專利名稱：通過控制泵電機增加制動液缸壓力和通過控制提供到控制閥上的電能而減壓的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于控制在液壓操作制動液缸中的液壓的液壓控制裝置。
JP-A-10-322803(公開于本發(fā)明提出之前的1998年12月4日)公開了一種液壓控制裝置，該裝置使用了作為高壓力源的電操作液壓源。這種液壓控制裝置包括(1)用于把加壓液體提供到制動液缸的上述高壓力源，該高壓力源包括泵、操作泵的電機和用于存儲由泵加壓的工作液體的蓄能池；(2)用于存儲從制動液缸中排放的液體的低壓源；(3)電磁操作增壓控制閥，該閥位于高壓力源和制動液缸之間，并可進行電控制，用于根據(jù)提供的電能把制動液缸中的液壓控制到一定的水平；(4)電磁操作減壓控制閥，該閥位于低壓源和制動液缸之間，并可進行電控制，用于根據(jù)提供的電能把制動液缸中液壓控制到一定的水平；以及(5)控制裝置，該控制裝置用于控制增壓控制閥和減壓控制閥，以調(diào)節(jié)制動液缸中的液壓，同時控制電機以保持蓄能池中的液壓在預(yù)定水平。
當(dāng)在制動液缸中的液壓在該液壓控制裝置控制下增加時，提供在電磁操作增壓控制閥上的電能通過液壓控制裝置來控制，其中電磁操作的減壓控制閥保持在關(guān)閉狀態(tài)。根據(jù)提供到增壓控制閥上的被控制電能，控制從蓄能池經(jīng)過增壓控制閥提供到制動液缸的液壓。當(dāng)在液壓控制裝置控制下減小制動液缸中的液壓時，通過液壓控制裝置來控制提供到減壓控制閥的電能，其中增壓控制閥保持在關(guān)閉狀態(tài)。把制動液缸中的液壓減小到對應(yīng)于被控制的電能的水平。于是，通過控制提供到增壓控制閥和減壓控制閥上的電能來控制制動液缸中的液壓。
本發(fā)明的受讓人提出如日本專利申請?zhí)朜o.10-102476中公開的液壓控制裝置(該裝置在本發(fā)明提出時還沒有公開)。在該申請中公開的液壓控制裝置包括常開的電磁操作的截止閥，該閥位于制動液缸和貯液池之間，當(dāng)電能沒有提供時該閥處于打開狀態(tài)，而當(dāng)有電能提供時處于關(guān)閉狀態(tài)。在傳統(tǒng)的液壓控制中，位于制動液缸和貯液池之間的電磁操作截止閥為常閉閥，即該閥在沒有電能提供時處于關(guān)閉狀態(tài)，以阻止由制動液缸引起的制動效應(yīng)的延遲啟動。在通過釋放制動液缸操作件而進行的制動液缸的每一操作后，例如，該常閉截止閥保持在打開狀態(tài)一段預(yù)定的時間，在該時間內(nèi)認(rèn)為需要使制動液缸中液壓為零。接著，電能完全從截止閥中消失，于是截止閥返回到原來的關(guān)閉狀態(tài)。然而，制動液缸在上述預(yù)定時間期滿后，也就是說，在加壓液體排放預(yù)定時間后，可能有殘余的液壓。這種殘余液壓可產(chǎn)生所謂的“制動阻力”，即在討論的制動操作后的某些程度的制動。在每次制動操作后，當(dāng)電能消除后，為常開閥的截止閥返回到打開狀態(tài)，可避免這種制動阻力。然而，另一方面，當(dāng)需要增加制動液缸中液壓時，常開截止閥必須迅速地到達(dá)關(guān)閉狀態(tài)。為此，在上述專利申請中公開的常開截止閥在制動液缸中液壓增加時，通過壓力控制裝置以最大電能供能。因此，該常開截止閥需要相對較大的電能消耗，同時具有相對較大的操作噪音、相對短的壽命以及其它問題。
本發(fā)明的目的是提供一種與上述液壓控制裝置不同的新型液壓控制裝置，即，提供一種不需控制加在增壓控制閥和減壓控制閥上的電能，而能控制制動液缸中的液壓的液壓控制裝置。
上述目的可根據(jù)下面任何一個本發(fā)明的模式及其它模式或模式組來達(dá)到，每個模式的標(biāo)號對應(yīng)于附加的權(quán)利要求，以在適當(dāng)時表明在本發(fā)明最佳形式中的元素或特征的可能組合。
(1)一種用于控制制動液缸中工作液體壓力的液壓控制裝置，所述裝置包括(a)與所述制動液缸連通的泵裝置，該泵裝置包括至少一組為液體加壓并使加壓液體傳送到所述制動液缸中的泵以及操作所述泵的電機；(b)用于儲存從所述制動液缸中排放的液體的低壓力源；(c)電磁操作壓力控制閥，該控制閥位于所述低壓力源和所述制動液缸之間并利用提供的電能工作，用于根據(jù)所述電能量來控制在所述制動液缸中的液壓；及(d)控制器，該控制器包括用于通過控制所述電機而增加在所述制動液缸中的液壓的增壓控制裝置和用于通過控制加在所述電磁操作的壓力控制閥上所述電能量而減小在所述制動液缸中的液壓的減壓控制裝置。
在根據(jù)本發(fā)明上述模式(1)的液壓控制裝置的最典型形式中，電磁操作壓力控制閥沒有安裝在泵裝置和制動液缸之間，以及用于增加制動液缸液壓的泵直接連接到制動液缸。制動液缸經(jīng)過電磁壓力操作閥與低壓力源連通。在本液壓控制裝置中，制動液缸中的液壓通過從泵傳送來的加壓液體而增加，可通過控制驅(qū)動泵的電機來控制制動液缸中的液壓增加。另外，制動液缸中的液壓隨著從制動液缸中排放到低壓力源的液體而減小，同時可通過控制提供在電磁操作壓力控制閥上的電能控制制動液缸減壓。這樣，可通過本液壓控制裝置，通過控制操作泵的電機和通過控制提供到電磁操作控制閥上的電能來控制制動液缸中的液壓。在這方面，本液壓控制裝置與在JP-A-10-322803中公開的液壓控制裝置不同，其中控制提供到電磁操作增壓控制閥和減壓控制閥兩者上的電能，從而控制制動液缸中的液壓。
電磁操作的控制閥可根據(jù)提供的電能控制制動液缸中的液壓，壓力控制閥可適用于在電能增加或減小時減小制動液缸液壓。泵裝置最好與單個制動液缸連通，或與制動液缸組連通，于是控制裝置以同樣方式控制所有制動液缸的液壓。
當(dāng)泵裝置連通到一組制動液缸時，如下所述，限流器或泵截止閥最好安裝在泵裝置和每個制動液缸之間，以使在各個制動液缸中的液壓彼此單獨控制。泵截止閥具有把制動液缸連通到泵裝置上的打開狀態(tài)，以及用于使制動液缸從泵裝置分開的關(guān)閉狀態(tài)。
(2)根據(jù)上述模式(1)所述的液壓控制裝置，其特征在于所述減壓控制裝置包括用于當(dāng)在所述制動液缸中的液壓減小時關(guān)閉所述電機的裝置。
通過對電機關(guān)機，加壓液體不會從泵排放到制動液缸中。與電機在減壓過程中保持在開機狀態(tài)的設(shè)計相比，這種設(shè)計確保了制動液缸中的液壓更快速地減小。控制器還包括壓力保持控制裝置，該壓力保持控制裝置用于對電機關(guān)機并把電磁操作的壓力控制閥置在關(guān)閉狀態(tài)，在該關(guān)閉狀態(tài)可阻止從制動液缸來的液壓朝低壓源排放。通過把電磁操作壓力控制閥置于關(guān)閉狀態(tài)，且使電機關(guān)機，避免了液體流入到制動液缸中或從制動液缸中流出，于是制動液缸中的液壓可具有提高的穩(wěn)定性而保持恒定。
(3)根據(jù)所述模式1或2所述的液壓控制裝置，其特征在于根據(jù)所述制動液缸中液壓的實際值和目標(biāo)值之間的壓力差及所述目標(biāo)值的變化率中的至少一個，所述控制器驅(qū)動所述增壓控制裝置和所述減壓控制裝置中的一個。
在根據(jù)壓力差驅(qū)動增壓控制裝置或減壓控制裝置時，當(dāng)目標(biāo)值Pref和制動液缸壓力的實際值P*之間的壓力差ΔP(＝Pref-P*)比預(yù)定閾值EPS大時，即當(dāng)ΔP＞EPS1時，控制器驅(qū)動壓力增加控制裝置，并當(dāng)壓力差ΔP不大于閾值EPS時，即當(dāng)ΔP≤EPS1時，控制器驅(qū)動減壓控制裝置。
控制器包括上述壓力保持裝置，當(dāng)壓力差ΔP比預(yù)定的正閾值EPS1大時，即當(dāng)ΔP＞EPS1時，控制器驅(qū)動增壓控制裝置，當(dāng)壓力差ΔP比預(yù)定的負(fù)閾值-EPS2小時，即當(dāng)ΔP＜-EPS2時，控制器驅(qū)動減壓控制裝置，并在壓力差ΔP處于負(fù)閾值-EPS2和正閾值EPS1之間的范圍時，即當(dāng)-EPS2≤ΔP≤EPS1時，控制器驅(qū)動壓力保持裝置。
根據(jù)目標(biāo)制動液缸壓力的變化率Δpref以及壓力差ΔP，可驅(qū)動增壓控制裝置、壓力保持控制裝置和減壓控制裝置其中之一，當(dāng)壓力差ΔP比正的閾值EPS1較大時，此時變化率Δpref不大于預(yù)定的正閾值RPS1，即當(dāng)ΔP＞EPS1，并且Δpref≤RPS1時，控制器可驅(qū)動壓力保持控制裝置，而不是增壓控制裝置，同樣，當(dāng)壓力差ΔP比負(fù)的閾值EPS2較小時，此時變化率Δpref不小于預(yù)定的負(fù)閾值-RPS2，即當(dāng)ΔP＜-EPS2，并且Δpref≥-RPS2時，控制器可驅(qū)動壓力保持控制裝置，而不是減壓控制裝置。
正閾值EPS1的絕對值和負(fù)閾值-EPS2的絕對值相等，而正閾值RPS1的絕對值和負(fù)閾值-RPS2的絕對值相等。
(4)根據(jù)所述模式1-3任何一個所述的液壓控制裝置，其特征在于所述控制器包括電機控制裝置，該裝置用于當(dāng)在所述制動液缸中液壓的目標(biāo)值的增加率比預(yù)定閾值大時，控制所述電機以形成較大輸出扭矩，而在所述變化率不大于所述預(yù)定閾值時，不進行上述控制。
通過增加泵裝置的電機的輸出扭矩，可增加從泵排放的加壓液體的流速或壓力。因此，可增加制動液缸中液壓的增加速率，結(jié)果減小或消除了在制動液缸壓力的增加操作中的延遲。當(dāng)開始驅(qū)動制動液缸的正常操作時(利用制動操作件操作)或當(dāng)開始驅(qū)動制動液缸的緊急操作時，制動液缸壓力的目標(biāo)值增加率超過預(yù)定閾值。在這種情況下，驅(qū)動電機控制裝置以控制電機，而產(chǎn)生較大的輸出扭矩。
目標(biāo)制動液缸壓力的增加速率閾值可以是當(dāng)電機在正常操作過程中產(chǎn)生最大扭矩時的制動液缸中液壓增加速率，或者是當(dāng)用于液壓控制裝置的電池的標(biāo)稱電壓提供到電機上時制動液缸中的液壓增加速率。
當(dāng)制動液缸壓力的目標(biāo)值的增加速率比閾值大時，則使提供到電機上的電壓比正常提供到電機上的電壓要高，或比電池的標(biāo)稱電壓要高?；蛘?，可使提供到電機上的電流比正常提供到電機上的電流較大。在這種情況下，不能控制電機的輸出扭矩。然而，控制輸出扭矩不是必要的，只要制動液缸中的液壓可以足夠高的速度增加。從上述解釋中明顯地看出，電機控制裝置可使制動液缸壓力快速地增加，電機的輸出扭矩快速地增加以及泵的排放速率或壓力快速地增加。
當(dāng)制動液缸壓力的目標(biāo)值的增加速率比閾值高時，用于增加電機輸出扭矩的電機控制裝置可增加泵裝置的排放速率或壓力，使制動液缸中液壓的增加速率增加，而沒有增加電機的容量，這樣就沒有增加泵裝置的制造成本。為了通過利用電機的正?？刂贫黾颖醚b置的排放速率或壓力，使制動液缸壓力以比閾值高的速度增加，需要使用不可避免地昂貴的具有高容量的電機。在目標(biāo)制動液缸壓力的增加速率比閾值高時，本發(fā)明的增加電機輸出扭矩的設(shè)計不需要增加電機的容量和制造成本。
根據(jù)上述模式(4)的特征可獨立于上述模式(1)、(2)和(3)中任何一個提供的特征而得到。也就是說，根據(jù)上述模式(4)的特征可在液壓控制裝置中得到，所述液壓控制裝置可通過加在電磁操作增壓控制閥上的電能以及同時控制泵裝置的電機來增加制動液缸壓力，所述液壓控制裝置可通過分別控制電磁操作增壓控制截止閥以及電磁操作減壓控制截止閥來增加和減小制動液缸壓力，所述液壓控制裝置還可分別通過控制增壓泵的電機和泵裝置的減壓泵來增加和減小制動液缸壓力。
(5)根據(jù)上述模式所述的液壓控制裝置，還包括用于為所述電機提供電能的電池，其特征在于所述電機控制裝置包括電壓增加裝置，該電壓增加裝置用于在所述制動液缸中的所述液壓目標(biāo)值的所述增加率比所述預(yù)定閾值高時，用于為所述電機提供比所述電池標(biāo)稱電壓高的電壓。
增壓裝置還包括帶有線圈、電容和如晶體管或可選擇的DC-DC轉(zhuǎn)換器或增壓轉(zhuǎn)換器的開關(guān)元件的驅(qū)動電路。
(6)根據(jù)模式(1)、(2)和(3)任何一項所述的液壓控制裝置，其特征在于所述控制器包括電機啟動控制裝置，該啟動控制裝置用于當(dāng)電機開機時，為電機提供較高電壓，并當(dāng)滿足預(yù)定條件時，保持提供給電機的較高電壓，較高電壓在滿足預(yù)定條件后比提供在電機上的電壓要高。
由于當(dāng)電機開機時，較高電壓提供到電機上，電機可在短時間內(nèi)處于需要的工作狀態(tài)(帶有需要的工作速度和輸出扭矩)。因此，泵裝置的排放速度和壓力可迅速地增加到需要值。如果靜止電機由提供的標(biāo)稱電壓驅(qū)動，那么由于慣性，電機不能處于需要的工作狀態(tài)。在根據(jù)上述模式(6)中的本發(fā)明設(shè)計中，通過提供相對高的電壓來驅(qū)動電機，以迅速地增加泵裝置的排放速度和壓力，使得可以減小增加制動液缸壓力的操作中的延遲。保持較高電壓提供在電機上，直到滿足了預(yù)定條件，例如，直到在電機啟動后經(jīng)過了預(yù)定時間，或者直到制動液缸壓力增加到預(yù)定水平。
上述模式(6)中的特征可獨立于根據(jù)上述模式(1)-(3)任何一個的特征而獲得。
(7)根據(jù)模式(1)-(6)任何一個所述的液壓控制裝置，其特征在于所述控制器包括壓力保持控制裝置，當(dāng)在所述制動液缸中的液壓目標(biāo)值的變化率保持在預(yù)定范圍內(nèi)時，該壓力保持控制裝置用于對所述電機進行關(guān)機，并把所述電磁操作壓力控制閥放置于避免從所述制動液缸中排放液流的狀態(tài)。
在根據(jù)上述模式(7)的液壓控制裝置中，制動液缸中的液壓不隨制動液缸壓力的目標(biāo)值變化率來變化，而是保持恒定，同時變化率保持在預(yù)定范圍內(nèi)。例如，預(yù)定范圍為其中由于制動操作件操作量(操作力或行程)的微小變化量而使制動液缸壓力的目標(biāo)值變化的范圍，該操作件操作量的微小變化量不能為制動操作件的操作者所識別。在該范圍內(nèi)，操作者不能改變由制動液缸產(chǎn)生的制動力，需要避免泵裝置操作，該操作只會導(dǎo)致電能的浪費以及產(chǎn)生泵裝置的噪音。制動液缸用于制動汽車的車輪，制動液缸壓力的目標(biāo)值的變化率可在汽車行駛中變化，而制動操作件的操作量沒有變化。在這種情況下，制動液缸中液壓的變化會產(chǎn)生汽車的減速度值的變化，該變化對于汽車駕駛員來說是不期望的。本設(shè)計克服了上述問題。另外，本設(shè)計不需要汽車駕駛員盡力去使制動操作件的操作量保持恒定，而使制動操作件的操作更方便。
(8)根據(jù)上述模式(7)所述的液壓控制裝置，其特征在于所述控制器包括壓力保持條件放松裝置，該壓力保持條件放松裝置用于改變預(yù)定范圍，以使當(dāng)所述壓力保持控制裝置操作相對較長時間時，使預(yù)定范圍比當(dāng)所述壓力保持控制裝置操作相對較短時間時變得更寬。
當(dāng)壓力保持控制裝置以相對較長時間工作時，操作者需要維持由制動液缸產(chǎn)生的制動力。于是，在這種情況下，需要限制制動液缸中液壓的變化。由于這種設(shè)計導(dǎo)致了電機保持關(guān)機的時間增加，于是泵裝置的電能消耗減小。上述的預(yù)定范圍可隨著壓力保持控制裝置的操作時間的增加而階段性地或連續(xù)地增加。
(9)根據(jù)上述模式(1)-(8)任何一個所述的液壓控制裝置，其特征在于控制器包括壓力保持控制裝置，當(dāng)滿足預(yù)定條件時，該壓力保持控制裝置用于對電機進行關(guān)機，并把電磁操作壓力控制閥放置于避免從制動液缸中排放液流的狀態(tài)，控制器還包括壓力保持條件放松裝置，該壓力保持條件放松裝置用于改變預(yù)定范圍，以使當(dāng)壓力保持控制裝置操作相對較長時間時，使預(yù)定條件比當(dāng)壓力保持控制裝置操作相對較短時間時更寬松。
當(dāng)制動液缸中液壓目標(biāo)值和實際值之間的壓力差ΔP保持在預(yù)定范圍時(-EPS2≤ΔP≤EPS1)，可滿足預(yù)定條件，該預(yù)定條件可通過增加預(yù)定范圍的上限EPS1和/或減小預(yù)定范圍的下限-EPS2而變大。當(dāng)壓力差ΔP保持在第一預(yù)定范圍時，且制動液缸液壓的目標(biāo)值變化速率保持在第二預(yù)定范圍時，可滿足預(yù)定條件。當(dāng)制動液缸中液壓的目標(biāo)值的變化率保持在預(yù)定范圍時，滿足預(yù)定條件。同樣，如上所述，在這些情況下，預(yù)定條件可通過改變預(yù)定范圍(第一和第二預(yù)定范圍)的上限和下限中的至少一個來改變。
根據(jù)上述模式(9)的特征可獨立于上述模式(1)-(6)的任何一個特征而獲得。
(10)根據(jù)模式1所述的液壓控制裝置，其特征在于驅(qū)動制動液缸以制動汽車的車輪，控制器包括壓力保持控制裝置，當(dāng)滿足預(yù)定條件時，該壓力保持控制裝置用于對電機進行關(guān)機，并把電磁操作壓力控制閥放置于避免從制動液缸中排放液流的狀態(tài)，控制器還包括壓力保持條件放松裝置，該壓力保持條件放松裝置用于改變預(yù)定條件，以使當(dāng)汽車靜止時，預(yù)定條件比當(dāng)所述汽車行駛時更寬松。
當(dāng)汽車靜止時，不太需要隨著制動操作件的操作量變化而增加或減小制動液缸中的液壓。當(dāng)汽車靜止時，已足夠使制動液缸壓力保持恒定。在根據(jù)上述模式(10)的裝置中，當(dāng)汽車靜止時，保持制動液缸壓力的預(yù)定條件可寬松，于是操作者不必去盡力使制動操作件的操作量恒定。另外，預(yù)定條件的放松會使壓力保持裝置的操作機會增加，導(dǎo)致電能消耗的減小。如上所述相應(yīng)于模式(9)描述預(yù)定條件的放松也適用于模式(10)。
模式(10)的特征可獨立于根據(jù)上述模式(1)-(9)任何一個的特征而得到。
(11)根據(jù)上述模式(1)-(10)任何一個所述的液壓控制裝置，其特征在于驅(qū)動制動液缸，以制動汽車的車輪，控制器包括增壓裝置，當(dāng)滿足了預(yù)定增壓條件時，該增壓裝置用于通過控制泵裝置的電機來增加制動液缸中的液壓；強制壓力保持裝置，在車輪的轉(zhuǎn)速一旦大致為零后，即使當(dāng)滿足預(yù)定壓力增加條件時，該強制壓力保持裝置用于通過使電機保持關(guān)機及把電磁操作的壓力控制閥放置于避免從制動液缸中排放液流的狀態(tài)，而保持制動液缸中的液壓；及禁止裝置，當(dāng)車輪轉(zhuǎn)速超過預(yù)定閾值，以及當(dāng)制動操作件的操作量增加同時在強制壓力保持裝置操作時，該禁止裝置用于禁止所述強制壓力保持裝置操作。
當(dāng)汽車靜止時，不太需要隨著制動操作件的操作量的變化而增加制動液缸中的液壓。當(dāng)汽車靜止時，足夠使制動液缸的壓力保持恒定。在根據(jù)上述模式(10)的裝置中，安裝有強制壓力保持裝置，用于在車輪轉(zhuǎn)速基本上為零后，即使?jié)M足預(yù)定壓力增加條件，保持制動液缸壓力。然而，如果因某些原因或其它如因交通信號停止過程中另外汽車與討論的汽車的后部相撞，或因汽車在上坡或下坡道路表面停止，而制動操作件沒有釋放，汽車開始移動，那么由制動液缸產(chǎn)生的制動力一定隨著制動操作件的操作量增加而增加。因此，安裝了禁止裝置，當(dāng)車輪的轉(zhuǎn)速超過預(yù)定的閾值，且當(dāng)制動操作件的操作量增加，并且此時強制壓力保持裝置處于操作狀態(tài)時，該裝置用于禁止強制壓力保持裝置工作。
上述模式(11)的特征可獨立于根據(jù)上述模式(1)-(10)任何一個的特征而獲得。
(12)根據(jù)模式(1)-(11)中任何一個所述的液壓控制裝置，其特征在于控制器包括增壓指令裝置和電機預(yù)先啟動裝置，當(dāng)滿足預(yù)定增加條件時，增壓指令裝置用于對制動液缸中液壓發(fā)出增加指令；當(dāng)預(yù)定增壓條件預(yù)計在不久會得到滿足時，該電機預(yù)先啟動裝置用于啟動電機。
當(dāng)預(yù)定增加條件預(yù)計在不久將滿足時，如果泵裝置的電機在增加制動液缸壓力命令發(fā)出之前啟動或開機，那么可減小制動液缸液壓增加操作的延遲。電機預(yù)先啟動裝置可包括探測裝置，該探測裝置用于探測指示增壓條件將在不久會得到滿足的信號。當(dāng)操作制動操作件時如果滿足預(yù)定增壓條件，該信號可以是汽車的加速度踏板的釋放操作。當(dāng)滿足預(yù)定牽引條件以開始汽車驅(qū)動車輪的牽引控制時，如果滿足了增壓條件，則該信號可以是汽車的預(yù)先牽引控制條件，該條件在稍早于滿足牽引控制條件之前得到滿足。
上述模式(12)的特征獨立于上述模式(1)-(11)任何一個的特征而獲得。
(13)根據(jù)模式(12)所述的液壓控制裝置，其特征在于控制器包括電機停止裝置，在通過電機預(yù)先啟動裝置對電機開機后，如果沒有滿足所述預(yù)定增壓條件，當(dāng)經(jīng)過預(yù)定時間時，該電機停止裝置用于對電機關(guān)機。
如果在探測到指示在不久將滿足增壓條件的信號后，即在電機通過電機預(yù)先啟動裝置開機后，在預(yù)定時間內(nèi)沒有滿足預(yù)定增壓條件，那么這就意味著在增壓條件滿足之前的電機的初始啟動可能是不必要的。在這種情況下，于是需要對電機關(guān)機。
然而，當(dāng)沒有指示增壓條件將在不久得到滿足的信號時，電機停止裝置可用于對電機關(guān)機。例如，當(dāng)預(yù)先牽引控制條件滿足時，電機開機，當(dāng)預(yù)先牽引控制條件沒有滿足時，電機可關(guān)機。
(14)根據(jù)模式(12)或(13)所述的液壓控制裝置，其特征在于驅(qū)動制動液缸，以制動汽車的車輪，所述裝置還包括下坡行駛探測器，如果汽車的實際加速度值比預(yù)測的汽車加速度值高時，該探測器用于探測汽車正處于下坡行駛，預(yù)測的汽車加速度值是在驅(qū)動汽車的驅(qū)動能源產(chǎn)生的汽車驅(qū)動扭矩基礎(chǔ)上獲得的，其特征在于電機預(yù)先啟動裝置包括用于對電機開機的裝置，當(dāng)探測到至少一個指示在不久的將來將滿足預(yù)定增壓條件的信號時進行上述開機，所述至少一個信號包括下坡行駛探測器探測汽車在下坡行駛的信號。
