专利名称：汽车防抱死制动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种汽车防抱死制动装置，它抑制作用于车轮上的过大的制动力以实现有效的制动作用，尤其涉及在防抱死制动控制(在下文称为ABS控制)刚开始之后的降压控制。
关于汽车制动装置，已公知有一种防抱死制动装置，它在汽车制动状态下防止车轮抱闸或车轮抱死。该防抱死制动装置具有分别检测汽车的四个车轮的转速的车轮速度传感器、控制制动油压力的电磁控制阀、控制这些控制阀的操作的控制器。该控制器根据检测到的车轮的速度计算车轮的加速度或减速度，并且当车轮转动的加速度或减速度低于一个预定值时通过控制电磁阀降低控制系统中的液压油的制动压力，并且当根据防抱死控制作为制动压力降低的结果而导致车轮转动恢复且加速度或减速度的增加超过一个预定值时通过控制电磁阀增加制动压力。上述的防抱死制动控制在一个控制周期中包括一个压力增加段、增加的压力保持段、压力降低段和降低的压力保持段，或者简单地在一个控制周期中包括增压段和降压段，即，ABS控制周期地执行上述阶段的操作直至汽车停止。ABS控制的优点在于能够有效地抑制车轮抱闸或车轮抱死，甚至在短的制动停车距离和稳定驾驶时突然制动以停住汽车的情况下也是如此。
日本专利公开50-32709介绍了当VW=＜S×V+K×WG时降低制动压力的情形，其中车轮速度是Vw，汽车速度是V，车轮减速度是WG，转差率是(Vw/V)是S，预定常数是K。
一般地，制动压力降低是以重复多次的、每次持续几毫秒的间歇的降压动作方式而进行的。根据转差率和车轮减速度确定每一次动作的降压量。于是，根据转差率和车轮减速度确定ABS控制中的第一控制周期以及第二或随后的控制周期中的降压量。但是，应当注意到在ABS控制刚开始后的情况下车轮的转动是不稳定的。因此，车轮速度和/或车轮减速度将大大改变。因此，如果根据车轮速度和车轮减速度确定降压量，降低的量将太多或太少。特别地，当道路的摩擦系数μ小时，降压量趋于太多并造成车轮抱死。
因此，本发明的一个目的是设置一个合适的降压量，特别是在ABS控制的第一控制周期的降压段中。
本发明的上述和其它目的可以通过一个汽车防抱死控制装置而实现，该汽车防抱死控制装置包括一个车轮速度传感器、液压调节装置和一个防抱死制动控制器及一个制动压力控制装置；该车轮速度传感器用于检测车轮转速；该液压调节装置用于调节液压油的制动压力；该防抱死制动控制器用于根据检测的车轮转速控制液压调节装置，以使得制动压力按照一个控制周期周期地变化，该控制周期包括至少一个制动压力降低的降压段和一个制动压力增加的增压段；该制动压力控制装置用于检测降压段、用于根据车轮运行参数确定制动压力降低数量并且用于在降压段每隔一个预定的间隔就重复执行制动压力降低动作。如果适当地确定制动压力降低动作的间隔，那么可以有效地抑制液压调节装置的响应延迟的影响，以防止制动性能的降低和显著的车轮抱死现象。于是，可以响应于车轮的滑动和/或车轮的加速度或减速度适当地进行制动压力降低动作。
最好，该间隔大于液压调节装置接收一个指令信号而作出的响应延迟时间。于是，可以确实地避免压力调节装置的延迟时间的影响。
在另一个优选实施例中，在每一次制动压力降低动作中制动压力的降低量随车轮滑动和/或车轮加速度或减速度的增加而增加。制动压力降低段开始之后，制动压力降低量逐渐减小直至经过一个预定时间为止，并且在该预定时间之后逐渐增大。可以有效地避免车轮的极度打滑状态或大滑动。
在又一个优选实施例中，具有一个摩擦系数检测器，用于检测汽车行驶的道路的摩擦系数。当摩擦系数大于一个预定值时，在第一制动压力降低动作中的制动压力降低量增大。从第一制动压力降低动作开始经过一个预定时间之后可以增大制动压力降低量。在一个优选实施例中，提供有与制动压力降低量级和制动压力降低动作时间关联的制动压力降低量的示图。于是，可以广泛地提供降压特性。
最好，在制动压力降低段中的制动压力降低量级大于经过预定时间间隔之后的第一预定值，执行连续的制动压力降低动作。同样地，当制动压力降低量级大于经过两倍于该预定时间间隔的时间间隔之后的第二预定值时，执行连续的制动压力降低动作。
在本发明的另一方面，汽车防抱死控制装置包括一个车轮速度传感器、液压调节装置和一个防抱死制动控制器；该车轮速度传感器用于检测车轮转速；该液压调节装置用于调节控制装置中的液压油的制动压力；该防抱死制动控制器用于根据检测的车轮转速控制液压调节装置，以使得制动压力按照一个控制周期循环地变化，该控制周期包括至少一个制动压力降低的降压段和一个制动压力增加的增压段，当在ABS控制开始后第一控制周期的降压段开始时，以一个预定的量执行第一制动压力降低动作，并且以根据第一制动压力降低动作结束时的车轮滑动和/或车轮加速度或减速度计算的一个数量在第一制动压力降低动作之后执行第二制动压力降低动作。
在一个优选实施例中，当汽车行驶的道路的摩擦系数高或大于一个预定值时，增大第二制动压力降低动作中的制动压力降低量。
根据本发明，防抱死制动控制器根据车轮速度检测器检测的车轮转速控制液压调节装置。
