CN1978257A - 车辆制动装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆制动装置，其构造为在驾驶者进行突然减速时限制最终目标制动力的下降。所述车辆制动装置包括制动操作元件、主缸和控制器。所述制动操作元件由车辆驾驶者操作。所述主缸与所述制动操作元件操作接合，以根据所述制动操作元件的操作产生液压。所述控制器根据所述主缸的液压计算目标减速度，并根据该目标减速度控制车辆制动力。在驾驶者对所述制动操作元件进行操作而引起的突然减速过程中，控制器限制目标减速度的下降。

Description

车辆制动装置

技术领域

本发明主要涉及一种车辆制动装置。更具体地，本发明涉及一种能够根据目标减速度控制车辆制动力的车辆制动装置。

背景技术

在日本公开专利申请No.11-301434中公开了传统车辆制动装置的一个示例。该专利申请公开了一种传统的车辆制动装置，在这种车辆制动装置中，根据主缸压力和制动踏板行程计算出目标减速度，并根据目标减速度控制车辆制动力。主缸压力和制动踏板行程对目标减速度的贡献率或程度随主缸压力和制动踏板行程中的至少一个而变化。贡献率设定为使得制动踏板行程对目标减速度的贡献度相对较大，尤其在刚开始踩下制动踏板时。这是由于驾驶者一般趋向于在需要较低的减速度时主要通过调整制动踏板行程以调整制动力，在需要较高的减速度时主要通过调整踏板压力(踏板踩下压力)以调整制动力。

由此可知，对本发明所属领域的技术人员而言，显然需要改进的制动装置。本发明所属领域的技术人通过本发明公开内容将看出，本发明即是针对该技术领域的这种需求及其他需求。

发明内容

在上述引用的专利申请所公开的传统车辆制动装置中，目标减速度至少根据主缸压力计算得出，并且车辆制动力根据目标减速度得以控制。然而，主缸压力具有管路，制动液通过这些管路循环流动至制动分泵缸等，从而实现车辆制动，或流动至行程模拟器，以在驾驶者操作制动踏板时产生适当的踏板行程和踏板反作用力。

当制动液流出主缸时，管路充当开孔。因此，如果驾驶者希望突然减速而快速踩下制动踏板，那么在刚开始踩下制动踏板时，与慢速踩下制动踏板的情况相比，制动液流出主缸的管路阻力使主缸压力更高。而且，制动踏板将变得更难踩下，这样，由于快速踩下制动踏板所产生的管路阻力，更难实现符合驾驶者意图的制动踏板行程。

因此，为反映驾驶者从刚开始操作制动踏板时起的意图，主缸压力对目标减速度的贡献度应与驾驶者踩下制动踏板的速度成比例地增加，并且，即使制动踏板行程未增加，也应将目标减速度增加至驾驶者所需的值。

但由于管路阻力使踏板变得更难踩下，所以制动液流出主缸的量逐渐减少。这样，一旦主缸压力因管路阻力而升高，主缸压力即降低。因此，目标制动力暂时减小，这样，尽管制动踏板的下压程度增加，车体所产生的制动力却减小。此时，减速度的输出与驾驶者对制动踏板的操作相反。因而可能无法获得驾驶者所需的制动效果。

本发明基于上述各方面原因而设计，本发明目的之一是提供一种车辆制动装置，其能够在突然制动时可靠地反映驾驶者意图，以获得足够的制动效果。

为实现上述目的，提供一种车辆制动装置，所述车辆制动装置主要由制动操作元件、主缸和控制器组成。制动操作元件构造并布置为由车辆驾驶者操作。主缸与制动操作元件操作接合，并且构造并布置为根据制动操作元件的操作产生液压。控制器构造为根据主缸液压计算目标减速度，并根据目标减速度控制车辆制动力。控制器还构造为在驾驶者对制动操作元件进行操作而引起的突然减速过程中，对目标减速度的减小进行限制。