制動操作件通常在汽車的下坡行駛過程中操作。汽車的下坡行駛探測可以指示預(yù)定增壓條件很可能將在不久的將來得到滿足。通過在探測到下坡行駛時對電機開機可減小增加制動液缸壓力的操作的延遲。
下坡行駛探測器包括實際加速度獲取裝置和預(yù)測加速度獲取裝置。實際加速度獲取裝置包括(1)用于探測汽車實際加速度值的加速度傳感器，或(2)用于探測汽車輪轉(zhuǎn)速的輪速傳感器，以及用于根據(jù)由輪速傳感器探測的車輪轉(zhuǎn)速來計算汽車實際加速度值的加速度計算裝置。在后面的情況中，加速度計算裝置根據(jù)探測到的輪速獲得預(yù)測到的汽車行駛速度，同時獲得作為預(yù)測的汽車行駛速度變化率的汽車加速度值。預(yù)測加速度獲取裝置用于根據(jù)汽車驅(qū)動能源的驅(qū)動扭矩來預(yù)測汽車的加速度值。如下面相應(yīng)于本發(fā)明第一最佳實施例所述的，預(yù)測的汽車加速度值可以(F-F’)/M形式獲得，其中“F”表示由驅(qū)動能源產(chǎn)生的驅(qū)動扭矩，“F′”表示道路負(fù)載，及“M”表示汽車的重量。驅(qū)動能源包括內(nèi)燃機和電機中至少一個，驅(qū)動扭矩F為內(nèi)燃機和/或電機的總扭矩。當(dāng)汽車在平的道路上行駛時，汽車的實際加速度值和預(yù)測的加速度值基本上相等。當(dāng)汽車上坡行駛時，實際加速度值比預(yù)測加速度值小。當(dāng)汽車下坡行駛時，實際加速度值比預(yù)測加速度值大。根據(jù)上述事實，可探測到汽車的下坡行駛。
(15)根據(jù)模式(14)所述的液壓控制裝置，其特征在于上述至少一個信號還包括下面信號的至少一個(a)釋放用于汽車加速的加速器元件的探測信號，及(b)其中汽車行駛比預(yù)定閾值高的下坡道路表面傾斜度的探測信號。
上述至少一個信號還包括對釋放加速器元件的探測，當(dāng)加速器元件在汽車的下坡行駛中釋放時，電機預(yù)先啟動裝置對泵裝置的電機開機。加速器元件的釋放反映了汽車駕駛員減速的要求，以及表明了制動操作件的隨后操作的可能性。
上述至少一個信號還包括對下坡道路表面的傾斜度比預(yù)定閾值較高的探測，當(dāng)汽車行駛的下坡道路表面的傾斜度比閾值高時，電機預(yù)先啟動裝置對泵裝置的電機開機。當(dāng)下坡道路表面具有相對高的傾斜度時，駕駛員可能操作制動操作件。比閾值高的下坡道路表面傾斜度可根據(jù)上述汽車的實際值和預(yù)測加速度值之間的差來探測。
(16)根據(jù)模式(1)-(15)所述的任何一個所述的液壓控制裝置，其特征在于一組制動液缸通過相應(yīng)的分支通道與泵裝置連通，于是制動液缸組彼此是并聯(lián)的，以及在多個減壓通道的每個中裝有電磁操作的壓力控制閥，減壓通道分別把分支通道與低壓力源連通，液壓控制裝置還包括限流器，該限流器安裝在位于泵裝置和連接到減壓通道中對應(yīng)一個的連接點之間的每個分支通道的一部分中。
在根據(jù)上述模式(16)所述的液壓控制裝置中，在制動液缸組中的液壓可控制成不同水平。當(dāng)相應(yīng)于制動液缸之一的電磁操作壓力控制閥位于允許液流從一個制動液缸中排出的狀態(tài)時，在限流器和泵裝置之間的分支通道部分的液壓比限流器和制動液缸(壓力控制閥)之間的分支通道部分的液壓高。然而，當(dāng)其中壓力控制閥沒有處于使液流從相應(yīng)的制動液缸中排放的狀態(tài)時，對應(yīng)于該壓力控制閥的分支通道沒有穿過限流器的液壓差。于是，相應(yīng)于沒有處于上述狀態(tài)的壓力控制閥的制動液缸中的液壓基本上與泵裝置的排放壓力相等，而相應(yīng)于處于上述狀態(tài)的控制閥的制動液缸中的液壓比泵裝置的排放壓力低。相應(yīng)于泵裝置排放壓力的制動液缸壓力差由提供到電磁操作壓力控制閥上的電能來確定。為了控制在彼此獨立的各個制動液缸中的液壓，泵裝置的排放壓力控制成與需要的或目標(biāo)制動液缸壓力中最高的一個相等，控制提供到各個壓力控制閥上的電能，于是建立在各個制動液缸中的需要的液壓。
(17)根據(jù)上述模式所述的液壓控制裝置，其特征在于控制器包括電機控制裝置，該電機控制裝置用于根據(jù)在制動液缸組中液壓目標(biāo)值的最大值控制所述電機。
例如，泵裝置的電機控制成與制動液缸壓力的目標(biāo)值的最高一個相等，控制電磁操作壓力控制閥，于是在相應(yīng)的制動液缸中建立目標(biāo)液壓。電機可控制成比最高目標(biāo)壓力高出適當(dāng)量。在這種情況下，同樣可控制用于目標(biāo)壓力為最高的制動液缸的壓力控制閥。因此，這種設(shè)計確保了制動液缸壓力控制的較高精度。
(18)根據(jù)模式(1)-(17)任何一個所述的液壓控制裝置，其特征在于多個制動液缸經(jīng)過相應(yīng)的分支通道與泵裝置連通，以使多個制動液缸彼此并聯(lián)連接，在多個減壓通道的每個中均安裝有電磁操作壓力控制閥，減壓通道分別把分支通道與低壓力源連通，液壓控制裝置還包括安裝在泵裝置和連接到減壓通道的相應(yīng)一個的連接點之間的分支通道一部分的泵截止閥，泵截止閥具有液流通過狀態(tài)和液流截止?fàn)顟B(tài)，該液流通過狀態(tài)用于使從泵中排放的加壓液流進入到所述制動液缸對應(yīng)的一個中，液流截止?fàn)顟B(tài)用于使加壓液流避免進入到制動液缸對應(yīng)的一個中，所述控制器包括泵截止閥控制裝置，當(dāng)在制動液缸組中至少一個液缸中液壓的目標(biāo)值的減小率比預(yù)定減壓閾值高時，并當(dāng)制動液缸組中另一個液缸中液壓的目標(biāo)值的變化率與預(yù)定減壓閾值相比為液壓增加時，該泵截止閥裝置用于把泵截止閥放置在截流狀態(tài)。
在根據(jù)上述模式(18)所述的液壓控制裝置中，處于使液流通過狀態(tài)的泵截止閥用作相應(yīng)于上述模式(16)描述的限流裝置。當(dāng)泵截止閥處于使液流通過的狀態(tài)時，在相應(yīng)制動液缸中的液壓可通過控制提供在相應(yīng)的電磁操作控制閥上的電流來減小。于是，在各自制動液缸中的液壓可彼此單獨地控制。
當(dāng)在其中一個制動液缸中的液壓目標(biāo)值的減小率比預(yù)定減壓閾值高時，相應(yīng)的泵截止閥變?yōu)橐毫鹘刂範(fàn)顟B(tài)，控制提供在相應(yīng)的電磁操作壓力控制閥上的電能，以減小討論中的制動液缸中的液壓。雖然在制動液缸中的液壓可減小，甚至是在相應(yīng)的泵截止閥處于使液流通過狀態(tài)時，但是很難以足夠高的速率減小制動液缸中的液壓，也就是說，沒有延遲?？紤]到這個缺點，為使制動液缸中液壓減小更容易，泵截止閥處于液流截止?fàn)顟B(tài)以截止液流從泵裝置流入到制動液缸中，這樣可減小了在制動液缸壓力減小中的延遲。由于不需要泵截止閥來控制制動液缸的壓力，于是它可以是電磁操作截止閥。
當(dāng)至少一個制動液缸中的液壓保持恒定時，需要使至少一個制動液缸與泵裝置和低壓力源分開。為了使制動液缸壓力恒定，需要避免使液流流入到制動液缸中，以及從制動液缸中流出。因此，泵截止閥和電磁操作壓力控制閥均處于液流截止?fàn)顟B(tài)。
(19)根據(jù)上述模式(1)-(18)任何一個所述的液壓控制裝置，其特征在于泵裝置包括低壓泵和與低壓泵相比具有較高排放壓力和較低排放流速的高壓泵。
使用低壓泵和高壓泵可使泵裝置的總排放流速和壓力在相對較寬的范圍內(nèi)得到控制，其中這兩個泵具有相對小的重量和尺寸。
(20)根據(jù)上述模式(1)所述的液壓控制裝置，其特征在于電磁操作的壓力控制閥包括電磁操作的座閥和電磁力發(fā)生裝置，該座閥具有閥座、可移動地座合或離開所述閥座的閥件；電磁力發(fā)生裝置用于根據(jù)施加的電能而產(chǎn)生電磁驅(qū)動力，于是電磁驅(qū)動力在第一方向上作用在閥件上，使閥件移動座合到閥座上，座閥是這樣設(shè)計的，基于低壓源和制動液缸之間液壓差的壓差力以與第一方向相對的第二方向作用在閥件上，其特征在于控制器還包括電能控制裝置，當(dāng)座閥的閥件保持座合到閥座上時，根據(jù)制動液缸中液壓，該電能控制裝置用于控制提供到電磁力發(fā)生裝置上的電能。
(21)根據(jù)上述模式(1)所述的液壓控制裝置，其特征在于電磁操作壓力控制閥包括電磁操作的座閥和電磁力發(fā)生裝置，該座閥具有閥座、可移動地座合到閥座并可從閥座上離開的閥件；電磁力發(fā)生裝置用于根據(jù)提供的電能產(chǎn)生電磁驅(qū)動力，于是電磁驅(qū)動力以第一方向作用在閥件上，使閥件移動座合到閥座上，座閥的結(jié)構(gòu)是這樣的，它可使基于低壓力源和制動液缸液壓之間的差的壓差力以相對于第一方向的第二方向作用在閥件上，其特征在于控制器還包括緩慢能量增加裝置，當(dāng)座閥的閥件座合到閥座上時，該裝置用于使提供到所述電磁力發(fā)生裝置上的電能緩慢增加。
本發(fā)明還提供(22)一種用于控制制動液缸中工作液體的壓力的液壓控制裝置，該裝置包括壓力保持裝置和壓力保持條件放松裝置，當(dāng)滿足預(yù)定壓力保持條件時，壓力保持裝置用于保持制動液缸中的壓力；當(dāng)預(yù)測到液壓控制裝置的操作者需要連續(xù)保持制動液缸中的液壓時，壓力保持條件放松裝置用于對預(yù)定壓力保持條件放松。
壓力保持條件放松裝置可包括用于預(yù)測液壓控制裝置的操作者需要連續(xù)保持制動液缸壓力的預(yù)測裝置。當(dāng)汽車靜止或當(dāng)制動液缸壓力的目標(biāo)值的變化率相對較低時，可以預(yù)測到裝置的操作者需要連續(xù)保持制動液缸壓力。在這種情況下，壓力保持條件如上述相應(yīng)于上述模式(7)到(11)那樣可變寬松。
如上述模式(1)所述的，本液壓控制裝置可通過控制泵裝置的電機增加制動液缸的壓力，通過控制提供到電磁操作減壓控制閥上的電能而減小制動液缸壓力。液壓控制裝置還通過控制提供到電磁操作增壓閥上的電能以及同時控制泵裝置來增加制動液缸壓力。液壓控制裝置可通過控制泵裝置的增壓泵來增加制動液缸壓力，通過控制泵裝置的減壓泵來減小制動液缸壓力。液壓控制裝置包括電磁操作增壓控制截止閥和電磁操作減壓控制截止閥。
(23)一種用于控制制動液缸中工作液體壓力的液壓控制裝置，該裝置包括用于存儲從制動液缸中排放的液體的低壓力源；位于低壓力源和制動液缸之間的電磁操作壓力控制閥；以及控制器，該控制器用于控制提供在電磁操作壓力控制閥上的電能，其特征在于電磁操作壓力控制閥包括電磁操作的座閥和電磁力發(fā)生裝置，該座閥具有閥座、可移動地座合到閥座并可從閥座上離開的閥件；該電磁力發(fā)生裝置用于根據(jù)提供的電能產(chǎn)生電磁驅(qū)動力，于是電磁驅(qū)動力以第一方向作用在閥件上，使閥件移動座合到閥座上，座閥的結(jié)構(gòu)是這樣的，它可使基于低壓力源和制動液缸液壓之間的差的壓差力以相對于第一方向的第二方向作用在閥件上，其特征在于控制器還包括電能控制裝置，當(dāng)座閥的閥件保持座合到閥座上時，該裝置用于根據(jù)制動液缸中的液壓控制提供到電磁力發(fā)生裝置上的電能。
根據(jù)上述模式(23)中的液壓控制裝置中的電磁操作壓力控制閥為常開閥，該閥在沒有電能提供時處于打開狀態(tài)。當(dāng)由于壓力控制閥上電能的提供而產(chǎn)生的電磁驅(qū)動力比壓差力大時，壓力控制閥變?yōu)殛P(guān)閉狀態(tài)，其中閥件座合到其閥座上。壓差力由如貯液池的低壓力源的液壓和制動液缸液壓之間的壓力差而產(chǎn)生的。由于在低壓力源中的液壓可認(rèn)為近似等于空氣壓力，于是壓差力相對應(yīng)于制動液缸壓力。為了保持閥件座合到閥座上，在壓力控制閥上提供最大電能不是必須的。也就是說，只要由于電能的提供而產(chǎn)生的電磁驅(qū)動力比壓差力大時，閥件可保持座合到閥座上。于是，壓力控制閥可通過根據(jù)制動液缸壓力控制電能而保持在閉合狀態(tài)。在這種設(shè)計中，由壓力控制閥需要消耗的電能量比在其中最大電能提供到壓力控制閥使其保持關(guān)閉狀態(tài)的設(shè)計中的電能消耗量小。
提供到電磁操作控制閥上的電能可隨著制動液缸壓力的變化而變化，或以預(yù)定值保持恒定，例如，該預(yù)定值為在防鎖定方式中，控制用于制動汽車輪的制動液缸中液壓的防鎖定制動壓力控制操作開始時的值。甚至當(dāng)電能以適當(dāng)值保持恒定時，該適當(dāng)值由在制動液缸壓力控制過程中給定時間點上車輪制動液缸壓力確定，可使電能的需要量比當(dāng)最大電能提供到壓力控制閥上時的小?？刂齐娔苁怪S著制動液缸壓力的變化而變化，電能可連續(xù)或階段性地改變。
電磁操作壓力控制閥包括偏壓裝置，該偏壓裝置用于把閥件在上述第二方向偏壓，該第二方向為使閥件從閥座上離開的方向。在此時，為了使壓力控制閥保持在關(guān)閉狀態(tài)，需要電磁驅(qū)動力比壓差力和偏壓裝置的偏壓力的合力要大。然而，由于偏壓力僅僅用于使閥件保持從閥座上離開，以及因此被認(rèn)為很小，于是可忽略偏壓力。
(24)根據(jù)上述模式(23)所述的液壓控制裝置，其特征在于電能控制裝置控制提供到電磁力發(fā)生裝置上的電能，以使電磁驅(qū)動力比壓差力大。
當(dāng)電磁驅(qū)動力比壓差力大時，閥件可以高穩(wěn)定性與閥座保持座合。
(25) 根據(jù)上述模式(23)或(24)所述的液壓控制裝置，其特征在于電能控制裝置控制提供到電磁力發(fā)生裝置上的電能，以使電磁驅(qū)動力比壓差力大至少預(yù)定臨界值。
當(dāng)電磁驅(qū)動力Fs比壓差力Fp大至少預(yù)定的臨界值Fr時(其中Fs＞Fp+Fr)，閥件可穩(wěn)定地保持座合到閥座上，同時確保了電能需要消耗量的明顯減小。例如，可根據(jù)液壓增加的最大速度和使閥件座合到閥座上需要的力來確定臨界值Fr，這些將在下面詳細(xì)描述。臨界值Fr可為恒定的或可變的。例如，臨界值Fr為與壓差力Fp成正比例變化的變量。這種設(shè)計可合理的，因為當(dāng)壓差力和電磁驅(qū)動力增加時，壓差力和電磁驅(qū)動力的探測誤差和控制誤差的絕對值也增加。
(26)根據(jù)上述模式(25)所述的液壓控制裝置，其特征在于臨界值由在電磁操作壓力控制裝置中至少液壓增加的最大速度來確定。
當(dāng)目前的由電磁操作控制閥控制的液壓為Pn，在當(dāng)前時間之后的給定時間ΔT的液壓Pn+1不會超過液壓Pn和最大增壓量ΔP＝α·ΔT(液壓以最大增壓速度α增加的量)的總和。即，Pn+1≤Pn+α·ΔT。這樣，電磁力發(fā)生裝置的閥件可通過控制或改變提供到電磁力發(fā)生裝置上的電能而保持座合到閥座上一段時間ΔT，以使電磁驅(qū)動力Fs等于或大于相應(yīng)于液壓(Pn+α·ΔT)的壓差力FP(Pn+α·ΔT)。在這種情況下，臨界值Fr等于或大于相應(yīng)于最大增壓量(ΔP＝α·ΔT)的壓差力Fp(ΔP)。
最大增壓速度α由液壓源的最大液壓、經(jīng)過連通液壓源和制動液缸的液道的液流阻力以及如果在液道中裝有電磁操作增壓控制閥那么經(jīng)過其中的液流的最大橫截面來確定。液流阻力和經(jīng)過增壓控制閥的液流的最大橫截面由液道和增壓控制閥的結(jié)構(gòu)特性來確定。液壓源包括泵，液壓源的最大液壓為泵的最大排放壓力。于是，電磁操作壓力控制閥的最大增壓速度α可根據(jù)上述因素來計算。另外，在確定最大增壓速度中可考慮工作液體的溫度。當(dāng)液體的溫度增加時，液體的粘度降低，而增壓速度增加?？赏ㄟ^實驗來最大增壓速度。液壓源包括控制液缸，該液缸由制動操作件來操作，以產(chǎn)生加壓液體，該液體的壓力對應(yīng)于作用在制動操作件上的操作力，另一方面，當(dāng)制動操作件以期望的最高速度操作時，電磁操作壓力控制閥的最大增壓速度與控制液缸中液壓增加的速度成正比。
如上所述，最大增壓速度為液壓在包括本液壓控制裝置的制動系統(tǒng)中增加的最大速度。然而，最大壓力增加速度可為液壓在目前控制時刻或在目前控制循環(huán)中增加的最大速度，例如，該速度可通過經(jīng)過增壓控制閥液流的橫截面和在當(dāng)前控制時刻液壓源中的液壓來獲得。
由壓力控制閥的最大增壓速度α確定的最大增壓量ΔP可隨著控制循環(huán)時間而變化。如果最大壓力增加量ΔP額外大，就削弱了減小電能消耗需要量的優(yōu)點。如果量ΔP額外小，閥件不能以高穩(wěn)定性保持座合在閥座上。因此，最大增壓量ΔP的上限大約為液壓源中液壓的2％、1％或0.5％，而下限大約為液壓源中液壓的0.1％、0.2％或0.3％。
(27)根據(jù)上述模式(25)或(26)的液壓控制裝置，其特征在于臨界值由至少用于使閥件座合到閥座上的力來確定。
當(dāng)電磁驅(qū)動力恰好等于壓差力時，電磁力發(fā)生裝置的閥件座合到閥座上。在這種情況下，在理論上工作液體不會經(jīng)過電磁操作壓力控制閥而流動。然而，實際上，由于閥件和閥座的接觸表面的尺寸誤差和結(jié)構(gòu)誤差，在閥件和閥座之間存在著細(xì)小的局部間隙。結(jié)果，壓力控制閥會有少量的工作液體泄漏。通過使閥件座合到閥座上而產(chǎn)生的閥件和閥座的彈性變形，可減小上述細(xì)小的間隙量，可減小液體泄漏量。因此，如果電磁驅(qū)動力Fs比壓差力Fp大臨界值，該臨界值等于需要產(chǎn)生閥件和閥座的彈性變形足夠使液體泄漏量減小到容許范圍內(nèi)的需要力Fa，那么液體泄漏量可減小到實際容許范圍，其中制動液缸中液壓的控制精度可滿足要求。需要的力Fa由下列因素來確定圓度值和其它尺寸和結(jié)構(gòu)精度、表面光潔度(粗糙度)、材料的彈性模量以及閥件和閥座的其它因素。如圖25的圖象所示，操作行程S和液體泄漏量ε以及電磁驅(qū)動力Fs(力Fa)之間的關(guān)系可通過計算或?qū)嶒瀬慝@得。根據(jù)這些已知的關(guān)系，可獲得力Fa＝Fs*-Fso，該力為使閥件座合到閥座上的力，用以把泄漏量減小到容許值ε*。容許值ε*可為預(yù)定的常量，或者為隨著制動液缸中的液壓目標(biāo)值變化的變量。該力Fa為使閥件座合到閥座上需要的力的實例。
(28)根據(jù)上述模式(25)-(27)任何一個所述的液壓控制裝置，其特征在于臨界值由至少經(jīng)過閥件和閥座接觸表面之間的間隙的工作液體泄漏量來確定。
如上所述，當(dāng)使閥件座合到閥座上的力增加時，經(jīng)過閥件和閥座的接觸表面之間間隙的工作液體的泄漏量減小。在控制制動液缸的液壓中，需要減小液體的泄漏量。然而，液體泄漏量不必為零，只要產(chǎn)生的液體泄漏量減小到容許值。當(dāng)該容許的泄漏量增加時，使閥件座合到閥座上需要的力減小，因此減小了需要的電能消耗量。
(29)根據(jù)上述模式(23)或(24)所述的液壓控制裝置，其特征在于電能控制裝置包括用于控制提供到電磁力發(fā)生裝置上的電能的裝置，以使電磁驅(qū)動力比壓差力大臨界值，該臨界值由電磁操作壓力控制閥中的液壓增加的最大速度和使閥件座合到閥座上需要的力的至少其中一個來確定。
在根據(jù)上述模式(29)的裝置中，控制提供到電磁操作座閥的電磁力發(fā)生裝置上的電能，以使產(chǎn)生的電磁驅(qū)動力比壓差力大預(yù)定的臨界值。
(30)根據(jù)上述模式(23)-(29)的任何一個所述的液壓控制裝置，其特征在于電能控制裝置還根據(jù)經(jīng)過電磁操作座閥的工作液流的溫度來控制提供在電磁力發(fā)生裝置上的電能。
在根據(jù)上述模式(30)所述的液壓控制裝置中，其中在控制提供在電磁力發(fā)生裝置上的電能時要考慮經(jīng)過電磁操作的座閥的工作液流的溫度，與不考慮液體溫度的液壓控制裝置中的相比，制動液缸中液壓的控制精度受液體溫度變化的影響更小。如本發(fā)明的最佳實施例詳細(xì)描述的，根據(jù)公式(8)(將在后面描述)，根據(jù)密度ρ、液體的壓縮系數(shù)(體積變化系數(shù))β和流速系數(shù)C、經(jīng)過座閥的壓差ΔP和制動液缸中液壓的目標(biāo)值的變化率dP/dt來確定以電流i形式存在的電能。壓差ΔP為制動液缸中的液壓和低壓力源(貯液池)的液壓之間的差。由于貯液池中的液壓始終等于空氣壓力，壓差ΔP可認(rèn)為基本上等于制動液缸中的液壓。工作液體的密度ρ和壓縮系數(shù)β由液體的溫度來確定。這樣，根據(jù)公式(8)確定的電流i反映的液體的溫度。
(31)一種用于控制制動液缸中工作液體壓力的液壓控制裝置，該裝置包括用于存儲從制動液缸中排放的液體的低壓力源；位于低壓力源和制動液缸之間的電磁操作壓力控制閥；以及控制器，該控制器用于控制提供在電磁壓力控制閥上的電能，其特征在于電磁操作壓力控制閥包括電磁操作的座閥和電磁力發(fā)生裝置，該座閥具有閥座、可移動地座合到閥座并可從閥座上離開的閥件；該電磁力發(fā)生裝置用于根據(jù)提供的電能產(chǎn)生電磁驅(qū)動力，于是電磁驅(qū)動力以第一方向作用在閥件上，該第一方向為使閥件移動座合到閥座上的方向，座閥的結(jié)構(gòu)是這樣的，它可使基于低壓力源和制動液缸的液壓之間的差的壓差力以相對于第一方向的第二方向作用在閥件上，其特征在于控制器還包括能量緩慢增加裝置，當(dāng)座閥的閥件座合到閥座上時，該裝置用于使提供到電磁力發(fā)生裝置上的電能緩慢地增加。
當(dāng)閥件需要座合到閥座上時，提供到電磁力發(fā)生裝置上的電能相對快速增加，于是電磁驅(qū)動力快速地增加到可足夠使閥件穩(wěn)定地座合到閥座上的值。在根據(jù)上述模式(28)的液壓控制裝置中，電能緩慢地增加，于是閥件座合到閥座上的速度足夠低，以減小閥件與閥座的碰撞和座合的噪音。本設(shè)計具有另外的優(yōu)點是，增加了電磁操作壓力控制閥的座閥耐久性。另外，減小了壓力控制閥的電能消耗量?？商峁┥鲜鰞?yōu)點的能量緩慢增加裝置可認(rèn)為是減小閥件座合到閥座上速度的裝置、減小閥件座合到閥座上座合噪音的裝置、減小閥件座合到閥座上的碰撞的裝置以及確保了閥件緩慢或輕輕座合到閥座上的裝置。
