CN105073523B - 车辆制动液压控制设备 - Google Patents

Abstract

一种用于车辆的且作为控制器(20)的车辆制动液压控制设备，所述设备包括：加速度获取装置(22)，所述加速度获取装置用于获得探测车辆的前后方向加速度的加速度传感器的输出值；限制装置(23)，所述限制装置限制由加速度获取装置(22)获得的输出值从而将输出值的数值大小限制在预定限值范围内；滤波器(控制用加速度计算装置(24))，所述滤波器限制由限制装置(23)输出的值在预定方向上的改变；以及，保持装置(29)，所述保持装置用于根据由滤波器输出的值以确定保持压力并且基于所述保持压力以保持制动力。

Description

车辆制动液压控制设备

技术领域

本发明涉及一种车辆制动液压控制设备，当车辆停止时，所述车辆制动液压控制设备能够保持制动液压。

背景技术

已知一种制动力保持控制设备，所述制动力保持控制设备用于在车辆停止时保持制动力(专利文献1)。专利文献1中公开的设备具有滤波器，所述滤波器限制用于计算路面坡度的加速度传感器的输出的改变。在该结构中，可以抑制加速度值由于俯仰运动而发生的改变，所述俯仰运动是当车辆停止时所导致的前后摆动。

另外，车辆制动力保持控制设备根据被滤波的加速度确定待保持的制动力以将车辆甚至停止在斜坡上。

专利文献1：JP-A-2009-202665

发明内容

技术问题

然而，因为专利文献1中公开的设备直接地对加速度传感器的输出值进行滤波处理以抑制朝向车辆的前部的改变，因此如果当车辆快速地停止时，则较大加速度朝后部临时生成，这耗费时间直到被滤波的加速度值收敛。因此，如果制动力根据被滤波的加速度以被保持，则施加比车辆停止所必需的真实制动力大的制动力所需的时间变得更长，则容易在车辆从停止启动时，导致滞动感觉。

本发明的目的是提供一种车辆制动力保持控制设备，在车辆停止时在保持制动液压的车辆制动液压保持控制设备中的紧急制动过程中，所述车辆制动力保持控制设备能够防止不必要的较大液压被保持较长时间。

问题的解决方案

解决上述问题的本发明是车辆制动液压控制设备，所述车辆制动液压控制设备能够执行制动力保持控制，所述制动力保持控制在车辆停止时保持用于车辆的制动力以保持停止状态，所述设备包括加速度获取装置，所述加速度获取装置用于获得探测车辆的前后方向加速度的加速度传感器的输出值；限制装置，所述限制装置用于将由加速度获取装置获得的输出值的数值限制在预定限值内；滤波器，所述滤波器限制由限制装置输出的值在预定方向上的改变；和，保持装置，所述保持装置用于根据由滤波器输出的值以确定保持压力并且基于所述保持压力以保持制动力。

在上述车辆制动液压控制设备中，限制装置首先将加速度传感器的由加速度获取装置获得的输出值(在本说明书中也称为获取值)的数值限制在预定限值中，并且然后滤波器限制极值在预定方向上的改变。即，在相关技术中，滤波器直接限制加速度传感器的输出值的改变。然而，在本发明中，在滤波器处理来自加速度传感器的获取值之前，限制装置将来自加速度传感器的所述获取值的数值大小限制在预定限值中。因此，即使紧急制动导致较大的俯仰运动并且生成朝前部或后部的较大加速度，因为来自加速度传感器的获取值位于预定限值中，因此防止由滤波器处理的值在较长时间内保持为较大值。因此，当保持装置根据由滤波器输出的值确定保持压力并且基于所述保持压力保持制动力时，可以防止不必要的较大液压被保持较长时间。

在该设备中，滤波器可以被构造成用于限制在由限制装置输出的值接近0的方向上的改变。在该类型的滤波器中，本发明适用于车辆保持控制，当车辆停止时，所述车辆保持控制保持制动力而与路面坡度无关。

