具有防碰撞機(jī)構(gòu)的用于車輛的制動設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開總體上涉及一種用以控制施加至例如汽車的制動力的用于車輛的制動設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]日本專利首次公開N0.2012-192776已經(jīng)提出了一種防碰撞系統(tǒng)，該防碰撞系統(tǒng)用以在車輛的前方存在障礙物的情況下在其確定有可能與該障礙物發(fā)生碰撞時自動制動車輛以避免事故。
[0003]日本專利首次公開N0.2011-240872教示了一種配備有制動模擬器和液壓助力器的用于汽車的制動系統(tǒng)。制動模擬器用以模擬普通制動系統(tǒng)的操作，也就是說，用以使車輛的駕駛員體驗(yàn)制動踏板的下壓感。液壓助力器用以響應(yīng)于制動踏板的下壓利用蓄壓器中的制動流體的壓力產(chǎn)生主壓力。主壓力被傳遞至安裝在車輛中的摩擦制動裝置。
[0004]如前一公開中教示的防碰撞系統(tǒng)預(yù)期與普通的車輛制動系統(tǒng)一起使用，前一公開未提及關(guān)于如何與液壓助力器一起使用防碰撞系統(tǒng)。因此，防碰撞系統(tǒng)與液壓助力器的組合將導(dǎo)致構(gòu)成制動系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)防碰撞的螺線管閥、液壓管路或控制機(jī)構(gòu)的數(shù)目增大，從而導(dǎo)致了制動系統(tǒng)在機(jī)動車輛中的可安裝性較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]因此，目的在于提供一種容易地安裝在車輛中的具有防碰撞系統(tǒng)的制動設(shè)備。
[0006]根據(jù)本公開的一方面，提供了一種用于例如汽車的車輛的制動設(shè)備。所述制動設(shè)備包括:(a)主缸，所述主缸具有帶有前部和后部的長度，所述主缸包括沿所述主缸的縱向方向延伸的圓柱形腔；(b)蓄壓器，所述蓄壓器與所述主缸的所述圓柱形腔連接，并且在所述蓄壓器中儲存制動流體的液壓壓力；(C)儲液器，所述儲液器與所述主缸的所述圓柱形腔連接，并且在所述儲液器中儲存制動流體；(d)主活塞，所述主活塞設(shè)置在所述主缸的所述圓柱形腔中而能夠沿所述主缸的縱向方向滑動，所述主活塞具有朝向所述主缸的所述前部定向的前部以及朝向所述主缸的所述后部定向的后部，所述主活塞在所述圓柱形腔內(nèi)限定出主室和伺服室，所述主室形成在所述主活塞的前側(cè)并且在所述主室中儲存待被輸送至摩擦制動裝置的制動流體，所述摩擦制動裝置用以將摩擦制動力施加至配備有所述制動設(shè)備的車輛的車輪，所述伺服室形成在所述主活塞的后側(cè)；(e)滑閥，所述滑閥設(shè)置在所述主缸的所述圓柱形腔內(nèi)在所述主活塞的后側(cè)而能夠響應(yīng)于制動踏板上的由所述車輛的駕駛員產(chǎn)生的作用力沿所述主缸的縱向方向滑動，以在減壓模式、增壓模式以及壓力保持模式之間進(jìn)行切換，所述減壓模式確立所述伺服室與所述儲液器之間的流體連通，所述增壓模式確立所述伺服室與所述蓄壓器之間的流體連通，所述壓力保持模式氣密地封閉所述伺服室；(f)第一螺線管閥，所述第一螺線管閥在施壓模式與非施壓模式之間進(jìn)行切換，所述施壓模式將儲存在所述蓄壓器中的制動流體的液壓壓力施加在所述滑閥上，所述非施壓模式不將儲存在所述蓄壓器中的制動流體的液壓壓力施加在所述滑閥上；以及(g)防碰撞控制器，所述防碰撞控制器用以判斷配備有所述制動設(shè)備的所述車輛與障礙物是否存在碰撞風(fēng)險。當(dāng)確定存在所述碰撞風(fēng)險時，所述防碰撞控制器打開所述第一螺線管閥以移動所述滑閥，從而確立所述增壓模式以便產(chǎn)生施加至所述車輪的摩擦制動力。