在按照在本液壓控制裝置中的電磁操作壓力控制閥中，壓差力以使閥件離開閥座的方向作用在閥件上，而由電磁力發(fā)生裝置產(chǎn)生的電磁驅(qū)動力以使閥件向閥座移動的方向作用在閥件上。為了使閥件座合到閥座上，電磁驅(qū)動力必須比壓差力大。然而，特別大的電磁驅(qū)動力會產(chǎn)生一個問題，如閥件座合到閥座上的特別大的速度。這些問題可通過控制電能來解決，于是電磁驅(qū)動力只比壓差力稍大。然而，對精確控制電磁驅(qū)動力的電能的控制是很困難的。如果電磁驅(qū)動力比壓差力小，那么閥件不能座合到到閥座上。根據(jù)上述模式(28)，電能緩慢地增加以緩慢增加電磁驅(qū)動力。這種設(shè)計提高了閥座合到閥座上的穩(wěn)定程度，同時避免了閥件座合到閥座上的額外高的速度。當(dāng)壓差力為零時，同樣電磁驅(qū)動力的緩慢增加有效地避免了閥件的額外高的座合速度。
當(dāng)與閥座分開的閥件需要座合到閥座上時，驅(qū)動上述模式(28)中提供的電能緩慢增加裝置。當(dāng)需要驅(qū)動制動液缸以提供制動效應(yīng)時，此時制動液缸中的液壓沒有得到控制(也就是說，當(dāng)電磁操作減壓控制閥處于打開狀態(tài)時)，該減壓控制閥必須得到控制以控制制動液缸中的液壓。例如，當(dāng)制動液缸壓力增加，此時制動液缸壓力沒有得到控制時，驅(qū)動電能緩慢增加裝置，也就是說，此時制動液缸沒有工作，或當(dāng)制動液缸壓力減小后制動液缸壓力增加，或當(dāng)制動壓力減小后制動液缸壓力在保持恒定。該電能緩慢增加裝置包括當(dāng)驅(qū)動制動液缸開始制動操作時用于緩慢增加電能的裝置、在增加制動液缸壓力操作開始后立即緩慢增加電能的裝置以及在減小制動液缸壓力操作結(jié)束后立即緩慢增加電能的裝置。
緩慢能量增加裝置可用于以預(yù)定固定方式緩慢增加電能，或以隨著制動液缸壓力變化而變化的方式，例如以相應(yīng)于后面的本發(fā)明模式(32)或(33)描述的方式緩慢增加電能。通過緩慢能量增加裝置的電能增加速率可在該裝置操作過程中保持恒定，或隨需要而變化。其中電能在增加制動液缸壓力操作開始后立即緩慢增加的方式可與其中電能在減小制動液缸壓力的操作結(jié)束后立即緩慢增加的方式相同或不同。在后面的情況下，與當(dāng)電能在增加制動液缸壓力操作開始后立即緩慢增加時相比，電能的增加速率要高。
(32) 根據(jù)上述模式(31)所述的液壓控制裝置，其特征在于緩慢能量增加裝置以相應(yīng)于制動液缸中液壓增加速度最大的速率來增加提供在電磁力發(fā)生裝置上的電能。
嚴(yán)格來說，制動液缸中的液壓的增加的最大速度為電磁操作壓力控制閥中液壓增加的最大速度。通過以相應(yīng)于制動液缸中液壓增加的最大速度增加電能，閥件可緩慢地座合到閥座上，此時避免了增加制動液缸壓力操作的延遲。電能可以相應(yīng)于最大壓力增加速度和適當(dāng)?shù)呐R界值之和的速率增加。
(33)根據(jù)上述模式(31)或(32)所述的液壓控制裝置，其特征在于根據(jù)在所述制動液缸中的液壓和減速系數(shù)，能量緩慢增加裝置增加提供到電磁力發(fā)生裝置上的電能。
減速系數(shù)γ為減小閥件座合到閥座上速度的系數(shù)。例如，減速系數(shù)γ為(1-1/2t)，當(dāng)時間增加時，該系數(shù)從“0”增加到“1”。如下面相應(yīng)于本發(fā)明最佳實施例所述，控制提供到電磁力發(fā)生裝置上的電能，以使產(chǎn)生的電磁驅(qū)動力Fs等于Fs’，F(xiàn)s’為在上述模式(23)-(31)任何一個中的裝置產(chǎn)生的電磁驅(qū)動力和減速系數(shù)γ或該減速系數(shù)γ倒數(shù)(1/γ)的乘積。即Fs’＝Fs·(1-1/2t)，或Fs’＝Fs/(1-1/2t)?；蛘?，控制電能以使產(chǎn)生的電磁驅(qū)動力Fs等于Fs’，F(xiàn)s’為相應(yīng)于目標(biāo)制動液缸壓力的壓差力Fp(Pref)和減速系數(shù)γ或該減速系數(shù)γ倒數(shù)(1/γ)的乘積。即Fs’＝Fp(Pref)·(1-1/2t)，或Fs’＝Fp(Pref)/(1-1/2t)。產(chǎn)生的電磁驅(qū)動力Fs’等于Fs和減速系數(shù)γ倒數(shù)(1/γ)的乘積，在電能控制開始后，力Fs’比力Fs或壓差力Fp(Pref)相對較大，當(dāng)時間增加時，力Fs’接近Fs或Fp(Pref)。時間t可由下列公式來表達(dá)t＝T0+ΔTn在上述公式中，“T0”、“ΔT”和“n”分別表示控制開始時間，控制循環(huán)時間和控制循環(huán)次數(shù)。
(34)根據(jù)上述模式(31)-(33)任何一個所述的液壓控制裝置，還包括增壓裝置，當(dāng)增加制動液缸液壓的預(yù)定條件滿足時，該增壓裝置用于增加制動液缸中的液壓，其特征在于緩慢能量增加裝置包括初始能量提供裝置，在條件滿足之前，根據(jù)指示所述條件將要滿足的信號，該初始電能提供裝置用于把電能提供到電磁力發(fā)生裝置上。
當(dāng)進行制動液缸壓力增加的預(yù)定條件滿足時，可緩慢增加提供到電磁力發(fā)生裝置上的電能。然而，在這種情況下，工作液體有可能從制動液缸中經(jīng)過電磁操作壓力控制閥(座閥)排放到低壓力源，電磁操作壓力控制閥并沒有完全打開。因此，制動液缸壓力的增加可被延遲。根據(jù)本發(fā)明的上述模式(34)，在滿足上述條件之前，更確切地說，當(dāng)檢測到指示條件將要滿足的信號時，可使提供的電能緩慢地增加在壓力控制閥的電磁力發(fā)生裝置上。這種設(shè)計減小了或杜絕了制動液缸壓力的延遲增加，提高了壓力控制閥對開始制動液缸壓力增加命令的響應(yīng)能力。而且，本設(shè)計允許在預(yù)定條件滿足時比初始提供電能時更緩慢地增加電能。因此，可降低閥件座合到閥座上的速度，于是減小了壓力控制閥的工作噪音，提高了閥的耐久性。
由適當(dāng)?shù)奶綔y裝置探測指示在不久的將來要滿足增加制動液缸壓力的預(yù)定條件的信號。預(yù)定條件為制動操作件的操作條件，該探測裝置用于探測制動操作件的釋放。當(dāng)滿足了進行牽引控制或汽車穩(wěn)定制動控制時，也就滿足了預(yù)定條件，探測裝置可用于探測預(yù)定條件，該預(yù)定條件在開始牽引控制或汽車穩(wěn)定性制動控制條件滿足之前得到滿足。在正常的制動壓力控制、防鎖定制動壓力控制、牽引控制或汽車穩(wěn)定制動控制過程中，探測裝置可用于探測指示壓力控制模式從壓力減小模式變換到壓力保持模式或增加模式的信號。進行正常制動壓力控制的裝置可用于控制制動液缸中的液壓，于是由制動液缸帶來的制動效應(yīng)對應(yīng)于制動操作件的操作量。當(dāng)液壓控制裝置用于汽車時，可控制制動液缸壓力，于是驅(qū)動制動液缸而獲得的汽車的減速可符合由制動操作件的操作量代表的汽車駕駛員的愿望。
在進行制動液缸壓力增加的預(yù)定條件滿足之前，初始能量提供裝置不需要去完成閥件座合到閥座上。換句話說，初始能量提供裝置可用于至少產(chǎn)生閥件朝閥座的移動，于是在預(yù)定條件滿足后，在較短時間內(nèi)，閥件可以較低的速度座合到閥座上。在這種情況下，同樣可減小制動液缸壓力增加的延遲。當(dāng)開始提供電能給電磁驅(qū)動力發(fā)生裝置時，同時制動液缸壓力大約等于空氣壓力，壓差力為零，于是閥件可通過相對較小的電磁驅(qū)動力移動并座合到閥座上，甚至在偏壓力以與作用在閥件的電磁驅(qū)動力方向相反的方向作用在閥件上時。
從上述解釋可以理解，初始能量提供裝置起到減小制動液缸壓力延遲增加的作用。
(35)根據(jù)上述模式(34)所述的液壓控制裝置，其特征在于電能控制裝置包括電能提供終止裝置，在預(yù)定條件沒有滿足而進行電能提供之后，經(jīng)過預(yù)定時間時，該電能提供終止裝置用于終止通過初始電能提供裝置對電磁力發(fā)生裝置上的電能提供。
當(dāng)制動液缸沒有驅(qū)動，開始電能提供時，當(dāng)沒有滿足預(yù)定條件，也就是說，沒有進行增加制動液缸壓力的操作，經(jīng)過預(yù)定時間時，就需要終止電能的提供。連續(xù)提供電能較長時間則會導(dǎo)致在電磁操作壓力控制閥(例如減壓控制閥)長時間保持關(guān)閉狀態(tài)。雖然壓力控制閥的連續(xù)關(guān)閉本身不會產(chǎn)生問題，但是電能連續(xù)地提供到電磁力發(fā)生裝置會使壓力控制閥元件以及工作液體的溫度升高，導(dǎo)致制動液缸液壓的增加以及制動滯后的危險，還會導(dǎo)致電能的不必要消耗。在這方面，在沒有進行增加制動液缸壓力的操作時，需要終止電能的長時間提供。電能提供終止裝置可滿足這個需要。上述的預(yù)定時間可認(rèn)為是通過初始電能提供裝置把電能提供到電磁力發(fā)生裝置過程中經(jīng)歷的時間。
(36)根據(jù)上述模式(34)或(35)的液壓控制裝置，其特征在于壓力增加裝置包括液壓源和電磁操作增壓控制閥，該控制閥位于液壓源和制動液缸之間，其特征在于控制器包括用于控制電能提供到電磁操作增壓控制閥上以增加制動液缸中液壓的裝置。
(37)根據(jù)上述模式(31)、(32)和(33)中任何一個的液壓控制裝置，其特征在于緩慢電能增加裝置包括用于使減小制動液缸中液壓的操作結(jié)束的預(yù)定條件得到滿足時，把電能提供到電磁力發(fā)生裝置上的裝置。
當(dāng)滿足了結(jié)束減小制動液缸壓力的操作的預(yù)定條件時，通過把電能提供到電磁力發(fā)生裝置上，可以減小在后面操作中的延遲，以增加制動液缸壓力。在下列過程中可滿足結(jié)束減小制動液缸壓力的操作的預(yù)定條件在正常制動壓力控制操作、防鎖定制動壓力控制操作、牽引控制操作或汽車穩(wěn)定制動控制操作過程中，或當(dāng)汽車加速元件釋放時。壓力控制閥為常開減壓控制閥，該控制閥為正常情況下處于用以使制動液缸液壓減小的狀態(tài)。于是，用于終止減小制動液缸壓力操作的預(yù)定條件是其中不再需要使壓力控制閥保持在打開狀態(tài)，即，其中壓力控制閥即將在不久的將來轉(zhuǎn)換為關(guān)閉狀態(tài)。
本發(fā)明還提供(38)一種用于控制在制動液缸中的工作液體壓力的液壓控制裝置，該裝置包括存儲液體的貯液池；電磁操作壓力控制閥和控制器，該電磁操作控制閥位于制動液缸和貯液池之間，具有使制動液缸和貯液池彼此連通的打開狀態(tài)和使制動液缸和貯液池彼此斷開的關(guān)閉狀態(tài)；控制器用于控制提供到電磁操作壓力控制閥上的電能，其特征在于當(dāng)沒有電能提供時，壓力控制閥位于打開狀態(tài)，而當(dāng)在下面的情況下可處于關(guān)閉狀態(tài)即當(dāng)包括根據(jù)提供到壓力控制閥上的電能而產(chǎn)生的電磁驅(qū)動力的閥關(guān)閉力大于閥打開力時，該閥打開力包括根據(jù)制動液缸中和貯液池之間液壓差的壓差力?？刂破靼芰靠刂蒲b置，當(dāng)壓力控制閥保持關(guān)閉狀態(tài)時，根據(jù)制動液缸中液壓，該能量控制裝置用于控制提供在壓力控制閥上的電能。
(39)根據(jù)上述模式(38)所述的液壓控制裝置，其特征在于能量控制裝置控制提供到壓力控制閥上的電能，以使閥關(guān)閉力大于閥打開力至少預(yù)定臨界值。
(40)根據(jù)上述模式(20)-(39)任何一個的液壓控制裝置，還包括包括至少一個用于為液體加壓并把該加壓液體排放到制動液缸中的泵的液壓源；以及電磁操作增壓控制閥，該閥包括(i)閥座；(ii)可移動座合到閥座并可從該閥座上離開的閥件；(iii)用于把閥件在使閥件移動座合到閥座上的第一方向偏壓的偏壓裝置；以及(iv)電磁力發(fā)生裝置，該電磁力發(fā)生裝置用于根據(jù)提供的電能產(chǎn)生電磁驅(qū)動力，于是電磁驅(qū)動力以相對于第一方向的第二方向作用在閥件上，增壓控制閥的結(jié)構(gòu)是這樣的，它可使基于液壓源和制動液缸之間的液壓差的壓差力以第二方向作用在閥件上，能量控制裝置還控制提供到電磁操作增壓控制閥上的電能。
(41)根據(jù)上述模式(40)所述的液壓控制裝置，其特征在于能量控制裝置包括用于控制提供到增壓控制閥上的電能的裝置，于是制動液缸中液壓與作用在制動操作件上的力對應(yīng)，該制動操作件由駕駛員操作以驅(qū)動制動液缸。
在上述模式(41)的裝置中，由液壓源的泵加壓的液體排放到制動液缸中，于是可驅(qū)動制動液缸。需要控制制動液缸壓力以使之與由駕駛員操作的制動操作件的操作力成正比，就象由控制液缸加壓的液體根據(jù)制動操作件的操作力提供到制動液缸中。
通過參照附圖，閱讀下面的本發(fā)明目前最佳實施例的詳細(xì)描述，可使本發(fā)明的上述和其它目的、特征、優(yōu)點以及工業(yè)意義更清楚。其中

圖1為包括本發(fā)明一個實施例的液壓控制裝置的制動系統(tǒng)示意圖；圖2為安裝在圖1制動系統(tǒng)中的電磁操作減壓控制閥的立剖圖；圖3為安裝在圖1制動系統(tǒng)中的另一個電磁操作減壓控制閥的立剖圖；圖4為根據(jù)存儲在液壓控制裝置的ROM中的程序來執(zhí)行的制動控制程序的流程圖；圖5為汽車速度和道路負(fù)載之間關(guān)系的圖象，這種關(guān)系由存儲在液壓控制裝置的ROM中的數(shù)據(jù)圖表來表示；圖6為由液壓控制裝置控制的用于泵裝置不同控制區(qū)的示意圖；圖7為在圖4流程圖中步驟S2中執(zhí)行的下坡行駛確定程序的流程圖；圖8為液壓控制裝置進行的電機裝置的泵電機預(yù)先控制實例圖；圖9A和9B為液壓控制裝置進行的泵電機控制實例圖；圖10為在圖4流程圖的步驟S11中執(zhí)行的共同液壓控制程序流程圖；圖11為液壓控制裝置進行的減壓控制閥的共同減壓控制實例圖；圖12為圖11中的共同壓力控制圖；圖13為在圖4的流程圖的步驟S12中執(zhí)行的獨立壓力控制程序流程圖；圖14為圖13的獨立壓力控制圖；圖15為在圖4流程圖的步驟S13中執(zhí)行的靜止汽車制動控制程序流程圖；圖16為根據(jù)存儲在本發(fā)明的另一個實施例的液壓控制裝置的ROM中的程序，代替圖10中程序執(zhí)行的共同液壓控制流程圖17為代替圖12中的共同液壓控制圖，該控制根據(jù)存儲在本發(fā)明另一個實施例的液壓控制裝置的ROM的程序而執(zhí)行；圖18為根據(jù)存儲在本發(fā)明再一個實施例的液壓控制裝置的ROM中的程序而執(zhí)行的電機控制程序流程圖；圖19為根據(jù)存儲在本發(fā)明的又一個實施例的液壓控制裝置中ROM中的程序，執(zhí)行圖4的流程圖中步驟S12的單獨液壓控制；圖20為包括本發(fā)明另一個實施例液壓控制裝置的制動系統(tǒng)示意圖；圖21為安裝在圖20的制動系統(tǒng)中的前輪線性閥裝置的立剖圖；圖22為安裝在圖20的制動系統(tǒng)中的后輪線性閥裝置的立剖圖；圖23A為作用于安裝在圖21的前輪線性閥裝置中的增壓控制閥和減壓控制閥的力的示意圖；圖23B為作用于安裝在圖22的后輪線性閥的減壓控制閥的力的示意圖；圖24為由圖20的液壓控制裝置的線性閥裝置建立的控制模式實例圖；圖25為表明工作行程和線性閥裝置控制閥的液體泄漏量以及和電磁力之間的關(guān)系圖象；圖26為示出了提供給減壓控制閥的電流控制實例圖象，該控制用于在圖20的液壓控制裝置中的減壓操作終止后，閥件立即緩慢座合到閥座上；圖27為由液壓控制裝置控制的預(yù)先在減壓控制閥上提供電流的實例圖象；圖28為根據(jù)存儲在液壓控制裝置的ROM中程序執(zhí)行線性閥控制程序的流程圖；圖29為在圖28流程圖的步驟S140中的線性閥裝置控制的流程圖；圖30為圖20的液壓控制裝置控制的線性閥裝置的控制實例圖；圖31為根據(jù)存儲在本發(fā)明另一個實施例的液壓控制裝置的ROM中的程序而執(zhí)行的線性閥裝置控制程序流程圖；圖32為在圖20的液壓控制裝置中的壓力增加操作開始后，立即在減壓控制閥上提供電流的控制實例圖33為在本發(fā)明的再一個實施例中增壓操作開始后，立即對電流進行控制的實例圖象；圖34為本發(fā)明再一個實施例的電流控制另一個實例圖；圖35為本發(fā)明的又一個實施例的表示用于控制提供在減壓控制閥上電流的補償系數(shù)的數(shù)據(jù)圖表，該圖表存儲在液壓控制裝置的ROM中；及圖36為本發(fā)明的又一個實施例的包括液壓控制裝置的制動系統(tǒng)的示意圖。
參見圖1，圖中示出了用于汽車的液壓操作制動系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括以制動踏板10形式存在的制動操作件和控制液缸12?？刂埔焊?2為具有兩個壓力腔室的串聯(lián)型液缸，其中之一通過液道14與制動液缸18相連，用于汽車的左前輪16，其中另一個通過液道20與制動液缸24相連，用于汽車的右前輪22。這樣，兩個前輪制動液缸18、24均與控制液缸12的相應(yīng)兩個腔室相連。
電磁操作的控制液缸截止閥26、28與相應(yīng)的兩個液道14、20相連。每個控制液缸截止閥26、28通過對其電磁線圈供電和斷電而在關(guān)閉狀態(tài)和打開狀態(tài)之間動作。當(dāng)控制了在相應(yīng)車輪制動液缸18、24中工作液體壓力時，控制液缸截止閥26、28保持在關(guān)閉狀態(tài)，其中電流加在電磁線圈上。當(dāng)沒有控制液壓時，控制液缸截止閥26、28保持在打開狀態(tài)，其中沒有電流加在電磁線圈上。于是每個截止閥26、28為常開閥，在如果有任何不正常電流出現(xiàn)時轉(zhuǎn)換為打開狀態(tài)。
本制動系統(tǒng)還包括泵裝置30，該泵裝置包括以貯液池31形式存在的低壓力源、兩個泵32，34和兩個單向閥35、36。如圖1所示，兩個泵32、34彼此并聯(lián)放置。泵32為高壓小容量齒輪泵(后面在適當(dāng)時稱作“高壓泵”)，而泵34為低壓大容量齒輪泵(后面在適當(dāng)時稱作“低壓泵”)。高壓泵32具有在每單位時間相對較高的最大排放壓力和相對較小的最大排放量，而低壓泵34具有在每單位時間相對較低的最大排放壓力和相對較大的最大排放量。高壓泵32由高壓泵電機38來操作，低壓泵34由低壓泵電機40來操作。
單向閥35可阻止低壓泵34的排放壓力作用到高壓泵32上，而單向閥36可阻止低壓泵34的排放壓力作用到低壓泵34上。另外，壓力釋放閥(圖中未示出)與高壓泵32和低壓泵34并聯(lián)，以限制泵32、34的排放壓力超過預(yù)定的最大值。從每個泵32、34排放的工作液體的壓力和流速(泵32、34的排放壓力和速度)可通過控制相應(yīng)的泵電機38、40來調(diào)節(jié)。
高壓泵和低壓泵32、34均不必須為齒輪泵。也就是說，這些泵32、34中的至少一個可以是柱塞泵。如果電磁操作截流閥代替單向閥36，那么在齒輪制動液缸18、24中的液壓可通過在相反方向操作低壓泵34來控制。
泵通道42與泵裝置30的排放端相連。泵通道42分成四個分支通道44，該分支通道其一端分別與上述用于前輪16、22的制動液缸18、24以及用于后左輪和右輪46、48的制動液缸50、52相連。于是四個車輪制動液缸18、24、50、52與泵裝置30相連，以使車輪制動液缸18、24、50、52彼此并聯(lián)。
每個泵通道的分支通道44連接有電磁操作的泵截止閥54，該閥具有把相應(yīng)車輪制動液缸連接到泵裝置30上的打開狀態(tài)和使車輪制動液缸從泵裝置30上分開的關(guān)閉狀態(tài)。每個泵截止閥54在通常情況下為打開狀態(tài)，此時該閥中沒有電流加在其電磁線圈上。減壓通道56其一端在泵截止閥54和車輪制動液缸之間的點55與用于前輪16、22的每個分支通道44相連，其另一端與控制貯液池31相連。該減壓通道56聯(lián)接有用于每個前輪制動液缸18、22的減壓控制閥58。同樣地，減壓通道60其一端在泵截止閥54和車輪制動液缸50、52之間的點59與用于后輪46的每個分支通道44相連，其另一端與控制貯液池31相連。在該減壓通道60聯(lián)接有用于每個后輪制動液缸50、52的減壓控制閥62。下面描述減壓控制閥58、62。
在本制動系統(tǒng)中，如上所述，泵通道42的四個分支通道44分別安裝有泵截止閥54，于是在車輪制動液缸18、24、50、52中的液壓可彼此單獨地控制。當(dāng)泵截止閥54處于打開狀態(tài)時，它們還可起到限流作用，于是穿過每個泵截止閥54存在著壓力差。由于電磁操作的減壓控制閥58、62位于相應(yīng)泵截止閥54的相對兩端中的靠近車輪制動液缸18、24、50、52的一端，在車輪制動液缸18、24、50、52中的液壓可彼此單獨地控制。也就是說，通過控制減壓控制閥58、62，在泵截止閥54的相對兩端中靠近車輪制動液缸18、24、50、52的一端的分支通道44部分的液壓可控制成比靠近泵裝置30的分支通道44部分的液壓較高或較低。在靠近車輪制動液缸18、24、50、52的分支通道44部分的液壓可通過控制電磁操作減壓控制閥58、62而彼此單獨地控制。
前輪制動液缸18、24與控制液缸12和泵裝置30相連，同時后輪制動液缸50、52與泵裝置30相連，但是不與控制液缸12相連?？紤]到這種布置，可由控制液缸12操作的、用于前輪制動液缸18、24的電磁操作的減壓控制閥58可適合于為常閉狀態(tài)，而一直由泵裝置30操作的、用于后輪制動液缸50、52的電磁操作的減壓控制閥62可適合于為常開狀態(tài)。因此，后輪制動液缸50、52不會受所謂的“制動阻力”或殘余制動壓力的影響，同時前輪制動液缸18、24可由控制液缸12來驅(qū)動，甚至是在不正常供電時，即在泵裝置30失效及減壓控制閥58的非正常供電時。
上述液道30連接有沖程模擬器70，該模擬器可在車輪制動液缸18、24、50、52通過關(guān)閉控制截止閥26、28而與控制液缸12脫開，同時與泵裝置30相連時，阻止制動踏板10的額外短操作沖程。沖程模擬器70可與液道14相連，或可直接與控制液缸12的壓力腔室中的至少一個相連。兩個或三個沖程模擬器70可與液道14、20和壓力腔室中的適當(dāng)一個相連。
