具有防碰撞机构的用于车辆的制动设备.pdf

提供了一种用于车辆的制动设备，该制动设备包括液压助力器、螺线管阀以及防碰撞控制器，该液压助力器使车辆的车轮产生摩擦制动力。螺线管阀将储存在蓄压器中的制动流体的液压压力选择性地施加在助力器中的滑阀上。当确定与障碍物存在碰撞风险时，防碰撞控制器打开螺线管阀以实现紧急制动，从而使碰撞风险最小化。基本上，紧急制动通过安装螺线管阀以将液压压力选择性地施加在滑阀上来实现，从而允许以最少的装备构造紧急避让制动系统并且有利于制动设备在车辆上的可安装性。

1.  一种用于车辆的制动设备，所述制动设备包括：
主缸，所述主缸具有带有前部和后部的长度，所述主缸包括沿所述主缸的纵向方向延伸的圆柱形腔；
蓄压器，所述蓄压器与所述主缸的所述圆柱形腔连接，并且在所述蓄压器中储存制动流体的液压压力；
储液器，所述储液器与所述主缸的所述圆柱形腔连接，并且在所述储液器中储存制动流体；
主活塞，所述主活塞设置在所述主缸的所述圆柱形腔中而能够沿所述主缸的纵向方向滑动，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，所述主活塞在所述圆柱形腔内限定出主室和伺服室，所述主室形成在所述主活塞的前侧并且在所述主室中储存待被输送至摩擦制动装置的制动流体，所述摩擦制动装置用以将摩擦制动力施加至配备有所述制动设备的车辆的车轮，所述伺服室形成在所述主活塞的后侧；
滑阀，所述滑阀设置在所述主缸的所述圆柱形腔内且在所述主活塞的后侧且设置成能够响应于制动踏板上的由所述车辆的驾驶员产生的作用力沿所述主缸的纵向方向滑动，以在减压模式、增压模式以及压力保持模式之间进行切换，所述减压模式确立所述伺服室与所述储液器之间的流体连通，所述增压模式确立所述伺服室与所述蓄压器之间的流体连通，所述压力保持模式气密地封闭所述伺服室；
第一螺线管阀，所述第一螺线管阀在施压模式与非施压模式之间进行切换，所述施压模式将储存在所述蓄压器中的制动流体的液压压力施加在所述滑阀上，所述非施压模式不将储存在所述蓄压器中的制动流体的液压压力施加在所述滑阀上；以及
防碰撞控制器，所述防碰撞控制器用以判断配备有所述制动设备的所述车辆与障碍物是否存在碰撞风险，当确定存在所述碰撞风险时，所述防碰撞控制器打开所述第一螺线管阀以移动所述滑阀，从而确立所述增压模式以便产生施加至所述车轮的摩擦制动力。

2.  根据权利要求1所述的制动设备，其中，所述第一螺线管阀通过能够调节制动流体的流动速率的线性电磁阀来实施并且用以通过储存在所述蓄压器中的制动流体的液压压力产生先导压力，所述先导压力施加在所述滑阀上。

3.  根据权利要求1所述的制动设备，其中，所述主缸中限定有将制动流体的液压压力施加在所述滑阀上的先导室，并且其中，所述第一螺线管阀设置于连接在所述蓄压器与所述先导室之间的流动路径中。

4.  根据权利要求1所述的制动设备，还包括输入活塞和弹簧，所述输入活塞设置在所述主缸的所述圆柱形腔内且在所述滑阀的后方且设置成能够沿所述主缸的纵向方向滑动，所述输入活塞在所述圆柱形腔内于自身与所述滑阀之间限定模拟器室，并且所述输入活塞承受由所述车辆的驾驶员产生的作用力，所述弹簧设置在所述模拟器室内以将输入至所述输入活塞的所述作用力传递至所述滑阀，并且其中，所述第一螺线管阀设置于连接在所述蓄压器与所述模拟器室之间的流动路径中。

5.  根据权利要求3所述的制动设备，还包括第二螺线管阀，所述第二螺线管阀安装在所述先导室与所述储液器之间的流动路径中，并且其中，当确定存在所述碰撞风险时，所述防碰撞控制器关闭所述第二螺线管阀。

6.  根据权利要求4所述的制动设备，还包括第二螺线管阀，所述第二螺线管阀安装在所述模拟器室与所述储液器之间的流动路径中，并且其中，当确定存在所述碰撞风险时，所述防碰撞控制器关闭所述第二螺线管阀。

7.  根据权利要求5所述的制动设备，其中，所述第二螺线管阀通过能够调节制动流体的流动速率的线性电磁阀来实施。

8.  根据权利要求6所述的制动设备，其中，所述第二螺线管阀通过能够调节制动流体的流动速率的线性电磁阀来实施。

9.  根据权利要求2所述的制动设备，其中，所述防碰撞控制器按照表示自制动开始起经过的时间与所述先导压力的水平之间的关系的制动映射来控制所述第一螺线管阀的操作。

10.  根据权利要求9所述的制动设备，还包括确定所述车辆的速度的速度确定器，并且其中，所述防碰撞控制器根据所述车辆的速度利用所述制动映射来确定自制动开始以来的所述先导压力的水平。

11.  根据权利要求9所述的制动设备，还包括障碍物检测器，所述障碍物检测器用以检测在所述车辆的前方的设定距离内的障碍物的出现，并且其中，所述防碰撞控制器根据障碍物是否已经出现在所述设定距离内利用所述制动映射来确定自制动开始以来的所述先导压力的水平。

具有防碰撞机构的用于车辆的制动设备
技术领域
本公开总体上涉及一种用以控制施加至例如汽车的制动力的用于车辆的制动设备。
背景技术
日本专利首次公开No.2012-192776已经提出了一种防碰撞系统，该防碰撞系统用以在车辆的前方存在障碍物的情况下在其确定有可能与该障碍物发生碰撞时自动制动车辆以避免事故。
日本专利首次公开No.2011-240872教示了一种配备有制动模拟器和液压助力器的用于汽车的制动系统。制动模拟器用以模拟普通制动系统的操作，也就是说，用以使车辆的驾驶员体验制动踏板的下压感。液压助力器用以响应于制动踏板的下压利用蓄压器中的制动流体的压力产生主压力。主压力被传递至安装在车辆中的摩擦制动装置。
如前一公开中教示的防碰撞系统预期与普通的车辆制动系统一起使用，前一公开未提及关于如何与液压助力器一起使用防碰撞系统。因此，防碰撞系统与液压助力器的组合将导致构成制动系统以实现防碰撞的螺线管阀、液压管路或控制机构的数目增大，从而导致了制动系统在机动车辆中的可安装性较低。
发明内容
因此，目的在于提供一种容易地安装在车辆中的具有防碰撞系统的制动设备。
根据本公开的一方面，提供了一种用于例如汽车的车辆的制动设备。所述制动设备包括：(a)主缸，所述主缸具有带有前部和后部的长度，所述主缸包括沿所述主缸的纵向方向延伸的圆柱形腔；(b)蓄压器， 所述蓄压器与所述主缸的所述圆柱形腔连接，并且在所述蓄压器中储存制动流体的液压压力；(c)储液器，所述储液器与所述主缸的所述圆柱形腔连接，并且在所述储液器中储存制动流体；(d)主活塞，所述主活塞设置在所述主缸的所述圆柱形腔中而能够沿所述主缸的纵向方向滑动，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，所述主活塞在所述圆柱形腔内限定出主室和伺服室，所述主室形成在所述主活塞的前侧并且在所述主室中储存待被输送至摩擦制动装置的制动流体，所述摩擦制动装置用以将摩擦制动力施加至配备有所述制动设备的车辆的车轮，所述伺服室形成在所述主活塞的后侧；(e)滑阀，所述滑阀设置在所述主缸的所述圆柱形腔内在所述主活塞的后侧而能够响应于制动踏板上的由所述车辆的驾驶员产生的作用力沿所述主缸的纵向方向滑动，以在减压模式、增压模式以及压力保持模式之间进行切换，所述减压模式确立所述伺服室与所述储液器之间的流体连通，所述增压模式确立所述伺服室与所述蓄压器之间的流体连通，所述压力保持模式气密地封闭所述伺服室；(f)第一螺线管阀，所述第一螺线管阀在施压模式与非施压模式之间进行切换，所述施压模式将储存在所述蓄压器中的制动流体的液压压力施加在所述滑阀上，所述非施压模式不将储存在所述蓄压器中的制动流体的液压压力施加在所述滑阀上；以及(g)防碰撞控制器，所述防碰撞控制器用以判断配备有所述制动设备的所述车辆与障碍物是否存在碰撞风险。当确定存在所述碰撞风险时，所述防碰撞控制器打开所述第一螺线管阀以移动所述滑阀，从而确立所述增压模式以便产生施加至所述车轮的摩擦制动力。
当确定与障碍物存在碰撞风险时，防碰撞控制器打开第一螺线管阀。这使从蓄压器传送的制动流体的液压压力将滑阀移动至确立增压模式的位置，从而在摩擦制动装置中产生了制动力。基本上，紧急制动通过安装第一螺线管阀以将储存在蓄压器中的制动流体的液压压力选择性地施加在滑阀上来实现，从而允许以最少的装备构造紧急避让制动系统并且有利于制动设备在车辆上的可安装性。
附图说明
将通过下文给出的详细描述并通过本发明的优选实施方式的附图更加充分地理解本发明，然而，这些不应当被认为是将本发明限制至特定实施方式，而是仅出于说明和理解的目的。
在附图中：
图1为示出了其中安装有根据实施方式的制动设备的混合动力车辆的框图；
图2为示出了图1的制动设备的局部纵向截面图；
图3为图2的制动设备的液压助力器的滑阀活塞和滑阀缸在减压模式下的放大图；
图4为表示作用在制动踏板上的制动作用力与制动力之间的关系的曲线图；
图5为图2的制动设备的液压助力器的滑阀活塞和滑阀缸在增压模式下的放大图；
图6为图2的制动设备的液压助力器的滑阀活塞和滑阀缸在压力保持模式下的放大图；
图7为图2的制动设备的液压助力器的后部部分的局部放大图；
图8A为示出了安装在图2的制动设备中的第一螺线管阀的内部结构的纵向截面图；
图8B为示出了安装在图2的制动设备中的第一螺线管阀的内部结构的纵向截面图；
图9为由图1的制动设备执行的防碰撞控制程序的流程图；
图10A为表示用于在防碰撞制动模式下控制制动力时使用的第一制动映射的视图；
图10B为表示用于在防碰撞制动模式下控制制动力时使用的第二制动映射的视图；
图10C为表示用于在防碰撞制动模式下控制制动力时使用的第 三制动映射的视图；
图11为表示在图2的制动设备的防碰撞制动模式下车辆的速度与制动力之间的关系的视图；
