CN102616229A - 车辆用制动装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种防止因电源的暂时性的失灵而制动装置的控制被不必要地停止的车辆用制动装置。在因电源(71)的失灵而从动液压缸(42)不能动作的异常时，制动控制ECU(72)停止从动液压缸及主切换阀(32、33)的控制，利用在制动踏板的作用下动作的主液压缸所产生的制动液压来使车轮制动缸动作。当第一监视机构(M1)检测出电源(71)的切断，且第二监视机构(M2)检测出制动控制ECU和与该制动控制ECU独立设置的其他的控制ECU(73、74、75)之间的通信的中断时，制动控制ECU停止从动液压缸(42)及主切换阀的控制，因此能够可靠地防止因电源的暂时性的失灵而制动装置的控制被不必要地停止的情况。

Description

车辆用制动装置

技术领域

本发明涉及一种将驾驶员对制动踏板的操作量转换成电信号而使液压产生机构动作，并利用该液压产生机构产生的制动液压使车轮制动缸动作的所谓BBW(线控制动)式制动装置。

背景技术

在上述BBW式制动装置中，通过下述专利文献1而公知有如下的技术，即，在因电源的失灵等而从动液压缸不能动作时，将在制动踏板的作用下动作的主液压缸所产生的制动液压直接向车轮制动缸传递而对车轮进行制动，从而能够发挥失效保险功能。

【专利文献1】日本特开2005-343366号公报

然而，根据向制动控制ECU施加的电源电压的下降，能够判断电源失灵而从动液压缸无法动作的情况，但这种情况下，只是因某些理由而向制动控制ECU施加的电源电压暂时下降或被切断的话，制动装置的控制被不必要地停止(shut down)而从动液压缸不能动作，从从动液压缸的制动液压进行的制动切换成主液压缸的制动液压进行的制动，从而制动力发生变化而可能给驾驶员带来不适感。

发明内容

本发明鉴于上述的情况而提出，其目的在于防止因电源暂时的失灵而制动装置的控制被不必要停止的情况。

为了实现上述目的，根据本发明的第一方面，提出一种车辆用制动装置，其特征在于，具备：通过制动踏板的操作而产生制动液压的主液压缸；对所述制动踏板的操作施加反力的行程模拟器；对车轮进行制动的车轮制动缸；能够将连接所述主液压缸与所述车轮制动缸的液路切断的主切换阀；配置在所述主切换阀与所述车轮制动缸之间而产生与所述制动踏板的操作对应的制动液压的液压产生机构；当操作所述制动踏板时，在使所述行程模拟器成为能够动作的状态下将所述主切换阀关闭而使所述液压产生机构动作的控制机构，其中，所述控制机构具备第一监视机构和第二监视机构，该第一监视机构监视电源的状态，该第二监视机构监视所述控制机构与其他的车辆用控制机构之间的通信的状态，所述其他的车辆用控制机构与该控制机构独立设置，在所述第一监视机构检测出所述电源的切断且所述第二监视机构检测出所述通信的中断时，所述控制机构停止所述主切换阀及所述液压产生机构的控制。

另外，根据本发明的第二方面，在本发明的第一方面的结构基础上，其特征在于，在所述第二监视机构持续规定时间检测出所述通信的中断时，所述控制机构停止所述主切换阀及所述液压产生机构的控制。

需要说明的是，实施方式的第一、第二主切换阀32、33对应于本发明的主切换阀，实施方式的从动液压缸42对应于本发明的液压产生机构，实施方式的制动控制ECU72对应于本发明的控制机构，实施方式的VSA控制ECU73、发动机控制ECU74及驱动电动机控制ECU75对应于本申请发明的其他的车辆用控制机构。

【发明效果】

根据本发明的第一方面，在正常时，在将主切换阀关闭而将连接主液压缸与液压产生机构的液路切断的状态下，根据驾驶员对制动踏板的操作量而驱动液压产生机构，利用液压产生机构产生的制动液压使车轮制动缸动作，且通过行程模拟器对制动踏板的操作施加反力。在因电源失灵而液压产生机构不能动作的异常时，在通过制动踏板而动作的主液压缸所产生的制动液压的作用下使车轮制动缸进行动作。

