车辆用制动装置的制作方法

专利名称：车辆用制动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于对车辆的制动力进行控制的车辆用制动装置。
背景技术：
通常被称为机动车的车的制动装置为了对驾驶员的制动操作力有所帮助而使用 利用了发动机的负压的增力装置。而且，最近提出有取代负压而使用电动机进行增力动作 的制动装置。例如在专利文献1中记载有该技术。在专利文献1中，检测驾驶员所操作的输 入活塞32的状态，控制电动机40，驱动增压活塞31，由此能够进行制动力的辅助。由于具 有作为增力装置的一例的上述结构，因此能够进行以小操作力产生大制动力的增力动作。[现有技术文献]专利文献1 日本特开2008-162482号公报上述车辆用制动装置被要求有在紧急状态下在短距离内使车辆停止的特性，而另 一方面，要求动作稳定和安静，要求与制动控制的响应性和肃静性不同的要求相对应。

发明内容
本发明的目的在于提供一种能够同时兼顾制动控制的响应性和肃静性的车辆用 制动装置。本发明的一个优选方式的特征在于，具备基于制动踏板的操作而移动的输入活 塞；通过电动机而进行移动的辅助活塞；产生基于输入活塞与辅助活塞这两方的制动液的 液压的主缸；以及控制电动机的控制部，控制部基于制动踏板的操作来控制电动机，并基于 车辆的行驶状态来变更电动机相对于制动踏板的操作的控制响应性。发明效果根据本发明，能够提供一种能够同时兼顾制动控制的响应性和肃静性的车辆用制
动装置。


图1是实施例的车辆用制动装置的整体结构的系统框图。图2是增力装置用C/U的车辆用制动装置的控制简要框图。图3是示出车轮速度与不灵敏区量的关系的图。图4是示出踏板行程量与目标控制量的关系的图。图5是示出车轮速度与F/B增益的关系的图。图6是示出车轮速度与滤波器增益的关系的图。图7是现有例中踏板行程产生微小振动时的时间图。图8是实施例中踏板行程产生微小振动时的时间图。图中1车辆用制动装置；
2制动辅助装置；
3主缸；
4a 4d 车轮油紅(wheel cylinder)；
5液压控制单元；
6辅助控制单元；
7控制装置；
10副箱；
11输入杆；
13电动促动器；
14行程传感器；
15复位弹簧；
16可动构件；
21辅助活塞；
22副活塞；
23主液室；
24副液室；
31电动机；
31a转子；
31b定子；
32旋转-直动变换装置；
32a滚珠丝杠螺母；
32b滚珠丝杠轴；
33位置传感器；
50a、50b闸式输出阀(欠一卜OUT弁)；
51a、51b式输入阀(少‘一卜IN 弁)；
52a 52d输入阀(IN弁)|
5如 53d输出阀(OUT弁)
54a、54b 泵；
55电动机；
56主压传感器；
100a FL轮前轮左车轮；
100b FR轮前轮右车轮；
100c RL轮后轮左车轮；
100d RR轮后轮右车轮；
101a 101d盘形转子；
103a、103b 主配管；
201不灵敏区量算出部；
202不灵敏区处理部；
203滤波常数设定部(7 ^义夕'J >夕'定数設定部)
B制动踏板。
具体实施例方式以下，参照图1 图8，对本发明的实施例的车辆用制动装置进行说明。图1是示 出本发明的实施例的车辆用制动装置的结构的系统框图。在车辆用制动装置1中，基于制动踏板B的操作量及车辆的行驶等状态，制动辅助 装置2基于制动踏板B的操作力增加的方向或减少的方向，对主缸3产生的制动液的液压 进行控制，并将所述控制了液压的制动液向液压控制单元5供给。在该实施例中，主缸3产生的制动液的液压传递给液压控制单元5，制动液的液压 进而从液压控制单元5传递给各车轮的车轮油缸4a 4d，通过各车轮的车轮油缸4a 4d， 分别对各车轮的盘形转子101a 101d的旋转产生制动力，从而对车辆产生制动力。