制动系统的制作方法

专利名称：制动系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及通过控制对主缸进行助力的执行元件的动作，来控制车辆的减速度的 制动系统。
背景技术：
作为进行液压制动器和再生制动器的协调控制的制动系统，例如，如同专利文献1 所述，公知具备制动踏板和执行元件电连接的BBW(Brake-By-Wire)的制动系统。这样的制动系统，例如，具备控制对运转油加压来产生制动力的摩擦制动执行元 件，和通过再生来产生制动力的再生制动执行元件的控制装置，该控制装置根据制动踏板 的冲程量或车速等，来决定在摩擦制动执行元件和再生制动执行元件上产生的制动力分 配，并对各执行元件输出控制信号。此外，在专利文献2中，记载了使用于将电动执行元件用作助力源的汽车的制动 机构的电动助力装置。专利文献1 JP特开2005-3^740号公报专利文献2 JP特开2007-191133号公报专利文献1所述的制动系统，因为制动踏板和执行元件电连接，所以能够不对制 动踏板输出多余的反作用力等。然而，专利文献1的制动系统与使用了负压助力器的常 规的制动系统相比，制造成本高，而且因为制动踏板和产生油压的机构电连接，所以可靠性 低。专利文献2所述的制动系统，因为制动踏板和摩擦制动执行元件机械连接，沿袭 了使用负压助力器的常规的制动系统的结构，所以与专利文献1的制动系统相比，制造成 本低，且可靠性高。但是，专利文献2的制动系统，由于制动踏板和摩擦制动执行元件机械 连接，所以在再生协调控制时容易受到摩擦制动执行元件的液压变化的影响，且制动踏板 的反作用力容易变化。因为多数驾驶员是用踏板踏力来进行制动踏板的操作的，所以若踏 板反作用力变化则踏板冲程量随之变动。在专利文献2中，因为根据踏板踏力或输入杆的 位移量来决定摩擦制动执行元件的输出，所以减速度发生变动。因为该踏板反作用力或减 速度的变动与驾驶员的意愿不同，所以需要减少或抑制各变动。

发明内容
本发明的目的在于，提供一种能够抑制驾驶员不希望的减速度的变动的制动控制 技术。为了解决上述目的，本发明的制动系统，具备踏板和产生液压的执行元件，其特征 在于，根据踏板反作用力来控制制动力。此外，本发明的制动系统，在上述特征的基础上，还具有根据对主缸进行加压的活 塞的位移量来控制制动力的特征。此外，本发明的制动系统的特征在于，根据踏板反作用力和执行元件所产生的液压来控制制动力。此外，本发明的制动系统的特征在于，具备控制装置，该控制装置存储了基于踏板 反作用力和对主缸进行加压的活塞的位移量的制动力特性。此外，本发明的制动系统的特征在于，具备控制装置，该控制装置存储了基于踏板 反作用力和执行元件所产生的液压的制动力特性。并且，本发明的制动系统具备液压制动装置，其具备踏板和主压发生装置以及轮 压(* 4 一&圧=Wheel pressure)发生装置；和再生制动装置。本发明的制动系统的特征 在于，通过根据踏板反作用力和对主缸进行加压的活塞的位移量来调整总制动力，在随着 车速的降低而从再生制动转移到摩擦制动时，使所述总制动力大致固定。并且，本发明的制动系统，在上述特征的基础上，还具有如下特征具备根据车速 和/或齿轮位置来计算最大再生制动力的单元，和根据车速来计算再生制动力限度的单 元，在所述最大再生制动力大于所述再生制动力限度的情况下，将所述再生制动力限度作 为再生制动力，在所述最大再生制动力小于所述再生制动力限度的情况下，将所述最大再 生制动力作为再生制动力，在所述总制动力大于所述再生制动力的情况下，由所述再生制 动装置输出所述再生制动力，并且由所述液压制动装置输出所述总制动力和所述再生制动 力的差分，另一方面，在所述总制动力小于所述再生制动力的情况下，只由所述再生制动装 置输出所述总制动力。并且，本发明的汽车的特征在于，搭载了上述任意一种制动系统。根据本发明，能够抑制从再生制动向液压制动的移行期中的制动力变动和减速度 变动，因此其结果，能够稳定搭载了液压制动器和再生制动器的混合动力车、电动汽车等车 辆的制动操作从而容易地进行操作。