在该设备中，滤波器可以被构造成用于限制由限制装置输出的值在与车辆的前部等同的方向上的改变。在该类型的滤波器中，本发明适用于HSA(坡道起步辅助)控制，所述HSA控制在上升斜坡上在停止过程中临时性保持制动力。

在设备中，保持装置设置待确定的保持压力的上限值，并且限制装置可以将通过向对应于保持压力的上限的加速度值增加预定的偏离量所获得的值用作预定限值。

在该结构中，在很快停止在陡峭梯度的路面上的过程中，即使当由于俯仰而在向下方向上临时性出现较大的加速度时，可以通过防止保持液压被减少到比必要的保持压力小的值以防止车辆向下滑动。

在设备中，保持装置设置待确定的保持压力的上限值，并且限制装置可以将对应于保持压力的上限的加速度值用作预定限值。

在该结构中，可以防止制动液压被保持在不必要的较大液压处，从而抑制不需要的能量消耗。

在偏离量被增加到限值的结构中，滤波器将由限制装置输出的值在预定方向上的改变限制在预定梯度内，并且预定偏离量可以被设置成通过将车辆的俯仰的半周期乘以预定梯度所获得的值。

在该结构中，偏离量可以被设置成必要的和足够的数值，防止制动液压被保持在不必要的较大的保持液压处，并且甚至在紧急制动在陡峭梯度的路面上的过程中有效地防止车辆向下滑动。

附图说明

图1是示出包括根据本发明的车辆制动液压控制设备的车辆的结构示意图。

图2是示出液压单元的结构的结构示意图。

图3是示出控制器的结构的方块图。

图4是示出控制用加速度和保持压力之间的关系的映射。

图5是示出制动液压和加速度的改变的曲线图，所述曲线图用于描述在陡峭梯度的路面上的紧急制动过程中向下滑动和偏离量。

图6是示出当车辆保持控制被执行时各个值的改变的时序图。

图7是示出在修改例中在被限制装置输出之后并且然后被滤波器处理的各个值的改变的曲线图。

具体实施方式

然后，将参照附图适当地描述本发明的实施例。

如图1所示，车辆制动液压控制设备100适当地控制施加到车辆CR的车轮T的制动力。车辆制动液压控制设备100主要地包括液压单元10，流体管线和多个构件设置在所述液压单元中；和控制器20，所述控制器适当地控制液压单元10中的多个构件。

车轮T包括车轮制动器FL、RR、RL和FR，并且每个车轮制动器FL、RR、RL和FR都设置有轮缸W，所述轮缸W使用供应自作为液压源的主缸M的液压以生成制动力。主缸M和轮缸W连接到液压单元10。由主缸M根据制动踏板P的踏压力(司机的制动操作)生成的制动液压被控制器20和液压单元10控制，并且然后被提供到轮缸W。

用于探测主缸压力(主缸M中的液压)的压力传感器91，用于探测车轮T的车轮速度的车轮速度传感器92探测，并且用于探测施加到车辆CR的加速度的加速度传感器93被连接到控制器20。包括例如CPU、RAM、ROM和输入输出回路的控制器20通过基于来自传感器91至93的输入和存储在ROM中的程序和数据执行各种类型的计算以执行控制。之后将描述控制器20的细节。

如图2所示，液压单元10设置在主缸M和车轮制动器FR、FL、RR和RL之间，所述主缸M是生成制动液压的生成源，所述制动液压取决于由司机施加到制动踏板P的踏压力。液压单元10包括，泵主体10a，所述泵主体是具有制动流体循环通过的流体管线(液压管线)的基部主体；多个进给阀1；以及设置在流体管线中的排出阀2等。主缸M的两个输出端口M1和M2连接到泵主体10a的进给端口121，并且泵主体10a的排出端口122连接到车轮制动器FR、FL、RR和RL。通常，进给端口121在泵主体10a中经由流体管线与排出端口122连通，如此制动踏板P的踏压力传送到车轮制动器FL、RR、RL和FR。