制动辅助装置2具有壳体12，该壳体12用于将制动辅助装置2固定在隔壁60上， 该隔壁60为对车身的发动机室与车室之间进行分隔的车身构件，制动辅助装置2的结构部 件被保持在所述壳体12上。对于所述结构部件后续叙述。所述壳体12具有固定壁12a和筒部12b，在所述固定壁12a上，在以所述筒部12b 的中心轴为中心的圆周上以等间隔(在本实施例中以120度间隔)设置有多个(在本实施 例中为三个)固定螺钉42。在图1中简要表示了对发动机室与车室进行分隔的所述隔壁60，所述隔壁60与所 述固定壁12a的图中右侧的面密接，并利用所述固定螺钉42进行紧固，由此将壳体12固定 在所述隔壁上，制动辅助装置2中的位于比所述固定壁12a靠左侧的部分存在于所述隔壁 的发动机室侧，制动辅助装置2的位于比所述固定壁12a靠右侧的部分、即所述筒部12b从 形成在所述隔壁上的孔向车室内突出。在所述壳体12上固定有主缸3，在所述主缸3上保持有用于进一步蓄积制动液的 副箱10。由于所述副箱10配置在所述主缸3与后述的辅助控制单元6之间的空间内，因此 具有使制动辅助装置2的装置整体变得紧凑的效果。所述主缸3在本实施例中为串列型(夕 > 〒△型)，在其内部设置有主液室23和 副液室24。从所述主缸3的主液室23和副液室24输出大致同压的制动液的液压，即，从所 述主液室23和副液室24输出同压的制动液压，由此，能够使用双系统的制动液的液压，从 而提高安全性、可靠性。所述双系统的液压分别传递给液压控制单元5。在所述制动辅助装置2的壳体12的内部设置有输入杆11 ；设置在所述输入杆11 的前端侧的输入活塞11a、辅助活塞21 ；作为电动促动器起作用的电动机(电动机)31 ；将 所述电动机31的旋转运动变换为直线运动的旋转-直动变换机构32。所述输入杆11与设置在车室内的制动踏板B机械式连接，输入杆11基于制动踏 板B的操作而向图1的左侧或右侧移动。在驾驶员踏入制动踏板B时，输入杆11从图1的 右侧向左侧方向移动，即输入杆11从车室侧向发动机室侧的方向移动，在输入杆11的主缸 侧设置的输入活塞11a对主缸3的主液室23的制动液进行加压。由于所述副活塞22以使主液室23与副液室24的液压为同压的方式进行作用，因 此与利用输入活塞11a对主液室23加压相同，副液室24的液压也被同样加压。制动踏板B的操作量由行程传感器14检测，检测值被输入辅助控制单元6，从辅助
6控制单元6向电动机31的定子31b供给交流电，使得产生基于所述操作量的制动力。基于 所述交流电，在作为电动促动器的电动机31的转子31a上产生旋转转矩，所述旋转转矩被 传递给将旋转运动变换为直线运动的旋转_直动变换机构32，将所述电动机31的转子31a 的旋转移动量变换为直线移动量，使辅助活塞21向图的左方移动。相对于主缸3的主液室 23，辅助活塞21与输入活塞11a这两方的活塞作为主活塞起作用，基于所述辅助活塞的移 动量，对制动液加压。若忽略摩擦和用于改善特性的弹簧的作用，则主缸3的副液室24的副活塞22基 本上是能够自由移动的自由活塞。基于主液室23的液压的增加，所述副活塞22向图1的 左侧移动。由于以使主液室23与副液室24的液压大致相等的方式使副活塞22移动，因此 基于作为主活塞起作用的输入活塞11a与辅助活塞21的移动，对主液室23的液压与副液 室24的液压这两方进行加压，从主液室23与副液室24将大致相同压力的制动液压从主配 管103a和主配管103b输出。作为所述制动踏板B的操作量，可以检测制动踏板B的踏压，也可以检测制动踏板 B的踏入量。将制动踏板B的所述操作量作为参数，通过辅助控制单元6对目标制动力进行 运算，从而控制作为电动促动器的电动机31。