[0007]當(dāng)確定與障礙物存在碰撞風(fēng)險時，防碰撞控制器打開第一螺線管閥。這使從蓄壓器傳送的制動流體的液壓壓力將滑閥移動至確立增壓模式的位置，從而在摩擦制動裝置中產(chǎn)生了制動力。基本上，緊急制動通過安裝第一螺線管閥以將儲存在蓄壓器中的制動流體的液壓壓力選擇性地施加在滑閥上來實(shí)現(xiàn)，從而允許以最少的裝備構(gòu)造緊急避讓制動系統(tǒng)并且有利于制動設(shè)備在車輛上的可安裝性。
【附圖說明】
[0008]將通過下文給出的詳細(xì)描述并通過本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的附圖更加充分地理解本發(fā)明，然而，這些不應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為是將本發(fā)明限制至特定實(shí)施方式，而是僅出于說明和理解的目的。
[0009]在附圖中:
[0010]圖1為示出了其中安裝有根據(jù)實(shí)施方式的制動設(shè)備的混合動力車輛的框圖；
[0011]圖2為示出了圖1的制動設(shè)備的局部縱向截面圖；
[0012]圖3為圖2的制動設(shè)備的液壓助力器的滑閥活塞和滑閥缸在減壓模式下的放大圖；
[0013]圖4為表示作用在制動踏板上的制動作用力與制動力之間的關(guān)系的曲線圖；
[0014]圖5為圖2的制動設(shè)備的液壓助力器的滑閥活塞和滑閥缸在增壓模式下的放大圖；
[0015]圖6為圖2的制動設(shè)備的液壓助力器的滑閥活塞和滑閥缸在壓力保持模式下的放大圖；
[0016]圖7為圖2的制動設(shè)備的液壓助力器的后部部分的局部放大圖；
[0017]圖8A為示出了安裝在圖2的制動設(shè)備中的第一螺線管閥的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的縱向截面圖；
[0018]圖SB為示出了安裝在圖2的制動設(shè)備中的第一螺線管閥的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的縱向截面圖；
[0019]圖9為由圖1的制動設(shè)備執(zhí)行的防碰撞控制程序的流程圖；
[0020]圖1OA為表示用于在防碰撞制動模式下控制制動力時使用的第一制動映射的視圖；
[0021]圖1OB為表示用于在防碰撞制動模式下控制制動力時使用的第二制動映射的視圖；
[0022]圖1OC為表示用于在防碰撞制動模式下控制制動力時使用的第三制動映射的視圖；
[0023]圖11為表示在圖2的制動設(shè)備的防碰撞制動模式下車輛的速度與制動力之間的關(guān)系的視圖；
[0024]圖12為表示配備有圖2的制動設(shè)備的車輛、障礙物、障礙物檢測器的可檢測范圍以及碰撞風(fēng)險報警位置之間的關(guān)系的視圖；
[0025]圖13為圖2的制動設(shè)備的液壓助力器的滑閥活塞和滑閥缸在防碰撞制動模式下的放大圖；
[0026]圖14為示出了根據(jù)第二實(shí)施方式的制動設(shè)備的局部縱向截面圖；
[0027]圖15A為示出了在圖2和圖14的制動設(shè)備中制動力與制動力的增大速率之間的關(guān)系的視圖；以及
[0028]圖15B為示出了在配備有壓力調(diào)節(jié)器和非線性電磁式第一螺線管閥和第二螺線管閥的摩擦制動單元中制動力與制動力的增大速率之間的關(guān)系的視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]參照附圖，其中，相同的附圖標(biāo)記在若干附圖中指示相同或等同的部件，特別地參照圖1，示出了根據(jù)實(shí)施方式的用于例如汽車的車輛的制動系統(tǒng)(即，制動設(shè)備)B。附圖僅為示意圖，其不必精確地示出制動系統(tǒng)B的部件的尺寸。
[0030]混合動力車輛
