CN1903628A

CN1903628A - 车辆制动设备

Info

Publication number: CN1903628A
Application number: CNA2006101090922A
Authority: CN
Inventors: 矶野宏
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2005-07-29
Filing date: 2006-07-28
Publication date: 2007-01-31
Also published as: JP2007038699A; JP4254760B2; US20070024110A1; DE102006034571A1

Abstract

主缸(11)连接到倍增制动踏板(23)的制动操作力的真空助力器(12)。然后，推杆(16)将该倍增的力传递到主缸(11)的输入活塞(14)和加压活塞(15)。另外，液压泵(28)将控制压力传递到主缸(11)的输入活塞(14)和加压活塞(15)，从而由主缸(11)输出预定的制动压力。还设置有反作用力弹簧(27)，其向制动踏板(23)施加反作用力，该反作用力大于由真空助力器(12)传递至操作杆(24)的作用力。

Description

车辆制动设备

技术领域

本发明涉及一种车辆制动设备，其相对于制动操作量而电子地控制施加于车辆的制动力。

背景技术

已知一种电子控制的制动设备，其相对于由制动踏板输入的制动操作量而电子地控制制动装置的制动力——即，供应至驱动制动设备的轮缸(wheel cylinder)的液压。例如，日本专利公开号JP-A-2002-274360文献中描述了一种这样的制动设备。

在此液压制动设备中，限定了前部压力腔和后部驱动腔的第一活塞容置在主缸(master cylinder)的壳体内。另外，能够相对于第一活塞滑动的第二活塞容置在该第一活塞中。第二活塞的前部与压力腔连通，而该活塞的后部与驱动压力腔连通。该压力制动设备可根据制动踏板的操作向驱动压力腔供应制动压力。由此，当压下制动踏板而使向驱动压力腔供应制动压力时，第一和第二活塞一起向前移动，迫压来自压力腔的制动流体。当第一活塞的前端抵接所述壳体的内壁且驱动腔中的压力进一步增加时，膨胀腔膨胀且仅仅第二活塞向前移动。由此，在第一活塞的圆柱体内侧的制动流体也进行传送。这样，可确保要传送的所需制动流体量，同时可减小设备的整体长度。

在前述液压制动设备中，当驾驶员压下制动踏板时，输入构件压缩弹簧并将卷轴(spool)向前移动，从而打开所有进出口(port)。这样，制动液压供应至驱动压力腔，该驱动压力腔向前移动第一和第二活塞而由此迫压来自压力腔的制动流体。但是在此情况下，驱动压力腔和压力腔中的压力随着输入构件向前移动而增加，使得由该压力变化引起的作用力经由卷轴和摄入构件(intake member)被传递到制动踏板，这不利于制动踏板操作感触于驾驶员的方式。

发明内容

因此，鉴于上述问题，本发明提供一种车辆制动设备，其产生适于驾驶员所引起的制动操作量的制动力并且通过防止不合要求的制动操作反作用力传递到驾驶员而改善对制动操作的感觉。

本发明的第一方面设置一种车辆制动设备，其包括：操作构件，该操作构件由驾驶员操作而用以制动车辆；输入构件，该输入构件根据所述操作构件的制动操作而传递推力；真空助力器，该真空助力器响应所述输入构件的推力传递预定的压力；主缸，该主缸通过因所述真空助力器传递来的压力而移动的输出活塞来输出制动液压；液压供应装置，该液压供应装置通过向所述主缸供应液压而使所述输出活塞向该主缸移动；以及，反作用力施加装置，该反作用力施加装置向所述输入构件施加反作用力，而该反作用力大于由所述真空助力器传递至所述输入构件的反作用力。

所述液压供应装置可向所述主缸供应预定的液压，该预定的液压基于来自主缸的制动液压而设置。

所述液压供应装置可基于所述操作构件的操作量向所述主缸供应预定的液压，该预定的液压设置为使得所述输出活塞移离所述输入构件。

所述液压供应装置可向所述主缸供应预定的液压，该预定的液压基于所述操作构件的操作量而设置，且如果该操作量超过事先设置的预定值，则该液压供应装置可向所述主缸供应预定压力，该预定压力设置为使得所述输出活塞移离所述输入构件。

根据上述结构，所述车辆制动设备包括：真空助力器，该真空助力器响应所述输入构件的推力传递预定的压力；主缸，该主缸通过由于自所述真空助力器传递的压力而移动的输出活塞来输出制动液压；液压供应装置，该液压供应装置通过向所述主缸供应液压而使所述输出活塞向该主缸移动；以及，反作用力施加装置，该反作用力施加装置向所述输入构件施加反作用力，而该反作用力大于由所述真空助力器传递至所述输入构件的反作用力。以此结构，当根据操作构件的制动操作的推力通过输入构件传递至真空助力器时，则真空助力器向主缸传递预定的压力，从而移动输出活塞而输出液压。而且，当液压供应装置向主缸供应液压时，由此液压供应装置供应用以致动主缸的部分压力，其使得输出活塞可进行移动，进而使得可输出制动液压。因此，施加于主缸的最大辅助力可稳定地增加至一高压，其中该最大辅助力由真空压力和液压压力的总和而确定。另一方面，当驾驶员压下操作构件时，经由输入构件通过反作用力施加装置向操作构件施加恒定的反作用力，由此主缸中的压力变化不会传递至操作构件。这样，产生了根据驾驶员的制动操作量的适当的制动力并且防止了不合要求的制动操作里传递至驾驶员，从而改善了制动操作的感觉。