图12为表示配备有图2的制动设备的车辆、障碍物、障碍物检测器的可检测范围以及碰撞风险报警位置之间的关系的视图；
图13为图2的制动设备的液压助力器的滑阀活塞和滑阀缸在防碰撞制动模式下的放大图；
图14为示出了根据第二实施方式的制动设备的局部纵向截面图；
图15A为示出了在图2和图14的制动设备中制动力与制动力的增大速率之间的关系的视图；以及
图15B为示出了在配备有压力调节器和非线性电磁式第一螺线管阀和第二螺线管阀的摩擦制动单元中制动力与制动力的增大速率之间的关系的视图。
具体实施方式
参照附图，其中，相同的附图标记在若干附图中指示相同或等同的部件，特别地参照图1，示出了根据实施方式的用于例如汽车的车辆的制动系统(即，制动设备)B。附图仅为示意图，其不必精确地示出制动系统B的部件的尺寸。
混合动力车辆
文中所提及的制动系统B被设计为安装在混合动力车辆中的摩擦制动单元。混合动力车辆配备有混合动力系统以驱动车轮，例如左前轮wfl和右前轮wfr。混合动力车辆还包括制动ECU(电子控制单元)6、发动机ECU(电子控制单元)8、混合动力ECU(电子控制单元)9、液压助力器10、压力调节器53、液压压力产生器60、制动踏板(即，制动致动构件)71、制动传感器72、第一螺线管阀91(参见图2)、第二螺线管阀92(参见图2)、障碍物检测器97、报警装置98、内燃发动机501、电动马达502、动力推动构件40、分配装 置(split device)503、动力传输装置504、逆变器506以及蓄电池507。
制动系统B(即摩擦制动单元)基本上由制动ECU 6、液压助力器10、压力调节器53、液压压力产生器60、制动踏板71、制动传感器72、第一螺线管阀91、第二螺线管阀92、障碍物检测器97以及报警装置98构成。
发动机501的输出动力通过动力分配装置503和动力传输装置504传输至被驱动的车轮。马达502的输出动力也通过动力传输装置504传输至被驱动的车轮。
逆变器506用以实现马达502或发电机505与电池507之间的电压的转变。发动机ECU 8用以接收来自混合动力ECU 9的指令以控制从发动机501输出的动力。混合动力ECU 9用以通过逆变器506控制马达502和发电机505的操作。混合动力ECU 9连接至电池507并监测电池507的充电状态(SOC)以及充入电池507中的电流。
发电机505、逆变器506以及电池507的组合构成了再生制动系统A。再生制动系统A用以使车轮Wfl和Wfr根据稍后将详细地描述的实际可产生的再生制动力产生再生制动力。马达502和发电机505在图1中被示出为单独的部件，但是其操作也可以通过单个马达/发电机来实现。
在车辆的车轮Wfl、Wfr、Wrl和Wrr附近设置有摩擦制动装置Bfl、Bfr、Brl和Brr。摩擦制动装置Bfl包括制动盘DRfl和制动片(未示出)。制动盘DRfl与车轮Wfl一起旋转。制动片为普通类型的制动片并且压靠制动盘DRfl以产生摩擦制动动力。类似地，摩擦制动装置Bfr、Brl和Brr分别由制动盘DRfl、DRfr、DRrl和DRrr以及制动片(未示出)构成，并且在操作和结构方面与摩擦制动装置Bfl相同。此处将省略对它们的详细描述。摩擦制动装置Bfl、Bfr、Brl和Brr还分别包括响应于主压力(也被称作主缸压力)的轮缸WCfl、WCfr、WCrl和WCrr，其中，主压力为由液压助力器10产生的、使各制动片分别压靠于制动盘DRfl、DRfr、DRrl和DRrr所需要的液压压力。
轮速传感器Sfl、Sfr、Srl和Srr邻近车辆的车轮Wfl、Wfr、Wrl 和Wrr设置。轮速传感器Sfl、Sfr、Srl和Srr中的每一者均用以根据车轮Wfl、Wfr、Wrl和Wrr中对应的一个车轮的旋转速度向制动ECU6输出频率的脉冲信号。
制动传感器72测量制动踏板71由车辆操作者或驾驶员下压的行程量或位置并向制动ECU 6输出指示制动踏板71由车辆操作者或驾驶员下压的行程量或位置的信号。制动ECU 6根据从制动传感器72输出的信号计算车辆驾驶员所需的制动力。制动ECU 6根据所需的制动力计算目标再生制动力并向混合动力ECU 9输出指示目标再生制动力的信号。混合动力ECU 9根据目标再生制动力计算实际可产生的再生制动力并向制动ECU 6输出指示实际可产生的再生制动力的信号。
加速度传感器96连接至制动ECU 6。加速度传感器96测量车辆加速的程度并向制动ECU 6输出指示车辆加速程度的信号。障碍物检测器97由立体相机、毫米波雷达或红外雷达来实施以检测车辆前方存在的障碍物。障碍物检测器97安装在车辆的驾驶员座椅或缓冲器的前方并从车辆向前定向。
制动ECU 6分析来自障碍物检测器97的输出以判断配备有制动系统B的车辆(下文也将被称作系统车辆)是否有可能与障碍物发生碰撞。具体地，制动ECU 6利用来自轮速传感器Sfl、Sfr、Srl和Srr的输出计算系统车辆的速度和加速度。接下来，制动ECU 6利用来自障碍物检测器97的输出计算系统车辆与障碍物之间的距离，并且制动ECU 6还在判定由障碍物检测器97追踪到的障碍物为在系统车辆前方的车辆时确定障碍物的速度和加速度。
随后，制动ECU 6计算系统车辆相对于被障碍物检测器97追踪到的障碍物的速度和加速度。制动ECU 6分析系统车辆的距障碍物的距离、相对速度以及相对加速度以判断系统车辆是否有可能会与障碍物发生碰撞。
例如日本专利首次公开No.2006-168629和No.2012-192776中教示了如何确定与障碍物发生碰撞的可能性，其公开内容通过参引并入本文中。
报警装置98通过扬声器、显示器和/或报警灯来实施，并且用以 通知车辆驾驶员与障碍物发生碰撞的风险。
液压压力产生器
将参照图2详细地描述液压压力产生器60的结构和操作。液压压力产生器60用以产生蓄压器压力并且包括蓄压器61、液压压力泵62以及压力传感器65。
蓄压器61中储存承压制动流体。具体地，蓄压器61储存由液压压力泵62产生的、作为制动流体的液压压力的蓄压器压力。蓄压器61通过管路66与压力传感器65和液压压力泵62连接。液压压力泵62与储液器19连接。液压压力泵62由电动马达63驱动以将制动流体从储液器19输送至蓄压器61。
压力传感器65用以测量作为蓄压器61中的压力的蓄压器压力。当通过压力传感器65确定蓄压器压力已经下降成小于给定值时，制动ECU 6输出致动马达63的控制信号。
液压助力器
下文将参照图2描述液压助力器10的结构和操作。液压助力器10用作压力产生器，以根据制动踏板71的行程(即，驾驶员在制动踏板71上的作用力)来调节由液压压力产生器60产生的蓄压器压力，从而产生伺服压力，该伺服压力进而用以产生主压力。
液压助力器10包括主缸11、故障安全缸12、第一主活塞13、第二主活塞14、输入活塞15、操作杆16、第一复位弹簧17、第二复位弹簧18、储液器19、止动件21、机械释压阀22、滑阀活塞23、滑阀缸24、滑阀弹簧25、模拟器弹簧26、踏板复位弹簧27、可动构件28、第一弹簧保持件29、第二弹簧保持件30、连接构件31、可动构件32、保持活塞33、用作衬垫的模拟器橡胶34、弹簧保持件35、故障安全弹簧36、阻尼件37、第一滑阀弹簧保持件38、第二弹簧保持件39、推动构件40以及密封构件41至49。
在以下讨论中，液压助力器10的设置第一主活塞13的部分将被称作液压助力器10的前部，而液压助力器10的设置操作杆16的部分将被称作液压助力器10的后部。因此，液压助力器10的轴向方向(即，纵长方向)表示液压助力器10的前后方向。
主缸11具有中空圆筒形形状，该中空圆筒形形状具有位于液压助力器10的前部上的底部11a以及限定了液压助力器10的后部的开口。主缸11具有与液压助力器10的长度匹配的给定长度、前端(即，底部11a)以及位于液压助力器10的后部处的后端(即，开口)。主缸11还具有沿其纵长或纵向方向延伸的圆柱形腔11p。主缸11安装在车辆中。主缸11具有第一端口11b、第二端口11c、第三端口11d、第四端口11e、第五端口11f(即，供给端口)、第六端口11g以及第七端口11h，所有这些端口都与圆柱形腔11p连通，并且这些端口按此顺序从主缸11的前部至后部进行设置。第二端口11c、第四端口11e、第六端口11g以及第七端口11h与储存制动流体的储液器19连接。因此，储液器19与主缸11的圆柱形腔11p连通。
密封构件41和42设置在隔着第二端口11c形成于主缸11的内周壁中的环形槽中。密封构件41和42与第一主活塞13的整个外圆周气密接触。类似地，密封构件43和44设置在隔着第四端口11e形成在主缸11的内周壁中的环形槽中。密封构件43和44与第二主活塞14的整个外圆周气密接触。
密封构件45和46设置在隔着第五端口11f形成在主缸11的内周壁中的环形槽中。如稍后将详细地描述的，密封构件45和46与故障安全缸12的第一圆筒形部12b和第二圆筒形部12c的整个外圆周气密接触。密封构件47在与第二圆筒形部12c的整个外圆周气密接触的密封构件46后方设置在形成于主缸11的内周壁中的环形槽中。类似地，密封构件48和49设置在隔着第七端口11h形成在主缸11的内周壁中的环形槽中。密封构件48和49与故障安全缸12的第二圆筒形部12c的整个外圆周气密接触。
在密封构件45的前表面上设置有支承构件59。密封构件45和支承构架59安装在形成于主缸11的内壁中的共用保持槽11j中。如图3中清晰地示出的，密封构件45和支承构件59以彼此抵接接触的方式安置。支承构件59具有环形形状并且在其中形成有狭槽59a。支承构件59由例如树脂的弹性材料制成，并且如图3中所示具有与稍后将详细地描述的故障安全缸12的第一圆筒形部12b的外周向表面接触的内周表面。