以输出端口M1为起点的流体管线通向左前轮的车轮制动器FL和右后轮的车轮制动器RR，并且以输出端口M2为起点的流体管线通向右前轮的车轮制动器FR和左后轮的车轮制动器RL。在以下描述中，以输出端口M1为起点的流体管线称为"第一通道"，并且以输出端口M2为起点的流体管线称为"第二通道"。

在液压单元10中，对应于车轮制动器FL和RR的两个控制阀装置V设置在第一通道中。类似地，对应于车轮制动器RL和FR的两个控制阀装置V设置在第二通道中。另外，在液压单元10中，贮存器3、泵4、孔5a、压力调节器R和吸入阀7设置在第一通道和第二通道中的每一个中。另外，液压单元10被设置有用于驱动第一通道中的泵4和第二通道中的泵4的共用马达9。在本实施例中，压力传感器91仅设置在第二通道中。

在以下描述中，从主缸M的输出端口M1和M2到压力调节器R的流体管线称为"输出液压管线A1"，并且从第一通道中的压力调节器R到车轮制动器FL和RR的流体管线和从第二通道中的压力调节器R到车轮制动器RL和FR的流体管线分别地被称为"车轮液压管线B"。另外，从输出液压管线A1到泵4的流体管线称为"吸入液压管线C"，从泵4到车轮液压管线B的流体管线称为"排放液压管线D"，并且从车轮液压管线B到吸入液压管线C的流体管线称为"释放管线E"。

控制阀装置V是控制从主缸M或泵4到车轮制动器FL、RR、RL和FR的液压传送的阀，并且可以增加、保持或减少轮缸压力。因此，控制阀装置V包括进给阀1、排出阀2和止回阀1a。

进给阀1是设置在车轮制动器FL、RR、RL和FR和主缸M之间(即，设置在车轮液压管线B中)的常开式电磁阀。进给阀1常开以允许制动液压从主缸M传送到车轮制动器FL、FR、RL和RR。进给阀1被控制器20适当地关闭，以防止制动液压从制动踏板P传送到车轮制动器FL、FR、RL和RR。

排出阀2是设置在每个车轮制动器FL、RR、RL和FR和每个贮存器3之间(即，在每个车轮液压管线B和每个释放管线E之间)的常闭式电磁阀。虽然排出阀2通常被关闭，但是当被控制器20适当地打开时，排出阀2将作用在车轮制动器FL、FR、RL和RR上的制动液压排放到贮存器3。

止回阀1a与进给阀1并联连接。止回阀1a允许制动流体仅从车轮制动器FL、FR、RL和RR侧流动到主缸M侧。当来自制动踏板P的输入被释放时，甚至在进给阀1被关闭的状态下，止回阀1a允许制动流体从车轮制动器FL、FR、RL和RR侧流动到主缸M侧。

贮存器3被设置在释放管线E中，并且具有在排出阀2被打开时贮存排出的制动液压的功能。另外，允许制动流体仅从贮存器3侧流动到泵4侧的止回阀3a设置在贮存器3和泵4之间。

泵4被设置在通向输出液压管线A1的吸入液压管线C和通向车轮液压管线B的排放液压管线D之间，并且具有吸入贮存在贮存器3中的制动流体和将吸入的制动流体排出到排放液压管线D的功能。

孔5a使从泵4排出的制动流体的压力的脉动和由压力调节器R的操作导致的脉动衰减，这将在之后描述。

压力调节器R具有允许制动流体从输出液压管线A1正常流动到车轮液压管线B的功能，并且当轮缸W侧的压力通过由泵4生成的制动液压以被增加时，将排放液压管线D、车轮液压管线B和控制阀装置V(轮缸W)侧的压力调节到预定值或更小值，同时阻塞该上述的流动，并且压力调节器R被构造成包括切换阀6和止回阀6a。

