專利名稱：制動裝置和制動裝置的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制動裝置和制動裝置的控制方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)上，已經(jīng)提出并研制了這樣的制動裝置，在該制動裝置中，設(shè)置了用于放大駕駛員的制動踏板輸入和將放大后的制動踏板輸入輸出到主缸的電動助力器。在專利文獻1 中公開了一種這類配備了電動助力器的制動裝置。專利文獻1 日本專利臨時公布No. 2007-112426 (A)

發(fā)明內(nèi)容
要解決的技術(shù)問題在配備了電動助力器的制動裝置中，當電動助力器的驅(qū)動馬達在駕駛員的制動踏板操作開始期間開始旋轉(zhuǎn)時，由于作用在初級活塞上的復(fù)位彈簧力，慣性力(啟動負荷)作用在電動助力器的運動轉(zhuǎn)換器上。因此，在啟動期間存在瞬間起峰電流的問題，因而瞬時消耗大電流以使電動助力器的驅(qū)動馬達產(chǎn)生超過啟動負荷的驅(qū)動力。因此，鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠抑制在電動助力器的啟動期間的瞬間起峰電流的制動裝置和制動裝置的控制方法。解決技術(shù)問題的技術(shù)手段為實現(xiàn)上述目的和其它目的，在本發(fā)明中，在駕駛員的制動踏板操作開始時，在檢測到輸入桿移動了預(yù)定位移的情況下，電動助力器啟動并同時向初級活塞施加輔助力， 以便克服預(yù)緊力推動初級活塞，其中所述預(yù)緊力向使主缸中的液壓減小的方向推壓初級活
O本發(fā)明的有益效果因此，根據(jù)本發(fā)明的制動裝置和制動裝置的控制方法，能夠減小電動助力器的啟動負荷，從而抑制了啟動期間的瞬間起峰電流。


圖1是處于制動踏板松開狀態(tài)的第一實施例的制動裝置的總體系統(tǒng)圖，在所述踏板松開狀態(tài)下，初級活塞與活動部件保持抵靠接合。圖2是流程圖，其示出了在第一實施例的主缸控制器中執(zhí)行的抑制瞬間起峰電流的控制程序。圖3是處于制動踏板被踩下狀態(tài)的第一實施例的制動裝置的總體系統(tǒng)圖，在所述踏板被踩下狀態(tài)下，由于制動踏板被踩下，初級活塞與活動部件分開。圖4是解釋性圖，其示出了為其它制動功能設(shè)定目標減速度的方法。圖5是目標減速度修正因子計算圖，其中，目標減速度相對于輸入桿位移的時間變化率而變化。
圖6A至6C是時間圖，其示出了當電池(主電源)正常工作時，駕駛員的制動踏板操作、制動期間消耗的電流和驅(qū)動馬達的端子電壓之間的關(guān)系。圖7A至7C是時間圖，其示出了當電池(主電源)發(fā)生故障時，駕駛員的制動踏板操作、制動期間消耗的電流和驅(qū)動馬達的端子電壓之間的關(guān)系。圖8A至8C是時間圖，其示出了駕駛員的制動踏板操作、制動期間消耗的電流和驅(qū)動馬達的端子電壓之間的關(guān)系，用于解釋第一實施例的制動裝置的瞬間起峰電流抑制作用。
圖9是第二實施例的制動裝置的總體系統(tǒng)圖。圖10是流程圖，其示出了在第二實施例的主缸控制器中執(zhí)行的抑制瞬間起峰電流的控制程序。圖11是第三實施例的制動裝置的總體系統(tǒng)圖。圖12是流程圖，其示出了在第三實施例的主缸控制器中執(zhí)行的抑制瞬間起峰電流的控制程序。
具體實施例方式下面參考附圖詳細解釋本發(fā)明的制動裝置，然后按順序描述第一、第二和第三實施例。第一實施例首先，描述第一實施例的制動裝置的構(gòu)成。圖1是第一實施例的制動裝置1的總體系統(tǒng)圖。第一實施例的制動裝置1安裝在馬達驅(qū)動的電動車輛上。制動裝置1具有雙回路制動系統(tǒng)主缸(雙回路主缸)2、貯液罐 RES、安裝在各個車輪上的輪缸4a-4d、安裝在雙回路主缸2上的電動助力器(主缸壓力控制機構(gòu))5、與雙回路主缸相連的輸入桿6、制動器操作量檢測裝置(輸入桿位移檢測裝置)7、 用于控制電動助力器5的電動助力器控制器(主缸壓力控制器)8、用作主電源的電池60以及用作備用電源的雙電層電容器(DLC)61。輸入桿6構(gòu)造成與制動踏板BP —起移動(前進或后退)，以便調(diào)節(jié)雙回路主缸2 中的液壓(后面稱為“主缸壓力Pmc”)。電動助力器5和電動助力器控制器8通過使雙回路主缸2的初級活塞2b在主缸2a的軸向上移動來調(diào)節(jié)主缸壓力Pmc。在下面的描述中，假定主缸2a的軸向定義為“χ-軸”方向，安裝有制動踏板BP的一側(cè)定義為負方向。雙回路主缸2是所謂的串聯(lián)型，其中初級活塞2b和次級活塞2c都安裝在主缸2a內(nèi)。初級液壓室2d(用作第一液壓室)由主缸2a的內(nèi)周表面、初級活塞2b的朝向正χ-軸方向的壁面、以及次級活塞2c的朝向負χ-軸方向的壁面限定。次級液壓室 2e (用作第二液壓室)由主缸2a的內(nèi)周表面和次級活塞2c的朝向正x_軸方向的壁面限定。初級液壓室2d與初級回路10相連，次級液壓室2e與次級回路20相連。初級液壓室2d的容積根據(jù)在主缸2a內(nèi)移動的初級活塞2b和次級活塞2c的位移而改變。次級液壓室2e的容積根據(jù)在主缸2a內(nèi)移動的次級活塞2c的位移而改變。復(fù)位彈簧2f安裝在初級液壓室2d內(nèi)，用于向負χ-軸方向推壓初級活塞2b。另一方面，復(fù)位彈簧2g安裝在次級液壓室2e內(nèi)，用于向負χ-軸方向推壓次級活塞2c。
初級液壓傳感器13與初級回路10相連，次級液壓傳感器23與次級回路20相連。 初級液壓傳感器13檢測初級液壓室2d內(nèi)的液壓，次級液壓傳感器23檢測次級液壓室2e 內(nèi)的液壓。來自這些液壓傳感器的有關(guān)液壓的信息被發(fā)送到電動助力器控制器8。該控制器根據(jù)大致相當于主缸壓力Pmc的由液壓傳感器產(chǎn)生的液壓信息來計算當前減速度(參考圖2的流程圖中的步驟S6)。 輸入桿6的朝向正χ-軸方向的端部6a伸入初級液壓室2d，并穿過形成在初級活塞2b的分隔壁2h中的中心孔。輸入桿6的一個端部6a與初級活塞2b的分隔壁2h之間的間隙被密封部件(未示出)以流體密封的方式密封。端部6a安裝成能夠相對于分隔壁 2h沿χ-軸方向滑動。另一方面，輸入桿6的朝向負χ-軸方向的另一個端部6b與制動踏板BP相連。當駕駛員踩下制動踏板BP時，輸入桿6向正χ-軸方向移動。相反地，當駕駛員松開制動踏板并且制動踏板BP復(fù)位時，輸入桿6向負χ-軸方向移動。此外，輸入桿6具有大直徑部分6f，該大直徑部分6f與輸入桿6 —體形成，并且其直徑大于初級活塞2b的分隔壁2h的中心孔的內(nèi)徑，但小于凸緣部分6c的外徑。在制動器的非操作狀態(tài)，在大直徑部分6f的朝向正χ-軸方向的端面與分隔壁2h的朝向負χ-軸方向的端面之間設(shè)置有間隙(軸向間隙)Li。在對混合動力車輛等執(zhí)行再生協(xié)調(diào)制動控制期間，利用該間隙Ll，通過使初級活塞2b相對于輸入桿6向負χ-軸方向移動，能夠?qū)⒁簤褐苿酉到y(tǒng)的制動液壓降低與再生制動力相等的壓力值。此外，通過設(shè)置間隙Li，當輸入桿6 相對于初級活塞2b向正χ-軸方向移動與間隙Ll相等的位移時，大直徑部分6f的朝向正 χ-軸方向的端面與分隔壁2h抵靠接合。然后，初級活塞2b可與輸入桿6—起移動。如后面所描述的，在第一實施例的制動裝置中，在抑制瞬間起峰電流的控制模式期間，初級活塞 2b的分隔壁2h和輸入桿6的大直徑部分6f相互配合以起到助力裝置(助力機構(gòu))的作用，該助力裝置通過輸入桿6向初級活塞2b施加輔助力，所述輸入桿6的位置根據(jù)駕駛員的制動踏板操作而改變。