本发明的这些及其他目的、特征、方面和优点在以下详细描述中对本领域的技术人员而言是显而易见的，下面结合附图对本发明优选实施例进行描述。

附图说明

此处参考以下附图，所述附图是本公开内容的一部分：

图1为车辆制动系统的示意图，所述车辆制动系统具有根据本发明第一实施例的车辆制动装置；

图2为示出在根据本发明第一实施例的车辆制动装置中所执行的制动力控制程序的流程图；

图3为示出根据本发明第一实施例的控制映射(控制图)的示意图，该控制映射用于基于制动踏板行程计算目标减速度的制动力控制程序中；

图4为示出根据本发明第一实施例的控制映射的示意图，该控制映射用于基于主缸压力计算目标减速度的制动力控制程序中；

图5为示出根据本发明第一实施例的制动踏板行程Ss与主缸压力Pm之间关系的示意图；

图6为示出根据本发明第一实施例的控制映射的示意图，该控制映射用于计算通常情况下的贡献率的制动力控制程序中；

图7为示出根据本发明第一实施例的控制映射的示意图，该控制映射用于计算突然制动操作过程中的贡献率的制动力控制程序中；

图8为示出根据本发明第一实施例的控制映射的示意图，该控制映射用于计算限制目标减速度减小量的极限值的制动力控制程序中；

图9为示出根据本发明第一实施例的控制映射的示意图，该控制映射用于基于修正的主缸压力计算修正的目标减速度的制动力控制程序中；

图10包括根据本发明第一实施例的一对图(a)和(b)，用于示出突然制动操作过程中主缸和制动模拟器的操作；

图11为根据本发明第一实施例的时间图，示出了突然制动操作过程中主缸压力相对于时间的变化；

图12为根据本发明第一实施例的时间图，示出了突然制动操作过程中最终目标减速度与实际减速度的操作效果；

图13为根据本发明第一实施例的时间图，示出了主缸压力、制动踏板行程和修正的主缸压力相对于时间的变化；

图14为包含储能器的车辆制动系统的示意图，所述车辆制动系统具有根据本发明第二实施例的车辆制动装置；

图15为示出在根据本发明第二实施例的车辆制动装置中所执行的制动力控制程序的流程图；以及

图16为根据第二实施例的时间图，示出了目标减速度、最终目标减速度和实际减速度的操作效果。

具体实施方式

下面将参考附图对所选本发明实施例进行说明。显然，对本发明技术人员而言，本发明以下实施例仅为描述性的，而不是限制本发明的，本发明由所附权利要求书或其等同方案限定。

第一实施例

首先参考图1，其示出了根据本发明第一实施例的车辆制动装置。图1为车辆制动系统的示意图，所述车辆制动系统具有根据本发明第一实施例的车辆制动装置。如图1所示，车辆制动系统包括制动踏板1、主缸2、储液罐2a、多个制动分泵缸  (一对左、右后制动分泵缸3RL与3RR，以及一对左、右前制动分泵缸3FL与3FR)、一对闸阀(前、后闸阀4f与4r)、多个入口阀(一对左、右后入口阀5RL与5RR，以及一对左、右前入口阀5FL与5FR)、多个出口阀(一对左、右后出口阀6RL与6RR，以及一对左、右前出口阀6FL与6FR)、一对前、后泵7f与7r、制动模拟器8以及控制器9。

主缸2构造并布置为可将驾驶者通过踏板1(制动操作元件)输入的踏板压力转换为液压。主缸2在主侧与左右两个后制动分泵缸3RL与3RR流体连通，在副侧与左、右两个前制动分泵缸3FL与3FR流体连通。图1所示车辆制动系统采用前后轮分路式系统，制动系统分成前轮制动系统和后轮制动系统。但由本发明所公开内容可知，显然本发明也可采用对角线分路式系统，其中制动系统分为左前轮/右后轮制动系统与右前轮/左后轮制动系统。

各制动分泵缸3FL、3FR、3RL与3RR安装于盘式制动器内，其中制动盘夹于制动块之间，以产生制动力；或安装于鼓式制动器内，其中制动蹄压在制动鼓的内周上，以产生制动力。

主侧的液压系统包括闸阀4r、入口阀5RL和5RR、出口阀6RL和6RR及泵7r。闸阀4r构造并布置为可选择性地关闭主缸2与制动分泵缸3RL和3RR之间的管路。入口阀5RL和5RR构造并布置为可选择性地分别关闭闸阀4r与制动分泵缸3RL和3RR之间的管路。出口阀6RL和6RR构造并布置为可选择性地分别开通连接入口阀5RL和5RR以及制动分泵缸3RL和3RR与主缸2的储液罐2a的管路。泵7r在其入口侧(输入侧)与出口阀6RL和6RR以及储液罐2a连接，并且在其出口侧(排出侧)与闸阀4r和入口阀5RL及5RR连接。

闸阀4r、入口阀5RL和5RR及出口阀6RL和6RR均为二位二通开关/弹簧电磁阀。闸阀4r与入口阀5RL和5RR构造并布置为处于非激励常态位置时开通管路，出口阀6RL和6RR构造并布置为处于非激励常态位置时关闭管路。闸阀4r、入口阀5RL和5RR以及出口阀6RL和6RR可采用任何构造，只要这些阀门构造并布置为选择性地开通和关闭管路即可。因此，闸阀4r与入口阀5RL和5RR在非激励常态位置可开通管路，出口阀6RL和6RR在非激励常态位置可关闭管路。

泵7r优选为齿轮泵、活塞泵或其他位移型泵，这些泵能够保证基本恒定的排出量，而不依赖于负载压力。

根据上述构造，在入口阀5RL和5RR及出口阀6RL和6RR保持在非激励常态位置时，当闸阀4r处于激励状态并关闭后，储液罐2a中的制动液通过开动泵7r而被吸入，制动分泵缸3RL和3RR的液压可通过所得到的排出压力得以提高。

当出口阀6RL和6RR处于非激励常态位置时，可通过激励并关闭闸阀4r与入口阀5RL和5RR，将制动分泵缸3RL和3RR至储液罐2a和泵7r的管路关闭。从而可维持制动分泵缸3RL和3RR的液压。

此外，制动分泵缸3RL和3RR的液压可被释放至储液罐2a，从而可通过激励并开通出口阀6RL和6RR，以及激励并关闭闸阀4r及入口阀5RL和5RR，降低制动分泵缸3RL和3RR的液压。

通过设置闸阀4r、入口阀5RL和5RR及出口阀6RL和6RR为非激励常态位置，来自主缸2的液压可传递至制动分泵缸3RL和3RR，以实现常规的制动功能。

与主侧相似，副侧的液压系统具有闸阀4f、入口阀5FL和5FR、出口阀6FL和6FR以及泵7f。副侧液压系统的操作也与主侧相似，因此，为简洁起见，省略其详细说明。

行程模拟器8经管路12与主缸2的副侧接合，其构造并布置为可响应驾驶者对制动踏板1的操作产生适当的踏板行程和踏板反作用力。行程模拟器8优选为单作用缸，根据来自主缸2的液压而弹性地产生行程。具体地，行程模拟器8包括具有压缩弹簧8a的弹簧状储能器，所述压缩弹簧介于缸底部与活塞之间。当压缩弹簧8a随着主缸2中液压升高而受到弹性压缩时，即产生踏板行程和踏板反作用力。

如下所述，控制器9优选包括具有制动力控制程序的微处理器，控制程序控制车辆制动系统。控制器9也可包括其他传统元件，如输入接口电路、输出接口电路和存储装置，如ROM(只读存储器)装置和RAM(随机存取存储器)装置。控制器9的微处理器被编程以控制各种部件，如闸阀4f和4r、入口阀5FL至5RR、出口阀6FL至6RR以及泵7f和7r。存储电路储存处理结果和控制程序，如由处理器电路运行的用于最终目标减速度计算的控制程序。控制器9以传统方式与车辆制动系统的各种部件操作接合。控制器9的内部RAM储存运行标志的状态和各种控制数据。控制器9能够根据控制程序选择性地控制车辆制动系统的任一部件。对于本领域技术人员而言，由本发明显然可知，控制器9精确的结构和算法可由能够执行本发明功能的硬件与软件任意组合。即，说明书和权利要求书中所述“装置加功能”条款应包括可用于执行“装置加功能”条款的功能的任何结构或硬件和/或算法或软件。

