专利名称：用于控制车辆碰撞时制动力分配的装置和方法
技术领域：
本发明涉及用于控制车辆碰撞时制动力分配的装置。
背景技术：
混合动力车辆、电动车辆(EV)、燃料蓄电池车辆(FCV)等被认为是以下车辆的实例，该车辆包括至少一个例如高压蓄电池和电容器等蓄电装置和至少一个用于驱动和制动的电动发电机。
这种类型的车辆通常包括以下述方式运转电动发电机的再生制动装置即，电动发电机在车辆行驶时在消耗电力的同时产生驱动力，并在车辆减速时产生电力以再生动能。
当车辆减速时，再生装置使电动发电机根据所需减速度对车辆进行再生制动。或者，由摩擦制动和电动发电机施加的再生制动根据由驾驶员执行的制动操作产生制动力。
在进行摩擦制动和再生制动的情况下，执行再生协作制动控制，其中减小或消除摩擦制动的制动力，而使由电动发电机施加的再生制动的制动力增加与摩擦制动的制动力的减小量对应的数量。这样，可由电动发电机重获动能。
另外，已知一种装置，该装置用于在由于制动操作或加速操作而使轮胎滑移时或在启动防滑制动系统(ABS)或牵引控制系统(TCS)时通过控制电动发电机来调整驱动/制动力。
此外，例如日本未经审查专利申请公开No.7-059202、10-66248和2005-94883提出这样的装置，该装置用于利用继电器电路切断高压电流所流经的电路(高压电路)，以防止车辆碰撞或倾翻情况下的短路。
发明内容
在此讲述用于车辆的制动力控制装置的实施例。一种这样的装置包括例如蓄电池；电动发电机，其利用再生制动力执行再生制动，并利用所再生的电力给所述蓄电池充电；摩擦制动装置，其利用摩擦制动力执行摩擦制动；碰撞检测/预测装置，其可用于检测或预测与障碍物的碰撞；以及控制器，其构造为设定制动力分配，以使再生制动力和摩擦制动力的总和与根据操作者的制动动作所需的制动力相等；以及当所述碰撞检测/预测装置检测或预测所述碰撞时，通过减小再生制动力而增大摩擦制动力来改变制动力分配。
还在此说明制动力控制方法。一种用于车辆的制动力控制方法包括例如设定制动力分配，以使由电动发电机施加的再生制动力和由摩擦制动装置施加的摩擦制动力的总和与根据操作者的制动动作所需的制动力相等；检测或预测与障碍物的碰撞；以及当检测到或预测出所述碰撞时，通过减小所述再生制动力而增大所述摩擦制动力来改变制动力分配。
说明书在此参考附图，其中，在全部附图中，相似的参考标号指的是相似的部件，其中图1是示出包括根据本发明的第一实施例的制动力分配控制装置的后轮驱动混合动力车辆的系统简图；图2是示出根据第一实施例的集成控制器的计算处理系统的控制框图；图3示出了由图2所示用于计算目标驱动力的目标驱动力计算器使用的目标驱动力图的实例；图4示出了由图2所示用于选择目标模式的模式选择器使用的目标模式图的实例；图5示出了由图2所示用于计算目标充电/放电电力的目标充电/放电电力计算器使用的目标充电/放电电力图的实例；图6是由图2所示用于确定运行点的运行点指令单元执行的计算处理的流程图；
图7示出了在图6所示的计算处理中计算目标档位的步骤中使用的换档图的实例；图8示出了在图6所示的计算处理中计算目标发动机扭矩的步骤中使用的最大发动机扭矩-发动机转速图的实例；图9是由根据第一实施例的集成控制器执行的车辆碰撞时控制制动力分配处理的流程图；图10是时间图，示出了当可以估计碰撞时间并且在碰撞之前完成改变制动力分配的操作时，由包括根据第一实施例的制动力分配控制装置的混合动力车辆获得的车速、碰撞预测标志、再生制动、机械制动和高压电路的特性；以及图11是示出制动力分配控制装置的实施例可以适用的后轮驱动混合动力车辆的另一实例的驱动系统的示意图。
具体实施例方式
在例如日本未经审查专利申请公开No.7-059202、10-66248和2005-94883中描述的在车辆碰撞或倾翻的情况下切断高压电路的公知装置中，存在下列问题。
第一，当切断高压电路时，由于无法由电动发电机执行再生制动控制，所以制动距离增加。
第二，如果在电动发电机正在运转的同时切断高压电路，则由电动发电机产生的扭矩突然变化，这会引起制动力的变化。
第三，如果在电流流过的同时使用继电器切断高压电路，则该继电器会由于熔接(seizing)而损坏。另外，存在这样的风险，即由于继电器的熔接而无法切断高压电路。
与之对比，在此所述的本发明的实施例提供一种用于控制车辆碰撞时制动力分配的装置和方法，该装置和方法可以防止制动距离的增加和由电动发电机产生的扭矩的突变，并且可以在车辆碰撞时使用不会由于熔接而损坏的继电器切断高压电路。
这些实施例适用于以下车辆，该车辆包括至少一个蓄电装置和至少一个用于驱动和制动的电动发电机。当车辆响应制动操作而减速或停止时，执行再生协作制动控制，其中减小或消除摩擦制动的制动力，而使由电动发电机施加的再生制动的制动力增加与摩擦制动的制动力的减小量对应的数量。当车辆碰撞时，减小由电动发电机施加的再生制动的制动力，并增加由摩擦制动施加的制动力。
当车辆响应制动操作而减速或停止时，执行再生协作制动控制，其中减小或消除摩擦制动的制动力，而使由电动发电机施加的再生制动的制动力增大与摩擦制动的制动力的减小量对应的数量。然而，如果尽管进行制动车辆仍然碰撞，则改变再生制动和摩擦制动之间的制动力分配，使得减小由电动发电机施加的再生制动的制动力，并增加摩擦制动的制动力。
当在车辆碰撞的情况下切断高压电路时，制动距离和总制动力的减少量随着再生制动的制动力的增加而增加。然而，根据本发明的某些实施例，当车辆碰撞时，减小再生制动的制动力，并增加摩擦制动的制动力。当切断高压电路时，总制动力的减小量与再生制动的制动力的减小量相等，或者当再生制动的制动力已经减小为零时，总制动力的减小量为零。因此，可以减少对制动力控制的影响，并且可以防止制动距离增加。
另外，当在车辆碰撞的情况下切断高压电路时，由电动发电机产生的制动扭矩的变化随着再生制动的制动力增加而增加。根据在此所述的实施例，当车辆碰撞时，减小再生制动的制动力而增大摩擦制动的制动力。因此，当切断高压电路时，由电动发电机MG产生的制动扭矩从减小的制动扭矩变到零的变化较小，或者如果再生制动的制动力已经减小为零，则该变化为零。这样，防止了由电动发电机产生的制动扭矩的突变。因此，不会出现驱动/制动力的冲击，并且可以防止车辆运动变得不稳定。
当在车辆碰撞的情况下切断高压电路时，流经高压电路的电流随着再生制动的制动力的增大而增大。在本发明的实施例中，当车辆碰撞时，减小再生制动的制动力而增大摩擦制动的制动力。因此，可以使流经高压电路的电流减小与再生制动的制动力的减小量对应的数量。
因此，即使当在车辆碰撞的情况下切断高压电路时，也可以防止继电器由于熔接而损坏，并且可以可靠地消除由于继电器的熔接而无法切断高压电路的风险。
总之，根据本发明的实施例，当车辆碰撞时，可以防止制动距离的增大和由电动发电机产生的扭矩的突变，并且可以利用不会由于熔接而损坏的继电器切断高压电路。
接下来，在下面参照附图详细说明根据本发明的某些实施例的用于在车辆碰撞时控制制动力分配的制动力分配控制装置和方法。
首先，说明混合动力车辆的驱动系统的结构。
图1是示出包括根据本发明的第一实施例的制动力分配控制装置的后轮驱动混合动力车辆的系统简图。
