虽然第2实施例需要用于每个制动子系统的六个螺线管操作阀,以便既进行防抱死制动压力控制运行又进行制动效果特性控制,但是在本实施例中,五个螺线管操作阀就足够了。另外,每个制动子系统中的两个制动分泵10中的液体压力可以彼此独立地提高、保持和降低。于是,本实施例能够以较小的螺线管操作阀数目彼此独立地控制制动分泵中的液体压力。
用来控制已经描述的五个螺线管操作阀中的压力控制阀22和进流控制阀324的程序储存在ECU 330的ROM中。以图28的程序框图来图示此一程序。压力控制阀22不仅卷入制动效果特性控制,而且在防抱死制动压力控制运行期间需要实现把制动分泵10从制动总泵14断开的功能。因此,本程序包括一个用来在防抱死制动压力控制运行期间控制压力控制阀22的部分,以及一个与制动效果特性控制有关的部分。该程序还包括一个用来在防抱死制动压力控制运行期间控制泵电动机114的部分。虽然将要描述本程序的内容,但是将仅简要地描述与第2实施例中相同的步骤。
首先,将描述子系统的一种运行,其中既没有进行制动效果特性控制,也没有进行防抱死制动压力控制运行。
在此一情况下,首先实施S501,以便读取从制动总泵压力传感器80收到的制动总泵压力信号。然后,实施S502以便判定由制动总泵压力信号所代表的制动总泵压力PM是否高于基准值PM0。由于假定在当前控制循环中在制动总泵压力PM不高于基准值PM0的情况下未进行制动效果特性控制,所以得到一个否定判断(否),而控制流程进到S503,以便判定是否进行防抱死制动压力控制运行。由于假定在此一控制循环中未进行防抱死制动压力控制运行,所以得到一个否定判断(否),而控制流程进到S504以便产生一个用来给进流控制阀324的螺线管断电的信号(以便打开阀324),和一个用来使泵电动机114关机的信号。于是,本程序的一个执行循环结束。
下面将描述一种运行,其中进行制动效果特性控制而没有防抱死制动压力控制运行。
在此一情况下,在S502中得到一个肯定判断(是),而控制流程进到S505以便计算制动总泵压力PM与制动分泵压力PB之间的目标压差ΔP。然后,实施S506以便根据目标压差ΔP来计算目标螺线管电流I。接着,控制流程进到S507以便根据目标螺线管电流来控制将要向压力控制阀22的螺线管74施加的电流。然后,实施S508以便开动泵电动机114。接着,实施S509以便判定是否进行防抱死制动压力控制运行。由于假定在此一控制循环中不进行防抱死制动压力控制,所以得到一个否定判断(否),而控制流程进到S510以便产生一个用来给进流控制阀324的螺线管断电的信号,也就是说,一个用来打开进流控制阀324的信号。本程序的一次执行循环结束。
下面将描述一种运行,其中既进行制动效果特性控制又进行防抱死制动压力控制。
在此一情况下,在S502中得到一个肯定判断(是),而且像在以上情况下一样实施S505~S509。由于假定在此一控制循环中进行防抱死制动压力控制,所以在S508中得到一个肯定判断(是),而控制流程进到S511以便估计存在于贮液室132中并且可以被泵16泵送的液体量。然后,实施S512以便判定所估计的贮液室液体量是否为零。如果贮液室液体量不为零,则得到一个否定判断(否),而控制流程进到S513以便产生一个用来给进流控制阀324的螺线管通电的信号,也就是说,一个用来关闭进流控制阀324的信号。如果贮液室液体量为零,则在S512中得到一个肯定判断(是),而控制流程进到S510以便产生一个用来给进流控制阀324的螺线管断电的信号,也就是说,一个用来打开进流控制阀324的信号。在以上两种情况下,本程序的一次执行循环结束。
应该指出,在既进行制动效果特性控制又进行防抱死制动压力控制的场合,防抱死制动压力控制是在压力控制阀22的阀芯70归座于阀座72上的同时进行的,所以即使当输出压力低于制动总泵压力时,也可以从泵16输出液体。
然后,将描述一种运行,其中进行防抱死制动压力控制而没有制动效果特性控制。
在此一情况下,在S502中得到一个否定判断(否),同时在S503中得到一个肯定判断(是),而控制流程进到S514以便产生一个用来开动泵电动机114的信号。开动泵电动机114,以便在防抱死制动压力控制运行期间靠泵16的工作来提高每个制动分泵10中的液体压力。然后,实施S515以便判定在开始防抱死制动压力控制运行之后是否已经过去一段预定时间。如果预定时间尚未过去,则得到一个否定判断(否),而控制流程进到S516以便向压力控制阀22的螺线管74施加最大电流IMAX,所以阀芯70迅速地归座于阀座72上。如果在开始防抱死制动压力控制运行之后已经过去预定时间,则在S515得到一个肯定判断(是),而控制流程进到S517以便使将要向压力控制阀22施加的电流为零。
在刚开始防抱死制动压力控制运行之后,压力控制阀22的阀芯70的制动总泵一侧与制动分泵一侧之间的液体压差基本上为零,所以需要以一个大电流量给螺线管74通电,以便使阀芯70迅速地归座于阀座72上。在开始防抱死制动压力控制运行之后,一旦制动分泵10中的液体压力已经被降低,压力控制阀22的阀芯70的制动总泵一侧的液体压力就变成高于阀芯70的制动分泵一侧的液体压力,所以阀芯70无需由螺线管74所产生的磁力就保持归座于阀座72上。阀芯70靠制动总泵14与制动分泵10中的液体压力之间的压差而保持归座于阀座72上。因此,本实施例不适于在整个防抱死制动压力控制运行中把压力控制阀22的螺线管74保持在通电状态下,但是只要需要通电就给螺线管74通电,所以节省了电力消耗量。在防抱死制动压力控制运行期间,当由于制动踏板32的踏下量的减小,制动总泵压力与制动分泵压力之间的压差不能克服弹簧76的弹性力F3时,阀芯70从阀座72离座而制动分泵10中的液体压力被制动总泵14降低。
在以上两种情况下,接着实施S511以及后续的的步骤,所以只有在贮液室132没有储存可以被泵16泵送的液体的场合进流控制阀324才打开。
应该指出,本实施例有利地允许使用容量减小的泵16和泵电动机114,因为在制动效果特性控制期间,液体可以从制动总泵14向泵16的吸入侧直接供给而没有液体被一度储存在贮液室132中,而且因为在防抱死制动压力控制运行期间,泵16与制动总泵14彼此断开,所以当液体靠泵16返回主通路300时,泵16的输出压力不必高于制动总泵压力。
还应该指出,虽然已经描述的所有实施例均适于在存在助力器的情况下进行制动效果特性控制或BA控制,但是也可以在没有助力器的情况下进行制动效果特性控制或BA控制。
从对本实施例的以上说明将会明白,第1至第3螺线管操作阀310、312、316相当于“电磁液体压力控制装置”,而第1至第3螺线管操作阀310、312、316、贮液室132以及ECU 330的用来进行防抱死制动压力控制的部分相当于“自动液体压力控制装置”,同时ECU 330的用来实施图28的步骤S503至S517的部分相当于“自动磁力控制装置”。
然后,将描述本发明的第8实施例。
图29示出本实施例的电气配置。本实施例在机械配置方面是与第1实施例相同的,但是在电气配置方面与它不同。
如图中所示,本实施例与第1实施例不同,未设有制动总泵压力传感器80。ECU 340的计算机的ROM储存了以图30的程序框图来图示的制动效果特性控制程序。根据此一程序的制动效果特性控制是与作为制动操作力相关量的车体减速度值G有关地控制泵16。
详细地说,首先实施S551以便计算车体减速度值G。在本实施例中,在执行防抱死制动压力控制期间,根据由轮速传感器112所探测的每只车轮的转速来计算估计车速。在S551中,作为该估计车速的时间导数来计算车体减速度值G。图31是表示首先探测轮速最终计算车体减速度值G的过程的功能方框图。用于每只车轮的轮速传感器112的输出端连接于估计车速计算机构346的输入端,而此一估计车速计算机构346的输出端连接于车辆减速度计算机构348的输入端。ECU 340的实施S551的一部分相当于车辆减速度计算机构348。
然后,实施S552以便判定是否达到助力器30的助力极限,更具体地说,车体减速度值G是否超过一个基准值G0,该基准值是当达到助力器30的助力极限时预期建立的。如果在此一控制循环中车体减速度值G未超过基准值G0,则得到一个否定判断(否),而控制流程进到S553,在该步骤中进行结束制动压力提高控制的处理。详细地说,像在图5的S3中一样产生一个用来给压力控制阀22的螺线管74断电的信号,并产生一个用来使泵电动机114关机的信号。如果车体减速度值G超过基准值G0,则在S552中得到一个肯定判断(是),而控制流程进到S554以便进行制动压力提高控制。详细地说,根据车体减速度值G(作为一个与制动总泵压力PM相对应地的值)来计算目标压差ΔP,根据目标压差ΔP来计算螺线管电流I,压力控制阀22的螺线管74被断电,而泵电动机114被关机,像在图4的S4~S7中那样。在以上两种情况下,本程序的一次执行循环结束。
从对本实施例的以上说明将会明白,“制动操作力相关量传感器”不是作为一个专用的硬件元件设置的,而是以车辆减速度计算机构348的形式作为一个软件元件设置的。进而,关于是否需要制动压力提高控制的判定是根据车体减速度值G来进行的。
因此,其中与制动操作力有关地控制泵16的本实施例有利地可以提高制动压力,同时避免增加制动系统的尺寸和制造成本,而不用添加一个用来探测与制动操作力有关的量的专用的传感器。
从对本实施例的以上说明将会明白,车辆减速度计算机构348是“制动操作力相关量传感器”的一个例子,而ECU 340的用来实施图30的步骤S552的部分相当于“液体压力源控制装置”、“设定工作状态控制机构”、“助力极限后控制机构”以及“预定值后控制机构”。
接下来将描述本发明的第9实施例。
图32示出本实施例的电气配置。此一实施例在机械配置方面是与第1实施例相同的,但是在电气配置方面与它不同。
如图32中所示,与第1实施例不同,本实施例设有一个制动开关350。制动开关350探测制动踏板32的操作,并产生一个指明制动操作构件是否被操作的制动操作信号。在本实施例中,制动操作信号当制动操作构件被操作时处于‘通’状态,而当制动操作构件未被操作时处于‘断’状态。也就是说,制动开关350是“制动操作传感器”的一个例子,而后者是“制动操作力相关量传感器”的一个例子。ECU 352的计算机的ROM储存了以图33的程序框图来图示的制动效果特性控制程序。根据此一程序执行的制动效果特性控制是与制动总泵压力PM、制动操作构件的操作还是未操作以及车体减速度值G有关地控制泵16。
详细地说,首先实施S601以便判定制动总泵压力传感器80是否处于正常状态。例如,此一判定是通过判定制动总泵压力传感器80是否遭受电气断路或短路而作出的。如果未探测到这些故障,则制动总泵压力传感器80被判定为正常。如果在此一控制循环中制动总泵压力传感器80正常,则得到一个肯定判断(是),而控制流程进到S602以便读取从制动总泵压力传感器80收到的制动总泵压力信号,并进到S703以便判定是否达到助力器30的助力极限,更具体地说,由制动总泵压力信号所代表的制动总泵压力PM是否超过基准值PM0,该基准值是当达到助力器30的助力极限时预期建立的值。如果在此一控制循环中制动总泵压力PM未超过基准值PM0,则在S603中得到一个否定判断(否),而控制流程进到S604,在该步骤中进行结束制动压力提高控制的处理。如果制动总泵压力PM超过基准值PM0,则在S603中得到一个肯定判断(是),而控制流程进到S605以便进行制动压力提高控制。详细地说,根据制动总泵压力PM来计算目标压差ΔP,计算螺线管电流I,控制压力控制阀22的螺线管74,使泵电动机114关机,像在图4的S4~S7中那样。在以上两种情况下,本程序的一次执行循环结束。
虽然已经描述了其中制动总泵压力传感器80处于正常状态的运行,但是如果制动总泵压力传感器80不处于正常状态,则在S601中得到一个否定判断(否)。在此一情况下,实施S606以便像在图30的S551中那样计算车体减速度值G。然后,实施S607以便判定制动开关350是否‘通’,也就是说,制动操作构件是否被操作。如果在此一控制循环中制动开关未‘通’,则得到一个否定判断(否),而控制流程进到S608,在该步骤中进行结束制动压力提高控制的处理。另一方面,如果制动开关为‘通’,则在S607中得到一个肯定判断(是),而控制流程进到S609以便判定车体减速度值G是否超过基准值G0。在本实施例中,基准值G0被确定为当达到助力器30的助力极限时预期确立的车体减速度值G。也就是说,本实施例被这样改装,即在制动总泵压力传感器80出故障时,S703功能上被S609所代替。如果在当前的控制循环中车辆减速度值G未超过基准值G0,则得到一个否定判断(否),而控制流程进到S608,在该步骤中进行结束制动压力控制的处理。如果在当前的控制循环中车辆减速度值G超过基准值G0,则得到一个肯定判断(是),而控制流程进到S610以便进行制动压力提高控制。在以上两种情况下,本程序的一次执行循环结束。
从对本实施例的以上说明将会明白,制动总泵压力传感器80和制动开关350是作为“制动操作力相关量传感器”而设置的,而且有关是否需要进行制动压力提高控制的判定,在制动总泵压力传感器80正常的场合是根据制动总泵压力信号PM作出的,而在制动总泵压力传感器80出故障的场合是既根据制动操作构件的操作还是未操作又根据车体减速度值G作出的。
因此,本实施例即使当制动总泵压力传感器80出故障时,也能够准确地判定是否需要制动压力提高控制,并保证提高制动系统的工作可靠性。
从对本实施例的以上说明将会明白,ECU 352的用来实施步骤S601~S603、S606和S609的部分相当于“故障保护机构”,而车辆减速度计算机构348相当于“车辆减速度传感器”。
下面,将描述本发明的第10实施例。
图34示出本实施例的电气配置。本实施例在制动效果特性控制程序方面不同于图32和图33的第9实施例。制动效果特性控制程序储存在ECU 360的计算机的ROM中。
以图35的程序框图来图示制动效果特性控制程序。此一程序从S701开始以便读取从制动总泵压力传感器80收到的制动总泵压力信号。然后,实施S702以便判定是否达到助力器30的助力极限,也就是说,制动总泵压力PM是否超过上述基准值PM0。如果在此一控制循环中制动总泵压力PM未超过基准值PM0,则得到一个否定判断(否),而控制流程进到S703,在该步骤中进行结束制动压力提高控制的处理。于是,本程序的一次执行循环结束。
如果在此一控制循环中制动总泵压力PM超过基准值PM0,则在S702中得到一个肯定判断(是),而控制流程进到S704以便判定制动开关350是否处于正常状态。此一判定是以与针对图33的S601具体描述者类似的方式来进行的。如果在此一控制循环中制动开关350处于正常状态,则得到一个肯定判断(是),而控制流程进到S705以便判定制动开关350是否‘通’。如果在此一控制循环中制动开关350‘通’,则得到一个肯定判断(是),而控制流程进到S706以便进行制动压力提高控制。
如果在此一控制循环中制动开关350未处于正常状态,则在S704中得到一个否定判断(否),而控制流程进到S707以便像在图30的S707中那样计算车体减速度值G。然后,实施S708以便判定车体减速度值G是否超过基准值G0。在此一实施例中,基准值G0被确定成在制动操作构件的操作期间预期确立的车体减速度值G。例如,基准值G0被确定为0.3G。应该指出,本实施例被这样改装,即在当制动开关305出故障时,S703功能上被S708所代替。如果在此一控制循环中车体减速度值G未超过基准值G0,则得到一个否定判断(否),而控制流程进到S703,在该步骤中进行结束制动压力提高控制的处理。如果在此一控制循环中车体减速度值G超过基准值G0,则得到一个肯定判断(是),而控制流程进到S706以便进行制动压力提高控制。在以上两种情况下,本程序的一次执行循环结束。
从对本实施例的以上说明将会明白,制动总泵压力传感器80、制动开关350以及上述车辆减速度计算机构348是作为“制动操作力相关量传感器”而设置的,而且有关是否需要制动压力提高控制的判定,在制动开关350正常的场合,是根据制动总泵压力PM和制动操作构件的操作还是未操作作出的,而在制动开关350出故障的场合,根据制动总泵压力PM和车体减速度值G作出的。
因此,本实施例即使当制动开关350出故障时,也能够准确地判定是否需要制动压力提高控制,并保证提高制动系统的工作可靠性。
从对本实施例的以上说明将会明白,ECU 360的实施步骤S704、S705和S708的部分相当于”故障保护机构”,而车辆减速度计算机构348相当于“车辆减速度传感器”。
然后,将描述本发明的第11实施例。
图36示出本实施例的电气配置。此一实施例仅在制动效果特性控制程序方面不同于图2~图10中所示的第1实施例。此一制动效果特性控制程序储存在ECU 380的ROM中。
以图37的程序框图来图示制动效果特性控制程序。该程序从S801开始以便读取从制动总泵压力传感器80收到的制动总泵压力信号。然后,实施S802以便读取作为车速V从估计车速计算机构346收到的估计车速。然后,实施S803以便判定车辆是否处于静止状态。例如,如果车速V低于一个预定值(例如,5km/h),或者如果车速V低于该预定值而且如果车体减速度或加速度的绝对值小于一个预定值,则判定车辆处于静止状态。作为车速V的时间导数可以得到车体减速度或加速度。如果在此一控制循环中车辆未处于静止状态,则得到一个否定判断(否),而控制流程进到S804,在该步骤中制动总泵压力PM的基准值PM0被设定成一个预定值A,超过该基准值就进行制动压力提高控制。另一方面,如果在此一控制循环中车辆处于静止状态,则得到一个肯定判断(是),而控制流程进到S805,在该步骤中基准值PM0被设定成一个预定值B。预定值A等于第1实施例中所使用的基准值PM0,而预定值B大于预定值A,如图38中所示。因此,当车辆处于静止状态时,基准值PM0被设定成比当车辆未处于静止状态时要大,所以当车辆处于静止状态时,制动总泵压力PM比当车辆未处于静止状态时更不容易超过基准值PM0,借此当车辆处于静止状态时更不容易开始制动压力提高控制。
在以上两种情况下,接着实施S806以便判定制动总泵压力PM是否超过基准值PM0。如果在此一控制循环中制动总泵压力PM未超过基准值PM0,则得到一个否定判断(否),而控制流程进到S807,在该步骤中进行结束制动压力提高控制的处理。如果在此一控制循环中制动总泵压力PM超过基准值PM0,则得到一个肯定判断(是),而控制流程进到S808以便进行制动压力提高控制。在以上两种情况下,本程序的一次执行循环结束。
因此,其中当车辆处于静止状态时更不容易开始制动压力提高控制的本实施例,适于当车辆处于静止状态,在该状态下工作噪声更容易被听到时,避免产生泵16、泵电动机114等的工作噪声。于是,本实施例具有降低车辆中的噪声的优点。
还应该指出,本实施例被这样改装,即在启用泵16之后,泵16接收从制动总泵14输出的液体。在此一配置中,在车辆驾驶员操作制动踏板32的力保持恒定的同时,制动踏板32的操作位置倾向于被降低。然而,其中在车辆的静止状态下不容易启用泵16的本实施例,使得有可能避免制动踏板32的操作位置的这种降低,借此防止制动操作构件的操作感觉的恶化。
从对本实施例的以上说明将会明白,ECU 380的实施图37的步骤S802和S803的部分相当于“车辆静止状态探测机构”,而ECU 380的有选择地实施步骤S804和S805的部分相当于“工作起始控制机构”和“基准值确定机构”。
然后,将描述本发明的第12实施例。
图39示出本实施例的总体配置。此一实施例设有与所有以上实施例中的那些都不同的“液体流动控制装置”和“压力改变装置”。在其他方面,本实施例在机械配置和电气配置上与所有以上实施例相同。
本实施例设有螺线管操作阀400,该螺线管操作阀设置在主通路18中,并带有一个根据通电时向它施加的电流而产生一个磁力的螺线管。螺线管操作阀400具有根据由螺线管所产生的磁力有选择地确立的第1状态和第2状态。置于第1状态的螺线管操作阀400允许液体在制动总泵14与制动分泵10之间双向流动。置于第2状态的螺线管操作阀400阻止至少液体沿着从制动分泵10向制动总泵14的方向的流动。本实施例还设有一个控制电路502,用以控制将要向螺线管操作阀400的螺线管施加的电流。控制电路502适于控制将要向螺线管施加的电流的负载比,以便控制液体从作为液体压力源的泵16向制动总泵14和制动分泵10的分配,致使制动总泵14与制动分泵10之间的液体压差符合目标值。
在上述的本实施例中的,螺线管操作阀400是“液体流动控制阀”的一个例子,而控制电路402是“压力改变装置”的一个例子。
然后,将描述本发明的第13实施例。
图40示出本实施例的总体配置。本实施例设有与上述第12实施例中的那些不同的“液体流动控制装置”和“压力改变装置”。