通過使初級活塞2b與輸入桿6 —起向正χ-軸方向移動，使得初級液壓室2d內(nèi)的工作液體被加壓，然后被加壓的液體被供給到初級回路10。在初級液壓室2d內(nèi)的被加壓工作液體的壓力的作用下，次級活塞2c也向正χ-軸方向移動。通過次級活塞2c向正χ-軸方向的移動，使得次級液壓室2e內(nèi)的工作液體被加壓，然后被加壓的工作液體被供給到次級回路20。此外，為了使各個活塞能夠在初級活塞2b和次級活塞2c的相對端部之間不產(chǎn)生碰撞接觸的情況下進行加壓動作和減壓動作，在制動器非操作狀態(tài)下，在初級活塞2b和次級活塞2c之間設(shè)置了間隙L2。這樣，制動裝置構(gòu)造成使得初級液壓室2d內(nèi)的工作液體通過輸入桿6與制動踏板 BP 一起移動而被加壓。因此，假定電動助力器5的驅(qū)動馬達50因系統(tǒng)故障而停止工作，那么可以通過駕駛員的制動踏板操作來提高主缸壓力Pmc，從而保證了預(yù)定的制動力。與主缸壓力Pmc對應(yīng)的反作用力可通過輸入桿6作用在制動踏板BP上，并作為制動踏板反作用力傳遞給駕駛員。這種方案取消了在沒有使用前述構(gòu)造的其它系統(tǒng)中所需的用于產(chǎn)生制動踏板反作用力的彈簧等。這樣有助于減小制動裝置的尺寸和重量，使得制動裝置在車輛上具有優(yōu)良的可安裝性。制動器操作量檢測裝置7安裝在輸入桿6的另一端6b，用于檢測駕駛員所需的制動力。制動器操作量檢測裝置7是用于檢測輸入桿6在χ-軸方向上的位移xIR的位移傳感器(制動踏板BP的行程傳感器)貯液罐RES具有至少兩個液體室，這些液體室通過分隔壁(未示出)彼此隔開。液體室通過制動回路11和21與雙回路主缸2的相應(yīng)液壓室2d和2e連通。每個輪缸4a_4d都具有缸體、活塞和制動片。輪缸構(gòu)造成使得活塞在來自主缸 2a的工作液體的作用下移動，然后與各個活塞相連的制動片被壓在相應(yīng)的轉(zhuǎn)動盤40a-40d 上。轉(zhuǎn)動盤40a-40d與相應(yīng)的車輪一起旋轉(zhuǎn)，從而作用在轉(zhuǎn)動盤40a-40d上的制動扭矩成為作用在各個車輪與路面之間的制動力。電動助力器5構(gòu)造為根據(jù)來自電動助力器控制器8的控制指令來控制初級活塞2b 的位移(即主缸壓力Pmc)。電動助力器5具有驅(qū)動馬達50、減速器51和轉(zhuǎn)動-至-平動運動轉(zhuǎn)換器55。電動助力器控制器8是處理電路，其構(gòu)造為根據(jù)來自制動器操作量檢測裝置7和連接在驅(qū)動馬達50上的轉(zhuǎn)角檢測器(后面所描述的轉(zhuǎn)角傳感器50a)的傳感器信號來控制驅(qū)動馬達50的操作。電池(主電源)60存儲在用作車輛驅(qū)動力源的電動馬達(未示出)的再生制動作用期間產(chǎn)生的電能，并且將電能供給驅(qū)動馬達50和全部其它電氣設(shè)備。雙電層電容器(DLC)61(備用電源)通過來自電池60的電充電。當從主供電電路 63向驅(qū)動馬達50的供電出問題時，備用電源通過備用供電電路64向驅(qū)動馬達50供給電力。從緊急情況和可安裝性角度看，DLC 61的儲電容量設(shè)置為小于電池60的儲電容量，從而DLC61的供電時間是有限的。電動助力器控制器8構(gòu)造為當電池60發(fā)生故障時，將從主供電電路63向驅(qū)動馬達50供電切換成從備用供電電路64向驅(qū)動馬達50供電。接下來，將描述電動助力器5的構(gòu)造和操作。驅(qū)動馬達50是三相直流無刷馬達， 其通過根據(jù)電動助力器控制器8的控制指令而供給的電力操作，從而產(chǎn)生所需的扭矩。減速器51為帶輪類型的減速器，其中通過帶輪機構(gòu)對驅(qū)動馬達50的輸入轉(zhuǎn)動進行減速。減速器51具有安裝在驅(qū)動馬達50的輸出軸上的小直徑驅(qū)動帶輪52、安裝在轉(zhuǎn)動-至-平動轉(zhuǎn)換器55的滾珠絲杠螺母56上的大直徑從動帶輪53、以及繞在驅(qū)動帶輪52 和從動帶輪53上的帶54。減速器51構(gòu)造成放大驅(qū)動馬達50產(chǎn)生的扭矩，其中放大比等于減速比(從動帶輪53的半徑與驅(qū)動帶輪52的半徑的比值)，并將放大的扭矩傳遞給轉(zhuǎn)動-至-平動轉(zhuǎn)換器55。轉(zhuǎn)動-至-平動轉(zhuǎn)換器55構(gòu)造成將驅(qū)動馬達50的轉(zhuǎn)動能轉(zhuǎn)換成平動能，并利用平動能推壓初級活塞2b。在第一實施例中，采用了滾珠絲杠類型的機構(gòu)作為能量轉(zhuǎn)換(運動轉(zhuǎn)換)機構(gòu)。轉(zhuǎn)動-至-平動轉(zhuǎn)換器55具有滾珠絲杠螺母56、滾珠絲杠軸57、活動部件 (推動裝置)58、多個循環(huán)球(沒有用任何附圖標記示出)，以及復(fù)位彈簧(預(yù)緊部件)59。主缸2a的朝向負χ-軸方向的端面與第一殼體部件HSGl固定連接，第一殼體部件 HSGl的朝向負χ-軸方向的端面與第二殼體部件HSG2固定連接。滾珠絲杠螺母56可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在軸承BRG的內(nèi)周上，所述軸承BRG安裝在第二殼體部件HSG2內(nèi)。從動帶輪53壓配合在滾珠絲杠螺母56的位于負χ-軸方向側(cè)的外周上。大致圓筒形的空心滾珠絲杠軸(蝸桿)57安裝并通過螺紋配合在滾珠絲杠螺母56的內(nèi)周上。循環(huán)球位于在滾珠絲杠螺母56 的內(nèi)周中切出的導(dǎo)槽和滾珠絲杠軸57的蝸桿齒之間的空間內(nèi)。滾珠絲杠軸57的朝向正χ-軸方向的端面與活動部件58連接成一體。初級活塞 2b的凸緣部分2i與活動部件58的朝向正χ-軸方向的端面相抵靠。初級活塞2b容納在第一殼體部件HSGl內(nèi)。初級活塞2b的位于正χ-軸方向側(cè)的端部從第一殼體部件HSGl伸出，并可滑動地安裝在主缸2a的內(nèi)周內(nèi)。復(fù)位彈簧59安裝在第一殼體部件HSGl內(nèi)并且位于初級活塞2b的外周上。復(fù)位彈簧59的朝向正χ-軸方向的端部靠在第一殼體部件HSGl的內(nèi)周部分的位于正χ-軸方向側(cè)的內(nèi)表面A上。另一方面，復(fù)位彈簧的朝向負χ-軸方向的端部與初級活塞2b的凸緣部分2i保持抵靠接合。復(fù)位彈簧59位于內(nèi)表面A和初級活塞2b的凸緣部分2i之間，并被預(yù)加載以使其在χ-軸方向上被壓縮，從而使活動部件58和滾珠絲杠軸57被向負χ-軸方向推壓。當從動帶輪53旋轉(zhuǎn)時，滾珠絲杠螺母56也和從動帶輪一起旋轉(zhuǎn)。由于滾珠絲杠螺母56的旋轉(zhuǎn)運動，滾珠絲杠軸57產(chǎn)生沿χ-軸方向的平移運動。由滾珠絲杠軸57向正 χ-軸方向的平移運動產(chǎn)生的推力通過活動部件58向正χ-軸方向推動初級活塞2b。順便指出，圖1示出了在制動器非操作狀態(tài)下的滾珠絲杠軸57的初始位置，其中滾珠絲杠軸57 向負χ-軸方向移動到最大位移位置。