如图1所示，此第一实施例中的混合动力车辆的驱动系统包括发动机E、飞轮FW、第一离合器CL1、电动发电机MG、第二离合器CL2、自动变速器AT、传动轴PS、差速器DF、左驱动轴DSL、右驱动轴DSR、左后轮RL(驱动轮)和右后轮RR(驱动轮)。另外，该车辆具有左前轮FL和右前轮FR。车轮设有左后轮制动单元BURL、右后轮制动单元BURR、左前轮制动单元BUFL、右前轮制动单元BUFR。这些制动单元是摩擦制动装置。
发动机E可以是例如汽油发动机或柴油发动机，并且基于由下述发动机控制器1输出的控制指令控制节气门位置等。飞轮FW设置在发动机E的输出轴上。
第一离合器CL1置于发动机E和电动发电机MG之间。第一离合器CL1在包括滑动接合状态的接合状态和包括滑动分离状态的分离状态之间切换。此切换对于由第一离合器液压单元6基于由以下所述的第一离合器控制器5输出的控制指令产生的油压作出响应。
电动发电机MG是同步电动发电机，该同步电动发电机包括其中嵌入永磁体的转子和缠绕有定子线圈的定子。通过施加由包括在电源控制单元3中的换流器3a基于由同样以下所述的电动发电机控制器2输出的控制指令产生的三相交流电来控制电动发电机MG。
电动发电机MG能够用作响应从混合蓄电池4(即蓄电装置)供给的电力而旋转的电动机。此操作以下称为“电力运转”。另外，电动发电机MG还能够用作发电机，在转子通过外力旋转时，该发电机在定子线圈的两端产生电动势，以给混合蓄电池4充电。此操作以下称为“再生”。
电动发电机MG的转子利用设置在该转子和自动变速器AT的输入轴之间的减震器(未示出)与自动变速器AT的输入轴连接。
电源控制单元3包括下列三个部件。
第一个部件是换流器3a，该换流器3a包括半导体开关元件(例如绝缘栅双极晶体管(IGBT))，该半导体开关元件用于将来自混合蓄电池4的直流电转换为用于驱动电动发电机MG的三相交流电，并且将来自电动发电机MG的三相交流电转换为输入到混合蓄电池4中的直流电。
第二个部件是DC/DC转换器3c，该DC/DC转换器3c减小来自混合蓄电池4的混合电压，并将电力供给到蓄电池25。蓄电池25是用于照明、显示、辅助装置等的电源。
第三个部件是高压电路3b，该高压电路3b与混合蓄电池4、换流器3a和DC/DC转换器3c连接。高压电路3b包含继电器，该继电器能够切断流向高压电路3b和来自高压电路3b的电流。如下所述，当发生车辆碰撞时，通过包括在高压电路3b中的继电器使混合蓄电池4和电动发电机MG彼此切断。
第二离合器CL2置于电动发电机MG及后轮RL和RR之间。第二离合器CL2在包括滑动接合状态的接合状态和包括滑动分离状态的分离状态之间切换。利用由第二离合器液压单元8基于由以下所述的AT控制器7输出的控制指令产生的油压进行切换。
自动变速器AT根据车速和节气门位置，在例如五个前进档和一个倒车档的多个档位之间自动切换传动比。第二离合器CL2不是设置为专用离合器，而是使用在自动变速器AT的每一档位接合的摩擦接合元件中的一部分。自动变速器AT的输出轴利用传动轴PS和差速器DF并利用布置在其间的左右驱动轴DSL和DSR分别与左右后轮RL和RR连接。
各个第一离合器CL1和第二离合器CL2可以是例如湿式多盘离合器，该湿式多盘离合器可以使用比例螺线管连续控制油流量和油压。
混合动力驱动系统具有根据第一离合器CL1的接合/分离状态设定的两种驱动模式。当第一离合器CL1分离时，设定其中只有电动发电机MG的动力用作驱动车辆的动力源的电力驱动模式(以下称为“EV模式”)，即电动机驱动模式。当第一离合器CL1接合时，设定其中发动机E另外用作驱动车辆的动力源的混合动力驱动模式(以下称为“HEV模式”)。
HEV模式包括发动机驱动模式、电动机辅助模式和发电模式。在发动机驱动模式下，只有发电机E用作旋转驱动轮RR和RL的动力源。在电动机辅助模式下，发动机E和电动发电机MG均用作旋转驱动轮RR和RL的动力源。在发电模式下，发动机E用作旋转驱动轮RR和RL的动力源，并且同时电动发电机MG控制为用作发电机。
当车辆以恒定速度行驶或加速时，电动发电机MG控制为用作利用发动机E的动力的发电机。当车辆减速时，电动发电机MG通过再生制动能产生电力，从而产生再生制动力，如此产生的电力被充电到混合蓄电池4中。
接下来说明混合动力车辆的控制系统。
如图1所示，根据第一实施例的混合动力车辆的控制系统包括发动机控制器1、电动机控制器2、电源控制单元3、混合蓄电池4、第一离合器控制器5、第一离合器液压单元6、AT控制器7、第二离合器液压单元8、制动控制器9和集成控制器10。发动机控制器1、电动机控制器2、第一离合器控制器5、AT控制器7、制动控制器9和集成控制器10经由控制区域网络(CAN)线路彼此连接，通过该CAN线路可以彼此交换信息。每一控制器通常包括以下部件包括中央处理单元(CPU)的微计算机、输入和输出端口(I/O)、随机存取存储器(RAM)、保持电流存储器(KAM)、公用数据总线和作为如下所讨论的可执行程序和某些存储值的电子存储介质的只读存储器(ROM)。在此参照
的集成控制器10的各个部分可以在例如作为可执行程序的软件中实现，或者可以通过采用一个或多个集成电路(IC)形式的单独硬件全部或部分而实现。
发动机控制器1从发动机转速传感器12接收发动机转速信息，并基于来自集成控制器10的目标发动机扭矩指令等，将用于控制发动机运行点(发动机转速Ne和发动机扭矩Te)的指令输出到例如节气门致动器(未示出)。发动机转速Ne的信息经由CAN线路11提供给集成控制器10。
电动机控制器2从用于检测包括在电动发电机MG中的转子的旋转位置的解析器13接收信息。然后，电动机控制器2基于从集成控制器10获得的目标电动发电机扭矩指令等，输出用于控制电动机运行点(电动发电机转速Nm和电动发电机扭矩Tm)的指令。另外，电动机控制器2监测混合蓄电池4的充电状态(SOC)。与混合蓄电池4的SOC有关的信息用于控制电动发电机MG，并经由CAN线路11提供给集成控制器10。
第一离合器控制器5从第一离合器油压传感器14和第一离合器行程传感器15接收传感器信息，并根据来自集成控制器10的第一离合器控制指令，将用于控制第一离合器CL1的接合/分离状态的指令输出到第一离合器液压单元6。与第一离合器行程C1S有关的信息经由CAN线路11提供给集成控制器10。
AT控制器7从节气门位置传感器6、车速传感器17和第二离合器油压传感器18接收传感器信息。AT控制器7的输出是用于控制第二离合器CL2的接合/分离状态的指令，该指令根据来自集成控制器10的第二离合器控制指令发送到AT油压控制阀中的第二离合器液压单元8。与节气门位置APO和车速VSP有关的信息经由CAN线路11提供给集成控制器10。
制动控制器9从检测四个车轮中的每一个的转速的轮速传感器19和制动行程传感器20接收传感器信息。当例如踩踏制动踏板时，基于制动行程BS确定所需制动力。如果无法仅通过由电动发电机MG产生的再生制动力提供所需制动力，则产生摩擦制动力，以补偿制动力的不足。更具体来说，制动控制9基于来自集成控制器10的再生协作制动控制指令，控制由各个车轮的制动单元BURL、BURR、BUFL和BUFR施加的制动力。另外，所谓的防滑制动系统设置为用于控制制动力，以便当在低摩擦路面上制动或突然进行制动时防止制动锁定。