返回参照图2，第五端口11f用作确立主缸11的外周与圆柱形腔 11p之间的流体连通的供给端口。第五端口11f通过限定流动路径的管路67与蓄压器61连接。换句话说，蓄压器61与主缸11的圆柱形腔11p连通，使得蓄压器压力被供给至第五端口11f。
第五端口11f和第六端口11g通过其中安装有机械释压阀22的连接流体路径11k彼此连通。机械释压阀22用以阻挡制动流体从第六端口11g至第五端口11f的流动，并且在第五端口11f中的压力上升到给定水平以上时允许制动流体从第五端口11f至第六端口11g的流动。
第一主活塞13设置在主缸11的圆柱形腔11p的前部部分中，也就是说，位于底部11a的后方，使得第一主活塞13能够沿圆柱形腔11p的纵向方向滑动。第一主活塞13具有带底圆筒形形状并且由中空圆筒形部13a以及在圆筒形部13a的后方延伸的杯状保持部13b构成。保持部13b与圆筒形部13a流体隔离。圆筒形部13a中形成有流体孔13c。圆柱形腔11p包括位于保持部13b前方的第一主室10a。具体地，第一主缸10a由主缸11的内壁、圆筒形部13a以及保持部13b限定。第一端口11b与第一主室10a连通。第一主室10a填充有供给至轮缸WCfl、WCfr、WCrl和WCrr的制动流体。
第一复位弹簧17设置在主缸11的底部11a与第一主活塞13的保持部之间。除非制动踏板71被车辆驾驶员下压，否则第一复位弹簧17向后推压第一主活塞13而将第一主活塞13置于如图2中示出的初始位置处。
当第一主活塞13处于初始位置时，第二端口11c与流体孔13c重合或连通，使得储液器19与第一主室10a连通。这使得制动流体从储液器19被传送至第一主室10a。第一主室10a中的过多制动流体返回至储液器19。当第一主活塞13从初始位置向前行进时，这会使得第二端口11c被圆筒形部13a阻挡，从而使得第一主室10a被气密地封闭而在第一主室10a中产生主压力。
第二主活塞14设置在主缸11的圆柱形腔11p的后部部分中，也就是说，位于第一主活塞13的后方，使得第二主活塞14能够沿圆柱形腔11p的纵向方向滑动。第二主活塞14由第一圆筒形部14a、位于第一圆筒形部14a的后方的第二圆筒形部14b以及形成在第一圆筒 形部14a与第二圆筒形部14b之间的保持部14c构成。保持部14c将第一圆筒形部14a与第二圆筒形部14b彼此流体隔离。第一圆筒形部14a中形成有流体孔14d。
圆柱形腔11p包括位于保持部14b的前方的第二主室10b。具体地，第二主缸10b通过主缸11的内壁、第一圆筒形部14a以及保持部14c限定。第三端口11d与第二主室10b连通。第二主室10b填充有供给至轮缸WCfl、WCfr、WCrl和WCrr的制动流体。第二主室10b与第一主室10a一起在圆柱形腔11p内限定了主室。
第二复位弹簧18设置在第一主活塞13的保持部13与第二主活塞14的保持部14c之间。第二复位弹簧18在设定载荷方面大于第一复位弹簧17。除非制动踏板71被车辆驾驶员下压，否则第二复位弹簧18向后推压第二主活塞14而将第二主活塞14置于如图2中所示的初始位置处。
当第二主活塞14处于初始位置时，第四端口11e与流体孔14d重合或连通，使得储液器19与第二主室10b连通。这使得将制动流体从储液器19传送至第二主室10b。第二主室10b中的过多的制动流体返回至储液器19。当第二主活塞14从初始位置向前行进时，这将使得第四端口11e被圆筒形部14a阻挡，从而使得第二主室10b被气密地封闭而在第二主室10b中产生主压力。
故障安全缸12在第二主活塞14后方以能够沿主缸11的圆柱形腔11p的纵向方向滑动的方式设置在圆柱形腔11p内。故障安全缸12由沿其纵长方向彼此对准的前圆筒形部12a、第一圆筒形部12b以及第二圆筒形部12c构成。前圆筒形部12a、第一圆筒形部12b以及第二圆筒形部12c彼此一体地形成，并且上述部分全部具有中空圆筒形形状。前圆筒形部12a具有外直径a。第一圆筒形部12b具有比前圆筒形部12a的外直径a更大的外直径b。第二圆筒形部12c具有比第一圆筒形部12b的外直径b更大的外直径c。故障安全缸12具有形成在前圆筒形部12a与第一圆筒形部12b之间的外台肩以限定按压表面12i。
第二圆筒形部12c具有从其后端向外延伸的凸缘12h。凸缘12h与止动件21接触以阻止故障安全缸12移到主缸11外。第二圆筒形 部12c具有后端部，该后端部形成为在内直径上比第二圆筒形部12c的其他部分大从而限定内台肩12j。
前圆筒形部12a设置在第二主活塞14的第二圆筒形部14b内。第一圆筒形部12b具有形成在其后部部分中的第一内端口12d。第一内端口12d在第一圆筒形部12b的外周表面与内周表面之间进行连通，换句话说，第一内端口12d穿过第一圆筒形部12b的厚度。第二圆筒形部12c在其前部部分中形成有延伸穿过第二圆筒形部12c的厚度的第二内端口12e以及第三内端口12f。第二圆筒形部12c还具有形成在其中间部分中的第四内端口12g。第四内端口12g延伸穿过第二圆筒形部12c的厚度并且通向设置在安全故障缸12内的输入活塞15的前端(即头部)。
如图3中所示，第二圆筒形部12c具有形成在其前内周壁上的止动件12m。止动件12m中形成有沿第二圆筒形部12c的纵向方向延伸的流体流动路径12n。
如图2中清晰地示出的，输入活塞15位于稍后将详细地描述的滑阀缸24和滑阀活塞23后方而能够在故障安全缸12(即，圆柱形腔11p内)的第二圆筒形部12c的后部部分内沿第二圆筒形部12c的纵向方向滑动。输入活塞15由圆柱形构件制成并且其横截面大致呈圆形。输入活塞15具有形成在其后端部中的杆保持室15a。杆保持室15a具有圆锥形底部。输入活塞15还具有形成在其前端部中的弹簧保持室15b。输入活塞15具有外台肩15e以具有外直径比输入活塞的主要部分更小的小直径后部部分。
输入活塞15具有形成在其外周中的密封件保持槽(即，凹部)15c和15d。在密封件保持槽15c和15d中设置有与安全故障缸12的第二圆筒形部12c的整个内圆周气密地接触的密封构件55和56。
输入活塞15通过操作杆16和连接构件31与制动踏板71联接，使得作用在制动踏板71上的作用力被传递至输入活塞15。输入活塞15用以通过模拟器弹簧26、可动构件32、模拟器橡胶34、保持活塞33以及阻尼件37将施加在输入活塞15上的作用力传递至滑阀活塞23，以使得滑阀活塞23沿其纵向方向行进。
参照图7，弹簧保持件35由中空缸35a以及从中空缸35a的前 缘向内延伸的环状支承部35b构成。弹簧保持件35配装在第二圆筒形部12c的后端部中，其中，支承部35b的前表面布置成与输入活塞15的台肩15e接触。
止动件21附接至主缸11的后端部的内壁而能够移动。止动件21设计为止动件板并且由环状基部21a、中空缸21b以及止动件环21c构成。中空缸21b从基部21a的前端向前延伸，止动件环21c从中空缸21b的前端向内延伸。
基部21a具有位于中空缸21b内的作为支承表面的前表面21d，故障安全缸12的后端(即凸缘12h)被布置成与该支承表面接触。凸缘12h在下文也将被称作接触部。止动件21还包括在基部21a的前表面中形成在支承表面21d内的呈槽的形状的环状保持凹部21f。在保持凹部21f内配装弹簧保持件35的缸35a的后端部。止动件21还包括从基部21a的在保持凹部21f内的前部延伸出的环状突出部21g。
基部21a具有形成在其后端的中央区域上的有穹顶的凹部21e。凹部21e用作座部并且横截面呈拱形或圆形形状。凹部21e在下文也将被称作座部。主缸11具有C型圈86，该C型圈86配装在形成于主缸11的敞开的后端部的内壁中的凹槽内。C型圈86用作止动件以保持止动件21以免其从主缸11移出。
可动构件28用作间隔件并且由环状构件制成。可动构件28具有朝向主缸11的前方定向的前表面并且限定了凸形或穹顶形状的按压表面28a。按压表面28a的横截面呈拱形或圆形形状。按压表面28a定轮廓成与座部21e的形状符合。可动构件28设置在第一弹簧保持件29的面向主缸11的前方的前端上。可动构件28还设置在止动件21的后方，其中，按压表面28a被布置成与座部21e可滑动地接触。可动构件28能够在止动件21(即座部21e)上移动或滑动。
故障安全弹簧36设置在弹簧保持件35的缸35a内位于弹簧保持件35的支承部35b与止动件21的突出部21g之间。故障安全弹簧36由多个膜片弹簧构成并且用以推压故障安全缸12向前抵靠主缸11。
第一弹簧保持件29由中空缸29a以及从中空缸29a的前端向内 及向外延伸的凸缘29b构成。第一弹簧29设置在可动构件28的后方，其中，凸缘29b以与可动构件28的后端抵接接触的方式布置。
操作杆16具有形成在其前端上的按压球16a以及形成在其后端上的螺杆16b。操作杆16在按压球16a配装在杆保持室15a中的情况下接合至输入活塞15的后端。操作杆16具有沿液压助力器10的纵向方向延伸的给定长度。具体地，操作杆16具有与液压助力器10的长度匹配的长度。操作杆16穿过可动构件28和第一弹簧保持件29。
第二弹簧保持件30以与第一弹簧保持件29对准的方式设置在第一弹簧保持件29后方，并且第二弹簧保持件30紧固至操作杆16的后部部分。第二弹簧保持件30具有中空圆筒形形状并且由环形底部30a以及从底部30a向前延伸的缸30b构成。底部30a具有带螺纹的孔30c，操作杆16的螺杆16b拧紧至该带螺纹的孔30c中。
踏板复位弹簧27设置在第一弹簧保持件29的凸缘29b与第二弹簧保持件30的底部30a之间。踏板复位弹簧27保持在第一弹簧保持件29的缸29a以及第二复位弹簧30的缸30b内。