[0031]文中所提及的制動系統(tǒng)B被設(shè)計為安裝在混合動力車輛中的摩擦制動單元。混合動力車輛配備有混合動力系統(tǒng)以驅(qū)動車輪，例如左前輪wfl和右前輪wfr?；旌蟿恿囕v還包括制動E⑶(電子控制單元)6、發(fā)動機(jī)E⑶(電子控制單元)8、混合動力E⑶(電子控制單元)9、液壓助力器10、壓力調(diào)節(jié)器53、液壓壓力產(chǎn)生器60、制動踏板(即，制動致動構(gòu)件)71、制動傳感器72、第一螺線管閥91 (參見圖2)、第二螺線管閥92 (參見圖2)、障礙物檢測器97、報警裝置98、內(nèi)燃發(fā)動機(jī)501、電動馬達(dá)502、動力推動構(gòu)件40、分配裝置(splitdevice) 503、動力傳輸裝置504、逆變器506以及蓄電池507。
[0032]制動系統(tǒng)B(即摩擦制動單元)基本上由制動E⑶6、液壓助力器10、壓力調(diào)節(jié)器53、液壓壓力產(chǎn)生器60、制動踏板71、制動傳感器72、第一螺線管閥91、第二螺線管閥92、障礙物檢測器97以及報警裝置98構(gòu)成。
[0033]發(fā)動機(jī)501的輸出動力通過動力分配裝置503和動力傳輸裝置504傳輸至被驅(qū)動的車輪。馬達(dá)502的輸出動力也通過動力傳輸裝置504傳輸至被驅(qū)動的車輪。
[0034]逆變器506用以實(shí)現(xiàn)馬達(dá)502或發(fā)電機(jī)505與電池507之間的電壓的轉(zhuǎn)變。發(fā)動機(jī)ECU 8用以接收來自混合動力ECU 9的指令以控制從發(fā)動機(jī)501輸出的動力?；旌蟿恿⑶9用以通過逆變器506控制馬達(dá)502和發(fā)電機(jī)505的操作。混合動力E⑶9連接至電池507并監(jiān)測電池507的充電狀態(tài)(SOC)以及充入電池507中的電流。
[0035]發(fā)電機(jī)505、逆變器506以及電池507的組合構(gòu)成了再生制動系統(tǒng)A。再生制動系統(tǒng)A用以使車輪Wfl和Wfr根據(jù)稍后將詳細(xì)地描述的實(shí)際可產(chǎn)生的再生制動力產(chǎn)生再生制動力。馬達(dá)502和發(fā)電機(jī)505在圖1中被示出為單獨(dú)的部件，但是其操作也可以通過單個馬達(dá)/發(fā)電機(jī)來實(shí)現(xiàn)。
[0036]在車輛的車輪Wfl、Wfr、Wrl和Wrr附近設(shè)置有摩擦制動裝置Bfl、Bfr、Brl和Brr。摩擦制動裝置Bfl包括制動盤DRfl和制動片(未示出)。制動盤DRfl與車輪Wfl —起旋轉(zhuǎn)。制動片為普通類型的制動片并且壓靠制動盤DRfl以產(chǎn)生摩擦制動動力。類似地，摩擦制動裝置Bfr、Brl和Brr分別由制動盤DRf 1、DRfr、DRrI和DRrr以及制動片(未示出)構(gòu)成，并且在操作和結(jié)構(gòu)方面與摩擦制動裝置Bfl相同。此處將省略對它們的詳細(xì)描述。摩擦制動裝置Bfl、Bfr, Brl和Brr還分別包括響應(yīng)于主壓力(也被稱作主缸壓力)的輪缸WCfl、WCfr、WCrl和WCrr，其中，主壓力為由液壓助力器10產(chǎn)生的、使各制動片分別壓靠于制動盤DRfl、DRfr、DRrl和DRrr所需要的液壓壓力。
[0037]輪速傳感器Sfl、Sfr, Srl和Srr鄰近車輛的車輪Wfl、Wfr、Wrl和Wrr設(shè)置。輪速傳感器Sfl、Sfr、Srl和Srr中的每一者均用以根據(jù)車輪Wfl、Wfr、Wrl和Wrr中對應(yīng)的一個車輪的旋轉(zhuǎn)速度向制動ECU6輸出頻率的脈沖信號。
[0038]制動傳感器72測量制動踏板71由車輛操作者或駕駛員下壓的行程量或位置并向制動ECU 6輸出指示制動踏板71由車輛操作者或駕駛員下壓的行程量或位置的信號。制動ECU 6根據(jù)從制動傳感器72輸出的信號計算車輛駕駛員所需的制動力。制動ECU 6根據(jù)所需的制動力計算目標(biāo)再生制動力并向混合動力ECU 9輸出指示目標(biāo)再生制動力的信號。混合動力ECU 9根據(jù)目標(biāo)再生制動力計算實(shí)際可產(chǎn)生的再生制動力并向制動ECU 6輸出指示實(shí)際可產(chǎn)生的再生制動力的信號。