本实施例设有上述螺线管操作阀400,而且还设有用来控制螺线管操作阀400的控制电路410。控制电路410适于在把螺线管操作阀400保持在阻止液体从制动分泵10向制动总泵14流动的状态的同时,控制将要向泵电动机114施加的电流的负载比,以便制动总泵14与制动分泵10之间的液体压差符合目标值。
在上述的本实施例中,螺线管操作阀400是“液体流动控制装置”的另一个例子,而控制电路410是“压力改变装置”的另一个例子。
然后,将描述本发明的第14实施例。
图41示出本实施例的总体配置。此一实施例设有与上述第13实施例中的那些不同的“流动控制装置”和“压力改变装置”。
本实施例设有与上述螺线管操作阀类似的第1螺线管操作阀418,本实施例还设有第2螺线管操作阀420,该螺线管操作阀连接于泵16的吸入侧,并带有一个根据通电时向它施加的电流而产生一个磁力的螺线管。第2螺线管操作阀420具有分别允许和阻止液体流进泵16的状态,这些状态根据螺线管的磁力有选择地确立。进而,本实施例设有控制电路422,用以控制这些第1和第2螺线管操作阀418、420。控制电路422适于在把第1螺线管操作阀418保持在它的阻止液体从制动分泵10向制动总泵14流动的状态的同时,控制将要向第2螺线管操作阀520的螺线管施加的电气控制的负载比,以便控制泵16的液体吸入量并借此控制泵16的液体输出量,致使制动总泵14与制动分泵10之间的液体压差符合目标值。
在上述的本实施例中,第1螺线管操作阀418是“液体流动控制装置”的又一个例子,而第2螺线管操作阀420和控制电路422配合而构成“压力改变装置”的又一个例子。
应该指出,图10、18、23和26的以上实施例的每一个中的进流控制阀138可以被用作上述第2螺线管操作阀420,所以像在本实施例中一样,可以控制进流控制阀138的负载比,以便进行制动分泵10的压力提高控制。
然后,将描述本发明的第15实施例。
图47示意地示出此一实施例的总体配置。此一制动系统带有一个作为用于,用来施加制动以便阻碍车轮的转动的制动分泵10的液体压力源的制动总泵14。在制动总泵14与作为制动操作构件的制动踏板32之间,连接着一个真空助力器517。制动总泵14与制动分泵10靠主通路18彼此连接。主通路18经由辅助通路20连接于泵16的输出侧。上述压力控制阀22连接于主通路18的制动总泵14与辅助通路20至主通路18的连接点之间的部位。如上所述,压力控制阀22当泵16未工作时,允许工作液体在制动总泵14与制动分泵10之间双向流动,而当泵16工作时,允许从泵16接收的液体返回到制动总泵14,致使泵16的输出压力根据制动总泵14中的液体压力而变化。为泵16设置一个电子控制单元(下文缩写为“ECU”)522。在由车辆驾驶员制动操作期间,当需要制动分泵10中所产生的液体压力高于制动总泵14中的液体压力时,ECU 522根据助力器压力相关量探测机构523和制动总泵压力相关量探测机构524的输出信号来启用泵16。
在图48中,示出本实施例的机械配置。本实施例的制动系统是带有适于用在四只车轮上的两个制动子系统的交叉式系统。此一制动系统具有用来实现防抱死制动压力控制运行的防抱死控制功能,其中泵16工作以便使工作液体在制动回路中循环。另外,本实施例被安排成在制动系统运行期间,利用泵16来实现制动效果特性控制。如上所述,鉴于真空助力器517具有助力极限,而实现制动效果特性控制,以便控制制动效果特性,即制动操作力F(车辆驾驶员用该制动操作力踏下制动踏板32)与车体的减速度值G之间的关系,以便车辆减速度值G以理想的速率(例如,既在达到真空助力器517的助力极限之前又在达到助力极限之后,以基本上恒定的速率)随着制动操作力F而增加。
如图48中所示,制动总泵14是一种串联式,带有两个彼此串联地可滑动地布置在壳体中,以便在各自的活塞前边形成两个彼此独立的压力腔的压力活塞14a、14b。此一制动总泵14经由真空助力器517连接于制动踏板32。以作用在制动踏板32上的踏下力的形式的制动操作力F,被真空助力器517放大并传递到压力活塞14a,该压力活塞是两个压力活塞14a、14b中的位于真空助力器517一侧的一个。
如图49中所示,真空助力器517带有一个空心壳体525。壳体525之内的内部空间被动力活塞526分隔成一个在制动总泵14一侧的负压腔526和一个在制动踏板32一侧的压力改变腔528。负压腔526保持与作为负压源的发动机进气管相连通。动力活塞526经由由橡胶材料制成的反作用圆盘529与布置在制动总泵14一侧的助力器活塞杆530相连接。助力器活塞杆与制动总泵14的压力活塞14a相连接,以便把动力活塞526的操作力传递到压力活塞14a。
一个阀机构531布置在负压腔527与压力改变腔528之间。根据动力活塞526与连接于制动踏板32的阀操作杆532之间的相对运动来操作阀机构531。阀机构531设有一个控制阀531a、一个气阀531b、一个真空阀531c以及一个控制阀弹簧531d。气阀531b与控制阀531a相配合把压力改变腔528有选择地向大气连通或从大气断开。气阀531b适于随着阀操作杆532整体地运动。控制阀531a被这样附着于阀操作杆532,致使控制阀531a被控制阀弹簧531d沿着归座于气阀531b的方向偏置。真空阀531c与控制阀531a相配合把压力改变腔528有选择地向负压腔527连通或从负压腔527断开,并且适于随着动力活塞526整体地运动。
当这样构成的真空助力器517未工作时,控制阀531a归座于气阀531b上并离开真空阀531c,所以压力改变腔527从大气断开并连通于负压腔527。在此一状态下;负压腔526和压力改变腔的压力528两者具有相同的负压(不高于大气压力)。另一方面,当真空助力器517工作时,阀操作杆532朝着动力活塞526运动,而控制阀531a最终归座于真空阀531c上,所以压力改变腔528从负压腔527断开。当阀操作杆523接着朝动力活塞526运动另一段距离时,气阀531b离开控制阀531a,借此压力改变腔528连通于大气。在此一状态下,压力改变腔528中的压力升高,而且在负压腔527与压力改变腔528之间出现压差,所以动力活塞529被该压差所操作。
如图48中所示,制动总泵14的两个压力腔之一连接于用于前左轮FL和后右轮RR的第1制动子系统,同时另一个压力腔连接于用于前右轮FR和后左轮RL的第2制动子系统。由于这些制动子系统在结构上是彼此相同的,所以作为例子将只描述第1制动子系统,而将不提供第2制动子系统的描述。由于第1和第2制动子系统与第1实施例中的那些基本上相同,所以在以下描述中相同的标号将用于相同的元件。
在第1制动子系统中,像在第1实施例中那样,制动总泵14经由主通路18连接于用于前左轮FL的制动分泵10和用于后右轮RR的制动分泵10。从制动总泵14延伸的主通路18在单个主通路34的末端分支成两个连接于主通路34的分支通路36。每个分支通路36在其末端连接于相应地制动分泵10。常开的螺线管操作的截止阀形式的压力提高阀40设置在每个分支通路36中。当压力提高阀40打开或处于压力提高状态时,压力提高阀40允许工作液体从制动总泵14向制动分泵10流动。旁通通路42连接于每个压力提高阀40,而单向阀44设置在旁通通路42中,以便允许液体从制动分泵10向制动总泵14流动。贮液室通路46在其一个末端连接于每个分支通路36的压力提高阀40与制动分泵10之间的部位,而在另一个末端连接于贮液室132(该贮液室与第2实施例中所使用的相同)。常闭的螺线管操作的截止阀形式的压力降低阀50设置在每个贮液室通路46中。当压力降低阀50打开或处于压力降低状态时,压力降低阀50允许液体从制动分泵10向贮液室132流动。
贮液室132靠泵通路60连接于泵16的吸入侧。作为单向阀的吸入阀62连接于泵16的吸入侧,同时作为单向阀的输出阀64连接于泵16的的输出侧。在连接于泵16的输出侧和主通路18的辅助通路中,设置了作为节流器的节流孔66和固定阻尼器68,致使泵16的的压力脉动被节流孔66和固定阻尼器68所减小。
上述压力控制阀20设有旁通通路82,在该旁通通路中设置了单向阀84。设置旁通通路82是为了,即使在制动踏板32踏下时,压力控制阀22万一由于作用在压力控制阀22中的可动构件上的液体力而被关闭,也允许液体从制动总泵14向制动分泵10流动。压力控制阀22还设有一个与其并联的溢流阀(安全阀)86,以便防止泵16的输出压力过分升高。
像第2实施例一样,本实施例带有液体供给通路130,该液体供给通路从主通路34的制动总泵14与压力控制阀22之间的部位延伸到贮液室132。此一液体供给通路130设有进流控制阀138。当需要从制动总泵14向贮液室132供给液体时,进流控制阀138打开。处于打开状态的进流控制阀138允许液体从制动总泵14向贮液室132流动。当不需要从制动总泵14向贮液室132供给液体时,进流控制阀138关闭,以便阻止液体从制动总泵14向贮液室48流动,使得有可能提高制动总泵14中的液体压力。在本实施例中,进流控制阀138也是常闭的螺线管操作的阀,而关于在防抱死制动压力控制运行期间,液体是否需要从制动总泵14向贮液室132供给的判定,通过判定在贮液室132中是否存在可以被泵吸上的液体来进行。为此,根据其间压力提高阀40处于压力提高状态的累计压力提高时间和其间压力降低阀50处于压力降低状态的累计压力降低时间,来估计保留在贮液室132中的液体量。
像第2实施例一样,本实施例带有设置在泵通路60的至液体供给通路130的连接点与贮液室通路46之间的部位的单向阀134。单向阀134阻止液体从液体供给通路130向贮液室132流动,并允许液体沿相反方向流动。
图50中示出本实施例的电气配置。上述ECU 522主要由包括一个CPU、一个ROM以及一个RAM的一个计算机构成。由该CPU在利用该RAM的同时,执行储存在该ROM中的制动效果特性控制程序和防抱死制动压力控制程序,以便实施制动效果特性控制和防抱死制动压力控制。
在ECU 522的输入侧,连接着上述制动开关250、一个助力器负压开关(助力器压力相关量探测机构523的一个例子)、上述制动总泵压力传感器80(制动总泵压力相关量探测机构524的一个例子)以及上述轮速传感器112。
助力器负压开关534附连于真空助力器517,并承受压力改变腔528中的压力PV。当压力改变腔528中的压力PV低于一个低于大气压力PATM的基准值PV0时,助力器负压开关534产生一个表示‘断’状态的助力器负压信号(第1信号),如图51的曲线图中所示。当压力PV等于或高于基准值PV0时,助力器负压开关534产生一个表示‘通’状态的助力器负压信号(第2信号)。将会明白,助力器负压开关534是“压力改变腔压力相关量探测机构”的一个例子,和响应于压力改变腔528中的压力PV而工作的“压力开关”的一个例子。
在ECU 522的输出侧,连接着泵电动机114,如图50中所示,以便向泵电动机114的驱动电路施加电动机驱动信号。在ECU 522的输出侧还连接着压力控制阀22的螺线管74,以及压力提高阀40和压力降低阀50的螺线管116。ECU 522向压力控制阀20的螺线管74施加一个电流控制信号,以便线性地控制螺线管74的磁力。另一方面,ECU 522向压力提高阀40和压力降低阀50的螺线管116施加一个‘通/断’驱动信号以便给螺线管116通电和断电。
将说明由ECU 522进行的使用压力控制阀22的制动效果特性控制。先简要说明这种控制。
当作为制动操作力F增加到某个值的结果,压力改变腔528中的压力PV已经升高到大气压力PATM时,达到真空助力器517的助力极限。在达到助力极限之后,制动操作力F不能被真空助力器517所放大。如果在这方面没有采取任何适当的措施,则制动效果,也就是,高于助力极限的与制动操作力F相对应的制动分泵压力PB,低于根据制动操作力F与制动压力PB之间的关系的值,在没有助力极限的情况下将保持该关系,如图52中所示。鉴于此一事实,实施制动效果特性控制。详细地说,在达到真空助力器517的助力极限之后,启用泵16,致使制动分泵10中所产生的液体压力以压差ΔP高于制动总泵压力PM,如图53的曲线图中所示,以便稳定制动效果而不论是否达到真空助力器517的助力极限。压差ΔP与制动总泵压力PM之间的关系的一个例子示于图54的曲线图中。
因而,为了进行制动效果特性控制,必须判定是否达到真空助力器517的助力极限。然而,当达到真空助力器517的助力极限时,制动操作力F和制动总泵压力PM并不总是恒定的,而是根据机动车的条件而变化,例如随着负压腔527中的压力PC的变化而变化,该变化根据车辆驾驶员是否进行加速该车辆的操作,并根据加速度值和发动机负载而发生变化。详细地说,当达到真空助力器517的助力极限时,如果负压腔527中的压力PC沿正方向变化成一个较低的值(以便加大与大气压力之差),则制动操作力F和制动总泵压力PM变成大于和高于正常值,如果负压腔527中的压力PC沿负方向变化成一个较低的值(以便减小与大气压力之差),则制动操作力F和制动总泵压力PM变成小于和低于正常值,如图55的曲线图中所示。如果当制动操作力F和制动总泵压力PM增加到预定值时,作出达到真空助力器517的助力极限的判定,而不考虑负压腔527中的压力PC的变化,则由此而启用泵16以便以一个压差值ΔP来提高制动分泵压力PB,这将造成,对于制动操作力F的相同值,制动分泵压力PB与负压腔527中的压力PC有关地变化,如图56的曲线图中所示。在此一情况下,制动效果不稳定。
在其主要部分由制动踏板32、真空助力器517以及制动总泵14组成的力传递系统中,在制动操作力、制动总泵压力PM和助力器负压PVB—该助力器负压是负压腔527与压力改变腔528之间的压差—之间,满足由以下式(1)所表达的关系:
AM×PM=AVB×PVB+RP×F
式中,
AM:制动总泵14的压力活塞14a、14b的有效受压面积,
AVB:真空助力器517的动力活塞526的有效受压面积,
RP:真空助力器517所得到的力对制动操作力F之比(包括制动踏板32在内的制动操作机构的助力比(杠杆比))。
假定单位时间内作为制动操作力F增加ΔF的结果,制动总泵压力PM和压差PVB分别增加了ΔPM和ΔPVB,则在制动操作力F、制动总泵压力PM和助力器负压PVB之间,满足由以下式(2)所表达的关系:
AM×(PM+ΔPM)=AVB×(PVB+ΔPV)+RP×(F+ΔF)
利用以上式(1),此式可以转化为以下式(3):
AM×ΔPM=AVB×ΔPVB+RP×ΔF
另外,真空助力器517的助力比(伺服比)通常由以下式(4)来定义:
RVB=(AVB×ΔPVB+RS×ΔF)/RS×ΔF
在此式(4)中,分母和分子分别表达真空助力器517的输入和输出。使用此式(4),增加量ΔF由以下式(5)来表达:
ΔF=(AVB/RS/(RVB-1))×ΔPVB
使用此式(5),以上式(3)可以转化为以下式(6):
AM×ΔPM=(AVB×RVB/(RVB-1))×ΔPVB
因此,在增加量ΔPM与增加量ΔPVB之间,满足由以下式(7)所表达的关系:
ΔPM=((AVB/AM)×RVB/(RVB-1))×ΔPVB
假定在给定的时间段内,负压腔527中的压力PC不变,则在单位时间内助力器负压PVB的增加量ΔPVB与单位时间内压力改变腔528中的压力PV的增加量ΔPV之间,满足由以下式(8)所表达的关系:
ΔPVB=ΔPV
因此,在增加量ΔPM与增加量ΔPV之间,满足由以下式(9)所表达的关系:
ΔPM=((AVB/AM)×RVB/(RVB-1)×ΔPV
在此式(9)中,((AVB/AM)×RVB/(RVB-1))值代表在达到真空助力器的助力极限之前,压力改变腔528中的压力PV和制动总泵压力PM的直线的斜率S,这些斜率是分别沿横轴和纵轴取得的。
假定“增加量ΔPV”定义为压力改变腔528中的压力PV从上述基准PV0到大气压力PATM的增加量,“增加量ΔPM”是指在压力改变腔528中的压力PV从上述基准值PV0提高到大气压力PATM的情况下,制动总泵压力PM的增加量,也就是,在达到真空助力器517的助力极限之前制动总泵压力PM的增加量。因而,如果把当压力改变腔528中的压力PV达到基准值PV0时所探测到的制动总泵压力PM确定为一个基准值PM1,则根据下式得到当达到真空助力器517的助力极限时制动总泵压力PM的助力极限值PM0:
PM0=PM1+ΔPM
基准值PM1、助力极限值PM0和增加量ΔPM之间的关系由图57的曲线图来表达。
鉴于以上情况,本实施例适于当制动总泵压力PM的实际值达到助力极限值PM0时启用泵16。在制动效果特性控制中,用来给压力控制阀22的螺线管74通断的电流I被控制成致使制动总泵14与制动分泵10的压差ΔP与制动总泵压力PM有关地变化,如图58的曲线图中所示。
如果在压力改变腔528中的压力PV等于负压腔527中的压力PC的时刻t1开始制动操作,如图59的曲线图中所示,则作为制动操作力F从零值增加的结果,压力改变腔528中的压力PV开始向大气压力PATM升高。把当压力改变腔528中的压力PV在时刻t2升高到基准值PV0时,制动总泵压力PM的实际值确定为基准值PM1。作为基准值PM1和与增加量ΔPV相对应的增加量ΔPM之和得到助力极限值PM0。当制动总泵压力PM的实际值在时刻t3基本上升高到助力极限值PM0时,启用泵16以便即使压力改变腔528中的压力PV保持恒定在大气压力PATM而不论制动操作力F随后的增加,也提高制动分泵压力PB。
当作为制动操作力F减小的结果,制动总泵压力PM的实际值在时刻t4降低到低于助力极限值PM0时,泵16被关机。接着,压力改变腔528中的压力PV降低,而制动操作力F在时刻t5变为零,致使压力改变腔528中的压力PV重新等于负压腔527中的压力PC。
虽然在整个制动操作中,负压腔527中的压力PC基本上保持恒定,但是一次制动操作的负压腔527中的压力PC可能与另一次制动操作的不同。另一方面,当压力改变腔528中的压力PV达到基准值PV0时,负压腔527中的压力PC反映在制动总泵压力PM上,也就是说,反映在基准值PM0上。于是,本实施例适于在不同的制动操作—其中负压腔528中的压力PC具有不同的值—期间,避免不同的制动效果,借此本实施例保证制动效果中的高度稳定性。
还应该指出,真空助力器517并不总是正常工作的,而是可能不知何故而出故障,负压腔527中的压力PC不够低。制动效果特性根据真空助力器517究竟是处于正常状态还是处于出故障状态而变化,如图60的曲线图中所示。如果制动效果特性控制是按真空助力器517始终正常的假定来进行的,则在真空助力器517出了某种故障时,需要车辆驾驶员以很大的力来操作制动踏板32。
鉴于以上情况,根据本实施例的制动效果控制适于在真空助力器517出了某种故障时,使助力极限值PM0为零,致使当制动总泵压力PM的实际值变成稍高于零时,泵16就被启用,如图61的曲线图中所示。
制动效果特性控制可以被安排成,即使在发动机工作时,如果由诸如压力传感器或压力开关之类的压力探测机构所探测的负压腔527中的压力PC高于一个低于大气压力PATM的基准值PC0,则判定真空助力器517出故障。然而,在此一情况下,需要用于负压腔527和压力改变腔的压力528两者的压力探测机构。
鉴于以上情况,本实施例适于通过利用上述负压开关534作为压力探测机构,根据当未进行制动操作时,负压腔527和压力改变腔528具有相同的压力,所以通过探测压力改变腔528中的压力PV可以得到负压腔527中的压力PC这一事实,来进行有关真空助力器517是否出故障的判定。也就是说,把用来探测压力改变腔528中的压力PV的压力探测机构,既用于有关是否达到真空助力器517的助力极限的判定,又用于有关真空助力器517是否出故障的判定。
以图62的程序框图来图示一个用于制动效果特性控制的程序。
当机动车的点火开关被车辆驾驶员接通时,此一程序重复执行。该程序的每次执行循环从S811开始以便读取从制动总泵压力传感器80收到的制动总泵压力信号。然后,实施S812以便读取从助力器负压开关534收到的助力器负压信号。然后,实施S813以便判定真空助力器517是否出故障。
图63示出作为助力器出故障判定程序的S813的细节。此一程序从S841开始以便读取从制动开关350收到的制动操作信号,并根据制动操作信号来判定是否进行制动操作。如果在此一执行循环中进行制动操作,则得到一个肯定判断(是),而此一程序的当前执行循环立即结束。在此一情况下,控制流程进到图62的S814。如果在当前循环中未进行制动操作,则得到一个否定判断(否),而控制流程进到S842以便判定助力器负压开关534是否处于‘断’状态,也就是说,在与负压腔527相连通的压力改变腔528中是否存在较低的负压。如果在此一控制循环中负压开关534处于‘断’状态,则得到一个肯定判断(是),而控制流程进到S843以便判定真空助力器517处于正常状态。另一方面,如果在此一控制循环中助力器负压开关534处于‘通’状态,则在S842中得到一个否定判断(否),而控制流程进到S844以便判定真空助力器517处于出故障状态。在以上两种情况下,本程序的一次执行循环结束,而控制流程进到图62的S814。