切换阀6是设置在通向主缸M的输出液压管线A1和通向车轮制动器FL、FR、RL和RR的车轮液压管线B之间的常开式线性电磁阀。

止回阀6a与切换阀6并联连接。这些止回阀6a是单向阀，允许制动流体从输出液压管线A1流动到车轮液压管线B。

吸入阀7是设置在吸入液压管线C中的常闭式电磁阀并且在吸入液压管线C打开的状态和吸入液压管线C被阻塞的状态之间执行切换。

压力传感器91探测输出液压管线A1的制动液压，并且探测结果输入到控制器20。

如图3所示，控制器20包括车辆停止判定装置21、加速度获取装置22、限制装置23、作为滤波器的示例的控制用加速度计算装置24、保持装置29和存储设备31。

车辆停止判定装置21具有从车轮速度传感器92获得车轮速度信息并且基于车轮速度确定车辆是否停止的功能。当确定车辆已经停止时，车辆停止判定装置21向保持装置29输出指示车辆已经停止的信号。

加速度获取装置22从加速度传感器93适当地获得前后方向加速度信息。这时获得的加速度值输出到限制装置23。另外，获得的加速度适当地存储在存储设备31中。

在该实施例中，向后作用在车辆CR上的加速度(即，当车辆CR在向前运动过程中加速时或当车辆CR停止在上升斜坡上时生成的加速度)被假设为正。向前作用在车辆CR上的加速度(即，当车辆CR在向后运动过程中加速时或当车辆CR停止在下降斜坡上时生成的加速度)被假设为负。然而，正和负之间的关系可以相反。

限制装置23将通过加速度获取装置22获得的加速度传感器93的输出值的数值限制在预定限值Alim范围内，并且向控制用加速度计算装置24输出限制的值。该限值Alim优选地被设置成对应于路面的待使用的最大倾斜角度X，所述最大倾斜角度X通过车辆CR的规格以被设置。具体地，之后将描述的保持装置29设置保持压力的与最大倾斜角度X相对应的上限值PHmax，并且限制装置23将通过向与保持压力的上限值PHmax相对应的加速度值增加预定偏离量所获得的值优选地用作预定限值Alim。之后将描述增加该偏离量和其数值的原因。

控制用加速度计算装置24将由限制装置所限制的加速度(在本说明书中该加速度称为"受限加速度")转换为与也将车辆停止在倾斜路面上所需的保持液压相对应的值(在本说明书中该值被称为"控制用加速度")。具体地，控制用加速度计算装置24是一种滤波器，该滤波器对在受限加速度接近0的方向上的改变进行限制，所述控制用加速度计算装置计算受限加速度的绝对值，限制所述绝对值的减少并且输出所述值。通过将绝对值的下降梯度限制成预定梯度以执行对绝对值的改变的限制。

通过该过程获得的控制用加速度(在被滤波之后)被输出到保持装置29。

虽然计算受限加速度的绝对值、限制所述绝对值的减少并且输出所述值的方法被指示为用于便于理解的示例，但是负值可以被直接地过滤而没有被转换成所述绝对值。

保持装置29根据由控制用加速度计算装置24输出的控制用加速度以确定保持压力，并且基于所述保持压力以保持制动力。通过例如使用指示控制用加速度和保持压力之间的关系的如图4所示的映射从控制用加速度获得保持压力，从而执行对保持压力的确定，所述映射预先存储在存储设备31中。在图4示出的映射中，保持压力在从SL1至SL2的预定范围中与控制用加速度成比例。当控制用加速度小于SL1时，保持压力具有恒定下限值PHmin，或当控制用加速度超过SL2时，保持压力具有恒定上限值PHmax。附图中的SL2对应于设置在车辆CR中的最大倾斜角度X，最大倾斜角度X是使用极限。即，由保持装置29确定的保持压力具有上限值。