在防抱死制动控制开始之后，在第一降压段中的第一制动压力降低动作之后，连续地执行第二制动压力降低动作。以一个预定数量进行第一制动压力降低动作，于是，可以以不受车轮速度和车轮加速度或减速度的起始阶段的影响而进行这个动作，起始阶段的车轮速度和车轮加速度或减速度一般不足以稳定地确定第一制动压力降低动作的制动压力降低量。根据第一制动压力降低动作结束时的滑动速率和/或车轮加速度或减速度，确定第二制动压力降低动作中的制动压力降低量，于是，第二制动压力降低动作的制动压力降低量既不受不稳定的起始车轮速度的影响也不太受车轮加速度的影响。因此，总之可以适当地进行第一和第二制动压力降低动作。
如上所述，当行驶道路的摩擦系数大于一个预定值时，补偿制动压力降低量以增大第二制动压力降低动作的制动压力降低量。随着道路的摩擦系数的增大，轮胎的变形加剧从而加快了轮胎的磨损。根据本发明，随着摩擦系数的增大，第二制动压力降低动作中的制动压力降低量增大以减小车轮的不适当的过度的变形。结果，可以降低轮胎的磨损量以改善轮胎的使用寿命。
当借助附图阅读了随后的优选实施例的详细描述之后，本发明的进一步的目的、特征和优点将变得更为清楚。
图1是根据本发明的一个汽车防抱死制动装置的示意图；图2是一个道路的摩擦系数的图表；图3是用于计算假设的车身速度的一个流程图；图4是显示车身速度的补偿值的一个图解表示；图5是用于计算一个车轮滑动速率的阈值的流程图；图6是用于设定行驶条件参数的一张表格；图7是用于设定阈值的一张表格；图8是用于设定阈值的补偿值的一张表格；图9是用于处理控制信号的一个流程图的前面部分；图10是图9的流程图的剩余部分；图11是图9中的一个控制信号输出的一个子程序的流程图的前面部分；图12是图9中的一个控制信号输出的一个子程序的流程图的剩余部分；图13是与图11和12的程序并行执行的一个控制信号输出过程的流程图；图14是制动压力降低量级和控制系统中的液压油的数量的一张表格；图15是防抱死制动装置的操作的一个时间图；图16是第一控制周期的第三段的时间图的图解表示。
参看图1，根据本发明的汽车包括作为被动轮的右和左前轮1、2和作为驱动轮的右和左后轮3、4。发动机5的输出扭矩经过自动变速器6、传动轴7、差动器8及右和左轴9和10传递至右和左后轮3、4。相应的车轮1～4具有制动装置11～14和一个制动控制系统15，制动装置11～14包括与车轮一起转动的圆盘11a～14a、用于制动车轮的圆盘11a～14a的卡钳11b～14b，制动控制系统15用于操作制动装置11～14。
制动控制系统15具有一个助力器17和一个主制动缸18，助力器17用于增大由驾驶员踩下制动踏板16产生的制动力，主制动缸18产生由助力器17将制动力增强的制动压力。自主制动缸18的至前轮的制动压力供给管路19分成支管。制动压力支管19a、19b与前轮1、2的制动装置11、12的卡钳11a、12a相连接。在与左轮1的制动装置11连接的一个压力管路19a上设置一个第一阀单元20，它包括一个电磁通-断两位阀20a和电磁安全阀20b。同样地，在用于右前轮2的另一个压力管路19b上设置一个第二阀单元21，它包括一个电磁通-断两位阀21a和电磁安全阀21b。
类似地，在来自主制动缸18的用于后轮的制动压力供给管路22上设置一个第三阀单元23，象第一和第二阀单元一样，第三阀单元23也包括一个电磁通-断两位阀23a和一个电磁安全阀23b。
管路22在第三阀单元23的下游分成两个管路22a和22b并且管路22a和22b与后轮3、4的制动器13和14的卡钳13b和14b相连。制动系统15由第一管路、第二管路和第三管路形成，第一管路用于通过第一阀单元20控制左前轮1的制动装置11的制动压力，第二管路用于通过第二阀单元21控制右前轮2的制动装置12的制动压力，第三管路用于通过第三阀单元23控制右和左后轮3、4的右和左制动装置13、14的制动压力。独立地控制第一至第三管路。制动控制系统15具有一个控制单元24，控制单元24接收来自用于检测制动踏板16的通-断动作的制动开关25的制动信号、来自用于检测转向轮的转向角的转向传感器26的转向信号、来自用于分别检测车轮的车轮速度传感器27～30的车轮速度信号并响应于这些输入信号产生制动压力信号送至第一至第三阀单元20、21和23。于是，控制单元24可以独立地同时地对第一至第三管路进行ABS控制。
在这种情况下，控制单元24根据由车轮速度传感器27～30分别检测的车轮速度控制第一至第三阀单元20、21和23的通-断两位阀20a、21a和23a及安全阀20b、21b和23b，以根据车轮滑动条件给前和后轮1、2、3和4提供制动力。从第一至第三阀单元20、21和23的安全阀20b、21b和23b排出的控制系统的制动油或液压油返回主制动缸18的油箱18a。
在无ABS控制的条件下，控制单元24不产生压力控制信号，使得第一至第三阀单元20、21和23的安全阀20b、21b和23b保持关闭。在这种情况下，通-断两位阀20a、21a和23a保持开启。于是，响应于制动踏板行程的在主制动缸18中产生的制动压力被引入前轮1、2和后轮3、4的制动装置11至14，并且从而响应于制动压力或制动踏板行程的制动力被施加于前轮1、2和后轮3、4。