制動系統(tǒng)包括用于探測制動踏板10的操作行程的行程傳感器71、用于探測控制液缸12中的液壓的控制液缸壓力傳感器72、用于探測泵裝置30的排放壓力的泵壓力傳感器74以及用于探測車輪制動液缸18、24、50、52中的液壓的車輪制動液缸壓力傳感器75-78。兩個沖程傳感器71和控制液缸壓力傳感器72不是必需的?？梢灾惶峁┻@兩個傳感器71、72中的一個。
如圖2所示，用于前輪制動液缸18、24的每個電磁操作減壓控制閥58包括座閥82和電磁力發(fā)生裝置84。該座閥82包括閥件90、閥座92、可隨閥件90移動的電磁移動件94和以彈簧96形式存在的彈性件，該彈簧作為在使閥件90移動座合在閥座92中的方向偏壓電磁移動件94的偏壓裝置。電磁力發(fā)生器84包括線圈100、由樹脂制成的用于容納線圈100的容納件102、第一磁路形成體104和第二磁路形成體106。通過向線圈100供電而產(chǎn)生磁場。在磁場中的磁力線的實質(zhì)部分穿過第一磁路形成體104、電磁移動件94以及移動件94和第二磁路形成體106之間的空氣間隙。
作用在電磁移動件94和第二磁路形成體106之間的磁力可通過控制加在線圈100上的電流來改變。該磁力隨著加在線圈100上的電流量的增加而增加。由于電流量和產(chǎn)生的磁力具有已知的關(guān)系，根據(jù)這種已知的關(guān)系，可通過連續(xù)地改變加在線圈100上的電流來改變偏壓電磁移動件94的力。這個力(后面稱為“電磁驅(qū)動力Fs”)在離開閥件90的方向上，即在使閥件90從閥座92離開的方向上作用在電磁移動件90上。其中電磁驅(qū)動力Fs作用在移動件94的方向是與彈簧96的偏壓力Fk作用在移動件94上的方向相反的。
如上所述，電磁驅(qū)動力Fs和彈簧96的偏壓力Fk通過減壓控制閥58中的電磁可移動件94作用在閥件90上。另外，由于座閥82的輸入端口108和輸出端口109中的液壓差而產(chǎn)生的力作用在閥件90上，該力的作用方向為使閥件90離開閥座92的方向，也就是說，在其中電磁驅(qū)動力Fs作用在閥件90的方向上。當(dāng)電磁驅(qū)動力Fs和力Fp(后面稱為“壓差力”)的合力大于彈簧96的偏壓力Fk時(其中Fs+Fp＞Fk)時，減壓控制閥58(座閥82)保持在打開狀態(tài)，其中閥件90離開閥座92。當(dāng)電磁驅(qū)動力Fs和壓差力Fp的合力小于偏壓力Fk時(其中Fs+Fp＜Fk)時，減壓控制閥58保持在關(guān)閉狀態(tài)，其中閥件90座合在閥座92。由于彈簧96的偏壓力Fk確定為比相應(yīng)于泵裝置30的最大排放壓力的壓差力Fp較大，當(dāng)電磁驅(qū)動力Fs為零時，減壓控制閥58保持在關(guān)閉狀態(tài)。也就是說，如上所述，減壓控制閥58為常閉閥。
在本制動系統(tǒng)中，持續(xù)地控制加在減壓控制閥58的線圈100上的電流，以調(diào)整相應(yīng)的前輪制動液缸18、24中的液壓。在減壓控制閥58中的輸入端口108和輸出端口109中的液壓差與車輪制動液缸18、24和控制貯液池31之間的液壓差相對應(yīng)。由于可認(rèn)為在控制貯液池31中的液壓與氣壓相等，所以壓差力Fp與車輪制動液缸18、24中的液壓對應(yīng)。壓差力Fp和電磁驅(qū)動力Fs的合力可通過控制電磁驅(qū)動力Fs來控制。這樣，車輪制動液缸18、24中的液壓可通過控制電磁驅(qū)動力Fs來控制。車輪制動液缸18、24中的液壓可通過增大電磁驅(qū)動力Fs來減小。更準(zhǔn)確地說，控制加在線圈100上的電流，于是在車輪制動液缸18、24中的實際液壓可朝確定目標(biāo)值來改變。
如圖3所示，象減壓控制閥58一樣，用于后輪制動液缸50、52的每個電磁操作減壓控制閥62包括座閥130和電磁力發(fā)生裝置132。座閥130包括閥座134、可移動座合及離開閥座134的閥件136、作為偏壓裝置偏壓閥件136從閥座134上離開的彈簧形式的彈性件138、移動閥件136的驅(qū)動件140以及電可移動件142。驅(qū)動件140、閥件136和電 磁移動件142作為整體來移動。
電磁力發(fā)生器132包括線圈144、容納線圈144的容納件145、第一磁路形成體146和固定在控制閥62的殼體上的第二磁路形成體148。當(dāng)線圈144帶電后，形成了磁力線穿過第一磁路形成體146、電磁移動件142以及在移動件142和第二磁路形成體148之間的空氣間隙的磁場。結(jié)果，電磁驅(qū)動力Fs作用在電磁移動件142上，該力的作用方向為使移動件142朝第二磁路形成體148移動的方向，于是移動件142移動而使閥件136朝閥座134移動。當(dāng)電磁驅(qū)動力Fs為零時，閥件136借助彈簧138的偏壓力Fk從閥座134移開。
當(dāng)電磁驅(qū)動力Fs比壓差力Fp和偏壓力Fk(其中Fs＜Fp+Fk)的合力小時，減壓控制閥62保持在打開狀態(tài)。由于偏壓力Fk非常小，于是可忽略不計。當(dāng)電磁驅(qū)動力Fs為零時，控制閥62保持在打開狀態(tài)。也就是說，控制閥62為常開狀態(tài)閥。當(dāng)電磁驅(qū)動力Fs大于壓差力Fp和偏壓力Fk的合力時(其中Fs＞Fp+Fk)，控制閥62保持在關(guān)閉狀態(tài)。在車輪制動液缸50、52中的液壓可通過減小電磁驅(qū)動力Fs來減小。在本實施例中，控制加在線圈144上的電流，于是在車輪制動液缸50、52中的實際液壓可朝預(yù)定目標(biāo)值來改變。
制動系統(tǒng)包括主要由計算機組成的控制裝置160，該計算機包括處理單元(PU)152、隨機存取存儲器(RAM)153、只讀存儲器(ROM)154、輸入端155和輸出端156。輸入端155用于接收上述行程傳感器71、控制液缸壓力傳感器72、泵壓力傳感器74和車輪制動液缸壓力傳感器75-78以及其它傳感器和開關(guān)的輸出信號，其它傳感器和開關(guān)例如為探測車輪16、22、46、48的轉(zhuǎn)速的車輪速度傳感器162-165、用于探測制動踏板10操作的制動開關(guān)166、用于探測加速器踏板(圖中未示出)操作量的氣門開口傳感器168、用于探測導(dǎo)向輪導(dǎo)向角的導(dǎo)向角傳感器170以及用于探測汽車側(cè)滑角速度的側(cè)滑角速度傳感器172。氣門開口傳感器168可用作探測加速器踏板操作的裝置。輸入部分155還與能源單元控制裝置174相連，該裝置用于控制汽車的能源單元，該能源單元包括驅(qū)動能源和傳輸器。
輸出端156連接到電磁操作閥26、28、54、58、62的電磁線圈的驅(qū)動電路(圖中未示出)和用于高壓泵電機38和低壓泵電機40的驅(qū)動電路176、178。ROM154存儲各種控制程序，該程序包括在圖4中流程圖所示的執(zhí)行制動控制的程序、執(zhí)行正常制動壓力控制程序的程序、執(zhí)行緊急制動控制程序的程序、執(zhí)行防鎖定制動壓力控制程序的程序、執(zhí)行汽車穩(wěn)定控制程序的程序和執(zhí)行泵電機控制程序的程序。ROM154還存儲圖5和圖6中所示的用于控制制動系統(tǒng)的各種數(shù)據(jù)表或圖。
控制裝置160根據(jù)行程傳感器71和控制液缸壓力傳感器72的輸出信號而得到作用在制動踏板10上的力。在制動踏板10操作的開始部分，由于所謂“快速填充(fast fill)”現(xiàn)象，控制液缸12中的液壓的增加或多或少有些延遲?？紤]到這種趨勢，根據(jù)行程傳感器71的輸出信號，可獲得作用在制動踏板10上的力，此時在控制液缸12中的液壓相對較低，也就是說，在控制液缸的壓力升高到預(yù)定的閥值之前。在控制液缸壓力超過該閾值后，根據(jù)控制液缸壓力傳感器71的輸出信號可獲得作用在制動踏板10上的力。如果行程傳感器71和控制液缸壓力傳感器72中的一個失效了，那么根據(jù)傳感器71、72的另一個輸出信號而獲得作用在制動踏板10上的力。
控制裝置160還可根據(jù)由相應(yīng)的輪速傳感器162、163、164、165探測的輪轉(zhuǎn)速和在探測到輪速基礎(chǔ)上獲得的估算的汽車行駛速度，獲得每個制動車輪16、22、46、48的滑移狀態(tài)?？刂蒲b置160在制動應(yīng)用中根據(jù)獲得的每個車輪滑移狀態(tài)進行防鎖定制動壓力控制。控制裝置160還可根據(jù)每單位時間估算到的汽車行駛速度的增加量，獲得汽車的實際加速度值。在本制動系統(tǒng)中，車輪速度傳感器162-165還作為獲得汽車加速度的傳感器?？刂蒲b置160根據(jù)導(dǎo)向角傳感器170和側(cè)滑速度傳感器120通過對車輪16、22、46、48中的適當(dāng)一個提供正向制動而取得對汽車的穩(wěn)定控制，來提高汽車的行駛的穩(wěn)定性。
控制裝置160可接收從能源單元控制裝置174來的指示提供到汽車上的驅(qū)動扭矩的信息。汽車的驅(qū)動能源包括內(nèi)燃機和/或電機。汽車通過發(fā)動機和電機中至少一個產(chǎn)生的總扭矩來驅(qū)動。每個驅(qū)動電路176、178包括用于控制加在相應(yīng)的高壓或低壓電機38、40上的電壓的標(biāo)稱電壓控制電路，還包括用于把最大電壓提供到泵電機38、40上的最大電壓提供電路。通常，由標(biāo)稱電壓控制電路控制的電壓提供到泵電機38、40上。當(dāng)在車輪制動液缸18、24、50、52中的需要的液壓增加速率大于預(yù)定的上限時，比用于制動系統(tǒng)中的電池的標(biāo)稱電壓更大的最大電壓通過最大電壓提供電路而提供在泵電機38、40上。驅(qū)動電路176、178的最大電壓提供電路可包括線圈、電容和如晶體管的開關(guān)元件?；蛘?，最大電壓提供電路可包括DC-DC轉(zhuǎn)換器或升壓轉(zhuǎn)換器。
下面描述如上所述結(jié)構(gòu)的本制動系統(tǒng)的操作。
當(dāng)制動踏板10壓下時，執(zhí)行正常壓力控制程序。該正常制動壓力控制程序根據(jù)作用的制動踏板10上的壓力，首先確定在車輪制動液缸18、24、50、52中液壓的目標(biāo)值(后面稱為“目標(biāo)車輪制動液缸壓力”)。該程序還控制泵電機30和減壓控制閥58、62，于是減小了目標(biāo)車輪制動液缸壓力和車輪制動液缸18、24、50、52中的液壓實際值(后面稱為“實際車輪制動液缸壓力)之間的差。在本實施例中，當(dāng)控制液缸截止閥26、28保持在關(guān)閉狀態(tài)時及當(dāng)泵截止閥54保持在打開狀態(tài)時，控制加在泵裝置30的高壓和低壓泵電機38、40上的電壓和加在減壓控制閥58、60的線圈100、144上的電流，于是在所有車輪制動液缸18、24、50、52中的液壓可以同樣方式控制。這種控制被稱為車輪制動液缸的“共同壓力控制”。
當(dāng)被制動的某個車輪16、22、46、48的滑移量相對道路表面的摩擦系數(shù)額外大時，控制裝置160開始進行防鎖定制動壓力控制程序，其特征在于確定在相應(yīng)制動液缸18、24、50、52中的液壓的目標(biāo)值，使額外滑移車輪的滑移量在最佳的范圍內(nèi)。進行防鎖定制動壓力控制程序，以控制泵裝置30以及相應(yīng)的減壓控制閥58、60和泵截止閥54，此時控制液缸截止閥26、28保持在打開狀態(tài)。當(dāng)討論的車輪制動液缸壓力迅速地減小或保持在目前的水平時，相應(yīng)的泵截止閥54保持在關(guān)閉狀態(tài)。當(dāng)車輪制動液缸壓力緩慢地減小或增加時，相應(yīng)的泵截止閥54保持在打開狀態(tài)。
當(dāng)汽車在轉(zhuǎn)動時自旋或側(cè)偏移量超過預(yù)定的閾值SVs或SVd時，控制裝置160開始進行汽車穩(wěn)定性控制程序?？稍趯?dǎo)向角傳感器170和側(cè)滑速度傳感器172的輸出信號的基礎(chǔ)上獲得汽車的自旋或側(cè)偏移量。執(zhí)行汽車穩(wěn)定控制程序，首先獲得在每個車輪制動液缸中的目標(biāo)液壓，使得適當(dāng)?shù)能囕喕蜍囕喗M被制動，以給在行駛的汽車以側(cè)滑的機會，這種側(cè)滑可有效地減小了自旋或偏航的運動。控制泵裝置30、減壓控制閥58、62和泵截止閥54，以建立目標(biāo)車輪制動液缸壓力。
當(dāng)制動踏板10的操作速度比預(yù)定的閾值大時，則開始進行緊急制動控制程序。根據(jù)制動踏板10的操作速度可獲得目標(biāo)車輪制動液缸壓力，在所有車輪制動液缸18、24、50、52中的液壓可控制成相同的目標(biāo)值。
當(dāng)減小車輪制動液缸壓力的操作結(jié)束時，控制液缸截止閥26、28返回到打開狀態(tài)，減壓控制閥58、62的線圈100、144斷電。液體從車輪制動液缸18、24中通過控制液缸截止閥26、28和控制液缸12中返回到控制貯液池31中，同時液體從車輪制動液缸50、52中通過減壓控制閥62而返回到控制貯液池31中。
在發(fā)生非正常供電時，控制液缸截止閥26、28的電磁線圈和減壓控制閥58、62的線圈100、144斷電，于是控制液缸截止閥26、28回到打開狀態(tài)，同時減壓控制閥58返回到關(guān)閉狀態(tài)，此時減壓控制閥62返回到打開狀態(tài)。在減壓控制閥58位于關(guān)閉狀態(tài)時，車輪制動液缸18、24可由從控制液缸12排放出的加壓液體驅(qū)動。雖然泵截止閥54處于打開狀態(tài)，單向閥35、36阻止了從控制液缸12(車輪制動液缸18、24)中來的液流通過泵裝置30進入到控制貯液池31中。于是，甚至在制動系統(tǒng)中出現(xiàn)非正常供電時，汽車仍然可通過由控制液缸驅(qū)動的前輪制動液缸18、22來制動。
泵裝置30根據(jù)泵電機控制程序來控制。在本實施例中，低壓泵34的排放壓力和速率可通過控制低壓泵電機40來控制在圖6中所示的區(qū)1中。在高壓泵電機38和低壓泵電機40得到控制后，高壓和低壓泵32、34的排放壓力和速率可在區(qū)2中得到控制。在區(qū)3中的泵裝置30的控制可通過把最大電壓提供在高壓和低壓泵裝置38、40中至少一個來獲得。在這種情況下，泵裝置30的排放壓力和速率可達(dá)到最大，但是很難控制。
當(dāng)根據(jù)正常制動壓力控制程序或緊急制動控制程序完成共同壓力控制時，例如根據(jù)圖6中所示的控制數(shù)據(jù)圖象，控制高壓泵電機38和低壓泵電機40中的至少一個，于是由泵壓力傳感器74探測的泵裝置30的排放壓力朝預(yù)定目標(biāo)值來變化。當(dāng)作用在制動踏板10上的力相對小時，使低壓泵電機40工作并對其進行控制。當(dāng)作用在制動踏板10上的力增加到預(yù)定的閾值時，也使高壓泵電機38工作并對其進行控制。
當(dāng)根據(jù)防鎖定制動壓力控制程序或汽車穩(wěn)定控制程序完成了“單獨壓力控制”時，控制泵裝置30的排放壓力，以使該壓力等于車輪制動液缸18、24、50、52的目標(biāo)液壓中的最高一個。這種泵裝置30的排放壓力控制可使在任何車輪制動液缸18、24、50、52中的液壓控制在目標(biāo)值。
當(dāng)需要的車輪制動液缸壓力增加速率比預(yù)定閾值較高時，為使車輪制動液缸壓力增加速率達(dá)到最大，比在制動系統(tǒng)中使用的電池標(biāo)稱電壓較高的最大電壓提供到高壓和低壓泵電機38、40上，以使每個泵32、34的排放達(dá)到最大。車輪制動液缸壓力的需要增加率由一個差值來表示，該差值通過把在最后控制循環(huán)中確定的目標(biāo)車輪制動液缸壓力從在當(dāng)前控制循環(huán)中確定的目標(biāo)車輪制動液缸壓力中減去而獲得。
根據(jù)圖4中流程圖中示出的制動控制程序來控制泵裝置30、泵截止閥54和減壓控制閥58、62。
制動控制程序從步驟S1開始進行，以確定在車輪制動液缸18、24、50、52其中任何一個中的液壓是否處于控制的過程中。這種確定是通過確定任何車輪制動液缸的目標(biāo)液壓是否比空氣壓力高。由于車輪制動液缸的目標(biāo)液壓是在上述各種控制程序如正常制動壓力控制程序中確定的，于是如果任何車輪制動液缸的目標(biāo)液壓比空氣壓力高，就可以確定在任何車輪制動液缸中的液壓得到控制。
如果在步驟S1中得到的是否定的判斷(NO)，也就是說，如果在任何車輪制動液缸中的液壓沒有得到控制，那么控制流程就進入步驟S2和S3，以確定是否在不久的將來需要在車輪制動液缸中增壓。由于在制動踏板10被壓下時，車輪制動液缸中的液壓需要增加，則進行步驟S2和S3以確定汽車是否處于制動踏板10需要被壓下的狀態(tài)。也就是說，如果當(dāng)汽車下坡行駛時，加速器踏板處于未操作或完全釋放位置時，則需要壓下制動踏板10。在這種情況下，只要實際中壓下制動踏板10，低壓泵電機40就啟動以準(zhǔn)備驅(qū)動車輪制動液缸18、24、50、52。這種設(shè)計有效地避免了延遲制動效應(yīng)。
具體地說，進行步驟S2確定汽車是否處于下坡行駛，進行步驟S3確定加速器踏板是否處于完全釋放位置。如果在步驟S2和步驟S3中均獲得的是肯定判斷(YES)，那么控制流程就進入步驟S4，其中低壓泵電機40啟動。如果在步驟S2或S3中獲得的是否定的判斷(NO)，那么控制流程進入步驟S5以重新使制動系統(tǒng)設(shè)定為初始狀態(tài)，也就是說，重新設(shè)定制動液缸截止閥26、28為打開狀態(tài)，重新設(shè)定泵截止閥54為打開狀態(tài)，使減壓控制閥58、62的線圈100、144斷電，關(guān)掉泵裝置30以及重新設(shè)定各種控制參數(shù)為初始值。在步驟S5的重新設(shè)定操作和制動系統(tǒng)開始啟動時進行的設(shè)定是相似的。
只要汽車下坡行駛，加速器踏板釋放，低壓泵電機則保持在操作狀態(tài)。當(dāng)?shù)缆繁砻姹淮_定為不是下坡道路表面時，或當(dāng)再次壓下加速器踏板時，控制流程進入步驟S5，其中低壓泵電機40關(guān)機。
根據(jù)圖7中所示的流程圖中程序執(zhí)行判定步驟S2。該程序開始于步驟S21，以根據(jù)車輪速度傳感器162-165的輸出信號來獲得汽車的預(yù)測行駛速度，并計算預(yù)測汽車行駛速度的變化率。這種變化率表示汽車的實際加速度值α。步驟S21接下來是步驟S22，可根據(jù)從能源單元控制裝置174中接收的表示汽車驅(qū)動扭矩F的信息來獲得預(yù)測的加速度值α’。根據(jù)下面公式計算預(yù)測的加速度值α’α’＝(F-F’)/M在上述公式中，“M”表示汽車的重量，如圖5中的曲線所示，“F”表示隨著汽車行駛速度V增加的道路負(fù)載。道路負(fù)載F’和汽車行駛速度V之間的預(yù)定關(guān)系由存儲在ROM154中的數(shù)據(jù)圖象來表示。根據(jù)預(yù)測的汽車行駛速度V和預(yù)定關(guān)系可確定道路負(fù)載F’。(F-F’)值表示有效的驅(qū)動扭矩，該扭矩被認(rèn)為是隨著道路負(fù)載的增加而減小，該道路負(fù)載隨著汽車行駛速度V的增加而增加。
如果實際汽車加速度α和預(yù)測值α’相等，則認(rèn)為汽車在平的道路表面上行駛。如果實際加速度值α比預(yù)測的值α’小，那么認(rèn)為汽車在上坡道路表面上行駛。如果實際加速度值α比預(yù)測的值α’大，那么認(rèn)為汽車在下坡道路表面上行駛。步驟S22接下來是步驟S23，步驟S23確定實際加速度值α是否比預(yù)測值α’大。如果在步驟S23中獲得了肯定的判定(YES)，那么控制流程進入步驟S24，從而確定汽車處于下坡行駛。當(dāng)汽車由發(fā)動機和電機兩者驅(qū)動時，根據(jù)發(fā)動機和電機的操作狀態(tài)可獲得驅(qū)動扭矩F。當(dāng)汽車由發(fā)動機或電機驅(qū)動時，根據(jù)發(fā)動機或電機的操作狀態(tài)可獲得驅(qū)動扭矩F。
如圖8的圖象中所示，在汽車下坡行駛過程中，此時加速度踏板保持在釋放狀態(tài)時，設(shè)計成低壓泵電機40啟動，使車輪制動液缸壓力在操作制動踏板10后立即迅速地增加。這種設(shè)計有效地減小了在車輪制動液缸壓力中的延遲增加。
當(dāng)在任何車輪制動液缸中的液壓得到控制后，也就是說，如果在步驟S1中得到的是肯定判定(YES)，控制流程就進入到步驟S6中，確定汽車是否處于穩(wěn)定或靜止?fàn)顟B(tài)。這種確定通過確定預(yù)測的汽車行駛速度是否比預(yù)定閾值低來進行。在多數(shù)情況下，在車輪制動液缸壓力的控制開始后，立即得到否定判定(NO)，則控制流程進入到步驟S7，讀取車輪制動液缸壓力Pref，該壓力根據(jù)適當(dāng)?shù)膲毫刂瞥绦騺泶_定，同時獲得目標(biāo)車輪制動液缸壓力Pref的變化率ΔPref。接著控制流程進入步驟S8，確定獲得的變化率ΔPref是否比預(yù)定增加率閾值高。在多數(shù)情況下，在壓下制動踏板10后，變化率Δpref立即高于預(yù)定增加率閾值。如果變化率ΔPref比閾值高，也就是說，如果在步驟S8中獲得肯定判定(YES)，控制流程進入S9，其中最大電壓(比電池的標(biāo)稱電壓要高)提供在高壓泵電機38和低壓泵電機40上，同時減壓控制閥58、62關(guān)閉。隨著最大電壓提供到泵電機38、40上，電機38、40的輸出扭矩增加，以增加泵裝置30的排放速率，則可能迅速地使車輪制動液缸壓力增加，如圖9A中的圖象所示。當(dāng)進行緊急制動時，或在操作制動踏板10后，目標(biāo)車輪制動液缸壓力Pref的變化率ΔPref比預(yù)定增加率閾值高，于是可減小了壓力增加延遲。在本實施例中，增加速率閾值確定為比在圖6的區(qū)2中獲得的最高值要高。只要變化率ΔPref比閾值高，最大電壓持續(xù)地提供在泵電機38、40上。