在该实施例中，通过向切换阀6供应对应于保持压力的电流以关闭切换阀6以执行所述保持。

存储设备31存储用于控制的恒量、映射图、并且存储多种类型的值以用于计算。

此处将参照图5描述设置上述偏离量和其数值的原因。

图5示出在设置为用于车辆CR的最大倾斜角度X(在图5的情况下在上升斜坡上的向前运动)的情况下，当对车辆CR执行紧急制动时，制动液压、加速度的获取值和受限加速度的改变。在最大倾斜角度X的情况下的这种紧急制动中，受限加速度的值由于车辆CR的俯仰而摆动并且然后逐渐收敛。当车辆CR通过俯仰(t91至t92)以向后倾斜时，如果预定的偏离量不被增加到与保持压力的上限值PHmax相对应的加速度A_X的值从而来设置限值Alim的话，则受限加速度通过由粗虚线指示的倾斜角度X被限制，以预定梯度从t92逐渐减小到t93，并且临时变得比对应于倾斜角度X的加速度A_X小。当受限加速度的值临时变得比对应于如上所述的倾斜角度X的加速度A_X小时，对应于倾斜角度X的足够保持压力不被生成，可能导致车辆CR向下滑动。

因此，为抑制保持压力的这种不足，通过向对应于保持压力的上限值PHmax的加速度A_X的值增加预定的偏离量以优选地设置限值Alim。将描述偏离量的适当值。

对于每个类型的车辆CR，确定其俯仰的周期。因为控制用加速度计算装置24将加速度的绝对值的下降梯度(加速度的改变比率)限制为预定梯度，因此在俯仰的半周期过程中受限加速度可以以上述下降梯度(预定梯度)减少的改变量在图5中最大为α。因此，如果偏离量被设置成通过将俯仰的半周期乘以预定梯度所获得的值(等于α)，并且限值Alim被设置成对应于倾斜角度(X+α)的加速度A_X+α，则控制用加速度几乎不变得比对应于由图5中粗实线指示的倾斜角度X的加速度A_X小。

将参照图6描述被如上所述构造的车辆制动液压控制设备100的操作。

图6示出在车辆CR攀爬上升斜坡、快速地停止然后从停止启动的状态下的值的改变。当车辆CR在时间t1处开始紧急制动并且在时间t2处停止时，车辆停止判定装置21确定停止并且保持装置29开始保持控制。通过在车辆CR暂停之后俯仰，加速度的获取值较大地摆动并且然后逐渐收敛。受限加速度的值的数值被限制在限值Alim范围内。在图6中，在很快停止过程中的负加速度被限制到-Alim。在受限加速度被转换成绝对值之后，下降梯度被限制到预定梯度从而控制用加速度不容易被减少。在该实施例中，控制用加速度改变，如图6中实线所示。即，因为受限加速度约在时间t2处被限制，因此控制用加速度不变得较大，并且在时间t3处相对快速地收敛到将车辆CR停止在上升斜坡上所需的数值大小。相反，因为相关技术在没有施加限制的情况下直接地过滤加速度值，一直到控制用加速度收敛到控制用加速度的真正需要值，该真正需要值如控制用加速度的曲线图中的虚线所示，因此相关技术耗时较长。

当应用相关技术时，控制用加速度不立即收敛，并且保持压力(指示压力)也不立即收敛到如主缸压力和轮缸压力的曲线图中的细虚线所示的真正需要的保持压力P1。因此，因为通过过大的保持压力执行保持，因此当车辆CR在时间t4处从停止启动时，在从停止启动的过程中可能导致滞动感。

相反，在本实施例中，保持压力(指示压力)根据控制用加速度而改变，如主缸压力和轮缸压力的曲线图中的细实线所示的那样。即，保持压力由约时间t2处的上限值PHmax指示，但是随着控制用加速度收敛，保持压力相对快速地收敛到真正需要的保持压力P1。因此，可以在没有导致滞动感的情况下实现从停止的平稳启动。

如上所述，在根据实施例的车辆制动液压控制设备100中，来自加速度传感器93的获取值的数值大小在被控制用加速度计算装置24过滤之前被限制装置23限制在预定限值Alim范围内。因此，即使紧急制动导致较大的俯仰运动并且生成朝前部或后部的较大加速度，可以防止较长时间地保持不必要较大液压。