附图说明

参照附图，本发明的上述和进一步的目的、特征以及优点从下面的优选实施方式的描述中将更为清楚，其中，相同标号用于表示类似元件，且其中：

图1为示意性示出根据本发明的第一示例实施例的车辆制动设备的方框图；

图2为说明根据该第一示例实施例的车辆制动设备的制动力控制的流程图；

图3为示出在根据该第一示例实施例的车辆制动设备中的相对于制动液压的目标控制当前值的曲线图；

图4为示意性示出根据本发明的第二示例实施例的车辆制动设备的方框图；

图5为说明根据该第二示例实施例的车辆制动设备的制动力控制的流程图；

图6为示出在根据该第二示例实施例的车辆制动设备中的相对于踏板行程的输出压力的曲线图；

图7为示意性示出根据本发明的第三示例实施例的车辆制动设备的方框图；

图8为说明根据该第三示例实施例的车辆制动设备的制动力控制的流程图；

图9为示出在根据该第一示例实施例的车辆制动设备中的相对于踏板冲击的输出压力的曲线图。

具体实施方式

如图1所示，根据第一示例实施例中的车辆制动装置，主缸11和真空助力器12一体连接。在该主缸11中，气缸13呈圆筒形形状，且基端部分敞开、顶端部分封闭。输入活塞14和加压活塞15设置在同一轴线上并受到支撑而使其能够在气缸13中沿轴向方向滑动。朝向气缸13的基端部分设置的输入活塞14具有形成于其基端部分的连接部分17，用于作为输入构件的推杆16的顶端部分抵接该连接部分。而且，所述输入活塞14具有类似于字母U的形状的横截面，且顶端部分敞开。输入活塞14的外周表面通过气缸13的外周表面而可移动地受到支撑。台阶部分18抵接通过压力***或螺钉旋入气缸13的内周表面而固定在位的支撑构件19而限制了输入活塞14的移动行程。

类似于输入活塞14，设置在气缸13的顶端侧上的加压活塞15也具有类似于字母U的形状的横截面，且顶端部分敞开，并且加压活塞15的外周表面也通过气缸13的内周表面而可移动地受到支撑。加压活塞的移动行程通过其抵接于气缸13和输入活塞14的前端表面和后端表面而受到限制。设置在加压活塞15和输入活塞14之间的第一迫压弹簧20将输入活塞14迫压到其抵接于支撑构件19的位置。而且，设置在气缸13和加压活塞15之间的第二迫压弹簧21将加压弹簧15迫压到远离气缸13的顶端部分侧的端面的预定距离的位置。在该示例实施例中，输入活塞14和加压活塞15一起构成输出活塞。

另外，真空助力器的壳体22固定于气缸13的基端部分。连接到制动踏板23的操作杆24与壳体22连接，其中该制动踏板23用于作为操作构件。即，动力活塞(power piston)25可移动地支撑在壳体22中。操作杆24的末端部分24a和推杆16的基端部分16a均连接到该动力活塞25。在操作杆24的顶端部分24a和推杆16的基端部分16a之间设置一空间26。

壳体22和操作杆24的凸缘部分24b之间设置一反作用弹簧27。该反作用弹簧24用于作为施加反作用力的反作用力施加装置，该反作用力大于从真空助力器12经由操作杆24传递到制动踏板23的反作用力。

由此，当驾驶员压下推压操作杆24的制动踏板23时，空气阀(未图示)打开而使得环境空气可冲入壳体22中的其中一个腔内。这样，通过操作杆24推动动力活塞25的力得以倍增。而后，推杆16即能以该倍增了的推力来推动输入活塞14。

通过包括以此方式沿轴向方向可移动地设置在气缸13内的输入活塞14和加压活塞15，形成三个腔。即，在输入活塞14和支撑构件19之间形成的第一压力腔R1、在输入活塞14和加压活塞15之间形成的第二压力腔R2以及在气缸13和加压活塞15之间形成的第三压力腔R3。

用于作为液压供应装置的液压泵28通过马达29进行驱动而供应液压。液压泵28通过管路30连接到储液槽(reservoir tank)31并通过液压供应管路32连接到第一压力腔R1的供应口33。线性阀(linear valve)35设置在液压排放管路34中，该液压排放管路34一端连接到液压供应管路32，另一端连接到储液槽31。该线性阀35为常开式的流速调节电磁阀。

而且，向第二压力腔R2敞开的第一和第二排放口36和37通过第一液压排放管路38连接到储液槽31。向第三压力腔R3敞开的第三和第四排放口39和40通过第二液压排放管路41连接到储液槽31。

同时，致动相应的制动设备的轮缸42FR、42FL、42RR和42RL(未图示)分别设置在前车轮FR、FL和后车轮RR、RL中。这些轮缸42FR、42FL、42RR和42RL可通过ABS(防抱死制动***(Antilock BrakeSystem))43而进行操作。第一液压传送管路45连接到向第二压力腔R2敞开的第一传送口44。该第一液压传送管路45连接到ABS 43并能够向后车轮RR和RL的轮缸42RR和42RL供应液压。类似地，第二液压传送管路47连接到形成于第三压力腔R3中的第二传送口46。该第二液压传送管路47还连接到ABS 43并能够向前车轮FR和FL的轮缸42FR和42FL供应液压。