连接构件31具有形成在其前端部中的带螺纹的孔31a。操作杆16的螺杆16b拧紧到带螺纹的孔31a中以将连接构件31接合至操作杆16的后端。第二弹簧保持件30的底部30a与连接构件31的前端接触。连接构件31具有形成在连接构件31的在液压助力器10的纵向方向上的大致中央部中的轴向通孔31b。第二弹簧保持件30的带螺纹的孔30c以及连接构件31的带螺纹的孔31a与操作杆16的螺杆16b接合，从而能够在操作杆16的纵向方向上相对于操作杆16调节连接构件31的位置。
制动踏板71用作制动致动构件并且由杠杆制成，由车辆的驾驶员将作用力施加在杠杆上。制动踏板71具有形成在其中央的轴向孔71a以及形成在其上部部分中的安装孔71b。螺栓81插入安装孔71b中而将制动踏板71紧固至车辆的由图2中的虚线所示的安装基部。制动踏板71能够绕螺栓81转动。连接销82插入制动踏板71的轴向孔71a以及连接构件31的轴向孔31b中，使得将制动踏板71的转动运动转变为连接构件31的直线运动。
踏板复位弹簧27向后推压第二弹簧保持件30和连接构件31以将制动踏板保持在如图2中所示的初始位置处。制动踏板71的下压将使得制动踏板71绕安装孔71b(即螺栓81)转动，并且还使得轴向孔71a和31b绕安装孔71b转动。图2中的双点划线指示轴向孔71a和31b的行进路径。具体地，当制动踏板71被下压时，轴向孔71a和31b沿着双点划线向上移动。这种运动将使可动构件28和第一弹簧保持件29在止动件21上转动或滑动以防止过多的压力(即，剪切力)作用在踏板复位弹簧27上。
如图2中清晰地示出的，保持活塞33以能够沿故障安全缸12的纵向方向滑动的方式设置在故障安全缸12的第二缸部12c的前部部分内(即，主缸11的圆柱形腔11p内)。保持活塞33由带底的圆筒形构件制成并且包括限定了底部33a的前端部以及从底部33a向后延伸的缸33b。底部33a在其前端部中形成有用作保持腔的凹形凹部33c。缸33b具有形成在其外圆周中的密封件保持槽33d。密封件75以与故障安全缸12的第二圆筒形部12c的整个内圆周接触的方式配装在密封件保持槽33d中。如图2中清晰地示出的，在形成在第二圆筒形部12c的外周中的环形槽中配装有C型圈85。C型圈85能够与保持位置33的后端接触，即，用作止动件以保持保持活塞33以免其向后滑动。
如图2中所示，可动构件32设置在安全故障缸12的第二圆筒形部12c的后部部分内(即，主缸11的圆柱形腔11p内)以能够沿安全故障缸12的纵向方向滑动。可动构件32由形成在其前端上的凸缘32a以及从凸缘32a沿液压助力器10的纵向方向向后延伸的轴32b构成。
凸缘32a具有形成在其前端中的呈凹形凹部的形状的橡胶保持室32c。在橡胶保持室32c中配装圆柱形模拟器橡胶34，圆柱形模拟器橡胶34突伸到橡胶保持室32c的前端之外。如图2中所示，模拟器橡胶(即可动构件32)在布置在初始位置处时远离保持活塞33定位。
凸缘32a在其中形成有流体路径32h，该流体路径32h在形成于可动构件32前方——或者换句话说，形成于凸缘32a的前端与保持活塞33的内壁之间——的流体室与稍后将详细地描述的模拟器室 10f之间连通。当可动构件32相对于保持活塞33移动时，这将使得制动流体从上述流体室流动至模拟器室10f或者从模拟器室10f流动至上述流体室，从而有助于可动构件32朝向或远离保持活塞33的滑动运动。
模拟器室10f(下文也将被称作行程室)通过安全故障缸12的第二圆筒形部12c的内壁、保持活塞33的后端以及输入活塞15的前端限定。模拟器室10f填充有制动流体并且用作响应于制动踏板71上的制动作用力产生反作用压力的制动模拟器室。
模拟器弹簧26为制动模拟器构件，其设计为制动操作模拟器并且设置在模拟器室10f内在可动构件32的凸缘32a与输入活塞15的弹簧保持室15b之间。换句话说，模拟器弹簧26位于安全故障缸12的第二圆筒形部12c内(即，主缸11的圆柱形腔11p内)输入活塞15之前。可动构件32的轴32b插入模拟器弹簧26中以保持模拟器弹簧26。模拟器弹簧26具有压配合在可动构件32的轴32b上的前部部分。通过这些设置，当输入活塞15从模拟器橡胶34(即可动构件32)碰到保持活塞33的位置进一步前行时，这将使模拟器弹簧26向后推压输入活塞15。
第一内端口12d开在故障安全缸12的第一圆筒形部12b的外周处。第二圆筒形部12c如上所述定形成具有比第一圆筒形部12b的外直径b更大的外直径c。因此，蓄压器压力在第五端口11f上的施加(即，当制动流体从蓄压器61供给至第五端口11f时)将使得由蓄压器压力(即，从蓄压器61传递的制动流体的压力)以及第一圆筒形部12b与第二圆筒形部12c之间在横向截面上的差异产生的力或液压压力使安全故障缸12向后压靠止动件21，从而将安全故障缸12置于上述预先选定的容许范围的最后侧位置(即初始位置)处。
当故障安全缸12处于初始位置时，第四内端口12g与主缸11的第七端口11h连通。具体地，模拟器室10f与储液器19之间的液压连通通过由第四内端口12g和第七端口11h限定的储液器流动路径得以确立。储液器室10f为圆柱形腔11p的一部分，限定在故障安全缸12内在输入活塞15前。由输入活塞15的纵向滑动运动引起的模拟器室10f的容积上的变化使得模拟器室10f内的制动流体返回至储液器19或者使得制动流体从储液器19供给至模拟器室10f，从而允许 输入活塞15在没有受到任何液压阻力的情况下沿其纵向方向向前或向后移动。
如图3中所示，滑阀缸24在第二主活塞14的后方固定在故障安全缸12的第一圆筒形部12b中(即，主缸11的圆柱形腔11p中)。滑阀缸24具有大致中空圆筒形形状。滑阀缸24具有形成在其外周中的呈凹形凹部的形状的密封件保持槽24a和24b。密封构件57和58以与第一圆筒形部12b的内壁的整个圆周直接接触的方式配装在密封件保持槽24a和24b中以在二者之间形成气密密封。密封构件57和58在其自身与第一圆筒形部12b的内壁之间产生了机械摩擦以保持住滑阀缸24以免其在第一圆筒形部12b中前行。滑阀缸24具有布置成与止动件12m接触的后端，使得可以保持住滑阀缸24以免其向后移动。
滑阀缸24中形成有在滑阀缸24的内侧与外侧之间连通的滑阀端口24c。滑阀端口24c与第一内端口12d连通。滑阀缸24具有形成在其内壁的位于滑阀端口24c之后的部分中的第一滑阀槽24d。第一滑阀槽24d沿着滑阀缸24的整个内圆周呈凹形凹部的形状延伸。滑阀缸24还具有形成在其内壁的后端中的第二滑阀槽24f，第二滑阀槽24f位于第一滑阀槽24d后方。第二滑阀槽24f沿着滑阀缸24的整个内圆周呈凹形凹部的形状延伸。
滑阀缸24还具有形成在其外壁的位于密封件保持槽24b后方的部分中的流体流动槽24e。流体流动槽24e沿着滑阀缸24的整个外圆周以凹形凹部的形状延伸。第三内端口12f通向流体流动槽24e。具体地，流体流动槽24e限定了通过第三内端口12f和第六端口11g通往储液器19的流动路径。
滑阀活塞23由具有圆形横截面的圆柱形轴制成。滑阀活塞23以能够沿滑阀缸24的纵向方向滑动的方式设置在滑阀缸24内。
滑阀活塞23具有限定了缸内部分23a的圆柱形后端部，该缸内部分23a能够沿其纵向方向滑入及滑出保持活塞33的保持腔33c。滑阀活塞23的缸内部分23a的外周通过空气间隙与保持活塞33的保持腔33c的内周分离以限定先导压力导入路径23x。
阻尼件37安装在保持腔33c的底部与滑阀活塞23的后端之间。 阻尼件37由圆柱形弹性橡胶制成，但是也可以替代性地通过例如螺旋弹簧或隔层等可弹性变形构件来实施。
滑阀活塞23具有形成在其外壁的轴向中央部中的第三滑阀槽23b。第三滑阀槽23b沿着滑阀活塞23的整个外圆周以凹形凹部的形状延伸。滑阀活塞23还具有形成在其外壁的位于第三滑阀槽23b后方的部分中的第四滑阀槽23c。第四滑阀槽23c沿着滑阀活塞23的整个外圆周以凹形凹部的形状延伸。滑阀活塞23还具有沿着其纵向中心线从前端延伸到滑阀活塞23的长度的中间后方的细长流体流动孔23e。滑阀活塞23中还形成有在第四滑阀槽23c与流体流动孔23e之间连通的第一流体流动端口23d和第二流体流动端口23f。
返回参照图2，液压助力器10还包括伺服室10c，该伺服室10c通过第二主活塞14的后部内壁、滑阀活塞23的前端部、以及滑阀缸24的前端限定在主缸11的圆柱形腔11p内位于第二主活塞14的保持部14c的后方。
如图2中清晰地示出的，第一滑阀弹簧保持件38由保持盘38a和圆筒形紧固件38b构成。保持盘38a配装在故障安全缸12的前圆筒形部12a的内前端壁中并且封闭前圆筒形部12a的前开口。圆筒形紧固件38b从保持盘38a的前部中央向前延伸。圆筒形紧固件38b具有形成在其内周中的内螺纹。保持盘38a具有形成在其后端的中央区域上的接触部38c。保持盘38a还具有穿过其厚度的流体流动孔38d。
推动构件40由杆制成并且具有与圆筒形紧固件38b的内螺纹接合的后端部。
如图3中所示，第二滑阀弹簧保持件39由中空圆筒形本体39a和环状保持凸缘39b构成。圆筒形本体39a具有限定了底部39c的前端。保持凸缘39b从圆筒形本体39a的后端径向地延伸。滑阀活塞23的前端部以与圆筒形本体39a的内周接合的方式配装在圆筒形本体39a中，使得第二滑阀弹簧保持件39紧固至滑阀活塞23的前端部。底部39c中形成有通孔39d。如从图2中可以观察到的，第二滑阀弹簧保持件39以远离接触部38c给定的间距与第一滑阀弹簧保持件38对准。
如图2和图3中所示，滑阀弹簧25设置在第一滑阀弹簧保持件38的保持盘38a与第二滑阀弹簧保持件39的保持凸缘39b之间。滑阀弹簧25用以相对于安全故障缸12(即，相对于主缸11)和滑阀缸24向后推压滑阀活塞23。