此外，在本实施例中，通过行程传感器14检测出踏入量作为制动踏板B的操作量， 将检测出的踏入量作为控制参数来对目标制动力进行运算。作为控制参数而使用制动踏板 B的踏入量的理由为，由于制动踏板B的踏入量能够通过检测输入杆11的移动量而得到，因 此与检测制动踏板B的踏压相比，能够高精度且比较简单地进行检测。作为电动机31，可以使用D C电动机、D C无刷电动机、A C电动机等。在所述电 动机中，由于车载用电源为直流电源，因此优选D C电动机或D C无刷电动机。而且在D C 电动机中需要换向器(刷)，在耐久性和可靠性方面、或者控制性和肃静性方面上最优选D C无刷电动机。DC无刷电动机有几种，但在本实施例中，从更小型而且能得到大输出的观点出发， 将D C无刷电动机形成为，在定子上设置有具备三相绕组的定子绕组，在转子上设置有永久 磁铁，利用所述永久磁铁形成有磁极的结构(以下记为永久磁铁电动机)。此外，在永久磁 铁中，虽然最优选钕磁铁，但是也可以使用铁氧体磁铁。所述辅助控制单元6基于控制参数求出目标制动力，并进行辅助活塞21的位置控 制，使得利用主缸产生与目标制动力对应的制动液的液压。具体的控制内容后续叙述，若踏 入制动踏板B，则通过行程传感器14等测量踏入量，例如基于输入活塞11a与辅助活塞21 的相对位置的差，以减少所述相对位置的差的方式驱动电动机31。辅助控制单元6为了通过电动机31进行如上所述的辅助活塞21的位置控制，而 求出电动机31的目标旋转速度和目标旋转量，从辅助控制单元6所内置的倒相电路供给三 相交流电力，以使电动机31的旋转速度成为目标旋转速度。辅助活塞21基于电动机31的旋转运动而向主缸方向移动，从而主缸的制动液的 液压增大。由于制动液的液压成为上述的车轮油缸4a 4d产生的制动力，因此基于辅助 活塞21的移动，制动力增大。如下所述，基于电动机31的目标旋转量或目标旋转角控制辅助活塞21的移动量， 以使实际的移动量成为目标移动量或目标旋转角，基于来自对转子31a的位置进行检测的
7解析器等位置传感器33的信号，辅助控制单元6对电动机31的旋转量即旋转角度进行控 制。在本实施例的情况下，所述辅助控制单元6将制动踏板B的操作量或行驶状态作 为控制参数。如上所述，为了控制电动机31的旋转量，而从用于检测电动机31的转子31a的磁 极位置的位置传感器33检测出转子31a的磁极位置，输出表示磁极位置的信号。所述辅助控制单元6接收上述信号，并基于该信号，算出电动机31的转子31a的 旋转角即旋转量，并基于该旋转角，算出旋转-直动变换机构32的推进量即辅助活塞21的 实际位移量。辅助控制单元6对电动机31进行控制，以使该辅助活塞21的实际位移量接 近辅助活塞21的所述目标移动量即目标位移量。将旋转运动变换为直动运动或者将直动运动变换为旋转运动的旋转_直动机构 32例如可以使用齿条齿轮、进给滚珠丝杠等。由于与辅助活塞21的移动距离的关系，优选 进给滚珠丝杠方式，在本实施例中使用基于进给滚珠丝杠的方式。在本实施例中，电动机31的转子31a形成中空形状，输入活塞11a和辅助活塞21 贯通转子31a的内部的中空部，转子31a的内周面与滚珠丝杠螺母32a的外侧的外周面嵌
1=1 o电动机31的转子31a能够旋转，但是由轴承保持为无法沿输入活塞11a和辅助活 塞21的轴向移动，滚珠丝杠螺母32a也能够旋转，但是也无法沿所述轴向移动。若通过转子31a的旋转而使滚珠丝杠螺母32a向一方侧旋转，则滚珠丝杠轴32b 朝向主缸3沿轴向移动，设置在滚珠丝杠轴32b上的突起将辅助活塞21压向主缸3的方向。由于该推力，将辅助活塞21向主缸3的方向按压，从而使主缸3的主液室23的液 压增加。由于副液室24的液压以成为与主液室23大致相同的方式进行变化，因此在该情 况下，从副液室24输出的液压也增加。