图1是表示应用了本发明的车辆的结构的说明图。图2是表示本发明所涉及的制动系统的功能结构的说明图。图3是表示本发明所涉及的主压发生装置和轮压发生装置的结构的说明图。图4是表示本发明所涉及的制动系统的基本动作的流程图。图5是表示在本发明所涉及的制动系统中，再生制动装置根据车速和齿轮位置 (gear position)而输出的最大再生制动力的曲线图。图6是表示在本发明所涉及的制动系统中，再生制动装置根据车速而输出的再生 制动力的限度的曲线图。图7是表示在本发明所涉及的制动系统中，主压发生装置根据输入杆位移量而输 出的摩擦制动力的曲线图。图8是表示在本发明所涉及的制动系统中，在摩擦制动力和再生制动力大致相等 的情况下，执行图4的流程图时的理想输出的曲线图。图9是表示在本发明所涉及的制动系统中，在摩擦制动力和再生制动力大致相等 的情况下，按照图4的流程图来控制主压发生装置200和再生制动装置18时的实际的输出 的曲线图。图10是表示在本发明所涉及的制动系统中，在摩擦制动力和再生制动力大致相等的情况下，按照图4的流程图来控制轮压发生装置300和再生制动装置18时的实际的输 出的曲线图。图11是表示使用于本发明所涉及的制动系统的，制动系统根据踏板反作用力和 活塞位移量而输出的总制动力特性的曲线图。图12是表示本发明所涉及的制动系统的动作的流程图。图13是表示在本发明所涉及的制动系统中，在摩擦制动力和再生制动力大致相 等的情况下，按照图11的总制动力特性和图12的流程图来控制主压发生装置200和再生 制动装置18时的实际的输出的曲线图。图14是表示使用于本发明所涉及的制动系统的，制动系统根据踏板反作用力和 轮压发生装置300所增减的液压而输出的总制动力特性的曲线图。图15是表示本发明所涉及的制动系统中，在摩擦制动力和再生制动力大致相等 的情况下，按照图14的总制动力特性和图12的流程图来控制轮压发生装置300和再生制 动装置18时的实际的输出的曲线图。符号说明10 车辆、1 、巧b、15c、15d 车轮、16 制动踏板、17 蓄电装置、18 再生制动装 置、20a、20b、20c、20d 盘型转子、21a、21b、21c、21d 制动钳、31 制动传感器、100 制动控 制装置、110 =CPUUll 制动力计算部、112 通信控制部、200 主压发生装置、201 主压控制 器、210 主压发生机构、300 轮压发生装置、301 轮压控制器、310 轮压发生机构。
具体实施例方式以下，利用图1 图15对本发明所涉及的实施方式进行说明。本实施方式是将本发明应用于FF(发动机前置前轮驱动方式)车辆的例子，但不 限于此，本发明也能够应用于4WD车辆G轮驱动方式)和FR车辆(发动机前置后轮驱动 方式)等的车辆。第一实施方式所涉及的车辆10，如图1所示，具备发动机11 ；变矩器(torque converter) 12 ；传动装置(transmission) 13 ；驱动轴14、19 ；车轮15a d ；制动踏板16 ；盘 型转子20a d ；制动钳21a d ；制动控制装置100 ；主压发生装置200，其产生用于使制 动钳21a d工作的油压；轮压发生装置300，其同样地产生用于使制动钳21a d工作的 油压；蓄电装置17 ；和再生制动装置18，其对后轮15c、15d施加制动力。发动机11是使燃烧室内的混合气体爆炸来产生动力的内燃机。通过爆炸而得到 的活塞的运动通过连杆变换为曲轴的旋转运动。曲轴通过变矩器12、传动装置13、驱动轴 14对前轮I^u 1 传输动力。变矩器12设置于发动机11和传动装置13之间。该变矩器12具有作为通过使 用油等运转流体而将从发动机11输出的旋转转矩断断续续地传输到传动装置13的离合器 的功能；和增大该旋转转矩并传输到传动装置13的功能。传动装置13设置于变矩器12和驱动轴14之间，例如，具有对应于前进5段(第 1速度 第5速度)、后退1段的各变速段的多个齿轮等。驱动轴14是连接传动装置13和前轮15a、1 的旋转轴，将发动机11的旋转驱动 力传输到前轮15a和15b。
制动踏板16是驾驶员使车辆10减速时操作的部件。驾驶员的踏力通过该制动踏 板16传输到主压发生装置200。在主压发生装置200中产生的油压通过轮压发生装置300 传给制动钳21a d，使该制动钳21a d工作。轮压发生装置300将在主压发生装置200 中产生的油压原样传给制动钳21a d，或者，进一步增压之后传给制动钳21a d。制动器具有盘型转子20a d和制动钳21a d而构成。各盘型转子20a d固 定于各车轮15a d，并与各车轮1 d —体地旋转。虽未作图示，各制动钳21a d由 气缸、活塞、衬垫(pad)等构成。气缸内的活塞通过来自主压和轮压发生装置200、300的运 转油而移动，并将连接于该活塞的衬垫按压在盘型转子20a d上。该衬垫通过按压盘型 转子20a d而在与盘型转子20a d之间产生摩擦力。该摩擦力对各车轮Ife d起到 制动力的作用，进而在各车轮15a d与路面之间产生制动力。再生制动装置18连接于分别从左右的后轮15c、15d延伸出的驱动轴19，在制动过 程中通过驱动轴19的旋转而发电，并将产生的电力提供给蓄电装置17，而与此同时，发电 时的旋转阻力对左右的后轮15c、15d施加制动力。在蓄电装置17中，如图2所示，设有用于检测蓄电装置的电压的电压计36，该电压 计36与其他传感器相同地与制动控制装置100的接口(interface) 101连接。