模拟器弹簧26的弹簧常数设定得比滑阀弹簧25的弹簧常数更大。模拟器弹簧26的弹簧常数另外设定得比踏板复位弹簧27的弹簧常数更大。
模拟器
下文将描述由模拟器弹簧26、踏板复位弹簧27以及模拟器橡胶34构成的模拟器，模拟器为设计成向制动踏板71施加反作用力以模仿普通制动系统的操作——也就是说，以使车辆的驾驶员体验制动踏板71的下压感——的机构。
当制动踏板71被下压时，踏板复位弹簧27收缩，从而产生了作用在制动踏板71上的反作用压力(也将被称作反作用力)。反作用压力由踏板复位弹簧27的设定载荷以及踏板复位弹簧27的弹簧常数与制动踏板71(即，连接构件31)的行程的乘积之和得到。
当制动踏板71被进一步下压并且模拟器橡胶34触碰保持活塞33时，踏板复位弹簧27与模拟器弹簧26收缩。作用在制动踏板上的反作用压力通过由模拟器弹簧26和踏板复位弹簧27产生的物理载荷的组合得到。具体地，在制动踏板71(即，制动踏板71的下压单元)的行程期间施加在制动踏板71上的反作用压力在模拟器橡胶34接触保持活塞33之后的增大速率将比在模拟器橡胶34接触保持活塞33之前的增大速率更大。
当模拟器橡胶34接触保持活塞33并且制动踏板71被进一步下压时，这通常使得模拟器橡胶34收缩。模拟器橡胶34的弹簧常数具有随模拟器橡胶34收缩而增大的性质。因此，存在其间施加在制动踏板71上的反作用压力平缓地改变的瞬变时间，以使由施加在车辆驾驶员的脚部上的反作用压力的突然改变引起的驾驶员的不适感最小化。
具体地，模拟器橡胶34用作缓冲装置以减小在制动踏板71的下压期间作用在制动踏板71上的反作用压力的改变速率。如上所述， 本实施方式的模拟器橡胶34紧固至可动构件32，但是也可以只是布置在可动构件32与保持活塞33的相对的两端面之间。模拟器橡胶34可以替代性地附接至保持活塞33的后端。
如上所述，在制动踏板71的下压期间施加在制动踏板71上的反作用压力以较小的速率增大直到模拟器橡胶34接触保持活塞为止，之后才以较大的速率增大，从而给予车辆驾驶员普通的制动踏板71的操作(即，下压)感。
压力调节器
压力调节器53用以增大或减小主压力并且设计成实现已知的防抱死制动控制或已知的电子稳定性控制以避免车辆的横向滑移，该主压力为从主室10a和10b传送以产生待给送至轮缸WCfl、WCfr、WCrl和WCrr的轮缸压力的制动流体压力。压力调节器53可以设计成具有例如在日本专利首次公开No.2013-6534或No.2008-87069中教示的已知结构，并且此处将省略对其的详细说明。轮缸WCfr和WCfl通过管路52和压力调节器53连接至第一主缸10a的第一端口11b。类似地，轮缸WCrr和WCrl通过管路51和压力调节器53连接至第二主缸10b的第三端口11d。
液压助力器的操作
下文将详细地描述液压助力器10的操作。液压助力器10配备有由滑阀缸24和滑阀活塞23构成的滑阀(spool valve)。在下压制动踏板71时，滑阀响应于制动踏板71上的驾驶员的作用力沿主缸11的纵向方向被驱动或者滑动。液压助力器10随后进入减压模式、增压模式以及压力保持模式中的任一者。
减压模式
如图4的曲线图中所指示的，当制动踏板71没有被下压或者制动踏板71上的驾驶员作用力(下文也将被称作制动作用力)小于或等于摩擦制动力产生水平P2时进入减压模式。当制动踏板如图2中所示被释放以使得进入减压模式时，模拟器橡胶34(即，可动构件32)与保持活塞33的底部33a分离。
当模拟器橡胶34远离保持活塞33的底部33a定位时，滑阀活塞 23被滑阀弹簧25置于其可动范围内的最后侧的位置(下文也将被称作减压位置)处。滑阀端口24c如图3中所示被滑阀活塞23的外周阻塞，使得作为蓄压器61中的压力的蓄压器压力没有施加在伺服室10c上。
如图3中所示，滑阀活塞23的第四滑阀槽23c与滑阀缸24的第二滑阀槽24f连通。因此，伺服室10c通过由流体流动孔23e、第一流体流动部23d、第四滑阀槽23c、第二滑阀槽24f、流体流动路径12n、流体流动槽24e、第三内端口12f以及第六端口11g限定的减压流动路径与储液器19连通。这使得伺服室10c中的压力等于大气压力，使得第一主室10a和第二主室10b中没有产生主压力。
当制动踏板71被下压并且模拟器橡胶34触碰保持活塞33的底部33a以通过保持活塞33产生迫使滑阀活塞23向前的压力(下文也将被称作输入压力)但是该压力的水平低于由滑阀弹簧25产生并施加在滑阀活塞23上的压力时，滑阀活塞23被保持在减压位置而不能向前移动。应当指出，通过保持活塞33施加在滑阀活塞23上的上述输入压力通过用在制动踏板71下压时施加至连接构件31的载荷减去压缩踏板复位弹簧27所需的载荷而得到。当施加至制动踏板71的载荷或作用力小于或等于摩擦制动力产生水平P2时，液压助力器10保持不进入增压模式，使得没有产生伺服压力和主压力，从而使得在摩擦制动装置Bfl、Bfr、Brl和Brr中没有产生摩擦制动力。
增压模式
当施加在制动踏板71上的作用力超过摩擦制动力产生水平P2时，液压助力器10进入增压模式。具体地，对制动踏板71施加作用力使模拟器橡胶34(即，可动构件32)推动保持活塞33而迫使滑阀活塞23向前。滑阀活塞23于是克服由滑阀弹簧25产生的压力前进至可动范围内的如图5中所示的前部位置。该前部位置在下文也将被称作增压位置。
当滑阀活塞23处于如图5中所示的增压位置时，第一流体流动端口23d被滑阀缸24的内周封闭以阻塞第一流体流动部23d与第二滑阀槽24f之间的连通。这阻塞了伺服室10c与储液器19之间的流体连通。
此外，滑阀端口24c与第三滑阀槽23b连通。第三滑阀槽23b、第一滑阀槽24d以及第四滑阀槽23c彼此连通，使得蓄压器61中的压力(即，蓄压器压力)通过由第一内端口12d、滑阀端口24c、第三滑阀槽23b、第一滑阀槽24d、第四滑阀槽23c、第二流体流动端口23f、流体流动孔23e以及连接孔39d限定的增压流动路径传递至伺服室10c。这导致伺服压力的升高。
伺服压力的升高将使第二主活塞14向前移动，从而通过第二复位弹簧18向前移动第一主活塞13。这使得在第二主室10b和第一主室10a内产生了主压力。主压力随着伺服压力的升高而增大。在该实施方式中，第二主活塞14的前密封件和后密封件(即，密封构件43和44)的直径与第一主活塞13的前密封件和后密封件(即，密封构件41和42)的直径相同，使得伺服压力将等于在第二主室10b和第一主室10a中产生的主压力。
第二主室10b和第一主室10a中的主压力的产生将使制动流体从第二主室10b和第一主室10a通过管路51和52以及压力调节器53被输送至轮缸WCfr、WCfl、WCrr和WCrl，从而使轮缸WCfr、WCfl、WCrr和WCrl中的压力(即轮缸压力)升高以产生施加至车轮Wfr、Wfl、Wrr和Wrl的摩擦制动力。
压力保持模式
当滑阀活塞23处于增压位置时，蓄压器压力被施加至伺服室10c，使得伺服压力升高。这使得通过伺服压力与滑阀活塞23的横截面面积(即，密封面积)的乘积得到的返回压力向后作用在滑阀活塞23上。当返回压力以及由滑阀弹簧25产生并且施加在滑阀活塞23上的压力的总和超过施加在滑阀活塞23上的输入压力时，滑阀活塞23向后移动并且被置于如图6中所示的压力保持位置，也就是说，介于减压位置与增压位置中间。
当滑阀活塞23处于如图6中所示的压力保持位置时，滑阀端口24c被滑阀活塞23的外周封闭。第四滑阀槽23c也被滑阀缸24的内周封闭。这阻塞了滑阀端口24c与第二流体流动端口23f之间的连通，从而阻塞了伺服室10c与蓄压器61之间的连通，使得蓄压器压力没有被施加至伺服室10c。
此外，第四滑阀槽23c被滑阀缸24的内周封闭，因此阻塞了第一流体流动端口23d与第二滑阀槽24f之间的连通，从而阻塞了伺服室10c与储液器19之间的连通，使得伺服室10c被完全封闭。这使得实际上保持了在从增压模式改变至压力保持模式时产生的伺服压力。
当施加在滑阀活塞23上的返回压力与由滑阀弹簧25产生并且施加在滑阀活塞23上的压力的总和与施加在滑阀活塞23上的输入压力平衡时，维持压力保持模式。当制动踏板71上的作用力下降以使得施加至滑阀活塞23的输入压力下降并且施加至滑阀活塞23的返回压力与由滑阀弹簧25产生并且施加在滑阀活塞23上的压力的总和超过施加在滑阀活塞23上的输入压力时，这将使得滑阀活塞23向后移动并且被置于如图3中所示的减压位置。于是，进入减压模式，使得伺服室10c中的伺服压力下降。
替代性地，当滑阀活塞23处于压力保持位置并且施加至滑阀活塞23的输入压力随着制动踏板71上的制动作用力的增大而升高以使得作用在滑阀活塞23上的输入压力超过施加在滑阀活塞23上的返回压力与由滑阀弹簧25产生并且施加在滑阀活塞23上的压力的总和时，这将使得滑阀活塞23向前移动并且被置于如图5中所示的增压位置。于是，进入增压模式，使得伺服室10c中的伺服压力升高。
通常，滑阀活塞23的外周与滑阀缸24的内周之间的摩擦导致了滑阀活塞23的运动迟滞，这妨碍了滑阀活塞23在其纵向方向上的运动，从而导致了从压力保持模式至或者减压模式或者增压模式的切换不那么频繁。
再生制动力与摩擦制动力之间的关系
下文将参照图4描述再生制动力与摩擦制动力之间的关系。当施加至制动踏板71的制动作用力小于摩擦制动力产生水平P2时，液压助力器10保持在减压模式而不切换至增压模式，使得没有产生摩擦制动力。如图4中所示，制动系统B具有指示施加至制动踏板71的制动作用力的再生制动力产生水平P1，该再生制动力产生水平P1设定得比摩擦制动力产生水平P2更小。