控制器9与行程传感器10和压力传感器11操作接合。控制器9构造为接收由行程传感器10输出的表示制动踏板行程Ss的信号和由压力传感器11输出的表示主缸压力的信号。而且，控制器9构造为驱动并控制闸阀4f和4r、入口阀5FL至5RR、出口阀6FL至6RR，以及泵7f和7r。控制器9构造为根据常规条件下的制动踏板行程Ss和主缸压力Pm执行图2流程图中所示制动力控制程序(将在下文描述)，从而在闸阀4f和4r关闭时进行线控制动控制。如果因泵发生故障或其他原因造成失效保护，则闸阀4f和4r开通，液压由主缸2传送至制动分泵缸3RL和3RR，以执行常规(液压)制动。

此处参考图2所示流程图说明控制器9所执行的制动力控制程序。图2中所示制动力控制程序通过以规定时间间隔(如10毫秒)的计时中断来执行。

首先，在步骤S1中，控制器9构造为获取由行程传感器10和压力传感器11检测得到的制动踏板行程Ss和主缸压力Pm。

在步骤S2中，控制器9构造为利用如图3所示的控制映射根据制动踏板行程Ss计算目标减速度Gs。在图3所示控制映射中，横坐标表示制动踏板行程Ss，纵坐标表示目标减速度Gs。该控制映射构造为：当制动踏板行程Ss从零开始增加时，目标减速度Gs随之从零增加，且目标减速度Gs增加的速度随踏板行程的增加而加快。

在步骤S3中，控制器9构造为用如图4所示控制映射根据主缸压力Pm计算目标减速度Gp(第一目标减速度)。在图4中所示控制映射中，横坐标表示主缸压力Pm，纵坐标表示目标减速度Gp。当主缸压力Pm从零升高时，目标减速度Gp随之按比例从零增加。

在步骤S4中，控制器9构造为用下式(1)计算目标减速度Gp与目标减速度Gs之间差值ΔG，其中目标减速度Gp与目标减速度Gs分别根据主缸压力和制动踏板行程Ss确定。

ΔG＝Gp-Gs             (1)

在步骤S5中，控制器9构造为用当前采样踏板行程Ss(n)减去前一采样踏板行程Ss(n-1)，利用下式(2)计算制动踏板行程Ss的增量ΔSs。

ΔSs＝Ss(n)-Ss(n-1)    (2)

在步骤S6中，控制器9构造为确定差值ΔG是否为0或更小，或增量ΔSs是否为0或更小。

连接主缸2和行程模拟器8的管路12充当由主缸2流至行程模拟器8的制动液的主孔。因此，当驾驶者希望快速减速而突然踩下制动踏板1时(突然减速过程中)，当刚开始踩下制动踏板1时，制动液由主缸2流至行程模拟器8的速度受到管路12的阻力限制。从而，快速踩下制动踏板1时的主缸压力Pm大于逐渐踩下制动踏板1时的主缸压力。图5描述制动踏板行程Ss与主缸压力Pm之间的关系。如图5中所示，即使制动踏板行程Ss相同，快速操作制动踏板1时的主缸压力Pm与缓慢操作制动踏板1时相比更大，如图5所示。

在步骤S6中，当差值ΔG大于0(ΔG＞0)且增量ΔSs大于0(ΔSs＞0)时(即，根据制动踏板行程Ss而确定的目标减速度Gs小于根据主缸压力Pm而确定的目标减速度Gp(Gs＜Gp)，且制动踏板行程Ss有增加的趋势)，控制器9构造为判断驾驶者突然操作制动踏板1，并且程序转入步骤S10(将在下文描述)。另一方面，在步骤6中，当差值ΔG等于或小于0(ΔG≤0)或增量ΔSs等于或小于0(ΔSs≤0)时(即，根据制动踏板行程Ss而确定的目标减速度Gs等于或大于根据主缸压力Pm而确定的目标减速度Gp(Gs≥Gp)，或制动踏板行程Ss未显示有增加的趋势)，控制器9构造为判断未发生突然制动，且程序转入步骤S7。

在步骤S7中，控制器9构造为用如图6所示控制映射根据主缸压力Pm计算目标减速度Gs和Gp对最终目标减速度Gf的贡献率α。在图6中所示控制映射中，横坐标表示主缸压力Pm，纵坐标表示贡献率α。随主缸压力Pm升高，贡献率α从零增加至1。

在步骤S8中，控制器9构造为用下式(3)根据目标减速度Gp和Gs及贡献率α计算最终目标减速度Gf。

Gf＝α×Gp+(1-α)Gs    (3)

根据式(3)，随着贡献率α的减小，制动踏板行程Ss对最终目标减速度Gf的贡献度增加，并且主缸压力Pm的贡献度减小。另一方面，随着贡献率α的增加，制动踏板行程Ss对最终目标减速度Gf的贡献度减小，且主缸压力Pm的贡献度增加。

在步骤S9中，控制器9构造为驱动并控制闸阀4f和4r、入口阀5FL至5RR、出口阀6FL至6RR，以及泵7f和7r，以产生必需的制动力以实现最终目标减速度Gf，并返回规定主程序。

另一方面，当步骤S6中的判断结果为差值ΔG大于0且增量ΔSs大于0(在步骤S6中为No)时，在步骤S10中，控制器9构造为利用图7所示控制映射根据主缸压力Pm计算目标减速度Gs和Gp对最终减速度Gf的贡献率α。在图7中所示控制映射中，横坐标表示主缸压力Pm，纵坐标表示贡献率α。如图7所示，当产生主缸压力Pm时，贡献率α的值立即变为1。

在步骤S11中，控制器9构造为用如图8中所示控制映射根据制动踏板行程Ss和制动踏板行程Ss的增量ΔSs计算限制主缸压力Pm减小的极限值β。在图8中所示控制映射中，横坐标表示增量ΔSs，纵坐标表示极限值β。如图8所示，极限值β一般随增量ΔSs的增加而减小。而且，与制动踏板行程Ss小于规定值S1时相比，当制动踏板行程Ss大于规定值S1时，极限值β一般较小。