[0039]加速度傳感器96連接至制動ECU 6。加速度傳感器96測量車輛加速的程度并向制動ECU 6輸出指示車輛加速程度的信號。障礙物檢測器97由立體相機(jī)、毫米波雷達(dá)或紅外雷達(dá)來實(shí)施以檢測車輛前方存在的障礙物。障礙物檢測器97安裝在車輛的駕駛員座椅或緩沖器的前方并從車輛向前定向。
[0040]制動ECU 6分析來自障礙物檢測器97的輸出以判斷配備有制動系統(tǒng)B的車輛(下文也將被稱作系統(tǒng)車輛)是否有可能與障礙物發(fā)生碰撞。具體地，制動ECU 6利用來自輪速傳感器Sfl、Sfr, Srl和Srr的輸出計算系統(tǒng)車輛的速度和加速度。接下來，制動E⑶6利用來自障礙物檢測器97的輸出計算系統(tǒng)車輛與障礙物之間的距離，并且制動ECU 6還在判定由障礙物檢測器97追蹤到的障礙物為在系統(tǒng)車輛前方的車輛時確定障礙物的速度和加速度。
[0041]隨后，制動E⑶6計算系統(tǒng)車輛相對于被障礙物檢測器97追蹤到的障礙物的速度和加速度。制動ECU 6分析系統(tǒng)車輛的距障礙物的距離、相對速度以及相對加速度以判斷系統(tǒng)車輛是否有可能會與障礙物發(fā)生碰撞。
[0042]例如日本專利首次公開N0.2006-168629和N0.2012-192776中教示了如何確定與障礙物發(fā)生碰撞的可能性，其公開內(nèi)容通過參引并入本文中。
[0043]報警裝置98通過揚(yáng)聲器、顯示器和/或報警燈來實(shí)施，并且用以通知車輛駕駛員與障礙物發(fā)生碰撞的風(fēng)險。
[0044]液壓壓力產(chǎn)生器
[0045]將參照圖2詳細(xì)地描述液壓壓力產(chǎn)生器60的結(jié)構(gòu)和操作。液壓壓力產(chǎn)生器60用以產(chǎn)生蓄壓器壓力并且包括蓄壓器61、液壓壓力泵62以及壓力傳感器65。
[0046]蓄壓器61中儲存承壓制動流體。具體地，蓄壓器61儲存由液壓壓力泵62產(chǎn)生的、作為制動流體的液壓壓力的蓄壓器壓力。蓄壓器61通過管路66與壓力傳感器65和液壓壓力泵62連接。液壓壓力泵62與儲液器19連接。液壓壓力泵62由電動馬達(dá)63驅(qū)動以將制動流體從儲液器19輸送至蓄壓器61。
[0047]壓力傳感器65用以測量作為蓄壓器61中的壓力的蓄壓器壓力。當(dāng)通過壓力傳感器65確定蓄壓器壓力已經(jīng)下降成小于給定值時，制動E⑶6輸出致動馬達(dá)63的控制信號。
[0048]液壓助力器
[0049]下文將參照圖2描述液壓助力器10的結(jié)構(gòu)和操作。液壓助力器10用作壓力產(chǎn)生器，以根據(jù)制動踏板71的行程(即，駕駛員在制動踏板71上的作用力)來調(diào)節(jié)由液壓壓力產(chǎn)生器60產(chǎn)生的蓄壓器壓力，從而產(chǎn)生伺服壓力，該伺服壓力進(jìn)而用以產(chǎn)生主壓力。
[0050]液壓助力器10包括主缸11、故障安全缸12、第一主活塞13、第二主活塞14、輸入活塞15、操作桿16、第一復(fù)位彈簧17、第二復(fù)位彈簧18、儲液器19、止動件21、機(jī)械釋壓閥22、滑閥活塞23、滑閥缸24、滑閥彈簧25、模擬器彈簧26、踏板復(fù)位彈簧27、可動構(gòu)件28、第一彈簧保持件29、第二彈簧保持件30、連接構(gòu)件31、可動構(gòu)件32、保持活塞33、用作襯墊的模擬器橡膠34、彈簧保持件35、故障安全彈簧36、阻尼件37、第一滑閥彈簧保持件38、第二彈簧保持件39、推動構(gòu)件40以及密封構(gòu)件41至49。
[0051]在以下討論中，液壓助力器10的設(shè)置第一主活塞13的部分將被稱作液壓助力器10的前部，而液壓助力器10的設(shè)置操作桿16的部分將被稱作液壓助力器10的后部。因此，液壓助力器10的軸向方向(即，縱長方向)表示液壓助力器10的前后方向。
[0052]主缸11具有中空圓筒形形狀，該中空圓筒形形狀具有位于液壓助力器10的前部上的底部Ila以及限定了液壓助力器10的后部的開口