在下文，解释由控制单元执行的制动控制。
控制单元24根据车轮转速Vw1-Vw4计算相应的车轮的车轮减速度DVw1-DVw4和车轮加速度AVw1-AVw4。在这种情况下，控制单元24由程序的现行执行周期获得的车轮速度与由程序的先前执行周期获得的车轮速度之间的差值并按采样周期dt(例如7毫秒)划分差值以更新现行周期的减速度或加速度。
控制单元24进一步执行一个预定的不平整道路判断程序。控制单元24计算在一个预定时间间隔内超过一个预定值的车轮加速度或减速度的数值，如果该数值小于预定值，那么将一个不平整道路标志Fak设置为0，相反地，如果该数值大于预定值，则将标志Fak设置为1。控制器24选择检测的后轮的一个车轮速度和车轮加速度或减速度作为用于控制第三管路的后轮的表示值。在这种情况下，控制单元24选择后轮的较小的一个车轮速度作为考虑传感器29、30的检测误差的后轮的表示值。然后，控制单元24根据选择的车轮速度计算加速度或减速度。进一步，控制单元24对三个管路每隔一个预定的短时间间隔计算摩擦系数和假设的车身速度Vr。根据由车轮速度传感器29、30获得的后轮速度和由速度传感器27、28获得的前轮速度及假设车身速度Vr，控制单元24对三个管路计算滑动速率。滑动速率S1在所示的实施例中由下式限定滑动速率S1=(车轮速度/假设车身速度)×100因此，随着车轮速度与车身速度的偏差的增大，滑动速度减小，从而车轮的滑动趋势增大。
然后，控制单元24为第一至第三管路设置阈值并且利用这些阈值和为第一至第三阀单元20、21和23确定控制增益的阶段确定程序执行车轮抱死判断程序，并执行逐级判断程序。
在针对第一管路的左前轮的车轮抱死判断程序中，控制单元24存储程序的现行执行周期中的第一管路的一个连续的标志Fcn1的一个值作为程序的先前执行周期的一个值。当车身速度Vr和车轮速度Vw1满足(例如，Vr＜5公里/小时，且Vw1＜7.0公里/小时)时，控制单元24分别将连续标志Fcn1和抱死标志FLok1置0。如果不满足，则控制单元24判断抱死标志是否置1，如抱死标志FLok1不是1，则当一个预定条件满足(例如，车轮减速度Dw1小于-3G(重力加速度))时，控制单元24将标志FLok1置1。
当第一管路的一个阶段标志P1设置为5(表示阶段V)并且在标志Flok1置1的情况下当滑动速率S1大于5～1的滑动速率阈值Bsz时，控制单元24将连续标志Fcn1置1。连续标志Fcn1＝1意味着ABS控制继续。对第二和第三管路也进行类似的车轮抱死判断程序。
在下文，解释一个阶段确定程序。控制单元24在阶段0、阶段Ⅰ、阶段Ⅱ、阶段Ⅲ、阶段Ⅳ和阶段Ⅴ中选择一个阶段；阶段0表示无ABS控制的情形，在此情形下其中尽管产生了制动动作但不起动ABS控制；阶段Ⅰ表示一个压力增加段，此阶段中在ABS控制下制动压力增加；阶段Ⅱ表示一个增加的压力保持段，其用于在压力增加段之后保持制动压力；阶段Ⅲ表示一个压力降低段，此阶段中制动压力降低；阶段Ⅳ表示一个快速压力降低段，此阶段中制动压力快速降低；阶段Ⅴ表示一个降低的压力保持段，此阶段中在压力降低段之后保持降低的制动压力。
在一个逐级判断程序中，当检测到一个预定的条件(例如道路的低摩擦系数及类似的情形)时，控制单元24判断一个逐级抱死条件，其在一个短时间间隔内连续地发生多个车轮抱死。当控制单元24判断逐级抱死条件时，将一个逐级标志Fcs置1。
对每一个管路，相应于在ABS控制中的上述阶段中由阶段标志P1指示的值，控制单元24产生压力控制信号送至第一至第三阀单元20、21和23。结果，在阀单元20、21及23下游的前轮制动压力支管19a、19b及后轮压力管路22a、22b的制动压力增加、降低，并且在制动压力增加或降低之后保持。
在下文，解释摩擦系数μ的计算程序。
在针对第一管路计算道路的摩擦系数的情况下，根据前轮1的车轮速度Vw1和加速度Vg(相应于加速度AVw1)，计算系数MU1。在以并非足够大的汽车加速度进行加速操作起动之后，每隔100毫秒进行一次计算直至500毫秒。加速度Vg按下式计算Vg=K1×[VW1(i)-Vw1(i-100)]在加速起动经过500毫秒之后，加速度Vg按下式计算Vg=K2×[Vw1(i)-Vw1(i-500)]在以上公式中，Vw1(i)表示现行车轮速度，Vw1(i-100)表示100毫秒前的车轮速度，Vw1(i-500)表示500毫秒前的车轮速度。
K1和K2是预定常数。根据车轮速度Vw1和加速度Vg，借助图2所示的摩擦系数μ的表格，获得摩擦系数MU1。术语“低摩擦”相应于摩擦系数μ为1.0～2.5的范围。术语“中摩擦”相应于摩擦系数μ为2.5～3.5的范围，并且术语“高摩擦”相应于摩擦系数μ为3.5～5.0的范围。以类似于针对第一管路的系数MU1的方式利用车轮速度Vw2计算针对第二管路的摩擦系数MU2，设置摩擦系数MU3的值为与系数MU1和的较小值相同。
可选择地，可以通过为第一至第三管路分别设置的摩擦系数传感器获得这些摩擦系数。
接着，参照图3所示的流程图在下文解释车身速度Vr的一个计算程序。