另一方面，朝向與向正χ-軸方向作用的推力相反的方向(即向負X-軸方向)作用的復(fù)位彈簧59的彈簧力作用在滾珠絲杠軸57上。因此，即使在制動期間驅(qū)動馬達50因故障而停止時，即在通過向正χ-軸方向推動初級活塞2b來對主缸壓力Pmc加壓并且因而滾珠絲杠軸57的復(fù)位控制失效的狀態(tài)下，也能通過復(fù)位彈簧59的彈簧力使?jié)L珠絲杠軸57 回到其初始位置。結(jié)果，主缸壓力Pmc降低到接近零液壓的壓力值。即，能夠防止發(fā)生在制動盤上產(chǎn)生的拖滯(摩擦拖滯)，并且能夠防止可能因摩擦拖滯而產(chǎn)生的不穩(wěn)定的車輛工況。此外，一對彈簧6d和6e安裝在環(huán)形空間B內(nèi)，所述環(huán)形空間B限定在輸入桿6和初級活塞2b之間。彈簧6d和6e的相面對的軸向端部與輸入桿6的凸緣部分6c的相應(yīng)側(cè)表面保持抵靠接合。彈簧6d的另一端與分隔壁2h保持抵靠接合，而彈簧6e的另一端與活動部件58保持抵靠接合。在制動器非操作狀態(tài)下，所述一對彈簧6d和6e用于迫使初級活塞2b和輸入桿6回到輸入桿和初級活塞之間的相對位移的中立位置，并且將輸入桿6和初級活塞2b保持在相對位移的中立位置(見圖1)。因此，當輸入桿6和初級活塞2b中的每一個向相對的軸向中的任一方向偏離相對位移的中立位置時，一對彈簧6d和6e的預(yù)緊力使得輸入桿6相對于初級活塞2b的位置返回到中立位置。此外，驅(qū)動馬達50設(shè)置有轉(zhuǎn)角傳感器50a，例如分解器。由轉(zhuǎn)角傳感器檢測到的馬達輸出軸的位置信號(位置信息)被輸入到電動助力器控制器8。電動助力器控制器8根據(jù)輸入的位置信號計算驅(qū)動馬達50的轉(zhuǎn)角，并且根據(jù)計算出的轉(zhuǎn)角來計算轉(zhuǎn)動-至-平動轉(zhuǎn)換器55的推進量，即初級活塞2b在χ-軸方向上的位移。下面詳細描述由電動助力器5和電動助力器控制器8執(zhí)行的對輸入桿6的推力的放大作用。在第一實施例中，電動助力器控制器8還構(gòu)造為根據(jù)輸入桿6的位移，即根據(jù)輸入桿6和初級活塞2b之間的相對位移Δ χ來控制初級活塞2b的位移。電動助力器5和電動助力器控制器8構(gòu)造為根據(jù)由駕駛員的制動踏板操作所產(chǎn)生的輸入桿6的位移來移動初級活塞2b。由此，除了輸入桿6的推力以外，初級液壓室2d內(nèi)的工作液體還被初級活塞2b的推力加壓，從而調(diào)節(jié)了主缸壓力Pmc。即，輸入桿6的推力被放大了。放大比(后面稱為“伺服-助力比α”)是按照如下方式根據(jù)在初級液壓室2d內(nèi)沿垂直于χ-軸方向的方向截取的輸入桿6和初級活塞2b的橫截面(后面稱為“壓力接收表面面積”)之間的比值確定的。 根據(jù)由下面的表達式(1)表示的壓力平衡關(guān)系來執(zhí)行對主缸壓力Pmc的液壓調(diào)節(jié)。Pmc = (FIR+KX Δ x) /AIR = (FPP-KX Δ χ) /APP ... (1)壓力平衡表達式⑴中使用的各個項(各個符號)如下Pmc 初級液壓室2d中的液壓(主缸壓力)FIR 輸入桿6的推力FPP 初級活塞2b的推力AIR 輸入桿6的壓力接收表面面積APP 初級活塞2b的壓力接收表面面積K:彈簧6d、6e的彈簧常數(shù)Δ χ 輸入桿6和初級活塞2b之間的相對位移在第一實施例中，輸入桿6的壓力接收表面面積AIR設(shè)置為小于初級活塞2b的壓力接收表面面積APP。相對位移Δ χ在后面定義為初級活塞2b的位移xPP與輸入桿6的位移xIR之間的差值，即，Δχ = xPP-xIR0因此，相對位移Δ χ在中立位置為“0”，在初級活塞2b相對于輸入桿6前進時(在初級活塞2b具有向正χ-軸方向的位移時)為正(正號)，在初級活塞 2b相對于輸入桿6后退時(在初級活塞2b具有向負χ-軸方向的位移時)為負(負號)。 在上述壓力平衡表達式(1)中，忽略了液體密封件的滑動阻力?？筛鶕?jù)驅(qū)動馬達50的電流值來估計初級活塞2b的推力FPP。另一方面，伺服-助力比α用下面的表達式(2)表示。α = PmcX (APP+AIR)/FIR ...(2)因此，通過把表達式(1)代入表達式(2)，伺服-助力比α可用下面的表達式(3)表不。α = (1+ΚΧ Δχ/FIR) X (AIR+APP)/AIR ...(3)根據(jù)伺服-助力控制，為了獲得目標主缸壓力特性，對驅(qū)動馬達50 (初級活塞2b 的位移xPP)進行控制。這里，目標主缸壓力特性是指主缸壓力Pmc相對于輸入桿6的位移 xIR變化的特性(即，xIR-Pmc特性)。根據(jù)表示初級活塞2b的位移xPP相對于輸入桿6 的位移xIR的行程特性(xIR-xPP特性)和上述目標主缸壓力特性，能夠獲得表示相對位移 Δ χ ( = xPP-xIR)相對于輸入桿6的位移xIR的變化的目標位移計算特性。根據(jù)通過檢測獲得的目標位移計算特性數(shù)據(jù)，計算相對位移Δχ的目標值(后面簡稱為“目標位移Δχ*”)。BP,目標位移計算特性表示目標位移Δ X*相對于輸入桿6的位移XlR的變化特性， 所以輸入桿6的位移xIR與目標位移ΔΧ*之間是一一對應(yīng)的?？梢源_定與輸入桿6的一個位移xIR對應(yīng)的一個目標位移Δχ*。因此，通過控制驅(qū)動馬達50的旋轉(zhuǎn)(即，初級活塞2b 的位移xPP)以實現(xiàn)根據(jù)檢測到的輸入桿6的位移xIR確定的目標位移Δ χ*,就能在主缸2 中產(chǎn)生壓力水平與目標位移ΔΧ*對應(yīng)的主缸壓力Pmc。如上所述，通過制動器操作量檢測裝置7檢測輸入桿6的位移xIR，根據(jù)來自轉(zhuǎn)角傳感器50a的信號計算初級活塞2b的位移xPP，從而可以計算作為計算出的初級活塞2b的位移xPP與檢測到的輸入桿6的位移xIR之間的差值(xPP-xIR)的相對位移Δ χ。具體地說，在伺服_助力控制中，根據(jù)檢測到的輸入桿6的位移xIR和目標位移計算特性來設(shè)定目標位移ΔΧ*。然后，控制(反饋控制)驅(qū)動馬達50以使計算出的相對位移ΔΧ接近目標位移ΔΧ*。此外，還可設(shè)置用于檢測初級活塞2b的位移xPP的附加行程傳感器。如上所述，假定在沒有任何昂貴的踏力傳感器的情況下執(zhí)行伺服_助力控制。這有助于降低成本。此外，通過控制驅(qū)動馬達50以使相對位移ΔΧ接近界限內(nèi)的任意值，就能夠?qū)崿F(xiàn)與根據(jù)壓力接收表面面積比(AIR+APP)/AIR確定的伺服-助力比相比更大的伺服_助力比或者更小的伺服_助力比，從而能夠產(chǎn)生根據(jù)目標伺服_助力比的制動力。在固定伺服_助力比控制的情況下，輸入桿6和初級活塞2b —起移動。S卩，控制驅(qū)動馬達50以使初級活塞2b相對于輸入桿6的相對位置始終保持在中立位置，同時保持相對位移ΔΧ為零(即，ΔΧ = 0)。如上所述，當初級活塞2b移動時，保持ΔΧ = 0的狀態(tài)，根據(jù)表達式(3)，伺服-助力比α可唯一地確定為表達式α = (AIR+APP)/AIR。因此， 通過根據(jù)目標伺服_助力比來設(shè)定輸入桿6的壓力接收表面面積AIR和初級活塞2b的壓力接收表面面積APP，并且通過控制初級活塞2b以使初級活塞2b的位移xPP接近輸入桿6 的位移xIR，就能夠始終產(chǎn)生恒定的伺服_助力比(前面提到的目標伺服_助力比)。 根據(jù)固定伺服_助力比控制，目標主缸壓力特性顯示出這樣的趨勢，即由于輸入桿6的前進運動(向正χ-軸方向的位移)而產(chǎn)生的主缸壓力Pmc以二階曲線、三階曲線、 更高階曲線以及這些曲線的相互組合的形式(后面簡稱為“以更高階曲線的形式”)增加。 此外，固定伺服-助力比控制具有這樣的行程特性，即初級活塞2b的移動距離xPP和輸入桿6的移動距離xIR相同(即，xPP = xIR)。因此，根據(jù)基于上述行程特性和上述目標主缸壓力特性獲得的目標位移計算特性，目標位移Δχ*在輸入桿6的任何位移xIR處均為“0”。與上述內(nèi)容相反，在可變伺服-助力比控制的情況下，目標位移Δχ*設(shè)定為預(yù)定的正值?？刂乞?qū)動馬達50以使相對位移Δ χ接近預(yù)定正值。因此，隨著輸入桿6向使主缸壓力Pmc增加的方向前進，初級活塞2b的位移xPP變得比輸入桿6的位移xIR更大。