辅助活塞21被弹簧压紧在滚珠丝杠轴32b的所述突起上，若滚珠丝杠螺母32a向 另一方侧旋转，则滚珠丝杠轴32b向图1的右侧、即与主缸3相反的方向移动，由于所述突 起向图1的右侧移动，因此由于弹簧力而辅助活塞21向图1的右方向、即与主缸3相反的 方向移动。在该情况下，主缸3的主液室23和副液室24的输出液压都减少。可动构件16构成为，在其一侧卡合有复位弹簧15的一端，且滚珠丝杠轴32b的推 力的反方向的力作用于滚珠丝杠轴32b上。由此，制动中，即在按压辅助活塞21而对各液 室23、24进行加压的状态下，在由于电动机31的故障等而无法进行滚珠丝杠轴32b的复位 控制时，利用复位弹簧15的反作用力，能够使滚珠丝杠轴32b复位到初始位置。因此，能够 使各液室23、24的液压(主缸压力)降低到大致零附近，从而能够避免例如由制动的拖曳 而引起的车辆行动的不稳定。 主液室23与副液室24的增加的液压经由主配管103a、103b传递给车轮油缸4a 4d。车轮油缸4a 4d包括未图示的气缸、活塞、油垫等，利用从主液室23和副液室24供 给的工作液来推进活塞，该活塞向盘形转子101a 101d按压油垫，得到制动力。
接下来，对利用辅助控制单元6驱动电动机31从而放大输入杆11的推力的原理 进行说明。在实施例中，如上所述，由于踏入制动踏板B，输入杆11相对于辅助活塞21向主 缸3侧发生位移。根据该位移量，电动机31被驱动向使所述位移量、即输入杆11与辅助活塞21的相对位置的差减小的方向，辅助活塞21向主缸3侧移动，对主液室23加压。主缸3的输出液压的放大比(以下，称为“增力比”。)由输入杆11与辅助活塞21 的位移量的比、输入杆11与辅助活塞21的横截面面积的比等决定。尤其是，在以与输入杆11的位移量相同量使辅助活塞21发生位移时，增力比(N/ N)根据输入杆11的横截面面积AIR及辅助活塞21的横截面面积A P P通过下式(1)唯一 确定，这种情况通常已知。N/N = (AIR+APP)/AIR... (1)S卩，若基于必要的增力比，设定输入杆11的截面积AIR和辅助活塞21的截面积 APP，并以与输入杆11的位移量相等的方式控制辅助活塞21的位移量，则总是能够得到固 定的增力比。此外，如上所述，输入杆11的位移量由行程传感器14检测，基于来自电动机31所 具备的位置传感器33的信号，由辅助控制单元6算出辅助活塞21的位移量。接下来，对辅助控制单元6的增力可变控制处理进行说明。所谓增力可变控制处 理是将输入杆11的位移量乘以比例增益&的量的位移付与辅助活塞21的控制处理。此 外，比例增益&在控制性方面优选1 = 1)，但是在紧急制动等需要超过驱动器的制动操 作量的制动力时，也能够暂时变更为超过1的值。由此，即使同量的制动操作量，与通常时 (Kl = 1的情况)相比也能够提高主压，产生更大的制动力。在此，紧急制动的判定例如能够 通过由行程传感器14检测的制动操作量检测信号的时间变化率是否超过规定值来判定。根据上述增力可变控制处理，由于根据遵照驱动器的制动要求的输入杆11的位 移量而对主压进行增减压，因此能够产生驱动器所要求的制动力。此外，通过将比例增益Ki变更为小于1的值(Ki < 1)，也能够适用于混合动力车 的使液压制动减少再生制动力的量的再生协调制动控制。接下来，对实施自动制动功能时的处理进行说明。自动制动控制处理是以将主缸 3的工作压力调节成自动制动的要求液压(以下称为“自动制动要求液压”)的方式使辅助 活塞21前进或后退的控制处理。作为辅助活塞21的控制方法，辅助控制单元6存储预先取得的表示辅助活塞21 的位移量与主缸3的输出液压(大致记载为主压)的关系的数据表，基于该数据表，算出作 为自动制动而要求的主缸3的输出液压，接下来根据所述存储的数据表求出实现该算出的 输出液压所需的辅助活塞21的位移量。