在本实施方式中，在以上说明了的车辆的结构要素中，用制动踏板16、盘型转子 20a d、制动钳21a d、主压发生装置200、轮压发生装置300、制动控制装置100、后述的 制动传感器、和再生制动装置18构成了制动系统。制动控制装置100如图2所示，为计算机，并具有CPU，其进行各种运算处理；接 口 101，其与外部进行信号的收发；R0M102，其预先存储有CPU所执行的各种程序或数据等； 和RAM103，其为CPU的工作区。CPU具有制动力计算单元111，其从功能上来说是根据来自各种传感器的信息来 计算目标的减速度；通信控制单元112，其根据制动力计算单元111计算出的目标减速度和 来自各种传感器的信息，来决定摩擦制动和再生制动的制动力分配；和通信控制部，其控制 与外部之间的通信。这些各功能部111、112都通过由CPUllO执行存储于R0M102中的程序 而起作用。作为各种传感器，存在制动传感器31 ；车速传感器32，其检测车辆10的车速；前 后加速度传感器33，其检测在车辆10的前后方向上产生的加速度；车轮速度传感器34，其 检测各车轮1 d的速度；和齿轮位置传感器35，其检测传动装置13的齿轮位置。以上 各传感器都连接于制动控制装置100的接口 101。制动传感器31是检测驾驶员的要求制动力的传感器，如图3所示，是检测连接于 制动踏板16的输入杆214的位移量的冲程传感器(stroke sensor)。另外，作为制动传感器 31也可以组合多个冲程传感器。由此，在来自一个传感器的信号中断的情况下，也能够通过 剩余的传感器来检测并识别驾驶员的制动要求，因此能够确保故障安全防护(fail-safe)。 此外，作为制动传感器31，也可以是检测施加于制动踏板16的踏力的踏力传感器，或组合 了该踏力传感器和冲程传感器的部件。主压发生装置200具有主压控制器201，其从制动控制装置100接收驱动控制信 号；和主压发生机构210，其被该主压控制器201控制。此外，轮压发生装置300具有轮压控制器301，其从制动控制装置100接收驱动控制信号；和轮压发生机构310，其被该轮压控制器301控制。主压发生机构210如图3所示，具备回位弹簧收纳缸211 ；主缸212，其内部装满 了运转油；蓄油箱213，其积蓄了提供给主缸212内的运转油；输入杆214，其作为一个端部 连接于制动踏板16，另一个端部面对主缸212内的第一加压单元；和电动机加压机构220， 其作为第二加压单元。蓄油箱213通过未作图示的隔壁将内部隔开，具有两个液室。各液室与主缸212 内的后述各液室215、216连接。电动机加压机构220具有加压电动机221，其由来自主压控制器201的驱动信号 驱动；减速机构230，其将加压电动机221的旋转转矩放大；旋转一平移变换机构M0，其将 旋转力变为平移力；可动部件250，其与旋转一平移变换机构240连接来进行直线移动；主 活塞(primary piston) 251，其被该可动部件250挤压而在主缸212内形成主液室215 ；副 活塞(secondly piston) 252，其在主缸212内形成副液室216 ；回位弹簧255，其配置于回 位弹簧收纳缸211内，试图使被旋转一平移变换机构240挤压的可动部件250向原来的位 置的方向返回。减速机构230使加压电动机221的旋转转矩放大其减速比那么多。作为减速的方 式，齿轮减速或滑轮减速等较为适合，而在本实施方式中，采用具备安装于加压电动机221 的旋转轴的驱动侧滑轮231，和从动侧滑轮232，以及架设于其间的带233的滑轮减速方式。 另外，在加压电动机221的旋转转矩足够大，不需要通过减速放大转矩的情况下，也可以不 设置减速机构230，而直接连接加压电动机221和旋转一平移变换机构M0。由此，能够避 免起因于减速机构230的介入而发生的，与可靠性、安静性、搭载性等相关的诸多问题。旋转一平移变换机构240将加压电动机221的旋转动力变换为平移动力，并通过 可动部件250按压主活塞251。作为变换机构，齿轮齿条副、滚珠丝杠等较为合适，而在本实 施方式中，采用了具备通过从动侧滑轮232来旋转的滚珠丝杠螺帽M1，和通过该滚珠丝杠 螺帽241的旋转运动来进行平移运动的滚珠丝杠轴M2的滚珠丝杠方式。输入杆214，其一个端部连接于制动踏板16，另一个端部面对主缸212内的主液室 215内。若踩下制动踏板16而输入杆214直进移动，则主液室215内的运转油压上升，从 而副活塞252被按压，副液室216内的运转油压也上升。其结果，对连接主液室215和轮压 发生机构310的第一主配管沈1、和连接副液室216和轮压发生机构310的第二主配管262 提供运转油，该运转油通过轮压发生装置300被送往各制动钳21a d。