集成控制器10具有管理车辆的总能耗和以最高效率驱动车辆的功能。集成控制器10接收来自检测电动机转速Nm的电动机转速传感器21、检测第二离合器输出转速N2out的第二离合器输出转速传感器22、检测第二离合器扭矩TCL2的第二离合器扭矩传感器23以及制动油压传感器24的信息和经由CAN线路11获得的信息。另外，集成控制器10还从例如以下所述的安全气囊传感器等碰撞冲击力传感器(也称为碰撞检测器)26接收碰撞冲击力信号。
集成控制器10通过将控制指令输出到发动机控制器1来控制发动机E的运转，通过将控制指令输出到电动机控制器2来控制电动发电机MG的运转，通过将控制指令输出到第一离合器控制器5来控制第一离合器控制器CL1的接合/分离状态，并且将控制指令输出到AT控制器7来控制第二离合器CL2的接合/分离状态。
碰撞冲击力传感器26是例如包括安装到车身上的加速度传感器的安全气囊传感器。当较大加速度施加到车身上时，安全气囊传感器输出与加速程度对应的碰撞冲击力信号，以启动用于保护乘员的安全气囊。多个加速度传感器可以设置为用于检测车辆在前后方向、左右方向等的加速度。在这种情况下，可以检测冲击的方向。
接下来参照图2所示的框图说明由根据第一实施例的集成控制器10执行的控制操作。可以以例如10msec的控制周期重复执行所说明的操作。
集成控制器10包括目标驱动力计算器100、模式选择器200、目标充电/放电电力计算器300、运行点指令单元400和换档控制器500。
目标驱动力计算器100通过参考图3所示的目标驱动力图，基于节气门位置APO和车速VSP计算目标驱动力tFoO。
模式选择器200通过参考图4所示的EV-HEV选择图，基于节气门位置APO和车速VSP确定EV模式和HEV模式中的哪一种设定为目标模式。然而，如果混合蓄电池4的SOC小于或等于预定值，则HEV模式自动选为目标模式。
目标充电/放电电力计算器300通过参考图5所示的目标充电/放电电力图，基于混合蓄电池4的SOC计算目标充电/放电电力tP。可以从图5明显看出，当混合蓄电池4的SOC较高时，混合蓄电池4放电，而当其SOC较低时，混合蓄电池4充电。
运行点指令单元400基于节气门位置APO、目标驱动力tFoO、目标模式、车速VSP和目标充电/放电电力tP计算作为运行点目标值的瞬时目标发动机扭矩、目标电动发电机扭矩、目标第二离合器扭矩容量、自动变速器AT的目标档位和第一离合器螺线管电流指令。
换档控制器500驱动和控制包括在自动变速器AT中的电磁阀，以便实现目标第二离合器扭矩容量和目标档位。
图6是计算由包括在集成控制器10中的运行点指令单元400执行的运行点指令的处理的流程图。
在步骤(以下记作“S”)401中，通过对目标驱动力tFoO执行预定瞬态响应处理来获得瞬时目标驱动力tFo。然后，处理转入S402。
作为一个实例，当输入目标驱动力tFoO时获得的具有预定时间常数的低通滤波器的输出就是瞬时目标驱动力tFo。
在S402中，在S401中计算出瞬时目标驱动力之后，计算自动变速器AT的目标输入扭矩tTin如下tTin＝tFo×rt/if/iG(1)其中，rt是轮胎直径；if是最终传动比；以及iG是当前档位的传动比。然后，处理转入S403。
在S403中通过参考图7所示的换档图，基于节气门位置APO和车速VSP计算目标档位。在图7中，实线表示换高速档线，而虚线表示换低速档线。
在S403中计算出目标档位之后，处理转入其中根据目标模式执行模式设定的S404。在稳定状态下，EV模式或HEV模式设为目标模式。然而，当驱动点越过图4所示EV-HEV选择图中的HEVEV切换线时，执行用于从HEV模式切换到EV模式的模式切换控制。类似地，当驱动点越过图4所示HEV-EV选择图中的EVHEV切换线时，执行用于从EV模式切换到HEV模式的模式切换控制。
接下来，在S404中设定模式之后，在S405中，确定目标发动机扭矩tTe。更具体来说，当设定HEV模式时，首先基于目标输入扭矩tTin、自动变速器AT的输入转速Nin和发动机转速Ne计算理想发动机扭矩tTe0如下tTeO＝(tTin×Nin-tP)/Ne(2)然后，通过参考如图8所示的最大发动机扭矩图，通过用与发动机转速Ne对应的最大发动机扭矩来限制理想发动机扭矩tTeO，来确定目标发动机扭矩tTe。当设定为EV模式时，目标发动机扭矩tTe设为零。
在S405中计算出目标发动机扭矩之后，在S406中，如果选择了EV模式或HEV模式，则通过下列等式计算目标电动发电机扭矩tTmtTm＝tTin-tTe(3)如果正在切换模式，则通过下述模式切换处理中执行的操作确定目标电动发电机扭矩。
在S406中计算出目标电动发电机扭矩之后，在S407中设定目标第一离合器扭矩容量。如果设定为EV模式，则目标第一离合器扭矩容量设为零，而如果设定为HEV模式，则目标第一离合器扭矩容量设为最大值。如果正在切换模式，则通过下述模式切换处理中执行的操作确定目标第一离合器扭矩容量。
在S407中计算出目标第一离合器扭矩容量之后，在S408中，确定目标第二离合器扭矩容量tcTcl2。如果设定为EV模式，则目标第二离合器扭矩容量tcTcl2设为与EV模式下的最大驱动力对应的值evTmax，而如果设定为HEV模式，则目标第二离合器扭矩容量tcTcl2设为最大值。如果正在切换模式，则通过下述模式切换处理中执行的操作确定目标第二离合器扭矩容量tcTcl2。在完成S408之后，处理结束。
图9是由用于在车辆碰撞的情况下控制制动力分配的集成控制器10执行的制动力分配控制处理的实例的流程图。可以以例如10msec的控制周期重复执行此处理。
在S101中，基于来自用作碰撞检测器或碰撞冲击力传感器26的安全气囊传感器的碰撞冲击力信号判断是否检测到碰撞。如果判断结果为否定，则处理转入S111。如果判断结果为肯定，则处理转入S102。这样在此动力分配控制处理中，当基于来自安全气囊传感器检测到车辆的碰撞时，开始控制再生制动和摩擦制动之间的制动力分配的操作。
除安全气囊传感器之外其它装置也可以用作碰撞检测器26。
碰撞检测器26的一个这种替换装置是以下装置，该装置使用包括在车辆运动控制系统或牵引控制系统中的加速度传感器检测车辆的碰撞。车辆运动控制系统是这样的系统，该系统用于在通过单独控制施加到每一车轮上的制动力来制动车辆以产生偏转力矩的同时躲避障碍物。牵引控制系统是这样的系统，该系统用于在出现驱动滑移时通过控制驱动/制动力来抑制驱动滑移。
另一替换装置是这样的装置，该装置使用作为碰撞检测器26的碰撞传感器检测车辆的碰撞。碰撞传感器可以是基于施加到车辆的纵向力的变化检测碰撞的传感器或基于静电电容的变化检测碰撞的传感器。
在S101中检测到碰撞之后，在S102中，判断碰撞方向是否可检测。如果判断结果为肯定，即碰撞方向是可检测的，则处理转入设定电力切断阈值的S103。通过参考示出碰撞方向和电力切断阈值之间关系的表格来设定作为碰撞冲击力值的阈值的电力切断阈值。如下详细所述，电力切断阈值用于基于碰撞冲击力值判断是否有必要改变再生制动和摩擦制动之间的制动力分配以及是否有必要在发生碰撞时立即切断高压电路。