在气缸13与输入活塞14之间以及气缸13与加压活塞15之间安装单向密封件48，其防止液压在一个方向上的泄漏。

在具有此种结构的根据此示例实施例的车辆制动设备中，电子控制单元(ECU)51可借助于通过向主缸11供应预定的控制液压而进行的液压辅助制动操作来减少真空助力器12所需倍增的动力，其中该预定的控制液压基于由压力传感器52检测到的来自主缸11的制动液压而设置。当该控制液压施加于输入活塞14时，其产生制动液压。然后，ABS致动轮缸42FR、42FL、42RR和42RL，从而将制动力施加于前车轮FR和FL以及后车轮RR和RL。在此示例实施例中，第二和第三压力腔R2和R3受到加压，同时平衡输入活塞14和加压活塞15的压力，从而通过向第一压力腔R1供应控制液压而产生制动液压。

另外，在此示例实施例中，设置吸收从制动踏板23输入至真空助力器12的操作力的机构，由此防止真空助力器12的反作用力到达制动踏板23。同时，来自反作用弹簧27的预定的操作反作用力作用在制动踏板23上。

即，检测液压的压力传感器52设置在第一液压传送管路45中。该压力传感器52检测由第二压力腔R2经第一液压传送管路45供应至后车轮RR和RL的轮缸压力42RR和42RL的制动液压，并将检测结果输出至ECU 51。

由此，当驾驶员压下制动踏板23时，致动真空助力器12，从而推杆16推动输入活塞14。这样，输入活塞对第二压力腔R2进行加压，同时加压活塞15对第三压力腔R3进行加压，使得制动液压从传送口44和46输出至液压传送管路45和47。当输出该制动液压时，压力传感器52检测第一液压传送管路45中的制动液压Pr并且ECU 51基于所检测到的液压Pr控制液压泵28和线性阀35。

现在根据本示例实施例的车辆制动设备的制动力控制参照图2的流程图进行描述。如图所示，在制动力控制的步骤S1中，ECU 51首先获得压力传感器52所检测到制动液压Pr。然后，在步骤S2中，ECU 51判断是否允许液压助力，这通过判断压力传感器52所检测到的制动液压Pr是否大于预先设置的初始制动液压P1而完成。

在此情况下，目标控制当前值Im设置为使得线性阀35的控制当前值Im增加，即，当制动液压Pr由其变得大于初始液压P1的点升高时，常开的线性阀35的打开量减小。在从液压Pr为0到初始液压P1的制动轻微的区域中，考虑到液压泵28的振动和噪音而不允许液压辅助。另外，为了确保推杆16和输入活塞14彼此恒定的接触，由供应口33供应至第一压力腔R1的控制液压设置得低于从第一传送口44所传送的制动液压Pr。

当驾驶员压下制动踏板23而使得真空助力器致动并推动输入活塞14时，输入活塞14和加压活塞15移动并由此对第二和第三压力腔R2和R3加压。这样，从第一传送口44输出到第一液压传送管路45的制动液压Pr上升。因此，当在步骤S2中确定压力传感器52所检测到的制动液压Pr大于初始制动液压P1时，允许液压辅助，进而在步骤S3中驱动液压泵28。

继续来说，随后，在步骤S4中，基于遵循图3中的映射关系的制动液压Pr而设置用以控制线性阀35的打开量的目标控制当前值。然后，在步骤S5中，ECU 51基于所设置的目标控制当前值Im调节线性阀35的打开量。当调节线性阀35的打开量时，利用液压泵28从液压供应管路32经供应口33向第一压力腔R1供应预定的控制液压。另一方面，如果确定压力传感器52所检测的制动液压Pr等于或小于初始制动液压P1，则禁止液压辅助，进而在步骤S6中停止液压泵28。

即，当驾驶员首先压下制动踏板23时，真空助力器12将整个制动操作量传递到主缸11作为压力，而后，主缸11输出制动液压。当允许液压辅助且将控制液压通过液压泵28供应至第一压力腔R1时，液压泵28将制动操作量的一部分或大部分传递到主缸11作为液压并且主缸11输出制动液压，这减小了真空助力器12的工作负载。而后，预定的制动液压Pr由第二压力腔R2施加于第一液压传送管路45，同时预定的制动液压Pf由第三压力腔施加于第二液压传送管路47。这些制动液压Pr和Pf经由ABS 43而施加于轮缸42FR、42FL、42RR和42RL，使得可根据驾驶员所施加的制动踏板23的操作力在前车轮FR和FL以及后车轮RR和RL产生制动力。

当允许液压辅助时，即使驾驶员压下制动踏板23，操作杆24的顶端部分24a也只在空间26中移动而不会推动推杆16。这样，没有来自真空助力器12的反作用力来对抗驾驶员所施加的操作力。代之的是，仅仅来自反作用弹簧27的预定的操作反作用力作用在制动踏板23上。由此，将适当的反作用力传递到驾驶员，而在作用于制动踏板23上的压力腔R1、R2和R3中没有压力改变。

当驾驶员压下制动踏板23并且真空助力器12将主缸11的输入活塞14和加压活塞15移动预定的行程，第一排放口36和第二排放口37变得偏置，从而使液压流体停止而从第二压力腔R2排放到储液槽31，同时第三和第四排放口39和40也变得偏置，从而使得液压流体停止而从第三压力腔R3排放到储液槽31。然后，当液压泵28向第一压力腔R1供应控制液压，并且输入活塞14和加压活塞15移动时，能可靠地对第二和第三压力腔R2和R3加压。在此情况下，由于根据施加于第一压力腔R1的控制液压而平衡第二液压腔R2和第三液压腔R3的液压，使得所传送的制动液压Pr和Pf基本相等。

以此方式，在根据第一示例实施例的车辆制动设备中，主缸11连接到真空助力器12。制动踏板23的制动操作力通过真空助力器12而倍增，而后，该倍增了的制动操作力能够经由推杆16传递到输入活塞14和加压活塞15。另外，通过使用液压泵28来将控制压力传递到主缸11的输入活塞14和加压活塞15，使得主缸11输出预定的制动液压，从而实现液压辅助。同时，提供反作用弹簧27，该反作用弹簧将反作用力施加于制动踏板23，该反作用力大于从真空助力器12传递到操作杆24的反作用力。