因此，即使在电动 机加压机构220由于故障等而不正常运转的情况下，也能够确保规定的制动力。此外，如上所述，若踩下制动踏板16，则主液室215内的运转油压上升，因此该液 压起到制动踏板反作用力的作用。因此，通过采用本实施方式的结构，不再需要生成制动踏 板反作用力的弹簧等机构。由此，能够有助于制动系统的小型、轻量化。加压电动机221根据来自主压控制器201的驱动信号来工作，并产生希望的旋转 转矩。作为加压电动机221，可以为DC电动机、DC无刷电动机、AC电动机等，而在控制性、 安静性、耐久性的点上，最优选DC无刷电动机。该加压电动机221具备位置传感器，以将来 自该位置传感器的位置信号输入主压控制器201的方式构成。由此，主压控制器201能够 根据来自位置传感器的位置信号来计算加压电动机221的旋转角，并且，能够计算旋转一 平移变换机构MO的平移量、即主活塞251的位移量。
该加压电动机221的旋转转矩被减速机构230放大来使旋转一平移变换机构240 的滚珠丝杠螺帽241旋转，滚珠丝杠轴242通过该滚珠丝杠螺帽Ml的旋转而进行平移运 动，并通过可动部件250按压主活塞251。此外，在可动部件250中，在滚珠丝杠轴M2的相反侧连有回位弹簧255的一端， 该回位弹簧255的另一端与回位弹簧收纳缸211的内壁接触。因此，与滚珠丝杠轴M2的 推力反方向的力，通过可动部件250作用于滚珠丝杠轴M2。由此，在加压电动机221进行 驱动，主活塞251被按压，主压(主缸212内的压力)被加压的状态下，即使在该加压电动 机221由于故障等而停止，不能进行滚珠丝杠轴242的回位控制的情况下，也能够通过回位 弹簧255的弹性力而使滚珠丝杠轴242返回初始位置，并使主缸压降低到大致零附近。其 结果，能够避免由加压电动机221的故障引起的制动力的阻力。若按压主活塞251，则主液室215内的运转油压上升，由此，副活塞252被按压，副 液室216内的运转油压也上升。其结果，对连接主液室215和轮压发生机构310的第一主 配管沈1，和连接副液室216和轮压发生机构310的第二主配管262提供运转油，且该运转 油通过轮压发生装置300被送往各制动钳21a d。即，无论是在通过驾驶员的踏力而按压 了输入杆214的情况下，还是在通过加压电动机221的驱动而按压了主活塞251的情况下， 运转油都通过主配管沈1、沈2以及轮压发生装置300被送往各制动钳21a d。在本实施方式中，采用了设置主活塞251和副活塞252的串列方式(tandem)。其 理由是，即使在存在从主缸212漏油的情况下，也确保了某种程度的主压。例如，假设在主 液室215中存在漏油的情况下，主活塞251根据图3所示的结构，通过直接按压副活塞252， 能够确保副液室216的运转油压的上升。在本实施方式中，通过与由驾驶员的制动操作而产生的输入杆214的位移量相应 地使主活塞251位移，能够进一步放大由输入杆214产生的主液室215的运转油压的加压。 其放大比(以下称作「助力比」。)根据输入杆214与主活塞251的位移量的比、输入杆214 的剖面面积(以下称作「MR」。)与主活塞251的剖面面积(以下称作「APP」。)的比等来 确定。特别是，在使主活塞251位移了与输入杆214的位移量相同的量的情况下，助力比为 (AIR+APP) /AIR,唯一地固定。即，通过根据需要的助力比来设定A^和APP，并且控制主活 塞60的位移量使其与输入杆214的位移量相等，能够得到总是固定的助力比。另外，输入 杆214的位移量由制动传感器31来检测，主活塞251的位移量由主压控制器201根据加压 电动机221的位置传感器的信号来计算。轮压发生机构310具备门OUT阀310a、310b，其控制从主压发生机构210向各制 动钳21a d的运转油的提供；门IN阀311a、311b，其控制从主压发生机构210向后述的 泵的运转油的提供；IN阀31 d，其控制通过了门OUT阀310a、310b的运转油和来自泵 的运转油对各制动钳21a d的提供；OUT阀313a d，其对施加于制动钳21a d的运转 油压进行减压控制；泵3Ha、314b，其对从主压发生机构210通过门IN阀311a、311b提供 的运转油进行升压；泵电动机315，其驱动泵314a、314b ；主压传感器316，其检测主压；和 蓄油箱 317a、317b。作为上述轮压发生机构310，可以采用防锁死制动器控制用的液压控制单元、车辆 行动稳定化控制用的液压控制单元、线控制动器用的液压控制单元等。该轮压发生机构310具有第一制动系统，其控制提供给FL (前左)轮用制动钳21a和RR (后右)轮用制动钳21d的运转油压；和第二制动系统，其控制提供给FR (前右) 轮用制动钳21b和RL(后左)轮用制动钳21c的运转油压。