在步骤S12中，控制器9构造为用前一采样主缸压力Pm(n-1)减去当前采样主缸压力Pm(n)，以利用下式(4)计算主缸压力Pm的减小量ΔPm。

ΔPm＝Pm(n-1)-Pm(n)    (4)

在步骤S13中，控制器9构造为确定主缸压力Pm的减小量ΔPm是否大于极限值β。如果减小量ΔPm不大于极限值β(ΔPm≤β)，则控制器9构造为判断主缸压力Pm的减小量ΔPm在可容许范围之内，程序转入步骤S14。另一方面，如果减小量ΔPm大于极限值β(ΔPm＞β)，则控制器9构造为判断主缸压力Pm减小量ΔPm超出可容许范围，程序转入步骤S15。

在步骤S14中，控制器9构造为用当前采样主缸压力Pm(n)直接替代修正的主缸压力Pm′，以确定修正的主缸压力Pm′，如式(5)所示。

Pm′←Pm(n)            (5)

即，在步骤S14中，未对主缸压力Pm加以限制。此后，程序转入步骤S16。

另一方面，在步骤S15中，控制器9构造为利用下式(6)以前一采样主缸压力Pm(n-1)减去极限值β获得修正的主缸压力Pm′。

Pm′←Pm(n-1)-β         (6)

即，当主缸压力Pm的减小量ΔPm大时，用前一采样主缸压力Pm(n-1)而非减小量ΔPm减去极限值β，所述极限值小于减小量ΔPm。因此，在步骤S15中，主缸压力Pm的降低受极限值β的限制。此后，程序转入步骤S16。

在步骤S16中，控制器9构造为利用如图9所示控制映射根据修正的主缸压力Pm′计算修正的目标减速度Gp′。在图9所示控制映射中，横坐标表示修正的主缸压力Pm′，纵坐标表示修正的目标减速度Gp′。当修正的主缸压力Pm′由零升高时，修正的目标减速度Gp′随之按比例由零增加，其方式与上述图4控制映射中相同。在此后计算循环中，将修正的主缸压力Pm′用作前一采样主缸压力Pm(n-1)。

在步骤S17中，控制器9构造为用下式(7)根据修正的目标减速度Gp′、根据制动踏板行程Ss的目标减速度Gs和贡献率α计算最终目标减速度Gf。此后，该过程一直进行到上述步骤S9。

Gf＝α×Gp′+(1-α)Gs    (7)

下面将说明第一实施例的操作效果。

如上所述，车辆在正常情况下行驶时，执行线控制动控制。具体地，控制器9构造为在闸阀4f和4r保持关闭状态时，根据驾驶者对制动踏板1的操作，驱动并控制入口阀5FL至5RR、出口阀6FL至6RR以及泵7f和7r，以执行制动控制。

更具体地，控制器9构造为根据制动踏板行程Ss和主缸压力Pm分别计算目标减速度Gs和目标减速度Gp(步骤S2和步骤S3)。此后，控制器9构造为根据这些目标减速度Gs和Gp计算最终目标减速度Gf(步骤S8)，并根据最终目标减速度Gf，通过驱动入口阀5FL至5RR、出口阀6FL至6RR以及泵7f和7r执行制动控制(步骤S9)。

如上所述，当驾驶者希望快速减速而突然踩下制动踏板1时，如图10中图表(a)所示，由于刚开始踩下制动踏板1时的管路12的管路阻力，制动液从主缸2经管路12流至行程模拟器8的速度受到限制。这样，在刚开始踩下制动踏板1时，与逐渐踩下制动踏板1时的主缸压力相比，快速踩下制动踏板1时的主缸压力Pm更大。由于管路12的管路阻力，制动踏板行程Ss没有驾驶者期望的那样大。

当驾驶者刚开始踩下制动踏板1以进行突然制动时，如果在制动踏板行程Ss的贡献度增加的同时计算最终目标减速度Gf，则主缸压力Pm升高对最终目标减速度Gf增加的贡献度减小。于是，即使驾驶者将快速踩下制动踏板1以突然减速，制动踏板1的行程也会因管路12阻力而达不到预期程度。因而，此时的最终目标减速度Gf的增加量不会如驾驶者所期望那么多，并且在刚开始踩下制动踏板1时，在与驾驶者的动作(制动踏板操作)相反方向上调整减速度要求。

因此，在本发明中，为了从开始制动操作开始就反映驾驶者的意图，控制器9构造为计算最终目标减速度Gf，使得驾驶者踩下制动踏板越快，主缸压力Pm对最终目标减速度Gf的贡献率α越大。这样，对于本发明，当驾驶者刚开始踩下制动踏板1以实现突然制动时，即使制动踏板行程Ss不大，最终减速度Gf也可增加至驾驶者所需水平。

然而，制动液从主缸2流至行程模拟器8的速度逐渐增加，因此，流至行程模拟器8的制动液的量增加，这如图10中图表(b)中所示。因此，如图11中所示，如果按时间顺序观察主缸压力Pm，则在刚开始踩下制动踏板1时，主缸压力Pm显著升高。但是，由于制动行程因管路12的管路阻力而受到限制，制动液的流量减小，从而主缸压力Pm降低。图11的时间图中所示区域(a)和(b)与图10中图表(a)和(b)中所示状态相对应。在图10的图表(b)和图11的区域(a)中，如果主缸压力Pm对最终目标减速度Gf的贡献率α增加，则最终目标减速度Gf不可避免地随主缸压力Pm的降低而减小(虽然是暂时的)。此时，尽管驾驶者进一步踩下制动踏板1，车辆产生的减速度反而减小。

因此，在本实施例中，当根据主缸压力Pm而确定的目标减速度Gp大于根据制动踏板行程Ss而确定的目标减速度Gs，且制动踏板行程Ss趋向增加时(在步骤S6中为No)，控制器9构造为判断驾驶者进行突然制动，主缸压力Pm将趋向减小。这样，控制器9构造为通过计算修正的主缸压力Pm′，其中主缸压力Pm受极限值β限制，以限制或防止最终目标减速度Gf减小。