此一S814是为了判定设在RAM中的一个控制标记是否被置为‘0’而设置的。此一控制标记是为了在一个,从响应于助力器负压开关534的状态从‘断’状态变成‘通’状态而计算助力极限值PM0的时刻,到助力器负压开关534恢复‘断’状态的时刻的,时间段期间,禁止助力极限值PM0更新而设置的。当ECU522的计算机上电时,该控制标记被初始化为“0”。如果该控制标记被置为“0”,则得到一个肯定判断(是),而控制流程进到S815。
此一S815是为了判定助力器负压开关534是否处于‘通’状态而设置的。在此一控制循环中,如果真空助力器517未出故障,而且如果由于制动操作力F较小所以助力器负压开关534未处于‘通’状态,则得到一个否定判断(否),而控制流程进到S816以便判定是否达到真空助力器517的助力极限。然后,实施S817以便产生一个用来给压力控制阀22的螺线管74断电,从而打开压力控制阀22的信号。接着,实施S818以便产生一个用来给进流控制阀138的螺线管116断电,从而关闭进流控制阀138的信号。然后,控制流程进到S819以便产生一个用来使泵电动机114关机的信号。
然后,实施S820以便判定助力器负压开关534是否处于‘断’状态。如果开关534处于‘断’状态,则得到一个肯定判断(是),而控制流程进到S821以便产生一个用来把控制标记重置为“0”的信号。如果开关534处于‘通’状态,则在S820中得到一个否定判断(否),并跳过S821。于是,本程序的一次执行循环结束。
如果真空助力器517出故障或者如果真空助力器未出故障但是由于较大的制动操作力F使助力器负压开关处于‘通’状态,则在S815中得到一个肯定判断(是),而控制流程进到S822及后续步骤。
首先,S822是为了判定真空助力器517是否被判定为出故障而设置的。如果在此一控制循环中,真空助力器517未被判定为出故障,则得到一个否定判断(否),而控制流程进到S823,在该步骤中根据在上述步骤中所读取的制动总泵压力信号来确定上述基准值PM1,并根据上述公式PM0=PM1+S×ΔPV来计算助力极限值PM0。在此一公式中,“S”是一个已知的常数,并储存在ROM中。另一方面,在此一控制循环中如果真空助力器517出故障,则在S822中得到一个肯定判断(是),而控制流程进到S824,在该步骤中使助力极限值PM0为零。
在以上两种情况下,然后实施S825以便把上述控制标记置为“1”。然后,实施S826以便判定制动总泵压力PM当前是否等于或高于助力极限值PM0。此一判定是根据上述制动总泵压力信号来进行的。如果在此一控制循环中制动总泵压力PM低于助力极限值PM0,则得到一个否定判断(否),而控制流程进到S816及后续步骤。另一方面,如果在此一控制循环中制动总泵压力PM等于或高于助力极限值PM0,则在S826中得到一个肯定判断(是),而控制流程进到S827及后续步骤。
首先,实施S827以便判定是否达到真空助力器517的助力极限。然后,实施S828以便根据当前的制动总泵压力PM,来计算制动总泵压力PM与制动分泵压力PB之间的压差的目标值ΔP。ROM储存着目标压差值ΔP与制动总泵压力PM的实际值从助力极限值PM0的增加量IPM之间的预定关系。根据此一关系,确定与当前的制动总泵压力PM相对应的目标压差ΔP。该关系可以这样公式化,即目标压差ΔP随着增加量IPM的增加线性地增加,如图64的曲线图中所示。
然后,实施S829以便计算压力控制阀22的螺线管74的电流,该电流与目标压差ΔP相对应。ROM还储存着目标压差ΔP与螺线管电流I之间的关系。根据此一关系来计算与目标压差ΔP相对应的螺线管电流I。然后实施S830以便向螺线管74施加所计算的电流I,借此控制压力控制阀22。然后,实施S831以便控制进流控制阀138。
S831的细节作为进流控制阀控制程序示于图65的程序框图。
首先,实施S871以便判定当前是否进行防抱死制动压力控制运行。如果未进行防抱死制动压力控制运行,则得到一个否定判断(否),而控制流程进到S872以便产生一个用来给进流控制阀138的螺线管116通电的信号,也就是说,一个用来打开进流控制阀138,致使工作液体可以从制动总泵14经由液体供给通路130向泵16供给的信号。于是,此一程序的一次执行循环结束。
如果当前进行防抱死制动压力控制运行,则在S871中得到一个肯定判断(是),而控制流程进到S873以便估计可以被泵16从贮液室132泵送的工作液体量,也就是,保留在贮液室132中的工作液体量。然后,实施S874以便判定保留在贮液室中的液体量是否为零,也就是说,贮液室132中是否不存在可以被泵16泵送的液体。如果在此一控制循环中保留在贮液室中的液体量当前不为零,则得到一个否定判断(否),并实施S875以便产生一个用来给进流控制阀138的螺线管116断电的信号,也就是说,一个用来关闭进流控制阀138的信号。如果在此一控制循环中保留在贮液室中的液体量当前为零,则在S874中得到一个肯定判断(是),而控制流程进到S872以便产生一个用来打开进流控制阀138的信号。在以上两种情况下,本程序的一次执行循环结束,而控制流程进到图62的S832。在此一S832中,产生一个用来开动泵电动机114的信号,所以工作液体被泵16从贮液室132泵送,以便向每个制动分泵10输出工作液体,借此每个制动分泵10中所产生的液体压力以与制动总泵压力PM相对应的目标压差ΔP高于制动总泵压力PM。然后,控制流程进到S820。由于助力器负压开关534当前未处于‘断’状态,所以得到一个否定判断(否),并跳过S821。于是,本程序的一次执行循环结束。
当制动操作力F在制动操作的末端减小时,压力改变腔528中的压力PV因此而降低,而且助力器负压开关534断开。结果,在S820中得到一个肯定判断(是),而控制流程进到S821以便把控制流程初始化为“0”。
虽然已经参照附图详细地描述了制动效果特性控制程序,但是将仅简单地描述防抱死制动压力控制程序,因为此一程序并不直接涉及本发明。防抱死制动压力控制程序被公式化成,通过在用轮速传感器112监测每只车轮的转速和车辆的行驶速度的同时,有选择地确立一种压力提高状态、一种压力保持状态和一种压力降低状态,来防止每只车轮的抱死。在压力提高状态中,压力提高阀50被置于打开状态,同时压力降低阀50被置于关闭状态。在压力保持状态中,压力提高阀40和压力降低阀50两者均被置于关闭状态。在压力降低状态中,压力提高阀40被置于关闭状态而压力降低阀50被置于打开状态。防抱死制动压力控制还被公式化成在防抱死制动压力控制运行期间,启用泵电动机114,以便使泵16工作而使液体从贮液室48返回到主通路18。
从对本实施例的以上说明将会明白,ECU 522的用来实施图62的S811~S816和S822~S827的部分构成“判定装置”的一个例子,和“第1判定机构”的一个例子。还将会明白,泵16(液体压力源的一个例子)、ECU522的用来实施图62的S819,S826和S832的部分(液体压力源控制装置的一个例子)、压力控制阀22(压力控制装置的机械部分的一个例子)、以及ECU 522的用来实施图62的S817和S828~S830(压力控制装置的电气部分的一个例子)构成“第2助力装置”的一个例子。
应该指出,可以在本实施例中进行各种改进。
例如,图62的程序可以这样修改,即当实际制动总泵压力PM变成高于一个以一个预定值低于助力极限值PM0的值时,启用泵16,以便在达到真空助力器417的助力极限之前开始泵16的工作。
同一图的程序还可以这样修改,即探测助力器负压开关534的异常性,并这样修改,即在探测到开关534的异常性时,实施S823以便假定负压腔527中的压力正常,确定助力极限值PM0。助力器负压开关534的异常性的探测可以这样进行,即当点火开关处于‘通’状态时而且当发动机未工作时,如果助力器负压开关534处于‘断’状态,则判定助力器负压开关534异常。
另外,图65的程序可以这样修改,即由一个传感器直接探测保留在贮液室132中的工作液体量。例如,可以用一个永久磁铁,该永久磁铁设置在贮液室132的贮液室活塞54上,致使该永久磁铁可以随着贮液室活塞54运动,和一个位于该永久磁铁附近的舌簧开关式的接近开关来探测保留液体量。
同一图的程序还可以这样修改,即估计或探测保留在贮液室132中的工作液体量,而不论是否进行防抱死制动压力控制运行,以及这样修改,即当所估计或探测的量不为零时关闭进流控制阀138,而当该量为零时打开该阀。
同一图的程序还可以这样修改,即如果在开始此一程序的一组执行循环之前(在开始制动效果特性控制程序的每次执行循环之前),没有液体被保留在贮液室132中的可能性,例如,如果在未进行防抱死制动压力控制运行的同时开始本程序,则立即实施S872以便打开进流控制阀138而不探测保留在贮液室132中的工作液体量,以及这样修改,即实施S874以便判定工作液体是否存在,并有选择地实施S872或S875,以便仅当工作液体不存在时打开进流控制阀138。即使在其中不适于在制动效果特性控制结束时启用泵16来吸空贮液室132的系统中,此一配置也防止不必要的大量工作液体从制动总泵14流进贮液室132,所以制动系统为后续的防抱死制动压力控制运行作好准备。因此,本配置使得有可能把制动效果特性控制结束时保留在贮液室132中的液体量减至最少,并借此避免在开始后续的防抱死制动压力控制运行使过多的液体量存在于贮液室132中,该过多的量将妨碍制动分泵10中的液体压力的预定降低。贮液室132可以经由一个辅助返回通路,该辅助返回通路设有彼此串联布置的另一个泵和另一个截止阀,连接于制动总泵14的贮液室536,以便通过在制动效果特性控制结束时打开该截止阀并启用该泵,在制动效果特性控制结束时把贮液室132完全吸空。
接下来将描述本发明的第16实施例。此一实施例带有一些与以上第15实施例的那些相同的元件,并且用与第15实施例中所使用的相同的标号来标识。将不提供这些元件的详细描述,而将仅详细描述16实施例所特有的元件。
与第15实施例不同,本实施例使用一个如图66中所示的助力器负压开关540,该助力器负压开关,当压力改变腔528中的压力PV低于大气压力PATM时,产生一个表示‘断’状态的助力器负压信号,而当压力改变腔528中的压力PV等于或高于大气压力PATM时,产生一个表示‘通’状态的助力器负压信号。在本实施例中,ECU 542根据助力器负压开关540和制动总泵压力传感器80的输出信号来控制泵16,以便进行制动效果特性控制。
以图67的程序框图来图示本实施例中的制动效果特性控制程序。虽然将根据此一程序框图来描述制动效果特性控制,但是将仅简单地描述本程序的与图62的程序框图中的那些相同的部分。
本程序也在机动车运行期间重复执行。在每次执行循环中,程序从S881开始以便读取从制动总泵压力传感器80收到的制动总泵压力信号。然后,实施S882以便读取从助力器负压开关540收到的助力器负压信号。接着,实施S883以便判定上述控制标记是否被置为“0”。如果在此一控制循环中控制标记被置为“0”,则得到一个肯定判断(是),而控制流程进到S884以便判定助力器负压开关540是否处于‘通’状态,也就是说,压力改变腔528中的压力PV是否等于或高于大气压力PATM。如果在此一控制循环中开关540未处于‘通’状态,则得到一个否定判断(否),而控制流程进到S885以便判定尚未达到真空助力器517的助力极限。然后,控制流程进到S886以便给压力控制阀22的螺线管74断电,进到S887以便给进流控制阀138的螺线管116断电,以及进到S888以便使泵电动机114关机。接着,实施S889以便判定助力器负压开关540是否处于‘断’状态。如果开关540处于‘断’状态,则得到一个肯定判断(是),而控制流程进到S890以便把控制标记重置为“0”。如果开关540处于‘通’状态,则得到一个否定判断(否),并跳过S890。由于假定在此一控制循环中助力器负压开关540处于‘断’状态,所以得到肯定判断(是),并实施S890而把控制标记重置为“0”。于是,本程序的一次执行循环结束。
如果在此一控制循环-其中压力改变腔528中的压力PV等于或高于大气压力PATM-中助力器负压开关540处于‘通’状态,则在S884中得到一个肯定判断(是),而控制流程进到S891及后续步骤。
首先,实施S891以便把控制标记置为“1”。然后,实施S892以便根据上述制动总泵压力信号来计算制动总泵压力PM的实际值,并把所计算的值确定为助力极限值PM0。接着,实施S893以便判定达到真空助力器517的助力极限。
然后,实施S894以便根据制动总泵压力PM的当前值从助力极限值PM0的增加量IPM,来计算制动总泵压力PM与制动分泵压力PB之间的压差ΔP的目标值。然后,实施S895以便计算压力控制阀22的螺线管74的电流I,该电流I与目标压差ΔP相对应。然后控制流程进到S896以便向螺线管74施加所计算的电流I,从而控制压力控制阀22。然后,实施S897以便控制进流控制阀138。接着,控制流程进到S898以便开动泵电动机114。然后,实施S889以便判定助力器负压开关540是否处于‘断’状态。如果开关540当前处于‘通’状态,则得到一个否定判断(否),并跳过S890。于是,本程序的一次执行循环结束。
从对本实施例的以上说明将会明白,ECU 542的用来实施S881、S882、S884、S885和S893的部分构成“判定装置”的一个例子,和“第2判定机构”的一个例子。
应该指出,虽然本实施例适于当压力改变腔528中的实际压力PV变成等于或高于大气压力PATM时,开始泵16的工作,但是助力器负压开关可以这样改装,即当压力改变腔528中的实际压力PV变成等于或高于一个以一个预定值低于大气压力PATM的值时,输出信号的状态改变而启用泵16,以便考虑到泵16的工作滞后,在达到真空助力器517的助力极限之前开始泵16的工作。
然后,将描述本发明的第17实施例。此一实施例带有一些与以上第16实施例的那些相同的元件,并且用与第16实施例中所使用的相同的标号来标识。将不提供这些元件的详细描述,而将仅详细描述第17实施例所特有的元件。
在本实施例中,设置一个助力器负压传感器550代替上述助力器负压开关540,如图68中所示。此一助力器负压传感器550响应于负压腔527中的压力PC而工作,致使由此一传感器所产生的助力器负压信号随着该压力PC的值的连续变化而连续变化。ECU 552根据助力器负压传感器550和上述制动总泵压力传感器90的输出信号来执行制动效果特性控制。
以图69的程序框图来图示本实施例中的制动效果特性控制程序。虽然将基于此一程序框图来描述制动效果特性控制,但是将仅简单地描述本程序的与图67的程序框图中的那些相同的部分。
本程序也在机动车运行期间重复执行。在每次执行循环中,程序从S901开始以便读取从制动总泵压力传感器80收到的制动总泵压力信号。然后,实施S902以便读取从助力器负压传感器550收到的助力器负压信号。然后控制流程进到S903以便根据助力器负压信号并根据压力PC与助力极限值PM0之间的预定的关系(储存在ROM中)来探测负压腔527中的压力PC。根据此一预定的关系,助力极限值PM0随着负压腔527的压力PC(向真空)降低而提高,例如如图70的曲线图中所示。
然后,实施S904以便根据上述制动总泵压力信号来判定当前的制动总泵压力PM是否等于或高于助力极限值PM0。如果当前的制动总泵压力PM不等于或高于助力极限值PM0,则得到一个否定判断(否),而控制流程以与图67的S909及后续步骤中相同的方式进到S905及后续步骤。
从对本实施例的以上说明将会明白,助力器负压传感器550构成“助力器压力相关量探测机构”的一个例子和“负压腔压力相关量探测机构”的一个例子,并且明白,ECU 552的用来实施图69的S901~S904和S909的部分构成“判定装置”和“第3判定机构”的一个例子。
在本实施例中,应该指出,负压腔527的压力PC与助力极限值PM0之间的关系储存在ROM中,所以如上所述,根据该关系来计算助力极限值PM0。
当负压腔527的压力PC等于某个值PC1时的助力极限值PM01与当负压腔527的压力PC等于另一个值PC2时的助力极限值PM02之间的差值,由下式来表达:
PM01-PM02=S×(PC1-PC2)
如果把PC1用作基准值,则值PM01意味着当负压腔527的压力PC等于基准值PC1时的助力极限值PM01。如果PC2是当前值,则值PM02意味着当负压腔527的压力PC等于当前值时的助力极限值PM0。也就是说,根据下式可以得到助力极限值PM0:
PM0=PM01-S×(PC-PC1)
因而,基于此一发现,本实施例可以适于在ROM中储存当负压腔527的压力PC等于基准值PC1时的助力极限值PM0,由负压腔压力相关量探测机构来探测负压腔527的当前压力PC,并根据当前压力PC、储存在ROM中的助力极限值PM01以及上述公式来计算与负压腔527的当前压力PC相对应的助力极限值PM0。
然后,将描述本发明的第18实施例。此一实施例带有一些与以上第17实施例的那些相同的元件,并且用与第17实施例中所使用的相同的标号来标识。将不提供这些元件的详细描述,而将仅详细描述第18实施例所特有的元件。
在本实施例中,上述助力器负压传感器550被取消,而电子发动机控制装置560的一个计算机作为替代连接于一个ECU 562,如图71中所示。如图72中所示,电子发动机控制装置560设有一个主要由一个计算机构成的燃油喷射控制装置564。在控制装置564的输入侧,连接着一个进气管负压传感器566和一个发动机速度传感器568。在控制装置564的输出侧,连接着一个喷油器569。进气管负压传感器566设在发动机的进气管中,并响应于进气管中的压力PI而工作,致使输出信号随着压力PI的连续变化而连续变化。发动机速度传感器568产生一个发动机速度信号,该信号随着发动机的速度NE的连续变化而连续变化。燃油喷射控制装置564根据进气管负压传感器566和发动机速度传感器568的输出信号来控制从喷油器569的燃油喷射。
在本实施例中,ECU 562连接于燃油喷射控制装置560。ECU 562从燃油喷射控制装置560收到进气管压力PI,并把此一压力用作负压腔527的压力PC。
以图73的程序框图来图示本实施例中的制动效果特性控制程序。虽然将根据此一程序框图来描述制动效果特性控制,但是将仅简单地描述本程序的与图69的程序框图中的那些相同的部分。
本程序也在机动车运行期间重复执行。在每次执行循环中,程序从S921开始以便读取从制动总泵压力传感器80收到的制动总泵压力信号。然后,实施S922以便读取从进气管负压传感器566经由燃油喷射控制装置564收到的进气管负压信号。然后实施S923以便根据进气管负压信号来探测负压腔527的压力PC,并根据所探测的压力PC和根据负压腔527的压力PC与助力极限值PM0之间的预定关系(储存在ROM中),来计算与负压腔527的压力PC的实际值相对应的助力极限值PM0。
然后控制流程进到S924以便根据上述制动总泵压力信号,来判定实际制动总泵压力PM是否等于或高于助力极限值PM0。如果当前制动总泵压力PM不等于或高于助力极限值PM0,则得到一个否定判断(否),而控制流程以与图69的情况相同的方式,进到S925及后续步骤。如果当前制动总泵压力PM等于或高于助力极限值PM0,则在S924中得到一个肯定判断(是),而控制流程以与图69的情况相同的方式,进到S929及后续步骤。
从对本实施例的以上说明将会明白,进气管负压传感器566构成“助力器压力相关量探测机构”的一个例子和”负压腔压力相关量探测机构”的一个例子,并且明白,ECU 562的用来实施图73的S921~S925和S929的部分构成判定装置的一个例子和第3判定机构的一个例子。
将描述本发明的第19实施例。本实施例带有一些与以上第18实施例的那些相同的元件,并且用与第18实施例中所使用的相同的标号来标识。将仅详细描述第19实施例所特有的元件。
在本实施例中,像在第18实施例中一样,一个电子发动机控制装置570连接于ECU 572,如图74中所示。如图75中所示,电子发动机控制装置570设有一个主要由一个计算机构成的燃油喷射控制装置574。在燃油喷射控制装置574的输入侧,连接着一个油门开度传感器576和上述发动机速度传感器568。在燃油喷射控制装置574的输出侧,连接着上述喷油器569。油门开度传感器576产生一个油门开度信号,该信号随着设在发动机进气管中的油门阀的开度角的连续变化而连续变化。发动机速度传感器568和喷油器569与第18实施例中使用的相同。燃油喷射控制装置574根据油门开度传感器576和发动机速度传感器568的输出信号,来控制从喷油器576的燃油喷射。
ECU 572连接于燃油喷射控制装置574。ECU 572从燃油喷射控制装置574收到油门开度信号和发动机速度信号,并根据这些信号来探测负压腔527的压力PC。