制动系统B配备有制动传感器72。制动传感器72用以测量制动 踏板71的行程量。施加至制动踏板71的驾驶员的作用力(即制动作用力)与制动踏板71的行程量具有给定的相关性。因此，制动ECU6利用来自制动传感器72的输出判断制动作用力是否已经超过再生制动力产生水平P1。
当制动踏板71已经被下压并且制动ECU 6确定制动踏板71上的制动作用力已经超过再生制动力产生水平P1时，如图4中所指示的，制动ECU 6如上所述根据来自制动传感器72的输出计算目标再生制动力并向混合动力ECU 9输出指示目标再生制动力的信号。
混合动力ECU 9使用车辆的速度V、电池507的充电状态以及目标再生制动力来计算实际可产生再生制动力，该实际可产生再生制动力为再生制动系统A实际能够产生的再生制动力。混合动力ECU 9随后控制再生制动系统A的操作以产生实际可产生再生制动力。
当确定实际可产生再生制动力没有达到目标再生制动力时，混合动力ECU 9用目标再生制动力减去实际可产生再生制动力以得出附加摩擦制动力。实际可产生再生制动力没有达到目标再生制动力的情况通常在车辆的速度V小于给定值或者电池507被充满或近乎被充满时发生。混合动力ECU 9向制动ECU 6输出指示附加摩擦制动力的信号。
当接收到来自混合动力ECU 9的信号时，制动ECU 6控制压力调节器53的操作以控制轮缸压力，从而使摩擦制动装置Bfl、Bfr、Brl和Brr额外地产生附加再生制动力。具体地，当确定实际可产生再生制动力小于目标再生制动力时，制动ECU 6致动压力调节器53以在摩擦制动装置Bfl、Bfr、Brl和Brr中产生附加再生制动力，从而对目标再生制动力与实际可产生再生制动力之差(即不足量)进行补偿，由此实现目标再生制动力。
如上所示，当混合动力ECU 9确定再生制动系统A不可能产生所需再生制动力(即目标再生制动力)时，压力调节器53调节待在轮缸WCfl、WCfr、WCrl和WCrr中产生的压力以通过摩擦制动装置Bfl、Bfr、Brl和Brr产生与再生制动力的不足量等值的程度的摩擦制动力。
液压助力器在液压压力产生器故障的情况下的操作
当液压压力产生器60不能操作以使得蓄压器压力消失时，故障安全弹簧36向前推压或者移动故障安全缸12，直到故障安全缸12的凸缘12h触碰止动件21的制动件环21c为止。故障安全缸12的第二圆筒形部12c于是阻塞主缸11的第七端口11h，从而流体密封地封闭模拟器室10f。
当模拟器室10f被气密地封闭并且制动踏板71被下压时，这将使得施加至制动踏板71的制动作用力通过连接构件31和操作杆16从输入活塞15传递至保持活塞33，使得保持活塞33、滑阀活塞23以及第二滑阀弹簧保持件39前行。
当保持活塞33在故障缸12中触碰在止动件12m上时，制动踏板71上的制动作用力通过止动件12m传递至故障安全缸12，使得故障安全缸12前行。这使得推动构件40接触第二主活塞14的保持部14c或使得故障安全缸12的按压表面12i接触第二主活塞14的第二圆筒形部14b的后端，使得制动踏板71上的制动作用力被输入第二主活塞14。以此方式，故障安全缸12推动第二主活塞14。
如从以上讨论中清楚的，在液压压力产生器60故障的情况下，施加至制动踏板71的制动作用力被传递至第二主活塞14，从而在第二主室10b和第一主室10a中产生了主压力。这在摩擦制动装置Bfl、Bfr、Brl和Brr上产生了摩擦制动力以使车辆安全地减速或停止。
如上所述，制动踏板71在液压压力产生器60故障情况下的下压导致故障安全缸12的向前运动，从而使得用于踏板复位弹簧27的第一弹簧保持件29向前移动。这使得作用在制动踏板71上的制动作用力没有作用在踏板复位弹簧27上。因此，制动作用力不会因踏板复位弹簧27的压缩而减弱，从而避免了因制动作用力的减弱引起主压力的下降。
在液压压力产生器60故障的情况下，故障安全缸12前行，使得具有比第一圆筒形部12b的外直径b更大的外直径c的第二圆筒形部12c穿过密封构件45。主缸11设计成具有比第二圆筒形部12c的外直径c更大的内直径，从而允许第二圆筒形部12c向前移动。因此，当液压压力产生器60正确操作时，如在图2中可以观察到的，第一圆筒形部12b的外周通过空气间隙与主缸11的内周分离。
如图3中清晰地示出的，密封构件45的前端的整个周向区域与支承构件59直接接触。支承构件59的内周表面与故障安全缸12的第一圆筒形部12b的外周表面直接接触。换句话说，密封构件45在其与支承构件59之间没有任何空气间隙的情况下在密封构件45的前端处通过支承构件59被牢固地保持，从而避免了在液压压力产生器60故障的情况下故障安全缸12向前移动时对密封构件45造成损坏，使得第一圆筒形部12b在密封构件45上滑动。
如上所述，支承构件59中形成有狭槽。该狭槽使得支承构件59在安全故障缸12向前运动时向外扩展，从而允许第二圆筒形部12c穿过支承构件59。如上所述，密封构件45在该密封构件45的前端处通过支承构件59被保持，从而避免了在第二圆筒形部12c穿过支承构件59时对密封构件45的损坏。
如果蓄压器压力过度升高使得第五端口11f中的压力超过指定水平，则机械释压阀22将被打开，使得制动流体从第五端口11f流动至第六端口11g并流动至储液器19。这避免了对管路67和液压助力器10造成损坏。
用于实现防碰撞的机构
下文将讨论设计成避免系统车辆与物体的碰撞的机构。如图3中所示，由滑阀活塞23的外周的相比缸内部分23更靠近滑阀活塞23的顶部的部分、保持活塞33的前表面以及故障安全缸12的第二圆筒形部12c的内周封围的空间限定了先导室12x。流体流动路径12n与第二内端口12e通过形成在滑阀缸24的外周与安全故障缸12的内周之间的流动路径12y流体连接。先导室12x通过流体流动路径12n、流动路径12y以及第二内端口12e与第六端口11g连通。
如图2中所示，主缸11具有通向第六端口11g的液压压力供给端口11z。液压压力供给端口11z还通过管路68与管路67连接。
第一螺线管阀91设置在管路68中。先导室12x通过第一螺线管阀91与蓄压器61连接。第一螺线管阀91为常闭式。具体地，第一螺线管阀91在被断电时使管路68保持关闭。或者，第一螺线管91在被通电时打开管路68。第一螺线管阀91在操作方面由制动ECU 6控制并且用以将蓄压器压力调节至先导压力。
第二螺线管阀92设置在连接在先导室12x与储液器19之间的流动路径95中。第二螺线管阀92为常开式并且在被断电时使流动路径95保持打开。
第一螺线管阀91和第二螺线管阀92各自通过能够调节从中通过的制动流体的流动速率或者调节在其上游流动的制动流体的液压压力的线性电磁阀来实施。
如图8A中所示，第一螺线管阀91基本上由阀体91a、柱塞91b、螺旋弹簧91c、线圈91d以及芯91i构成。阀体91a由非磁性材料制成并且具有入口91j以及通过形成在阀体中的流动路径通到入口91j的出口91k。入口91j形成在阀体91a的端部中。出口91k形成在阀体91a的侧壁中。阀体91a具有形成在其内壁上的渐缩的或圆锥形的阀座91e。圆锥形阀座91e位于入口91j内侧。柱塞91b由球形或圆锥形阀本体91f、电枢91g以及连接阀本体91f与电枢91g的杆91h构成。电枢91g通过由例如电磁不锈钢制成的磁性块形成。柱塞91b设置在阀体91a内而可滑动以使阀本体91f与阀座91e气密接触。
线圈19d安装在阀体91a中并且位于电枢91g的周缘外侧。芯91i远离入口91j安装在阀体91a内并且面向电枢91g。芯91i由例如电磁不锈钢的磁性材料制成。螺旋弹簧91c安装在阀体91a中并且用作偏压机构，该偏压机构用于推压柱塞91b与阀座91e保持接触，从而封闭阀体91a中的流体路径，也就是说，阻塞入口91j与出口91k之间的流体连通。
当线圈91d被通电时，其将产生磁吸力以朝向芯91i拉动电枢91g，使得使柱塞91b压靠阀座91e的压力将减小，从而使阀体91a中的流体路径通过进入入口91j的制动流体的压力而被打开。因此，制动流体开始从第一螺线管阀91的入口91j流至出口91k。柱塞91b移动至入口91j与出口91k之间的作用在柱塞91b上的压力差与由线圈91d和螺旋弹簧91c产生并且施加在柱塞91b上的压力(即磁吸力和弹簧压力的总和)处于平衡状态的位置。供给至线圈91d的电流量在占空因数控制模式下进行调节。具体地，使阀本体91f压靠阀座91e的压力取决于由制动ECU 6产生的脉冲信号的占空因数，由此改变入口91j与出口91k之间的压力差。
如图8B中所示，第二螺线管阀92基本上由阀体92a、柱塞92b、螺旋弹簧92c、线圈92d以及芯92i构成。阀体92a、柱塞92b、螺旋弹簧92c、线圈92d以及芯92i在结构和操作方面与第一螺线管阀91的阀体91a、柱塞91b、螺旋弹簧91c、线圈91d以及芯91i大致相同，此处将省略对它们的详细说明。
如图8B中可以观察到的，螺旋弹簧92c设置成远离阀座92e推压柱塞92b。芯92i靠近入口92j安装在阀体92a内并且面向电枢92g。当线圈92d被置于断电状态下时，螺旋弹簧92c用以保持阀本体92f远离阀座92e，从而打开在阀体92a中连接入口92i与出口92k的流体路径。当线圈92d被通电时，其将产生磁吸力以朝向芯92i拉动电枢92g，使得柱塞92b朝向入口92j移动，并且阀本体92f气密地坐置在阀座92e上。这阻塞了入口92j与出口92k之间的流体连通。如从以上讨论中清楚的，第二螺线管阀92为用以根据供给至线圈92d的电流量控制从其释放的制动流体的压力的电磁释压阀。