更具体地，首先，将贡献率α设为1，使目标减速度Gp保持为最终目标减速度Gf(步骤S10)，此后，在每个计算周期中主缸压力Pm的降低将被限制为极限值β或更小(步骤S13至S15)。根据上述已受限的修正的主缸压力Pm′计算修正的目标减速度Gp′(步骤S16)，将修正的目标减速度Gp′作为最终目标减速度Gf(步骤S17)，从而限制最终目标减速度Gf的减小。

这样，如图12所示，即使实际的主缸压力Pm暂时减小，由于使用了通过限制目标减速度Gp(主缸压力Pm)减小而获得的修正的目标减速度Gp′，最终目标减速度Gf的减小将受限。因此，如图12所示，本发明可提高实际车辆减速度的响应性能，并可防止制动滞后。此外，当进一步踩下制动踏板1时，所产生的车体减速度不会减小，并且当减速度要求与驾驶者动作相抵触时，可使所产生的不适减为最小。将最终目标减速度Gf和目标减速度Gp的减小的限制范围设定在容许的减小范围内，使车体中产生的减速度的减小不为驾驶者所觉察。

如果制动踏板行程Ss快速增加，则可判断驾驶者发出强制动指令，因而需要显著高的减速度。因此，制动踏板行程Ss更快增加(即在每个计算周期中增量ΔSs更高)将导致极限值β被设为更小值，并且对目标减速度Gp的减小的限制更严格(步骤S11)。

这样，当驾驶者用较大力度快速踩下制动踏板1，并且极限值β设为非常小的数值(如0)时，可根据驾驶者的制动意图防止最终目标减速度Gf减小。也就是说，在本发明的第一实施例中，在主缸压力Pm即将开始下降之前可保持最终目标减速度Gf(峰值保持)，从而可获得充分的制动效果。另一方面，当用较缓力度缓慢踩下制动踏板1时，主缸压力Pm的降低可能如驾驶者所期望。此时，未将极限值β设为像0那样小的值，将允许最终目标减速度Gf的一定程度的减小，从而可符合驾驶者的制动期望。

当制动踏板1的制动踏板行程Ss处于相对较小区域时，制动踏板行程Ss对时间的变化将会相当大。但当制动踏板行程Ss处于相对较大区域时，制动踏板行程Ss对时间的变化将会很小。因此，即使驾驶者以恒力踩下制动踏板1，制动踏板行程Ss的增量ΔSs也会随制动踏板行程Ss的增加而减小。因此，在本发明的第一实施例中，与制动踏板行程Ss小于规定值S1时相比，当制动踏板行程Ss大于规定值S1时，极限值β将被设为更小数值，并且限制更严格(步骤S11)。

这样，因为增量ΔSs随制动踏板行程Ss增加而逐渐减小，所以尽管驾驶者仍希望减速并进一步踩下制动踏板1，也可防止减缓对最终目标减速度Gf的限制的情况出现。

此外，在本发明的第一实施例中，采用所谓的泵送式(pump-up)制动致动器，此时，泵7f和7r的排出压力直接用于产生制动力。因此，控制器9构造为根据最终减速度Gf的变化而改变驱动电机的旋转。

此时，参见图12中所示的比较例，如果最终减速度Gf发生波动，驱动电机将暂时从高转速状态降为低转速状态，此后再回到高转速状态。在该过程中所产生的电机噪音变化会使驾驶者烦躁不安。另一方面，对于本发明第一实施例，可通过限制最终目标减速度Gf的减小来缓和电机噪音的改变，从而避免刺激驾驶者。但如果将一对储能器安装至泵7f和7r的排出侧管路上(如图14所示第二实施例)，则不必根据最终目标减速度Gf的变化而改变驱动电机的转速。

在上述第一实施例中，如图8所示，根据制动踏板行程Ss和增量ΔSs改变极限值β。但不限于用如图8所示的控制映射来确定极限值β。甚至可将极限值β设为0，从而防止最终目标减速度Gf减小。此时，如图13所示，当驾驶者快速踩下制动踏板时，可在主缸压力Pm即将减小之前可靠地保持最终目标减速度Gf(峰值保持)。

在上述第一实施例中，在步骤S11过程中(图8)，极限值β随增量ΔSs不断改变。但极限值β的调整方式不限于这种调整方式。例如，可根据增量ΔSs逐步改变极限值β，或单步改变极限值β。此外，在第一实施例中，可根据制动踏板行程Ss是否大于规定值S1以切换“ΔSs-β”特性。不过，“ΔSs-β”特性可根据制动踏板行程Ss分多个阶段进行切换。

此外，在上述第一实施例中，通过将每个计算周期中主缸压力Pm的降低限制为极限值β或更小，再根据修正的主缸压力Pm′计算修正的目标减速度Gp′，来限制最终目标减速度Gf。不过本发明不仅限于这种方案。简言之，如果可限制最终目标减速度Gf的减小以实施本发明，便已足够。例如，在步骤S3中所计算的目标减速度Gp可作为最终目标减速度Gf，并可对最终目标减速度Gf执行与步骤S11至S14对应的限制处理。

此外，在第一实施例的步骤S7程序中，贡献率α随主缸压力Pm连续变化(参见图6)。但本发明不仅限于该方案。例如，贡献率α可随主缸压力Pm成梯级式变化，或仅单级(单步)变化。此外，在第一实施例中，贡献率α解释为分配比率。即，在第一实施例中，数值α与数值(1-α)之和为固定值(等于1)。但目标减速度Gp的贡献度(贡献率)与目标减速度Gs的贡献度之和不必为固定值。例如，可采用以下构造，其中当贡献度之一增加时，其它的贡献度保持不变，以使贡献度之和增加。

此外，在第一实施例的步骤S10的程序中，贡献率α仅需根据主缸压力Pm计算。但本发明不仅限于该方案。具体地，也可仅根据制动踏板行程Ss计算贡献率α，或者根据制动踏板行程Ss和主缸压力Pm两者计算贡献率α。

此外，在如上所述的第一实施例中，采用液压制动器，其中液压用作传递媒介。但本发明不仅限于该方案。例如，也可采用利用压缩空气作传递媒介的气压制动器。

而且，在如上所述的第一实施例中，执行利用液压的线控制动控制。但本发明不限于该方案，只要能够执行制动力控制即可。因此，只要通过控制电致动器、再生电机制动器等以提供可电控的能源，就可采用任何类型的制动器，例如电制动器，其中制动盘被制动块夹住，或制动蹄压在制动鼓的内周表面上。