在根据第一实施例的制动力分配控制处理中，根据碰撞方向将碰撞冲击力值的电力切断阈值设为不同值。更具体来说，在示出碰撞方向和电力切断阈值之间关系的表格中，当碰撞方向是布置高压元件、蓄电部件或使用燃料的部件的方向时，碰撞冲击力值的电力切断阈值设为较小值。
相反，如果在S102确定碰撞方向是不可检测的，则处理转入S104，在S104，考虑到碰撞方向可能是布置高压元件、蓄电部件或使用燃料的部件的方向的可能性，将电力切断阈值设为最小值。
不管在S103还是S104中设定电力切断阈值，处理都会转入S105。在S105中，判断碰撞冲击力值是否大于电力切断阈值。如果判断结果为肯定，则处理转入S107。否则，处理转入S106。
在根据第一实施例的制动力分配控制处理中，当检测到车辆的碰撞时，基于冲击力水平确定再生制动和摩擦制动之间的制动力分配。
在S105中确定碰撞冲击力值小于或等于电力切断阈值之后，在S106中，判断车速是否等于零。如果车速等于零，则处理转入S107。如果车速不等于零，则处理转入S108。
如上所述，如果在S105中碰撞冲击力值大于电力切断阈值，或者如果根据S105和S106的判断结果，碰撞冲击力值小于或等于电力切断阈值而车速为零，则处理转入S107。在S107中，立即改变再生制动和摩擦制动之间的制动力分配。然后，处理转入S110。
这样，在根据第一实施例的制动力分配控制处理中，如果确定碰撞冲击力值大于电力切断阈值，则立即改变再生制动和摩擦制动之间的制动力分配。
另外，如果碰撞冲击力值小于或等于电力切断阈值而车辆停止，则同样也立即改变再生制动和摩擦制动之间的制动力分配。
与之对比，在S106中确定车速大于零之后，在S108中以变化率极限值范围内的变化率改变制动力分配。然后，处理转入S109。
这样，在根据第一实施例的制动力分配控制处理中，如果碰撞冲击力值小于电力切断阈值，则以车辆运动不会突然变化的变化率改变再生制动和摩擦制动之间的制动力分配。
在S108中，开始以变化率极限值范围内的变化率改变制动力分配的操作之后，在S109中，判断是否完成此操作。如果判断结果表明完成了改变制动力分配的操作，则处理转入S110。反之，如果判断结果是未完成该操作，则处理结束。
在S107中立即改变制动力分配或在S109中完成改变制动力分配的操作之后，在S110中切断设定在高压电路3b中的高压继电器，并且处理结束。
在S101中未检测到碰撞之后，在S111中，基于是否启动用作碰撞预测器的防滑制动系统，判断是否可以预测碰撞。如果在S111中不可预测碰撞，则处理结束。如果在S111中可以预测碰撞，则处理转入S112。这样，在根据第一实施例的制动力分配控制处理中，当启动防滑制动系统(碰撞预测器)时，也可以开始控制再生制动和摩擦制动之间的制动力分配操作，因此可以预测车辆的碰撞。
除防滑制动系统之外，其它装置也可以用作碰撞预测器。
例如，这样的装置也可以用作碰撞预测器，当启动智能制动助力器时，该装置预测车辆的碰撞。智能制动助力器包括用于检测距前方行驶车辆的距离的传感器，并发出用于提示驾驶员执行紧急操作的警报。如果无法通过紧急操作避免碰撞，则系统自动进行制动。当启动智能制动助力器时，可以估计与前方车辆碰撞的时间。
另一种替换装置是这样的装置，当通过监测车辆的行驶环境的行驶环境监测器确定障碍物正在靠近车辆时，该装置预测车辆的碰撞。该行驶环境监测器可以是例如激光雷达或照相机。当使用行驶环境监测器时，可以估计与障碍物碰撞的时间。
在S111中预测出碰撞之后，在S112中判断是否可以估计碰撞时间。如果可以估计碰撞时间，则处理转入S113。如果在S112中的判断结果为否定，即无法估计碰撞时间，则处理转入S114。在仅有防滑制动系统设置为碰撞预测器的情况下，在S112中的判断结果为否定。
在根据第一实施例的制动力分配控制处理中，当预测出车辆的碰撞时，基于冲击力水平确定用于改变再生制动和摩擦制动之间的制动力分配的方法。
在S112中确定可以估计碰撞时间之后，在S113中基于碰撞时间确定制动力分配的变化率。
更具体来说，如果例如响应可以估计碰撞时间的智能制动助力器的启动而改变再生制动和摩擦制动之间的制动力，则基于所估计的碰撞时间确定制动力分配的变化率。
另外，如果响应利用可以估计碰撞时间的行驶环境监视器对于靠近车辆的障碍物的检测而改变再生制动和摩擦制动之间的制动力，则基于所估计的与障碍物的碰撞时间确定制动力分配的变化率。
在S112中确定无法估计碰撞时间之后，在S114中根据基于车辆运动的极限值确定制动力分配的变化率。
更具体来说，当响应防滑制动系统的启动而改变再生制动和摩擦制动之间的制动力时，以车辆不会突然变化的变化率改变再生制动和摩擦制动之间的制动力分配。
在S113或S114中确定制动力分配的变化率之后，处理转入S115。在步骤115中，以所确定的变化率改变制动力分配，使得减小再生制动的制动力而增大摩擦制动的制动力，而后处理结束。
在S107、S108或S115中执行的改变制动力分配的操作中，通过限制由电动发电机MG施加的再生制动的制动力在总制动力中的比例，来减小由电动发电机MG施加的再生制动的制动力。剩余比例分配给摩擦制动，使得增大摩擦制动的制动力。
通过下列方法中的一种改变由电动发电机MG施加的再生制动的制动力在总制动力中的比例。
首先是阶梯式减小由电动发电机MG施加的再生制动的制动力在总制动力中的比例的方法。
另一种可行方法是以斜坡方式(ramp manner)减小由电动发电机MG施加的再生制动的制动力在总制动力中的比例的方法。
在根据第一实施例的制动力分配控制处理中，在下列控制法则下改变再生制动和摩擦制动之间的分配a.利用由电动发电机MG施加的再生制动和摩擦制动的响应速度限制制动力分配的变化率。
b.限制制动力分配的变化率以便在希望时间内完成改变制动力分配的操作。
c.将由电动发电机MG施加的再生制动和摩擦制动之间的制动力分配改变为这样的分配即使切断电动发电机MG的高压继电器，也不会出现故障。
d.在电动发电机MG施加的再生制动的制动力在总制动力中的比例变为小于或等于某一阈值之后，第二离合器CL2分离。
e.当第二离合器CL2重新接合时，从离合器输入轴和离合器输出轴彼此不直接连接的状态(例如液力变矩器的开锁(unlock-up)状态、离合器/制动单元的摩擦元件的滑动状态)开始再次接合。
f.当车辆碰撞时，根据车辆的状态控制高压电路3b。
g.在碰撞之后，当车速不是零时，在完成改变由电动发电机MG施加的再生制动和摩擦制动之间的分配的操作之后，切断高压电路3b。
h.在切断高压电路3b之后，DC/DC转换器3c持续工作，直到电动发电机MG的换流器3a的电压减小。
i.在切断高压电路3b之后，如果第二离合器CL2分离，则执行电动发电机MG的电力运转。
j.在切断高压电路3b之后，即使在第二离合器CL2未分离，如果可以增大摩擦制动的制动力，则执行电动发电机MG的电力运转，并使摩擦制动的制动力增大与电力运转扭矩对应的数量。
现在说明根据实施例的制动力分配控制装置的操作。