由此，当驾驶员压下制动踏板23时，真空助力器12将整个制动操作量传递到主缸11作为压力，然后，主缸输出制动液压Pr。而后，ECU51基于压力传感器52所检测到的制动液压Pr而控制液压泵28以及线性阀35，以向第一压力腔R1供应控制液压。这样，通过液压泵28向第一压力腔R1供应控制液压，液压泵28将制动操作量的一部分或大部分传递至主缸作为液压，进而主缸11输出制动液压。即，通过使用真空助力器12和液压泵28以获得响应于制动操作量而施加于主缸的压力，能减少真空助力器12上的负载。因此，由真空助力器12的负压以及液压泵28的液压之和所确定的用于主缸的最大辅助力能被稳定地增加到一高压。

其间，当驾驶员压下制动踏板23时，大于来自真空助力器12的反作用力的一个恒定反作用力通过反作用弹簧27施加于制动踏板23。因此，主缸11中的压力变化未经推杆16及类似物传递到制动踏板23。这样就能根据驾驶员的制动操作量而产生适当的制动力。另外，防止了不合要求的制动操作反作用力传递到驾驶员，从而使得制动操作的感觉得到改善。

在上述的根据第一示例实施例的车辆制动设备中，线性阀35设置在将供应口33连接至储液槽31的液压排放管路34中。由液压泵28经由液压供应管路32通过供应口33供应至第一压力腔R1的控制液压通过调节该线性阀35的打开量而进行调节。但是，本发明并不限于该方法。例如，线性阀35可以是当其上作用预定压力时打开的安全阀，供应至第一压力腔R1的控制压力可通过调节由液压泵28传送的液压的量而进行调节。

以下参照图4至6描述本发明的第二示例实施例。在第二示例实施例中，具有与第一示例实施例中的构件相同功能的构件将以相同的标号标出，且省略对其的赘述。

根据本发明第二示例实施例的车辆制动设备构成为使得主缸61和真空助力器12一体连接，如图4所示。主缸61构成为：气缸62呈圆筒形形状，且基端部分敞开、顶端部分封闭。输出活塞63被支撑使其能够在气缸62中沿轴向方向移动。输出活塞63具有形成于其基端部分的连接部分64，推杆16的顶端部分抵接该连接部分。输出活塞63的外周表面由通过压力***或螺钉旋入气缸62的内周表面而固定在位的前支撑构件65和后支撑构件66可移动地支撑。盘状凸缘部分67由气缸62的内周表面可移动地支撑。输出活塞63的运动行程由抵接支撑构件65和66的凸缘部分67限制。设置于气缸62和输出活塞63之间的迫压弹簧68将输出活塞62迫压到凸缘部分67抵接支撑构件65的位置。

另外，在真空助力器12中，壳体22固定在气缸62的基端部分，且连接到制动踏板23的操作杆24与壳体22连接。即，动力活塞25以可移动方式支撑在壳体22中，操作杆24顶端部分24a和推杆16的基端部分16a均连接到该动力活塞25。在操作杆24的顶端部分24a和推杆16的基端部分之间设置一空间26。

壳体22和操作杆24的凸缘部分24b之间设置一反作用弹簧27，该反作用弹簧24向制动踏板23施加反作用力，该反作用力大于从真空助力器12经由操作杆24传递到制动踏板23的反作用力。

由此，当驾驶员压下推压操作杆24的制动踏板23时，空气阀(未图示)打开而使得环境空气可冲入壳体22中的其中一个腔内。这样，操作杆24推动动力活塞25的力得以倍增，进而推杆16以该倍增了的推力来推动输出活塞63。

通过包括以此方式可移动地设置在气缸62内的输出活塞63，形成三个腔。即，在凸缘部分67和支撑构件65之间形成的第一压力腔R1、在凸缘部分67和支撑构件66之间形成的第二压力腔R2以及在气缸62和输出活塞63之间形成的第三压力腔R3。

通过马达70驱动液压泵69而供应液压。液压泵69通过管路71连接到储液槽72并通过管路73连接到蓄压器(accumulator)74。蓄压器74经由其中设置了第一线性阀77的液压供应管路75而连接到第一压力腔R1的供应口76。第二线性阀79设置在液压排放管路78中，该液压排放管路一端连接到液压供应管路75，另一端连接到储液槽72。第一线性阀77和第二线性阀79均为流速调节电磁阀。第一线性阀77是常闭的，而第二线性阀79是常开的。

此外，连通于第二压力腔R2的第一排放口80经由第一液压排放管路81连接到储液槽72。类似地，连通于第三压力腔R3的第二排放口82和第三排放口83经由第二压力排放管路84连接到储液槽72。

同时，将第一液压传送管路86连接到与第一压力腔R1连接的第一传送口85。第一液压传送管路86连接到ABS 43并能够向后车轮RR和RL的轮缸42RR和42RL供应液压。类似地，将第二液压传送管路88连接到形成在第三压力腔R3中的第二传送口87并能够向前车轮FR和FL的轮缸42FR和42FL供应液压。

在气缸62与输出活塞63之间安装O形环89和单向密封件90，其防止液压泄漏。

在具有此种结构的根据此示例实施例的车辆制动设备中，电子控制单元(ECU)5根据制动踏板23的操作量(即，踏板行程)设置目标控制液压。而后，通过将该设置的目标控制液压施加于输出活塞63而产生制动液压。然后，ABS 43致动轮缸42FR、42FL、42RR和42RL，从而将制动力施加于前车轮FR和FL以及后车轮RR和RL。