在第一监视机构检测出电源的切断，且第二监视机构检测出控制机构和与该控制机构独立设置的其他的车辆用控制机构之间的通信的中断时，控制机构停止液压产生机构及主切换阀的控制，因此能够可靠地防止因电源的暂时性的失灵而制动装置的控制被不必要地停止的情况。

另外，根据本发明的第二方面，在第二监视机构持续规定时间检测到通信的中断时，控制机构停止液压产生机构及主切换阀的控制，因此能够更可靠地防止因电源的暂时性的失灵而制动装置的控制被不必要地停止的情况。

附图说明

图1是车辆用制动装置的液压回路图。

图2是表示车辆用制动装置的控制***的结构的图。

图3是车辆用制动装置的通常制动时的液压回路图。

图4是车辆用制动装置的异常时的液压回路图。

图5是从动液压缸的控制***的框图。

图6是踏板行程—目标液压映射的算出方法的说明图。

图7是说明制动装置的控制模式的变更的流程图。

【符号说明】

11 主液压缸

12 制动踏板

26 车轮制动缸

27 车轮制动缸

30 车轮制动缸

31 车轮制动缸

32 第一主切换阀(主切换阀)

33 第二主切换阀(主切换阀)

35 行程模拟器

42 从动液压缸(液压产生机构)

71 电源

72 制动控制ECU(控制机构)

73 VSA控制ECU(其他的车辆用控制机构)

74 发动机控制ECU(其他的车辆用控制机构)

75 驱动电动机控制ECU(其他的车辆用控制机构)

M1 第一监视机构

M2 第二监视机构

具体实施方式

以下，基于图1～图7，说明本发明的实施方式。

如图1所示，串列型的主液压缸11具备经由推杆13而与驾驶员所操作的制动踏板12连接的第一活塞14及配置在第一活塞14前方的第二活塞15，在第一活塞14与第二活塞15之间划分出收纳有回程弹簧16的第一液压室17，在第二活塞15的前方划分出收纳有回程弹簧18的第二液压室19。能够与贮存器20连通的第一液压室17及第二液压室19分别具备第一输出口21及第二输出口22，第一输出口21经由液路Pa、Pb、VSA(车辆稳定辅助)装置23及液路Pc、Pd而与例如左右的后轮的盘式制动装置24、25的车轮制动缸26、27(第一***)连接，并且第二输出口22经由液路Qa、Qb、VSA装置23及液路Qc、Qd而与例如左右的前轮的盘式制动装置28、29的车轮制动缸30、31(第二***)连接。

需要说明的是，在本说明书中，液路Pa～Pd及液路Qa～Qd的上游侧是指主液压缸11侧，下游侧是指车轮制动缸26、27；30、31侧。

在液路Pa、Pb之间配置有作为常开型电磁阀的第一主切换阀32，在液路Qa、Qb之间配置有作为常开型电磁阀的第二主切换阀33。从第二主切换阀33的上游侧的液路Qa分支出的供给侧液路Ra、Rb经由作为常闭型电磁阀的模拟器阀34而与行程模拟器35连接。行程模拟器35中，被弹簧37施力的活塞38滑动自如地嵌合在液压缸36中，因此在活塞38的弹簧37相反侧形成的液压室39与供给侧液路Rb连通。

在第一、第二主切换阀32、33的下游侧的液路Pb及液路Qb上连接有串联型的从动液压缸42。使从动液压缸42动作的致动器43将电动机44的旋转经由齿轮列45向滚珠丝杠机构46传递。由滚珠丝杠机构46驱动的第一活塞48A和位于该第一活塞48A前方的第二活塞48B滑动自如地嵌合在从动液压缸42的液压缸主体47中，在第一活塞48A与第二活塞48B之间划分出收纳有回程弹簧49A的第一液压室50A，在第二活塞48B的前方划分出收纳有回程弹簧49B的第二液压室50B。当利用致动器43的滚珠丝杠机构46将第一、第二活塞48A、48B向前进方向驱动时，第一、第二液压室50A、50B产生的制动液压经由第一、第二输出口51A、51B向液路Pb、Qb传递。