一般来说，混合动力车辆、电动车辆(EV)、燃料蓄电池车辆(FCV)等包括至少一个蓄电装置和至少一个用于驱动和制动的电动发电机。当车辆响应制动操作而减速或停止时，执行再生协作制动控制，其中减小或消除摩擦制动的制动力，而使由电动发电机施加的再生的制动力增大与摩擦制动的制动力的减小量对应的数量。在这种类型的车辆中，为了在碰撞或倾翻的情况下防止短路，利用继电器电路切断流经高压电流的电路(高压电路)。另一方面，当制动起作用并且执行再生协作制动控制时，再生制动的制动力在所需制动力中的比例增大到最大值，并且剩余比例分配给摩擦制动，以减少燃料消耗。
在公知结构中，即使当发生车辆碰撞并且突然进行制动时，也执行再生协作制动控制，其中再生制动的制动力在所需制动力中的比例设为最大值。因此，较大电流施加到高压电路上。在这种情况下，当切断正向其施加较大电流的高压电路时，会出现下列问题。
第一，当切断高压电路时，由于无法由电动发电机执行再生制动控制，所以制动距离增加。
第二，如果在电动发电机正在运转的同时切断高压电路，则由电动发电机产生的扭矩突然变化，这会引起制动力的变化。
第三，如果在电流流过的同时使用继电器切断高压电路，则该继电器会由于熔接而损坏。另外，存在这样的风险，即由于继电器的熔接而无法切断高压电路。
相比之下，在此所述的制动力分配控制装置和方法可以防止制动距离的增大和由电动发电机产生的扭矩的突变，并且可以使用车辆碰撞时不会由于熔接而损坏的继电器切断高压电路。
即使可以预测或检测碰撞，如果在执行正常制动再生协作制动控制的同时切断高压电路，则会出现上述问题。根据此事实，当车辆碰撞时，制动力分配控制装置执行制动力分配控制处理，其中减小由电动发电机MG施加的再生制动的制动力，而增大摩擦制动的制动力。
因此，即使当车辆碰撞并且切断高压电路3b时，总制动力的减少量也会与对应于减小的再生制动力的数量相等。因此，可以减少对制动力控制的影响，并且可以防止制动距离增大。
另外，即使当车辆碰撞并且切断高压电路3b时，由电动发电机MG产生的制动扭矩从减小的制动扭矩变到零的变化较小，或者如果再生制动的制动力已经减小为零，则该扭矩变化为零。这样，防止了由电动发电机MG产生的制动扭矩的突变，从而防止制动力变化。
另外，由于当车辆碰撞时，再生制动的制动力减小而摩擦制动的制动力增大，所以可以使流经高压电路3b的电流减小与再生制动的制动力的减小量对应的数量。因此，即使当车辆碰撞并且切断高压电路3b时，也可以防止继电器由于熔接而损坏。因此，可以消除由于继电器的熔接而无法切断高压电路3b的风险。
因此，当车辆碰撞时，可以防止制动距离的增大和由电动发电机产生的扭矩的突变。此外，可以通过不会由于熔接而损坏的继电器切断高压电路。
下面说明仅仅可以执行碰撞检测时执行的制动力分配控制操作、可以执行碰撞检测和预测时执行的制动力分配控制操作和根据第一实施例的制动力分配控制操作的作用。
首先说明仅仅可以执行碰撞检测时执行的制动力分配控制操作。参照图9所示的流程图，当检测到碰撞并且碰撞冲击力值大于电力切断阈值时，处理依次转入S101、S102、S103(或S104)、S105、S107和S110，然后结束。更具体来说，如果碰撞冲击力值大于在S103或S104中设定的电力切断阈值，则处理转入S107，在S107中，在不考虑变化率极限值的情况下，立即改变制动力分配，使得再生制动的制动力减小而摩擦制动的制动力增大。然后，在S110中切断高压电路3b的高压继电器。
当碰撞冲击力值小于或等于电力切断阈值并且车速不为零时，处理依次转入S101、S102、S103(或S104)、S105、S106、S108和S109，然后结束。重复这些步骤，直到在S109中确定完成改变制动力分配的操作。然后，处理从S109转入S110，然后结束。更具体来说，如果碰撞冲击力值小于或等于在S103或S104中设定的电力切断阈值，并且在S106中确定车速不为零，则处理转入S108，在S108中以变化率极限值范围内的变化率改变制动力分配，使得再生制动的制动力减小而摩擦制动的制动力增大。然后，如果在S109中确定完成改变制动力分配的操作，则处理转入S110，在S110中切断高压电路3b的高压继电器。
当碰撞冲击力值小于或等于电力切断阈值并且车速为零时，处理依次转入S101、S102、S103(或S104)、S105、S106、S107和S110，然后结束。更具体来说，如果碰撞冲击力值小于或等于在S103或S104中设定的电力切断阈值，并且车速为零，则处理转入S107，在S107中，在不考虑变化率极限值的情况下，立即改变制动力分配，使得再生制动的制动力减小而摩擦制动的制动力增大。然后，在S110中切断高压电路3b的高压继电器。
接下来，说明可以执行碰撞检测和预测时执行的制动力分配控制操作。参照图9所示的流程图，当预测出碰撞时，处理依次转入S101、S111、S112、S113(S114)和S115，然后结束。更具体来说，如果在S112中可以估计碰撞时间，则处理转入S113，在S113中基于碰撞时间确定制动力分配的变化率。然后，处理转入S115，在这里以所确定的变化率改变制动力分配。如果在S112中碰撞时间不可预测，则处理转入S114，在S114中根据基于车辆运动的极限值确定制动力分配的变化率。然后，处理转入S115，在S115中以所确定的变化率改变制动力分配。
当检测到碰撞时，如上所述执行S101至S110。
存在这样的可能性，即无法估计碰撞时间以及无法在检测到碰撞之前完成改变制动力分配的操作。在这种情况下，当检测到碰撞时，处理等待，直到在S109中确定完成改变制动力分配的操作，然后处理转入S110。在S110中切断高压电路3b的高压继电器。或者，如果在S106中确定车速为零，则处理转入S107，然后到S110，在S110中切断高压电路3b的高压继电器。
如果可以估计碰撞时间，并且在检测到碰撞的时间之前完成改变制动力分配的操作，则在图9所示的流程图中，处理依次转入S101、S102、S103(或S104)、S105、S106、S108、S109和S110。因此，即使车速大于零，也可以立即切断高压电路3b的高压继电器。
图10是示出车速、碰撞预测标志、再生制动、机械制动和高压电路的特性的时间图。图10的时间图示出了这样的实例即，当可以估计碰撞时间并且在碰撞之前完成改变制动力分配的操作时，由包括在此所述的制动力分配控制装置的混合动力车辆获得的碰撞图的实例。下面参照图10所示的时间图说明制动力分配控制操作的作用。
当驾驶员在时刻t0进行制动(制动为ON)时，再生制动力以快速响应增大，而机械制动力(即摩擦制动力)在从时刻t0经过较短时间之后逐渐增大。
然后，当在时刻t1预测出碰撞时，由于可以估计碰撞时间，所以可以确定再生制动的制动力的减小变化率和机械制动的制动力的增大变化率，以便可以在时刻t2之前完成改变制动力分配的操作。通过从所估计的碰撞时间减去设定时间t来获得时刻t2。因此，在预测出碰撞的时刻t1和时刻t2之间的期间，再生制动的制动力以所确定的减小变化率逐渐减小，而机械制动的制动力增大与再生制动的制动力的减小量对应的数量。
然后，当在时刻t3检测到与障碍物碰撞时，由于在时刻t2之前完成了改变制动力分配的操作，所以立即将高压电路3b的状态从ON改变为OFF。