将求出的位移量作为目标值，通过辅助控制单元6 驱动电动机31，并控制电动机31以使辅助活塞21的位移量成为所述目标的位移量。或者也可以使用如下的方法作为其它的控制方法，S卩，在主缸3的输出侧设置有 用于检测主缸3的输出液压的液压传感器(以下记为主压传感器)57，若算出所述要求的主 缸3的输出液压，则以使所述主缸3的输出液压成为算出的液压的方式，通过辅助控制单元 6控制所述电动机31，并使用由主压传感器57检测出的主压进行反馈。此外，自动制动要求液压能够从外部单元接收，自动制动功能也可以与例如车辆 追踪控制、行车线脱离回避控制、障碍物回避控制等制动控制关联使用。在控制装置7中，基于输入的与前车的车间距离、道路信息、车辆状态量(例如偏 航率、前后加速度、横向加速度、方向盘舵角、车轮速度、车身速度)等，算出使各轮产生的 目标制动力，并基于该结果，控制液压控制单元5。
液压控制单元5根据控制液压控制单元5用的控制装置7的控制指令，对向各车 轮油缸4a 4d供给的制动液的液压进行控制。液压控制单元5具备对由主缸3加压的 工作液向各车轮油缸4a 4d的供给进行控制的闸式输出阀50a、50b ；同样地对向泵54a、 54b的供给进行控制的闸式输入阀51a、51b ；对从主缸3或泵54a、54b向各车轮油缸4a 4d的工作液的供给进行控制的输入阀52a 52d ；对向车轮油缸4a 4d的液压进行减压 控制的输出阀53a 53d ；使由主缸3产生的主压升压的泵54a、54b ；驱动泵54a、54b的泵 驱动用的电动机55 ；以及检测主压的主压传感器56。此外，主压传感器57对辅助控制单元6在控制中使用的主压进行检测，主压传感 器56对控制装置7在控制中使用的主压进行检测。液压传感器从使用的控制电路接受电 源电压的供给，相对于供给的电源电压，供给基于液压的输出电压，根据所述控制电路供给 的电源电压和所述输出电压对液压进行检测，因此，即使检测对象相同，从提高检测精度的 观点出发，也优选在每个利用的控制电路中设置液压传感器。所述液压控制单元5进行防抱死制动控制(ABS)和车辆行动稳定化控制(VSA)。 而且，液压控制单元5包括两个系统从主液室23接受工作液的供给，对F L轮100a与RR 轮100d的制动力进行控制的第一制动系统；从副液室24接受工作液的供给，对FR轮100b 与RL轮100c的制动力进行控制的第二制动系统。通过采用这样的结构，即使在一方的制动系统失灵的情况下，利用正常的另一方 的制动系统，也能够确保车辆的位于对角线上的两轮的制动力，因此能够稳定地保持车辆 的行动。在图1中，在主缸3与输入阀52a 52d之间具备闸式输出阀50a、50b，在将由主 缸3加压的工作液向车轮油缸4a 4d供给时，打开阀。在主缸3与泵54a、54b之间具备 闸式输入阀5la、51b，通过泵54a、54b使由主缸3加压的工作液升压并在向车轮油缸4a 4d供给时，打开阀。在车轮油缸4a 4d的上游具备输入阀52a 52d，在将由主缸3或泵54a、54b加 压的工作液向车轮油缸4a 4d供给时，打开阀。在车轮油缸4a 4d的下游具备输出阀53a 53d，在对轮压进行减压时，打开阀。 此外，闸式输出阀50a、50b、闸式输入阀51a、51b、输入阀52a 52d、输出阀53a 53d都是 电磁阀，通过对各阀分别控制向未图示的螺线管的通电，能够分别调节阀的开闭量。另外，闸式输出阀50a、50b、闸式输入阀51a、51b、输入阀52a 52d、输出阀53a 53d也可以是常开阀、常闭阀中任一个，在第一实施方式中，闸式输出阀50a、50b、输入阀 52a 52d是常开阀，闸式输入阀5la、5lb和输出阀53a 53d是常闭阀。