当进入将在稍后详细地描述的防碰撞制动模式时，ECU 6关闭第二螺线管阀92，从而气密地封闭通向储液器19的先导室12x，也就是说，阻塞先导室12x与储液器19之间的流体连通。随后，ECU 6打开螺线管阀91，使得如图13中清晰地示出的，其压力通过第一螺线管阀被调节至先导压力的制动流体通过液压压力供给端口11z、第六端口11g、第二内端口12e、流动路径12y以及流体流动路径12n流入先导室12x中。被调节至先导压力的制动流体随后流至先导压力导入路径23x并流至保持活塞33的保持腔33c。先导压力于是作用在滑阀活塞23的缸内部分23a的后端面上。这使得通过先导压力与滑阀活塞23的横截面面积(即，密封面积)的乘积得到的驱动力(即，液压压力)被施加在滑阀活塞23上，使得滑阀活塞23如上所述向前移动以实现增压模式，从而在伺服室10c中产生了伺服压力。
当为通过用伺服压力乘以滑阀活塞23的横截面面积(即，密封面积)得到的返回力与由滑阀弹簧25产生的弹簧压力的组合的总力与通过用先导压力乘以滑阀活塞23的横截面面积得到的驱动力平衡时，滑阀活塞23移动至压力保持位置以实现压力保持模式。当先导压力下降从而使得为返回力与滑阀弹簧25的弹簧压力的组合的总力超过上述驱动力时，滑阀活塞23向后移动至如图3中所示的减压位 置，从而确立减压模式，使得伺服室10c中的伺服压力下降。以此方式，先导压力与伺服压力根据滑阀活塞23的运动具有比例关系。
当先导室12x中获得了先导压力时，如图13中清晰地示出的，先导压力迫使压力保持活塞33向后，直到该压力保持活塞33与C型圈85接触为止。如上所述，C型圈85用作止动件以保持住保持活塞33以免其向后滑动，从而消除了车辆驾驶员感受到的因压力保持活塞33的向后运行引起的制动踏板71的下压感上的改变。
压力传感器99设置在管路68中在第一螺线管阀91与液压压力供给端口11g之间并且用以测量管路68中的制动流体的压力——即，测量导入先导室12x的先导压力——并向ECU 6输出指示该压力的信号。
防碰撞制动
下文将参照图9的流程图描述由制动ECU 6执行以实现碰撞制动模式的防碰撞制动任务。制动ECU 6用作防碰撞控制器。制动ECU6在系统车辆被开动行驶时进入防碰撞制动模式并且开始图9的程序。
在进入程序之后，程序进行至步骤S111，在步骤S111中，制动ECU 6分析来自障碍物检测器97的输出以判断系统车辆前进方向上的前方是否存在障碍物。
如果在步骤S111中得到否定结果，则程序重复步骤S111中的操作。可选地，如果得到肯定结果，则程序进行至步骤S112，在步骤S112中，制动ECU 6分析来自障碍物检测器97和轮速传感器Sfl、Sfr、Srl和Srr的输出并且判断是否存在系统车辆将与障碍物发生碰撞的可能性。如果得到否定结果，则程序返回至步骤S111。可选地，如果得到肯定结果，则程序进行至步骤S113。
在步骤S113中，制动ECU 6分析来自障碍物检测器97和轮速传感器Sfl、Sfr、Srl和Srr的输出以判断系统车辆的速度V是否小于或等于第一基准速度(例如30km/h)以及系统车辆是否正在如图12中所示的碰撞风险报警位置前方行驶。如果得到肯定结果，意味着系统车辆快于第一基准速度并且位于障碍物与碰撞风险报警位置之间，则程序进行至步骤S121。可选地，如果得到否定结果，意味 着以上条件中的至少一个条件没有得到满足，则程序进行至步骤S131。碰撞风险报警位置如图12中所示被限定为在障碍物位于障碍物检测器97的雷达范围(即障碍物可检测范围)内时除非系统车辆以例如5m/s²或更大的给定速率减速否则系统车辆将与由障碍物检测器97追踪到的障碍物发生碰撞的位置。例如，如果已经离开系统车辆前方的由图12中的虚线所指示的雷达可检测范围的障碍物B如图12中的箭头所表示的在雷达可检测范围内出现在距系统车辆设定距离内，则制动ECU 6确定系统车辆相比碰撞风险报警位置更靠近障碍物B，换句话说，系统车辆此时位于碰撞风险报警位置与障碍物B之间。所述设定距离为在障碍物检测器97首次检测到障碍物A时障碍物A与碰撞风险报警位置之间的距离。
在步骤S121中，制动ECU 6选择如图10B中所示的用于在防碰撞制动模式下使用的第二制动映射。第二制动映射被实现为使得先导压力的水平将快速地达到目标先导压力。具体地，第二制动映射将系统车辆开始制动之后的先导压力的增大速率设定得比图10A的第一制动映射中的该增大速率更大。第二制动映射中设定的目标先导压力高于图10A的第一制动映射中的目标先导压力。在步骤S121之后，程序进行至步骤S122，在步骤S122中，制动ECU 6致动报警装置98以通知驾驶员有碰撞风险。程序随后进行至步骤S151。
如果在步骤S113中得到否定结果，则程序进行至步骤S131，在步骤S131中，利用来自轮速传感器Sfl、Sfr、Srl和Srr的输出判断系统车辆的速度V是否小于第二基准速度(例如60km/h)。如果得到肯定结果，意味着速度V小于第二基准速度，则程序进行至步骤S132。或者，如果得到否定结果，意味着速度V大于或等于第二基准速度，则程序进行至步骤S133。第二基准速度设定得比在步骤S113中使用的第一基准速度更大。
在步骤S132中，制动ECU 6选择图10A中的第一制动映射。第一制动映射制备成具有比第二制动映射中的目标先导压力更小的目标先导压力。第一制动映射还制备成其在系统车辆开始制动之后的先导压力增大的速率比图10B的第二制动映射中的该速率要小。在步骤S132之后，程序进行至步骤S142。
在步骤S133中，制动ECU 6选择图10C中的第三制动映射。第 三制动映射被实现成使得先导压力首先沿着线1以较小的速率增大，然后沿着线2保持恒定持续给定的时间段，然后沿着线3以较大的速率增大至目标先导压力。先导压力沿着线3增大的速率设定得比沿着线1增大的速率更大。在步骤S133之后，程序进行至步骤S142。
在步骤S142中，制动ECU 6分析来自障碍物检测器97的输出并且判断系统车辆是否已经到达碰撞风险报警位置。如果得到否定结果，则程序重复步骤S142。或者，如果得到肯定结果，则程序进行至步骤S143。
在步骤S143中，制动ECU 6致动报警装置98以通知驾驶员有碰撞风险。
程序进行至步骤S144，在步骤S144中，制动ECU 6监测来自制动传感器72的输出并且判断系统车辆的驾驶员在自步骤S143中的操作开始起的给定时间段(例如若干秒)内是否已经下压制动踏板71。如果得到肯定结果，则程序返回至步骤S111。或者，如果得到否定结果，则程序进行至步骤S145。
在步骤S145中，制动ECU 6判断系统车辆是否已经到达如图11中所示的防碰撞制动起动位置。如果得到肯定结果，则程序进行至步骤S151。或者，如果得到否定结果，意味着系统车辆还没有到达防碰撞制动起动位置，则程序返回至步骤S143。防碰撞制动起动位置为距离由障碍物检测器97此时追踪的朝向系统车辆的障碍物的位置的、为防碰撞间隔与系统车辆的制动距离的总和的位置。防碰撞间隔为与障碍物的碰撞预期已经被避免——也就是说，系统车辆相对于障碍物的速度预期被减小至零——时障碍物与系统车辆之间的间隔。防碰撞间隔取决于系统车辆相对于障碍物的当前速度。例如，当系统车辆相对于障碍物的当前相对速度小于8km/h时，防碰撞间隔设定为1m。当系统车辆相对于障碍物的当前相对速度大于或等于8km/h时，防碰撞间隔与系统车辆的当前相对速度成比例地增大。利用系统车辆与障碍物之间的当前相对距离、系统车辆对障碍物的相对速度以及第一制动映射至第三制动映射中选定的一者来计算制动距离。
在步骤S151中，制动ECU 6控制第一螺线管阀91和第二螺线管阀92的操作以使由压力传感器99测量的先导压力在反馈控制模式 下以第一制动映射至第三制动映射中选定的一者中指定的速率与目标先导压力达成一致，从而起动防碰撞制动。具体地，制动ECU 6沿关闭方向致动第二螺线管阀92并且还沿打开方向致动第一螺线管阀91。先导压力的增大速率通过第一螺线管阀91来控制。目标先导压力(即，目标制动力)通过第二螺线管阀92来产生。当在防碰撞制动起动之后通过加速度传感器96得到的系统车辆的减速度与在第一制动映射至第三制动映射中选定的一者中计算的减速度偏离时，制动ECU 6用以控制第一螺线管阀91和第二螺线管阀92的操作以调节先导压力，从而使通过加速度传感器96测量的减速度与所计算的减速度达成一致。在步骤S151之后，程序进行至步骤S152。
在步骤S152中，制动ECU 6分析来自障碍物检测器97的输出以判断系统车辆与障碍物的碰撞风险是否已经被消除。如果得到肯定结果，意味着与障碍物的碰撞已经被避免，则程序返回至步骤S111。可选的，如果得到否定结果，则程序重复步骤S152。
第二实施方式中的摩擦制动单元
图14示出了第二实施方式的摩擦制动单元B-2(即，制动系统)。与第一实施方式中所采用的附图标记相同的附图标记将指示相同的部件，并且此处将省略对这些部件的详细说明。
第二螺线管阀92安装在连接储液器19与第七端口11h的流动路径64中。换句话说，第二螺线管阀92设置于在模拟器室10f与储液器19之间延伸的流动路径中。第一螺线管阀91设置在流动路径69中，该流动路径69连接在流动路径64的比第二螺线管阀92更靠近第七端口11h的部分与流动路径67之间。换句话说，第一螺线管阀91设置于在模拟器室10f与蓄压器61之间延伸的流动路径中。
当进入防碰撞制动模式时，ECU 6关闭第二螺线管阀92，从而气密地封闭通向储液器19的模拟器室10f，也就是说，阻塞了模拟器室10f与储液器19之间的流体连通。随后，ECU 6打开第一螺线管阀91，使得其压力通过第一螺线管阀91被调节至先导压力的制动流体通过流动路径69和64、第七端口11h以及第四内端口12g流入模拟器室10f中。这使得先导压力作用在压力保持活塞33上，使得压力保持活塞33和滑阀活塞23向前移动以如已经描述的实现增压模 式，从而在伺服室10c中产生伺服压力。先导压力与伺服压力具有比例关系。