由于泵裝置30的排放率可通過把最大電壓加在高壓泵電機38和低壓泵電機40上而增加，車輪制動液缸壓力可以充分高的速率來增加，而不用增加電機38、40的容量。雖然泵裝置30的排放率可通過增加泵電機38、40的容量來增加，但是這樣會導(dǎo)致增加泵裝置30的制造成本?？紤]到這種情況，采用了本實施例，使得泵裝置30的排放壓力和排放率僅在需要相對高的車輪制動液缸壓力的增加速率時最大。當(dāng)泵裝置30的排放壓力和排放率在其最大時得到控制，只要車輪制動液缸壓力可以充足高的速率增加，車輪制動液缸壓力的增加速率不需要控制。這種設(shè)計可以使車輪制動液缸壓力以高于預(yù)定增加速率閾值來增加，而沒有增加泵裝置30的制造成本。
當(dāng)目標(biāo)車輪制動液缸壓力Pref的變化率ΔPref比閾值高時，步驟S7-S9用于把最大電壓提供到泵電機38、40上，最大電壓可持續(xù)提供到泵電機38、40上，直到車輪制動液缸壓力增加到了預(yù)定的水平。
當(dāng)目標(biāo)車輪制動液缸壓力的變化率ΔPref比預(yù)定的增加率閾值低時，在步驟S8中獲得否定判定(NO)，控制流程進入到步驟S10中，根據(jù)防鎖定制動壓力控制程序或汽車穩(wěn)定性控制程序來確定在每個車輪制動液缸中的液壓是否得到控制，換句話說，車輪制動液缸壓力的“單獨壓力控制”是否進行。在單獨壓力控制中，在各個車輪制動液缸18、24、50、52中的液壓是彼此單獨控制的。如果在步驟S10中獲得否定的判定(NO)，則進行“共同壓力控制”。在共同壓力控制中，在所有的車輪制動液缸18、24、50、52中液壓以同樣方式得到控制。
當(dāng)執(zhí)行共同壓力控制時，也就是說，如果在步驟S10中獲得否定的判定(NO)時，那么控制流程進入到步驟S11中，其中根據(jù)圖10的流程圖中所示的共同壓力控制程序，對所有車輪制動液缸進行共同壓力控制。圖10中的共同壓力控制程序開始于步驟S31，獲得目標(biāo)和實際車輪制動液缸壓力值之間的壓力差ΔP。接著控制流程進入到步驟S32和S33，根據(jù)和預(yù)定閾值EPS比較的壓力差ΔP，如圖11中的圖象所示，選擇壓力增加、壓力保持和壓力減小模式中的一個。當(dāng)壓力差ΔP處于相應(yīng)于壓力保持模式的范圍內(nèi)時，換句話說，當(dāng)壓力差的絕對值ΔP等于或小于閾值EPS時，即，處于圖11中所示的不敏感區(qū)時，控制流程進入到步驟S34，選擇其中車輪制動液缸壓力保持在當(dāng)前水平的壓力保持模式。當(dāng)壓力差ΔP處于相應(yīng)于壓力增加模式的范圍內(nèi)時，換句話說，壓力差ΔP大于EPS時，控制流程進入到步驟S35，選擇其中車輪制動液缸壓力增加的壓力增加模式。當(dāng)壓力差ΔP處于相應(yīng)于壓力減小模式的范圍內(nèi)時，換句話說，壓力差ΔP不大于EPS時，控制流程進入到步驟S36，選擇其中車輪制動液缸壓力減小的壓力減小模式。在共同壓力控制中，泵截止閥54保持在打開狀態(tài)。
如圖12所示，在壓力增加模式中，通過控制高壓泵電機38和低壓泵電機40中的至少一個來把泵裝置30的排放壓力控制為目標(biāo)車輪制動液缸壓力Pref，此時減壓控制閥58、62保持在關(guān)閉狀態(tài)。
如圖12所示，在壓力保持模式中，泵電機38、40關(guān)機，同時減壓控制閥58、62保持在關(guān)閉狀態(tài)。在這種壓力保持模式中，加壓液體不提供在車輪制動液缸18、24、50、52中，于是泵截止閥54不需要關(guān)閉來阻止在車輪制動液缸壓力增加。
如圖12所示，在壓力減小模式中，泵電機38、40關(guān)機，同時控制減壓控制閥58、62，使壓力差ΔP為零。
在共同壓力控制中，在壓力增加模式中，通過控制泵裝置30的排放壓力和排放速率，車輪制動液缸壓力增加；在壓力保持模式中，車輪制動液缸壓力保持，泵裝置30關(guān)機，減壓控制閥58、62保持在關(guān)閉狀態(tài)；以及在壓力減小模式中，通過控制減壓控制閥58、62，泵裝置30關(guān)閉使車輪制動液缸壓力減小。這樣，執(zhí)行共同壓力控制，通過控制泵裝置30和減壓控制閥58、62控制車輪制動液缸壓力，而沒有同時控制在傳統(tǒng)的液壓控制裝置中需要的增壓控制閥和減壓控制閥。
如上所述，在共同壓力控制中，泵截止閥54保持在打開狀態(tài)。換句話說，共同壓力控制不需要泵截止閥54。
如果進行防鎖定制動壓力控制或汽車穩(wěn)定控制時，在步驟S10中得到肯定的判定(YES)，同時控制流程進入到步驟S12，在該步驟根據(jù)圖13的流程圖示出的程序執(zhí)行單獨壓力控制。圖13中的程序開始于步驟S41，獲得車輪制動液缸18、24、50、52的目標(biāo)液壓Pref的最大值Prefmax。接著，進行步驟S42，根據(jù)車輪制動液缸18、24、50、52的最大目標(biāo)液壓值Prefmax控制泵裝置38、40中的至少一個。在單獨壓力控制中，泵裝置30保持在工作狀態(tài)。步驟S42下面為步驟S43，步驟S43確定任何車輪制動液缸的目標(biāo)壓力的變化率ΔPref是否比負(fù)的閾值低，也就是說，在任何車輪制動液缸中的液壓是否需要以比預(yù)定閾值高的速率來減小。當(dāng)在任何車輪制動液缸中的液壓需要迅速地減小時，在步驟S43中得到肯定的判定(YES)，同時控制流程進入到步驟S44和S45，關(guān)閉相應(yīng)的泵截止閥54并控制相應(yīng)的減壓控制閥58、62，使在所述的車輪制動液缸中的實際液壓減小到目標(biāo)值。在單獨壓力控制中，其中泵電機38、40中的至少一個根據(jù)最大目標(biāo)液壓Prefmax來控制，液壓減小的車輪制動液缸需要與泵裝置30斷開。因此，相應(yīng)的泵截止閥54關(guān)閉使所述的車輪制動液缸的液壓迅速減小。
當(dāng)在步驟S43中獲得否定判定(NO)時，也就是說，當(dāng)在每個車輪制動液缸中的液壓需要迅速地減小時，控制流程進入到步驟S46中，以獲得壓力差ΔP，在步驟S47和S48根據(jù)獲得的壓力差ΔP選擇壓力增加、保持和減小模式中的一個。當(dāng)壓力差ΔP處于相應(yīng)于壓力增加模式的范圍內(nèi)時，控制流程進入到步驟S49中，選擇其中相應(yīng)的泵截止閥54保持在打開狀態(tài)的壓力增加模式，如需要時對相應(yīng)的減壓控制閥58、62進行控制，于是如圖14所示，實際車輪制動液缸增加到目標(biāo)值Pref。由于泵裝置30排放具有最大目標(biāo)壓力值Prefmax的加壓液體，于是相應(yīng)的壓力控制閥58、62需要進行控制。然而控制閥58、62可保持在關(guān)閉狀態(tài)。
當(dāng)壓力差ΔP在相應(yīng)于壓力保持模式的范圍內(nèi)時，控制流程進入到步驟S50中，如圖14所示，該步驟選擇其中相應(yīng)的泵截止閥54和減壓控制閥58、62均保持在關(guān)閉狀態(tài)的壓力保持模式，阻止了液流進入到討論的車輪制動液缸中，這樣可具有高穩(wěn)定性地保持車輪制動液缸壓力。
當(dāng)壓力差ΔP在相應(yīng)于壓力慢速減小模式的范圍內(nèi)時，控制流進入到步驟S51中，選擇其中相應(yīng)的泵截止閥54打開的壓力緩慢減小模式，如圖14所示，同時控制相應(yīng)的減壓控制閥58、62，使得在討論的車輪制動液缸中的實際液壓緩慢地減小到目標(biāo)值。
如上所述，當(dāng)泵裝置30的排放壓力保持在最大目標(biāo)車輪制動液缸壓力Prefmax時，進行單獨壓力控制。因此，其壓力迅速減小的車輪制動液缸與泵裝置30分開，于是討論的車輪制動液缸壓力可以較高的速率減小，而沒有延遲壓力減小。另外，其壓力保持的車輪制動液缸與泵裝置30和控制貯液池31分開，于是討論的車輪制動液缸壓力可保持恒定。還需要注意的是，也可作為限流器的泵截止閥54允許在不同的車輪制動液缸之間具有液壓差。
當(dāng)由于驅(qū)動車輪制動液缸18、24、50、52，汽車進入停車狀態(tài)時，在步驟S6中得到肯定判定(YES)，同時控制流程進入到步驟S13，在該步驟根據(jù)在圖15的流程圖所示的靜止汽車制動控制程序執(zhí)行靜止汽車制動控制。這個程序開始于步驟S61，其中用于選擇壓力增加、保持和減小模式其中一個的閾值EPS變化到最大值EPS’，以增加不敏感區(qū)。接著，控制流程進入到步驟S62中，該步驟獲得壓力差ΔP，在步驟S63和S64中，根據(jù)壓力差ΔP，選擇壓力增加、保持和減小模式中的一個。當(dāng)壓力差ΔP在相應(yīng)于壓力保持模式的范圍內(nèi)時，控制流程進入到步驟S65中，該步驟選擇其中車輪制動液缸壓力保持在當(dāng)前水平的壓力增加模式。當(dāng)壓力差ΔP在相應(yīng)于壓力減小模式的范圍時，控制流程進入到步驟S66，其中車輪制動液缸壓力減小。當(dāng)壓力差ΔP在相應(yīng)于壓力增加模式的范圍時，控制流程進入到步驟S67中，確定車輪速度是否比閾值(該值一直為零)低，如果車輪速度不低于閾值，則控制流程進入到步驟S68中，其中車輪制動液缸壓力增加。如果車輪速度低于閾值，控制流程進入到步驟S65中，其中車輪制動液缸壓力保持在當(dāng)前的水平。
當(dāng)在步驟S67中得到否定判定(NO)時，這意味著由于某些原因，例如在遇交通信號而停止過程中，其它汽車和討論的靜止汽車的后部碰撞，而車輪轉(zhuǎn)動而制動踏板10被壓下。在這種情況下，在步驟S68中，制動力(車輪制動液缸壓力)增加。當(dāng)汽車隨著比閾值低的車輪速度停下來時，車輪制動液缸壓力保持恒定，從而當(dāng)汽車隨著壓下的制動踏板10停下時，減小了泵裝置30需要消耗的電能。
從本實施例的上面描述中可以理解，控制裝置160、控制液缸壓力傳感器72、行程傳感器71和泵壓力傳感器74彼此配合組成了控制器的主要部分，該控制器用于控制泵裝置30和減壓控制閥58、62，減壓控制閥控制在車輪制動液缸18、24、50、52中的液壓。另外，用于執(zhí)行步驟S8和S9的控制裝置160的一部分組成了電機控制器，該控制器用于控制泵裝置30的泵電機38、40。還可以理解的是，制動開關(guān)166、行程傳感器71和用于執(zhí)行正常制動壓力控制程序和緊急制動控制程序的控制裝置160的一部分配合組成了壓力增加指令裝置。另外，執(zhí)行步驟S2-S4的控制裝置的一部分組成了電機預(yù)先啟動裝置，該啟動裝置用于在增加的車輪制動液缸壓力滿足要求以前啟動泵電機38、40。電機預(yù)先啟動裝置適用于在汽車下坡行駛時啟動泵電機38、40。還需要注意的是，用于執(zhí)行步驟S44和S50的控制裝置160的一部分組成了泵截止閥控制裝置，該泵截止閥控制裝置用于控制泵截止閥54，于是避免了從泵裝置30來的液流進入到車輪制動液缸18、24、50、52中。
圖15中的靜止汽車制動控制程序增加了壓力差ΔP的閾值EPS，該壓力差用于選擇壓力增加、保持和減小模式中之一，并且當(dāng)車輪速度比預(yù)定閾值低時，即使壓力差ΔP比增加的閾值EPS’大，在步驟S65中選擇壓力保持模式。然而，步驟S65和S67可省略，于是只要壓力差ΔP比增加的閾值EPS’大時，選擇壓力增加模式。閾值EPS的增加可導(dǎo)致選擇壓力保持模式機會的增加。另外，在目標(biāo)車輪制動液缸壓力變化率ΔPref低于預(yù)定下限時，在圖4的步驟S11中的共同壓力控制可適用于選擇壓力保持模式。在這種情況下，根據(jù)本發(fā)明的第二實施例，執(zhí)行圖16的流程圖中示出的共同壓力控制程序，而取代圖10中的共同壓力控制程序。
根據(jù)本發(fā)明第二實施例的圖16的共同壓力控制程序開始于步驟S81，該步驟確定目標(biāo)車輪制動液缸壓力Pref的變化率ΔPref是否在下限RPFL(t)和上限RPFU(t)之間的預(yù)定范圍內(nèi)。如果變化率處于預(yù)定范圍內(nèi)，控制流程進入到步驟S82中，選擇壓力保持模式。如果變化率ΔPref在下限RPFL(t)和上限RPFU(t)之間的預(yù)定范圍內(nèi)，則意味著在目標(biāo)車輪制動液缸壓力Pref中的變化量僅僅是由制動踏板10的壓力中的小變化量產(chǎn)生的，而這種變化量沒有被汽車駕駛員識別。在這種情況下，根據(jù)目標(biāo)車輪制動液缸壓力中的變化而車輪制動液缸壓力不變化。在步驟S82中的壓力保持模式中，泵裝置30關(guān)閉，同時泵截止閥54保持在打開狀態(tài)，此時減壓控制閥58、62保持在打開狀態(tài)。
接著，控制流程進入到步驟S83中，該步驟確定在步驟S82中車輪制動液缸壓力開始減小之后經(jīng)過的時間Ts。如果在步驟S83中得到的是否定的判定(NO)，那么控制流程進入到步驟S84中，其中下限RPFL(t)和上限RPFU(t)保持為RPFL(1)和上限RPFU(1)。如果在步驟S83中得到的是肯定的判定(YES)，那么控制流程進入到步驟S85中，其中下限RPFL(t)和上限RPFU(t)從RPFL(1)和RPFU(1)變化為RPFL(2)和RPFU(2)。下限RPFL(2)比下限RPFL(1)較小，而上限RPFU(2)比上限RPFU(1)較大。因此，在下限RPFL(t)和上限RPFU(t)之間的范圍擴大了，同時更可能地選擇壓力保持模式了。
當(dāng)在變化率ΔPref沒有在下限RPFL(t)和上限RPFU(t)之間的預(yù)定范圍內(nèi)時，在步驟S81中得到否定的判定(NO)，控制流程進入到步驟S86中，重新設(shè)定計時器，把“t”設(shè)定為“1”，接著進入到步驟S88-S92，這些步驟和圖10中的步驟S31-S36相同。
可以理解的是，執(zhí)行步驟S81-S85的控制裝置160的一部分組成了壓力保持控制裝置，而執(zhí)行步驟S83-S85的控制裝置160的一部分組成了壓力保持條件放松裝置。
雖然在步驟S85中下限RPFL(t)和上限RPFU(t)分別減小和增加，但是在步驟S85中這些下限和上限中可以只有一個變化。在這種情況下，壓力保持模式中選擇所在的范圍也擴大了。
當(dāng)上述兩個實施例用于根據(jù)目標(biāo)車輪制動液缸壓力Pref和實際車輪制動液缸壓力之間的壓力差ΔP來選擇壓力增加模式、壓力保持模式和壓力減小模式其中之一，考慮到目標(biāo)車輪制動液缸壓力的變化率ΔPref和壓力差ΔP來選擇壓力增加、保持和減小模式中的一個。在圖17中示出了根據(jù)本發(fā)明的第三實施例裝置的實例。
在圖17的第三實施例中，當(dāng)變化率ΔPref不大于預(yù)定的閾值EPS時，即使此時壓力差ΔP大于預(yù)定閾值EPS，選擇壓力保持模式而沒有選擇壓力增加模式。另外，當(dāng)變化率ΔPref不小于預(yù)定的閾值EPS時，即使此時壓力差ΔP小于預(yù)定閾值-EPS，選擇壓力保持模式而沒有選擇壓力減小模式。這樣，本實施例比較傾向于選擇壓力保持模式，使電能消耗減小。當(dāng)汽車靜止時，可不考慮變化率ΔPref來選擇壓力控制模式。為選擇壓力增加模式和壓力減小模式可使用不同絕對值的ΔPref。
在汽車下坡行駛過程中釋放加速器踏板時，采用圖4的制動控制程序來啟動低壓泵電機40，此時當(dāng)下坡道路表面的傾斜度大于預(yù)定的上限時啟動泵電機40。道路表面的傾斜度可根據(jù)實際汽車加速度值和預(yù)測汽車加速度值之間的差來得到。當(dāng)與道路表面的傾斜度無關(guān)而釋放加速器踏板時，可啟動泵電機40?；蛘撸?dāng)滿足一定條件時可啟動泵電機40，該條件類似于滿足開始汽車穩(wěn)定控制的條件并在其之前得到滿足。例如，泵電機40可在汽車自旋或側(cè)偏移量超過預(yù)定的閾值SVs’或SVd’時啟動，該閾值SVs’或SVd’比用于開始進行汽車穩(wěn)定控制的閾值SVs或SVd要小。
當(dāng)根據(jù)正常制動壓力控制程序，在壓力保持模式或壓力減小模式中操作過程中，希望在不久的將來選擇壓力增加模式時，啟動泵電機40。在正常制動壓力控制的壓力保持模式或減小模式中，高壓泵電機38和低壓泵電機40關(guān)機。如果根據(jù)探測到的指示不久將從壓力保持或減小模式變化到壓力增加模式的征兆，低壓泵電機40啟動，那么可減小了在壓力增加操作中的延遲。例如，當(dāng)壓力差ΔP超過比上述閾值EPS小的閾值EPS*時，在不久的將來選擇壓力增加模式比較好。在這種情況下，在圖10的流程圖的步驟S34中執(zhí)行壓力差ΔP是否超過閾值EPS*的判定。
在圖4的制動控制程序中，當(dāng)目標(biāo)車輪制動液缸壓力的增加率ΔPref比預(yù)定閾值高時，比在制動系統(tǒng)中使用的電池標(biāo)稱電壓較大的最大電壓提供到高壓泵電機38和低壓泵電機40上。然而，當(dāng)指令低壓泵電機40開機時，最大電壓可只加在泵電機40上。最大電壓可持續(xù)加在泵電機40上一段預(yù)定時間，或者直到增加率ΔPref比預(yù)定值低或直到車輪制動液缸壓力增加到預(yù)定的水平時。
例如，控制裝置160可執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明第四實施例的圖18流程圖中示出的電機控制程序。該電機控制程序可在預(yù)定時間間隔內(nèi)作為中斷程序來執(zhí)行。該程序開始于步驟S101，確定MOTOR START標(biāo)志是否設(shè)定在“1”。如果在步驟S101中得到的是否定的判定(NO)，控制流程進入到步驟S102中，確定低壓泵電機40是否得到指令開機(啟動)。如果在步驟S102中得到的是肯定的判定(YES)，控制流程進入到步驟S103中，把MOTOR START標(biāo)志設(shè)定為“1”同時啟動計時器，接著步驟S104把最大電壓提供到泵電機40上。步驟S104之后是步驟S105，確定在啟動計時器后，即在最大電壓提供到泵電機40之后，預(yù)定時間是否經(jīng)過。如果在步驟S105中得到的是否定判定(NO)，控制流程返回步驟S101。在這種情況下，在步驟S101中得到肯定判定(YES)，同時控制流程進入到步驟S104和S105中。重復(fù)執(zhí)行步驟S101、S104和S105，直到在步驟S105中得到肯定判定(YES)，也就是說，直到最大電壓持續(xù)加在泵電機40上一段預(yù)定的時間。當(dāng)在步驟S105中得到肯定判定(YES)時，控制流程進入到步驟S106，重新設(shè)定MOTOR START標(biāo)志為“0”。接著，泵裝置30通過參照圖12和14來進行如上所述的控制。
當(dāng)壓力保持或減小模式變化為壓力增加模式時，在共同壓力控制中，隨著制動踏板10被壓下，指令泵電機40啟動。此時，在步驟S102中得到肯定判定(YES)，同時在步驟S104中最大電壓提供到泵電機40上，于是減小了在低壓泵電機34操作中的延遲。
另外，也可進行下面描述的設(shè)置。也就是說，當(dāng)只有低壓泵電機40開機，同時高壓電壓泵電機38關(guān)機，且此時目標(biāo)車輪制動液缸壓力Pref的增加率ΔPref比預(yù)定閾值大，則最大電壓只提供到低壓泵電機40上。當(dāng)高壓泵電機38也開機，最大電壓也同樣提供到該泵電機38上。需要注意的是，加在泵電機38和/或泵電機40上的最大電壓不需要比電池的標(biāo)稱電壓高，但是比正常提供到電機38、40上的電壓高。在這種情況下，采用了每個驅(qū)動電路176、178的最大電壓提供電路，使得比由標(biāo)稱電壓控制電路產(chǎn)生的電壓較高和比標(biāo)稱電池電壓較低的電壓能提供到泵電機38和/或泵電機40上。
圖4的制動控制程序包括用于在選擇壓力增加模式之前啟動泵電機40的步驟S2-S4和用于把最大電壓提供到泵電機38、40上的步驟S9，步驟S2-S4或步驟S9可省略。也就是說，為了減小在壓力增加操作中的延遲，可提供電機預(yù)先啟動控制(S2-S4)和電機電壓增加控制(S9)兩者中的一個。雖然圖4中的制動控制程序包括電機預(yù)先啟動控制S2-S4)、電機電壓增加控制(S9)、穩(wěn)定汽車制動控制(S13)、共同壓力控制(S11)和單獨壓力控制(S12)，然而這些控制可提供其中至少一個。如果沒有單獨壓力控制，那么可只有一個減壓控制閥為所有車輪制動液缸18、24、50、52所共用，同時泵截止閥54也就不需要了。
在圖13的單獨壓力控制中，根據(jù)四個車輪制動液缸18、24、50、52的目標(biāo)液壓Pref的最大值Prefmax來控制泵裝置30，當(dāng)為所有的車輪制動液缸18、24、50、52選擇壓力保持或減小模式時，泵裝置30可關(guān)機。
根據(jù)本發(fā)明的第五實施例，如圖19的流程圖中所示，可進行單獨壓力控制程序。該程序開始于步驟S121，在該步驟獲得壓力差ΔP，并根據(jù)和閾值比較的壓力差ΔP，為每個車輪制動液缸選擇壓力增加、保持和減小模式之一。接著控制流程進入到步驟S122，確定是否選擇了用于所有車輪制動液缸的壓力保持或減小模式。如果為一些車輪制動液缸選擇壓力控制模式，那么在步驟S122中得到否定判定(NO)，同時控制流程進入到步驟S123中，其中根據(jù)四個車輪制動液缸的目標(biāo)液壓Pref的最大值Prefmax來控制泵電機30，同時控制減壓閥58、62。如果為所有的四個車輪制動液缸選擇了壓力保持或減小模式，那么在步驟S122中得到肯定判定(YES)，同時控制流程進入到步驟S124中，其中泵電機30關(guān)機，同時控制泵截止閥54和減壓控制閥58、62，以控制車輪制動液缸壓力。如上所述，當(dāng)選擇了壓力保持模式，減壓控制閥58、62保持在關(guān)閉狀態(tài)，而當(dāng)選擇了壓力減小模式時，控制減壓控制閥58、62，泵截止閥54保持在打開狀態(tài)。
在圖19的第五實施例中，其中當(dāng)為所有的車輪制動液缸選擇了壓力保持或減小模式時，泵裝置30關(guān)機，可減小電能消耗。
可以對制動系統(tǒng)的控制進行其它變化或改型。例如，可采用不同閾值選擇壓力增加和減小模式。
在上述實施例中，泵裝置30包括高壓泵32和低壓泵34。然而，泵裝置可使用單級泵。另外，控制裝置160可設(shè)計成能進行對汽車驅(qū)動輪提供正向制動的牽引控制，從而阻止了汽車在啟動和加速時汽車的滑動。制動系統(tǒng)可不帶泵截止閥54，或用壓力增加控制閥代替泵截止閥54。下面根據(jù)本發(fā)明的其它實施例來描述，根據(jù)提供的電能可控制增壓控制閥。控制液缸12不必須是串聯(lián)型的，其中具有兩個壓力腔室。