而且，即使未提供行程模拟器8，也可能出现因突然制动过程中的管路阻力而产生类似问题的情况。因此，本发明将行程模拟器8作为可选元件。

第二实施例

参见图14至图16，以下描述根据第二实施例的车辆制动装置。由于第一实施例与第二实施例的相似性，第二实施例中与第一实施例相同的部件采用与第一实施例中相同的附图标记。而且，第二实施例中各部件的描述如果与第一实施例中各部件描述一致，为简化则可省略。

第二实施例车辆制动系统与第一实施例车辆制动系统的不同之处在于，第二实施例车辆制动系统还包括一对储能器13f与13r。同时，在第二实施例中控制器9所执行的制动力控制程序与第一实施例中制动力控制程序不同。

参见图15所示流程图，以下描述第二实施例的制动力控制程序。在每个规定的时间段(例如10微秒)利用定时器中断执行图15所示的程序。

首先，在步骤S100中，控制器9构造为读入制动踏板行程Ss与主缸压力Pm，并且程序转入步骤S110。

在步骤S110中，控制器9构造为利用如图3所示控制映射根据制动踏板行程Ss计算目标减速度Gs。如上所述，在图3所示控制映射中，横坐标表示制动踏板行程Ss，纵坐标表示目标减速度Gs。当制动踏板行程Ss增加时，目标减速度Gs由零增加。当然，由本发明公开内容可知，当制动踏板行程Ss为零时，目标减速度Gs不必为零。此后，程序转入步骤S120。

在步骤S120中，控制器9构造为利用如图4所示的控制映射根据主缸压力Pm计算目标减速度Gp。如图4所示，控制映射的横坐标为主缸压力Pm，纵坐标为目标减速度Gp，并设定为这样：即，当主缸压力Pm由零升高时，目标减速度Gp按比例由零增加。当然，由本发明所公开内容可知，当主缸压力Pm为零时，目标减速度Gp不必为零。此后，程序转入步骤S130。

在步骤S130中，如上述公式(2)所示，控制器9构造通过从当前采样踏板行程Ss(n)减去前一采样踏板行程Ss(n-1)以计算制动踏板行程Ss的增量ΔSs。然后程序转入步骤S140。

在步骤S140中，控制器9构造为利用下面的公式(8)，从当前采样主缸压力Pm(n)减去前一采样主缸压力Pm(n-1)以计算主缸压力Pm的增量ΔP。然后程序转入步骤S150。

ΔP＝Pm(n)-Pm(n-1)    (8)

在步骤S150中，控制器9构造为判断增量ΔSs是否大于零。当增量ΔSs大于零时，程序转入步骤S160。另一方面，当增量ΔSs等于或小于零时，程序转入步骤S270。在步骤S270中，将增加值Gadd清零，程序转入步骤S280。

在步骤S160中，控制器9构造为判断主缸压力Pm的增量ΔP是否小于零。当增量ΔP小于零时(即，尽管制动踏板1的行程Ss已增加，但主缸压力Pm降低)，程序转入步骤S170。当增量ΔP不小于零时，程序转入步骤S220。

在步骤S170中，控制器9构造为判断标志FRS-FLG是否为零。当标志FRS-FLG为零时(即，(程序由步骤S150转入)时，第一次出现以下情况：尽管制动踏板行程Ss增加，但主缸压力Pm降低)，程序转入步骤S190。另一方面，当FRS-FLG标志为1时(即该程序循环为第二次或第更多次出现以下情况：尽管制动踏板行程Ss增加，但主缸压力Pm降低)，程序转入步骤S200。

在步骤S180中，控制器9构造为将增加值Gadd清零(将增加值Gadd设为零)。此后，在步骤S190中，控制器9构造为将FRS-FLG标志设为1，并且程序转入步骤S200。

在步骤S200中，控制器9构造为通过利用下式(9)，从根据制动踏板行程Ss的当前计算得到的目标减速度Gs(n)减去根据制动踏板行程Ss的前一计算得到的目标减速度Gs(n-1)，计算增量ΔGs。此后程序转入步骤S210。

ΔGs＝Gs(n)-Gs(n-1)    (9)

在步骤S210中，控制器9构造为利用下式(10)将增加值Gadd加上与增量ΔGs相等的量。此后程序转入步骤S280。

Gadd＝Gadd+ΔGs        (10)

另一方面，在步骤S160中，如果控制器9判断增量ΔGp等于或大于零(ΔP≥0)，则程序转入步骤S220。在步骤S220中，控制器9构造为将标志FRS-FLG的值设为零，且程序转入步骤S230。

在步骤S230中，控制器9构造通过利用下式(11)，从根据主缸压力Pm的当前计算得到的目标减速度Gp(n)减去根据主缸压力Pm的前一计算得到的目标减速度Gp(n-1)，以计算目标减速度Gp的增量ΔGs。此后，程序转入步骤S240。

ΔGp＝Gp(n)-Gp(n-1)    (11)

在步骤S240中，控制器9构造为判断增量ΔGp是否等于或大于规定值α1(＞0)。当增量ΔGp等于或大于规定值α1时，程序转入步骤S250。当增量ΔGp小于规定值α1时，则程序转入步骤S260。

在步骤S250中，控制器9构造为利用下式(12)将增加值Gadd减去与规定值α1相等的量。

Gadd＝Gadd-α1         (12)

但在经式(12)计算得到的增加值Gadd已减小为小于零的值的情况下，将增加值Gadd设为零。此后，程序转入步骤S280。

在步骤S260中，控制器9构造为利用下式(13)将增加值Gadd减去与增量ΔGp相等的量。

Gadd＝Gadd-ΔGp        (13)

但在经式(13)计算得到的增加值Gadd已减小为小于零的值的情况下，则将增加值Gadd设为零。此后，程序转入步骤S280。

在步骤S280中，控制器9构造为利用下式(14)，将基于主缸压力Pm的目标减速度Gp加上增加值Gadd来计算得到最终目标减速度Gf。此后，程序转入步骤S290。

Gf＝Gp+Gadd            (14)