控制单元24读入各个数据(步骤S20)，并且在由传感器27至30获得的车轮速度Vw1至Vw4中计算最大的车轮速度Vwm(步骤S21)。接着，控制单元24计算在采样周期dt期间最大车轮速度Vwm的最大变化量dVwmo然后，在步骤S23中，根据图4的示图，控制单元24读出相应于摩擦数值MU(第一至第三管路的道路摩擦的最小值)的一个车身速度补偿值CVr，并且在步骤S24中判断最大车轮速度化量dVwm是否不大于补偿值CVr。
当判断结果为是并且变化量dVwm不大于数值CVr时，控制单元24用数值Vr-CVr替换Vr。于是，车身速度Vr根据补偿值CVr以一个预定梯度逐渐减小。另一方面，如果步骤S24的判断结果为否或者如果变化量dVwm大于补偿值CVr，则控制单元24进一步判断假设车身速度Vr减去最大车轮速度是否不小于一个预定值V0。
如果这个判断的结果为是，意味着车身速度与最大车轮速度Vwm之间有一个大的差值，则控制单元24用数值Vr-CVr替换车身速度Vr。
另一方面，当步骤S24的判断结果为否，意味着车身速度Vr与最大车轮速度Vwm之间不存在大的差值，则控制单元24执行步骤S27并用最大车轮速度Vwm替换车身速度Vr。于是，根据车轮速度Vw1至Vw4更新车身速度Vr。
在下文，参照图5的流程图和图6～8解释控制阈值的一个计算程序。对每一个管路独立地进行这个程序。为了说明的目的，在下文解释管路1的阈值的计算程序。
在步骤S30中控制单元24读入各个数据，然后根据摩擦数值MU和车身速度Vr借助于图6所示的表格选择一个行驶条件参数。在这张表格中，根据车身速度范围和摩擦系数μ作为参数来设置行驶条件参数。例如，当数值MU是1且车身速度是处于中范围时，选择针对中速度和低摩擦的一个数值LM2作为行驶条件参数。在这种情况下，数值MU是根据第一至第三管路的摩擦系数MU1-MU3中的最小值确定的。在图6中，数值为1、2和3的MU分别相应于低摩擦条件、中摩擦条件和高摩擦条件。
当意味着汽车行驶在不平整道路上的不平整道路标志Fak置1时，控制单元24根据车身速度Vr选择行驶条件参数；例如，当车身速度Vr处于中范围时，强制地选择针对低摩擦道路的参数HM2；这是因为当汽车行驶在不平整道路上时车轮速度显著变化。
在步骤S32中，控制单元24根据图7所示的一张阈值设定表读出相应于行驶条件参数的各个控制阈值。这些阈值包括用于从阶段Ⅰ转换到阶段Ⅱ的1～2中间减速度阈值B12、用于从阶段Ⅱ转换到阶段Ⅲ的2～3中间滑动速率阈值Bsg、用于从阶段Ⅲ转换到阶段Ⅴ的3～5中间减速度阈值B35、用于从阶段Ⅴ转换到阶段Ⅰ的5～1滑动速率阈值Bgz以及类似的阈值。为每一个行驶条件参数设置这些阈值。
在这种情况下，随着摩擦数值MU的减小，或随着摩擦系数μ的减小，严重地影响制动力的减速度阈值趋向于OG，以保持在高摩擦道路上的期望的制动性能以及在低摩擦道路上的ABS控制的良好的响应，当选择针对中速和低摩擦道路的参数LM2时，如图7所示控制单元24分别读出-0.5G、90%、OG、90%作为阈值B12、Bsg、B35和Bsz。
在步骤S33中，控制单元24判断数值MU是否为3。如果判断结果为是，则控制单元24进一步在步骤S34中进行不平整道路标志Fak是否为0的判断；如果不平整道路标志Fak为0，则控制单元24判断由转向角传感器26检测的转向角θ的绝对值是否小于在步骤S35中的90度；如果是，则控制单元24根据步骤S36中的转向角θ进行阈值的补偿。借助于图8所示的表格进行补偿，在图8中，根据转向角来补偿阈值。在低摩擦道路、中摩擦道路和高摩擦道路及平整道路的情况下，为了改善转向性能，分别将阈值Bsg和Bsz增加5%作为设置的最终阈值；其它中间阈值不变地用作最终值。当标志Fak为1并且当汽车行驶在不平整道路上时，为了改善小转向角情形的行驶性能，分别将阈值Bsg和Bsz减小5%作为设置的最终值。在步骤S35中，如果判断结果为否，则每一个中间阈值用作最终阈值。
另一方面，当在步骤S34中将不平整道路标志Fak置1时，在步骤S37中根据与标志Fak和转向角θ的数值相关联的图8的表格，控制单元24补偿阈值Bsg和Bsz，以设置Bsg和Bsz的最终值。在步骤S38中，控制单元24将中间阈值B12减去1.0G以设置最终阈值B12。鉴于车轮传感器27～30的可能的错误检测，这个程序用于获得有效的制动操作以降低控制的响应性，其余的中间阈值不变地设置为最终阈值。另外，当在步骤S33中控制单元24保持摩擦值MU为非3时，执行步骤S35。至于第二和第三管路，象如上所述地按照第一和第二管路的有关诸量设置其阈值。
接着，参照图9～13的流程图和其它图14～16来说明控制信号输出程序，在该程序中，确定了制动阶段以给阀单元产生控制信号，每隔4毫秒重复这个程序。
首先，控制单元24读各个数据(步骤S40)并判断制动开关25是否接通。如果接通，则控制单元24进一步判断车身速度Vr是否不大于一个预定值C1(例如，5.0公里/小时)，并判断车轮速度Vw1是否不大于一个预定值(例如7.5公里/小时)。如果判断结果为是，这意味着无需执行ABS控制。于是，控制单元24经步骤S42返回。如果在步骤S43中判断结果为否，则执行步骤S44。在步骤S42中，将阶段标志P1、抱死标志FLok1、连续标志Fcn1和标志F置0，然后，程序返回至步骤S44。