而且，在此示例实施例中，从制动踏板23输入至真空助力器12的操作力被吸收，由此防止真空助力器12的反作用力到达制动踏板23。同时，来自反作用弹簧27的预定的操作反作用力作用在制动踏板23上。

即，检测液压的第一压力传感器52设置在第一液压传送管路86中，而检测液压的第二压力传感器53设置在第二液压传送管路88中。该第一压力传感器52检测由第一压力腔R1经第一液压传送管路86供应至后车轮RR和RL的轮缸压力42RR和42RL的制动液压Pr，并将检测结果输出至ECU 51。类似地，该第二压力传感器53检测由第三压力腔R3经第二液压传送管路88供应至前车轮FR和FL的轮缸压力42FR和42FL的制动液压Pf，并将检测结果输出至ECU 51。另外，检测制动踏板23的踏板行程Sp的行程传感器54设置在制动踏板23上。该行程传感器54也将其检测结果输出至ECU 51。在蓄压器74中检测液压的第三压力传感器55设置在管路73中。该第三压力传感器55也将其检测结果输出至ECU 51。

由此，当驾驶员压下制动踏板23时，ECU 51基于行程传感器54检测到的踏板行程Sp而设置目标控制液压Pm。然后，ECU 51调节第一线性阀77和第二线性阀79的操作量，反馈第一压力传感器52所检测到的制动液压Pr，进而进行控制而使得制动液压Pr匹配目标控制液压Pm。在此情况下，ECU 51具有目标控制液压Pm相对于踏板行程Sp的映射，并基于该映射而控制线性阀77和79。

现在根据本示例实施例的车辆制动设备的制动力控制参照图5的流程图进行描述。如图所示，在制动力控制的步骤S11中，ECU 51首先获得第一压力传感器52所检测到制动液压Pr和行程传感器54所检测到的踏板行程Sp。

然后，在步骤S12中，ECU 51基于行程传感器54所检测到的踏板行程Sp来设置目标控制液压Pm。在此情况下，如图6所示，该目标控制液压Pm设置为随着踏板行程Sp的增加而相对于增加预定的液压，所述输出液压Pt对应于真空助力器12所能够施加的制动液压。即，该目标控制液压Pm设置为使得当控制液压从供应口76供应到第一液压腔R1时，输出活塞63快速地远离推杆16移动。

而后，当驾驶员压下制动踏板23而进一步增加踏板行程Sp时，目标控制液压Pm从液压供应管路75经供应口76供应到第一压力腔R1。在步骤S13中，判断目标控制液压Pm减去制动液压Pr的差是否小于事先设置的上限值α1，即，实际制动液压Pr相对于目标液压Pm是否过大。如果在此确定目标控制液压Pm减去制动液压Pr的差小于所述上限值α1，即，如果制动液压Pr相对于目标液压Pm过大，则进程跳转到步骤S16，步骤16中，第二线性阀79被打开以减小供应至第一压力腔R1的控制液压。

另一方面，如果在步骤S13中，确定目标控制液压Pm减去制动液压Pr的差不小于事先设置的上限值α1，则在步骤14中判断目标控制液压Pm减去制动液压Pr的差是否大于事先设置的下限值α2，即，实际制动液压Pr相对于目标液压Pm是否过小。如果在此确定目标控制液压Pm减去制动液压Pr的差大于下限值α2，即，如果制动液压Pr相对于目标液压Pm过小，则进程跳转到步骤S17，步骤17中，第一线性阀79被打开以增加供应至第一压力腔R1的控制液压。

如果在步骤14中确定目标控制液压Pm减去制动液压Pr的差不大于下限值α2，则在步骤S15中判断目标控制液压Pm减去制动液压Pr的差的绝对值是否小于事先设置的适当值α3，即，判断实际制动液压Pr相对于目标控制液压Pm是否在适当范围内。如果在确定定目标控制液压Pm减去制动液压Pr的差的绝对值小于该适当值α3，即，制动液压Pr相对于目标控制液压Pm处于适当的范围内，则进程跳转到步骤S18，在步骤S18中，维持线性阀77和79的打开量，使得供应至第一压力腔R1的控制液压得以维持。另一方面，如果目标控制液压Pm减去制动液压Pr的差的绝对值不小于该适当值α3，则程序直接结束而不进行任何控制。

在此，上限值α1为接近负0的值，下限值α2为接近正0的值，而适当值α3可与下限值α2相同。

即，当驾驶员压下制动踏板23时，对应于制动操作量设置的控制液压供应至第一液压腔R1，而整个制动操作量传递至主缸61作为控制液压。结果，主缸输出制动液压，而真空助力器12的工作负载减小到零。而后，当预定的制动液压Pr由第一压力腔R1施加于第一液压传送管路86且预定的制动液压Pf由第三液压腔R3施加于第二液压传送管路88时，这些制动液压Pr和Pf经由ABS 43而施加于轮缸42FR、42FL、42RR和42RL，从而使得可根据驾驶员所施加的制动踏板23的操作力在前车轮FR和FL以及后车轮RR和RL产生制动力。

而且，当驾驶员此时压下制动踏板23，操作杆24的顶端部分24a在空间26中移动而不会推动推杆16。因此，没有来自真空助力器12的反作用力来对抗驾驶员所施加的操作力。代之的是，仅仅来自反作用弹簧27的预定的操作反作用力作用在制动踏板23上。由此，将适当的操作反作用力传递到驾驶员，而在作用于制动踏板23上的压力腔R1、R2和R3中没有压力改变。