属于第一制动系统的有门OUT阀310a ；门IN阀311a ；IN阀312a、312d ；OUT阀 313a、313d ；和蓄油箱317a。此外，属于第二制动系统的有门OUT阀310b ； Π IN阀311b ； IN阀312b,312c ；OUT阀313b,313c ；和蓄油箱317b。在第一制动系统的门OUT阀310a和 门IN阀311a上，连接有与主压发生器210的主液室215连接的第一主配管沈1，在第二制 动系统的门OUT阀310b和门IN阀311b上连接有与主压发生器210的副液室216连接的 第二主配管洸2。像这样，通过设置两个制动系统，在一个制动系统失陷的情况下，由正常的另一个 制动系统来确保对角两个轮的制动力，因此车辆的行动也能够保持稳定。门 OUT 阀 310a、310b、门 IN 阀 31 la、31 lb、IN 阀 312a d、0UT 阀 313a d 都是具 有螺线管，且通过对该螺线管的通电来进行阀的开闭的电磁式的阀。各阀的开闭控制由轮 压控制器301来控制。门OUT阀310a、310b和IN阀31 d是在对这些阀的电流中断状 态下成为开状态，在电流流入状态下成为闭状态的阀，门IN阀311a、311b和OUT阀313a d是在对这些阀的电流中断状态下成为闭状态，在电流流入状态下成为开状态的阀。作为泵3Ha、314b，柱塞泵、次摆线泵、齿轮泵等较为合适，而在安静性的点上，最 优选齿轮泵。泵电动机315根据来自轮压控制器301的驱动信号来工作，并驱动连接于泵 电动机315的泵3Ha、314b。作为泵电动机315，DC电动机、DC无刷电动机、AC电动机等较 为合适，而在控制性、安静性、耐久性的点上，最优选DC无刷电动机。主压传感器316连接于与主压发生机构210的副液室216连接的第二主配管沈2。 由该主压传感器316检测出的主压被送往轮压控制器301。另外，该主压传感器316的个数 和其设置位置可根据控制性和故障安全防护等观点酌情决定。接下来，对轮压发生机构310的动作进行说明。另外，以下只对第一制动系统的 动作进行说明，关于第二制动系统的动作，因为与第一制动系统的动作相同，所以省略其说 明。首先，对不将在主压发生机构210中升压后的运转油压进一步升压，而是将其原 样送往FL轮用制动钳21a和RR轮用制动钳21d的情况进行说明。在此情况下，门IN阀 311a和OUT阀313a、313d为闭状态，门OUT阀310a和IN阀312a、312d为开状态。从主压发生机构210经由第一主配管261送来的运转油，经由门OUT阀310a和IN 阀31加、312(1，被送往制动钳21a、21d。即，来自主压发生机构210的运转油不被泵31 升 压，而提供给制动钳21a、21d。在本实施方式中，如前所述，门OUT阀310a、310b和IN阀31 d在对这些阀的 电流中断状态下成为开状态，门IN阀311a、311b和OUT阀313a d在对这些阀的电流中断 状态下成为闭状态。该电流中断时的各阀的状态与来自主压发生机构210的运转油不被泵 314a升压而原样被提供给制动钳21a、21d时的各阀的状态相同。因此，即使电源系统发生 故障从而不能对各阀提供电流，也能够从主压发生机构210将运转油送往制动钳21a、21d。 即，即使轮压发生机构310发生故障，也能够控制由主压发生机构210送往制动钳21a、21d 的运转油的压力。接下来，对用泵31 将在主压发生机构210中升压后的运转油压进一步升压后，送往FL轮用制动钳21a和RR轮用制动钳21d的情况进行说明。在此情况下，门IN阀311a 和IN阀312a、312d为开状态，门OUT阀310a和OUT阀313a、313d为闭状态。从主压发生机构210经由第一主配管261提供的运转油，经由门IN阀311a被送 往泵314a，并在此被升压。被泵31 升压后的运转油经由IN阀312a、312d被送往制动钳 21a、21d。另外，即使在主压发生机构210发生故障从而不从主压发生机构210提供运转油 的情况下，也能够将运转油从泵31 送往制动钳2la、2Id。在此情况下，门IN阀31 Ia和门 OUT阀310a成为闭状态。如同以上说明，本实施方式为即使主压发生装置200和轮压发生装置300中的一 方有缺陷，也不妨碍另一方的输出的结构。接下来，对将施加于制动钳21a、21d的运转油压减压的情况进行说明。在此情况 下，OUT阀313a、313d为开状态，其他阀根据情况为开或闭状态，而IN阀312a、312d基本上 为闭状态。蓄积于制动钳21a、21d内的运转油分别经由OUT阀313a、313d流入蓄油箱317a。 另外，蓄油箱317a内的运转油在用泵31 对来自主压发生机构210的运转油进行升压时使用。