以图76的程序框图来图示本实施例中的制动效果特性控制程序。虽然将根据此一程序框图来描述制动效果特性控制,但是将仅简单地描述本程序的与第18实施例的图73的程序框图中的那些相同的部分。
本程序也在机动车运行期间重复执行。在每次执行循环中,程序从S941开始以便读取从制动总泵压力传感器80收到的制动总泵压力信号。然后,实施S942以便读取从油门开度传感器576收到的油门开度信号。然后,实施S943以便从发动机速度传感器568收到发动机速度信号。然后控制流程进到S944以便根据油门开度信号和发动机速度信号,并根据油门开度角TA、发动机速度NE和进气管负压PI之间的预定关系(储存在ROM中),来确定当前进气管负压PI,并把进气管负压PI确定为负压腔527的压力PC。在此一方面,应该指出,在油门开度角TA、发动机速度NE和进气管负压PI之间存在着预定关系,而且可以把进气管负压PI用作负压腔527的压力PC的近似值。接着,实施S945以便根据所探测的压力PC并根据负压腔527的压力PC与助力极限值PM0之间的预定关系(储存在ROM中),来计算与负压腔527的压力PC的实际值相对应的助力极限值PM0。
然后,实施S946以便根据上述制动总泵压力信号,来判定当前制动总泵压力PM是否等于或高于助力极限值PM0。如果当前制动总泵压力PM不等于或高于助力极限值PM0,则得到一个否定判断(否),而控制流程以与图73的情况相同的方式,进到S947及后续步骤。如果当前制动总泵压力PM等于或高于助力极限值PM0,则得到一个肯定判断(是),而控制流程以与图73的情况相同的方式,进到S951及后续步骤。
从对本实施例的以上说明将会明白,油门开度传感器576和发动机速度传感器568构成“助力器压力相关量探测机构”的一个例子和“负压腔压力相关量探测机构”的一个例子,并且明白,ECU 572的用来实施S941~S947和S951的部分构成“判定装置”的一个例子和“第3判定机构”的一个例子。
应该指出,以上第18实施例适于把由进气管负压传感器566所探测的进气管负压PI用作负压腔527的压力PC,而本实施例适于把由油门开度传感器576和发动机速度传感器568所探测的进气管负压PI用作压力PC。在这些实施例的任何一个中,都把进气管负压PI用作负压腔527的压力PC,并根据负压腔527的压力PC来确定助力极限值PM0。然而,助力极限值PM0可以根据进气管负压PI来确定,同时考虑压力PC对进气管负压PI的变化的滞后响应。
例如,助力极限值PM0可以根据负压腔527的压力PC来确定,该压力用压力PC的滞后响应来计算。在此一情况下,负压腔527的压力PC可以根据,例如下式,从进气管负压PI来计算:
PC(n)=k×PI(n)+(1-k)×PI(n-1)
在此一公式中,值PC(n)是负压腔527的压力PC的当前值,值PI(n)是进气管负压的当前值,而值PI(n-1)是进气管负压PI的前一值。值k被确定为大于“0”并且不小于“1”,视代表负压腔527的压力PC对进气管负压PI的变化的滞后响应的时间常数而定。
另外,通过首先根据直接或间接探测的进气管负压PI来计算负压腔527的压力PC,而不考虑压力PC滞后响应,然后根据所计算的压力PC来预先确定助力极限值PM0,而不考虑压力PC的滞后响应,以及最后根据助力极限值PM0的多个预先值PM0’来确定助力极限值PM0,同时考虑压力PC的滞后响应,可以确定助力极限PM0。在此一情况下,助力极限值PM0的最终值可以根据,例如下式,从多个预先值PM0’来计算:
PM0(n)=k×PM0’(n)-(1-k)×PM0’(n-1)
此一公式中的“(n)”和“(n-1)”具有与以上情况中相同的意义,而值“k”以与以上情况中相同的方式来确定。
接下来将描述本发明的第20实施例。此一实施例在电气配置方面与第15实施例(图48)相同并且仅就制动效果特性控制程序而言在电气配置方面不同于第15实施例。将仅详细描述本实施例所特有的元件,而将不提供与第15实施例的那些相同的元件的详细描述,给那些相同元件以相同的标号。
图77示出此一实施例的电气配置。与第15实施例不同,本实施例不使用制动开关350,并且用ECU 580代替ECU 522。
图78的曲线图示出制动操作力F、制动总泵压力PM、制动分泵压力PB以及车体减速度值G之间的关系。在此一实施例中也是当达到真空助力器517的助力极限时启用泵16,以便在制动总泵14与制动分泵10之间产生压差ΔP,所以无论在达到真空助力器517的助力极限之前还是之后,制动分泵压力PB都随着制动操作力F线性地增加。另一方面,从此一图中将会明白,在制动总泵压力PM与车辆减速度值G之间存在着一种关系,即车辆减速度值G随着制动总泵压力PM的升高而增加。因而,当实际制动总泵压力PM升高到标准助力极限值PM0时,可以确定车辆减速度值G。因此,如果把此一车辆减速度值G用作基准值G0,则当实际车辆减速度值G达到基准值G0时,可以判定达到真空助力器517的助力极限。
鉴于以上情况,本实施例被这样改装,即有关是否达到真空助力器517的助力极限的判定,在助力器负压开关534正常的场合,是通过助力器负压开关534与制动总泵压力传感器80的配合来进行的,并且被这样改装,即在助力器负压开关534出故障的场合,当所监测的车辆减速度值G达到基准值G0时,作出达到真空助力器517的助力极限的判定。然而,在助力器负压开关534出故障的场合,当由制动总泵压力传感器80所监测的制动总泵压力PM升高到标准助力极限值PM0时,可以作出达到真空助力器517的助力极限的判定。
本实施例还被这样改装,即在助力器负压开关534出故障的场合,目标压差ΔP被确定成,在根据实际车辆减速度值G与基准值G0之间的关系,作出达到真空助力器517的助力极限的判定之后,随着车辆减速度值G的实际值从基准值G0的增加量IG而增加,如图79的曲线图中所示。
以图80的程序框图来图示制动效果特性控制程序。
首先,实施S961以便检查助力器负压开关534是否出故障。例如,检查助力器负压开关534是否遭受电气断路或短路。如果探测到电气断路或短路,则发现助力器负压开关534出故障。然后,实施S962以便判定在S961中是否探测到助力器负压开关534出故障。如果在当前控制循环中在S961中未探测到助力器负压开关534出故障,则得到一个否定判断(否),而控制流程进到S963以便判定是否达到真空助力器517的助力极限。此一判定以与第15实施例中相同的方式,通过助力器负压开关534与制动总泵压力传感器80的配合来进行。如果在当前控制循环中未达到助力极限,则得到一个否定判断(否),而控制流程进到S964,在该步骤中进行结束制动压力提高控制的处理。详细地说,此一处理包括判定未达到助力极限,产生一个用来给压力控制阀22的螺线管74断电的信号,产生一个用来给进流控制阀138的螺线管116断电的信号,以及产生一个用来使泵电动机114关机的信号,像在图62中所示的S816~S819中那样。另一方面,如果在当前控制循环中达到助力极限,则在S963中得到一个肯定判断(是),而控制流程进到S965,在该步骤中进行压力提高控制。详细地说,压力提高控制包括判定达到助力极限,计算与制动总泵压力PM的实际值从助力极限PM0(不是从固定的标准值,而是从助力极限PM0的变化的实际值)的增加量IPM相对应的目标压差ΔP,根据目标压差ΔP计算将要向压力控制阀22的螺线管74施加的电流I,并施加电流I以便控制压力控制阀22,像在图62中的S827~S832中那样。压力提高控制还包括执行图65的进流控制阀控制程序以便控制进流控制阀138,并开动泵电动机114。在以上两种情况下,本程序的一次执行循环结束。
虽然以上描述了在助力器负压开关534未出故障的场合的控制流程,但是在助力器负压开关534出故障的场合,在S962中得到一个肯定判断(是)。在此一情况下,控制流程进到S966以便计算车辆减速度值G。在此一实施例中,在执行储存在ECU 580的ROM中的上述防抱死制动压力控制程序期间,根据由轮速传感器112所探测的每只车轮的转速,来计算估计车速。在S966中,作为所估计的车速的时间导数来计算车辆减速度值G。图81示出其中从所探测的车速来计算车辆减速度值G的处理。每个轮速传感器112的输出端连接于估计车速计算机构582的输入侧,而此一估计车速计算机构582的输出侧连接于车辆减速度计算机构584的输入侧。ECU 580的用来实施S966的部分相当于车辆减速度计算机构584。
然后,控制流程进到S967以便判定是否达到真空助力器517的助力极限。此一判定根据所计算的车辆减速度值G来进行。详细地说,通过判定车辆减速度值G是否等于或高于基准值G0来进行该判定,该基准值是当达到真空助力器517的助力极限时预期确立的。如果在此一控制循环中,车辆减速度值G不等于或高于基准值G0,则得到一个否定判断(否),而控制流程进到S968及后续步骤,以便以与S964中相同的方式进行结束制动压力提高控制的处理。详细地说,实施S968以便判定未达到真空助力器517的助力极限。然后,控制流程进到S969以便产生一个用来给压力控制阀22的螺线管74断电的信号,然后进到S970以便产生一个用来给进流控制阀138的螺线管116断电的信号,而最后进到S971以便产生一个用来使泵电动机114关机的信号。如果在此一控制循环中,车辆减速度值G等于或高于基准值G0,则在S967中得到一个肯定判断(是),而控制流程进到S972及后续步骤,以便以与S965中相同的方式来进行压力提高控制。详细地说,实施S972以便判定达到真空助力器517的助力极限。然后,控制流程进到S973以便计算与制动总泵压力PM的实际值从助力极限PM0(从助力极限PM0的固定的标准值)的增加量IPM或车辆减速度值G的实际值从基准值G0(从与助力极限值PM0的标准值相对应的固定值)的增加量IG相对应的目标压差ΔP。增加量IPM或IG与目标压差ΔP之间的关系像第1实施例中那样储存在ROM中。然后,实施S974以便根据目标压差ΔP来计算将要向压力控制阀22的螺线管74施加的电流I。然后控制流程进到S975向压力控制阀22施加电流I以便控制压力控制阀22,进到S976以便根据图65中所示的进流控制阀控制程序来控制进流控制阀138,而最后进到S977以便开动泵电动机114。在以上两种情况下,本程序的一次执行循环结束。
于是,本实施例适于即使在助力器负压开关534出故障的场合,也判定是否达到真空助力器517的助力极限,并且当达到助力极限时,通过启用泵16来进行制动分泵10的压力提高控制。因此,本实施例提供一个在助力器负压开关534出故障时提高制动系统的可靠性的优点。
从对本实施例的以上说明将会明白,车速传感器112、估计车速计算机构582和车辆减速度计算机构584(ECU 580的用来实施图80的S966的部分)构成“车辆减速度探测机构”的一个例子,并且明白,ECU 580的用来实施S961~S963、S967、S968、S972的部分构成“探测装置”的一个例子。还将会明白,ECU 580的用来实施S961~S962、S967、S968和S972的部分构成“出故障判定机构”的一个例子,而压力控制阀22、泵16、泵电动机114、进流控制阀138以及ECU 580的用来实施S964、S965、S969~S971和S973~S977的部分构成“第2助力装置”的一个例子。
然后,将描述本发明的第21实施例。像以上第20实施例一样,此一实施例在机械配置方面与第15实施例相同并且仅就制动效果特性控制程序而言在电气配置方面不同于第15实施例。将仅详细描述本实施例所特有的元件,而将不提供与第15实施例的那些相同的元件的详细描述,给那些相同元件以相同的标号。
图82示出此一实施例的电气配置。与第15实施例不同,本实施例用ECU 590代替ECU 522。
图83的曲线图示出制动操作力F、制动总泵压力PM、车体减速度值G以及负压腔528的压力PC之间的关系。如上所述,在制动总泵压力PM与车辆减速度值G之间存在着一种关系,即车辆减速度值G随着制动总泵压力PM的升高而增加。进而,车辆减速度值G的增加量ΔG根据制动总泵压力PM的增加量ΔPM来确定。例如,增加量ΔPM与增加量ΔG之间的关系可以用下式来表达:
ΔG=(1/W)·K·ΔPM
式中,W:车辆重量,
K:由制动系统的技术规格来确定的系数。
因而,如果已经确定,在从当压力改变腔528的压力PV达到上述基准值PV0时的时刻,到当达到真空助力器517的助力极限时的时刻的时间期间,制动总泵压力PM的实际值的基准增加量ΔPM0,则与所确定的基准增加量ΔPM0有关地确定基准增加量ΔG0。因此,当车辆减速度值G的实际值的增加量ΔG,在压力改变腔528的压力PV达到上述基准值PV0之后,变成等于基准增加量ΔG0时,可以作出达到真空助力器517的助力极限的判定。
鉴于以上情况,本实施例被这样改装,即有关是否达到真空助力器517的助力极限的判定,在制动总泵压力传感器80正常的场合,是通过制动总泵压力传感器80与助力器负压开关534的配合来进行的,并且被这样改装,即在制动总泵压力传感器80出故障的场合,通过助力器负压开关534与代替制动总泵压力传感器80而设置的车辆减速度探测机构的配合,来进行达到真空助力器517的助力极限的判定。
图84的曲线图示出其中当增加量ΔG达到基准值ΔG0时,作出达到真空助力器517的助力极限的判定的配置的一个优点。当制动操作力F为零时,压力改变腔528的压力PV等于负压腔527的压力PC。因而,当制动操作力F为零时,压力改变腔527的压力PV随着负压腔527的压力PC的变化—该变化由于与负压腔527相连通的发动机负压源的压力的变化而发生—而变化。在该曲线图中,压力改变腔528的压力PV的变化被表示成“助力器负压的变化”。该曲线图示出一种其中压力改变腔528的压力PV为一个标准值的情况(如实线所示),一种其中压力改变腔528的压力PV高于标准值的情况(如上虚线所示),以及一种其中压力改变腔528的压力PV低于标准值的情况(如下虚线所示)。
通常,在发动机的负压源与负压腔527之间设置一个单向阀,以便防止负压腔527的压力PC随着发动机负压源压力的升高而升高。即使在存在着这样一个单向阀时,当发动机负压源的压力降低时,负压腔527的压力PC也降低。因此,负压腔527的压力PC随着发动机负压源压力的变化而变化。
发动机的进气管或连接于进气管的一个稳压罐(减震筒)可以被选作发动机负压源。
当压力改变腔528的压力PV变化时,实际上已经达到真空助力器517的助力极限时的制动总泵压力PM随着压力PV的变化而变化。在该曲线图中,“PM0”表示当压力改变腔528的压力PV为标准值时制动总泵压力PM的助力极限值,而“PM1”和“PM2”分别表示当压力PV高于和低于标准值时的助力极限值。该曲线图还示出在上述三种情况下,当达到真空助力器517的助力极限时的车辆减速度值G。在该曲线图中,“G0”、“G1”和“G2”分别表示在制动总泵压力PM的助力极限值等于PM0、PM1和PM2的场合的车辆减速度值G。这些车辆减速度值G0、G1和G2是通过把相同的增加量ΔG加到当压力改变腔528的压力PV达到基准值PV0时的各自的值上而得到的。这里应该指出,增加量ΔG等于上述基准增加量ΔG0。因而,根据,其中当车辆减速度值G的增加量ΔG变成等于基准增加量ΔG0时,作出达到真空助力器517的助力极限的判定的配置,可以直接进行该判定,同时考虑压力改变腔528的压力PV的变化。
因此,本实施例适于即使在制动总泵压力传感器80出故障的场合,也准确地判定是否达到真空助力器517的助力极限,而不论压力改变腔528的压力PV的变化。因此,本实施例针对相同的制动操作力F可有效地防止制动分泵压力PB的变化,保证制动效果的可靠性提高。
以图85的程序框图来图示本实施例中的制动效果特性控制程序。
首先,实施S1001以便检查制动总泵压力传感器(在程序框图中表示成“M/C压力传感器”)80是否出故障。详细地说,检查制动总泵压力传感器80是否遭受电气断路或短路,像在上述第20实施例中图80的S961中那样。如果发现电气断路或短路,则发现制动总泵压力传感器80出故障。然后,实施S1002以便判定在S1001中是否探测到制动总泵压力传感器80出故障。如果在当前控制循环中未发现制动总泵压力传感器80出故障,则得到一个否定判断(否),而控制流程进到S1003以便读取从制动总泵压力传感器80收到的制动总泵压力信号,并进到S1004以便读取从助力器负压开关534收到的助力器负压信号。然后,实施S1005以便以与第15实施例中相同的方式,根据制动总泵压力信号和助力器负压信号,来判定是否已经实际上达到真空助力器517的助力极限。也就是说,通过判定实际制动总泵压力PM是否等于或高于助力极限值PM0来进行该判定,该助力极限值随着负压腔527的压力PC而变化。如果在当前控制循环中,制动总泵压力PM不等于或高于助力极限值PM0,则得到一个否定判断(否),而控制流程进到S1006以便以与第20实施例的S972中相同的方式进行结束制动压力提高控制的处理。另一方面,如果在当前控制循环中,实际制动总泵压力PM等于或高于助力极限值PM0,则在S1005中得到一个肯定判断(是),而控制流程进到S1007以便以与第20实施例的S965中相同的方式进行压力提高控制。在以上两种情况下,实施S1008以便把控制标记重置为“0”。于是,本程序的一次执行循环结束。
虽然已经描述了在制动总泵压力传感器80正常的场合的控制流程,但是在制动总泵压力传感器80出故障的场合,在S1002中得到一个肯定判断(是)。在此一情况下,然后实施S1009以便判定制动开关350是否处于‘通’状态,也就是说,是否进行制动操作。如果在此一控制循环中制动开关350未处于‘通’状态,则得到一个否定判断(否),而控制流程进到S1010以便把控制标记重置为“0”,并进到S1011以便像在S1006中那样进行结束制动压力提高控制的处理。于是,本程序的一次执行循环结束。也就是说,本实施例被这样改装,即如果制动开关350未处于‘通’状态,则立即进行结束制动压力提高控制的处理,而不判定是否需要压力提高控制。因此,本配置防止制动系统的操作可靠性的恶化,当没有制动总泵压力传感器80而进行压力提高控制必要性的判定时将会出现该恶化。
另一方面,如果在此一控制循环中制动开关350处于‘通’状态,则在S1009中得到一个肯定判断(是),而控制流程进到S1012以便判定助力器负压开关534是否处于‘通’状态。如果在此一控制循环中助力器负压开关534未处于‘通’状态,则得到一个否定判断(否),而控制流程进到S1010以便把控制标记重置为“0”,然后进到S1011以便进行结束制动压力提高控制的处理。于是,本程序的一次执行循环结束。
如果在此一控制循环中助力器负压开关534处于‘通’状态,则在S1012中得到一个肯定判断(是),而控制流程进到S1013以便以与第20实施例中相同的方式来计算车辆减速度值G。然后,实施S1014以便判定控制标记是否被置为“0”。如果控制标记被置为“0”,则得到一个肯定判断(是),而控制流程进到S1015以便把所计算的车辆减速度值G设定成基准值G1。然后,实施S1016以便把控制标记置为“1”。接着,实施S1017以便通过从所计算的车辆减速度值G减去基准值G1来计算增加量ΔG。然后控制流程进到S1018以便判定所计算的增加量ΔG是否等于或大于基准增加量ΔG0。如果所计算的增加量ΔG不等于或大于基准增加量ΔG0,则得到一个否定判断(否),而控制流程进到S1011以便进行结束制动压力提高控制的处理。于是,本程序的一次执行循环结束。
在本程序的下一次执行循环中,车辆减速度值G在S1013中被重新计算。由于在此一控制循环中控制标记被置为“1”,所以在S1014中得到一个否定判断(否)。而控制流程进到S1017,跳过S1015和S1016。在S1017中,通过从所计算的车辆减速度值G减去与上一次循环中相同的基准值G1来计算新的增加量ΔG。然后,实施S1018以便判定所计算的增加量ΔG是否等于或大于基准增加量ΔG0。如果在此一控制循环中所计算的增加量ΔG等于或大于基准增加量ΔG0,则在S1018中得到一个否定判断(否),而控制流程进到S1019,在该步骤中像在第20实施例中的S972~S977中那样进行压力提高控制。于是,本程序的一次执行循环结束。
因而,本实施例适于即使当制动总泵压力传感器80出故障时,也准确地判定是否达到真空助力器517的助力极限,而不论负压腔527的压力Pc的变化。