当驾驶员压下制动踏板23并且控制液压供应至第一压力腔R1时，主缸61的输出活塞63移动预定的行程。结果，第二和第三排放口82和83变得偏置，从而使液压流体停止从第三压力腔R3排放到储液槽72，由此，就能可靠地对第一和第三压力腔R1和R3加压。在此情况下，通过根据施加于第一压力腔R1的控制液压而平衡第一液压腔R1和第三液压腔R3的液压，使所传送的制动液压Pr和Pf基本相等。

以此方式，在根据第二示例实施例的车辆制动设备中，主缸61连接到真空助力器12，且制动踏板23的制动操作力能够经由真空助力器23通过推杆16传递到主缸61的输出活塞63。另外，控制压力能由蓄压器74传递到主缸61的输出活塞63。而后，预定的制动液压能通过基于踏板行程Sp设置目标控制液压以及基于目标控制液压Pm控制线性阀77和79而输出，从而将预定的液压供应至主缸61。同时，提供反作用弹簧27，该反作用弹簧将反作用力施加于制动踏板，该反作用力大于从真空助力器12传递到操作杆24的反作用力。

由此，当驾驶员压下制动踏板23时，基于踏板行程Sp控制线性阀77和79，从而将预定的控制液压供应至主缸61。整个制动操作量被传递到主缸61作为控制液压。然后，主缸61输出对应于该控制液压的制动液压Pr。即，通过仅仅使用液压泵69根据制动操作量获得施加于主缸61的压力，能将真空助力器12的输出减小到0，从而使得真空耗费得以减小。而且，能控制供应至主缸61的控制液压，而与驾驶员施加在制动踏板23上的操作量无关，因此，可容易地建立线控制动机构。

同时，当驾驶员压下制动踏板23时，大于真空助力器12所产生的反作用力的一个恒定反作用力由反作用弹簧27施加于制动踏板23，因此，主缸61中的压力变化没有经推杆16等传递到制动踏板23。结果，适当的制动力就能根据驾驶员的制动操作量而产生。另外，防止了不合要求的制动操作反作用力传递到驾驶员，从而使得制动操作的感觉得到改善。

以下参照图7至9描述本发明的第三示例实施例。在第三示例实施例中，具有与前述示例实施例中的构件相同功能的构件将以相同的标号标出，且省略对其的赘述。

根据本发明第三示例实施例的车辆制动设备构成为使得主缸11和真空助力器12一体连接，如图7所示。主缸11构成为：输入活塞14和加压活塞15设置在相同轴线上并受到支撑而使其能够在气缸13中沿轴向方向滑动。第一迫压弹簧20将输入活塞14迫压进其抵接支撑构件19的位置。类似地，第二迫压弹簧21将加压活塞15迫压到离气缸13的顶端部分侧的端面预定距离的位置。

在真空助力器12中，动力活塞25以可移动方式支撑在壳体22中。制动踏板23的操作杆24顶端部分24a和推杆16的基端部分16a均连接到该动力活塞25。在操作杆24的顶端部分24a和推杆16的基端部分16a之间设置一空间26。在壳体22和操作杆24的凸缘部分24b之间设置一反作用弹簧27。该反作用弹簧27向制动踏板23施加反作用力，该反作用力大于从真空助力器12经由操作杆24传递到制动踏板23的反作用力。

通过包括以此方式在气缸13内部沿轴向可移动地设置在气缸62内的输入活塞和加压活塞，形成三个腔。即，在输入活塞14和支撑构件19之间形成的第一压力腔R1、在输入活塞14和加压活塞15之间形成的第二压力腔R2以及在气缸13和加压活塞15之间形成的第三压力腔R3。

通过马达29进行驱动的液压泵28经管路30连接到储液槽31并通过液压供应管路32连接到第一压力腔R1的供应口33。常开的线性阀35设置在液压排放管路34中，该液压排放管路34一端连接到液压供应管路32，另一端连接到储液槽31。而且，连接到第二压力腔R2的第一和第二排放口36和37通过第一液压排放管路38连接到储液槽31。类似地，连通于第三压力腔R2的第三和第四排放口39和40通过第二液压排放管路41连接到储液槽31。

另外，第一液压传送管路45连接到第一传送口44，该第一传送口44连接到第二压力腔R2。该第一液压传送管路45连接到ABS 43并能够向后车轮RR和RL的轮缸42RR和42RL供应液压。类似地，第二液压传送管路47连接到形成于第三压力腔R3中的第二传送口46。该第二液压传送管路47还连接到ABS 43并能够向后车轮FR和FL的轮缸42FR和42FL供应液压。

在具有此种结构的根据此示例实施例的车辆制动设备中，当制动板23的操作量(即，踏板行程)超过预定值时，电子控制单元(ECU)5根据该操作量设置目标控制液压。然后ECU 5通过将该设置的目标控制液压施加于输入活塞14而产生制动液压，进而使用ABS 43致动轮缸42FR、42FL、42RR和42RL，用以将制动力施加于前车轮FR和FL以及后车轮RR和RL。在此情况下，在此示例实施例中，在平衡输入活塞14和加压活塞15的压力的同时，对第二和第三压力腔R2和R3进行加压，以向第一压力腔R1供应控制液压产生制动液压。

即，检测液压的压力传感器52设置在第一液压传送管路45中。该压力传感器52检测由第一压力腔R1经第一液压传送管路45供应至后车轮RR和RL的轮缸压力42RR和42RL的制动液压Pr，并将检测结果输出至ECU 51。另外，检测制动踏板23的踏板行程Sp的行程传感器54设置在制动踏板23上。该行程传感器54也将其检测结果输出至ECU 51。