接下来，按照图4所示的流程图，对制动控制装置100的动作进行说明。在步骤Sl中，制动控制装置100的通信控制部112每隔规定时间从各传感器等取 得各种车辆环境信息，并将此存储于RAM103中。在此，规定时间是以毫秒为单位。作为各 传感器等，除了前述的制动传感器31、车速传感器32、前后加速度传感器33、车轮速度传感 器34、齿轮位置传感器35、电压计36之外，还有主压控制器201、轮压控制器301。各传感器 31 36基本上在点火打开时，总是输出检测值，且接口 101每隔规定时间接收来自各传感 器31 36的输出。此外，主压控制器201基本上在点火打开时，总是检测主缸内的液压和 主活塞251的位移量，且接口 101对此进行接收。另外，来自各传感器31 36的各种车辆 环境信息，为了掌握车辆环境信息的变化，而将预先规定的次数份信息保存在RAM103中。接下来，在步骤S2中，根据制动力计算部111在步骤Sl中取得的车速和齿轮位 置，来计算最大再生制动力Frjiiax。最大再生制动力是能够在再生制动装置18中产生的最 大的再生制动力，根据车速或齿轮位置决定。作为计算最大再生制动力的方法，例如，可以 通过将图5所示的表数据预先存储于R0M102中，并对此进行参照来求得。接下来，在步骤S3中，根据在步骤Sl中取得的车速，来计算再生制动力限度Fr_ limit。再生制动装置18随着车轮15c、15d的速度的降低而发电效率显著降低。因此，在 发电效率降低的车速以下限制再生制动力。作为计算再生制动力限度Fr_limit的方法，例如，可以通过将图6所示的表数据 预先存储于R0M102中，并对此进行参照来求得。图6是从车速Vs开始到车速Ve为止逐渐 减小再生制动力限度，在车速Ve下，将再生制动力限度置为0的图。该从车速Vs开始到车 速Ve为止的期间，是再生制动力与以下说明的摩擦制动力切换的期间。另外，车速Vs和车 速Ve是根据再生制动装置18的性能决定的。此外，再生制动力Fr_limit，在电压计36所示的电压值达到规定的电压值的情况 下，即蓄电装置17的蓄电量达到规定量的情况下，不再能对再生制动装置18发电的电力进 行蓄电，因此无论车速V的大小，都将再生制动力Fr_limit置为0。不过，根据蓄电装置17的种类，所述方法中有可能产生蓄电装置17的寿命减少，因此也可以采用根据规定的蓄电 量使再生制动力Fr_limit逐渐减少为0的方法。接下来，在步骤S4中，比较最大再生制动力Fr_max与再生制动力限度Fr_limit 的大小。在最大再生制动力Frjiiax为再生制动力限度Fr_limit以上的情况下，在步骤S5 中，为了输出再生制动力限度以下的制动力而将Fr_limit代入再生制动力Fr。在最大再生 制动力Frjiiax比再生制动力限度Fr_limit小的情况下，在步骤S6中，最大再生制动力为 再生制动力限度以下，因此将Frjiiax代入再生制动力Fr。接下来，在步骤S7中，根据在步骤Sl中取得的输入杆214的位移量，来计算摩擦 制动力Ff。摩擦制动力是通过主压发生装置200和轮压发生装置300的动作，而对各车轮 15a d起作用的制动力。作为求得摩擦制动力的方法，例如，可以通过将图7所示的表数 据预先存储于R0M102中，并对此进行参照来求得。另外，图7是在干的柏油路(路面μ = 0. 9)上测量到的特性。接下来，在步骤S8中，比较摩擦制动力Ff和再生制动力Fr的大小。在摩擦制动 力Ff比再生制动力Fr大的情况下，因为驾驶员所要求的制动力(摩擦制动力)超过了再 生制动力，所以在步骤S9中，将Ff-Fr代入向主压控制器201和轮压控制器301发送的摩 擦制动力的输出指令值Ffo，另一方面，将Fr代入向再生制动装置18发送的再生制动力的 输出值Fro。在摩擦制动力Ff为再生制动力Fr以下的情况下，因为仅用再生制动力Fr就能够 输出摩擦制动力Ff大小的制动力，所以在步骤SlO中，将0代入摩擦制动力的输出指令值 Ffo，将Ff代入再生制动力的输出值Fro。然后，在步骤Sll中，通信控制部112对主压发 生装置200、轮压发生装置300、再生制动装置18输出与当前时点的制动力相应的制动力信 号。将摩擦制动力Ffo输出到主压发生装置200或轮压发生装置300，基本上输出到主压发 生装置200。将再生制动力Fro输出到再生制动装置18。以下，对将摩擦制动力Ffo输出到主压发生装置200，将再生制动力Fro输出都到 再生制动装置18的情况进行说明。在执行了图4所示的流程图的情况下，能够得到例如图8所示的输出。图8是使 摩擦制动力与再生制动力的大小相等，且输入杆位移量不发生变动的情况下的输出。