另外，因为保持装置29设置保持压力的待确定的上限值PHmax，并且限制装置23将对应于保持压力的上限PHmax的加速度值用作预定限值Alim，因此可以防止制动液压被保持在不必要的较大液压处，从而抑制不需要的能量消耗。

另外，因为限制装置23将通过向对应于保持压力的上限PHmax的加速度值增加预定的偏离量所获得的值用作预定限值Alim，因为当车辆CR快速地停止在陡峭梯度的路面上时，根据俯仰作用的预定梯度来减少控制梯度，因此可以防止保持液压变得比必要的保持压力小并且可以防止车辆CR向下滑动。

另外，因为预定的偏离量被设置成通过将车辆CR的俯仰的半周期乘以预定梯度所获得的值，因此偏离量可以被设置成基本必要且足够的数值，防止制动液压被保持为不必要的较大保持液压，并且甚至在紧急制动在陡峭梯度的路面上的过程中有效地防止车辆向下滑动。

虽然上文已经描述了本发明的实施例，但是本发明不受限于该实施例并且各种实施例被如下所述地允许。

上述实施例描述了仅当车辆停止时对制动力的保持控制，但是车辆制动液压控制设备100可以被构造成用于执行ABS控制、车辆行为稳定性控制等。将认识到，在不具有诸如ABS控制的其它功能的情况下，设备可以仅执行对轮缸压力的保持。

虽然车辆保持控制被执行的情况已经在上述实施例中被描述为示例，但是当HSA控制被执行时也可以应用本发明。在这种情况下，滤波器可以限制由限制装置输出的值在与车辆的前部等同的方向上的改变。例如，如图7所示，过滤可以被执行以使得在车辆停止之后难以改变对应于车辆的前部的方向上的加速度(以使得难以减少加速度值)。

虽然上述实施例中的车辆制动液压控制设备被构造成用于通过使用液压单元10以控制电磁阀来保持制动液压，但是根据本发明的车辆制动液压控制设备还可以被构造成用于使用由在所谓的线控式制动设备中的电动马达所生成的制动液压以保持制动液压，所述线控式制动设备通过使用电动马达以加压制动流体来生成制动力。

Claims (6)

1.一种车辆制动液压控制设备，当车辆停止时，所述车辆制动液压控制设备能够执行制动力保持控制，所述制动力保持控制保持用于车辆的制动力以维持停止状态，所述车辆制动液压控制设备包括：

加速度获取装置，所述加速度获取装置用于获得探测车辆的前后方向加速度的加速度传感器的输出值；

限制装置，所述限制装置用于将通过加速度获取装置获得的输出值的数值大小限制在预定限值范围内；

滤波器，所述滤波器对由限制装置输出的值在预定方向上的改变进行限制；和

保持装置，所述保持装置用于根据由滤波器输出的值以确定保持压力，并且基于所述保持压力以保持制动力。

2.根据权利要求1所述的车辆制动液压控制设备，

其中，保持装置设置待确定的保持压力的上限值，并且

限制装置将通过向与保持压力的上限值相对应的加速度值增加预定的偏离量所获得的值用作预定限值。

3.根据权利要求2所述的车辆制动液压控制设备，

其中，所述滤波器将由限制装置输出的值在预定方向上的改变限制成预定梯度，并且

预定的偏离量被设置成通过将车辆的俯仰的半周期乘以预定梯度所获得的值。

4.根据权利要求1所述的车辆制动液压控制设备，

其中，保持装置设置待确定的保持压力的上限值，并且

限制装置将与保持压力的上限值相对应的加速度值用作预定限值。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的车辆制动液压控制设备，

其中，所述滤波器限制在由限制装置输出的值接近0的方向上的改变。

6.根据权利要求1至4中的任一项所述的车辆制动液压控制设备，

其中，所述滤波器被构造成用于限制由限制装置输出的值在与车辆的前部等同的方向上的改变。