由此，当驾驶员压下制动踏板23且行程传感器54所检测到踏板行程Sp大于预定行程S1时，ECU 51基于该踏板行程Sp而设置目标控制液压Pm并调节线性阀35的打开量。然后，ECU 51反馈压力传感器52所检测到的制动液压Pr，进而进行控制而使得制动液压Pr匹配目标控制液压Pm。ECU 51具有目标控制液压Pm相对于踏板行程Sp的映射，并基于该映射而控制线性阀35。

现在根据本示例实施例的车辆制动设备的制动力控制参照图8的流程图进行描述。如图所示，在制动力控制的步骤S21中，ECU 51首先获得压力传感器52所检测到制动液压Pr和行程传感器54所检测到的踏板行程Sp。然后，在步骤S22中，判断行程传感器54所检测到的踏板行程Sp是否大于事先设置的初始行程S1。

如果在步骤S22中确定踏板行程Sp等于或小于初始行程S1，则程序直接结束而不进行任何控制。即，如果当驾驶员压下制动踏板23时踏板行程Sp等于或小于初始行程S1，没有控制液压供应至供应口33；仅仅真空助力器12致动而推动输入活塞14。输入活塞14和加压活塞15移动，由此，第二和第三压力腔R2和R3加压使得预定的制动液压Pr和Pf从第一和第二传送口44和46输出至第一和第二液压传送管路45和47。

另一方面，如果在步骤S22中确定踏板行程Sp大于初始行程S1，则在步骤S23中ECU 51从映射中读取对应于踏板行程Sp为S1时的为P1的制动液压Pr。

然后，在步骤S24中，ECU 51基于行程传感器54所检测到的踏板行程Sp和对应于踏板行程Sp为S1的为P1的制动液压Pr设置目标控制液压Pm。在此情况下，如图9所示，当踏板行程Sp等于或小于初始行程S1时，真空助力器12产生制动液压，由此目标控制液压Pm为0。当踏板行程Sp大于初始行程S1时，目标控制液压Pm设置成相对输出液压Pt增加预定的液压，该输出液压对应于能够通过真空助力器12施加的制动液压。因此，目标控制液压Pm设置成：当控制液压由供应口33供应至第一压力腔R1时，接触该推动杆16的输入活塞14快速远离推杆16移动。

然后，当驾驶员压下制动踏板23而进一步增加踏板行程Sp时，目标控制液压Pm从液压供应管路32经供应口33供应到第一压力腔R1。在步骤S25中，判断目标控制液压Pm减去制动液压Pr的差是否小于事先设置的上限值α1，即，判断制动液压Pr相对于目标液压Pm是否过大。如果在此确定目标控制液压Pm减去制动液压Pr的差小于下限值α1，即实际的制动液压Pr相对目标控制液压Pm过大，则进程跳转到步骤S28，步骤28中，线性阀35被打开以减小供应至第一压力腔R1的控制液压。

另一方面，如果在步骤S25中，确定目标控制液压Pm减去制动液压Pr的差不小于事先设置的上限值α1，则在步骤26中判断目标控制液压Pm减去制动液压Pr的差是否大于事先设置的下限值α2，即，实际制动液压Pr相对于目标液压Pm是否过小。如果在此确定目标控制液压Pm减去制动液压Pr的差大于下限值α2，即，如果实际的制动液压Pr相对于目标液压Pm过小，则进程跳转到步骤S29，步骤29中，线性阀35被关闭以增加供应至第一压力腔R1的控制液压。

如果在步骤S26中确定目标控制液压Pm减去制动液压Pr的差不大于下限值α2，则在步骤S27中判断目标控制液压Pm减去制动液压Pr的差的绝对值是否小于事先设置的适当值α3，即，判断实际制动液压Pr相对于目标控制液压Pm是否在适当范围内。如果在此确定目标控制液压Pm减去制动液压Pr的差的绝对值小于该适当值α3，即，如果制动液压Pr相对于目标控制液压Pm处于适当的范围内，则进程跳转到步骤S30，在步骤S30中，维持线性阀35的打开量，使得供应至第一压力腔R1的控制液压得以维持。另一方面，如果目标控制液压Pm减去制动液压Pr的差的绝对值不小于该适当值α3，则程序直接结束而不进行任何控制。

即，当驾驶员略微压下制动踏板23的初始时期，真空助力器12将整个制动操作量传递至主缸11作为压力，并且主缸11输出制动液压。然后，当驾驶员压下制动踏板23超过预定行程时，根据制动操作量设置的控制液压供应至第一压力腔R1且整个制动操作量传递至主缸11作为控制液压。结果，主缸11输出制动液压，而真空助力器12的工作负载减小到零。而后，当预定的制动液压Pr由第二压力腔R2施加于第一液压传送管路45且预定的制动液压Pf由第三液压腔R3施加于第二液压传送管路47时，这些制动液压Pr和Pf经由ABS 43而施加于轮缸42FR、42FL、42RR和42RL，从而使得可根据驾驶员施加在制动踏板23上的操作力在前车轮FR和FL以及后车轮RR和RL产生制动力。

而且，当驾驶员压下制动踏板23超过预定行程时，操作杆24的顶端部分24a在空间26中移动而不会推动推杆16。因此，没有来自真空助力器12的反作用力来对抗该操作力。代之的是，来自反作用弹簧27的预定的操作反作用力作用在制动踏板23上。由此，将适当的操作反作用力传递到驾驶员，而在作用于制动踏板23上的压力腔R1、R2和R3中没有压力改变。