从对本实施例的以上说明将会明白,制动总泵压力传感器80构成“制动总泵压力直接相关量探测机构”的一个例子,并且明白,轮速传感器112、估计车速计算机构582和车辆减速度计算机构584(ECU 590的用来实施图85的S1013的部分)构成“车辆减速度计算机构”的一个例子。还将会明白,ECU 590的用来实施图85的S1001~S1005、S1008~S1010、S1012和S1014~S1018的部分构成“判定装置”的一个例子,而ECU 590的用来实施S1001、S1002、S1009、S1010和S1014~S1018的部分构成“出故障判定机构”的一个例子,以及压力控制阀22、泵16、泵电动机114、进流控制阀138和ECU 590的用来实施S1006、S1007、S1011和S1019的部分构成“第2助力装置”的一个例子。
然后,将描述本发明的第22实施例。然而,此一实施例在机械配置方面与第15实施例(图48)相同并且仅在电气配置方面不同于第15实施例。将仅详细描述本实施例所特有的元件,而将不提供与第15实施例的那些相同的元件的详细描述,给那些相同元件以相同的标号。
图86示出此一实施例的电气配置。与第15实施例不同,本实施例用ECU 600代替ECU 522,并且额外包括一个报警装置602。由ECU 600控制的报警装置602适于用光、声或振动提供视觉、听觉或触觉警报,告知制动系统有某种异常。
图87的曲线图示出制动总泵压力PM与压力改变腔528的压力PV之间的关系。当制动操作力F增加时,降低了的压力改变腔528的压力PV相应地朝着大气压力升高,同时制动总泵压力PM从零开始升高。因此,在制动总泵压力PM与压力改变腔528的压力PV之间,有着如图的曲线图中的实线L0所示的关系。这里应该指出,压力改变腔528的压力PV与负压腔527的压力PC有关,后者又与发动机负压源的压力(称为“发动机负压”)有关。发动机负压与发动机的工况有关地变化。于是,负压腔527的压力PV随着发动机负压的变化而变化。因此,制动总泵压力PM与压力改变腔528的压力PV之间的关系由一个宽度面积来表达,该宽度面积由图中的两条单点划线L1和L2来界定,这两条线的中心由实线L0来表达。助力器负压开关534在由压力改变腔528的压力PV的两个范围所代表的‘断’与‘通’状态之间切换。当压力PV低于基准值PV0时开关534处于‘断’状态,而当压力PV高于基准值PV0时处于‘通’状态。
因而,当助力器负压开关534处于‘通’状态时,关于由制动总泵压力传感器80所探测的制动总泵压力PM,存在着以下五种情况:
(1)在真空助力器517、助力器负压开关534和制动总泵压力传感器80全都正常的场合:
在此一情况下,当助力器负压开关534处于‘通’状态时,由制动总泵压力传感器80所探测的制动总泵压力PM落在图中所示的基准值P1与P2之间的带区A内。
(2)在真空助力器517出故障、而压力改变腔528中的压力不正常的场合:
在此一情况下,助力器负压开关534保持处于‘通’状态而不论所探测的制动总泵压力PM,所探测的制动总泵压力PM落在一个带区B内,在该带区中制动总泵压力PM低于在带区A中的。
(3)在助力器负压开关534出故障的场合:
在此一情况下,当助力器负压开关534处于‘通’状态时,所探测的制动总泵压力PM落在带区B内或一个带区C内,在该带区中制动总泵压力PM高于在带区A中的。
(4)在制动总泵14(更严格地说,两个相互独立的制动子系统之一,其中液体压力由制动总泵压力传感器80所探测)出故障,而不能产生液体压力的场合:
在此一情况下,当助力器负压开关534处于‘通’状态时,所探测的制动总泵压力PM低于正常值,并落在带区B内。
(5)在制动总泵压力开关534出故障的场合:
在此一情况下,当助力器负压开关534处于‘通’状态时,所探测的制动总泵压力PM落在带区B或C内。
于是,通过判定当助力器负压开关534处于‘通’状态时,所探测的制动总泵压力PM落在带区A、B和C中的哪一个,可以判定制动系统的元件是否全都正常和哪一个元件出故障。
应该指出,当真空助力器517、助力器负压开关534、制动总泵14和制动总泵压力传感器80正常时,制动总泵压力PM落入的区严格说是一个平行四边形区,该平行四边形区由两条单点划线L1和L2、一条表示压力改变腔528的压力PM的零值的水平轴线L3、以及一条表示压力改变腔528的压力PV等于基准值PV0的虚线L4来界定。然而,在本实施例中,如上所述,只能探测到压力改变腔528的压力PV的两个分别低于和高于基准值PV0的范围。因而,在本实施例中,区A是一个由一条实线L5、一条实线L6、水平轴线L3和一条虚线L4来界定的矩形区。实线L5表示制动总泵压力PM等于基准值P1,该基准值相当于上单点划线L1与虚线L3的一个交点Q1,而实线L6表示制动总泵压力PM等于基准值P2,该基准值相当于下单点划线L2与水平轴线L4的一个交点Q2。
总括地说,助力器负压开关534的助力器负压信号、制动总泵压力传感器80的制动总泵压力信号以及制动系统的工作状态有着预定的关系,该关系可以用来判定制动系统是正常还是出故障。一个用来进行此一正常/出故障判定的程序储存在ECU 590的ROM中。
以图88的控制流程来图示此一正常/出故障判定的程序。首先,实施S1101以便判定助力器负压开关534是否处于‘通’状态。如果在此一控制循环中开关534未处于‘通’状态,则得到一个否定判断(否),本程序的一次执行循环立即结束。
另一方面,如果在此一控制循环中开关534处于‘通’状态,则在S1101中得到一个肯定判断(是),而控制流程进到S1102以便判定所探测的制动总泵压力PM是否保持异常地低并低于低基准值P1超过预定时间。如果在此一控制循环中,制动总泵压力PM未保持异常地低并低于低基准值P1超过预定时间,则得到一个否定判断(否),而控制流程进到S1103以便判定所探测的制动总泵压力PM是否保持异常地高并高于高基准值P2超过预定时间。如果在此一控制循环中,制动总泵压力PM未保持异常地高并高于高基准值P2超过预定时间,则得到一个否定判断(否),而控制流程进到S1104以便判定所探测的制动总泵压力PM是否保持于正常状态,在该状态下压力PM等于或高于基准值P1并等于或低于基准值P2。如果在此一控制循环中压力PM未保持于正常状态超过预定时间,则得到一个否定判断(否),而本程序的一次执行循环结束。如果压力PM保持于正常状态超过预定时间,则得到一个肯定判断(是),而控制流程进到S1105以便判定制动系统处于正常状态。于是,本程序的一次执行循环结束。
如果在此一控制循环中,制动总泵压力PM保持异常低超过预定时间,则在S1102中得到一个肯定判断(是)。如果在此一控制循环中,制动总泵压力PM保持异常高超过预定时间,则在S1103中得到一个肯定判断(是)。在以上两种情况下,控制流程进到S1106以便判定制动系统处于出故障状态,然后进到S1107,在该步骤中启用上述报警装置602而提供一个报警信号,就制动系统中存在着某种异常向车辆驾驶员报警。于是,本程序的一次执行循环结束。
如上所述,本实施例的优点在于,它能通过利用为了提高制动分泵10的压力而设置的助力器负压开关534和制动总泵压力传感器80,使车辆驾驶员及时地得知制动系统的故障。
在本实施例中,制动效果特性控制程序也储存在ECU 600的ROM中。由于此一程序与第15实施例中的程序相同,所以描述被省略。
接下来将描述本发明的第23实施例。像以上第22实施例一样,此一实施例在机械配置方面与第15实施例相同并且仅在电气配置方面不同于第15实施例。将仅详细描述本实施例所特有的元件,而将不提供与第15实施例的那些相同的元件的详细描述,给那些相同元件以相同的标号。像第22实施例一样,本实施例设有一个用来进行制动系统的正常/出故障判定的装置。
图89示出本实施例的电气配置。与第15实施例不同,本实施例用ECU 610代替ECU 522,并用助力器负压传感器612代替助力器负压开关534。助力器负压传感器612产生一个助力器负压信号,该信号随着压力改变腔528的压力PV的连续变化而连续变化。像第15实施例一样,本实施例额外包括报警装置620。
图90是与图87类似的曲线图。在其中助力器负压传感器612连续探测压力改变腔528的压力PV的本实施例中,三个区A、B和C大于第21实施例中的。
详细地说,(1)在真空助力器517、助力器负压传感器612、制动总泵14和制动总泵压力传感器80正常的场合,相当于由助力器负压612所探测的压力PV和由制动总泵压力传感器80所探测的制动总泵压力PM的点落在其宽度相当于发动机负压的变化的带区A内;(2)在真空助力器517出故障而压力改变腔528中的降低了的压力不正常的场合,相当于所探测的压力的点落在其中制动总泵压力PM低于区A中的三角区B内;(3)在助力器负压传感器612出故障的场合,相当于所探测的压力的点落在其中制动总泵压力PM高于区A中的区B或三角区C内;(4)在制动总泵14(更严格地说,两个相互独立的制动子系统之一,其中液体压力由制动总泵压力传感器80所探测)出故障,而不能产生液体压力的场合,相当于所探测的压力的点落在区B内;(5)在制动总泵压力传感器80出故障的场合,相当于所探测的压力的点落在区B或C内。
于是,通过判定相当于所探测的压力的点落在区A、B和C中的哪一个,可以判定制动系统的元件是否全都正常和哪一个元件出故障。
因而,基于以上发现,一个用来进行制动系统正常/出故障判定的程序储存在ECU 610的ROM中。
以图91的控制流程来图示此一正常/出故障判定程序。首先,实施S1201以便判定相当于所探测的压力的点落在区B内是否已经超过预定时间。如果在此一控制循环中相当于所探测的压力的点落在区B内尚未超过预定时间,则得到一个否定判断(否),而控制流程进到S1202以便判定相当于所探测的压力的点落在区C内是否已经超过预定时间。如果在此一控制循环中相当于所探测的压力的点落在区C内尚未超过预定时间,则得到一个否定判断(否),而控制流程进到S1203以便判定相当于所探测的压力的点落在区A内是否已经超过预定时间。如果在此一控制循环中相当于所探测的压力的点落在区A内尚未超过预定时间,则得到一个否定判断(否),而本程序的一次执行循环立即结束。另一方面,如果在此一控制循环中相当于所探测的压力的点落在区A内已经超过预定时间,则在S1203中得到一个肯定判断(是),而控制流程进到S1204以便判定制动系统处于正常状态。于是,本程序的一次执行循环结束。
另一方面,如果在此一控制循环中相当于所探测的压力的点落在区B内已经超过预定时间,则在S1201中得到一个肯定判断(是)。如果在此一控制循环中相当于所探测的压力的点落在区C内已经超过预定时间,则在S1202中得到一个肯定判断(是)。在以上两种情况下,控制流程然后进到S1205以便判定制动系统处于出故障状态,然后,进到S1206,在该步骤中启用上述报警装置602而提供一个报警信号,就制动系统中存在着某种异常向车辆驾驶员报警。于是,本程序的一次执行循环结束。
如图90中所示,此一实施例中的区A不是由区B与区C之间的整个面积组成的,不包括一个其中所探测的制动总泵压力PM等于或低于基准值P0的面积D。如果不把面积D从区A中剔除,则在由于制动总泵14或制动总泵压力传感器80中的故障而使所探测的制动总泵压力PM为零,同时相当于所探测的压力的点如图中所见从区D沿朝上的方向顺着竖直轴线运动的场合,实际上处于出故障状态的制动系统将会被错误地判定为处于正常状态。因而本实施例适于只要相当于所探测的压力的点落在区D内,就不进行制动系统的正常/出故障判定,以便防止错误判定,借此提高正常/出故障判定装置的可靠性。应该指出,虽然本实施例适于执行正常/出故障判定程序而不论所探测的制动总泵压力PM是否等于或低于基准值P0,但是该实施例可以修改成当压力PM等于或低于基准值P0时不进行该程序,以便防止错误判定。
在发动机刚起动之后,即使真空助力器517没有任何故障,负压腔527的压力PC也未必正常。也就是说,在起动发动机时,压力PC可能高于正常值,而且压力PC降低到正常的低值需要一段时间。因而,本实施例被配置成,在由发动机起动传感器探测到发动机起动之后,在压力改变腔527的压力变成等于正常值所需的预定基准时间已经过去之前,不执行正常/出故障判定程序或者不输出该判定的结果。因而,此一实施例能防止由于起动发动机时的负压腔527的压力PV引起的制动系统的错误的正常/出故障判定,从而提高正常/出故障判定装置的可靠性。
在本程序中,制动效果特性控制程序也储存在ECU 610的ROM中。不同于任何以上实施例中的此一程序使用助力器负压传感器612来判定是否实际上达到真空助力器517的助力极限。
以图92的程序框图来图示本实施例中的制动效果特性控制程序。首先,实施S1301以便读取从助力器负压传感器612收到的助力器负压信号。然后,实施S1302以便根据助力器负压信号来计算压力改变腔528的压力PV,并判定所计算的压力PV是否等于或高于大气压力PATM。如果在此一控制循环中压力PV不等于或高于大气压力PATM,则得到一个否定判断(否),而控制流程进到S1303以便判定未达到真空助力器517的助力极限,并进行结束压力提高控制的处理。于是,本程序的一次执行循环结束。
如果在此一控制循环中压力改变腔528中的压力PV等于或高于大气压力PATM,则在S1302中得到一个肯定判断(是),而控制流程进到S1304以便判定达到真空助力器517的助力极限,并进行压力提高控制。在此一压力提高控制中,当压力改变腔528的压力PV达到大气压力PATM时,也就是说,当达到真空助力器517的助力极限时,与从由制动总泵压力传感器80所探测的制动总泵压力PM的增加量IPM有关地来计算目标压差ΔP。控制压力控制阀22以便建立所计算的目标压差ΔP。于是,本程序的一次执行循环结束。
如上所述,本实施例的优点在于,它能通过利用为了提高制动分泵10的压力而设置的助力器负压传感器612和制动总泵压力传感器80,使车辆驾驶员及时地得知制动系统的故障。
虽然如果压力改变腔528的压力PV未落在规定范围内则以上第22实施例不能进行制动系统的正常/出故障判定,但是本实施例使用用来连续地探测压力改变腔528的压力PV的助力器负压传感器612。因而,在本实施例中,始终能进行正常/出故障判定。
然后,将描述本发明的第24实施例。
图93示出根据本实施例的制动系统。像以上几个实施例一样,此一制动系统安装在四轮机动车上,并设有一个用来放大制动踏板32的操作力并把所放大的操作力传递到制动总泵的真空助力器712。
像以上数个实施例一样,此一制动系统还设有一个防抱死制动压力控制装置和一个制动效果特性控制装置。防抱死制动压力控制装置是一种用来在对机动车制动期间防止每只车轮的过分抱死的倾向的装置。此一防抱死制动压力控制装置带有一个使工作液体在制动压力回路中循环的泵16。另一方面,制动效果特性控制装置是一种用来在对机动车制动期间,在考虑到真空助力器712具有助力极限的同时,控制制动效果特性—该特性是制动操作力与车体减速度值之间的关系,以便在达到助力极限之前和之后,使车体减速度值随着制动操作力而增加的装置。此一制动效果特性控制装置用上述泵16来工作。也就是说,泵16是防抱死制动压力控制装置和制动效果特性控制装置所公用的。
真空助力器(下文中简称为“助力器”)712具有与常规助力器类似地结构,如图94中所示。将参照该图详细描述此一结构,并将参照图95~99详细描述其工作。
如图94中所示,助力器712带有一个空心助力器壳体715。助力器壳体715之内的空间被动力活塞716分隔成一个在制动总泵14一侧的负压腔717和一个在制动踏板32一侧的压力改变腔718。负压腔717连接于发动机进气管或其中由发动机的工作产生负压的其他负压源。
动力活塞716带有(a)一个靠助力器壳体715来支撑的毂座716a,致使毂座716a可以前后运动,以及(b)一个隔膜716b,该隔膜是一个在其内周安装在毂座716a上而在其外周附着于助力器壳体715的环形圆盘。在隔膜716b上设有一个止动块716c,用以界定隔膜716b相对于助力器壳体715的向后运动的最大距离。
毂座716a,在其制动总泵14一侧的端部,经由一个由橡胶材料制成的反作用圆盘719可滑动地连接于助力器活塞杆720(输出构件的一个例子)的端部(如图中所见的右侧端部)。助力器活塞杆720的另一个端部(如图中所见的左侧端部)与制动总泵14的压力活塞14a相连接,所以助力器活塞杆720把动力活塞716的操作力传递到制动总泵14的压力活塞14a。
毂座716a,在其制动踏板32一侧的端部,经由输入构件721与制动踏板32相连接。输入构件721由彼此同轴连接的反作用杆721a和阀操作杆721b组成。输入构件721在其反作用杆721a处可滑动地连接于毂座716a,并在其阀操作杆721b处经由未画出的踏板操作机构与制动踏板32相连接。反作用杆721a对毂座716a的最小距离和最大距离由止动键722(止动件的一个例子)来决定。虽然止动键722既伸过毂座716a又伸过反作用杆721a,但是在反作用杆721a与止动键722的后表面之间设有一个大的轴向间隙,而在毂座716a与止动键722的前表面之间设有一个小的轴向间隙。
反作用杆721a的前端可以与反作用圆盘719相接合。当助力器712被置于图94的未工作状态时,反作用杆721a不与反作用圆盘719相接合。当助力器712被置于工作状态时,反作用杆721a与反作用圆盘719相接合,如图96~图99中所示,所以助力器活塞杆720的反作用力作用在反作用杆721a上。
在负压腔717与压力改变腔718之间,设有一个阀机构723(动力活塞驱动机构的一个例子)。阀机构723根据阀操作杆721b与动力活塞716之间的相对运动来工作,并且包括一个控制阀723a、一个气阀723b、一个真空阀723c以及一个控制阀弹簧723d。气阀723b与控制阀723a相配合把压力改变腔718有选择地向大气连通或从大气断开。气阀723b可以随着阀操作杆721b一起运动。控制阀723a被这样附着于阀操作杆721b,致使控制阀723a被控制阀弹簧723d沿着把控制阀723a归座于气阀723b的方向偏置。真空阀723c与控制阀723a相配合把压力改变腔718有选择地向负压腔717连通或从负压腔717断开。真空阀723c可以随着动力活塞716一起运动。
毂座716a带有一个用来经由真空阀723c把压力改变腔717与负压腔718相连通的通路724,和一个用来经由气阀723b把压力改变腔718与大气相连通的通路725。毂座716a还带有一个布置在其制动踏板32一侧端部的空间中的空气净化元件726。在毂座716a与助力器壳体715之间,设有一个复位弹簧727,用以使动力活塞716返回其完全内缩位置。
然后,将参照图96~图99来说明助力器712的工作。这些图放大地示出助力器712的有关部分。
当助力器712被置于未工作位置时,控制阀723a归座于气阀723b上并离开真空阀723c,如图95中所示,所以压力改变腔718从大气断开并连通于负压腔717。因而,在此一状态下,负压腔717和压力改变腔718两者由于负压源的负压(不高于大气压力)而具有相同的负压。
当真空助力器712处于过渡状态时,也就是说,在制动踏板32被操作以便提高制动总泵压力时,阀操作杆721b朝着动力活塞716运动,而控制阀723a最终归座于真空阀723c上,如图96中所示,所以压力改变腔718从负压腔717断开。当阀操作杆721b接着朝动力活塞716运动另一段距离时,气阀723b离开控制阀723a,所以压力改变腔718与大气相连通。在此一状态下,压力改变腔718中的压力升高,在负压腔717与压力改变腔718之间引起压差,所以动力活塞716被此一压差所操作。
在助力器712被保持于一种保持状态时,也就是说,在制动踏板32的操作力被保持恒定时,控制阀723a既归座于气阀723b上又归座于真空阀723c上,而压力改变腔718既从负压腔717断开又从大气断开,所以负压腔717中的压力保持恒定。结果,动力活塞716的操作力保持恒定。
当助力器712的压力改变腔717中的压力变成等于大气压力时,达到助力器712的助力极限。在此一条件下如果制动踏板32被进一步操作,则反作用杆721a前行同时压入反作用圆盘719,而没有动力活塞的前行运动。于是,反作用杆721a朝着动力活塞716运动,而止动键722的后表面与反作用杆721a之间的轴向间隙最终消失,借此反作用杆721a进入与止动键722靠紧接触。此时,止动键722的前表面与动力活塞716的毂座716a之间的间隙也消除,借此反作用杆721a经由止动键722被推压在毂座716a上。在此一条件下,助力器712处于最大助力状态,如图98中所示。当制动踏板32在此一状态下被进一步操作时,反作用杆721a与动力活塞716一起前行,而助力器活塞杆720的操作力增加,所以制动总泵压力升高。
当助力器712被置于释放状态时,也就是说,在制动踏板32被操作成降低制动总泵压力时,控制阀723a归座于气阀723b上并离开真空阀723c,如图99中所示,所以压力改变腔718从大气断开并与负压腔717相连通,借此压力改变腔718的压力降低。结果,负压腔717与压力改变腔718之间的压差减小。