接下來參照圖20-30，圖中描述了本發(fā)明的第六實施例。在本第六實施例中，制動系統(tǒng)包括在四個分支通道44的每一個中的電磁操作增壓控制閥179，該分支通道把泵裝置30連接到相應(yīng)的車輪制動液缸18、24、50、52上。每個電磁操作的增壓控制閥179代替了在圖1中第一實施例中采用的泵截止閥54，該增壓控制閥為常閉閥，當(dāng)沒有電流提供時處于關(guān)閉狀態(tài)。
增壓控制閥179和減壓控制閥58、62為線性電磁閥。如圖20所示，增壓控制閥179和用于前輪制動液缸18、24的減壓控制閥58組成了前輪線性閥裝置184，而增壓控制閥179和用于后輪制動液缸50、52的減壓控制閥62組成了后輪線性閥裝置186。
如果用于后輪制動液缸50、52的減壓控制閥62為常閉閥，那么這些閥62可在有電流時在后輪制動液缸50、52制動動作結(jié)束后保持在打開狀態(tài)，持續(xù)預(yù)定時間間隔以使液體從后輪制動液缸排出。在這種情況下，在預(yù)定時間間隔過后，減壓控制閥62返回到原來的關(guān)閉狀態(tài)。然而，這種設(shè)計可使加壓液體留在后輪制動液缸50、52中，即產(chǎn)生所謂的“制動阻力”。在本實施例中，常開減壓控制閥62在制動動作結(jié)束后其線圈斷電，返回到原來的打開狀態(tài)，使加壓液體完全地從后輪制動液缸50、52中排出，于是避免了否則可能發(fā)生的制動阻力。
控制液缸截止閥26、28也為常開閥，于是前輪制動液缸18、24與控制液缸12連通，為安全起見，此時這些截止閥26、28的線圈處于斷電狀態(tài)(此時前輪制動液缸26、28沒有驅(qū)動，或者此時制動系統(tǒng)供電失常)。常開控制液缸截止閥26、28使加壓的液體從前輪制動液缸18、24中排放出來，并返回到控制液缸12中，而沒有流經(jīng)減壓控制閥58。這樣，減壓控制閥58不需要是常開閥，以避免有關(guān)前輪制動液缸18、24的制動阻力。
如果在制動系統(tǒng)的操作過程中，制動系統(tǒng)出現(xiàn)不正常供電時，那么控制液缸截止閥26、28返回到原來打開狀態(tài)，此時增壓控制閥179返回到關(guān)閉狀態(tài)。接著，前輪制動液缸18、24與泵裝置30斷開，并連接到控制液缸12，于是前輪制動液缸18、24可通過從制動液缸12排放出來的加壓液體而被驅(qū)動。如果用于前輪制動液缸18、24的減壓控制閥58為常開閥，那么在有不正常供電發(fā)生時，這些控制閥58不能返回到原來常開狀態(tài)，同時加壓液體可從前輪制動液缸18、24中排放出而經(jīng)過打開的減壓控制閥58返回到控制貯液池31中。在本實施例中，常閉減壓控制閥58可在即使有不正常供電時使前輪制動液缸18、24驅(qū)動。
于是，用于前輪制動液缸18、24的常閉減壓控制閥58和用于后輪制動液缸50、52的常開減壓控制閥62可在沒有制動阻力時，甚至如果在制動系統(tǒng)中發(fā)生不正常供電時，使車輪制動液缸18、24、50、52驅(qū)動。
參照圖21和22，圖中示出了前輪線性閥裝置184和后輪線性閥裝置186。
在圖21的前輪線性閥裝置184中，減壓控制閥58和增壓控制閥179與參照圖2所述的具有相同的結(jié)構(gòu)。增壓控制閥179的座閥82具有與前輪制動液缸18、24和減壓控制閥58相連的端口180，還具有通過把閥件90座合在閥座92上而關(guān)閉的端口182。端口182與泵裝置30連通。
在圖22的后輪線性閥裝置186中，減壓控制閥62和通過參照圖3所述的閥具有相同的結(jié)構(gòu)。閥裝置186的增壓控制閥179在結(jié)構(gòu)上和前輪閥裝置184的增壓控制閥179是相同的。
如圖23A所示，增壓控制閥179的閥件90接收彈簧96的偏壓力Fk、基于穿過座閥82的壓差的壓差力Fp和電磁驅(qū)動力Fs。穿過座閥82的壓差，作為在泵裝置30的輸出或排放壓力和在車輪制動液缸18、24、50、52中的液壓之間的差來探測到。當(dāng)壓差力Fp和電磁力Fs的合力比彈簧96的偏壓力Fk大時，閥件90從閥座92上離開。當(dāng)電磁力Fs為零時，在壓差力Fp比偏壓力FK大時，閥件90從閥座92上離開。當(dāng)電磁力Fs為零時，打開增壓控制閥178所需要的穿過座閥82的壓差大于18MPa(大約為184kg/cm2)，該壓差為泵30的最大排放壓力。這樣，增壓控制閥178在不給電磁線圈100供電時將不打開。
同樣在減壓控制閥58，閥件90接收偏壓力Fk、壓差力Fp和電磁驅(qū)動力Fs，在圖23A中也可看到。這種減壓控制閥58的打開壓差也可設(shè)定為大于18MPA，于是閥58在電磁驅(qū)動力Fs為零時不會打開，即使在前輪制動液缸18、24中的液壓增加到泵裝置30的最大排放壓力時。也就是說，液體不會從前輪制動液缸18、24中排放到控制貯液池31中，減壓控制閥58的線圈100沒有供電。
在圖22的后輪線性閥裝置186的減壓控制閥62中，如圖23B所示，閥件140接收彈簧138的偏壓力Fk、基于穿過座閥130的壓差的壓差力Fp和電磁力Fs。然而，作用在閥件130上的偏壓力Fk和電磁驅(qū)動力Fs的方向，和作用在圖21前輪線性閥裝置184的減壓控制閥58的閥件90上的偏壓力Fk和電磁驅(qū)動力Fs的方向是相反的。當(dāng)電磁力Fs比偏壓力Fk和壓差力Fp的合力小時，減壓控制閥62打開。當(dāng)電磁力驅(qū)動力Fs比偏壓力Fk和壓差力Fp的合力大時，閥62關(guān)閉。
由于彈簧138的偏壓力Fk可認(rèn)為很小，于是可忽略不計。由于壓差力Fp以使閥件136離開閥座134的方向作用在閥件136上，于是當(dāng)電磁驅(qū)動力Fs為零時，即使偏壓力Fk被認(rèn)為很小，閥件136也保持在打開狀態(tài)。
下面描述本制動系統(tǒng)的操作。
當(dāng)操作制動踏板10時，控制裝置160執(zhí)行正常制動壓力控制程序，其中操作泵裝置30，同時控制液缸截止閥26、28成為關(guān)閉狀態(tài)，控制前輪和后輪線性閥裝置184、186，于是由泵裝置30產(chǎn)生的液壓通過線性閥裝置184、186來控制，并提供到車輪制動液缸18、24、50、52中。在正常制動壓力控制程序中，根據(jù)作用在制動踏板10上的壓力得到在車輪制動液缸18、24、50、52中的液壓目標(biāo)值，同時控制車輪制動液缸中的液壓的實際值，以減小在目標(biāo)和實際值之間的差。也就是說，通過線性閥裝置184、186來控制在車輪制動液缸18、24、50、52中的液壓，于是由車輪制動液缸提供的制動效果和由制動踏板10的操作量表示的目標(biāo)值是一致的。
根據(jù)將要描述的線性閥裝置控制程序控制線性閥裝置184、186。執(zhí)行線性閥裝置控制程序，當(dāng)在正常制動壓力控制程序中獲得的目標(biāo)車輪制動液缸壓力和實際車輪制動液缸壓力之間的差ΔP比預(yù)定閾值EPS大時，選擇壓力增加模式。也就是說，當(dāng)目標(biāo)車輪制動液缸壓力比實際車輪制動液缸壓力大閾值EPS以上時，選擇壓力增加模式。當(dāng)壓力差ΔP比預(yù)定負(fù)閾值-EPS小時(當(dāng)壓差ΔP比閾值-EPS的絕對值大時)，選擇壓力減小模式。在其他情況選擇壓力保持模式。當(dāng)壓力控制模式從壓力減小模式變化到壓力保持模式時，減壓控制閥62的座閥130的閥件136緩慢地座合在閥座134上。當(dāng)壓力控制模式從壓力增加模式變化到壓力保持模式時，增壓控制閥179的座閥82的閥件90緩慢地座合到閥座92上。下面詳細(xì)描述壓力控制模式。
在對汽車進行制動的過程中，當(dāng)汽車的至少一個輪的滑行量相對于道路表面的摩擦系數(shù)超量時，也就是說，滿足了預(yù)定防鎖定制動壓力控制啟動條件，開始進行防鎖定制動壓力控制。在防鎖定制動壓力控制中，控制液缸截止閥26、28轉(zhuǎn)換為關(guān)閉狀態(tài)，控制前輪和后輪線性閥裝置184、186，以彼此獨立地控制車輪制動液缸18、24、50、52中的液壓，于是車輪的滑行量保持在最佳的范圍內(nèi)。正如在正常制動壓力控制中，在每個車輪制動液缸中的目標(biāo)液壓確定在防鎖定制動壓力控制中。
當(dāng)后驅(qū)動輪46、48的滑行量相對于道路表面摩擦系數(shù)超量時，也就是說，滿足了預(yù)定牽引控制啟動條件，開始進行后驅(qū)動輪46、48的牽引控制。更具體地說，當(dāng)后驅(qū)動輪46、48的轉(zhuǎn)動速度比進行牽引控制的上限VTB高時，該上限比根據(jù)前驅(qū)動輪16、22的轉(zhuǎn)動速度預(yù)測的汽車行駛速度高出預(yù)定量，則滿足了牽引控制啟動條件。在牽引控制中，通過后輪線性閥裝置186以同樣方式控制后驅(qū)動輪50、52中的液壓。由于牽引控制作用在后輪制動液缸50、52上，為前輪制動液缸18、24提供的控制液缸截止閥26、28保持在打開狀態(tài)。因此，當(dāng)在牽引過程中壓下制動踏板10時，由控制液缸12加壓的液體迅速地提供到前輪制動液缸18、24中，于是前輪制動液缸在沒有延遲的情況下被驅(qū)動。在牽引控制中，獲得了在后輪制動液缸50、52中的目標(biāo)液壓。采用本第六實施例，使泵裝置30的排放壓力保持同一數(shù)值，而無論制動系統(tǒng)是否驅(qū)動，當(dāng)制動系統(tǒng)沒有驅(qū)動時的排放壓力可以比驅(qū)動制動系統(tǒng)時的低。
當(dāng)汽車在行駛過程中，自旋或偏移運動量超過預(yù)定閾值SVS或SYD值時，控制裝置160開始進行自旋控制程序或偏移控制程序。根據(jù)導(dǎo)向角傳感器170以及側(cè)滑角速度傳感器172的輸出信號獲得汽車的自旋或偏移運動量。執(zhí)行自旋控制程序或偏移控制程序，以控制前輪線性閥裝置184或后輪線性閥裝置184，于是適當(dāng)?shù)妮喕驇讉€輪制動，于是為行駛的汽車提供側(cè)滑，該側(cè)滑可有效地減小了自旋或偏移運動。在自旋或偏移控制程序中，確定適當(dāng)車輪制動液缸或液缸組的目標(biāo)液壓以制動適當(dāng)?shù)能囕喕蜍囕喗M，于是給汽車提供了需要的側(cè)滑機會。
在出現(xiàn)非正常供電的情況下，控制液缸截止閥26、28返回到打開狀態(tài)，增壓控制閥179和減壓控制閥58返回到關(guān)閉狀態(tài)，而減壓控制閥62返回到打開狀態(tài)。結(jié)果，前輪制動液缸18、24與泵裝置30斷開，而與控制液缸12連通。隨著減壓控制閥58處于關(guān)閉狀態(tài)，前輪制動液缸18、24可由從控制液缸12中排出的加壓液體而驅(qū)動。另一方面，后輪制動液缸50、52與泵裝置30和前輪制動液缸18、24斷開，而與控制貯液池31接通。由于在前輪制動液缸18、24和后輪制動液缸50、52之間的增壓控制閥179處于關(guān)閉狀態(tài)，于是在前輪制動液缸18、24中的液體不能排放到后輪制動液缸50、52中。即使在泵裝置30一側(cè)的端口182的液壓比在車輪制動液缸18、24、50、52一側(cè)的端口180的液壓較高時，增壓控制閥179不會打開。
當(dāng)選擇了增壓模式后，控制加在增壓控制閥179的電磁線圈100上的電流(電能的一種形式)，使壓差ΔP為零，也就是說，如圖24所示，使實際車輪制動液缸壓力接近目標(biāo)值。下面將要描述，通過反饋控制來控制加在線圈100上的電流，而使壓差ΔP為零，還通過當(dāng)考慮工作液體的溫度和其它參數(shù)時進行前饋控制來控制加在線圈100上的電流。
在壓力增加模式中，減壓控制閥58保持在關(guān)閉狀態(tài)，其中電磁線圈100處于斷電狀態(tài)。
另一方面，控制加在減壓控制閥62的電磁線圈144上的電流，以使產(chǎn)生的電磁驅(qū)動力Fs比壓差力Fp高出預(yù)定的臨界值Fr。雖然如傳統(tǒng)制動系統(tǒng)中，最大電流可提供到線圈144上，但是這種設(shè)計減壓控制閥62需要比較大的電能消耗量。在本實施例中，通過壓差ΔP(壓差力Fp)，也就是說，通過在后輪制動液缸50、52中的液壓來確定提供到線圈144上的電流量，于是可使電能消耗最小。另外，確定電流以使電磁驅(qū)動力Fs比壓差力Fp大預(yù)定的臨界值Fr，閥件90穩(wěn)定地保持座合在閥座92上。通過反饋控制和前饋控制來控制電流，就象在對加在增壓控制閥179的線圈100上電流進行的控制一樣。
根據(jù)增壓控制閥179的最大增壓速度α和加在閥件136上使其座合到閥座134上的力Fa來確定上述的臨界值Fr。最大增壓速度α為單位時間內(nèi)增壓控制閥54的增壓最大量，該速度由制動系統(tǒng)的特定結(jié)構(gòu)特征來決定，這些特征例如為泵裝置30的最大排放壓力、通過液體通道42的液流阻力和通過增壓控制閥179中的出口的液流阻力等。用預(yù)定的循環(huán)時間ΔT來進行線性閥控制程序。在接下來的控制循環(huán)中由增壓控制閥179控制的液壓Pn+1不會高于(Pn+ΔPi)，其中Pn為在目前控制循環(huán)中的液壓，ΔPi為壓力從目前值Pn以最大增壓速度α的增加量(α·ΔT)。這樣，閥件136可通過控制加在線圈144上的電流而保持座合在閥座134上，于是電磁驅(qū)動力Fs可等于或大于相應(yīng)于液壓(Pn+α·ΔT)的壓差力Fp。
如圖25所示，通過閥件136的工作行程S來確定液體的泄漏量。工作行程S由閥件136靠在閥座134上的力來確定。
當(dāng)工作行程S等于閥件136恰好座合到閥座134上的標(biāo)稱行程S0時，在理論上可阻止了從后輪制動液缸50、52到制動液缸31的液體排放。然而，由于在座閥82制造中的誤差，在閥件136和閥座134之間可能存在著一些間隙，液體可經(jīng)過該間隙泄漏出一定的量ε0。由于存在彈性變形，間隙量可通過進一步施力使閥件136靠在閥座134上來減小，這樣減小了液體的泄漏量。為了使液體泄漏量減小到可容許值ε*，操作行程S從標(biāo)稱值S0增加到S*，把電磁驅(qū)動力Fs從Fs0增加到Fs*。也就是說，臨界值Fr等于對應(yīng)于增加工作行程S*的電磁驅(qū)動力Fs*和對應(yīng)于標(biāo)稱工作行程S0的電磁驅(qū)動力Fs0之間的差(Fs*-Fs0)。因此，控制加在電磁線圈144上的電流，以形成電磁驅(qū)動力Fs，該力等于壓差力Fp和臨界值Fr＝Fs*-Fs之間的合力。隨著液體泄漏量減小到可容許值ε*，于是提高了在減壓控制閥62中的液壓控制精度。根據(jù)這種設(shè)計的電能消耗量比在液體泄漏量為零的情況要小。
如圖24所示，當(dāng)選擇了壓力減小模式時，增壓控制閥179保持在關(guān)閉狀態(tài)，其線圈200處于斷電狀態(tài)，同時控制加在減壓控制閥58、62上的電流，以使壓差ΔP為零。
當(dāng)選擇了壓力保持模式時，增壓控制閥179和減壓控制閥58均保持在關(guān)閉狀態(tài)，其線圈100處于斷電狀態(tài)。然而，如在壓力增加模式中那樣，控制加在減壓控制閥62的線圈144上的電流，也就是說，以使產(chǎn)生的電磁力Fs等于壓差力Fp和臨界值Fr。當(dāng)選擇了壓力保持模式時，壓差力Fp與在后輪制動液缸50、52中的液壓對應(yīng)。當(dāng)壓力控制模式從壓力減小模式變化到壓力保持模式時，由減壓控制閥62產(chǎn)生的電磁驅(qū)動力Fs增加了Fss的量，該增加量對于使閥件136座合到閥座134上是必要的。在壓力減小模式末尾，閥件136被推斷為是與閥座134分開的。這樣，電磁驅(qū)動力Fs一定是增加Fss，該增量對使閥件136保持座合在閥座134上是必要的。
當(dāng)壓力增加模式結(jié)束時，增壓閥179的座閥82的閥件90緩慢地座合到閥座92上，以使閥件90在閥座92上輕輕地座合。也就是說，壓力增加模式以閥件90座合到閥座92的相對低的速度緩慢地變換到壓力保持模式。為此，根據(jù)公式i＝i0βn，如圖24所示，加在電磁線圈10上的電流緩慢地減小為零。其中“i0”表示在壓力增加模式結(jié)束時施加的電流，“β”為小于“1”的值，而“n”表示緩慢地減小電流i的控制循環(huán)數(shù)。
于是，閥件90座合到閥座92上的速度減小，從而可能減小座合的噪音及閥件90與閥座92的碰撞，于是提高了增壓控制閥179的耐久性。
當(dāng)結(jié)束壓力減小模式時，減壓控制閥62的閥件136緩慢地座合到閥座134上，以使閥件136在閥座134上輕輕地座合。也就是說，壓力減小模式以閥件136座合到閥座134相對低的速度緩慢地變換到壓力保持模式。為此，如圖24所示，加在電磁線圈144上的電流緩慢地增加。
采用了減壓控制閥62，如圖23B所示，以使壓差力Fp沿把閥件136從閥座146移開的方向作用在閥件136上。因此，產(chǎn)生的電磁驅(qū)動力Fs一定比壓差力Fp大，于是閥件136座合到閥座134上。如果電磁驅(qū)動力Fs突然增加，閥件136的座合到閥座134上的速度特別大，增加了座合的噪音，同時增加了閥件136座合到閥座134上的碰撞，這樣導(dǎo)致了座閥130耐久性的減小。然而，在本實施例中，電磁驅(qū)動力Fs緩慢地增加，以避免閥件136座合到閥座134上的速度過大，這樣可減小了座合的噪音，提高了座閥130的耐久性。
在本第六實施例中，如圖26所示，控制電流，以使電磁驅(qū)動力Fs以由(Fr+Fss)/n表示的速率緩慢地增加，“n”表示用循環(huán)時間ΔT重復(fù)的控制循環(huán)次數(shù)。例如“n”等于“4”。在壓力減小模式結(jié)束后，在多數(shù)情況下建立壓力保持模式。當(dāng)壓力減小模式變換到壓力保持模式時，車輪制動液缸壓力保持恒定。為此，控制加在電磁線圈144上的電流，以使電磁驅(qū)動力Fs保持與用于使閥件136座合到閥座134上必要的力Fss和臨界力Fr的合力相等。由于車輪制動液缸壓力沒有增加，通過該電磁驅(qū)動力Fs，閥件136保持座合在閥座134上。這樣，加在線圈144上的電流不會突然增加，而是緩慢地增加，于是閥件136緩慢地座合到閥座134上，而減小了它們之間的碰撞。
如圖27所示，在制動系統(tǒng)沒有工作時，當(dāng)滿足了把初始電流加在減壓控制閥62的電磁線圈144上的預(yù)定啟動條件時，在后輪制動液缸50中液壓增加開始之前把電流加在電磁線圈144上，于是閥件136座合到閥座134上。當(dāng)在不久的將來很有可能選擇壓力增加模式時，滿足開始提供初始電流的條件。例如，當(dāng)由節(jié)流開口傳感器168探測到加速器踏板釋放時，當(dāng)后驅(qū)動輪46、48的轉(zhuǎn)動速度超過比用于啟動上述牽引控制的閾值VTB低的閾值VTB’時，或當(dāng)汽車的自旋或偏轉(zhuǎn)運動的量超過比啟動自旋或偏轉(zhuǎn)控制程序的閾值SVs或SVd低的閾值SVs’或SVd’時，滿足了啟動初始電流提供的條件。在這種情況下，加在線圈144上的電流以預(yù)定較低的速率緩慢地增加。由于當(dāng)制動系統(tǒng)沒有工作時，壓差力Fp為零，閥件136可以相對較低的電磁驅(qū)動力Fs值座合到閥座134上。這種初始電流提供可有效地減小了在增加車輪制動液缸壓力操作中的延遲。
在本第六實施例中，提供初始電流以預(yù)定的時間Tpre。如果在該時間Tpre內(nèi)沒有進行增壓操作，那么加在線圈144上的電流為零，使閥件136從閥座134上離開。由于車輪制動液缸壓力等于空氣壓力，閥件136不需要座合到閥座134上。這種設(shè)計有效地阻止了電能的不必要消耗。在初始電流提供中，電流在階段性地增加“n”次(在本實施例中為四次)，于是時間Tpre等于循環(huán)時間ΔT×n。
圖27中示出了在初始電流提供中的電流增加。在第一次控制循環(huán)中，電流增加到大于零的預(yù)定值。在第四次和隨后的控制循環(huán)中，電流保持恒定在預(yù)定的水平。在第一次控制循環(huán)中，通過把電流增加到相對高值，閥件136可在相對較短時間座合到閥座134上。即使是提供初始電流開始之后立即建立壓力增加模式，這種設(shè)計也減小了在車輪制動液缸壓力增加時的延遲。由于電流不是突然地增加，于是閥件136座合到閥座134上的速度可足夠低以減小座合碰撞。
可進行初始電流提供，以恒定速率增加電流。此時，可在壓力減小模式結(jié)束時以同樣方式進行電流控制。
下面進一步解釋對控制施加在線性閥裝置184、186上的電流的操作。如上所述，通過反饋和前饋控制相結(jié)合而控制電流。電流的反饋控制以公知的PID方式(比例、積分和微分控制)進行，以使車輪制動液缸壓力的目標(biāo)和實際值之間的壓力差ΔP為零。PID控制可由P控制、I控制、D控制、PI控制或PD控制來代替。
電流的前饋控制可在考慮工作液體溫度的情況下進行。
如圖23A和23B所示，增壓控制閥179和減壓控制閥58、62的閥件90、136接收彈簧的偏壓力Fk、電磁驅(qū)動力Fs和壓差力Fp。其中“X0”、“X”、“i”和“Δp”分別表示在控制閥179、58、62處于穩(wěn)定狀態(tài)下閥件相對于閥座的位移、閥件從穩(wěn)定狀態(tài)離開的位移、加在電磁線圈100、144上的電流和穿過座閥82、130之間的壓差，偏壓力Fk、電磁驅(qū)動力Fs和壓差力Fp分別由下面公式來表示
Fk＝k0(X0+X)Fs＝ks1·i-ks2·X+α1Fp＝kp1·Δp-kp2·X+α2其中k0、ks1、ks2、kp1、kp2、α1和α2為由彈簧96、138的彈性模量和控制閥179、58、62的其它因素確定的常數(shù)。在上述公式中，式子(-ks2·X+α1)和(-kp2·X+α2)僅在閥的控制為非線性時是必須的，而當(dāng)控制認(rèn)為是線性時為零。