当驾驶员压下制动踏板23并且真空助力器12将主缸11的输入活塞14和加压活塞15移动预定的行程时，第一排放口36和第二排放口37变得偏置，使得液压流体停止从第二压力腔R2排放到储液槽31。同时，第三和第四排放口39和40也变得偏置，使得液压流体停止从第三压力腔R3排放到储液槽31。然后，当液压泵28向第一压力腔R1供应控制液压且输入活塞14和加压活塞15移动时，就能可靠地对第二和第三压力腔R2和R3加压。在此情况下，通过根据施加于第一压力腔R1的控制液压而平衡第二液压腔R2和第三液压腔R3的液压，使所传送的制动液压Pr和Pf基本相等。

以此方式，在根据第三示例实施例的车辆制动设备中，主缸11连接到真空助力器12。当踏板行程等于或小于预定的踏板行程时，制动踏板23的制动操作力通过真空助力器12而倍增，该倍增了的制动操作力可通过推杆16传递到主缸11的输入活塞14和加压活塞15。另一方面，当踏板行程大于预定的踏板行程时，液压泵28能将控制压力传递至主缸11的输入活塞和加压活塞15，从而能将预定的控制液压从主缸11输出。而且，提供了反作用弹簧27，该反作用弹簧将反作用力施加于制动踏板23，该反作用力大于从真空助力器12传递到操作杆24的反作用力。

由此，当驾驶员压下制动踏板23且踏板行程等于或小于预定的踏板行程时，真空助力器12将整个制动操作量传递到主缸11作为压力，且主缸11输出制动液压Pr。当踏板行程大于预定的踏板行程时，ECU 51基于踏板行程Sp而控制线性阀35的打开量，用以向主缸供应预定的控制液压，使得整个制动操作量被传递至主缸11作为控制压力，而后主缸输出制动液压Pr。即，当制动操作量小时，利用真空助力器12提供施加于主缸11的压力。但是，当制动操作量变大时，仅仅利用液压泵28提供施加于主缸的压力。结果，可减少真空助力器12上的负载。另外，制动液压可在未使用真空助力器12的情况下在中途通过仅使用液压的制动操作而产生，这使得可自由设置制动特性。

另一方面，当驾驶员压下制动踏板23时，大于真空助力器12所产生的反作用力的一个恒定反作用力由反作用弹簧27施加于制动踏板23。因此，主缸11中的压力变化没有经推杆16等传递到制动踏板23。结果，适当的制动力就能根据驾驶员的制动操作量而产生。另外，防止了不合要求的制动操作反作用力传递到驾驶员，从而使得制动操作的感觉得到改善。

在上述的根据本发明第三示例实施例的车辆制动设备中，如果在步骤S22中确定踏板行程Sp大于初始行程S1，则在步骤S24基于踏板行程Sp、参照映射而设置目标控制液压Pm，且根据该目标控制液压Pm驱动线性阀35。但是，本发明并不限于此方法。例如，如果确定踏板行程速度大于初始行程速度，在此时可获得为Pt的制动液压Pr，就可基于踏板行程Sp和制动液压Pt而设置控制目标液压Pm，进而可根据该目标控制液压Pm驱动该线性阀35。

在上述各示例实施例中，制动踏板23的操作杆24的顶端部分24a和推杆16的基端部分16a均连接到动力活塞25，且在操作杆24的顶端部分24a和推杆16的基端部分16a之间设置一空间26。但是，可选择地，可设置产生小于反作用弹簧27的较小反作用力的反作用盘。

如上所述，根据本发明的车辆制动设备确保根据制动操作量、利用真空助力器和液压供应装置向主缸施加压力，且其适用于任何类型的制动***。

尽管本发明已经参照其示例性的实施方式进行了描述，可以理解，本发明并不限于这些示例性的实施方式和构造。相反，本发明旨在涵盖各种变体和等同的设置。另外，尽管以多种结合和构造示出了各示例性实施方式的不同元件，但其是示例性的，其他包括更多、更少或仅仅单个元件的结合和构造也在本发明的主旨和范围内。

Claims

1、一种车辆制动设备，包括：操作构件(23)，该操作构件由驾驶员操作以制动车辆；输入构件(24)，该输入构件根据所述操作构件的制动操作而传递推力；真空助力器(12)，该真空助力器响应所述输入构件的推力而传递预定的压力；主缸(11)，该主缸通过因所述真空助力器传递来的压力而移动的输出活塞来输出制动液压；其特征在于进一步包括：

液压供应装置(28)，该液压供应装置通过向所述主缸供应液压而移动所述输出活塞；以及

反作用力施加装置(27)，该反作用力施加装置向所述输入构件施加反作用力，该反作用力大于从所述真空助力器传递至所述输入构件的反作用力。

2、如权利要求1所述的车辆制动设备，其中，所述液压供应装置(28)向所述主缸(11)供应预定的液压，该预定的液压基于来自该主缸(11)的制动液压而设置。

3、如权利要求1所述的车辆制动设备，其中，所述液压供应装置(28)基于所述操作构件(23)的操作量向所述主缸(11)供应预定的液压，该预定的液压设置为使得所述输出活塞移离所述输入构件(24)。

4、如权利要求1所述的车辆制动设备，其中，所述液压供应装置(28)向所述主缸(11)供应预定的液压，该预定的液压基于所述操作构件(23)的操作量而设置，且如果该操作量超过事先设置的预定值，则该液压供应装置(28)向所述主缸(11)供应预定压力，该预定压力设置为使得所述输出活塞移离所述输入构件(24)。