制动总泵14是一种串联式,其中两个压力活塞14a、14b彼此串联地可滑动地布置在制动总泵壳体14e中,如图94中所示。两个压力活塞14a、14b根据助力器712的输出来动作,所以在压力腔15c、14d,这些腔形成在各自的压力活塞14a、14b的前面—中产生相同的液体压力。
一个压力腔14c连接于用来操作用于前左轮FL的制动器的制动分泵10,和用来操作用于后右轮RR制动器的制动分泵10。另一个压力腔14d连接于用来操作用于前右轮FR的制动分泵10,和用来操作用于后左轮RL的制动器的制动分泵10。制动器(盘式、鼓式等)被配置成摩擦构件被基于液体压力的力推压在随着车轮转动的圆盘转动体的摩擦表面上,以便阻碍车轮的转动。
于是,本制动系统是带有两个彼此交叉配置的相互独立的制动子系统的交叉式系统。由于这两个制动子系统与第15实施例的那些相同,所以省略这些子系统的详细描述,以与第15实施例中所使用的相同的标号用于本实施例。
图100示出该制动系统的电气配置。该制动系统设有一个ECU(电子控制单元)730,该ECU主要由包括一个CPU、一个ROM以及一个RAM的一个计算机构成。该ROM储存一个制动效果特性控制程序(图示于图101~图103的程序框图中),和一个防抱死制动压力控制程序(未画出)。该CPU在利用该RAM的同时,执行这些程序,以便实施制动效果特性控制和防抱死制动压力控制。
在ECU 730的输入侧,连接着一个操作行程传感器732(操作行程相关量传感器的一个例子)、一个助力器压力开关734(助力器压力传感器的一个例子)和上述制动总泵压力传感器80(制动总泵压力相关量传感器的一个例子)。操作行程传感器732适于探测制动踏板32的操作行程S并产生一个代表操作行程S的操作行程信号。助力器压力开关734是一个与压力改变腔728的压力有关地产生两个不同的助力器压力信号的开关。也就是说,当压力改变腔728中的压力低于大气压力时,助力器压力开关734产生一个‘断’信号,而当压力改变腔718中的压力等于或高于大气压力时,产生一个‘通’信号。
在ECU 730的输出侧连接着上述泵电动机114,所以向泵电动机114施加一个电动机驱动信号。在ECU 730的输出侧还连接着上述压力控制阀22的螺线管74,以及压力提高阀40、压力降低阀100和进流控制阀138的螺线管116。向压力控制阀22的螺线管74施加一个电流控制信号,以便线性地控制螺线管74的磁力,并向压力提高阀40、压力降低阀50和进流控制阀138的螺线管116施加‘通/断’驱动信号,以便给螺线管116通电和断电。
虽然将描述由ECU 730进行的制动效果特性控制,但是首先简单地说明之。
当制动踏板32的操作力F增加到某个值,在该值下压力改变腔的压力升高到大气压力时,达到助力器712的助力极限。在达到助力极限之后,助力器712不能放大操作力F,如果没有采取措施,则制动效果特性将会恶化,如图52中所示。鉴于此一事实,实施制动效果特性控制。详细地说,在达到助力器712的助力极限之后,启用泵16以便使制动分泵10中的压力以一个等于压差ΔP(制动分泵压力PB相对于制动总泵压力PM的增加量,如图54中所示)的量高于制动总泵压力PM,如图53中所示,所以制动效果稳定而不论是否达到助力器712的助力极限。
在本实施例中,有关是否达到助力器712的助力极限的判定,是用基于助力器压力开关734的信号的方法,和用基于操作行程传感器732和制动总泵压力传感器80的信号的方法来进行的。前一种方法基于以下事实,即当压力改变腔718中的压力变成等于大气压力时,达到助力器712的助力极限。在此一方法中,通过直接探测压力改变腔728的压力变成等于大气压力来探测助力极限。
另一方面,后一种方法基于将要描述的助力器712的特性。
图105的曲线图示出制动踏板32的操作力F、制动总泵压力PM以及制动踏板32的操作行程S之间的关系,该关系是当制动踏板32从未操作位置被操作时建立的。图中,“F1”、“P1”和“S1”分别代表当达到助力器712的助力极限时的操作力F、制动总泵压力PM和操作行程S。本曲线图示出本发明人所证实的助力器特性,也就是说,在刚达到助力器712的助力极限之后,操作行程S随着制动总泵压力PM的升高的增加率dS/dPM突然暂时增加。用(dSi/dPMi)代表在达到助力极限之前的时刻“i”时的操作行程的增加率dS/dPM,同时用(dSj/dPMj)代表在达到助力极限之后的时刻“j”时的操作行程的增加率dS/dPM。这些增加率(dSi/dPMi)和(dSj/dPMj)满足以下不等式:
(dSi/dPMi)<(dSj/dPMj)
认为由于以下原因而存在此一特性:
在制动操作期间,在压力改变腔718中的压力变成等于大气压力之后,由制动踏板32的进一步操作引起的输入构件721的进一步前行运动,将既不引起负压腔717与压力改变腔718之间的压差的增加,也不引起动力活塞716的操作力的增加。因此,输入构件721单独地前行。在输入构件712进入与止动键722靠紧接触之前,输入构件712沿提高制动总泵压力PM的方向,经由反作用圆盘719,但不经由动力活塞716,向助力器活塞杆720施加一个操作力。于是,在输入构件进入与止动键822靠紧接触之前,输入构件712局部地接触反作用圆盘719,所以反作用圆盘719很容易被压入,结果与加在反作用圆盘719上的力相比,也就是说,与制动总泵压力PM的增加量相比,增加了输入构件712的操作行程的增加量。因此,输入构件721的操作行程随着制动总泵压力PM的升高的增加率,也即,操作行程的增加率dS/dPM被弄成,在达到助力器712的助力极限之后和在输入构件721与止动键722靠紧接触之前,高于在达到助力极限之前的。
由制动踏板32的进一步操作引起的输入构件712的进一步前行运动,将引起输入构件721进入与止动键722靠紧接触。在此一状态下,输入构件721沿提高制动总泵压力PM的方向,经由止动键722、动力活塞716和反作用圆盘719,向助力器活塞杆720施加一个操作力。因而,在输入构件721与止动键722靠紧接触之后,输入构件721经由动力活塞716接触反作用圆盘719的整个表面,所以反作用圆盘719将不容易被压入。于是,输入构件721的操作行程的增加量被弄成小于施加在反作用圆盘719上的力的增加量,也即,制动总泵压力Px的增加量。因而,在输入构件721与止动键722靠紧接触之后,操作行程的增加率dS/dPM低于在达到助力器712的助力极限之后和在与止动键722靠紧接触之前。在输入构件721与止动键722靠紧接触之后,输入构件721与动力活塞716和助力器活塞杆720一起前行,所以制动总泵压力PM升高而没有制动操作力被助力器712所放大,借此制动总泵压力PM以低于在达到助力极限之前的比率随着操作力F而升高。
由于存在着在刚达到助力器712的助力极限之后,操作行程S的增加率dS/dPM暂时增加的特性,所以在输入构件721进入与止动键722靠紧接触之前,输入构件721不必经由反作用圆盘719间接接触助力器活塞杆720或者直接接触助力器活塞杆720。对于其中当输入构件721被带入与止动键722靠紧接触时,输入构件721第1次间接地和直接地接合助力器活塞杆720的类型的助力器,也就是说,对于,其中达到助力器712的助力极限之后和在输入构件721被带入与止动键722靠紧接触之前,输入构件721不直接地或者间接地接合助力器活塞杆720的类型的助力器,存在着此一特性。
虽然已经说明了助力器712的该特性,但是上述后一种方法利用此一特性来判定是否达到助力器的助力极限。
后一种方法的一个例子称为相对判定方法,该方法适于判定在制动操作期间操作行程的增加率dS/dPM的当前值是否高于上一次值。然而,本实施例采用一种绝对判定方法,该方法适于判定在制动操作期间操作行程的增加率dS/dPM的当前值是否高于一个预定值X(预定值的一个例子)。在采用此一绝对判定方法的场合,存在着一种可能性,即如果如图105中所示,在刚开始制动操作之后,存在着操作行程的增加率dS/dPM较高的倾向的话,则即使当实际上未达到助力极限时,也错误地作出达到助力器712的助力极限的判定。根据以下事实,即当达到助力器712的助力极限时,制动总泵压力PM比较高,本实施例适于当操作行程的增加率dS/dPM超过预定值X时而且当制动总泵压力PM超过基准值PA(基准值的一个例子)时,判定达到助力器712的助力极限。
操作行程的增加率dS/dPM高于预定值X这一条件并不在达到助力器712的助力极限之后的整个时间段内被满足,而是仅在刚达到助力极限之后暂时被满足。如果有关上述两个条件是否被满足的判定是在发现这些条件已经被同时满足之后,也就是说,在达到助力器712的助力极限之后第1次作出的,则即使当实际上已经达到助力极限时,也错误地作出未达到助力极限的判定。为了避免此一情况,本实施例采用另一个规则,在上述两个条件第1次被同时满足之后,来判定是否达到助力极限。此一规则的运用不限于刚达到助力极限之后一个短时间段,而是该规则可以运用于在达到助力极限之后的整个时间段中以便准确判定。详细地说,只要制动总泵压力PM的当前值高于一个基准值PM0,该基准值是一个当该两个条件第1次被同时满足时的值,就作出达到助力器712的助力极限的判定。
本实施例还适于当助力器压力开关723正常时采用前一种方法进行助力极限判定,而当助力器压力开关734出故障时采用后一种方法进行助力极限判定。
将参照图示用于制动效果特性控制的程序的图102~图103来详细说明已经简单地说明了的制动效果特性控制。
在点火开关被车辆驾驶员从‘断’位置操作到‘通’位置之后,本程序被以预定的循环时间T0重复地执行。在该程序的每次执行循环中,首先实施S1311以便读取从制动总泵压力传感器80收到的制动总泵压力信号。然后,实施S1312以便读取从操作行程传感器732收到的操作行程信号。然后,控制流程进到S1313以便检查助力器压力开关734是否出故障,也就是说,助力器压力开关734是否遭受电气断路、短路和其他故障。接着,控制流程进到S1314以便判定在S1313中是否发现助力器压力开关734出故障。如果在此一控制循环中助力器压力开关734未出故障,则得到一个否定判断(否),而控制流程进到S1315以便读取从助力器压力开关734收到的助力器压力信号。然后,实施S1316以便判定是否达到助力器712的助力极限(助力器712是否不能实现其助力功能,而不论是否刚好达到助力极限)。此一判定是根据助力器压力信号来进行的。详细地说,如果压力改变腔718的压力低于大气压力而从助力器压力开关734产生一个‘断’信号,则作出未达到助力器712的助力极限的判定。如果压力改变腔718的压力达到大气压力而从助力器压力开关734产生一个‘通’信号,则作出达到助力器712的助力极限的判定。
如果在此一控制循环中未达到助力器712的助力极限,则得到一个否定判断(否),而控制流程进到S1317以便进行结束制动压力提高控制的处理。S1317中的此一处理是根据图102的程序框图中详细图示的压力提高控制结束处理程序来进行的。此一处理程序从S1341开始以便产生一个用来给压力控制阀22的螺线管74断电的信号。然后,实施1342以便产生一个用来给进流控制阀138的螺线管116断电的信号。控制流程进到S1343以便产生一个使泵电动机114关机的信号。于是,该处理程序的一次执行循环结束,而且制动效果特性控制程序的一次执行循环相应地结束。
如果在此一控制循环中达到助力器712的助力极限,则在S1316中得到一个肯定判断(是),而控制流程进到S1318以便进行压力提高控制。S1318中的此一压力提高控制是根据图103的程序框图中详细图示的压力提高控制程序来进行的。此一压力提高控制程序从S1351开始以便计算制动总泵14与制动分泵10之间的目标压差ΔP,该压差是制动分泵压力PB从制动总泵压力PM的增加量。此一计算是根据在此一控制循环中所探测的制动总泵压力PM来进行的。ROM储存着目标压差ΔP与制动总泵压力PM的当前值从上述基准值PM0(S1316中的判定从“否”变成“是”时的制动总泵压力PM)的增加量IPM之间的,如图64的曲线图中所示的关系。根据此一关系来确定目标压差ΔP的当前值。该关系被公式化成在达到助力器712的助力极限之后,制动分泵压力PB以等于达到助力极限之前的比率随着操作力F线性地增加。
然后,控制流程进到S1352以便根据所确定的目标压差ΔP,来确定将要向压力控制阀22的螺线管74施加的电流I。目标压差ΔP与螺线管电流I之间的关系储存在ROM中,根据此一关系来确定与目标压差ΔP相对应的螺线管电流I。接着,实施S1358以便向压力控制阀22的螺线管74施加所确定的电流I,从而控制压力控制阀22。然后,控制流程进到S1354以便控制进流控制阀138。进流控制阀138的控制是根据在图65的程序框图中详细图示的进流控制阀控制程序来进行的。
然后,实施图103中的S1355以便产生一个用来开动泵电动机114的信号,所以工作液体被泵16从贮液室132泵送,并向每个制动分泵10输出,借此制动分泵10中的液体压力被弄成以目标压差ΔP高于制动总泵压力PM。于是,压力提高控制程序的一次执行循环结束,而且制动效果特性控制程序的一次执行循环相应地结束。
虽然已经描述了在助力器压力开关734正常的场合的工作,但是如果助力器压力开关734出故障,则在图101的S1314中得到一个肯定判断(是)。在此一情况下,控制流程进到S1319及后续步骤。
实施S1319以便判定标记F是否被置为“1”。当计算机上电时,此一标记F被重置为“0”。如果在此一控制循环中标记F未被置为“1”,则得到一个否定判断(否),而控制流程进到S1320以便根据下式来计算操作行程的增加率dS/dPM:
dS/dPM=(S(n)-S(n-1))/(PM(n)-PM(n-1))
式中S(n)=操作行程S的当前值,
S(n-1)=操作行程S的上一次值,
PM(n)=制动总泵压力PM的当前值,
PM(n-1)=制动总泵压力PM的上一次值
上式右端的分子代表单位时间T0内操作行程S的变化量,而分母代表单位时间T0内制动总泵压力PM的变化量。
然后,实施S1321以便判定所计算的操作行程的增加率dS/dPM是否高于预定值X。如果在此一控制循环中增加率dS/dPM不高于预定值X,则得到一个否定判断(否),而控制流程进到S1323以便像在上述步骤S1317中那样进行结束压力提高控制的处理。接着,实施S1324以便产生一个信号,用以把上述标记F重置为“0”。于是,此一制动效果特性控制程序的一次执行循环结束。
如果所计算的操作行程的增加率dS/dPM高于预定值X,则在S1321中得到一个肯定判断(是),而控制流程进到S1322以便判定制动总泵压力PM是否高于基准值PA。如果在此一控制循环中制动总泵压力PM不高于基准值PA,则得到一个否定判断(否),而控制流程进到S1323。如果在此一控制循环中制动总泵压力PM高于基准值PA,则得到一个肯定判断(是),而控制流程进到S1325以便判定刚好达到助力器712的助力极限。然后,实施S1326以便把上述标记F置为“1”。也就是说,置为“1”的标记表示在S1325中已经得到刚好达到助力极限的判定,而置为“0”的标记表示在S1325中尚未得到刚好达到助力极限的判定。然后,实施S1327以便把制动总泵压力PM的当前值作为上述基准值PM0(当得到刚好达到助力器712的助力极限时的制动总泵压力PM)储存在RAM中。然后控制流程进到S1328以便像在上述步骤S1318中那样进行压力提高控制。于是,此一制动效果特性控制的一次执行循环结束。
当再次执行本程序时,由于标记F当前被置为“1”,所以在S1319中得到一个肯定判断(是),而控制流程进到S1329,同时跳过S1320~S1322和S1325~S1327,以便判定制动总泵压力PM的当前值是否高于上述基准值PM0,也就是说,是否达到助力器712的助力极限(助力器712是否在以前某个时刻达到助力极限而不能实现其助力功能)。如果在此一控制循环中制动总泵压力PM高于基准值PM0,则得到一个肯定判断(是),并在S1328中进行压力提高控制。如果制动总泵压力PM不高于基准值PM0,则得到一个否定判断(否),而控制流程进到S1323以便进行结束压力提高控制的处理。然后,实施S1324以便把标记F重置为“0”。于是,本程序的一次执行循环结束。
从对本实施例的以上说明将会明白,操作行程传感器732构成“操作行程相关量传感器”的一个例子,同时制动总泵压力传感器80构成“制动总泵压力相关量传感器”的一个例子,并且明白ECU 730的用来实施图101的S1311、S1312、S1319~S1322、S1324~S1327和S1329的部分构成“助力比降低判定机构”的一个例子。还将明白的是,ECU 730的用于实施S1311、S1312、S1320、S1321、S1322和S1325的部分构成“达到助力极限判定机构”的一个例子,同时ECU 730的用来实S1319、S1324、S1326、S1327和S1329的部分构成“助力极限状态判定机构”的一个例子。还将会明白,助力器压力开关734、制动总泵压力传感器80(传感器部),ECU 730的用来实施S1313~S1318、S1323和S1328的部分(控制部),压力控制阀22、泵16、泵电动机114和进流控制阀138(执行部)相互配合构成“压力提高装置”的一个例子,而ECU 730的用来实施图102的S1343和图103的S1355的部分构成“泵操作装置”的一个例子。
然后,将描述本发明的第25实施例。
图106示出根据本实施例的用于四轮机动车的制动系统。像以上几个实施例一样,本制动系统设有真空助力器812(下文中简称为“助力器”)形式的布置在制动踏板32与制动总泵14之间的助力器。该制动系统还设有一个防抱死制动压力控制装置和一个制动效果特性控制装置。防抱死制动压力控制装置是一种用来在对机动车制动期间防止每只车轮的过分抱死的倾向的装置。此一防抱死制动压力控制装置包括一个使工作液体在制动压力回路中循环而工作的泵16。
如上所述,助力器812具有助力极限,所以制动总泵压力PM不是以恒定的比率随着制动操作力F而升高,如图107的曲线图中所示。因此,在制动操作力F以基本上恒定的比率随着时间t增加的场合,制动分泵压力PB随着时间而变化,如图108中所示。另一方面,制动效果特性控制装置适于补偿助力器812在达到其助力极限之后助力的短缺,以便控制制动效果特性,也就是说,制动操作力F与制动分泵压力PB,即车辆减速度值G之间的关系,使得制动分泵压力PB随着时间如图109所示而变化。也就是说,泵16既用于防抱死制动压力控制装置又用于制动效果特性控制装置。
制动总泵14是一种串联式,其中两个压力活塞14a、14b彼此串联地可滑动地收容在制动总泵壳体14e中,以便在各自的活塞14a、14b前边彼此独立地形成两个压力腔14c、14d。此一制动总泵经由真空助力器812连接于制动踏板32。
助力器812带有一个助力器壳体812a,后者的空间被动力活塞812b分隔成一个与作为负压源的发动机进气管相连通的负压腔812c和一个有选择地与负压腔812c和大气相连通的压力改变腔812c。助力器812适于以动力活塞812b的基于负压腔812c与压力改变腔812d之间的压差的操作力F来操作制动总泵。于是,制动踏板32的操作力F被助力器812放大,而所放大的操作力F被传递到制动总泵14,所以在每个压力腔14c、14d中产生与所放大的操作力F相对应的液体压力。
在制动总泵14的一个压力腔14c上,连接着用于第1制动子系统的前左轮FL和后右轮RR的第1制动子系统。在另一个压力腔14d上,连接着用于前右轮FR和后左轮RL的第2制动子系统。也就是说,此一制动系统是带有两个制动子系统的交叉式制动系统。由于两个制动子系统在结构上是与以上第24实施例相同的,所以将不提供它们的详细描述,而使用相同的标号。
图110示出该制动系统的电气配置。该制动系统设有一个ECU(电子控制单元)818,该ECU主要由包括一个CPU、一个ROM以及一个RAM的一个计算机构成。该ROM储存各种程序,其中包括一个制动效果特性控制程序(图示于图111~图112的程序框图中),一个操作行程变化量探测程序(图示于图113的程序框图中)和一个防抱死制动压力控制程序(未画出)。该CPU在利用该RAM的同时,执行这些程序,以便实施制动效果特性控制和防抱死制动压力控制。
在ECU 818的输入侧,连接着上述操作行程传感器732、助力器压力开关734和轮速传感器112。
另一方面,在ECU 818的输出侧连接着上述泵电动机114,以便向泵电动机114施加一个电动机驱动信号。在ECU 818的输出侧还连接着上述压力控制阀22的螺线管74,以及压力提高阀40、压力降低阀50和进流控制阀138的螺线管116。向每个螺线管74和116施加一个‘通/断’驱动信号,以便给螺线管通电和断电。
将描述由ECU 818进行的制动效果特性控制,但是首先简单地说明之。