压力传感器99设置在流动路径64中在第二螺线管阀92与模拟器室10f之间并且用以测量流动路径64中的制动流体的压力、引入模拟器室10f中的先导压力，并向ECU 6输出指示所述压力的信号。
如从上文清楚的，第二实施方式的摩擦制动单元B-2设计成执行与图9中的紧急制动操作大致相同的紧急制动操作。
制动系统的有益优势
如通过以上讨论清楚的，如果确定具有与系统车辆前方存在的障碍物发生碰撞的风险(即，图9中的步骤S112中为是)，则制动ECU6打开第一螺线管阀91，该第一螺线管阀91设计成在施压模式与非施压模式之间进行切换，在施压模式下，储存在蓄压器61中的制动流体的液压压力(即，蓄压器压力)作为先导压力施加在滑阀活塞23上，在非施压模式下，储存在蓄压器61中的制动流体的液压压力没有施加在滑阀活塞23上。当第一螺线管阀91打开以使得进入施压模式时，将使得滑阀活塞23移动至确立增压模式的位置，从而在摩擦制动装置Bfl、Bfr、Brl和Brr中产生制动力。基本上，紧急制动通过安装第一螺线管阀91以将蓄压器压力选择性地施加在滑阀活塞23上来实现，从而允许以最少的装备来构造紧急避让制动系统，并且有利于摩擦制动单元B或B-2在机动车辆中的可安装性。
此外，如果确定具有与系统车辆前方存在的障碍物发生碰撞的风险(即图9中的步骤S112中为是)，则制动ECU 6关闭常开式的第二螺线管阀92(即，步骤S151)以气密地封闭先导室12x或模拟器室10f，使得在先导室12x或模拟器室10f中产生先导压力，从而确保了在防碰撞制动模式下产生制动力的稳定性。
第一螺线管阀91通过线性电磁阀实施，该线性电磁阀能够调节从中流动通过的制动流体的流动速率，从而使得如图10A至图10C中所示能够对先导压力的增大速率——也就是说，对施加至车轮Wfl、Wfr、Wrl和Wrr的制动力的增大速率——进行线性调节。第二螺线管阀92也通过线性电磁阀来实施，该线性电磁阀能够调节制动流体的液压压力，从而使得如图10A至图10C所示能够对目标先导压力 ——也就是说，对需要施加至车轮Wfl、Wfr、Wrl和Wrr的目标制动力——进行线性调节。
如果防碰撞制动通过均利用非线性电磁阀来设计的第一螺线管阀91和第二螺线管阀92两者与压力调节器53的组合来实现，则将会产生非可控范围，该非可控范围为如图15B中所示的不能控制制动力和目标制动力的增大速率的范围。具体地，摩擦制动单元B或B-2用以在紧急制动操作中完全打开第一螺线管阀91，使得蓄压器压力直接被输入至先导室12x或模拟器室10f，从而导致制动力的急剧升高，换句话说，摩擦制动单元B或B-2不能控制或调节制动力的增大速率。另外，摩擦制动单元B或B-2在紧急制动操作中还完全关闭第二螺线管阀92，也就是说，其不能控制目标制动力。
此外，当需要以缓慢制动模式制动系统车辆时，压力调节器53能够产生制动力，但是因为制动力的增大速率取决于压力调节器53的马达或泵的性能，所以不能快速地提高制动力。然而，以上实施方式的摩擦制动单元B或B-2配备有通过线性电磁阀实施的第一螺线管阀91和第二螺线管阀92，并且因此如图15A中所示具有调节制动力的增大速率以及目标制动力的能力。换句话说，摩擦制动单元B或B-2因此不具有图15B中示出的不可控范围。
第一实施方式的摩擦制动单元B具有形成在主缸11中的先导室12x。先导室12x用以向滑阀活塞23施加先导压力。第一螺线管阀91设置于在蓄压器61与先导室12x之间进行连接的流动路径68中。这确保了将先导压力施加在滑阀活塞23上的稳定性。因此，摩擦制动单元B用以使滑阀活塞23适当地前行，从而产生在防碰撞制动模式下产生制动力所需的伺服压力。
第二实施方式的摩擦制动单元B-2设计成具有设置于连接在蓄压器61与模拟器室10f之间的由流动路径69和64限定的流动路径中，从而使得能够通过压力保持活塞33将先导压力施加在滑阀活塞23上。因此，摩擦制动单元B-2用以使滑阀活塞23适当地前行，从而产生在防碰撞制动模式下产生制动力所需的伺服压力。
摩擦制动单元B或B-2根据系统车辆的速度以及/或者障碍物是否出现在系统车辆前方的设定距离内来选择如图10A至图10C中所 示的第一制动映射至第三制动映射中的一者，并且根据第一制动映射至第三制动映射中选定的一者来控制第一螺线管阀91和第二螺线管阀92的操作，从而使系统车辆能够以理想的方式减速。
具体地，当确定系统车辆的速度V小于或等于第一基准速度并且障碍物出现在系统车辆前方的设定距离(即，图9的步骤S113中为是)时，制动ECU 6选择图10B的第二制动映射并且将制动力快速地增大至较高的水平，从而避免了与突然出现在系统车辆前方的障碍物发生碰撞的风险。可选地，当确定系统车辆的速度V大于第一基准速度时，制动ECU 6不选择第二制动映射，从而避免了通常由制动力的突然增大引起的系统车辆行为的不稳定性。
当系统车辆的速度V大于或等于第二基准速度(即，图9的步骤S131中为是)时，制动ECU 6选择图10C的第三制动映射并且在紧急制动操作的起动阶段沿着图10C中的线1以较小速率增大制动力，从而确保了系统车辆行为的稳定性并且还使与跟在系统车辆后面的另一车辆发生碰撞的风险最小化。随后，制动ECU 6将制动力沿着图10C中的线2保持在恒定水平并且继续使系统车辆减速。最后，制动ECU 6再次沿着图10C中的线3以较大的速率增大制动力，从而在无损系统车辆行为的稳定性的情况下完全消除与障碍物发生碰撞的风险。
可选地，当确定系统车辆的速度V小于第二基准速度(即，图9的步骤S131中为是)时，制动ECU 6选择图10A的第一制动映射并将制动力缓慢地增大至比图10B和图10C中的制动力水平更低的水平，从而在没有使系统车辆的驾驶员有危险感的情况下制动系统车辆。
如上所述，模拟器弹簧26向后推压输入活塞15以用作向制动踏板71施加反作用力来模仿普通制动系统的操作的制动模拟器。模拟器弹簧26设置在液压助力器10的主缸11的圆柱形腔11p内。换句话说，主活塞13和14、滑阀(即滑阀缸24和滑阀活塞23)、模拟器弹簧26以及输入活塞15彼此排成一直线(即彼此串联)地设置在主缸11的圆柱形腔11p内。这种布置有助于将摩擦制动单元B或B-2容易地安装在车辆中。
模拟器橡胶34远离支承滑阀活塞23的保持活塞33设置。这种布置使得施加至制动踏板71的制动力直至由可动构件32保持的模拟器橡胶34接触保持活塞33时才被传递至滑阀活塞23。换句话说，不是在制动踏板71下压之后立即产生摩擦制动力。在制动作用力超过如图5的曲线图中所示的再生制动力产生水平P1之后，再生制动系统A开始产生再生制动力。这使得车辆的动能转变而成的热能从摩擦制动装置Bfl、Bfr、Brl和Brr的耗散最小化，从而增强了通过再生制动系统A将车辆的动能用作再生制动力的效率。
在滑阀后方设置在保持活塞33与输入活塞15之间的可动构件32用作止动件以限制输入活塞15在制动踏板71下压时的向前运动，从而避免了对模拟器弹簧26的损坏。
摩擦制动单元B和B-2设计成根据响应于制动踏板71上的制动作用力移动的滑阀活塞23在滑阀缸24内的纵向位置而在减压模式、增压模式以及压力保持模式之间进行切换。换句话说，摩擦制动力通过作为由滑阀活塞23和滑阀缸24构成的机构的滑阀可变地产生。这使得摩擦制动力相比利用螺线管阀调节摩擦制动力的情况更加线性地改变。
具体地，在使用螺线管阀的情况下，制动流体的流动在螺线管阀打开时通常产生了远离阀座抬升阀的物理力。这可能会导致制动流体从螺线管阀流走过多，从而导致调节制动流体的压力上的错误以及改变摩擦制动力上的不稳定性。为了减轻这种缺点，制动系统B设计成具有制动踏板71上的驾驶员作用力施加于其上的滑阀活塞23并且根据驾驶员作用力的改变在减压模式、增压模式以及压力保持模式之间进行切换，从而根据驾驶员的意图产生摩擦制动力。
如图3中所示，阻尼件37安装在保持活塞33的保持腔33c与滑阀活塞23的后端面之间，阻尼件37能够变形或压缩以衰减或吸收由伺服室10c中压力的突然升高引起并且从滑阀活塞23传递至保持活塞33的冲击，从而减小了到达制动踏板71的冲击以减轻驾驶员的不适感。
改型
以上实施方式的制动装置(即，摩擦制动单元B和B-2)配备有 制动传感器72，该制动传感器72测量呈制动踏板71的行程量的形式的施加至制动踏板71的作用力的程度，但是制动传感器72可以设计为行程传感器以测量表示施加在制动踏板71上的作用力的程度的输入活塞15、连接构件31或操作杆16的行程量。制动传感器72可以替代性地设计为载荷传感器以检测作用在制动踏板71、输入活塞15、连接构件31或操作杆16上的物理载荷的程度。
如上所述，制动装置(即，摩擦制动单元B和B-2)安装在配备有再生制动系统A的混合动力车辆中，但是本发明(即，液压助力器10)可以安装在不具有再生制动系统的其他类型的车辆中。
制动装置(即，摩擦制动单元B和B-2)将制动踏板71用作向输入构件15输入或传递驾驶员的制动作用力的制动致动构件，但是也可以可选地采用制动杆或制动手柄代替制动踏板71。制动装置还可以与摩托车或其他类型的车辆一起使用。
尽管已经按照优选实施方式公开了本发明以利于更好地理解本发明，但是应当理解到，本发明可以在不背离本发明的原理的情况下以多种不同的方式实施。因此，本发明应当被理解为包括可以在不背离如所附权利要求中阐明的本发明的原理的情况下实施的所有可能的实施方式以及对所示出的实施方式的改型。