从动液压缸42的贮存器69和主液压缸11的贮存器20由排出侧液路Rc连接，行程模拟器35的活塞38的背室70经由排出侧液路Rd而与排出侧液路Rc的中间部连接。

VSA装置23的结构是周知的结构，在第一制动致动器23A和第二制动致动器23B上设有相同结构的部件，其中，该第一制动致动器23A控制左右的后轮的盘式制动装置24、25的第一***，该第二制动致动器23B控制左右的前轮的盘式制动装置28、29的第二***。

以下，作为代表而说明左右的后轮的盘式制动装置24、25的第一***的第一制动致动器23A。

第一制动致动器23A配置在液路Pb与液路Pc、Pd之间，该液路Pb与位于上游侧的第一主切换阀32相连，该液路Pc、Pd分别与位于下游侧的左右的后轮的车轮制动缸26、27相连。

第一制动致动器23A具备对左右的后轮的车轮制动缸26、27共用的液路52及液路53，且包括：配置在液路Pb与液路52之间的由开度可变的常开型电磁阀构成的调节器阀54；相对于该调节器阀54并列配置，且允许制动液从液路Pb侧向液路52侧流通的单向阀55；配置在液路52与液路Pd之间的由常开型电磁阀构成的输入阀56；相对于该输入阀56并列配置，且允许制动液从液路Pd侧向液路52侧流通的单向阀57；配置在液路52与液路Pc之间的由常开型电磁阀构成的输入阀58；相对于该输入阀58并列配置，且允许制动液从液路Pc侧向液路52侧流通的单向阀59；配置在液路Pd与液路53之间的由常闭型电磁阀构成的输出阀60；配置在液路Pc与液路53之间的由常闭型电磁阀构成的输出阀61；与液路53连接的贮存器62；配置在液路53与液路Pb之间，且允许制动液从液路53侧向液路Pb侧流通的单向阀63；配置在液路52与液路53之间，且从液路53侧向液路52侧供给制动液的泵64；对该泵64进行驱动的电动机65；设置在泵64的吸入侧及喷出侧，阻止制动液的逆流的一对单向阀66、67；配置在单向阀63与泵64的中间位置和液路Pb之间的由常闭型电磁阀构成的吸入阀68。

需要说明的是，所述电动机65对于第一、第二制动致动器23A、23B的泵64、64共用，但也可以对各个泵64、64设置专用的电动机65、65。

如图1及图2所示，在第一主切换阀32的上游的液路Pa连接有检测其液压的第一液压传感器Sa，在第二主切换阀33的下游的液路Qb连接有检测其液压的第二液压传感器Sb，在第一主切换阀32的下游的液路Pb连接有检测其液压的第三液压传感器Sc。需要说明的是，第三液压传感器Sc直接利用VSA装置23的控制用的液压传感器。

在与第一、第二主切换阀32、33、模拟器阀34、从动液压缸42及车载蓄电池等电源71连接的制动控制ECU72上连接有所述第一液压传感器Sa、所述第二液压传感器Sb、所述第三液压传感器Sc、对制动踏板12的行程进行检测的制动踏板行程传感器Sd、对从动液压缸42的行程进行检测的从动液压缸行程传感器Se、对电动机44的旋转角进行检测的电动机旋转角传感器Sf、对各车轮的车轮轮速进行检测的车轮轮速传感器Sg…。

而且，在制动控制ECU72上经由CAN连接有作为其他的车辆用控制机构的VSA控制ECU73、发动机控制ECU74、驱动电动机控制ECU75。VSA控制ECU73、发动机控制ECU74及驱动电动机控制ECU75虽然与制动控制ECU72共用电源71，但从制动控制ECU72独立出来进行动作。

制动控制ECU72具备第一监视机构M1及第二监视机构M2。第一监视机构M1监视电源71的状态即向制动控制ECU72施加的电源71的电压，第二监视机构M2监视经由CAN的制动控制ECU72与VSA控制ECU73之间的通信状态、经由CAN的制动控制ECU72与发动机控制ECU74之间的通信状态、或经由CAN的制动控制ECU72与驱动电动机控制ECU75之间的通信状态，基于这些监视结果，制动控制ECU72来判定制动装置的电源是否失灵。