如果未在检测到碰撞的时刻之前完成改变制动力分配的操作，则在车速减小为零的时刻t4切断高压电路3b的高压继电器。
接下来说明由根据第一实施例的包括在混合动力车辆中的制动力分配控制装置所获得的优点。
第一，用于在车辆碰撞时控制制动力分配的制动力分配控制装置和方法用于以下车辆中，该车辆包括至少一个蓄电装置和至少一个用于驱动和制动的电动发电机MG。当车辆响应制动操作而减速或停止时，执行再生协作制动控制，其中减小或消除摩擦制动的制动力，而使由电动发电机MG施加的再生制动的制动力增大与摩擦制动的制动力的减小量对应的数量。当车辆碰撞时，制动力分配控制装置减小由电动发电机MG施加的再生制动的制动力，而增大摩擦制动的制动力。因此，当车辆碰撞时，可以防止制动距离的增大和由电动发电机MG产生的扭矩的突变。此外，可以使用不会由于熔接而损坏的继电器切断高压电路3b。
第二，当碰撞检测器检测到车辆的碰撞时(例如见S101)，制动力分配控制装置和方法开始控制再生制动和摩擦制动之间的制动力分配。因此，当检测到车辆碰撞时，可以防止制动距离的增大和由电动发电机MG产生的扭矩的突变，并且可以使用不会由于熔接而损坏的继电器切断高压电路3b。
第三，碰撞检测器用例如安全气囊传感器检测车辆的碰撞(例如见S101)，从而开始控制再生制动和摩擦制动之间的制动力分配的操作。由于使用最初安装在车辆中的安全气囊传感器，所以除以上第二条提到的优点之外，还可以在不增加成本的情况下提供碰撞检测器。
第四，碰撞检测器用例如包括在车辆运动控制系统或牵引控制系统中的加速度传感器检测车辆的碰撞(例如见S101)，从而开始控制再生制动和摩擦制动之间的制动力分配的操作。由于使用最初安装在车辆中的加速度传感器，所以除以上第二条提到的优点之外，还可以在不增加成本的情况下提供碰撞检测器。
第五，碰撞检测器用例如碰撞传感器检测车辆的碰撞(例如见S101)，从而开始控制再生制动和摩擦制动之间的制动力分配的操作。因此，除在以上第二条中提到的优点之外，还可以根据碰撞传感器的灵敏度和方位设定改变制动力分配的条件。
第六，当检测到车辆的碰撞时，制动力分配控制装置和方法基于冲击力水平确定再生制动和摩擦制动之间的制动力分配。如果碰撞的冲击力水平较高并且车辆受到严重损伤，则快速改变制动力分配。快速切断高压电路3b，以防止车辆火灾和触电。如果碰撞的冲击力水平较低并且车辆未受到严重损伤，则以车辆运动不会突然变化的变化率改变制动力分配。因此，不会出现驱动/制动力的冲击，并且可以防止车辆运动变得不稳定。
第七，如果碰撞冲击力值大于电力切断阈值，则制动力分配控制装置和方法立即改变再生制动和摩擦制动之间的制动力分配(例如见S107)。因此，快速建立了可以切断高压电路3b的状态。另外，即使在碰撞之后立即切断高压电路3b时，也可以通过摩擦制动停止车辆。
第八，如果碰撞冲击力值小于或等于电力切断阈值，则制动力分配控制装置和方法以车辆运动不会突然变化的变化率改变再生制动和摩擦制动之间的制动力分配(例如见S108)。因此，不会出现由于电动机扭矩的突变而产生的驱动/制动力的冲击，并且可以防止车辆运动变得不稳定。
第九，即使碰撞冲击力值小于或等于电力切断阈值，如果车辆停止，则制动力分配控制装置和方法立即改变再生制动和摩擦制动之间的制动力分配(S106→S107)。当车辆停止时，即使制动力分配突然变化，车辆运动也不会变得不稳定。因此，在这种情况下，通过立即改变制动力分配，快速建立了可以切断高压电路3b的状态。另外，当车辆在碰撞之后停止时，存在这种可能性，即为了车辆的检查或维修，有人会触碰高压元件。因此，快速建立可以切断高压电路3b的状态，使得可以快速切断高压电路3b以防止触电。因此，可以获得以上第七和第八条中提到的优点。
第十，制动力分配控制装置和方法根据碰撞方向，将碰撞冲击力值的电力切断阈值设为不同值(例如见S103)。因此，可以最佳、安全地获得以上第七到第九条中提到的优点。
第十一，当碰撞方向是布置高压元件、蓄电部件或使用燃料的部件的方向时，制动力分配控制装置和方法将碰撞冲击力值的电力切断阈值设为较小值(例如见S103)。因此，当沿布置高压元件、蓄电部件或使用燃料的部件的方向施加冲击力时，制动力分配突然变化。在其它情况下，在控制制动力分配的操作中优先考虑制动性能。因此，可以最佳、安全地获得以上第七到第九条中提到的优点。
第十二，当由碰撞预测器预测出车辆的碰撞时，制动力分配控制装置和方法开始控制再生制动和摩擦制动之间的制动力分配的操作(例如见S111)。因此，当预测出碰撞时，可以在车辆实际碰撞之前控制制动力分配，以便可以防止制动距离的增大和由电动发电机MG产生的扭矩的突变。此外，可以使用不会由于熔接而损坏的继电器切断高压电路3b。
第十三，当启动智能制动助力器时，碰撞预测器预测车辆的碰撞(例如见S111)。因此，开始控制再生制动和摩擦制动之间的制动力分配的操作。由于使用来自最初安装在车辆中的智能制动辅助系统的信息，所以除以上第十二条中提到的优点之外，还可以在不增加成本的情况下提供碰撞预测器。
第十四，当启动防滑制动系统时，碰撞预测器预测车辆的碰撞(例如见S111)。因此，开始控制再生制动和摩擦制动之间的制动力分配的操作。由于使用来自最初安装在车辆中的防滑制动系统的信息，所以除以上第十二条中提到的优点之外，还可以在不增加成本的情况下提供碰撞预测器。
第十五，当监测车辆的行驶环境的行驶环境监测器确定障碍物正在靠近车辆时，碰撞预测器预测车辆的碰撞(例如见S111)。因此，开始控制再生制动和摩擦制动之间的制动力分配的操作。因此，除在以上第十二条中说明的优点之外，还可以根据检测碰撞可能性的传感器和方法设定改变制动力分配的条件。
第十六，当预测出车辆的碰撞时，制动力分配控制装置和方法基于所估计的碰撞状态确定再生制动和摩擦制动之间的制动力分配。当所估计的碰撞时间较长时，优先考虑车辆运动，而较缓慢地改变制动力分配。因此，可以安全地改变制动力分配。当所估计的碰撞时间较短时，改变制动力分配，使得可以在碰撞之前完成改变制动力分配的操作。因此，可以在碰撞之前完成改变制动力分配的操作。
第十七，当制动力分配控制装置和方法响应智能制动助力器的启动而开始改变再生制动和摩擦制动之间的制动力分配时，基于所估计的碰撞时间确定制动力分配的变化率(S112→S113)。由于可以估计与前方车辆碰撞的时间，所以可以在车辆与前方车辆碰撞之前完成改变制动力分配的操作。
第十八，当制动力分配控制装置和方法响应防滑制动系统的启动而开始改变再生制动和摩擦制动之间的制动力分配时，以车辆运动不会突然变化的范围内的变化率改变再生制动和摩擦制动之间的制动力分配(S112→S114)。因此，尽管无法估计碰撞时间，但是可以在不会突然改变车辆运动的情况下开始改变制动力分配的操作。
第十九，当制动力分配控制装置和方法响应利用行驶环境监测器对于靠近车辆的障碍物的检测而开始改变再生制动和摩擦制动之间的制动力分配时，基于所估计的与障碍物碰撞的时间确定再生制动和摩擦制动之间的制动力分配的变化率(S112→S113)。由于可以估计与障碍物碰撞的时间，所以可以在车辆与障碍物碰撞之前完成改变制动力分配的操作。