在步骤S44中，控制单元24判断抱死标志Flok1是否为0。如果标志Flok1为0，则执行步骤S45，判断车轮速度Vw1的减速度DVw1(DVw1＝＜0)是否不大于一个预定值DO(例如-3G)。如果判断结果为是，则执行步骤S46。如果在步骤S44中判断结果为否，则执行步骤S49。如果在步骤S45中判断结果为是，则在步骤S46中将抱死标志Flok1置1并且在步骤S47中将标志P1置2从而转换到阶段Ⅱ(增加的压力保持段)。在步骤S48中产生预定用于阶段Ⅱ的控制信号给第一阀单元20，然后程序返回。
在ABS控制起动之后，将标志Flok1置1。于是，控制单元24判断标志P1是否为2；当标志P1为2时，执行步骤S50；如果标志P1不为2，则执行步骤S54。在步骤S50中，控制单元24判断滑动速率S1是否不大于阈值Bsg；如果为否，则执行步骤S48；如果滑动速率变得低于阈值Bsg，则执行步骤S51。在步骤S51中，将标志P1置3以转换到阶段Ⅲ(压力降低段)。在步骤S52中，在阶段Ⅲ起动之后一个定时器T开始计时。在步骤S53中，产生控制信号给第一阀单元20，然后返回程序的顶部。随后将参照图11至13解释步骤S53的过程。
根据步骤S49的判断，如果标志P1不为2，则执行步骤S54，判断标志P1是否为3；如果判断结果为是，则执行步骤S55；如果为否，则执行步骤S59。
在步骤S55中，控制单元24判断车轮减速度DVw1是否等于阈值B35；首先，判断结果为否使程序从步骤S55转移至步骤S53；当车轮减速度DVw1等于阈值B35时，执行步骤S56，将标志P1置5以转换至阶段Ⅴ(降低的压力保持段)。在步骤S57中，将用于一个子程序中以执行步骤S53的标志F置0。
在步骤S58中，产生用于阶段Ⅴ的控制信号给阀单元20，然后返回程序的顶部。如果在步骤S54中判断结果为否，则控制单元24判断标志P1是否为5；如果判断结果为是，则执行步骤S60；如果为否，则执行步骤S67。如果标志P1是5，则判断滑动速率S1是否不小于在步骤S60中的阈值Bsz；首先，判断为否以重复步骤S58至S60；然后，滑动速率S1增加以进行步骤S60中的判断；判断为是，则执行步骤S61。在步骤S61中，将标志P1置1以转换到阶段Ⅰ(压力增加阶段)并且将连续标志Fcn1置1。
在步骤S62中，计算用于进行一个快速压力增加动作的快速压力增加时间Tpz，在阶段Ⅰ的起始段执行该快速压力增加时间的计算。在步骤S70中，在计算和存储的前一周期中将时间设置成正比于一个压力增加时间T1。在步骤S63中，在阶段Ⅰ起动之后一个定时器T1开始计时。在步骤S64中，判断定时器T1所计时间是否不大于在步骤S62中设置的快速压力增加时间Tpz；首先，判断为是以执行步骤S64和步骤S65。在步骤S65中，产生用于起始快速压力增加动作的控制信号送至第一阀单元20，然后返回程序的顶部。
接着，当转换到阶段Ⅰ时，在步骤S59中判断结果为否以执行步骤S67，判断标志P1是否为1。如果标志P1是1，则控制单元24判断车轮减速度DVw1是否不大于阈值B12；首先，判断为否以执行步骤S68然后执行步骤S64。结果，重复步骤S64和S65直至经过时间Tpz。在阶段Ⅰ中已经过时间Tpz时，在步骤S64中判断为否以从步骤S64转换到步骤S66，其中产生用于阶段Ⅰ中的一个逐渐的压力增加动作的控制信号，并且返回程序的顶部。
接着，当在步骤S68中的判断结果变为是时，在步骤S69中将标志P1置2。在步骤S70中，计算并存储压力增加时间Ti(阶段Ⅰ的时间间隔)，然后执行步骤S48。
如上所述，当起动ABS控制时，按照阶段Ⅱ、阶段Ⅲ、阶段Ⅴ、阶段Ⅰ、阶段Ⅱ、阶段Ⅲ及类似的顺序重复地执行ABS控制。当在步骤S43中的判断结果变为是或者当制动开关断开(见图15)时，停止ABS控制。
在下文中，参照图11～13和图14～16解释关于步骤S53中的执行过程的一个子程序。
通过打开安全阀20b，以示于图16的第一至第五动作的五次方式间歇地进行第一周期的阶段Ⅲ中的降压动作。每一次降压动作的数量取决于阀20b的开启时间。
图14是一降压量级和数量的表格，其中提供有相应的降压动作的起始时间、降压量级和降压数量。
根据由下式计算的降低变量DV确定降压量级DL、DM、DS、DVSDV=Sm+kC(车轮减速度的绝对值)其中Sm滑动量(Vr-Vw)，kC是一个常数。
当k3＝＜DV时，压力降低量级＝DL(大)。
当k2＝＜DV＜k3时，压力降低量级＝DM(中)。
当k1＝＜DV＜k2时，压力降低量级＝DS(小)。
当DV＜k1时，降低量级＝DVS(非常小)。
在这种情况下，数值k1、k2和k3可以由下式提供k3＝0.25Vr，k2＝0.10Vr，k1＝0.05Vr。
于是，根据滑动量Sm和车轮减速度计算降低变量DV。根据降低变量DV和车身速度Vr计算降压量级DL、DM、DS和DVS。根据图14的图表按照降压量级确定降压量。因此，在每一次降压动作中，控制单元24产生相应于降压量的用于开启安全阀20b一段时间间隔的一个控制信号，以实现期望的压力降低。