接下来，基于图5及图6，说明从动液压缸23的控制。

如图5所示，由制动踏板行程传感器Sd所检测到的制动踏板12的行程通过踏板行程—目标液压映射被转换成从动液压缸42应产生的目标液压。该踏板行程—目标液压映射按照图6所示的次序来算出。

即，根据表示制动踏板12的踏力与车辆应产生的减速度的关系的映射和表示从动液压缸42产生的制动液压与车辆的减速度的关系的映射，来算出表示制动踏板12的踏力与从动液压缸42应产生的制动液压的关系的映射。接下来，根据该映射和表示制动踏板12的行程与制动踏板12的踏力的关系的映射，来算出表示制动踏板12的行程与从动液压缸42应产生的目标液压的关系的映射(踏板行程—目标液压映射)。

需要说明的是，在具备未图示的驱动电动机而能够进行再生制动的电动机动车或混合动力车辆中，若将从上述的目标液压减去与再生制动力相当的液压量所得到的值作为最终的目标液压，则能够在考虑了再生制动力(再生转矩)的基础上，设定与制动踏板12的行程对应的目标液压。在此，再生制动力及再生制动力相当的制动液压可以通过公知的方法来求出，例如，只要如下这样算出即可，即，通过映射等来求出与踏板行程对应的再生制动力基准值，并对应于该再生制动力基准值和由蓄电池的剩余容量或气温决定的再生制动力极限值中的小的一方来设定再生制动力目标值，通过映射等求出与该再生制动力目标值相当的制动液压，并从上述的目标液压减去该制动液压。

返回图5，算出根据踏板行程—目标液压映射所算出的从动液压缸42应产生的目标液压与通过第二液压传感器Sb所检测到的从动液压缸42产生的实际液压之间的偏差，并将根据该偏差所算出的液压修正量加入到目标液压中，来进行修正。接下来，将修正后的目标液压适用于表示从动液压缸42产生的液压与从动液压缸42的行程的关系的映射，算出从动液压缸42的目标行程。接下来，算出将从动液压缸42的目标行程乘以规定的增益所算出的电动机44的目标旋转角与通过电动机旋转角传感器Sf所检测到的电动机44的实际旋转角之间的偏差，并利用根据该偏差所算出的电动机控制量对电动机44进行驱动，由此，从动液压缸42产生与制动踏板行程传感器Sd所检测到的制动踏板12的行程对应的制动液压。

接下来，说明具备上述结构的本发明的实施方式的作用。

首先，基于图3，说明正常时的通常的制动作用。

在***正常地起作用的正常时，若在液路Pa设置的第一液压传感器Sa检测到驾驶员对制动踏板12的踏入，则由常开型电磁阀构成的第一、第二主切换阀32、33被励磁而闭阀，由常闭型电磁阀构成的模拟器阀34被励磁而开阀。与此同时，从动液压缸42的致动器43动作而使第一、第二活塞48A、48B前进，从而在第一、第二液压室50A、50B产生制动液压，该制动液压从第一、第二输出口51A、51B向液路Pb及液路Qb传递，并从两液路Pb、Qb经由VSA装置23的开阀的输入阀56、56；58、58向盘式制动装置24、25；28、29的车轮制动缸26、27；30、31传递而对各车轮进行制动。

另外，由常闭型电磁阀构成的模拟器阀34被励磁而开阀，因此主液压缸11的第二液压室19产生的制动液压经由开阀的模拟器阀34向行程模拟器35的液压室39传递，使其活塞38克服弹簧37的作用力进行移动，从而允许制动踏板12的行程并产生模拟的踏板反力，进而能够消除驾驶员的不适感。

并且，对从动液压缸42的致动器43的动作进行控制，以使在液路Qb设置的第二液压传感器Sb所检测到的由从动液压缸42产生的制动液压成为与在液路Pa设置的第一液压传感器Sa所检测到的由主液压缸11产生的制动液压对应的大小，从而能够使盘式制动装置24、25；28、29产生与驾驶员向制动踏板12输入的操作量对应的制动力。