从车 速Vs开始到车速Ve为止，随着再生制动力限度的减少而再生制动力减少，并且摩擦制动力 增加以补充再生制动力的减少部分。在图8所示的情况下，输入杆位移量不发生变动，即指 令值不发生变动，因此摩擦制动力与再生制动力合计后的总制动力在全区域内固定。然而，若按照图4的流程图，控制主压发生装置200和再生制动装置18，或控制轮 压发生装置300和再生制动装置18，则实际上产生图9和图10所示的那种变动。图9表示 按照图4的流程图控制主压发生装置200和再生制动装置18后的结果，图10表示按照图 4的流程图控制轮压发生装置300和再生制动装置18后的结果。产生这种变动的原因是， 在产生摩擦制动力时产生的主缸内的液压或弹簧反作用力、滑动阻力等变动所带来的制动 踏板的反作用力变动。图9和图10所示的例子，都是用一定的踏力踩着制动踏板的情况。在图9所示 的例子的情况下，在从再生制动向摩擦制动切换的期间，踏板反作用力减少，踏板位移量增 加，输入杆位移量增加，摩擦制动力的指令值增加，因此在总制动力和减速度上产生变动。
此外，在图10所示的例子情况的下，在从再生制动向摩擦制动切换的期间，踏板 反作用力增加，踏板位移量减少，输入杆位移量减少，摩擦制动力的指令值减少，在总制动 力和减速度上产生变动。作为应对上述的问题的方法，接下来对主压发生装置200和再生制动装置18的控 制方法进行说明。首先，例如，存在如下方法根据图11所示的踏板反作用力，基于输入杆位移量 Xir和主活塞位移量Xpp的关系，来求得摩擦制动力和再生制动力的和、即总制动力。该方 法考虑了从再生制动向摩擦制动切换的期间中的踏板反作用力和主活塞位移量的变动，若 为了输出摩擦制动力而主活塞位移，则总制动力向着增加的特性变化，而若主活塞位移，则 踏板反作用力减少，因此使得总制动力减少。这样一来，例如，在再生制动时的再生制动力与总制动力大致相等的情况下，因为 相对于从再生制动向摩擦制动切换的期间以后的主活塞的位移或踏板反作用力的变动，总 制动力不发生变动，所以结果能够抑制减速度的变动。另外，在本实施例中，使用图11所示 的表来求取总制动力，但作为计算总制动力的方法，并不限于此，例如也可以根据数式来计笪弁。接下来，按照图12所示的流程图，对使用了图11所示的总制动力特性的制动控制 装置100的动作进行说明。在图12的流程图中，从步骤Sl到步骤S6、步骤Sll中的动作与图4的流程图基本 相同。在步骤S12中，计算将摩擦制动力与再生制动力合计后的制动系统全体的制动 力、即总制动力Ft。作为计算总制动力Ft的方法，例如，可以通过将图11所示的表数据预先存储于 R0M102中，并对此进行参照来计算。图11表示针对踏板反作用力而输出的总制动力，根据输入杆位移量Xir和主活 塞位移量Xpp的关系而具有多种特性。踏板反作用力与第一实施方式相同，根据主缸内的 液压、弹簧反作用力、滑动阻力等而变化，因此能够根据主缸内的液压P、输入杆的剖面面积 Air、弹簧反作用力Fk、滑动阻力等反作用力Fo，用F = P-Air+Fk+Fo来计算。输入杆的剖 面面积Air、弹簧反作用力Fk、滑动阻力等反作用力都由制动系统的规格决定。此外，在 不进行再生制动的摩擦制动时，使用输入杆位移量Xir和主活塞位移量Xpp的大小大致相 等的Xir = Xpp的特性，并将该特性用作初始特性，以使得通过输入杆和主活塞的位移而产 生的液压的助力比总是固定。另外，图11所示的关系是在干的柏油路(路面μ =0.9)上 测量到的特性。接下来，在图12所示的流程图的步骤S13中，比较总制动力Ft和再生制动力Fr 的大小。在总制动力Ft比再生制动力Fr大的情况下，需要用摩擦制动力来输出再生制动 力无法输出的制动力，因此在步骤S14中，将Ft-Fr代入向主压控制器201发送的摩擦制动 力的输出指令值Ffo，并将Fr代入向再生制动装置18发送的再生制动力的输出值Fro。与此相对，在总制动力Ft为再生制动力Fr以下的情况下，仅用再生制动力Fr就 能够输出总制动力Ft大小的制动力，因此在步骤S15中，将0代入摩擦制动力的输出指令 值FfoJf Ft代入再生制动力的输出值Fro。