在步骤S290中，控制器9构造为控制闸阀4f与4r、入口阀5FL至5RR、出口阀6FL至6RR及泵7f与7r的操作，以产生为获得最终目标减速度Gf所需的制动力。此后，该程序返回规定的主程序。

在本发明的第二实施例中，最终目标减速度Gf是根据目标减速度Gp计算得到的，而目标减速度Gp根据主缸压力Pm而确定，当制动踏板1被快速踩下时，主缸压力Pm比制动踏板行程Ss的增加得更快。因此，在本发明的第二实施例中，当制动踏板1被快速踩下时，制动响应较好。

此外，在制动踏板1被快速踩下时，如上所述，尽管制动踏板行程Ss已增加，但主缸压力Pm可能暂时降低。此时，在第二实施例中，由于始终增加了基于增加的制动踏板行程Ss的目标减速度Gs的增量ΔGs，所以限制了因主缸压力Pm降低所导致的最终目标减速度Gf的下降。具体地，限制了由于最终目标减速度Gf下降而产生的响应性能的下降。

此外，在本发明第二实施例中，在步骤S200与S210中，增加了每一循环的目标减速度Gs的差值(增量)ΔGs，以根据制动踏板行程Ss确定目标减速度Gs的增量。但也可由主缸压力Pm即将降低之前的目标减速度Gs与当前目标减速度Gs之差，根据制动踏板行程Ss计算得到增加值Gadd，所述增加值为目标减速度Gs的增量。

随着驾驶者快速踩下制动踏板1，主缸压力Pm升高。即，当制动踏板行程Ss增加且主缸压力Pm也升高时，通过逐渐减小增加值Gadd(作为修正值)，可将根据主缸压力Pm而确定的目标减速度Gp作为最终目标减速度Gf。于是，制动控制可准确反映驾驶者的制动意图。此外，由于此时增加值Gadd逐渐减小趋向零，所以可避免最终目标减速度Gf发生突然变化，因此可以避免增加值Gadd(修正值)返回零值时制动中的异样感觉。

此外，当制动踏板行程Ss增加且主缸压力Pm也升高时，在可保持最终目标减速度Gf的增加斜率的范围内，通过逐渐减小增加值Gadd，可抑制发生伴随着在与驾驶者操作相反的方向上输出减速度要求而带来的异样感觉。

具体地，在第二实施例中，当目标减速度Gp的增量ΔGp等于或大于规定值α1时，增加值Gadd减少规定值α1，该规定值小于增量ΔGp。因此，当以规定速度或更大速度踩下制动踏板1时，最终目标减速度Gf能可靠地保持在增加斜率。此外，当驾驶者以低的速度踩下制动踏板1(即增量ΔGp小于规定值α1)时，增加值Gadd的减小量等于所述增量ΔGp，从而防止最终目标减速度Gf具有降低的斜率。此外，也可略去步骤S240，并在步骤S250中减小增加值Gadd。此时，例如，通过利用下式(15)，将增量ΔGp减去规定值γ，从而将所减小的量设为比增量ΔGp小的数值，

Gadd＝Gadd-(ΔGP-γ)    (15)

但在规定值γ等于或者大于增量ΔGp(即ΔGP≤γ)的情况下，将规定值γ设为例如零。

图16为说明根据第二实施例的操作示例的时间图。在图16中，最终目标减速度Gf基本与目标减速度Gp相等。但在主缸压力Pm下降时，尽管制动踏板行程Ss增加，但目标减速度Gp下降，在此情况下，通过增加值Gadd限制最终目标减速度Gf的下降，如图16中虚线所示。此外，如图16所示，增加值Gadd随主缸压力Pm下降而增加。此后，当主缸压力Pm转为上升时，增加值Gadd则逐渐降低至零。

在本发明第二实施例中，如上所述，由于驾驶者快速踩下制动踏板1，尽管造成制动踏板行程Ss暂时增加，但主缸压力Pm下降，在这种情况下，通过增加基于制动踏板行程Ss的目标减速度Gs的增量ΔGs来逐渐增加增加值Gadd，从而抑制了最终目标减速度Gf的下降。此后，在主缸压力Pm上升且制动踏板行程Ss增加的情况下，上述增加值Gadd减小趋向零值。此时，在制动行程增加的过程中，如果驾驶者再次快速踩下制动踏板1，则执行步骤S200与S210的程序。如果该程序连续执行，其中增量ΔGs加至增加值Gadd，则增加值Gadd的增加可能变得过大。于是，最终目标减速度Gf的修正量超过必需的修正量。在第二实施例中，可避免这种过度修正。具体地，当驾驶者再次踩下制动踏板1时，由于驾驶者两次或者多次快速踩下制动踏板，使得制动踏板行程Ss暂时增加而主缸压力Pm仍下降，即使在此情况下，在步骤S250与S260中也执行减去增加值Gadd的处理。即，由于驾驶者再次快速踩下制动踏板，使得制动踏板行程Ss暂时增加而主缸压力Pm仍下降，如果出现这种情况，则将增加值Gadd减小为零或接近于零。经步骤S170至S190的处理，确保增加值Gadd清零，从而避免出现过度修正。

在第二实施例中，在S150步骤中，当制动踏板行程Ss为零或为负时(即当制动踏板1位置保持不变或返回)，将增加值Gadd无条件清零。但本发明不限于该方案。也可使增加值Gadd逐渐减去基于主缸压力Pm的目标减速度Gp的增量ΔGp(在这种状态下通常为负值)的绝对值，或通过使用下式(16)使增加值Gadd逐渐减去比增量ΔGp稍大的各个值。

Gadd＝Gadd-|ΔG|-δ    (δ＞0)    (16)