接下来，对VSA装置23的作用进行说明。

在VSA装置23未动作的状态下，调节器阀54、54被消磁而开阀，吸入阀68、68被消磁而闭阀，输入阀56、56；58、58被消磁而开阀，输出阀60、60；61、61被消磁而闭阀。因此，当驾驶员为了进行制动而踩踏制动踏板12使从动液压缸42动作时，从从动液压缸42的第一、第二输出口51A、51B输出的制动液压从调节器阀54、54经过处于开阀状态的输入阀56、56；58、58向车轮制动缸26、27；30、31供给，从而能够对四轮进行制动。

当VSA装置23动作时，吸入阀68、68被励磁而开阀，在该状态下，利用电动机65驱动泵64、64，从从动液压缸42侧经过吸入阀68、68被吸入并被泵64、64加压后的制动液向调节器阀54、54及输入阀56、56；58、58供给。因此，通过对调节器阀54、54进行励磁来调整开度，从而来调整液路52、52的制动液压，并且将该制动液压经由开阀的输入阀56、56；58、58选择性地向车轮制动缸26、27；30、31供给，从而即使在驾驶员未踩踏制动踏板12的状态下，也能够分别地控制四轮的制动力。

因此，通过第一、第二制动致动器23A、23B分别控制四轮的制动力，从而能够增加转弯内轮的制动力而提高转弯性能，或者能够增加转弯外轮的制动力而提高直线前进稳定性能。

另外，在驾驶员踩踏制动踏板12的制动中，例如在基于车轮轮速传感器Sg…的输出而检测到左后轮进入低摩擦系数路面而成为抱死倾向时，通过对第一制动致动器23A的一方的输入阀58进行励磁而使其闭阀，并对一方的输出阀61进行励磁而使其开阀，从而使左后轮的车轮制动缸26的制动液压向贮存器62释放而减压到规定的压力，然后，对输出阀61进行消磁而使其闭阀，从而保持左后轮的车轮制动缸26的制动液压。其结果是，当左后轮的车轮制动缸26的抱死倾向趋向于消除时，通过对输入阀58进行消磁而使其开阀，将来自从动液压缸42的输出口51的制动液压向左后轮的车轮制动缸26供给而使其增压到规定的压力，从而增加制动力。

在因该增压而使左后轮再次形成抱死倾向的情况下，通过重复进行上述减压→保持→增压，能够进行在抑制左后轮的抱死的同时将制动距离抑制为最小限度的ABS(防抱死·制动·***)控制。

以上，对左后轮的车轮制动缸26形成抱死倾向时的ABS控制进行了说明，但在右后轮的车轮制动缸27、左前轮的车轮制动缸30、右前轮的车轮制动缸31形成抱死倾向时的ABS控制也能够同样进行。

然而，当电源71失灵时，从动液压缸42不能动作而无法再产生制动液压，因此需要利用主液压缸11产生的制动液压来使车轮制动缸26、27、30、31动作。

即，如图4所示，当电源71失灵时，由常开型电磁阀构成的第一、第二主切换阀32、33自动开阀，由常闭型电磁阀构成的模拟器阀34自动闭阀，由常开型电磁阀构成的输入阀56、56；58、58及调节器阀54、54自动开阀，由常闭型电磁阀构成的输出阀60、60；61、61及吸入阀68、68自动闭阀。在该状态下，主液压缸11的第一、第二液压室17、19产生的制动液压不会被行程模拟器35吸收而通过第一、第二主切换阀32、33、调节器阀54、54及输入阀56、56；58、58，使各车轮的盘式制动装置24、25；30、31的车轮制动缸26、27；30、31动作，从而能够毫无障碍地产生制动力。

需要说明的是，可以另外设置在从动液压缸42的失灵时对第一、第二活塞48A、48B的后退进行限制的构件。这种情况下，优选不使通常动作时的驱动阻力增加的结构。

在判定上述的电源71失灵时，仅利用第一监视机构M1来监视向制动控制ECU72施加的电源71的电压的话不够充分，其原因是，即使点火开关为接通状态，也存在因某些原因而电源71的电压暂时下降或电源71暂时被切断的情况，但在这种情况下，对制动装置的动作并没有特别的影响。然而，此时若制动控制ECU72停止从动液压缸42或第一、第二主切换阀32、33的控制，则从从动液压缸42的制动液压进行的制动切换成主液压缸11的制动液压进行的制动，制动力发生变化而存在给驾驶员带来不适感的问题。