如從上面的表達式⑶所看出的，伺服-助力比α為(1+ΚΧ Δχ/FIR)與壓力接收表面面積比的乘積。也就是說，這意味著初級活塞2b移動一個乘積值(即乘積)，所述乘積值是通過用輸入桿6的位移xIR乘以比例增益(1+KX Δχ/FIR)而得到的。這樣，伺服-助力比α根據(jù)相對位移Δχ變化，從而電動助力器5用作伺服助力源。因此，能夠大大降低制動踏板的踏力，同時產(chǎn)生駕駛員所要求的制動力(駕駛員所要求的減速度)。從可控性的角度看，可取的是比例增益(1+ΚΧ Δχ/FIR)為“1”。但是，在例如由于緊急制動等而要求制動力的大小超過駕駛員的制動器操作量時，能夠?qū)⒈壤鲆媾R時改變?yōu)榇笥凇?”的值。因此，對于同樣的制動器操作量，與通常的伺服-助力控制(即，在比例增益固定為“ 1，，的固定伺服-助力比控制期間)相比，能夠進一步提高主缸壓力Pmc，從而能夠產(chǎn)生更大的制動力。在此，根據(jù)來自制動器操作量檢測裝置7的傳感器信號值的時間變化率(即，輸入桿6的位移xIR的時間變化率AxIR)是否超過預(yù)定值來確定“緊急制動”。如上所述，根據(jù)可變伺服-助力比控制，初級活塞2b的前進運動趨向于變得更大， 而不是等于輸入桿6的前進運動。因此，隨著輸入桿6前進，初級活塞2b相對于輸入桿6 的相對位移ΔΧ增加。因此，根據(jù)可變伺服-助力比控制模式，與固定伺服-助力比控制相比，驅(qū)動馬達50被控制為使由于輸入桿6的前進運動而產(chǎn)生的主缸壓力Pmc趨向于增加得更多。根據(jù)可變伺服_助力比控制的目標主缸壓力特性，與固定伺服_助力比控制的情況相比，由于輸入桿6的前進運動(向正χ-軸方向的位移)而產(chǎn)生的主缸壓力Pmc的增加趨向于變得更大(即，以更高階曲線形式的更快的主缸壓力特性)。此外，可變伺服-助力比控制具有這樣的行程特性，即初級活塞2b的位移xPP的增加量與輸入桿6的位移XlR 的增加量的比值大于“ 1 ”。因此，根據(jù)基于上述行程特性和上述目標主缸壓力特性獲得的目標位移計算特性，隨著輸入桿6的位移XlR增加，目標位移△ χ*以預(yù)定比率增加。在上述控制中，隨著輸入桿6向使主缸壓力Pmc增加的方向前進，控制驅(qū)動馬達 50以使初級活塞2b的位移xPP變得大于輸入桿6的位移xIR，除了上述控制以外，可變伺服-助力比控制可包括另一種控制，即隨著輸 入桿6向使主缸壓力Pmc增加的方向移動， 控制驅(qū)動馬達50以使初級活塞2b的位移xPP變得小于輸入桿6的位移xIR。這樣，這種可變伺服-助力比控制可應(yīng)用于再生協(xié)調(diào)制動控制，在再生協(xié)調(diào)制動控制中，通過把比例增益改變成小于“ 1”的值，可以把液壓制動系統(tǒng)的制動液壓減小與混合動力車輛的再生制動力相等的壓力值。[在電池發(fā)生故障時的抑制瞬間起峰電流的控制]在第一實施例中，當用作主電源的電池60正常工作而沒有任何電池故障時，電動助力器控制器8通過從電池60向驅(qū)動馬達50供電來控制輸入桿6和初級活塞2b之間的相對位移ΔΧ。與這種正常的相對位移反饋(F/B)控制相反，在備用F/B控制模式期間(此時用作主電源的電池60發(fā)生故障，因而從用作備用電源的DLC 61向驅(qū)動馬達50供給電力)，通過抑制驅(qū)動馬達50的啟動負荷來執(zhí)行抑制瞬間起峰電流的控制，以便降低瞬間起峰電流。[抑制瞬間起峰電流的控制程序]圖2是流程圖，其示出了在第一實施例的制動裝置1的電動助力器控制器8中執(zhí)行的抑制瞬間起峰電流的控制程序的控制流程。下面描述控制流程的各個步驟的細節(jié)。該控制程序作為中斷程序執(zhí)行，并且在每次駕駛員開始踩下制動踏板BP時被觸發(fā)。在步驟Si，進行檢查以判斷電池60是否發(fā)生故障。當該步驟的回答是肯定(YES) 時，程序前進到步驟S2。相反地，當該步驟的回答是否定(NO)時，程序前進到步驟S5。在步驟S2，停止伺服-助力功能(即，停止驅(qū)動馬達50的操作)，然后程序前進到步驟S3 ο在步驟S3，根據(jù)來自制動器操作量檢測裝置7的信號讀取制動踏板BP的操作量 (即，輸入桿6在χ-軸方向上的位移xIR)，然后程序前進到步驟S4。在步驟S4，進行檢查以判斷在步驟S3讀取的輸入桿6在χ-軸方向上的位移xIR 是否大于或等于預(yù)定值(預(yù)定位移xl)。當該步驟的回答是肯定(YES)時，程序前進到步驟 S5。相反地，當該步驟的回答是否定(NO)時，程序前進到步驟S6。這里，預(yù)定位移xl對應(yīng)于當初級活塞2b的凸緣部分2i開始離開轉(zhuǎn)動-至-平動轉(zhuǎn)換器55的活動部件58時輸入桿6在χ-軸方向上的位移。在所示實施例中，預(yù)定位移xl設(shè)定為大于輸入桿大直徑部分 6f的朝向正χ-軸方向的端面與初級活塞分隔壁2h的朝向負χ-軸方向的端面之間的間隙 Li。
在步驟S5，驅(qū)動馬達50被啟動以開始伺服-助力作用，然后程序切換到“返回”(電動助力器控制裝置)。在步驟S6，讀取當前減速度，并且同時計算駕駛員要求的減速度(駕駛員要求的制動力)(要求的減速度計算裝置)。根據(jù)在步驟S3中讀取的輸入桿6在χ-軸方向上的位移xIR來計算駕駛員要求的減速度。另一方面，根據(jù)來自液壓傳感器13的傳感器信號(檢測值)計算當前減速度。作為替代方案，可以根據(jù)來自縱向加速度傳感器(在圖1中用雙點劃線表示)的G-傳感器信號確定當前的減速度。在步驟S7，將要求的減速度的不足量設(shè)定為其它制動功能(例如再生制動器)的目標減速度，然后計算與目標減速度對應(yīng)的其它制動功能的制動力指令值。然后，程序前進到步驟S8。這里，駕駛員要求的減速度對應(yīng)于當根據(jù)制動踏板BP的操作量執(zhí)行通常的伺服-助力控制(固定伺服-助力比控制)時獲得的減速度。從圖4的特性曲線計算駕駛員要求的減速度。即，如圖4的特性曲線所示，可通過從駕駛員要求的減速度中減去當前減速度來計算其它制動功能的目標減速度。在步驟S8，進行檢查以判斷是否要求其它制動功能具有更高的響應(yīng)性。當該步驟的回答是肯定(YES)的時，程序前進到步驟S9。與此相反，當該步驟的回答是否定(NO)的時，程序前進到步驟S11。具體地說，在步驟S8，進行檢查以判斷從在步驟S7中計算出的其它制動功能的目標減速度中減去當前減速度所得到的差值是否超過預(yù)定閾值。當該差值超過預(yù)定閾值時，則判定要求更高的響應(yīng)性。在步驟S9，再次讀取制動踏板BP的操作量(即，輸入桿6在χ-軸方向上的位移 xIR)。根據(jù)再次讀取的操作量與在步驟S3讀取的操作量(即，輸入桿6在χ-軸方向上的位移xIR)之間的差來計算輸入桿位移的時間變化率ΔχΙ Κ即，行程速度)(操作速度檢測裝置)。然后，程序前進到步驟S10。在步驟S10，根據(jù)在步驟S9中計算的輸入桿位移的時間變化率AxIR(即，行程速度)從圖5的圖中計算目標減速度修正因子。通過將在步驟S7中獲得的制動力命令值乘以計算出來的目標減速度修正因子來修正制動力指 令值。根據(jù)修正后的制動力指令值來操作其它制動功能(制動力補償裝置)，然后程序切換到“返回”。圖5是第一實施例的制動裝置的目標減速度修正因子計算圖，其示出了目標減速度修正因子如何相對于輸入桿位移的時間變化率AxIR而變化。對于目標減速度修正因子，假定其下限設(shè)定為“1. 0”，其上限設(shè)定成大約為“1. 5”。從整體上看，該特性表現(xiàn)出如下趨勢隨著輸入桿位移的時間變化率AxIR變高，修正因子增大。在步驟S11，其它制動功能根據(jù)在步驟S7(制動力補償裝置)計算出來的制動力指令值(即，非修正的目標減速度)操作，然后程序切換到“返回”。下面詳細描述該操作。