因此，对于根据本发明的车辆制动装置，当驾驶者快速制动时，可限制目标减速度的减小。于是，可减小发出的制动指令与驾驶者操作相抵触的情况。

术语说明

为理解本发明的范围，本文中的术语“由……组成”以及其派生词为开放式术语，其指明存在所述的特征、元件、部件、组、整体和/或步骤，但并不排除存在其它未说明出的特征、元件、部件、组、整体和/或步骤。前述概念也适用于具有相似含义的术语，例如“包括”、“具有”及其派生词。并且以单数表示的术语“零件”、“部分”、“部件”、“组件”或“元件”均可表示单个零件或者多个零件。本文中用于表示部件、部分或装置等执行的操作或功能的术语“检测”包括这样的部件、部分或装置等，它们不需要物理检测，而是包括判断、测量、建模、预测或计算等以执行所述操作或功能。本文中用于表示装置的部件、部分或零件的术语“构造为”包含硬件和/或软件，所述硬件和/或软件被建造为/或编程为执行所需的功能。而且，权利要求书中表述为“装置加功能”的术语应包括可用于执行本发明该部分的功能的任何结构。本文中表示程度的术语“基本上”、“大约”及“近似”表示被改变的术语的合理的偏差量，使得最终所得结果不会明显改变。

本申请以2005年12月8日提交的日本专利申请No.2005-355291和2006年8月23日提交的日本专利申请No.2006-226648为基础并要求该两项申请的外优先权，该两项申请的全部公开内容在此通过引用的方式并入本文。

尽管已通过一些选定实施例对本发明进行了说明，很显然，对本发明技术人员而言，在不背离所附权利要求书所限定的本发明精神或范围的条件下，可进行多种变型与更改。例如，各种部件的尺寸、形状、位置或定向可根据需要或者希望进行改变。在直接相连或相互接触的部件之间可安置中间结构。某一元件的功能也可由两个元件实现，反之亦然。一个实施例的结构或功能可用于另一实施例中。在一个具体实施例中不必同时存在所有优点。与现有技术相比具有独特性的每一特征，包括这些特征所体现的结构和/或功能概念，单独地或与其它特征结合，也应被认为是对申请人的其它发明的单独的描述。因此，上面对根据本发明的实施例的描述仅用于说明本发明，而不是限制本发明，本发明由所附权利要求书及其等同方案限定。

Claims (19)

1.一种车辆制动装置，包括：

制动操作元件，其构造并布置为由车辆驾驶者进行操作；

主缸，其与所述制动操作元件操作接合，构造并布置为根据所述制动操作元件的操作产生液压；以及

控制器，其构造为：根据所述主缸液压计算目标减速度，并根据所述目标减速度控制车辆制动力，

所述控制器还构造为：在驾驶者对所述制动操作元件进行操作而引起的突然减速过程中，限制所述目标减速度的下降。

2.根据权利要求1所述的车辆制动装置，其中，

所述控制器还构造为：在突然减速过程中对目标减速度的减小速度进行限制。

3.根据权利要求1所述的车辆制动装置，其中，

所述控制器还构造为：当所述制动操作元件的操作速度超过规定值时判断发生突然减速。

4.根据权利要求1所述的车辆制动装置，其中，

所述控制器还构造为：当液压减小而所述制动操作元件的操作量增加时判断发生突然减速。

5.根据权利要求1所述的车辆制动装置，其中，

所述控制器还构造为：根据所述制动操作元件的操作量对用于限制目标减速度下降的极限值进行调整，以使目标减速度的下降随车辆减速度的增加而变小。

6.根据权利要求1所述的车辆制动装置，其中，

所述控制器还构造为：对用于限制目标减速度下降的极限值进行设定，以基本防止目标减速度下降。

7.根据权利要求1所述的车辆制动装置，其中，

所述控制器构造为：将根据所述制动操作元件的操作量的增加而计算的增加值加入到目标减速度中，以限制目标减速度的下降。

8.根据权利要求7所述的车辆制动装置，其中，

所述控制器构造为：逐渐减小所述增加值。

9.根据权利要求2所述的车辆制动装置，其中，

所述控制器还构造为：当所述制动操作元件的操作速度超过规定值时判断发生突然减速。

10.根据权利要求2所述的车辆制动装置，其中，

所述控制器还构造为：当液压下降而所述制动操作元件的操作量增加时判断发生突然减速。

11.根据权利要求2所述的车辆制动装置，其中，

所述控制器还构造为：根据所述制动操作元件的操作量对用于限制目标减速度下降的极限值进行调整，以使目标减速度的下降随车辆减速度的增加而变小。

12.根据权利要求2所述的车辆制动装置，其中，

所述控制器还构造为：对用于限制目标减速度下降的极限值进行设定，以基本防止目标减速度下降。

13.根据权利要求2所述的车辆制动装置，其中，

所述控制器构造为：将根据所述制动操作元件的操作量的增加而计算的增加值加入到所述目标减速度中，以限制目标减速度的下降。

14.根据权利要求3所述的车辆制动装置，其中，

所述控制器还构造为：在液压下降而所述制动操作元件的操作量增加时判断发生突然减速。

15.根据权利要求3所述的车辆制动装置，其中，

所述控制器还构造为：根据所述制动操作元件的操作量对用于限制目标减速度下降的极限值进行调整，以使目标减速度的下降随车辆减速度的增加而变小。

16.根据权利要求3所述的车辆制动装置，其中，

所述控制器还构造为：对用于限制目标减速度下降的极限值进行设定，以基本防止目标减速度下降。

17.根据权利要求3所述的车辆制动装置，其中，

所述控制器构造为：将根据所述制动操作元件的操作量的增加而计算的增加值加入目标减速度，以限制目标减速度的下降。

18.一种车辆制动装置，包括：

驾驶者可操作的制动操作装置，其用于接收车辆驾驶者发出的制动指令；

液压产生装置，其用于根据由所述驾驶者可操作的制动操作装置所接收到的驾驶者制动指令而产生液压；

控制装置，其用于根据由所述液压产生装置产生的液压计算目标减速度，并根据所述目标减速度控制车辆的制动力；以及

控制限制装置，其用于在由所述制动指令而引起的突然减速过程中限制目标减速度的下降。

19.一种车辆制动方法，包括：

根据主缸的主缸液压计算目标减速度，其中所述主缸与驾驶者可操作的制动操作元件操作接合；

在驾驶者操作所述驾驶者可操作的制动操作元件而引起的突然减速过程中，限制所述目标减速度的下降；以及

根据所述目标减速度控制车辆制动力。

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