在圖23A示出的增壓控制閥179和減壓控制閥58中，因力Fk、Fs、Fp平衡，滿足下面公式(1)Fk＝Fs+Fp……………………(1)在減壓控制閥62中，因力Fk、Fs、Fp平衡，滿足下面公式(2)Fk+Fp＝Fs……………………(2)另外，在這些閥179、58、62中的出口滿足下面公式(3)Q=C·A·(Δp/ρ)…………(3)]]>液壓的變化和液體體積的變化率具有下面公式(4)表達(dá)的關(guān)系dV/V＝β·dp…………………(4)在上述公式(3)中，“Q”、“C”、“A”和“ρ”分別表示工作液體的流速、液體的流動系數(shù)、經(jīng)過控制閥液體的橫截面積以及液體的密度。液體流動的橫截面積A與閥件90、136的工作行程X成正比，由公式A＝ka·X來表示。在上述公式(4)中，“β”表示液體的壓縮系數(shù)，該系數(shù)是與體積的彈性模量是倒數(shù)關(guān)系，“V”表示液體體積的初始值，由控制閥的容積確定?！癲V”在當(dāng)體積減小時為正值。
上述公式(4)可轉(zhuǎn)換成(1/Vβ)·dV/dt＝dp/dt。由于在該公式中“dV/dt”等于液體的流速Q(mào)，于是該公式可轉(zhuǎn)換成下面公式(5)(1/Vβ)·Q＝dp/dt………(5)根據(jù)上面的公式(3)和(5)，可得到下面公式(6)(1/Vβ)·C·ka·x·(Δp/ρ)=dp/dt………(6)]]>根據(jù)上述公式(1)和(2)，閥件90、136的操作行程x可由下面的公式(7)來表達(dá)，該公式中含有穿過座閥82、130的壓差Δp、電流i和系數(shù)a1、a2和a3x＝a1·Δp+a2·i+a3………(7)對于增壓控制閥179和減壓控制閥58，系數(shù)a1、a2和a3可由下面公式來表達(dá)a1＝kp1/(k0+ks2+kp2)a2＝ks1/(k0-ks2+kp2)a3＝-(k0·x0+α1+α2)/(k0+ks2+kp2)對于減壓控制閥62，系數(shù)a1、a2和a3可由下面公式來表達(dá)a1＝kp1/(kp2-k0-ks2)a2＝-ks1/(kp2-k0-ks2)a3＝(k0·x0+α2-α1)/(kp2-k0-ks2)根據(jù)公式(6)和(7)，電流i可由下面公式(8)來表達(dá)i={1/(C·Vβ·ka)·(dp/dt)(Δp/ρ)-a1·Δp-a3}/a2………(8)]]>當(dāng)希望建立目標(biāo)車輪制動液缸壓力P時，在公式(8)中插入目標(biāo)車輪制動液缸壓力的目標(biāo)變化率dp/dt和穿過座閥82、130的壓差Δp，可得到電流i。液體的密度ρ和壓縮系數(shù)β(體積變化比)可隨著液體溫度的變化而變化。根據(jù)其中由液體溫度決定的“ρ”和“β”的上述公式(8)得到的電流i為反映了液體溫度的最佳電流。換句話說，根據(jù)上述公式(8)的電流i可使控制閥179、58、62在沒有液體溫度負(fù)面影響的情況下得到最佳控制。液體溫度可由溫度傳感器174來探測。
根據(jù)圖28示出的線性閥裝置控制程序來控制線性閥裝置184、186。
線性閥裝置控制程序開始于步驟S131，確定目標(biāo)車輪制動液缸壓力Pref是否比空氣壓力高。通常，在步驟S131中得到的是否定判定(NO)，于是控制流程進入到步驟S132中，確定初始電流提供標(biāo)志是否設(shè)置成“1”。當(dāng)執(zhí)行正常制動壓力控制程序、防鎖定制動壓力控制程序、牽引控制程序和汽車穩(wěn)定制動控制程序中之一時，目標(biāo)車輪制動液缸壓力Pref比空氣壓力大。當(dāng)提供初始電流的預(yù)定條件滿足時，初始電流提供標(biāo)志設(shè)置成“1”，而當(dāng)開始執(zhí)行上述程序中的一個或當(dāng)上述預(yù)定時間Tpre經(jīng)過后設(shè)置成“0”。
如果在步驟S132中得到的是否定判定(NO)，控制流程進入到步驟S133，確定提供初始電流的條件是否滿足。如上所述，當(dāng)探測到在不久 將很可能選擇壓力增加模式的信號時，該條件就滿足了。
當(dāng)在步驟S133中得到肯定判定(YES)時，控制流程進入到步驟S134中，把初始電流提供標(biāo)志設(shè)置成“1”，接著在步驟S135中確定在初始電流提供過程中，用于計數(shù)控制循環(huán)次數(shù)的計數(shù)器包含的npre是否比預(yù)定值Nspre要大。如果得到的是否定判定(NO)，控制流程進入到步驟S136中，在該步驟把預(yù)定電流提供到減壓控制閥62的電磁線圈144上，同時包含的npre增大。預(yù)定值Nspre對應(yīng)于上述參照圖27中的預(yù)定時間Tpre。接著控制流程進入到步驟S131中。當(dāng)再次進行步驟S132時，在步驟S132中得到肯定判定(YES)，同時控制流程跳過步驟S133和S134而進入到步驟S135。步驟S132、S135和S136重復(fù)進行，直到在步驟S135中得到肯定判定(YES)。這樣，電流加到線圈144上持續(xù)Tpre的時間。
如果沒有滿足進行初始電流提供的條件，在步驟S133中得到否定的判定(NO)，同時控制流程進入到步驟S137中，重新設(shè)定各種計數(shù)器，并把電磁操作閥26、26、58、62、179置于初始狀態(tài)，由于控制了在所有車輪制動液缸18、24、50、52中的液壓，于是不進行初始電流的提供。當(dāng)控制車輪制動液缸壓力的操作結(jié)束后，進行與步驟S137類似的步驟。
當(dāng)計數(shù)器內(nèi)容npre超過預(yù)定值Nspre，在步驟S134中得到肯定判定(YES)，同時控制流程進入到步驟S138中，在該步驟加在線圈144上的電流為零，初始電流提供重新設(shè)定為“0”。也就是說，由于控制車輪制動液缸壓力的操作沒有在預(yù)定的時間Tpre內(nèi)進行，于是結(jié)束在線圈144上提供初始電流。
當(dāng)目標(biāo)車輪制動液缸壓力Pref比空氣壓力高時，在步驟S131中得到肯定判定(YES)，控制流程進入到步驟S139中，把初始電流提供設(shè)定為“0”，接著進入到步驟S140，其中如圖29的流程圖所示，控制線性閥裝置184、186。開始，執(zhí)行步驟S142確定目標(biāo)車輪制動液缸壓力Pref的變化率ΔPref是否高于預(yù)定值ΔPref’。如果在步驟S142中得到的是肯定判定(YES)，這就意味著需要壓力增加模式。在這種情況下，控制流程進入到步驟S143中，確定目標(biāo)值Pref和實際值P之間的壓力差ΔP是否等于或大于預(yù)定的閾值EPS。如果在步驟S143中得到的是肯定判定(YES)，控制流程進入到步驟S144中，在該步驟建立壓力增加模式，以提高在車輪制動液缸中的液壓。當(dāng)壓差ΔP減小到比閾值EPS還小時，即，當(dāng)壓力增加模式結(jié)束時，在步驟S143中得到否定判定(NO)，同時控制流程進入到步驟S145中，確定計數(shù)器的內(nèi)容阻尼計數(shù)是否小于預(yù)定值，該計數(shù)器用于使每個增壓控制閥179的閥件90緩慢座合到閥座92上。如果在步驟S145中得到的是肯定判定(YES)，控制流程進入到步驟S146，在該步驟中加在線圈100上的電流減小，于是計數(shù)器的內(nèi)容阻尼計數(shù)增加。重復(fù)進行步驟S145和S146，直到內(nèi)容阻尼計數(shù)達(dá)到預(yù)定值，也就是說，直到在步驟S145中得到否定判定(NO)。于是，加在增壓控制閥179座閥82的線圈100上的電流緩慢地減小，以使閥件90緩慢地或輕輕地座合到閥座92。
當(dāng)在步驟S145中得到的否定判定(NO)時，控制流程進入到步驟S147中，建立壓力保持模式，同時重新設(shè)定用于閥件90輕輕座合的計數(shù)器的內(nèi)容阻尼計數(shù)。
如果在步驟142中得到否定判定(NO)，這就意味著不需要壓力增加模式。在這種情況下，控制流程進入到步驟S148中，確定目標(biāo)車輪制動液缸壓力Pref的變化率ΔPref是否比閾值-ΔPref’小。如果在步驟S148中得到的是肯定判定(YES)，控制流程進入到步驟S149，確定壓力差ΔP是否等于或小于預(yù)定閾值-EPS，也就是說，壓力差ΔP的絕對值是否等于或大于值EPS。如果在步驟S149中得到的是肯定判定(YES)，這就意味著需要壓力減小模式。在這種情況下，控制流程進入到步驟S150中，建立壓力減小模式，其中增壓控制閥179保持在關(guān)閉狀態(tài)，線圈100處于斷電狀態(tài)，通過上述的反饋和前饋控制，控制減壓控制閥58、62的線圈100、144上提供的電流，以減小壓力差ΔP。如果在步驟S149中得到的是否定判定(NO)，控制流程進入到步驟S151中，確定用于每個減壓控制閥62的閥件136緩慢座合到閥座134上的計數(shù)器的內(nèi)容阻尼計數(shù)是否比預(yù)定值小。如果在步驟S151得到肯定判定(YES)，控制流程進入到S152中，在該步驟加在線圈144上的電流增加，同時內(nèi)容阻尼計數(shù)增加。重復(fù)執(zhí)行步驟S151和S152，直到在步驟S151中得到否定判定(NO)。于是，加在減壓控制閥62的座閥130的線圈144上的電流緩慢地增加，直到電磁驅(qū)動力Fs增加到等于需要的座合力Fss和臨界值Fr(參照圖26所述)的合力大小，以使閥件136緩慢或輕輕地座合到閥座134上。當(dāng)在步驟S151中得到否定判定(NO)，控制流程進入到步驟S153，以建立壓力保持模式。
當(dāng)在步驟S148中得到否定判定(NO)，也就是說，目標(biāo)車輪制動液缸壓力Pref的變化率ΔPref處于ΔPref’和-ΔPref’之間的預(yù)定范圍內(nèi)時，控制流程進入到步驟S154中，建立壓力保持模式。
這樣，在制動踏板10的操作過程中，不僅在正常制動壓力控制中，而且在防鎖定制動壓力控制中，均選擇了壓力增加模式、壓力保持模式和壓力減小模式中之一。
如圖29的流程圖中所示，通過控制增壓控制閥179和減壓控制閥62，從而如圖30中圖象示出的控制了加在這些控制閥179、62中的線圈100和144上電流。如該圖象所示，加在減壓控制閥62的線圈144上電流比在傳統(tǒng)控制中要小，于是減小了控制閥62的電能消耗。另外，控制了加在線圈144上的電流，于是電磁驅(qū)動力Fs比壓差力Fp大預(yù)定臨界值Fr，這樣閥件136可具有高穩(wěn)定性地保持座合在閥座134上。另外，為使閥件136座合到閥座134上的碰撞減小，而使加在線圈144上的電流在壓力減小模式結(jié)束緩慢地增加，于是閥件136可緩慢地座合到閥座134上，從而增加了減壓控制閥62的耐久性。另外，在壓力增加模式開始操作之前在線圈144上進行提供初始電流有效地減小了在壓力增加模式中車輪制動液缸50、52中壓力增加的延遲。另外，加在增壓控制閥179的線圈100上的電流在壓力增加模式結(jié)束緩慢地減小，以使閥件90輕輕或緩慢地座合到閥座92上，減小閥件90座合到閥座90上的碰撞，從而增加增壓控制閥179的耐久性。
從本發(fā)明第六實施例中的上述描述中可以理解，控制器用于控制加到電磁操作的壓力控制閥62上的電能，由行程傳感器71、壓力傳感器72、74-78、控制裝置160、制動開關(guān)166、節(jié)流開口傳感器168、轉(zhuǎn)向角傳感器170和偏航角速度傳感器172組成。還可以理解的是，控制器包括電能控制裝置，該裝置用于根據(jù)在制動液缸50、52中的液壓來控制加在壓力控制閥62上的電能。電能控制裝置由用于執(zhí)行圖29的流程圖中步驟S144、S147、S153和S154的控制裝置160的一部分組成。還可以理解的是，用于執(zhí)行圖28和29的流程圖中步驟S134-S136的控制裝置160的一部分組成了緩慢能量增加裝置，該裝置用于緩慢地增加提供在壓力控制閥62上的電能，以使閥件136緩慢地座合到閥座134上。還可以理解的是，緩慢能量增加裝置包括初始能量提供裝置，該裝置用于在制動液缸50、52中液壓增加的條件滿足之前對壓力控制閥62提供電能。初始電流提供裝置由指定執(zhí)行步驟S134-S136的控制裝置160的一部分組成。還可以理解的是，泵裝置30、增壓控制閥179和指定執(zhí)行步驟S144的控制裝置160的一部分組成了增壓裝置，該增壓裝置用于增加在制動液缸50、52中的液壓。
在圖28和圖29的第六實施例中，在步驟S134-S136的提供初始電流控制中，和在壓力減小模式之后在步驟S152中的輕輕或緩慢座合電流提供控制中，加在減壓控制閥62上的電流可以不同方式增加。然而，在這些初始電流提供控制和輕緩座合提供電流控制中，電流以同樣方式增加。提供初始電流控制不是必要的，正如根據(jù)本發(fā)明第七實施例的圖31的流程圖中示出的線性閥裝置控制程序中那樣，可由在壓力增加模式中增壓控制的開始后立即進行的緩慢座合電流提供控制來代替，于是在進行增壓控制開始后，加在線圈144上的電流緩慢地增加預(yù)定的時間。
圖31的線性閥控制程序開始于步驟S161，以確定目標(biāo)車輪制動液缸壓力Pref是否比空氣壓力高。如果在步驟S161中得到的肯定判定(YES)，這就意味著車輪制動液缸壓力正在被控制。在這種情況下，控制流程進入到步驟S162中，確定變化率ΔPref是否比預(yù)定閾值ΔPref’高。如果在步驟S161中得到的是否定判定(NO)，這意味著車輪制動液缸壓力沒有得到控制。在這種情況下，控制流程進入到步驟S166中，在該步驟制動系統(tǒng)進行初始化，各種計數(shù)器重新設(shè)定，電磁操作閥26、28、58、62、179處于初始狀態(tài)。如果在步驟S162中得到肯定判定(YES)，那么控制流程進入到步驟S163，確定計數(shù)器內(nèi)容的阻尼計數(shù)是否比預(yù)定的閾值小，該計數(shù)器用于在壓力增加模式中的增壓控制進行后，立即進行輕輕或緩慢的座合。如果在步驟S163中得到的是肯定判定(YES)，控制流程進入到步驟S164中，進行緩慢座合電流提供控制，其中加在減壓控制閥62上的線圈144上的電流緩慢地增加。重復(fù)進行步驟S163和S164，直到在步驟S163中得到否定判定(NO)。也就是說，加在線圈144上的電流緩慢地增加，直到在壓力增加模式需要后經(jīng)過預(yù)定時間，也就是說，在步驟S162中得到肯定判定后。當(dāng)在步驟S163中得到否定判定，控制流程進入到步驟S165和與圖29的步驟S145-S150相同的后面步驟S167-S170。圖31的步驟S171-S177與圖29的步驟S148-S154相同。
在步驟S164中，當(dāng)加在線圈144上的電流以上述參照圖27圖象的第六實施例同樣方式緩慢地增加時，在步驟S164中的電流控制可在第七實施例中進行，于是電磁驅(qū)動力Fs可如圖32圖象中的實線示出那樣變化。在這種情況下，臨界值Fr等于基于壓差ΔP的壓差力Fp，如上所述，等于α·ΔT，其中“α”表示最大壓力增加速度，而ΔT為循環(huán)時間。因此，電磁驅(qū)動力Fs以對應(yīng)于臨界值Fr＝Fp的速率增加，該臨界值對應(yīng)于壓差ΔP。即，ΔFs(Δi)＝Fp(ΔP)·n，其中“n”表示電流緩慢地增加到值ie時的控制循環(huán)次數(shù)。如果在最后一次循環(huán)中的電流值ie比根據(jù)在壓力增加模式中的標(biāo)稱電流控制的標(biāo)稱值in較大時，那么電流不會立即減小到值in，而是保持在值ie，直到標(biāo)稱值in增加到ie。接著，根據(jù)在壓力增加模式中的標(biāo)稱電流控制來控制電流i。
在第一次控制循環(huán)中，電磁驅(qū)動力Fs比壓差力Fp和臨界值Fr的合力較小。在第二次和后面的控制循環(huán)中，如圖32中所示，象在壓力增加模式中的在標(biāo)稱電流控制那樣，電磁驅(qū)動力Fs等于或大于該合力。這種設(shè)計確保了閥件136穩(wěn)定地座合到閥座134上，而避免了使閥件136座合到閥座134上的電磁驅(qū)動力Fs過大。在這種情況下，目標(biāo)車輪制動液缸壓力Pref可認(rèn)為是以最大壓力增加速度α來增加。
在步驟S164中進行電流的控制，如根據(jù)本發(fā)明第八實施例的圖33的圖象中實線L示出的，于是電磁驅(qū)動力Fs可根據(jù)下面公式(9)來增加。
Fs(i)＝Fp(Pref)/γ+Fr×γ………(9)在上述公式中，“γ”表示減速系數(shù)，該系數(shù)由1-1/2t來表示。當(dāng)時間增加時，減速系數(shù)γ接近“1”。根據(jù)上述公式(9)控制的電流在開始進行壓力增加控制后立即相對增大，于是閥件136以相對較高的速度朝閥座134移動，并座合到閥座134上。接著，根據(jù)在壓力增加模式中的標(biāo)稱電流控制。減速系數(shù)γ可由其它任何適當(dāng)系數(shù)來代替。
電流可根據(jù)下面公式(10)來進行控制Fs(i)＝Fp(Pref)/γ………………(10)
可根據(jù)與公式(9)和(10)類似的公式來控制加在線圈144上的電流，如根據(jù)上述公式(9)和(10)的上述情況，假定電流在第一次控制循環(huán)中相對較大，當(dāng)時間增加時，接近標(biāo)稱值。另外，可根據(jù)存儲的數(shù)據(jù)圖表來控制電流，該數(shù)據(jù)圖表表明了電流值和控制循環(huán)之間的確定關(guān)系。
另外，如圖33中的單點劃線M示出的，可控制電流，以使電磁驅(qū)動力Fs根據(jù)下面公式(11)增加Fs(i)＝Fp(Pref)/×γ………………(11)在這種情況下，同樣，閥件136可緩慢地座合到閥座134上，以減小閥件136座合的噪音，同時增加了減壓控制閥62的耐久性。
可如圖34中的實線L’所示來控制加在線圈144上的電流，于是在第一次控制循環(huán)中產(chǎn)生相對較大的電磁驅(qū)動力Fs，接著在壓力控制模式中的正常電流控制之前保持該驅(qū)動力Fs恒定。或者也可如圖34中的雙點劃線M’所示來控制電流，于是在第一次控制循環(huán)中電流相對較小，同時在第二次和后面的控制循環(huán)中的電流相對較大。在后面的情況中，壓力增加可延遲，但是閥件136可以足夠低的速度座合到閥座134上，并非常穩(wěn)定地保持座合。
在確定電磁驅(qū)動力Fs中使用的液體泄漏容許量不必是確定的恒量ε*，而是可以是隨著目標(biāo)車輪制動液缸Pref變化的變量。還需要注意的是，臨界值Fr不需要根據(jù)最大增壓速度α和使閥件136座合到閥座134上的力來確定，但是可在這些值中的一個基礎(chǔ)上確定。例如，最大增壓速度α也可是隨著泵裝置30的排放壓力變化的變量。另外，電磁驅(qū)動力Fs不必比壓差力Fp大臨界值Fr，可等于壓差力Fp，此時閥件136以較好的狀態(tài)座合到閥座134上。在這種情況下，可使減壓控制閥62消耗的電能最小化。
考慮到經(jīng)過閥件136和閥座134之間的間隙的液體泄漏量隨著時間變化的趨勢，如圖25的圖象所示，可以自動地修正閥件136的行程S和液體泄漏量之間的關(guān)系。
圖20-34的實施例適用于當(dāng)考慮工作液體的溫度以及隨溫度變化的密度ρ和體積變化率(壓縮系數(shù))β時，對加在控制閥58、62、179的線圈100、144上電流的控制。然而，電流可通過壓縮系數(shù)并根據(jù)通過例子在圖35中示出的壓縮系數(shù)β、電流i和車輪制動液缸P之間的確定關(guān)系來調(diào)整，該壓縮系數(shù)由電流i和車輪制動液缸壓力P來確定。這種確定的關(guān)系由存儲在ROM154中的數(shù)據(jù)圖象來表達(dá)。在這種情況下，溫度傳感器174就不需要了。
例如，上述關(guān)系可通過如下獲得當(dāng)加在線圈100、144上的電流根據(jù)上述包括目標(biāo)車輪制動液缸壓力P等的公式(8)確定時，探測在車輪制動液缸中的實際液壓。如果工作液體的密度ρ和壓縮系數(shù)β與實際液體溫度嚴(yán)格對應(yīng)，那么探測到的實際值和車輪制動液缸壓力的目標(biāo)值是相等的。換句話說，如果當(dāng)相應(yīng)于目標(biāo)車輪制動液缸壓力的電流加在線圈100、144上時，探測到的實際車輪制動液缸壓力與目標(biāo)車輪制動液缸壓力相同，電流不需要補償。在這種情況下，補償系數(shù)設(shè)定為“1”。如果實際和目標(biāo)車輪制動液缸壓力值不同，根據(jù)該差值來確定補償系數(shù)。這樣，得到了確定的關(guān)系，表達(dá)該關(guān)系的數(shù)據(jù)圖象存儲在ROM154中，于是根據(jù)數(shù)據(jù)圖形，并在車輪制動液缸壓力和根據(jù)上述公式(8)計算的電流基礎(chǔ)上確定了補償系數(shù)。根據(jù)上述公式(8)計算的電流通過把計算的電流乘以確定補償系數(shù)而調(diào)整。這樣經(jīng)過調(diào)整的電流反映了工作液體的密度和補償系數(shù)隨著溫度的變化。
在圖35中的實施例，當(dāng)確定了加在線圈100、144上電流時，不需要考慮從關(guān)閉閥58、62、179液體泄漏量的隨時間的變化。因此，不需要修正液體泄漏量和閥件90、136之間的關(guān)系。
增壓控制閥179不必進行控制，只要根據(jù)制動踏板10的操作量來控制泵裝置30的排放壓力。增壓控制閥179僅在泵裝置30的排放壓力額外高時得到控制，于是實際車輪制動液缸壓力靠近目標(biāo)值。在這種情況下，控制高壓和低壓泵電機38、40，以使泵壓力傳感器74探測到的排放壓力與作用在制動踏板10上的壓力對應(yīng)。根據(jù)制動系統(tǒng)的應(yīng)用情況可省略增壓控制閥179。
另外，減壓控制閥62的彈簧138不是必須的。當(dāng)沒有彈簧138時，在制動系統(tǒng)沒有操作時，減壓控制閥62可處于關(guān)閉狀態(tài)。然而，這種關(guān)閉狀態(tài)決定沒有確實保持。