[抑制瞬間起峰電流的作用]在第一實施例的制動裝置1中，復(fù)位彈簧59的彈簧力通過初級活塞2b的凸緣部分2i和活動部件58作用在滾珠絲杠螺母56和滾珠絲杠軸57上，從而作用在驅(qū)動馬達50 上的慣性負荷(啟動負荷)趨向于變得較高。由于較高的慣性負荷，在驅(qū)動馬達的啟動期間慣性扭矩也趨向于變高。如圖6A-6C所示，趨向于產(chǎn)生高的瞬間起峰電流(參考圖6B)。 術(shù)語“瞬間起峰電流”是指與例如電動馬達或電壓互感器等繞組設(shè)備/感應(yīng)線圈中的穩(wěn)定狀態(tài)相比、或者與例如大容量的平滑電容器或去耦電容器等電氣設(shè)備中的穩(wěn)定狀態(tài)相比， 當使用電源時有非常高的啟動電流流過。此時，由于設(shè)置在電池60和驅(qū)動馬達50之間的電阻(例如，主供電電路63的線束電阻)而發(fā)生電壓下降，從而驅(qū)動馬達50的端子電壓趨向于大幅下降。通常，在制動裝置1中，根據(jù)驅(qū)動馬達50的端子電壓估計電源電壓(電池60的電壓)。當估計的電源電壓下降時，將伺服-助力比控制在較小的值。此外，當電源電壓降低到低于驅(qū)動馬達50的最小操作電壓時，停止伺服-助力控制。由于上述原因，當在驅(qū)動馬達啟動期間產(chǎn)生過大的瞬間起峰電流時，不能準確地估計電源電壓，從而妨礙了可變伺服-助力比控制。此外，在電池60發(fā)生故障時，即在從DLC 61向驅(qū)動馬達50供電期間，如圖7A-7C 所示，電動勢因DLC 61的電力消耗而趨向于下降。因此，當供電電壓下降到低于正常電壓水平的電壓水平時(參考圖7C)，供電電壓降低到低于最小操作電壓，從而伺服-助力功能
被禁用。 與此相反，在第一實施例的制動裝置1中，執(zhí)行抑制瞬間起峰電流的控制，使得在輸入桿6向正χ-軸方向移動預(yù)定位移xl、從而初級活塞2b開始離開轉(zhuǎn)動-至-平動轉(zhuǎn)換器55的活動部件58時，通過啟動驅(qū)動馬達50來啟動伺服-助力功能(參考圖3，并參考圖 2的流程圖的步驟Sl至S2、S3和S4至S5)。當初級活塞2b的凸緣部分2i離開活動部件58時，復(fù)位彈簧59的彈簧力不再通過活動部件58作用在滾珠絲杠螺母56和滾珠絲杠軸57上。即，當啟動驅(qū)動馬達50時，沒有反作用力從初級活塞2b作用在滾珠絲杠機構(gòu)上，從而啟動扭矩趨向于變小。因此，如圖8A-8C所示，與沒有采用上述抑制瞬間起峰電流的控制的系統(tǒng)相比，在第一實施例的系統(tǒng)中，可以大幅降低驅(qū)動馬達啟動期間的瞬間起峰電流(參考圖8B)。結(jié)果，DLC 61與驅(qū)動馬達50之間的電壓下降趨向于變小，從而可以準確地估計供電電壓。此夕卜，因為抑制了電力消耗，所以能夠使驅(qū)動馬達50的端子電壓降低到小于最小操作電壓的時間點推后，從而增加了伺服_助力控制的執(zhí)行次數(shù)或者延長了伺服_助力控制的執(zhí)行時間。例如，在沒有采用上述抑制瞬間起峰電流的控制的系統(tǒng)的情況下，在第二次制動動作時，端子電壓降低到小于最小操作電壓，從而伺服-助力功能被禁用。與此相反，在第一實施例中，在第二次制動作用時，伺服_助力功能還保持可用(參考圖8C)。如上所述，在步驟S4，根據(jù)初級活塞2b是否離開活動部件58來確定驅(qū)動馬達50 的啟動負荷。因此，能夠在不用直接測量作用在活動部件58上的反作用力的情況下估計作用在驅(qū)動馬達50上的啟動負荷。此外，在步驟S4，根據(jù)由制動器操作量檢測裝置7檢測到的輸入桿6在χ-軸方向上的位移xIR來確定初級活塞2b是否離開活動部件58的相關(guān)信息。初級活塞2b的位移與輸入桿6在χ-軸方向上的位移xIR相互關(guān)聯(lián)，從而可以通過觀察或監(jiān)測輸入桿6在χ-軸方向上的位移來估計或得出初級活塞2b的位移。通常，配備有電動助力器的制動裝置的現(xiàn)有構(gòu)造通常包括制動器操作量檢測裝置(例如，制動踏板行程傳感器)。因此，就不需要額外的傳感器了。根據(jù)第一實施例的抑制瞬間起峰電流的控制，在初級活塞2b離開活動部件58之前，不啟動驅(qū)動馬達50。此時，駕駛員要求的減速度的不足量可通過由其它制動功能(即，再生制動)產(chǎn)生的制動力補償(參考圖2的流程圖的步驟Sl至S2、S3、S4和S6至S7)。在從駕駛員開始踩下制動踏板BP的時刻到驅(qū)動馬達50的抑制啟動負荷的控制作用(抑制瞬間起峰電流的控制作用)完成的時刻之間的期間內(nèi)，伺服-助力功能不起作用。 因此，不能獲得與制動踏板BP的下壓量對應(yīng)的減速度(即駕駛員要求的減速度)，從而這種狀態(tài)可能使駕駛員感覺不舒服。因此，通過利用其它制動功能產(chǎn)生并補償減速度的不足量， 就能夠?qū)崿F(xiàn)駕駛員要求的減速度，同時抑制瞬間起峰電流。這減輕了駕駛員經(jīng)歷的不適感。當在駕駛員要求的減速度的不足量很大的情況下操作其它制動功能時，需要快速提高由其它制動功能產(chǎn)生的制動力。為此，當步驟S8確定要求較高的響應(yīng)性時，在步驟SlO 根據(jù)輸入桿位移的時間變化率ΔχΙΚ(即行程速度)提高和修正對其它制動功能的制動力指令值。這樣，就抑制了實際減速度相對于駕駛員要求的減速度的響應(yīng)延遲。下面詳細描述有益的技術(shù)效果。第一實施例的制動裝置1可提供如下有益效果。(1)制動裝置包括輸入桿6，其根據(jù)駕駛員對制動踏板BP作出的駕駛員的制動踏板操作而沿軸向移動；活塞(初級活塞2b)，其根據(jù)輸入桿6的位移而增大主缸2a內(nèi)的液壓；輸入桿位移檢測裝置(輸入桿位移檢測器)7，其檢測輸入桿6的位移；活動部件(推動裝置)58，其向使液壓增大的方向推動活塞；預(yù)緊部件(預(yù)緊裝置)59，其向使液壓減小的方向推動活塞；電動助力器5，其克服預(yù)緊部件59的預(yù)緊力推動活動部件58并且?guī)椭钊蚴挂簤涸龃蟮姆较蛞苿?；助力裝置(助力器)，其在輸入桿位移檢測裝置7檢測到輸入桿6 移動預(yù)定位移Xl時產(chǎn)生輔助力，該輔助力克服預(yù)緊部件59的預(yù)緊力向使液壓增大的方向推動活塞；以及電動助力器控制器(電動助力器控制裝置)8，其在助力裝置產(chǎn)生輔助力之后啟動電動助力器5。由此，能夠降低電動助力器5的啟動負荷，從而抑制了啟動期間的瞬間起峰電流。順便指出，助力裝置構(gòu)造成通過機械力實現(xiàn)助力作用，而不使用任何電能或者利用由較小的電能產(chǎn)生的力。(2)上述預(yù)定位移Xl設(shè)定為從輸入桿6的初始位置到某一位置的直線距離，其中在所述某一位置，輸入桿6已經(jīng)移動到使得活塞(初級活塞2b)開始離開活動部件58 (即在制動器非操作狀態(tài)，輸入桿大直徑部分6f的朝向正χ-軸方向的端面與初級活塞的分隔壁2h的朝向負χ-軸方向的端面之間的間隙Li)。由此，能夠可靠地抑制電動助力器5的啟動負荷(即啟動期間的瞬間起峰電流)。這有助于降低電力消耗和使電動馬達5平穩(wěn)地啟動。(3)還提供了向電動助力器5供給電能的電池60 (主電源)，以及在電池60發(fā)生故障的情況下向電動助力器5提供電能的雙電層電容器(DLC)61。電動助力器控制器8構(gòu)造成當檢測到輸入桿6已經(jīng)移動預(yù)定位移xl時，通過DLC (備用電源)61啟動電動助力器 5。由此，即使在電池60發(fā)生故障時，也能夠增加伺服-助力控制的執(zhí)行次數(shù)或者延長伺服-助力控制的執(zhí)行時間。(4)上述電動助力器控制器8包括用于計算駕駛員要求的減速度的要求的減速度計算部分(要求的減速度計算裝置)，以及制動力補償部分(制動力補償裝置)，所述制動力補償部分在從駕駛員的制動踏板操作的開始點到電動助力器5開始操作的時刻之間的期間，通過由其它制動功能(例如，再生制動)產(chǎn)生的制動力補償由要求的減速度計算部分計算出的駕駛員要求的減速度與由駕駛員的制動踏板操作產(chǎn)生的減速度之間的不足量。