图114的功能方框图示出制动效果特性控制装置的配置。该制动效果特性控制装置设有达到助力极限判定机构820。当助力器812的负压腔812d的压力升高到大气压力时,达到助力极限判定机构820根据助力器压力开关734的输出信号,来判定达到助力器812的助力极限。此一达到助力极限判定机构820连接于压力提高控制起始机构822,以便用来当助力器812的助力极限被判定已经达到时,开始压力提高控制。也就是说,在本实施例中,达到助力器812的助力极限这一条件是“压力提高控制起始条件”。
制动效果特性控制装置还设有压力控制模式确定机构824。此一压力控制模式确定机构824从快速压力提高模式、慢速压力提高模式、压力保持模式、慢速压力降低模式和快速压力降低模式中,选取用于制动分泵压力PB的压力控制模式。此一压力控制模式确定机构824带有一个泵送停止部826、一个变化量计算部828和一个模式确定部829。
泵送停止部826连接于进流控制阀138,并适于在压力提高控制期间,以时间t给进流控制阀138的螺线管116通电和断电,如图115的时间图中所示。详细地说,泵送停止部826在压力提高控制期间把螺线管116保持于‘断’状态一段预定时间T1,以便即使在泵16工作的同时,也阻止工作液体从制动总泵14流进泵16,借此停止工作液体被泵从制动总泵泵送。然后泵送停止部826把螺线管116保持于‘通’状态一段预定时间T2,以便在泵16工作期间允许工作液体从制动总泵14流进泵16,也就是说,允许工作液体被泵16从制动总泵14泵送。接着,泵送停止部826交替地把螺线管116置于‘通’和‘断’状态,直到靠泵16的压力提高变成不需要为止。
另一方面,变化量计算部828与泵送停止部826同步工作,以便作为螺线管116的‘断’状态开始时的起始值SS,并作为螺线管116的‘断’状态结束时的结束值SE,得到由操作行程传感器732所探测的操作行程S,如图115中所示。所得到的起始值SS和结束值SE储存在ECU 818的计算机的RAM的SS存储器和SE存储器(存储区)中,如图116中所示意地示出的那样。进而,变化量计算部826通过从结束值SE减去起始值SS来计算一个变化量ΔS,如图115中所示。每当工作液体的泵送被泵送停止部826停止,就计算变化量ΔS。仅有所计算的多个变化量ΔS的最后三个值分别储存在ΔSn、ΔSn-1和ΔSn-2存储器中,如图116中所示。也就是说,倒数第1值ΔSn储存在ΔSn存储器中,而倒数第2值ΔSn-1储存在ΔSn-1存储器中,同时倒数第3值ΔSn-2储存在ΔSn-2存储器中。
在本实施例中,在满足压力提高起始条件之后,由进流控制阀138以预定的时间间隔T0(=T1+T2),来允许和阻止由泵16的泵送,而且预定时间T1对所有泵送允许和阻止循环都是相同的,也就是说,在整个控制中保持恒定。因此,变化量ΔS直接代表操作行程S形式的一个操作量的变化率。
模式确定部829根据所计算的变化量ΔS确定压力控制模式。然而,模式确定机构829根据总变化量∑来确定压力控制模式,该总变化量是上述三个变化量ΔS之和。在图115的例子中,压力提高控制中的第1变化量ΔS1、第2变化量ΔS2和第3变化量ΔS3相加而得到第1总变化量∑。参照图117的表详细地说,模式确定机构829当总变化量∑大于第1基准值+∑1时选取快速提高模式,当总变化量∑等于或小于第1基准值+∑1而大于第2基准值+∑2(<+∑1)时选取慢速提高模式。进而,模式确定机构829当总变化量∑等于或小于第2基准值+∑2而等于或大于第3基准值-∑3时选取保持模式,当总变化量∑小于第3基准值-∑3而等于或大于第4基准值-∑4(<-S3)时选取慢速压力降低模式,以及当总变化量∑小于第4基准值-∑4时选取快速降低模式。
如图114中所示,制动效果特性控制装置还设有执行器控制状态判定机构830。此一执行器控制状态判定机构830,根据压力控制模式-该模式如上所述由压力控制模式确定机构824来确定—来判定压力控制阀22、压力提高阀40和压力降低阀50(下文中统称为“阀装置”)的控制状态和泵电动机114的控制状态。更具体地说,执行器控制状态判定机构830判定阀装置22、40、50的‘通’和‘断’状态,和泵电动机114的负载比,如图117中所示。负载比被定义为泵电动机114的‘通’状态时间TON与泵电动机114的负载比控制周期TCYCLE之比。
在所确定的压力控制模式为快速压力提高模式或慢速压力提高模式的场合,压力控制阀22被置于‘通’状态,同时压力提高阀40和压力降低阀50被置于‘断’状态,如图117中所示。在此一条件下,从泵16输出的工作液体完全供给到制动分泵10,借此提高制动分泵10的压力。然而,在所确定的压力控制模式为快速压力提高模式的场合,负载比被确定成比在所确定的压力提高模式为慢速压力提高模式的场合要高。在本实施例中,负载比在所确定的压力控制模式为快速压力提高模式的场合被确定成100(%)的第1预定值,而在所确定的压力控制模式为慢速压力提高模式的场合被确定成30(%)的第2预定值。于是,即使在快速和慢速压力提高模式中阀装置22、40、50被置于相同的状态,在快速压力提高模式中泵16的输出量也较大,以便以比在慢速压力提高模式中更高的速率提高制动分泵10的压力。
另一方面,在所确定的压力控制控制模式为保持模式的场合,压力控制阀22被置于‘通’状态,而压力提高阀40和压力降低阀50两者被置于‘断’状态,像在快速和慢速压力提高模式中那样,但是负载比被确定成0(%)的第3预定值。结果,没有工作液体从泵16输出,所以制动分泵压力PB保持恒定。
在所确定的压力控制模式为慢速或快速压力降低模式的场合,压力提高阀40和压力降低阀50两者被置于‘断’状态,而负载比被确定成0(%)的第4预定值,所以没有工作液体从泵16输出。在所确定的压力控制模式为慢速压力降低模式的场合,压力控制阀22被负载控制,也就是说,被交替地置于‘通’和‘断’状态。在所确定的压力控制模式为快速压力降低模式的场合,压力控制阀被保持于‘断’状态。因而,在所确定的压力控制模式为快速压力降低模式的场合,从制动分泵10返回到制动总泵的工作液体量较大,以便以比在所确定的压力控制模式为慢速压力降低模式的场合更高的速率降低制动分泵10的压力。
虽然已经描述了图114中所示的执行器控制状态判定机构830,但是制动效果特性控制装置还设有连接于该执行器控制状态判定机构830的控制机构832。此一控制机构832还连接于上述压力提高控制起始机构822。当产生一个开始压力提高运行的指令时,控制机构832控制压力控制阀22,压力提高阀和压力降低阀40、50以及泵电动机114,以便建立所确定的压力控制模式和所确定的负载比。
根据图111~图112的程序框图中所图示的制动效果特性控制程序和图113的程序框图中所图示的操作行程变化量探测程序,来执行已经简单地描述了的制动效果特性控制。
在机动车的点火开关被驾驶员接通之后,图111~图112的制动效果特性控制程序重复执行。此一程序的每次执行循环从S1401开始,以便读取从助力器压力开关734收到的助力器压力信号。然后,实施S1402以便根据助力器压力信号来判定是否达到助力器812的助力极限。如果在此一控制循环中尚未达到助力器812的助力极限,则得到一个否定判断(否),而控制流程进到S1403以便产生一个用来给阀装置22、40、50的螺线管74、116断电的信号,致使压力控制阀22打开,而压力提高阀和压力降低阀40、50分别打开和关闭。接着,实施S1404以便产生一个用来给进流控制阀138的螺线管116断电的信号,致使进流控制阀138关闭。然后,实施S1405以便产生一个用来使泵电动机114关机的信号。于是,此一程序的一次执行循环结束。
如果达到助力器812的助力极限,则在S1402中得到一个肯定判断(是),而控制流程进到S1406以便如上所述结束压力控制模式。
S1406中的压力控制模式程序详细图示于图112的程序框图中。此一程序从S1421开始,以便判定三个变化量ΔSn-2(倒数第3值)、ΔSn-1(倒数第2值)和ΔSn(倒数第1值)是否储存在RAM中。如果尚未储存所有这些增加量,则得到一个否定判断(否),而控制流程进到S1422以便判定在此一控制循环中模式确定是不可能的。然后,实施S1423以便建立临时模式。例如,临时模式可以是慢速提高模式。于是,此一程序的一次执行循环结束。如果在此一控制循环中三个变化量ΔSn-2、ΔSn-1和ΔSn储存在RAM中,则在S1421中得到一个肯定判断(是),而控制流程进到S1424以便从RAM读取三个变化量ΔSn-2、ΔSn-1和ΔSn,并进到S1425以便计算总变化量∑。然后,实施S1426以便如上所述,按照如图117中所示的关系,根据总变化量∑来确定压力控制模式。于是,此一程序的一次执行循环结束。
虽然已经描述了制动效果特性控制程序,但是接下来将描述图113的操作行程变化量探测程序。
只要需要靠泵16的制动压力提高,也就是说,在判定助力器812的助力极限之后和在直到判定尚未达到助力极限的一段时间内,此一程序以预定的时间循环时间T0重复执行。此一程序的每次执行循环从S1501开始,以便产生一个用来给进流控制阀138的螺线管116断电的信号。应该指出,不仅在此一程序中,而且在上述进流控制阀控制程序中,控制螺线管116。因而,在进流控制阀138根据进流控制阀控制程序被置于‘通’状态的同时,本程序可能要求进流控制阀138被切断。本实施例适于满足根据本程序的切断进流控制阀的要求。
然后,控制流程进到S1502以便探测操作行程的起始值SS。详细地说,读取来自操作行程传感器732的操作行程信号,并根据此一信号来计算操作行程的起始值SS。所计算的起始值SS被储存在RAM中。然后,控制流程进到S1503以便等待到一段预定时间T1已经过去。在该预定时间已经过去之后,实施S1504以便,以对于起始值SS相同的方式,探测操作行程的结束值SE,并把所计算的结束值SE储存在RAM中。
接着,实施S1505以便从所探测的结束值SE减去所探测的起始值SS,来计算在此一控制循环中的变化量ΔS。然后,控制流程进到S1506以便在上述Sn-2存储器中储存变化量ΔSn-1,该变化量已经储存在上述Sn-1存储器中,并在Sn-1存储器中储存变化量ΔSn,该变化量已经储存在Sn存储器中。然后,实施S1505以便把所计算的倒数第1变化量ΔS储存在Sn存储器中。于是,每当计算倒数第1变化量ΔS就把最后三个变化量ΔSn、ΔSn-1和ΔSn-2更新。
然后,控制流程进到S1507以便结束用来给进流控制阀138的螺线管116断电的信号的产生,所以螺线管116的后续的‘通/断’状态取决于进流控制阀控制程序。也就是说,根据进流控制阀控制程序所产生的‘通’和‘断’信号,来给螺线管116通电和断电。于是,本程序的一次执行循环结束。
本程序的循环时间,如上所述该循环时间是预定时间段T0,等于预定时间T1与T2之和。当进流控制阀138根据进流控制阀控制程序被置于‘通’状态时,进流控制阀138保持于‘断’状态历时此一程序的循环时间的预定时间T1。因而,在此一情况下,在该循环时间的其余时间里,也就是说,在时间T0-T1-该时间等于预定时间T2-里,进流控制阀138被置于‘通’状态。
上述防抱死制动压力控制程序被公式化成,在对机动车制动期间,通过在用轮速传感器112监测每只车轮的转速和车辆的行驶速度的同时,有选择地确立一种压力提高状态、一种压力保持状态和一种压力降低状态,来防止每只车轮的抱死。在压力提高状态中,压力提高阀50被置于打开状态,同时压力降低阀50被置于关闭状态。在压力保持状态中,压力提高阀40和压力降低阀50均被置于关闭状态。在压力降低状态中,压力提高阀40被置于关闭状态而压力降低阀50被置于打开状态。进而,防抱死制动压力控制被公式化成在防抱死制动压力控制运行期间,启用泵114,以便工作液体靠泵16从贮液室98返回到主通路48。
执行此一防抱死制动压力控制程序而不论是否执行制动效果特性控制程序。因此,如果由于每个制动分泵10的压力靠泵16升高而每只车轮的抱死变成过分的,则执行防抱死制动压力控制程序。于是,防止了每只车轮的制动力的过分增加。
从对本实施例的以上说明将会明白,ECU 818的用来实施图111的S1401和S1402的部分构成达到助力极限判定机构820和压力提高控制起始机构822,同时ECU 818的用来实施S1406的部分构成压力控制模式确定机构824,并且明白,ECU 818的用来实施图113的S1501、S1503和S1507的部分构成泵送停止部826。还将会明白,ECU 818的用来实施图112的S1421、S1424和S1425以及图113的S1502和S1504~S1506的部分构成变化量计算部828,同时ECU 818的用来实施图112的S1422、S1423和S1426的部分构成模式确定机构829,并且明白ECU818的用来实施图111的S1407和S1408的部分构成执行器控制状态判定机构830,同时ECU 818的用来实施图111的S1403~S1405、S1409和S1411的部分构成控制机构832。
在本实施例中,还将会明白,操作行程传感器732构成“操作相关量探测机构”,同时“压力提高装置”是由助力器压力开关734(传感器部),压力控制阀22、压力提高阀40、压力降低阀50、泵16、泵电动机114(执行器部)、以及ECU 818的用来进行制动效果特性控制的部分(控制部)的组合来构成。进而将会明白,泵送停止部826构成“泵送停止机构”和“利用进流控制阀型泵送停止机构”,同时变化量计算部828、模式确定部829、执行器控制状态判定机构830以及控制机构832配合构成“变化率依存型控制机构”和“压力提高率控制机构”。
然后,将描述本发明的第26实施例。此一实施例带有一些与以上第25实施例的那些相同的元件,并且用与第25实施例中所使用的相同的标号来标识。将不提供这些元件的详细描述,而将仅详细描述第26实施例所特有的元件。
图119示出根据本实施例的制动系统的配置。在此一实施例中,一个操作力传感器840用来探测制动踏板32的操作力F并产生一个表示操作力F的操作力信号,代替上述操作行程传感器732而设置。在图120中所示的该制动系统的电气配置中,代替上述ECU 818设置了一个ECU842。图121的功能方框图示出本制动系统的制动效果特性控制装置的配置。在该制动效果特性控制装置中,包括一个泵送停止部844、一个变化量计算部846和一个模式确定部848的压力控制模式确定机构850,代替包括上述泵送停止部826、变化量计算部828和模式确定部829的压力控制模式确定机构824而设置。由ECU 842的计算机执行的用于模式确定部829以便实现其功能的压力控制模式确定程序,图示于图122的程序框图中。此一程序不同于以上第25实施例中的压力控制模式确定程序(图112)之处仅在于,用操作力变化量ΔF代替操作行程变化量ΔS。由于此一程序在其他方面与前一实施例的相同,所以省略该程序的描述。ECU 842的计算机的ROM储存着一个在图123的程序框图中所图示的操作力变化量探测程序。此一程序不同于以上第25实施例中的操作行程变化量探测程序(图113)之处仅在于,用操作力F代替操作行程S。由于该程序在其他方面与前一实施例的相同,所以省略该程序的描述。
从以上说明将会明白,ECU 842的用来实施图111的S1401和S1402的部分构成达到助力极限判定机构820和压力提高控制起始机构822,同时ECU 842的用来实施S1406的部分构成压力控制模式确定机构850,并且明白,ECU 842的用来实施图123的S1701、S1703和S1707的部分构成泵送停止部844。还将会明白,ECU 842的用来实施图122的S1601、S1602和S1605以及图123的S1702、S1704~S1706的部分构成变化量计算部828,同时ECU 842的用来实施图122的S1602、S1603和S1606的部分构成模式确定机构848,并且明白,ECU 842的用来实施图111的S1407和S1408的部分构成执行器控制状态判定机构830,同时ECU 842的用来实施图111的S1403~S1405、S1409和S1411的部分构成控制机构832。
在本实施例中,还将会明白,操作力传感器840构成“操作相关量探测机构”,同时“压力提高装置”是由助力器压力开关734(传感器部),压力控制阀22、压力提高阀40、压力降低阀50、泵16、泵电动机114(执行器部),以及ECU 842的用来进行制动效果特性控制的部分(控制部)的组合来构成。进而将会明白,泵送停止部844构成“泵送停止机构”和“利用进流控制阀型泵送停止机构”,同时变化量计算部846、模式确定部848、执行器控制状态判定机构830以及控制机构832配合构成“变化率依存型控制机构”和“压力提高率控制机构”。
虽然以上基于附图详细描述了本发明的若干实施例,但是应该指出,本发明可以用其他方式实施,基于本专业的技术人员的知识可以进行各种变动和改进,而不脱离由权利要求书所界定的本发明的范围。
Claims (41)
1.一种制动系统,包括:
一个由机动车的驾驶员操作的制动操作构件(12;32);
一个用来根据所述制动操作构件的操作产生液体压力的制动总泵(14);
一个制动器,其中包括一个制动分泵(10),该制动分泵经由主通路(18,300)连接于所述制动总泵并靠经由所述主通路所供给的液体压力来致动,以便阻碍机动车车轮的转动;以及
一个压力提高装置(16,22,24,80,110,114,138,140,150,194,210,240,330,340,352,360,380,400,402,410,418,420,422,551,542,552,562,572,580,590,600,610,730,734,818,842),用以提高所述制动分泵中的液体压力,以使之高于所述制动总泵中的液体压力,所述压力提高装置包括:
(a)一个液体流动控制装置(22,150,400,418),该装置布置在所述主通路中并且具有多个有选择地确立的状态,其中包括允许工作液体在所述制动总泵与所述制动分泵之间双向流动的第1状态,以及阻止至少液体从所述制动分泵向所述制动总泵流动的第2状态,
(b)一个液体压力源(16,114),该液体压力源经由辅助通路(20,320)连接于所述主通路的所述液体流动控制装置与所述制动分泵之间的部位,并被操作来加压工作液体以输送加压的工作液体,以及
(c)一个液体压力源控制装置(24,240,140,194,210,240,330,340,420,522,542,552,562,572,580,590,600,610,818,842),它可以产生一个信号,用以在所述制动操作构件的一次操作期间,当需要所述制动分泵中的液体压力高于所述制动总泵中的液体压力时,指令所述液体压力源输出工作液体,
其特征在于,所述压力提高装置还包括(d)一个压力改变装置(110,140,194,210,240,330,340,352,360,380,402,410,420,422,542,552,562,572,580,590,600,610,818,842),在所述制动操作构件的操作和根据所述信号对所述液体压力源的一次操作期间,通过控制所述液体流动控制装置或通过在把所述液体流动控制装置保持在所述第2状态的同时控制所述液体压力源控制装置,可以对该压力改变装置进行操作,用以把所述制动分泵中的液体压力改变到一个高于所述制动总泵中的压力水平,而此时所述液体压力源与所述制动分泵保持直接的液体连通,使得在所述制动分泵中的液体压力水平基本上等于由所述液体流动控制装置或所述液体压力源控制装置所控制的加压的工作液体的水平,并且随着作用在所述制动操作构件上的操作力的改变而改变。
2.根据权利要求1的一种制动系统,其特征在于,所述液体流动控制装置和所述压力改变装置包括一个压力控制装置(22,150,80,110,140,210,240,330,340,352,360,380),该压力控制装置布置在所述主通路(18,300)中并在工作液体从所述液体压力源(16)供给到它的同时工作,致使所述压力控制装置当在所述压力控制装置的相对两侧的靠近所述制动分泵(10)一侧的第2压力以不大于一个目标压差值的一个压差高于在所述压力控制装置的相对两侧的靠近所述制动总泵(14)一侧的第1压力时,被置于所述第2状态,而当所述压差大于所述目标压差值时,被置于所述第1状态,由此把所述第2压力控制成以所述目标压差值高于所述第1液体压力。
3.根据权利要求1的一种制动系统,其特征在于,还包括一个助力器(30),该助力器布置在所述制动操作构件(12,32)与所述制动总泵(14)之间,以便放大作用在所述制动操作构件上的操作力,并把所放大的操作力传递到所述制动总泵,而且其中所述液体压力源控制装置包括当助力器未正常进行助力工作时,指令所述液体压力源(16)输出有压工作液体的助力异常后控制机构(200,210,S303~S305)。