因此，在本实施方式中，利用第一监视机构M1及第二监视机构M2的协作来判定电源71的失灵，仅在电源71完全失灵时，停止制动装置的控制。

在图7的流程图的步骤S1中，当制动装置的控制模式有效时，若在步骤S2中，第一监视机构M1判定出电源电压下降(切断)，且在步骤S3中，第二监视机构M2判定出经由CAN的与VSA控制ECU73、发动机控制ECU74或驱动电动机控制ECU75之间的通信中断，则在步骤S4中使计数器增加计数。另一方面，若所述步骤S1、步骤S2或步骤S3的任一者的回答为否，则在步骤S7中对所述计数器进行复位。

在所述步骤S4中，将计数器增加计数的结果是，当在步骤S5中判断为计数器计数增加并经过了规定时间时，在步骤S6中使制动装置的控制模式从有效向停止转移，从而将制动装置切换成图4的异常时的状态。由此，即使因电源71的失灵而从动液压缸42不能动作，也能够利用主液压缸11产生的制动液压来使车轮制动缸26、27、30、31毫无障碍地动作。

如上所述，在电源71被切断的状态和CAN通信中断的状态持续规定时间时，使制动装置的控制模式从有效向停止转移，因此在因某些原因而电源71的电压暂时下降的情况下，能提前防止制动装置的控制不必要地停止的情况，从而能够避免制动力发生变化而给驾驶员带来不适感的情况。

需要说明的是，在制动装置的控制模式为停止时，以第一监视机构M1判定出电源电压的恢复为条件而使控制模式返回成有效。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明在不脱离其主旨的范围内能够进行各种设计变更。

例如，本发明的其他的车辆用控制机构并未限定为实施方式的VSA控制ECU73、发动机控制ECU74或驱动电动机控制ECU75，只要是从制动控制ECU独立出来的车辆用控制机构即可。

另外，第二监视机构M2并未限定为对从VSA控制ECU73、发动机控制ECU74或驱动电动机控制ECU75向制动控制ECU72的单方向的通信进行监视，也可以对制动控制ECU72与VSA控制ECU73、发动机控制ECU74或驱动电动机控制ECU75之间的双方向的通信进行监视。

另外，本发明的液压产生机构并未限定为实施方式的从动液压缸42，也可以是使用了公知的液压源的***，该公知的液压源是将由泵等加压后的高压源的压力利用线性阀等电磁阀进行调压供给而对车轮制动缸进行加压的液压源。

Claims (2)

1.一种车辆用制动装置，其特征在于，具备：

通过制动踏板(12)的操作而产生制动液压的主液压缸(11)；

对所述制动踏板(12)的操作施加反力的行程模拟器(35)；

对车轮进行制动的车轮制动缸(26、27、30、31)；

能够将连接所述主液压缸(11)与所述车轮制动缸(26、27、30、31)的液路切断的主切换阀(32、33)；

配置在所述主切换阀(32、33)与所述车轮制动缸(26、27、30、31)之间而产生与所述制动踏板(12)的操作对应的制动液压的液压产生机构(42)；

当操作所述制动踏板(12)时，在使所述行程模拟器(35)成为能够动作的状态下将所述主切换阀(32、33)关闭而使所述液压产生机构(42)动作的控制机构(72)，

所述控制机构(72)具备第一监视机构(M1)和第二监视机构(M2)，该第一监视机构(M1)监视电源(71)的状态，该第二监视机构(M2)监视所述控制机构(72)与其他的车辆用控制机构(73、74、75)之间的通信的状态，其中，所述其他的车辆用控制机构(73、74、75)与该控制机构(72)独立设置，在所述第一监视机构(M1)检测出所述电源(71)的切断且所述第二监视机构(M2)检测出所述通信的中断时，所述控制机构(72)停止所述主切换阀(32、33)及所述液压产生机构(42)的控制。

2.根据权利要求1所述的车辆用制动装置，其特征在于，

在所述第二监视机构(M2)持续规定时间检测出所述通信的中断时，所述控制机构(72)停止所述主切换阀(32、33)及所述液压产生机构(42)的控制。

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