第二十，制动力分配控制装置和方法通过限制由电动发电机MG施加的再生制动的制动力和摩擦制动的制动力在总制动力中的比例来改变制动力分配。因此，可以通过调整改变再生制动和摩擦制动的制动力的方式来控制再生制动和摩擦制动之间的制动力分配的变化率。
第二十一，制动力分配控制装置和方法通过限制由电动发电机MG施加的再生制动的制动力在总制动力中的比例并将剩余比例分配给摩擦制动来改变制动力分配。因此，可以基于限制再生制动的制动力在总制动力中的比例的方式控制再生制动和摩擦制动之间的制动力分配的变化率。
第二十二，制动力分配控制装置和方法通过阶梯式减小由电动发电机MG施加的再生制动的制动力在总制动力中的比例来改变制动力分配。因此，可以防止制动力分配突然变化。
第二十三，制动力分配控制装置和方法通过以斜坡方式减小由电动发电机MG施加的再生制动的制动力在总制动力中的比例来改变制动力分配。因此，可以防止制动力分配突然变化。
第二十四，制动力分配控制装置和方法基于由电动发电机MG施加的再生制动和摩擦制动的响应速度限制制动力分配的变化率。因此，当改变再生制动和摩擦制动之间的制动力分配时，可以防止总制动力由于响应延迟而变化。
第二十五，制动力分配控制装置和方法限制制动力分配的变化率，使得在希望时间内完成改变制动力分配的操作。因此，可以在希望时间内完成再生制动和摩擦制动之间的制动力分配。另外，可以防止制动力分配以过高的变化率变化，因此可以防止车辆运动突然变化。
第二十六，制动力分配控制装置和方法将由电动发电机MG施加的再生制动和摩擦制动之间的制动力分配改变为这样的分配即使切断电动发电机MG的高压继电器，也不会出现故障。因此，在改变再生制动和摩擦制动之间的制动力分配之后，当切断高压继电器时，可以防止故障。
第二十七，上述车辆是具有混合动力驱动系统的混合动力车辆，该混合动力驱动系统包括置于发动机E和电动发电机MG之间的第一离合器CL1和置于电动发电机MG和驱动轮RR和RL之间的第二离合器CL2。当由电动发电机MG施加的再生制动的制动力在总制动力中的比例变为小于或等于某一阈值时，制动力分配控制装置和方法使第二离合器CL2分离。因此，即使当切断高压继电器时，也可以防止车辆运动受到电动机扭矩的突变的影响，并且可以减小第二离合器CL2分离时出现的扭矩变化。
第二十八，当第二离合器CL2重新接合时，制动力分配控制装置和方法从离合器输入轴和离合器输出轴彼此不直接连接的状态开始第二离合器CL2的再次接合。因此，在再次接合时，可以减小驱动力的冲击。
第二十九，当车辆碰撞时，制动力分配控制装置和方法根据车辆的状态控制高压电路3b。因此，当存在短路的可能性时，可以可靠地切断高压电路3b。当不存在短路的可能性时，不切断高压电路，而优先考虑车辆系统的运转。
第三十，在车辆碰撞之后，如果车速大于零，则在完成改变由电动发电机MG施加的再生制动和摩擦制动之间的制动力分配的操作之后，制动力分配控制装置和方法切断高压电路3b。因此，可以防止在切断高压电路3b时车辆运动突然变化。
第三十一，在切断高压电路3b之后，制动力分配控制装置和方法持续使DC/DC转换器3c工作，直到电动发电机MG的换流器3a的电压减小。因此，在切断高压电路3b之后，可以保证安全性。
第三十二，在切断高压电路3b之后，如果第二离合器CL2分离，则制动力分配控制装置和方法允许电动发电机MG的电力运转。因此，可以消耗电动发电机MG和换流器3a的剩余电压。另外，由于在第二离合器CL2分离之后执行电动发电机MG的电力运转，所以防止所产生的扭矩影响驱动力。
第三十三，在切断高压电路3b之后，即使第二离合器CL2未分离，如果可以增加摩擦制动的制动力，则制动力分配控制装置和方法允许电动发电机MG的电力运转，并使摩擦制动的制动力增大与电力运转扭矩对应的数量。因此，可以消耗电动发电机MG和换流器3a的剩余电压，并且可以通过摩擦制动消除由电动发电机MG产生的电力运转扭矩。
尽管以上已经说明了根据实施例的用于在车辆碰撞时控制制动力分配的制动力分配控制装置和方法，但是本发明不局限于这些实施例。各种修改和设计变化都是可行的。
例如，尽管本发明适用于根据所述实施例的后轮驱动混合动力车辆，但是本发明也可以适用于前轮驱动混合动力车辆和四轮驱动混合动力车辆。另外，尽管将安装在自动变速器中的离合器说明为第二离合器，但是另外设置在电动发电机和变速器之间的离合器也可以用作第二离合器。或者，如图11所示，第二离合器CL2也可以另外设置在变速器AT和驱动轮RR、RL之间。
另外，也可以使用带式或滚轮弧盘式无级变速器代替自动变速器AT。
尽管制动力控制装置和方法在此适用于混合动力车辆，但是本发明也可以适用于电动车辆或燃料蓄电池车辆。本发明可以使用于任何类型的车辆，该车辆包括至少一个蓄电装置和至少一个用于驱动和制动的电动发电机，并且当该车辆响应制动操作而减速或停止时，该车辆执行再生协作制动控制。在再生协作制动控制中，减小或消除摩擦制动的制动力，而使由电动发电机施加的再生制动的制动力增大与摩擦制动的制动力的减小量对应的数量。
此外，说明上述实施例是为了使本发明容易理解而不是限制本发明。相反，本发明旨在涵盖包括在所附权利要求书所限定的保护范围内的各种变型和等同结构。本发明的保护范围与最宽泛的解释一致，以便包含法律所允许的所有变型和等效结构。
本申请要求2006年3月29日提交的日本专利申请No.2006-090027的优先权，该申请在此通过引用的方式并入本文。
权利要求
1.一种用于车辆的制动力控制装置，包括蓄电池；电动发电机，其利用再生制动力执行再生制动，并利用所再生的电力给所述蓄电池充电；摩擦制动装置，其利用摩擦制动力执行摩擦制动；碰撞检测/预测装置，其可用于检测或预测与障碍物的碰撞；以及控制器，其构造为设定制动力分配，以使所述再生制动力和所述摩擦制动力的总和与根据操作者的制动动作所需的制动力相等；并且当所述碰撞检测/预测装置检测到或预测出所述碰撞时，通过减小所述再生制动力而增大所述摩擦制动力来改变制动力分配。
2.根据权利要求1所述的制动力控制装置，其中，所述碰撞检测/预测装置是碰撞检测器，其通过施加在所述车辆上的冲击力的大小检测碰撞；并且所述控制器还构造为当所述碰撞检测器检测到碰撞时，开始改变制动力分配。
3.根据权利要求2所述的制动力控制装置，其中，所述碰撞检测器是安全气囊传感器，其检测所述车辆的加速度，以启动安全气囊。
4.根据权利要求2所述的制动力控制装置，其中，所述碰撞检测器是布置在所述车辆上的冲击力传感器。
5.根据权利要求2所述的制动力控制装置，其中，所述碰撞检测器是车辆动力学控制系统或牵引控制系统的加速度传感器。
6.根据权利要求2所述的制动力控制装置，其中，所述控制器还构造为当所述碰撞检测器检测到碰撞时，基于冲击力的大小控制用于改变制动力分配的改变速度。
7.根据权利要求6所述的制动力控制装置，其中，所述控制器构造为当冲击力的大小大于电力切断阈值时，立即改变制动力分配，并且当冲击力的大小小于或等于电力切断阈值时，以可避免车辆动态行为突变的速度改变制动力分配；以及将所述电力切断阈值设为某一值，其中，当冲击力的大小大于所述某一值时，切断所述电动发电机和所述蓄电池之间的电力供应。