在图11的流程图中，首先，在步骤S80中计算降低变量DV和降压量级。然后控制单元24判断连续标志Fcn1是否为0；如果标志Fcn1为0，并且如果在第一周期中正在执行阶段Ⅲ，则执行步骤S82。在步骤S82～S84中，进行标志F的判断；如果标志F为0，则执行步骤S86以产生一个用于第一降压动作的控制信号。以与降压量级无关的一个预定数量(例如，当摩擦系数μ高时降压时间为8毫秒或16毫秒)进行第一降压动作，其中产生用于开启安全阀20b8毫秒或16毫秒的控制信号。在步骤S87中，将标志F置1并且返回程序的顶部。
当标志F为1时，执行步骤S82～S88，其中根据降压量级的图表14计算用于第二降压动作的降压量。在步骤S89中，通过一个在步骤52时已经启动的定时器T判断是否已经经过了8毫秒；如果T＝8毫秒，在步骤S90中控制单元24产生相应于降压量的用于开启安全阀20b一段时间间隔的一个控制信号并将标志F置2。此后，返回程序的顶部，即，在第一降压动作之后接着进行第二降压动作。其间，当摩擦系数μ高于一个预定值时，如图14附注所述，降压量增加3毫秒。
接着，当标志F为2时，程序由步骤S83前进至步骤S92，其中判断由定时器T所计的时间是否达到40毫秒；在T＜40毫秒的情况下，重复该过程；当定时器T达到40毫秒时，根据图14的图表和步骤S93中的降压量级，计算用于第三降压动作的降压量。在步骤S94中，控制单元产生相应于降压量的用于开启安全阀20b一段预定时间间隔的控制信号并在步骤S95中将标志F置3，此后返回。在定时器T启动40毫秒之后起动第三降压动作，其间，如图14附注所述，当摩擦系数μ小于一个预定值时，在第三降压动作之后降压量增加2毫秒。
接着，当标志F为3时，程序从步骤S84前进至步骤S96，在步骤S96中判断由定时器T所计的时间是否达到80毫秒；在T＜80毫秒的情况下，重复该步骤；当时间T达到80毫秒时，根据图14的图表和在步骤S97中的降压量级计算第四降压动作的降压量。在步骤S98中，控制单元24产生相应于降压量的用于开启安全阀20b一段预定时间间隔的控制信号并在步骤S99中将标志F置4，然后程序返回。在定时器T启动80毫秒之后起动第四降压动作。
接着，当标志F为4时，程序从步骤S85前进至步骤S100，在步骤S100中判断由定时器T所计的时间是否达到120毫秒；在T＜120毫秒的情况下，重复该步骤；当时间达到120毫秒时，根据图14的图表和在步骤S101中的降压量级计算第五降压动作的降压量。在步骤S102中，控制单元24产生相应于降压量的用于开启安全阀20b一段预定时间间隔的控制信号并在步骤S103中将标志F置0，然后程序返回。在定时器T启动之后120毫秒起动第五降压动作。
作为步骤S81的判断结果，标志Fcn1为1，换句话说，ABS控制是在第二周期中的阶段Ⅲ或第二周期之后，控制单元24执行步骤S104。控制单元判断标志F的值，如果标志F为0，则执行步骤S107，计算第一降压动作的降压量。应当注意到根据图14的图表和第二周期中及之后的降压量级计算第一降压动作的降压量。在步骤S108中，控制单元24产生相应于降压量的用于开启安全阀20b一段时间间隔的控制信号，将标志F置1，然后程序返回；其间，当摩擦系数μ大于一个预定值时，用于第一降压动作的降压量增加3毫秒。
接着，当标志F为1时，程序从步骤S104前进至步骤S110，在步骤S110中判断由定时器T所计的时间是否达到40毫秒；在T＜40毫秒的情况下，重复该步骤；当时间T达到40毫秒时，根据图14的图表和在步骤S111中的降压量级计算第二降压动作的降压量。在步骤S112中，控制单元产生相应于降压量的用于开启安全阀20b一段预定时间间隔的控制信号并在步骤S113中将标志F置2，此后程序返回。在定时器T启动之后40毫秒起动第二降压动作；其间，当摩擦系数μ小于一个预定值时，在第二降压动作之后将降压量增加2毫秒。
接着，当标志F为2时，程序从步骤S105前进至步骤S114，判断由定时器T所计的时间是否达到80毫秒；在T＜80毫秒的情况下，重复该步骤；当时间T达到80毫秒时，根据图14的图表和在步骤S115中的降压量级计算第三降压动作的降压量。在步骤S116中，控制单元产生相应于降压量的用于开启安全阀20b一段预定时间间隔的控制信号并在步骤S117中将标志F置3，此后程序返回。在定时器T启动之后80毫秒起动第三降压动作。
接着，当标志F为3时，程序从步骤S106前进至步骤S118，判断由定时器T所计的时间是否达到120毫秒；在T＜120毫秒的情况下，重复该步骤；当时间T达到120毫秒时，根据图14的图表和在步骤S119中的降压量级计算第四降压动作的降压量。在步骤S120中，控制单元产生相应于降压量的用于开启安全阀20b一段预定时间间隔的控制信号并在步骤S121中将标志F置0，此后程序返回。在定时器T启动之后120毫秒起动第四降压动作。
当道路摩擦μ突然从一个大值变为一个小值时，控制单元24执行一个如图13中的流程图的形式所示的子程序。