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)駕駛員要求的減速度，同時抑制瞬間起峰電流，從而減輕了駕駛員經(jīng)歷的不適感。(5)上述電動助力器控制器8還包括用于檢測制動踏板BP的操作速度的操作速度檢測器(操作速度檢測裝置)。制動力補償部分構(gòu)造成當由操作速度檢測器檢測到的操作速度增加時，增加其它制動功能(其它制動裝置)的補償制動力的響應(yīng)性。由此，能夠抑制實際減速度相對于駕駛員要求的減速度的響應(yīng)延遲。(6)上述助力裝置(助力器)構(gòu)造為在輸入桿6的軸向行程至少達到預(yù)定位移Xl 時，才利用輸入桿6向活塞(初級活塞2b)施加輔助力，其中所述輸入桿6根據(jù)駕駛員的制動踏板操作在軸向上移動。由此，能夠通過簡單的機械結(jié)構(gòu)(初級活塞2b的分隔壁2h和輸入桿大直徑部分6f)產(chǎn)生輔助力。這有助于降低抑制瞬間起峰電流的控制系統(tǒng)的成本。(7)在控制制動裝置的方法中，其中所述制動裝置包括輸入桿6，其根據(jù)駕駛員對制動踏板BP作出的駕駛員的制動踏板操作而沿軸向移動；活塞(初級活塞2b)，其根據(jù)輸入桿6的位移而增大主缸2a內(nèi)的液壓；輸入桿位移檢測裝置(輸入桿位移檢測器)7，其檢測輸入桿6的位移；活動部件(推動裝置)58，其向使液壓增大的方向推動活塞；預(yù)緊部件(預(yù)緊裝置)59，其向使液壓減小的方向推動活塞；以及電動助力器5，其克服預(yù)緊部件 59的預(yù)緊力推動活動部件58并且?guī)椭钊蚴挂簤涸龃蟮姆较蛞苿?，在輸入桿位移檢測裝置7檢測到輸入桿6移動預(yù)定位移Xl時產(chǎn)生克服預(yù)緊部件59的預(yù)緊力向使液壓增大的方向推動活塞的輔助力，并且在產(chǎn)生輔助力之后啟動電動助力器5。由此，能夠降低電動助力器5的啟動負荷，從而抑制了啟動期間的瞬間起峰電流。(8)在一種制動裝置中，所述制動裝置配備有活塞(初級活塞2b)，其被向使主缸 2a內(nèi)的制動液壓減小的方向推動，并且構(gòu)造為根據(jù)駕駛員對制動踏板BP作出的駕駛員的制動踏板操作而向使液壓增大的方向移動；電動助力器5，其幫助活塞向使液壓增大的方向移動；助力裝置(助力器)，其在啟動電動助力器5之前，產(chǎn)生向使液壓增大的方向推動活塞的輔助力。由此，能夠降低電動助力器5的啟動負荷，從而抑制了啟動期間的瞬間起峰電流。順便指出，助力裝置構(gòu)造成通過機械力實現(xiàn)助力作用，而不使用任何電能或者利用由較小的電能產(chǎn)生的力。第一實施例的制動裝置構(gòu)造成檢測主電源是否發(fā)生故障，并且還構(gòu)造成當主電源發(fā)生故障時執(zhí)行抑制瞬間起峰電流的控制以減小電動助力器的啟動負荷。代為替代方案， 制動裝置可以構(gòu)造為在每次啟動電動助力器時，不管主電源的狀態(tài)如何，都始終執(zhí)行抑制瞬間起峰電流的控制以減小電動助力器的啟動負荷(參考后面描述的第二實施例和第三實施例)。在第一實施例中，操作電動助力器的操作允許時刻(開始時間)設(shè)定為當從初級活塞2b施加給電動助力器的反作用力變?yōu)榱愕臅r間點。假定可以適當?shù)販p小瞬間起峰電流，那么操作允許時刻可以設(shè)定成比從初級活塞2b施加給電動助力器的反作用力變?yōu)榱愕臅r間點更早的時間(參考后面描述的第二實施例和第三實施例)。作為另外一種選擇，在伺服-助力控制的響應(yīng)性不受很大影響的有限范圍內(nèi)，操作允許時刻可以設(shè)定成比從初級活塞2b施加給電動助力器的反作用力變?yōu)榱愕臅r間點更晚的時間(參考后面描述的第二實施例和第三實施例)。
第二實施例
下面描述第二實施例的制動裝置的構(gòu)成。圖9是第二實施例的制動裝置的總體系統(tǒng)圖。除了第一實施例和第二實施例的助力裝置(助力器)彼此不同以外，第二實施例的制動裝置的基本構(gòu)成與第一實施例的制動裝置的基本構(gòu)成類似。為了對圖1所示的第一實施例和圖9所示的第二實施例進行比較，用與第一實施例中表示零件的附圖標記相同的附圖標記表示第二實施例中的相應(yīng)零件。如圖 9的總體系統(tǒng)圖所示，為了簡化展示的目的，沒有示出雙回路主缸2的第一殼體部件HSG1、 第二殼體部件HSG2以及液壓傳感器13和23。簡要地說，在第二實施例的制動裝置的情況下，助力裝置(助力器)構(gòu)造為利用蓄壓裝置通過液壓的方法向初級活塞2b施加輔助力，所述蓄壓裝置包括蓄壓泵和蓄壓器。圖9示出了第二實施例的制動裝置和蓄壓器的示意結(jié)構(gòu)。在伺服_助力控制模式期間，根據(jù)來自制動器操作量檢測裝置7和連接在驅(qū)動馬達50上的轉(zhuǎn)角檢測器(轉(zhuǎn)角傳感器50a)的傳感器信號控制驅(qū)動馬達50的操作。驅(qū)動馬達50的輸出通過滾珠絲杠軸57和活動部件58傳遞到初級活塞2b，然后轉(zhuǎn)換成各個初級液壓室2d和次級液壓室2e中的液壓。轉(zhuǎn)換后的液壓(相當于主缸壓力Pmc)被供給到各個輪缸4f-4r。在伺服-助力控制下，可施加制動力。相反地，當制動作用結(jié)束時，主要通過復(fù)位彈簧59的彈簧力使初級活塞 2b返回其初始位置。在第二實施例的制動裝置中，用于抑制瞬間起峰電流的助力裝置(助力器)由蓄壓系統(tǒng)構(gòu)成，所述蓄壓系統(tǒng)具有蓄壓泵馬達80，其由比驅(qū)動馬達50小的電力驅(qū)動；蓄壓器 81 ；增壓閥82 ；以及減壓閥83。如下面所詳細描述的，蓄壓系統(tǒng)的操作由電動助力器控制器 8控制。圖10是流程圖，其示出了在第二實施例的制動裝置的電動助力器控制器8中執(zhí)行的抑制瞬間起峰電流的控制程序的控制流程，該第二實施例采用了主要由蓄壓泵馬達80 和蓄壓器81構(gòu)成的蓄壓系統(tǒng)。下面描述控制流程的各個步驟的細節(jié)。該控制程序作為中斷程序執(zhí)行，在每次駕駛員開始踩下制動踏板BP時被觸發(fā)。在步驟S20，進行檢查以判斷蓄壓器81中的工作液體的勢能的蓄積量是否小于或等于預(yù)定值。如果該步驟的回答是肯定的(YES)，那么程序前進到步驟S21。相反地，如果該步驟的回答是否定的(NO)，那么程序前進到步驟S23。在步驟S20之后，在步驟S21和S22，在蓄壓器81中的工作液體的勢能的蓄積量小于或等于預(yù)定值的條件下，增壓閥82保持關(guān)閉(去激勵)，并且泵馬達80被驅(qū)動，由此可以蓄積蓄壓器81中的工作液體的勢能。然后，程序切換到步驟S23。在步驟S23，進行檢查以判斷是否存在駕駛員的制動動作(即，駕駛員的制動踏板操作)。當該步驟的回答是肯定的(YES)時，程序前進到第一組步驟S24-S26。相反地，當該步驟的回答是否定的(NO)，程序前進到第二組步驟S27-S28。當步驟S23判定存在駕駛員的制動動作時，通過第一組步驟S24-S26使減壓閥83 保持關(guān)閉(激勵)并且使增壓閥82保持打開(激勵)。結(jié)果，蓄壓系統(tǒng)能夠產(chǎn)生輔助力，從而蓄壓器81中的工作液壓作為輔助力通過保持在閥門打開狀態(tài)的增壓閥82經(jīng)由活動部件 58施加給初級活塞2b的凸緣部分2i。施加輔助力之后，在通過蓄壓系統(tǒng)向初級活塞2b的凸緣部分2i施加輔助力的同時，立即啟動電動助力器5的驅(qū)動馬達50以開始伺服-助力動作。然后，程序切換到“返回”。