在按照图11所示的总制动力特性和图12所示的流程图来控制主压发生装置200 和再生制动装置18的情况下，例如，在再生制动中的再生制动力与总制动力大致相等的情 况下，在计算总制动力的步骤S12中，初始选择的图11的特性，如前所述是Xir = Xpp的特 性，而在再生制动力比总制动力大的情况下，因为需要将摩擦制动力置为0，所以Xpp必然 比Xir小，在如本例这样再生制动中的再生制动力与总制动力大致相等的情况下，选择Xpp =0的特性。进入从再生制动向摩擦制动切换的期间后，再生制动力变得比总制动力小，产生 了产生摩擦制动力的需要，因此Xpp变得大于0，比起Xpp = 0使用接近Xir = Xpp的特性。 此时，在踏板反作用力不发生变化的情况下总制动力会增加，但因为在本制动系统中踏板 反作用力减少，所以总制动力在从再生制动向摩擦制动切换的期间的前后不发生变化，结 果如图13所示能够抑制减速度的变动。接下来，作为抑制图10所示的总制动力和减速度的变动的另一方法，对轮压发生 装置300和再生制动装置18的控制方法进行说明。在控制轮压发生装置300时，例如，存在如下方法根据图14所示的踏板反作用 力，基于轮压发生装置300所增减的液压，来计算摩擦制动力与再生制动力的和、即总制 动力。在该方法中，考虑了从再生制动向摩擦制动切换的期间中的踏板反作用力和轮压发 生装置300所增减的液压I3X的变动，若为了输出摩擦制动力而轮压发生装置300增压，则 使总制动力向减少的特性变化，而若轮压发生装置300增压则踏板反作用力增加，因此总 制动力增加。因此，例如，在再生制动时的再生制动力与总制动力大致相等的情况下，相对于从 再生制动向摩擦制动切换的期间以后的轮压发生装置300所增减的液压或踏板反作用力 的变动，总制动力不发生变动，因此结果能够抑制减速度的变动。另外，在本实施例中使用 图14所示的表来计算总制动力，但作为计算总制动力的方法，并不限定于这样的表，例如， 也可以根据数式来计算。另外，对于轮压发生装置300的控制方法，只是总制动力的计算方法与主压发生 装置200的控制方法的情况不同，其他基本上遵循图12所示的流程图。在使用图14所示的总制动力特性，按照图12所示的流程图来控制轮压发生装置 300和再生制动装置18的情况下，如图15所示，即使踏板反作用力发生变动，也能够抑制总 制动力和减速度的变动。另外，在本实施例中产生制动力的装置由主压发生装置200、轮压发生装置300、 和再生制动装置18构成，主压发生装置200也可以是使用了发动机11的负压的负压助力 器，而且轮压发生装置300也可以只是液压配管或防止车轮锁死的ABS (Anti-lock Brake System)。
权利要求
1.一种制动系统，具备踏板和产生液压的执行元件，其特征在于，根据踏板反作用力来控制制动力。
2.根据权利要求1所述的制动系统，其特征在于，根据踏板反作用力和对主缸进行加压的活塞的位移量来控制制动力。
3.根据权利要求1所述的制动系统，其特征在于，根据踏板反作用力和执行元件所产生的液压来控制制动力。
4.根据权利要求2所述的制动系统，其特征在于，具备控制装置，该控制装置存储了基于踏板反作用力和对主缸进行加压的活塞的位移 量的制动力特性。
5.根据权利要求3所述的制动系统，其特征在于，具备控制装置，该控制装置存储了基于踏板反作用力和执行元件所产生的液压的制动 力特性。
6.一种制动系统，具备液压制动装置，其具备踏板和主压发生装置以及轮压发生装置；和再生制动装置，其特征在于，通过根据踏板反作用力和对主缸进行加压的活塞的位移量来调整总制动力，在随着车 速的降低而从再生制动转移到摩擦制动时，使所述总制动力大致固定。
7.根据权利要求6所述的制动系统，其特征在于，具备根据车速和/或齿轮位置来计算最大再生制动力的单元，和根据车速来计算再生 制动力限度的单元，在所述最大再生制动力大于所述再生制动力限度的情况下，将所述再生制动力限度作 为再生制动力，在所述最大再生制动力小于所述再生制动力限度的情况下，将所述最大再 生制动力作为再生制动力，在所述总制动力大于所述再生制动力的情况下，由所述再生制动装置输出所述再生制 动力，并且由所述摩擦制动装置输出所述总制动力和所述再生制动力的差分，另一方面，在 所述总制动力小于所述再生制动力的情况下，只由所述再生制动装置输出所述总制动力。
8.一种汽车，其搭载了权利要求1所述的制动系统。
9.一种汽车，其搭载了权利要求6所述的制动系统。
全文摘要
一种制动系统，其抑制再生协调控制中的制动力变动和减速度变动。具备使各制动器的制动钳(21a)～(d)工作的主压发生装置(200)、轮压发生装置(300)、再生制动装置(18)和控制这些执行元件(200)、(300)、(18)的制动控制装置(100)，制动控制装置(100)具备计算由制动钳(21a)～(d)输出的摩擦制动力和由再生制动装置(18)输出的再生制动力的制动力计算部(111)，和将与各制动力相应的制动力信号输出到各执行元件(200)、(300)、(18)的通信控制部(112)，根据踏板反作用力和对主缸进行加压的活塞的位移量来控制制动力。
文档编号B60L7/24GK102046437SQ20098012040
公开日2011年5月4日 申请日期2009年5月25日 优先权日2008年6月6日
发明者上野健太郎, 印南敏之, 奈须真吾, 宫岛步, 西野公雄 申请人:日立汽车系统株式会社