8.根据权利要求7所述的制动力控制装置，其中，所述控制器还构造为当所述碰撞检测/预测装置检测到或预测出碰撞时，判断所述车辆是否停止；以及即使当冲击力的大小小于或等于所述电力切断阈值时，如果所述车辆停止，则立即改变制动力分配。
9.根据权利要求7所述的制动力控制装置，其中，所述电力切断阈值是根据碰撞方向而设定的。
10.根据权利要求9所述的制动力控制装置，其中，如果碰撞来自布置有高压元件、高压蓄电池和燃料供给部件中至少之一的方向，则所述电力切断阈值设为较小。
11.根据权利要求1所述的制动力控制装置，其中，所述碰撞检测/预测装置是预测碰撞的碰撞预测器；并且所述控制器还构造为当所述碰撞预测器预测碰撞时，开始改变制动力分配。
12.根据权利要求11所述的制动力控制装置，其中，当智能制动辅助系统工作时，所述碰撞预测器可用于预测碰撞。
13.根据权利要求11所述的制动力控制装置，其中，当防滑制动系统工作时，所述碰撞预测器可用于预测碰撞。
14.根据权利要求11所述的制动力控制装置，其中，所述碰撞预测器包括行驶环境监测器，所述行驶环境监测器构造为监测所述车辆周围的行驶环境；并且当所述行驶环境监测器检测到靠近障碍物时，所述碰撞预测器预测出所述碰撞。
15.根据权利要求11所述的制动力控制装置，其中，所述控制器还构造为当所述碰撞预测器预测出所述碰撞时，基于所预测的碰撞状况控制改变制动力分配的速度。
16.根据权利要求15所述的制动力控制装置，其中当智能制动辅助系统工作时，所述碰撞预测器预测所述碰撞；并且所述控制器构造为基于由所述智能制动辅助系统预测出的所述车辆与所述障碍物碰撞所需的临界时间，确定改变制动力分配的速度。
17.根据权利要求15所述的制动力控制装置，其中，当防滑制动系统工作时，所述碰撞预测器预测所述碰撞；并且所述控制器构造为以可避免车辆动态行为突变的速度比改变制动力分配。
18.根据权利要求15所述的制动力控制装置，其中，所述碰撞预测器包括行驶环境监测器，所述行驶环境监测器构造为监测所述车辆周围的行驶环境；当所述行驶环境监测器检测到靠近所述障碍物时，所述碰撞预测器预测所述碰撞；并且所述控制器构造为基于由所述行驶环境监测器预测出的所述车辆与所述障碍物碰撞所需的临界时间，确定改变制动力分配的速度。
19.根据权利要求1所述的制动力控制装置，其中，所述控制器构造为限制由所述电动发电机施加的所述再生制动力的制动力分配比；以及将与所需制动力和所述再生制动力之间的差值相当的制动力分配给所述摩擦制动力。
20.根据权利要求19所述的制动力控制装置，其中，所述控制器构造为通过以分阶段方式加强对于所述再生制动力的制动力分配的限制程度，来减小所述再生制动力。
21.根据权利要求19所述的制动力控制装置，其中，所述控制器构造为通过以斜坡方式加强对于所述再生制动力的制动力分配的限制程度，来减小所述再生制动力。
22.根据权利要求19所述的制动力控制装置，其中，所述控制器还构造为利用由所述电动发电机施加的所述再生制动力的响应速度和由所述摩擦制动装置施加的摩擦制动力的响应速度限制改变制动力分配的速度。
23.根据权利要求22所述的制动力控制装置，其中，所述控制器还构造为限制改变制动力分配的速度，使得可以在所需时间内完成制动力分配的改变。
24.根据权利要求1所述的制动力控制装置，还包括高压继电器，其布置在所述电动发电机和所述蓄电池之间，其中，所述控制器还构造为将由所述电动发电机施加的所述再生制动力的制动力分配比设为小于制动力阈值量；并且所述制动力阈值量是与再生电流对应的量，当通过关闭所述高压继电器以切断所述电动发电机和所述蓄电池之间的电力供应时，所述再生电流不会引起故障。
25.根据权利要求24所述的制动力控制装置，其中，所述车辆是混合动力车辆，所述混合动力车辆还包括发动机；第一离合器，其布置在所述发动机和所述电动发电机之间；以及第二离合器，其布置在所述电动发电机和至少一个驱动轮之间，其中，所述控制器还构造为当所述再生制动力的制动力分配比变为小于或等于所述制动力阈值量时，使所述第二离合器分离。
26.根据权利要求25所述的制动力控制装置，其中，所述控制器还构造为当在分离之后重新接合所述第二离合器时，以滑动接合方式重新接合所述第二离合器。
27.根据权利要求1所述的制动力控制装置，其中，所述控制器还构造为当所述碰撞检测/预测装置检测到或预测出所述碰撞时，基于所述车辆的状况控制所述电动发电机和所述蓄电池之间的电力供应。
28.根据权利要求27所述的制动力控制装置，还包括高压继电器，其布置在所述电动发电机和所述蓄电池之间，其中，所述控制器构造为当所述碰撞检测/预测装置检测到或预测出所述碰撞时，判断所述车辆是否停止；以及如果所述车辆未停止，则在完成制动力分配的改变之后，通过关闭所述高压继电器以切断所述电动发电机和所述蓄电池之间的电力供应。
29.根据权利要求28所述的制动力控制装置，还包括换流器，其布置在所述蓄电池和所述高压继电器之间；以及DC-DC转换器，其布置在所述蓄电池和低压蓄电池之间，其中，所述控制器还构造为在切断所述电动发电机和所述蓄电池之间的电力供应之后，使所述DC-DC转换器保持工作，直到所述换流器的电压降低。
30.根据权利要求28所述的制动力控制装置，其中，所述车辆是混合动力车辆，所述混合动力车辆还包括发动机；第一离合器，其布置在所述发动机和所述电动发电机之间；以及第二离合器，其布置在所述电动发电机和至少一个驱动轮之间，其中，所述控制器还构造为在切断所述电动发电机和所述蓄电池之间的电力供应之后，判断所述第二离合器是否分离；以及如果所述第二离合器分离，则在电力运转模式下运转所述电动发电机。
31.根据权利要求30所述的制动力控制装置，其中，所述控制器还构造为在切断所述电动发电机和所述蓄电池之间的电力供应之后，判断所述摩擦制动装置是否具有增加所述摩擦制动力的余量；即使当所述第二离合器未分离时，如果所述摩擦制动装置具有增加所述摩擦制动力的余量，则在电力运转模式下运转所述电动发电机；以及使所述摩擦制动力增加与所述电动发电机的电力运转扭矩对应的数量。
32.一种用于车辆的制动力控制方法，包括设定制动力分配，以使由电动发电机施加的再生制动力和由摩擦制动装置施加的摩擦制动力的总和与根据操作者的制动动作所需的制动力相等；检测或预测与障碍物的碰撞；以及当检测到或预测出所述碰撞时，通过减小所述再生制动力而增大所述摩擦制动力来改变制动力分配。
全文摘要
本发明公开一种用于在车辆碰撞时控制制动力分配的装置和方法。该装置和方法适用于下述车辆，所述车辆包括至少一个蓄电装置和至少一个用于驱动和制动的电动发电机。当车辆响应制动操作而减速或停止时，执行再生协作制动控制，其中减小或消除摩擦制动的制动力，而使由电动发电机施加的再生制动的制动力增加与摩擦制动的制动力的减小量对应的数量。当车辆碰撞时，减小由电动发电机施加的再生制动的制动力，而增大摩擦制动的制动力。
文档编号B60T7/22GK101045433SQ20071008699
公开日2007年10月3日 申请日期2007年3月29日 优先权日2006年3月29日
发明者平田武司 申请人:日产自动车株式会社