在制動系統(tǒng)中的液壓電路不限于圖36示出的細(xì)節(jié)。例如，如圖36所示，制動系統(tǒng)可采用泵裝置200，該泵裝置包括蓄能池202和單級泵204。泵裝置200還包括用于操作泵204以排放存儲在蓄能池202中的加壓液體的泵電機206?？刂票秒姍C206，以使在蓄能池202中的液壓保持在預(yù)定最佳范圍內(nèi)。提供壓力開關(guān)208以探測在蓄能池202中液壓漲落是否超出最佳范圍的上限與下限之間。
在圖36的制動系統(tǒng)中，每個車輪制動液缸18、24、50、52均與控制液缸12和泵裝置200相連。在與泵裝置200和前輪制動液缸18、24連通的液體通道中，安裝有電磁操作的截止閥220。在與泵裝置200和后輪制動液缸50、52連通的液體通道中，安裝有電磁操作截止閥222。這些截止閥220、222為常閉閥。在與控制液缸12和前輪制動液缸18、24連通的液體通道中，安裝有電磁操作截止閥224。在與控制液缸12和后輪制動液缸50、52連通的液體通道中，安裝有電磁操作截止閥226。這些截止閥224、226為常開閥。在該制動系統(tǒng)中，當(dāng)制動系統(tǒng)出現(xiàn)非正常供電時，所有的車輪制動液缸18、24、50、52與泵裝置200斷開并與控制液缸12連通。在與控制液缸12和后輪制動液缸50、52連通的液體通道中，還安裝有增壓控制閥228，以使控制液缸12產(chǎn)生的液壓通過該增壓閥228進一步增加，而后增加的液壓施加到后輪制動液缸50、52上。
在與前輪制動液缸18、24連通的液體通道中，安裝有電磁操作截止閥230。在與后輪制動液缸50、52連通的液體通道中，安裝有電磁截止閥232。控制這些截止閥230、232，以使兩個前輪制動液缸18、24或兩個后輪制動液缸50、52彼此選擇地連通或斷開。當(dāng)對在兩個車輪制動液缸18、24(50、52)中的液壓彼此單獨控制時，截止閥230、232處于關(guān)閉狀態(tài)。當(dāng)兩個車輪制動液缸中的液壓控制在同一水平時，截止閥230、232處于打開狀態(tài)。在后面的情況下，只控制線性閥裝置184、186中的一個，以控制兩個車輪制動液缸中的液壓。
在圖36的本實施例中，從截止閥222和/或增壓控制閥179中的液體泄漏可使加壓液體從蓄能池202提供到后輪制動液缸50、52中，產(chǎn)生所謂的“制動阻力”，甚至當(dāng)制動踏板10是處于非操作位置時。然而，減壓控制閥62為常開閥，使液體從后輪制動液缸50、52中排放到控制貯液池31中，于是阻止了由于液體泄漏而發(fā)生的“制動阻力”。在這方面，就需要用于前輪制動液缸18、24的減壓控制閥58為常開閥。
在圖36的制動系統(tǒng)中，獨立于控制液缸12的泵裝置200可由其它任何裝置如增壓器或壓力增加裝置來代替。在這種情況下，后輪制動液缸50、52中的液壓同樣可通過控制減壓控制閥62來控制。還需要注意的是，牽引控制和汽車穩(wěn)定制動控制不是必要的。
可以理解的是，在圖1中的減壓控制閥62可與如圖20-35的實施例所示的同樣方式來控制。換句話說，圖1中的制動系統(tǒng)可改型，以使在壓力增加模式和壓力保持模式中，加在減壓控制閥62線圈144上的電流根據(jù)在后輪制動液缸50、52中的液壓來控制，以節(jié)省需要的電能，同時可如步驟S134-S136中進行用于減壓控制閥62的初始電流提供控制。另外，圖1中的制動系統(tǒng)可改型，以進一步進行加在線圈144上電流的緩慢增加，以象在壓力減小模式中減壓結(jié)束后或在壓力增加模式中增壓開始后，立即進行的步驟S144、S147、S153、S154和S164中那樣，閥件136緩慢地座合到閥座134上。
還可理解的是，在圖20中的制動系統(tǒng)中增壓控制閥179可由相應(yīng)于上述圖1中第一實施例的泵截止閥54來代替，于是通過象圖1-15的第一實施例那樣，控制泵裝置30而不是控制增壓控制閥179、以及通過使泵截止閥54保持在打開狀態(tài)和以上述相應(yīng)于圖20-29的第六實施例方式控制減壓控制閥58、62來控制在壓力增加模式中車輪制動液缸18、24、50、52的液壓。
可以理解的是，根據(jù)上述教導(dǎo)，本發(fā)明包含有本領(lǐng)域技術(shù)人員可以進行的其它變化、改型和改進。
權(quán)利要求
1.一種用于控制制動液缸中工作液體壓力的液壓控制裝置，所述裝置包括與所述制動液缸(18、24、50、52)連通的泵裝置(30)，該泵裝置包括至少一組為液體加壓并使加壓液體排放到所述制動液缸中的泵(32、34)以及操作所述泵的電機(38、40)；用于儲存從所述制動液缸中排放的液體的低壓力源(31)；電磁操作壓力控制閥(58、62)，該控制閥位于所述低壓力源和所述制動液缸之間并利用提供的電能工作，用于根據(jù)所述電能的量來控制在所述制動液缸中液壓；及控制器(160、71、72、74-78、166、168、170、172)，該控制器包括用于通過控制所述電機而增加在所述制動液缸中液壓的增壓控制裝置(S35、S42、S49、S68、S91)和用于通過控制加在所述電磁操作壓力控制閥上的所述電能的量而減小在所述制動液缸中液壓的減壓控制裝置(S36、S44、S45、S66、S92)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓控制裝置，其特征在于所述減壓控制裝置包括用于當(dāng)在所述制動液缸中液壓減小時關(guān)閉所述電機(38、40)的裝置(S36、S92、S124)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液壓控制裝置，其特征在于根據(jù)所述制動液缸中液壓的實際值和目標(biāo)值(Pref)之間的壓差(ΔP)及所述目標(biāo)值的變化率(ΔPref)中的至少一個，所述控制器驅(qū)動所述增壓控制裝置和所述減壓控制裝置中的一個。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任何一項所述的液壓控制裝置，其特征在于所述控制器包括電機控制裝置(160、S9)，該裝置用于當(dāng)在所述制動液缸中液壓的目標(biāo)值(Pref)的增加率(ΔPref)比預(yù)定閾值大時，控制所述電機(38、40)以形成較大輸出扭矩，而在所述變化率不大于所述預(yù)定閾值時，不進行上述控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的液壓控制裝置，還包括用于為所述電機(38、40)提供電能的電池，其特征在于所述電機控制裝置包括電壓增加裝置，該電壓增加裝置用于在所述制動液缸中的所述液壓目標(biāo)值的所述增加率比所述預(yù)定閾值高時，用于為所述電機提供比所述電池標(biāo)稱電壓高的電壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-3任何一項所述的液壓控制裝置，其特征在于所述控制器包括電機啟動控制裝置(160、S101-S106)，該啟動控制裝置用于當(dāng)所述電機開機時，為所述電機(38、40)提供較高電壓，并當(dāng)滿足預(yù)定條件時，保持提供給所述電機的所述較高電壓，所述較高電壓在滿足預(yù)定條件后比提供在所述電機上的電壓較高。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任何一項所述的液壓控制裝置，其特征在于所述控制器包括壓力保持控制裝置(S81、S82)，當(dāng)在所述制動液缸中的液壓目標(biāo)值(Pref)的變化率(ΔPref)保持在預(yù)定范圍內(nèi)時，該壓力保持控制裝置用于對所述電機(38、40)進行關(guān)機，并把所述電磁操作壓力控制閥(58、62)放置于避免從所述制動液缸中排放液流的狀態(tài)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的液壓控制裝置，其特征在于所述控制器包括壓力保持條件放松裝置(S83-S85)，該壓力保持條件放松裝置用于改變預(yù)定條件，以使當(dāng)所述壓力保持控制裝置操作相對較長時間時，使預(yù)定范圍比當(dāng)所述壓力保持控制裝置操作相對較短時間時變得更寬。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任何一項所述的液壓控制裝置，其特征在于所述控制器包括壓力保持控制裝置(S81、S82)，當(dāng)滿足預(yù)定條件時，該壓力保持控制裝置用于對所述電機(38、40)進行關(guān)機，并把所述電磁操作壓力控制閥(58、62)放置于避免從所述制動液缸中排放液流的狀態(tài)，所述控制器還包括壓力保持條件放松裝置(S83-S85)，該壓力保持條件放松裝置用于改變預(yù)定范圍，以使當(dāng)所述壓力保持控制裝置操作相對較長時間時，使預(yù)定條件比當(dāng)所述壓力保持控制裝置操作相對較短時間時更寬松。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9任何一項所述的液壓控制裝置，其特征在于驅(qū)動所述制動液缸以制動汽車的車輪(16、22、46、48)，所述控制器包括壓力保持控制裝置(S63、S65)，當(dāng)滿足預(yù)定條件時，該壓力保持控制裝置用于對所述電機(38、40)進行關(guān)機，并把所述電磁操作壓力控制閥(58、62)放置于避免從所述制動液缸中排放液流的狀態(tài)，所述控制器還包括壓力保持條件放松裝置(S61)，該壓力保持條件放松裝置用于改變預(yù)定條件，以使當(dāng)所述汽車靜止時，預(yù)定條件比當(dāng)所述汽車行駛時更寬松。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-10任何一項所述的液壓控制裝置，其特征在于驅(qū)動所述制動液缸，以制動汽車的車輪(16、22、46、48)，所述控制器包括增壓裝置(S64、S68)，當(dāng)滿足了預(yù)定增壓條件時，該增壓裝置用于通過控制所述泵裝置(30)的所述電機(38、40)來增加所述制動液缸中的液壓；強制壓力保持裝置(S67、S65)，在所述車輪的轉(zhuǎn)速一旦大致為零后，甚至當(dāng)滿足所述預(yù)定壓力增加條件時，該強制壓力保持裝置用于通過使所述電機保持關(guān)機及把所述電磁操作的壓力控制閥(58、62)放置于避免從所述制動液缸中排放液流的狀態(tài)，而保持所述制動液缸中的液壓；及禁止裝置(S64、S67、S68)，當(dāng)車輪轉(zhuǎn)速超過預(yù)定閾值，以及在所述強制壓力保持裝置操作時，同時當(dāng)制動操作件(10)的操作量增加時，該禁止裝置用于禁止所述強制壓力保持裝置操作。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-11任何一項所述的液壓控制裝置，其特征在于所述控制器包括增壓指令裝置(160、71、166)和電機預(yù)先啟動裝置(160、S2-S4)，當(dāng)滿足預(yù)定增加條件時，增壓指令裝置用于對所述制動液缸中的液壓發(fā)出增加指令；當(dāng)所述預(yù)定增壓條件在不久的將來將被滿足時，該電機預(yù)先啟動裝置用于啟動所述電機(40)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的液壓控制裝置，其特征在于所述控制器包括電機停止裝置，在通過所述電機預(yù)先啟動裝置對電機開機后，當(dāng)沒有滿足所述預(yù)定增壓條件時，經(jīng)過預(yù)定時間后，該電機停止裝置用于對所述電機關(guān)機。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的液壓控制裝置，其特征在于驅(qū)動所述制動液缸，以制動汽車的車輪(16、22、46、48)，所述裝置還包括下坡行駛探測器(S21-S24)，如果汽車的實際加速度值比預(yù)測的汽車加速度值高時，該探測器用于探測汽車正處于下坡行駛，預(yù)測的汽車加速度值是在驅(qū)動汽車的驅(qū)動能源產(chǎn)生的汽車驅(qū)動扭矩基礎(chǔ)上獲得的，其特征在于所述電機預(yù)先啟動裝置包括用于對所述電機開機的裝置(S2-S4)，當(dāng)探測到至少一個指示在不久的將來很可能滿足所述預(yù)定增壓條件的信號時進行上述關(guān)機，所述至少一個信號包括所述下坡行駛探測器探測汽車在下坡行駛的信號。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的液壓控制裝置，其特征在于所述至少一個信號還包括下面信號的至少一個(a)對用于汽車加速而安裝的加速器元件釋放的探測信號，及(b)其中汽車行駛比預(yù)定閾值高的下坡道路表面傾斜度的探測信號。
16.根據(jù)權(quán)利要求1-15所述的任何一項權(quán)利要求所述的液壓控制裝置，其特征在于一組制動液缸(18、24、50、52)通過相應(yīng)的分支通道(44)與所述的泵裝置(30)連通，于是所述多個制動液缸彼此是并聯(lián)的，以及在減壓通道組中每個(56、60)裝有所述電磁操作的壓力控制閥(58、62)，減壓通道分別把所述分支通道與低壓力源(31)連通，所述液壓控制裝置還包括限流器(54、179)，該限流器安裝在位于所述泵裝置和連接到所述減壓通道中對應(yīng)一個的連接點之間的每個所述分支通道的一部分中。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的液壓控制裝置，其特征在于所述控制器包括電機控制裝置(S42)，該電機控制裝置用于根據(jù)在所述制動液缸組中液壓目標(biāo)值(Pref)的最大值(Prefmax)控制所述電機。
18.根據(jù)權(quán)利要求1-17任何一項所述的液壓控制裝置，其特征在于多個制動液缸(18、24、50、52)經(jīng)過相應(yīng)的分支通道(44)與所述泵裝置(30)連通，以使所述多個制動液缸彼此并聯(lián)連接，在減壓通道組(56、60)的每個均安裝有所述電磁操作壓力控制閥(58、62)，減壓通道(56、60)分別把所述分支通道與所述低壓力源(31)連通，所述液壓控制裝置還包括安裝在所述泵裝置和連接到所述減壓通道的相應(yīng)一個的連接點之間的所述分支通道一部分中的泵截止閥(54)，所述泵截止閥具有液流通過狀態(tài)和液流截止?fàn)顟B(tài)，該液流通過狀態(tài)用于使從所述泵(32、34)中排放的加壓液流進入到所述制動液缸對應(yīng)的一個中，液流截止?fàn)顟B(tài)用于使加壓液流避免進入到所述制動液缸對應(yīng)的一個中，所述控制器包括泵截止閥控制裝置(S44)，當(dāng)在所述制動液缸組中至少一個液缸中液壓的目標(biāo)值(Pref)的減小率(ΔPref)比預(yù)定減壓閾值高時，并當(dāng)所述制動液缸組中另一個液缸中液壓的目標(biāo)值的變化率(ΔPref)與所述預(yù)定減壓閾值相比為液壓增加時，該泵截止閥裝置(S44)用于把所述泵截止閥放置在所述截流狀態(tài)。
19.根據(jù)權(quán)利要求1-18任何一項所述的液壓控制裝置，其特征在于所述泵裝置(30)包括低壓泵(34)和具有比所述低壓泵較高排放壓力和較低排放流的高壓泵(32)。
20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓控制裝置，其特征在于所述電磁操作的壓力控制閥(62)包括電磁操作的座閥(130)和電磁力發(fā)生裝置(132)，該座閥具有閥座(134)、可移動地座合并離開所述閥座上的閥件(136)；電磁力發(fā)生裝置用于根據(jù)施加的電能而產(chǎn)生電磁驅(qū)動力(Fs)，于是電磁驅(qū)動力在第一方向上作用在所述閥件上，該第一方向為使所述閥件移動座合到所述閥座上的方向，所述座閥是這樣設(shè)計的，基于所述低壓力源(31)和所述制動液缸(50、52)之間液壓差的壓差力(Fp)以與第一方向相反的第二方向作用在所述閥件上，其特征在于所述控制器還包括電能控制裝置(160、S144、S147、S152-S154)，當(dāng)所述座閥的閥件保持座合到所述閥座上時，根據(jù)所述制動液缸中液壓，該電能控制裝置用于控制提供到所述電磁力發(fā)生裝置上的電能。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的液壓控制裝置，其特征在于所述電能控制裝置控制提供到所述電磁力發(fā)生裝置(132)上的所述電能，以使所述電磁驅(qū)動力(Fs)比所述壓差力(Fp)大。
22.根據(jù)權(quán)利要求20或21所述的液壓控制裝置，其特征在于所述電能控制裝置控制提供到所述電磁力發(fā)生裝置(132)上的所述電能，以使所述電磁驅(qū)動力(Fs)比所述壓差力(Fp)大至少預(yù)定臨界值(Fr)。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的液壓控制裝置，其特征在于所述臨界值由在所述電磁操作壓力控制裝置(62)中液壓增加的至少最大速度(α)來確定。
24.根據(jù)權(quán)利要求22或23所述的液壓控制裝置，其特征在于所述臨界值由至少使所述閥件(136)座合到所述閥座(134)上需要的力(Fss)來確定。
25.根據(jù)權(quán)利要求22-24任何一項所述的液壓控制裝置，其特征在于所述臨界值(Fr)由至少經(jīng)過所述閥件(136)和所述閥座(134)之間間隙的工作液體泄漏量來確定。
26.根據(jù)權(quán)利要求20或21所述的液壓控制裝置，其特征在于所述電能控制裝置包括用于控制提供到所述電磁力發(fā)生裝置(132)上電能的裝置，以使所述電磁驅(qū)動力(Fs)比所述壓差力(Fp)大臨界值(Fr)，所述臨界值由在所述電磁操作壓力控制裝置(62)中液壓增加的至少最大速度(α)和使所述閥件(136)座合到所述閥座(134)上需要的力(Fss)來確定。
27.根據(jù)權(quán)利要求20-26任何一項所述的液壓控制裝置，其特征在于所述電能控制裝置還根據(jù)流過所述電磁操作的座閥(130)的工作液體的溫度來控制加到所述電磁力發(fā)生裝置(132)上的電能。
28.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓控制裝置，其特征在于所述控制器還包括能量緩慢增加裝置(160、S134-S136、S152、S164、S175)，當(dāng)所述座閥(130)的所述閥件(136)座合到所述閥座(134)上時，該裝置用于使提供到所述電磁力發(fā)生裝置上的電能緩慢地增加。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的液壓控制裝置，其特征在于所述能量緩慢增加裝置(160、S164)使提供到所述電磁力發(fā)生裝置(132)上的電能以一定的速度增加，該速度與所述制動液缸(50、52)中液壓增加的最大速度(α)對應(yīng)。
30.根據(jù)權(quán)利要求28或29所述的液壓控制裝置，其特征在于在所述制動液缸(50、52)中液壓和減速系數(shù)(γ)的基礎(chǔ)上，所述能量緩慢增加裝置(160、S164)使提供到所述電磁力發(fā)生裝置(132)上的電能緩慢地增加。
31.根據(jù)權(quán)利要求28-30任何一項所述的液壓控制裝置，還包括增壓裝置(30、200、160、S144、S167、179)，當(dāng)滿足了使所述制動液缸中液壓增加的預(yù)定條件時，該增壓裝置用于增加所述制動液缸(50、52)中的液壓，其特征在于所述能量緩慢增加裝置還包括初始能量增加裝置(160、S134-S136)，該初始能量增加裝置根據(jù)探測到的指示所述條件將要被滿足的信號，在所述條件滿足之前，用于把電能提供到所述電磁力發(fā)生裝置(132)上。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的液壓控制裝置，其特征在于所述電能控制裝置包括供能終止裝置(160、S135、S136)，當(dāng)在沒有滿足所述預(yù)定條件而進行所述能量提供之后，經(jīng)過預(yù)定時間(Nspre)時，終止提供電能到所述電磁力發(fā)生裝置(132)。
33.根據(jù)權(quán)利要求31或32所述的液壓控制裝置，其特征在于所述增壓裝置包括液壓源(30、200)和位于所述液壓源和所述制動液缸(50、52)之間的電磁操作的增壓控制閥(179)，其特征在于所述控制器還包括用于控制加在所述電磁操作增壓控制閥上電能的裝置(160、S144、S167)，以增加在所述制動液缸中的液壓。
34.根據(jù)權(quán)利要求28-30任何一項所述的液壓控制裝置，其特征在于所述能量緩慢增加裝置包括當(dāng)終止減小所述制動液缸(50、52)中液壓的操作的預(yù)定條件滿足時，用于開始對所述電磁力發(fā)生裝置(132)進行電能提供的裝置(160、S152、S175)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于控制制動液缸中工作液體壓力的液壓控制裝置,包括與制動液缸連通的泵裝置、低壓力源、電磁操作的壓力控制閥和控制器,該泵裝置包括至少一組使加壓液體排放到制動液缸和泵的操作電機中的泵;低壓力源用于儲存從所述制動液缸中排放的液體;電磁操作壓力控制閥位于所述低壓源和所述制動液缸之間并利用提供的電能工作,用于根據(jù)電能量來控制制動液缸液壓;控制器包括用于通過控制電機而增加在所述制動液缸中液壓的增壓控制裝置和用于通過控制加在控制閥上所述電能量而減小制動液缸中液壓的減壓控制裝置。
文檔編號B60T8/48GK1250729SQ99118328
公開日2000年4月19日 申請日期1999年8月27日 優(yōu)先權(quán)日1998年8月28日
發(fā)明者大久保勝康, 酒井朗, 副島慎一, 志村周, 中村喜代治 申請人:豐田自動車株式會社