此外，在第二實施例的制動裝置中，與第一實施例的制動裝置所獲得的有益效果 (即抑制了瞬間起峰電流并減小了電力消耗)的方式類似(參考圖8B-8C中的實線所示的特性)，通過執(zhí)行第一組步驟S24-S26，能夠減小驅(qū)動馬達50的瞬間起峰電流和電力消耗。 此外，從響應(yīng)性方面看，通過蓄壓器81獲得的附加輔助力優(yōu)于通過驅(qū)動馬達50獲得的伺服-助力作用。從總體上看，能夠改善電動助力器5的伺服-助力作用時間(即響應(yīng)性)。相反地，當步驟23判定不存在駕駛員的制動動作時，通過第二組步驟S27-S28將增壓閥82保持關(guān)閉(去激勵)并將減壓閥83保持打開(去激勵)。結(jié)果，阻止(禁止)由蓄壓系統(tǒng)產(chǎn)生輔助力。因此，初級活塞2b可通過復(fù)位彈簧59的彈簧力返回其初始位置。下面詳細描述有益效果。除了由第一實施例的制動裝置獲得的效果(1)以外，第二實施例的制動裝置還可提供如下有益效果。(9)在第二實施例的制動裝置中，前面所述的助力裝置(助力器)借助蓄壓系統(tǒng)以工作液壓的方式向初級活塞2b施加液壓形式的輔助力，所述蓄壓系統(tǒng)主要由蓄壓泵和蓄壓器構(gòu)成。因此，能夠整體提高電動助力器5的伺服-助力作用的響應(yīng)性，這是因為由工作液壓(蓄壓器81)獲得的附加輔助力的響應(yīng)性優(yōu)于通過驅(qū)動馬達50獲得的伺服-助力作用的響應(yīng)性。此外，不管主電源的狀態(tài)如何，都能夠始終執(zhí)行抑制瞬間起峰電流的控制以減小電動助力器5的啟動負荷(參考圖10的流程圖的步驟S23到步驟S24-S25到步驟 S26)。此外，相對于從初級活塞2b向電動助力器5施加的反作用力變?yōu)榱愕臅r間點(用作基準點)，電動助力器5的操作的操作允許時刻(開始時間)可設(shè)置成稍稍早于或者稍稍晚于基準點。因此，能夠適當?shù)卣{(diào)節(jié)伺服_助力控制的響應(yīng)性。第三實施例下面描述第三實施例的制動裝置的構(gòu)成。圖11是第三實施例的制動裝置的總體系統(tǒng)圖。除了第一實施例和第三實施例的助力裝置(助力器)彼此不同并且第三實施例是從第二實施例稍加修改而得到的以外，第三實施例的制動裝置的基本構(gòu)成與第一實施例或第二實施例的基本構(gòu)成類似。為了對圖1 所示的第一實施例和圖11所示的第三實施例進行比較，用與第一實施例中表示零件的附圖標記相同的附圖標記表示第三實施例中的相應(yīng)零件。如圖11的總體系統(tǒng)圖所示，為了簡化展示的目的，沒有示出雙回路主缸2的第一殼體部件HSG1、第二殼體部件HSG2以及液壓傳感器13和23。簡要地說，在第三實施例的制動裝置的情況下，助力裝置(助力器)構(gòu)造為利用包括蓄壓閥和蓄壓器的蓄壓裝置通過液壓的方式向初級活塞2b施加輔助力，但沒有利用蓄壓泵。圖11示出了第三實施例的制動裝置和蓄壓器的示意構(gòu)造。在第三實施例的制動裝置中，用于抑制瞬間起峰電流的助力裝置(助力器)由蓄壓系統(tǒng)構(gòu)成，所述蓄壓系統(tǒng)具有蓄壓器81、增壓閥82、減壓閥83和蓄壓閥84。如后面所詳細描述的，蓄壓系統(tǒng)的操作由電動助力器控制器8控制。如圖11所示，蓄壓閥84設(shè)置在將蓄壓器81的口與安裝在各個車輪上的輪缸4f-4r的兩個液壓回路中的任何一個液壓回路 (具體而言，在圖11中為第二回路20)相互連通的連通線路中。圖12是流程圖，其示出了在第三實施例的制動裝置的電動助力器控制器8中執(zhí)行的抑制瞬間起峰電流的控制程序的控制流程，該第三實施例采用了主要由蓄壓閥84和蓄壓器81構(gòu)成的蓄壓系統(tǒng)。下面描述控制流程的各個步驟的細節(jié)。該控制程序也作為中斷程序執(zhí)行，在每次駕駛員開始踩下制動踏板BP時被觸發(fā)。在步驟S30，進行檢查以判斷駕駛員的制動動作(駕駛員的制動踏板操作)是否開始。當該步驟的回答是肯定的(YES)時，程序前進到一系列步驟S31-S33。相反地，當該步驟的回答是否定的(NO)時，程序跳轉(zhuǎn)到步驟S34。當步驟S30判定駕駛員的制動動作已經(jīng)開始時，通過步驟S31-S33，將減壓閥83保持關(guān)閉(激勵)并將增壓閥82保持打開(激勵)。結(jié)果，蓄壓系統(tǒng)能夠產(chǎn)生輔助力，從而蓄壓器81中的工作液壓作為輔助力通過保持在閥門打開狀態(tài)的增壓閥82經(jīng)由活動部件58 施加給初級活塞2b的凸緣部分2i。在施加輔助力之后，在通過蓄壓系統(tǒng)向初級活塞2b的凸緣部分2i施加輔助力的同時，立即啟動電動助力器5的驅(qū)動馬達50以便開始伺服-助力作用。然后，程序切換到步驟S34。在步驟S34，進行檢查以判斷輪缸壓力Pw是否開始發(fā)生壓力下降。當該步驟的回答是肯定的(YES)時，程序前進到步驟S35。相反地，當該步驟的回答是否定的(NO)時，程序切換到“返回”。當步驟S34判定輪缸壓力Pw已經(jīng)開始發(fā)生壓力下降時，通過步驟S35進行另一項檢查以判斷蓄壓器81中的工作液壓(即蓄壓器壓力PACC)是否小于輪缸壓力Pw。當該步驟的回答是肯定的(YES)時，程序前進到步驟S36。相反地，當該步驟的回答是否定的(NO) 時，程序切換到“返回”。當步驟S35的回答是肯定的(YES)時，即當蓄壓器壓力PACC小于輪缸壓力Pw時， 通過步驟S36計算已經(jīng)發(fā)生壓力下降的輪缸壓力Pw的目標液壓P0。在步驟S36之后，通過步驟S37-S38，將增壓閥82保持關(guān)閉(去激勵)并將蓄壓閥 84保持打開(激勵)。結(jié)果，液壓從輪缸4r通過蓄壓閥84被引入到蓄壓器。然后，程序切換到步驟S39。在步驟S39，進行檢查以判斷蓄壓器壓力PACC是否大于或等于輪缸壓力Pw。當該步驟的回答是肯定的(YES)時，程序前進到步驟S41。相反地，當該步驟的回答是否定的 (NO)時，程序前進到步驟S40。當步驟S39的回答是肯定的(YES)時，即當蓄壓器壓力PACC大于或等于輪缸壓力 Pw時，通過步驟S41將蓄壓閥84保持關(guān)閉(去激勵)。結(jié)果，終止蓄壓作用。相反地，當步驟S39的回答是否定的(NO)時，即，當蓄壓器壓力PACC小于輪缸壓力Pw時，通過步驟S40 進行檢查以判斷是否達到已經(jīng)發(fā)生壓力下降的輪缸壓力Pw的目標液壓P0。重復(fù)執(zhí)行一系列步驟S36-S40，直到步驟S40判定輪缸壓力Pw達到目標液壓PO為止。當步驟S40判定輪缸壓力Pw達到目標液壓PO時，通過步驟S41將蓄壓閥84保持關(guān)閉 (去激勵)。結(jié)果，終止蓄壓作用。下面詳細描述有益效果。除了第一實施例的制動裝置提供的有益效果(1)以外，第三實施例的制動裝置還可提供以下有益效果。(10)在第三實施例的制動裝置中，上述助力裝置(助力器)構(gòu)造為通過主要由蓄壓閥和蓄壓器構(gòu)成的蓄壓系統(tǒng)以工作液壓的方式向初級活塞2b施加液壓形式的輔助力。 因此，能夠整體提高電動助力器5的伺服-助力作用的響應(yīng)性，這是因為由工作液壓(蓄