作为步骤S130的判断结果，在由定时器T所计的时间达到40毫秒之前返回程序的顶部。在40毫秒＝＜T＜80毫秒的情况下，执行步骤S131。在步骤S132中，控制单元24判断降压量级是否为DL；如果是，意味着需要一个大的压力降低，则控制单元24产生一个用于在步骤S133中连续地开启安全阀20b的控制信号并返回；如果在步骤S132中连续压力降低使判断为否，则控制单元24产生一个用于停止连续压力降低的控制信号并且程序返回。
在T＞＝80毫秒的情况下，程序从步骤S131前进至步骤S135。在步骤S135中，控制单元判断降压量级是否为DL；如果是，则产生控制信号以连续地开启安全阀20b并返回程序的顶部；当在步骤S135中的判断变为否时，则执行步骤S137。在步骤S137中，控制单元判断降压量级是否为DL；如果是，则在步骤S138中产生控制信号以连续地开启安全阀20b并返回程序的顶部；当在步骤S137中的判断变为否时，执行步骤S139。
在下文中，作为一个例子参照图15的时间图解释用于第一管路的ABS控制的操作。
在当汽车减速时无ABS控制的情况下，响应于驾驶员踩下制动踏板的行程增加制动压力。当作为制动压力增加的结果左前轮1的车轮速度Vw1的变化速率或减速度DVw1达到-3G时，在当ABS控制起动的时刻ta将第一管路的抱死标志Flok1置1。
在ABS控制刚起动之后的第一周期中，根据道路摩擦条件将摩擦值MU设置在一个值并根据行驶条件参数确定各个阈值。接着，控制单元24将滑动速率S1、车轮减速度DVw1、车轮加速度AVw1与各个阈值进行比较。然后，从阶段0转换到阶段Ⅱ并且制动压力保持在压力刚增加之后的量级。
当滑动速率S1降低到低于阈值Bsg时，从阶段Ⅱ转换到阶段Ⅲ以根据上述步骤控制安全阀20b开启和关闭以获得期望的降压特性。于是，制动压力从时刻tb开始以一个预定的梯度降低并且车轮转动又开始增加。
此后，当压力连续降低并且减速度DVw1降低至阈值B35(OG)时，在当制动压力保持在降低的制动压力的一个值的时刻tc时，从阶段Ⅲ转换到阶段Ⅴ。
在阶段Ⅴ中，当滑动速率S1增加到超过阈值Bsz时，将连续标志Fcn1置1并且在时刻td ABS控制进入第二周期。在这种情况下，控制单元24转换到阶段Ⅰ。在阶段Ⅰ刚起动之后，通-断两位阀20以100负载比开启，而安全阀20b在时间间隔Tpz内保持关闭，Tpz是根据先前执行周期中的压力增加时间Ti确定的。于是，在时间间隔Tpz期间进行快速压力增加。在进行快速压力增加动作经过时间间隔Tpz之后，以一个预定的负载比控制通-断两位阀20a的通-断，从而以一个渐进的梯度增加制动压力。于是，在第二周期刚开始之后，可以可靠地增加制动压力以改善制动性能。
在第二周期中和其之后以及第一周期确定一个适当的摩擦值MU。借助于相应于按照摩擦值MU和车身速度Vr的行驶参数的图7的表格选择阈值。
在第二周期的阶段Ⅴ中，当滑动比S1大于阈值Bsz时阶段Ⅴ转换到阶段Ⅲ。
根据本发明的ABS控制，在连续标志Fcn1为0的第一周期的降压段，将第一周期中的降压量设置为预定值(安全阀开启时间为8毫秒，但在高的道路摩擦条件下的情形中为16毫秒)，并且根据上述的降压量执行降压动作。因此，第一降压动作可以不受ABS控制的起始段的不稳定滑动速率或不稳定车轮减速度的影响。此后，根据第一降压动作结束时的滑动量Sm和车轮减速度，确定第二降压动作的降压量。于是，在确定第二降压量以及执行第二降压动作中不受ABS控制的起始段的不稳定的滑动速率和车轮减速度的影响。
另外，如图16所示，在第一降压动作之后连续进行第二降压动作。结果，在第一周期的降压段的起始段可以实现充分的压力降低。因此，防止了降压性能的变差。
如上所述，制动控制装置有某一响应延迟时间(20～30毫秒)。应当注意到在响应延迟时间过去之前可以执行随后的降压动作。这意味着在先前动作的结果出现之前进行随后的动作。因此，可能发生不适当的压力降低，例如一个过大的或小的压力降低。
鉴于这一点，根据本发明，在已进行了第一和第二降压动作之后，每隔40毫秒，其长于制动压力控制系统的响应延迟时间，执行第三或随后的降压动作。于是，根据先前降压动作的结果进行随后的降压动作。因此，可以有效地克服上述问题，例如过大的或小的压力降低，以改善制动性能来抑制车轮滑动。以上有效的降压动作将改善安全阀的使用寿命，在ABS控制的第二周期中和其之后可以获得这个效果。
此外，执行与图11和12的子程序无关的图13的子程序以进行期望的压力降低，甚至当道路摩擦突然从高值变为低值时也是如此。
此外，根据本发明，随着道路摩擦的增加并且从而车轮轮胎变形的加剧，第二制动压力降低动作中的制动压力降低量随着增加，以减轻车轮的不适当的过度的变形。结果，可以降低车轮轮胎的磨损量以改善轮胎的使用寿命。
在低道路摩擦条件的情况下，增加降压量以提高制动系统的降压速度从而使制动控制系统灵敏。
根据所述的实施例，每隔4毫秒执行图9和10所示的程序，并且根据读入的用于确定第一降压量的数据在步骤S88中计算第二降压量。然而，应当注意到根据与用于计算第一降压量的数据不同的数据可以计算第二降压量。尽管在所述的实施例中提供了相应于安全阀的开启时间间隔的降压量，但是可以根据可由制动压力传感器获得的制动压力提供降压量。可选择地，可以根据用于控制安全阀的一个负载比提供降压量。