4.根据权利要求2的一种制动系统,其特征在于,所述压力控制装置(22,80,110,140,210,240,330,340,352,360,380)包括(a)一个带有阀芯(70)和阀座(72)的电磁压力控制阀(22),用以控制工作液体经由所述主通路在所述制动总泵与所述制动分泵之间的流动,以及一个用来产生作用于至少阀芯和阀座之一的磁力的磁力发生机构(74),用以控制阀芯和阀座之间的相对运动,使所述目标压差值根据磁力而改变,以及(b)用来控制所述磁力的磁力控制装置(80,110,140,210,240,330,340,352,360,380)。
5.根据权利要求4的一种制动系统,其特征在于,所述液体压力源包括一个泵(160),该泵在其吸入侧吸入工作液体并从其输出侧输出工作液体,所述泵在其输出侧经由所述辅助通路(20,320)连接于所述主通路(18,300),该制动系统还包括一个用来自动地控制所述制动分泵中的液体压力的自动液体压力控制装置(40,48,50,110,等,310,312,316,132,330),所述自动液体压力控制装置包括(a)一个贮液室(48,132),该贮液室经由泵通路(60,318)连接于所述泵的吸入侧并储存工作液体,以及(b)一个电磁液体压力控制装置(40,50,310,312,316),该电磁液体压力控制装置连接于所述主通路的所述制动分泵与该主通路至所述辅助通路的连接点之间的部位,所述电磁液体压力控制装置具有多个有选择地确立的状态,其中包括一个用于所述制动分泵与所述泵的输出侧的连通的状态,和一个用于所述制动分泵与所述贮液室的连通的状态,而且其中所述磁力控制装置包括自动磁力控制装置(110,140,等,330),用以控制所述压力控制装置(22)的所述磁力,以便保持阀芯归座于阀座上,用以借此在所述自动液体压力控制装置工作期间,阻止工作液体从所述泵向所述制动总泵流动。
6.根据权利要求2的一种制动系统,其特征在于,所述压力控制装置包括一个机械压力控制装置(150),后者包括(a)用来控制液体经由所述主通路(18)在所述制动总泵(14)与所述制动分泵(10)之间流动的阀芯(178)和阀座(180),以及(b)一个带有在相反方向上分别承受所述第1液体压力和所述第2液体压力的大直径部分(168)和小直径部分(170)的阶梯活塞(156),所述阶梯活塞产生一个机械力,此机械力作用于所述阀芯和所述阀座至少其中之一,用以控制阀芯和阀座之间的相对运动,所述目标压差值根据该活塞的所述大直径部分和小直径部分的受压面积和所述第1液体压力而改变。
7.根据权利要求1的一种制动系统,其特征在于,所述液体压力源包括一个泵(16),该泵在其吸入侧吸入工作液体并从其输出侧输出工作液体,该输出侧经由所述辅助通路(20,320)连接于所述主通路(18,300),该制动系统还包括一个液体供给装置(88,90,130,134,138,130,134,324),该液体供给装置连接于所述主液体通路的所述制动总泵与所述液体流动控制装置(22,150)之间的上游部位,并连接于所述泵的吸入侧,用以从所述上游部位向所述泵的吸入侧供给工作液体,而不降低工作液体的压力。
8.根据权利要求1的一种制动系统,其特征在于,还包括一个布置在所述制动操作构件与所述制动总泵之间的助力器(30),用以放大制动操作构件的操作力,并把所放大的操作力传递到制动总泵,而且其中所述液体压力源控制装置包括助力极限后控制机构(110,S2,S3,S7,140,S102,S103,S107,194,S202,S203,S204,210,S306,S307,S311,330,S502,S504,S508,340,S552,S554,352,S603,S605,360,S702,S706,380,S806,S808),用以在达到所述助力器的助力极限之后,指令所述液体压力源(16)输出工作液体。
9.根据权利要求8的一种制动系统,其特征在于,所述压力改变装置包括在达到所述助力器的所述助力极限之后工作的机构(110,140,194,210,330,340,352,360,380),用以随着所述制动操作构件的操作力来改变所述制动分泵中的液体压力,致使在达到所述助力极限之后,所述制动分泵中的液体压力随操作力的变化率基本上等于达到所述助力极限之前的变化率。
10.根据权利要求1的一种制动系统,其特征在于,所述压力提高装置还包括至少一个用来探测与作用在所述制动操作构件上的操作力有关的制动操作力相关量的制动操作力相关量传感器(80,348,80,348,350),而所述液体压力控制装置包括基准值后控制机构(110,140,194,210,330,340,352,360,380),用以在所述制动操作力相关量达到基准值之后,指令所述液体压力源(16)输出工作液体。
11.根据权利要求10的一种制动系统,其特征在于,所述至少一个制动操作力相关量传感器包括一个用来探测机动车车体的减速度值的车辆减速度传感器(348)。
12.根据权利要求10的一种制动系统,其特征在于,所述至少一个制动操作力相关量传感器由多个用来探测各自的与所述制动操作构件的操作力有关的制动操作力相关量的制动操作力相关量传感器组成。
13.根据权利要求12的一种制动系统,其特征在于,所述制动操作力相关量传感器由第1传感器和第2传感器组成,该第1传感器由所述多个制动操作力相关量传感器中的所预定的至少一个组成,而该第2传感器由所述多个制动操作力相关量传感器中的另一个组成,而且所述液体压力控制装置包括故障防护机构(352,S601~S603,S606,S609,360,S702,S704,S705,S708),用以当所述第1传感器正常时,在由所述第1传感器所探测的制动操作力相关量达到所述基准值之后,指令所述液体压力源输出工作液体,当所述第1传感器不正常时,在由所述第2传感器所探测的制动操作力相关量达到所述基准值之后,指令所述液体压力源输出工作液体。
14.根据权利要求13的一种制动系统,其特征在于,所述多个制动操作力相关量传感器包括一个用来探测所述制动总泵的液体压力的制动总泵压力传感器(80),以及一个用来探测机动车车体的减速度值的车辆减速度传感器(348),所述第1传感器包括所述制动总泵压力传感器,而所述第2传感器包括所述车辆减速度传感器。
15.根据权利要求12的一种制动系统,其特征在于,所述液体压力源控制装置包括故障防护机构(360,S702,S704,S705,S708),用以当由所述多个制动操作力相关量传感器所探测的所有制动操作力相关量均达到各自的基准值时,指令所述液体压力源输出工作液体。
16.根据权利要求15的一种制动系统,其特征在于,所述多个制动操作力相关量传感器包括一个用来探测所述制动总泵的液体压力的制动总泵压力传感器(80),以及一个用来探测所述制动操作构件的操作的制动操作传感器(350),所述故障防护机构包括第1机构(360,S702,S705),用以当由所述制动总泵压力传感器所探测的制动总泵的液体压力达到所述基准值时,以及当由所述制动操作传感器探测到所述制动操作构件的操作时,指令所述液体压力源控制装置输出工作液体。
17.根据权利要求16的一种制动系统,其特征在于,所述多个制动操作力相关量传感器还包括一个用来探测机动车车体的减速度值的车体减速度传感器(348),在所述制动操作传感器为正常的场合,当由所述制动总泵压力传感器所探测的制动总泵的液体压力达到所述基准值时,以及当由所述制动操作传感器探测到所述制动操作构件的操作时,所述第1机构指令所述液体压力源输出工作液体,所述故障防护机构还包括第2机构(360,S702,S704,S708),用以在所述制动操作传感器不正常的场合,当由所述制动总泵压力传感器所探测的制动总泵的液体压力达到所述基准值时,以及当由所述车辆减速度传感器所探测的机动车车体的减速度值达到所述基准值时,指令所述液体压力源输出工作液体。
18.根据权利要求1的一种制动系统,其特征在于,所述压力提高装置包括(a)用来探测机动车处于静止状态的车辆静止状态探测机构(380,S802,S803),以及(b)用于控制所述液体流动控制装置和所述液体压力源控制装置至少其中之一的工作起始控制机构(380,S804,S805),致使当探测到机动车的静止状态时,该压力提高装置的操作起动频率,比当未探测到静止状态时要低。
19.根据权利要求18的一种制动系统,其特征在于,所述压力提高装置还包括一个用来探测与所述制动操作构件的操作力有关的制动操作力相关量的制动操作力相关量传感器(80),而所述液体压力源控制装置包括基准值后控制机构(380,S808),用以当制动操作力相关量达到基准值时,指令所述液体压力源输出工作液体,所述工作起始控制机构包括基准值设定机构(380,S804,S805),用以这样设定所述基准值,致使当探测到机动车的所述静止状态时,所述制动操作力相关量比当未探测到所述静止状态时难以达到所述基准值。
20.根据权利要求1的一种制动系统,其特征在于还包括:
一个真空助力器(517),用以根据负压腔(527)与有选择地与负压腔和大气相连通的压力改变腔(528)之间的压差,来放大所述制动操作构件的操作力,并把所放大的操作力传递到所述制动总泵;
助力器压力相关量探测机构(523,534,540,550,566,568,576),用以探测一个与所述负压腔和所述压力改变腔中的压力中至少一个有关的助力器压力相关量,并产生一个代表所述量的输出信号;以及
一个判定装置(522,S811~S816,S822~S827,542,S881,S882,S884,S885,S893,552,S901~S905,S909,562,S921~S925,S929,572,S941~S947,S951,580,S961~S963,S967,S968,S972,590,S1001~S1005,S1008~S1010,S1014~S1018,600,610),用以根据所述助力器压力相关量探测机构的输出信号,来判定作为所述压力改变腔的压力向大气压力升高的结果,是否达到所述真空助力器的助力极限,
以及其中当所述判定装置判定达到真空助力器的助力极限时,所述压力提高装置工作,以便提高所述制动分泵中的压力。
21.根据权利要求20的一种制动系统,其特征在于,还包括用来探测一个与所述制动总泵的液体压力有关的制动总泵压力相关量,并产生一个代表该制动总泵压力相关量的输出信号的制动总泵压力相关量探测机构(80,112,582,584),而且其中所述判定装置(522,542,552,562,572,580,590,600,610)包括用来根据所述制动总泵压力相关量探测机构和所述助力器压力相关量探测机构的输出信号,来判定是否达到所述真空助力器的助力极限的机构。
22.根据权利要求20的一种制动系统,其特征在于,所述助力器压力相关量探测机构包括用来探测一个与所述压力改变腔的压力有关的压力改变腔压力相关量并产生一个代表所述压力改变腔压力相关量的输出信号的压力改变腔压力相关量探测机构(534),所述制动系统还包括用来探测一个与上所述制动总泵的液体压力有关的制动总泵压力相关量,并产生一个代表该制动总泵压力相关量的输出信号的制动总泵压力相关量探测机构(80),而且其中所述判定装置包括用来根据所述压力改变腔压力相关量探测机构和所述助力器压力相关量探测机构的输出信号,来判定是否达到所述真空助力器的助力极限的第1判定机构(552,S811~S816,S822~S827,580,S961~S963,S967,S968,S972,590,S1001,S1002,S1009,S1010,S1014~S1018)。
23.根据权利要求22的一种制动系统,其特征在于,所述第1判定机构包括用来在所述压力改变腔的压力达到一个基准值之后,在压力改变腔的压力从所述基准值向大气压力升高期间,当所述制动总泵的液体压力的实际升高量,已经变成等于它的一个预期升高量时,判定达到所述真空助力器的助力极限的机构。
24.根据权利要求20的一种制动系统,其特征在于,所述助力器压力相关量探测机构包括用来探测一个与所述压力改变腔的压力有关的压力改变腔压力相关量,并产生一个代表所述压力改变腔压力相关量的输出信号的压力改变腔压力相关量探测机构(540),而所述判定装置包括第2判定机构(542,S881,S882,S884,S885,S893),用以当所述压力改变腔的压力已经升高到大气压力时,根据所述压力改变腔压力相关量探测机构的输出信号,来判定达到所述真空助力器的助力极限。
25.根据权利要求20的一种制动系统,其特征在于,所述助力器压力相关量探测机构包括用来探测一个与所述负压腔的压力有关的负压腔压力相关量,并产生一个代表所述负压腔压力相关量的输出信号的负压腔压力相关量探测机构(550),所述制动系统还包括用来探测一个与所述制动总泵的液体压力有关的制动总泵压力相关量,并产生一个代表所述制动总泵压力相关量的输出信号的制动总泵压力相关量探测机构(80),所述判定机构包括第3判定机构(552,S901~S905,S909,562,S921~S925,S929,572,S941~S947,S951),用以根据所述负压腔压力相关量探测机构和所述制动总泵压力相关量探测机构的输出信号,判定达到所述真空助力器的助力。
26.根据权利要求25的一种制动系统,其特征在于,所述第3判定机构包括用来当所述制动总泵的实际液体压力已经升高到一个值—该值是当在所述负压腔的实际压力下,所述压力改变腔的压力已经升高到大气压力时,预期将要建立的值—时,判定达到所述真空助力器的助力极限的机构。
27.根据权利要求20的一种制动系统,其特征在于,所述助力器压力相关量探测机构包括一个压力开关(534,540),该压力开关承受所述负压腔和所述压力改变腔中至少一个的压力,并且当该压力高于一个预定值和不高于一个预定值时,该压力开关产生各自的两个不同的信号。
28.根据权利要求21的一种制动系统,其特征在于,所述制动总泵压力相关量探测机构包括用来探测作为所述制动总泵压力相关量的机动车的减速度值,并产生一个代表所述减速度值的输出信号的车辆减速度探测机构(112,582,584,580,S966,590,S1013)。
29.根据权利要求21的一种制动系统,其特征在于,所述制动总泵压力相关量探测机构包括(a)用来探测作为所述制动总泵压力相关量的机动车的减速度值,并产生一个代表所述减速度值的输出信号的车辆减速度探测机构(112,582,584,590,S1013),以及(b)用来探测一个比所述机动车的减速度值更直接地与所述制动总泵的液体压力有关的量的制动总泵压力直接相关量探测机构(80),而且其中所述判定装置(590)当所述制动总泵压力直接相关量探测机构正常时,根据所述制动总泵压力直接相关量探测机构和所述助力器压力相关量探测机构的输出信号,判定是否达到所述助力极限,而当所述制动总泵压力直接相关量探测机构出故障时,根据所述车辆减速度探测机构和所述助力器压力相关量探测机构的输出信号,判定是否达到所述助力极限。
30.根据权利要求22的一种制动系统,其特征在于所述制动总泵压力相关量探测机构包括(a)用来探测作为所述制动总泵压力相关量的机动车的减速度值,并产生一个代表所述减速度值的输出信号的车辆减速度探测机构(112,582,584,580,S966,590,S1013),以及(b)用来探测一个比所述机动车的减速度值更直接地与所述制动总泵的液体压力有关的量的制动总泵压力直接相关量探测机构(80),而且其中所述第1判定机构(580,S961~S963,S967,S968,S972,590,S1001,S1002,S1009,S1010,S1014~S1018),在所述制动总泵压力直接相关量探测机构正常的场合,在所述压力改变腔的压力达到一个基准值之后,在压力改变腔的压力从所述基准值向大气压力升高期间,当所述制动总泵的液体压力的实际升高量已经变成等于它的一个预期升高量时,根据所述制动总泵压力直接相关量探测机构和所述压力改变腔压力相关量探测机构的输出信号来工作,判定是否达到所述真空助力器的助力极限;而在上述制动总泵压力直接相关量探测机构出故障的场合,在所述压力改变腔的压力达到一个基准值之后,在压力改变腔的压力从所述基准值向大气压力升高期间,当所述机动车的减速度值的实际增加量已经变成等于它的一个预期增加量时,根据所述车辆减速度探测机构和所述压力改变腔压力相关量探测机构的输出信号来工作,判定是否达到所述真空助力器的助力极限。
31.根据权利要求20的一种制动系统,其特征在于,还包括用来探测作为所述制动总泵压力相关量的机动车的减速度值,并产生一个代表所述减速度值的输出信号的车辆减速度探测机构(112,582,584,590,S1013),而且其中所述判定装置,在所述助力器压力相关量探测机构(80)出故障的场合,至少根据所述车辆减速度探测机构的输出信号,来判定是否达到所述助力极限。
32.根据权利要求1的一种制动系统,其特征在于,还包括:
一个助力器(712),用以放大所述制动操作构件的操作力,并把所放大的操作力传递到所述制动总泵;
一个操作行程相关量传感器(732),用以探测一个与所述制动操作构件的操作行程有关的操作行程相关量;
一个制动总泵压力相关量传感器(80),用以探测一个与所述制动总泵的液体压力有关的制动总泵压力相关量;以及
达到助力极限判定机构(730,S1311,S1312,S1320,S1321,S1322,S1325),用以在所述操作行程或所述制动总泵的液体压力已经超过一个基准值之后,当所述操作行程随着所述制动总泵的液体压力的增加的增加率已经超一个预定值时,根据所述操作行程相关量传感器和所述制动总泵压力相关量传感器的输出信号,判定达到所述助力器的助力极限,
而且其中当所述达到助力极限判定机构判定达到助力器的助力极限时,所述压力提高装置(16,22,90,114,138,734,730)工作以便提高所述制动分泵中的压力。
33.根据权利要求7的一种制动系统,其特征在于,所述制动总泵(14)带有一个制动总泵壳体(14e)和一个可滑动地收容在所述制动总泵壳体中,并与所述制动总泵壳体相配合而在它们之间界定一个压力腔(14c,14d)的压力活塞(14a,14b),所述制动系统还包括操作相关量探测机构(732,840),用以探测一个由所述制动操作构件(32)的操作力(F)和操作行程(S)中至少一个所构成的操作量,而且其中所述压力提高装置(16,22,40,50,114,732,734,818,842)被这样改装,即在制动操作构件的操作期间,在满足用来开始提高制动分泵中的液体压力的压力提高起始条件之后,在至少工作液体从所述制动分泵向所述制动总泵的流动被所述流动控制装置(22)所阻止时,所述泵被启用而从所述制动总泵的压力腔吸上工作液体并向制动分泵输出工作液体,以便借此把制动分泵中的液体压力提高到高于制动总泵中的液体压力,并且被这样改装,即在满足所述压力提高起始条件之后,工作液体被所述泵的泵送至少一度暂时停止,在泵送停止的同时所述压力提高装置根据由所述操作相关量探测机构所探测的至少一个值来控制所述制动分泵中的液体压力。
34.根据权利要求1的一种制动系统,其特征在于,所述压力改变装置在探测机构的探测结果基础上进行操作,探测机构对一种情况进行探测,这种情况是一个与所述制动操作构件的操作力有关的制动操作力相关量超过了一个基准值。
35.根据权利要求1的一种制动系统,其特征在于,所述压力改变装置在探测机构的探测结果基础上进行操作,探测机构对一种情况进行探测,这种情况是所述制动操作构件突然被机动车驾驶员操作。
36.根据权利要求1的一种制动系统,其特征在于,所述压力改变装置在探测机构的探测结果基础上进行操作,探测机构对一种情况进行探测,这种情况是设置在所述制动操作构件和所述制动总泵之间的助力器的助力工作不正常。
37.根据权利要求1的一种制动系统,其特征在于,所述压力改变装置在探测机构的探测结果基础上进行操作,探测机构对一种情况进行探测,这种情况是达到了所述助力器的助力极限。
38.根据权利要求1的一种制动系统,其特征在于,所述压力改变装置在探测机构的探测结果基础上进行操作,探测机构对一种情况进行探测,这种情况是所述制动器正受到热衰减或水衰减。
39.根据权利要求1的一种制动系统,其特征在于,所述压力改变装置在探测机构的探测结果基础上进行操作,探测机构对一种情况进行探测,这种情况是机动车在其上行驶的路面的摩擦系数大于一个基准值。
40.根据权利要求1的一种制动系统,其特征在于,所述压力改变装置在探测机构的探测结果基础上进行操作,探测机构对一种情况进行探测,这种情况是作用在机动车上的载荷大于一个基准值。
41.根据权利要求1的一种制动系统,其特征在于,所述压力改变装置在探测机构的探测结果基础上进行操作,探测机构对一种情况进行探测,这种情况是所述机动车驾驶员要求提高在所述制动分泵中的液体压力。
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