18壓器81)獲得的附加輔助力的響應(yīng)性優(yōu)于通過驅(qū)動馬達50獲得的伺服_助力作用的響應(yīng)性。此外，不管主電源的狀態(tài)如何，都能夠始終執(zhí)行抑制瞬間起峰電流的控制以減小電動助力器5的啟動負荷(參考圖12的流程圖的步驟S30到步驟S31-S32到步驟S33)。此外， 相對于從初級活塞2b向電動助力器5施加的反作用力變?yōu)榱愕臅r間點(用作基準點)，電動助力器5的操作的操作允許時刻(開始時間)可設(shè)置成稍稍早于或者稍稍晚于基準點。 因此，能夠適當?shù)卣{(diào)節(jié)伺服-助力控制的響應(yīng)性。此外，第三實施例的制動裝置不使用任何蓄壓泵，因此其蓄壓系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上比第二實施例的蓄壓系統(tǒng)更簡單。此外，第三實施例的制動裝置的蓄壓系統(tǒng)構(gòu)造成在輪缸壓力Pw的壓力下降模式期間有效積蓄或存儲部分輪缸壓力Pw并且利用蓄壓器中的積蓄的工作液壓作為施加給初級活塞2b的輔助力。因此，能夠有效地抑制能量消耗。雖然前面描述了用于實現(xiàn)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但是應(yīng)該理解，本發(fā)明不限于這里所示和所述的特定實施例，相反地，在不偏離本發(fā)明的范圍和精神的情況下，可以對本發(fā)明作出各種改變和改進。在所示實施例中，以再生制動來作為其它制動功能的實例。但是，在配備了防抱死系統(tǒng)(ABS)的汽車中，制動裝置可構(gòu)造成使得通過驅(qū)動結(jié)合在液壓控制單元中的ABS泵來建立輪缸壓力。本發(fā)明可應(yīng)用于其中的電動助力器利用電能放大駕駛員的制動操作力的制動裝置，但是，電動助力器的構(gòu)造不限于所示的特定實施例。具體地說，在配備有向松開制動踏板BP的方向推動初級活塞2b的復(fù)位彈簧59的構(gòu)造的情況下，電動助力器5的啟動期間的慣性負荷趨向于變大。因此，通過把本發(fā)明的概念應(yīng)用于這種配備有復(fù)位彈簧的構(gòu)造，可以獲得明顯的有益效果。在第一實施例中，以制動裝置構(gòu)造為根據(jù)制動踏板操作量來控制驅(qū)動馬達50作為實例。作為其替代方案，可以檢測駕駛員的制動踏板踏力(踩下力)。制動裝置可構(gòu)造為根據(jù)檢測到的踏力來控制驅(qū)動馬達50。通過利用主缸壓力Pmc根據(jù)初級活塞2b的行程變化的事實，可以根據(jù)來自主缸壓力傳感器(或者液壓傳感器13，23)的傳感器信號估計初級活塞2b開始與活動部件58分開的狀態(tài)。此外，可以設(shè)置反作用力傳感器以直接檢測在電動助力器5的啟動期間從初級活塞2b施加給電動助力器5的反作用力(負荷)。即，可根據(jù)反作用力傳感器輸出檢測初級活塞2b開始與活動部件58分開的狀態(tài)。附圖標記彳筍要說明
BP制動踏板
2b初級活塞
4a-4d輪缸
5電動助力器(主缸壓力控制機構(gòu))
6輸入桿
7制動器操作量檢測裝置
58活動部件
60電池(主電源)
61DLC (備用電源)
權(quán)利要求
1.一種制動裝置，包括輸入桿，其根據(jù)駕駛員的制動踏板操作而沿軸向移動； 活塞，其根據(jù)所述輸入桿的位移而增大主缸內(nèi)的液壓； 輸入桿位移檢測裝置，其檢測所述輸入桿的位移； 活動部件，其向使液壓增大的方向推動所述活塞； 預(yù)緊部件，其向使液壓減小的方向推動所述活塞；電動助力器，其克服所述預(yù)緊部件的預(yù)緊力推動所述活動部件，并且?guī)椭龌钊蚴挂簤涸龃蟮姆较蛞苿?；助力裝置，其在所述輸入桿位移檢測裝置檢測到所述輸入桿移動預(yù)定位移時產(chǎn)生輔助力，所述輔助力克服所述預(yù)緊部件的預(yù)緊力向使液壓增大的方向推動所述活塞；以及電動助力器控制器，其在所述助力裝置產(chǎn)生輔助力之后啟動所述電動助力器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制動裝置，其中所述預(yù)定位移設(shè)定為從所述輸入桿的初始位置到某一位置的直線距離，在所述某一位置，所述輸入桿已經(jīng)移動到使得所述活塞開始離開所述活動部件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制動裝置，還包括 主電源，其向所述電動助力器供電；以及備用電源，其在所述主電源發(fā)生故障的情況下向所述電動助力器供電， 其中，所述電動助力器控制器構(gòu)造成當檢測到所述輸入桿已經(jīng)移動所述預(yù)定距離時通過所述備用電源啟動所述電動助力器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制動裝置，其中所述電動助力器控制器包括用于計算駕駛員要求的減速度的要求的減速度計算部分， 以及制動力補償部分，所述制動力補償部分在從駕駛員的制動踏板操作的開始點到所述電動助力器開始操作的時刻之間的期間，通過由其它制動功能產(chǎn)生的制動力補償由所述要求的減速度計算部分計算的駕駛員要求的減速度與由駕駛員的制動踏板操作產(chǎn)生的減速度之間的不足量。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制動裝置，其中所述電動助力器控制器還包括用于檢測所述制動踏板的操作速度的操作速度檢測器；并且所述制動力補償部分構(gòu)造成當由所述操作速度檢測器檢測到的操作速度增加時，提高所述其它制動功能的補償制動力的響應(yīng)性。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制動裝置，其中所述助力裝置構(gòu)造為在所述輸入桿的軸向行程至少達到所述預(yù)定位移時，利用根據(jù)駕駛員的制動踏板操作在軸向上移動的所述輸入桿向所述活塞施加輔助力。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制動裝置，其中所述助力裝置構(gòu)造成通過工作液壓以液壓的方式向所述活塞施加輔助力。
8.一種對制動裝置進行控制的控制方法，所述制動裝置包括 輸入桿，其根據(jù)駕駛員的制動踏板操作而沿軸向移動；活塞，其根據(jù)所述輸入桿的位移而增大主缸內(nèi)的液壓； 輸入桿位移檢測裝置，其檢測所述輸入桿的位移；活動部件，其向使液壓增大的方向推動所述活塞； 預(yù)緊部件，其向使液壓減小的方向推動所述活塞；以及電動助力器， 其克服所述預(yù)緊部件的預(yù)緊力推動所述活動部件并且?guī)椭龌钊蚴挂簤涸龃蟮姆较蛞苿?，所述控制方法包括如下步驟在所述輸入桿位移檢測裝置檢測到所述輸入桿移動預(yù)定位移時，產(chǎn)生克服所述預(yù)緊部件的預(yù)緊力向使液壓增大的方向移動所述活塞的輔助力；以及在產(chǎn)生所述輔助力之后啟動所述電動助力器。
9. 一種制動裝置，其配備有活塞，其被向使主缸內(nèi)的制動液壓減小的方向推動，并且構(gòu)造為根據(jù)駕駛員的制動踏板操作而向使液壓增大的方向移動；以及電動助力器，其幫助所述活塞向使液壓增大的方向移動； 所述制動裝置包括助力裝置，其在啟動所述電動助力器之前產(chǎn)生向使液壓增大的方向推動所述活塞的輔助力。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種能夠在電動助力器啟動期間抑制瞬間起峰電流的制動裝置及其控制方法。制動裝置包括輸入桿、根據(jù)輸入桿的位移增大主缸內(nèi)的液壓的活塞、克服活塞的復(fù)位彈簧的彈簧預(yù)緊力推動活塞并且?guī)椭钊蚴挂簤涸龃蟮姆较蛞苿拥碾妱又ζ?、以及檢測輸入桿的位移的輸入桿位移檢測裝置。還設(shè)置了電動助力器控制器，其在駕駛員開始制動踏板操作時，在檢測到輸入桿移動預(yù)定位移的情況下，在向活塞施加輔助力以克服預(yù)緊力推動活塞的同時啟動電動助力器，其中所述預(yù)緊力向使主缸內(nèi)的液壓減小的方向推動活塞。
文檔編號B60T13/74GK102224044SQ20098014708
公開日2011年10月19日 申請日期2009年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月6日
發(fā)明者石塚基 申請人:日產(chǎn)自動車株式會社