根据所述的实施例，由上述公式提供降压变量DV，即滑动量Sm+kc(车轮加速度或减速度的绝对值)。然而，或者参数Sm或者kc(车轮加速度或减速度的绝对值)可以用于确定变量DV。此外，滑动速率S1可以用于代替滑动量Sm。
在所示的实施例中，提供了具有独立控制的第一至第三管路的制动系统。然而，应当注意到本发明可以应用于包括四个独立控制的管路的汽车制动系统。此外，尽管在所示的实施例中ABS控制周期包括四个控制段，即，压力增加段、增加的压力保持段、压力降低段、降低的压力保持段，但是控制周期可以包括两个控制段，即，增压段和降压段。
尽管已参照一个特定的优选的实施例对本发明进行了解释，但是该领域的普通技术人员将认识到可以作出许多仍落入本发明的范围和精神实质的变更和改进。本发明的范围只由所附的权利要求书限定。
权利要求
1.一种汽车防抱死控制系统，包括一个车轮速度传感器，用于检测车轮转动速度；液压调节装置，用于调节该控制系统中的液压油的制动压力；一个防抱死制动控制器，用于根据检测的车轮转速控制该液压调节装置，以使该制动压力按照一个控制周期周期地变化，该控制周期包括至少一个该制动压力降低的降压段和一个该制动压力增加的增压段；一个制动压力控制装置，用于检测该降压段、用于根据一个车轮运行参数确定制动压力降低量并且用于在该降压段每隔一个预定的间隔就重复执行一次制动压力降低动作。
2.根据权利要求1所述的防抱死控制系统，其特征在于所述车轮运行参数是车轮滑动量。
3.根据权利要求1所述的防抱死控制系统，其特征在于所述车轮运行参数是车轮减速度。
4.根据权利要求1所述的防抱死控制系统，其特征在于所述车轮运行参数是车轮滑动量和车轮减速度。
5.根据权利要求1所述的防抱死控制系统，其特征在于所述制动压力降低动作的间隔由一个比所述液压调节装置接收一个指令信号的响应延迟时间长的值确定。
6.根据权利要求1所述的防抱死控制系统，其特征在于在每一个制动压力降低动作中的制动压力降低量随所述车轮运行参数的增加而增加。
7.根据权利要求6所述的防抱死控制系统，其特征在于所述制动压力降低量在所述制动压力降低段开始之后逐渐减小直至经过一个预定的时间并且在该预定时间经过之后逐渐增大。
8.根据权利要求1所述的防抱死控制系统，其特征在于进一步包括一个摩擦系数检测器，用于检测汽车行驶的道路的摩擦系数，并且当该摩擦系数大于一个预定值时，增大第一制动压力降低动作中所述的制动压力降低量。
9.根据权利要求1所述的防抱死控制系统，其特征在于在从第一制动压力降低动作经过一个预定的时间之后，增大所述制动压力降低量。
10.根据权利要求1所述的防抱死控制系统，其特征在于借助于根据制动压力降低量级和制动压力降低动作时间的一个图表提供所述制动压力降低量。
11.根据权利要求10所述的防抱死控制系统，其特征在于当在经过所述预定的时间间隔之后所述制动压力降低段的所述制动压力降低量大于一个第一预定值时，执行连续的制动压力降低动作。
12.根据权利要求11所述的防抱死控制系统，其特征在于当在经过两倍于所述预定的时间间隔的一段时间间隔之后所述制动压力降低量级大于一个第二预定值时，执行连续的制动压力降低动作。
13.一种汽车防抱死控制系统，包括一个车轮速度传感器，用于检测车轮转动速度；一个液压调节装置，用于调节制动压力；一个防抱死制动控制器，用于根据检测的车轮转速控制该液压调节装置，以使该制动压力按照一个控制周期周期地变化，该控制周期包括至少一个该制动压力降低的降压段和一个该制动压力增加的增压段；其特征在于当在防抱死制动控制起动之后开始第一控制周期的降压段时，以一个预定的数量执行第一制动压力降低动作；并且在该第一制动压力降低动作之后，以一个数量执行第二制动压力降低动作，该数量是根据在该第一制动压力降低动作结束时的一个车轮运行参数计算的。
14.根据权利要求13所述的防抱死控制系统，其特征在于当汽车行驶的道路的摩擦系数大于一个预定值时，增大所述第二制动压力降低动作中所述的制动压力降低量。
15.根据权利要求13所述的防抱死控制系统，其特征在于所述车轮运行参数是车轮滑动量。
16.根据权利要求13所述的防抱死控制系统，其特征在于所述车轮运行参数是车轮减速度。
17.根据权利要求13所述的防抱死控制系统，其特征在于所述车轮运行参数是车轮滑动量和车轮减速度。
全文摘要
一种汽车防抱死控制系统，包括一检测车轮转速的车轮速度传感器、一调节控制系统的液压油的制动压力的液压调节装置、一根据检测的转速控制液压调节装置以使制动压力按一控制周期周期地变化的防抱死制动控制器和一制动压力控制装置；该控制周期至少包括一制动压力降低的降压段和一制动压力增加的增压段；该制动压力控制装置检测该降压段、根据一车轮运行参数确定制动压力降低量并在该降压段每隔一预定间隔重复执行一次制动压力降低动作。
文档编号B60T8/1763GK1098993SQ9410559
公开日1995年2月22日 申请日期1994年4月14日 优先权日1993年4月14日
发明者冈崎春树 申请人:马自达汽车株式会社