通过采用这样的结构，即使在向各个阀的电力供给停止的情况下，关闭闸式输入 阀和输出阀，打开闸式输出阀50a、50b和输入阀52a 52d，使由主缸3加压的工作液到达 所有的车轮油缸4a 4d，从而也能够产生驱动器所要求的制动力。泵54a、54b为了进行例如车辆行动稳定化控制、自动制动等，而在需要超过主缸3 的工作压力的压力时，使主压进一步升压并向车轮油缸4a 4d供给。此外，作为泵54a、 54b，虽然柱塞泵、次摆线泵、齿轮泵等适合，但是在肃静性方面优选齿轮泵。电动机55通过基于液压控制单元5的控制指令所供给的电力而进行动作，并驱动 与自身连结的泵54a、54b。此外，作为电动机55，虽然D C电动机、D C无刷电动机、A C电
10动机等适合，但是在控制性、肃静性、耐久性方面，优选D C无刷电动机。在副侧的主配管103b的下游具备主压传感器56，主压传感器56是检测主压的压 力传感器。此外，关于主压传感器56的个数及设置位置，并不局限于图1所示的例子，也可 以考虑控制性、失效保险等之后来决定。辅助控制单元6由于能够基于位置传感器33的信号而算出电动机31的旋转角， 因此能够基于电动机31的旋转角而算出旋转_直动变换机构32的推进量、即辅助活塞21 的位移量，而且，能够根据踏板行程值算出输入杆11的位移量。因此，能够根据检测制动操 作量的行程传感器14来推定主压。因此，通过对推定的主压与由主压传感器57检测出的主液压进行比较，能够检测 出由于电动机31自身的故障或电源线断线等而无法通过电动机31使辅助活塞21动作的 情况等动作不良。此外，通过对向电动机31直接供给的电流值与电动机位移量进行比较，也能够检 测出电动机31的故障。如此，辅助控制单元6能够根据向电动机31供给的电流值、电压值、 行程传感器14的输出值及主压传感器57的输出值，检测出电动机31的故障状态。而且， 用于控制液压控制单元5的控制装置7也能够检测液压控制单元5的故障状态。在各车轮100a 100d上具备车轮速度传感器102a 102d，车轮速度传感器 102a 102d是检测各车轮速度的传感器。由车轮速度传感器102a 102d检测出的车轮 速度信号被输入到用于控制液压控制单元5的控制装置7内，并通过车内通信网络(C AN) 向辅助控制单元6发送。接下来，使用图2 图5，对本实施例的车辆用制动装置1的控制内容进行说明。 图2是说明在辅助控制单元6内通过执行程序而实现的功能的框图，图3是示出车轮速度 与不灵敏区量的关系的图，图4是示出踏板行程量与目标控制值的关系的图，图5是示出车 轮速度与电动机的反馈增益的关系的图。不灵敏区量算出部201和不灵敏区处理部202是与上述要解决的课题的解决相关 的处理部分，滤波常数设定部203和滤波处理部204是相对于所述不灵敏区量算出部201 和不灵敏区处理部202的其它的实施方式。不灵敏区处理部202对由行程传感器14检测出的输入值进行不灵敏区处理，对由 不灵敏区量算出部201算出设定的不灵敏区量与输入值进行比较，在输入值超过不灵敏区 量而变化时，进行响应输入的处理。不灵敏区量算出部201基于各车轮100a 100d的车轮速度信号，算出行程传感 器14的不灵敏区量。车轮速度信号被输入到用于控制液压控制单元5的控制装置7中，从 用于控制液压控制单元5的控制装置7输入到辅助控制单元6中。不灵敏区量的设定或滤波常数设定与基于行程传感器14的电动机31的电流值控 制相比，响应性也可以低，即使基于作为车辆内的通信系统的C A N等信息传送而从控制装 置7接收信息并进行对应，在响应性方面也没有问题，能够充分应对。在车速为规定速度以下时，由于行程传感器14的检测信号的微小的变动而使得 电动机31的旋转变动产生或变大，其结果是，在制动控制的设备或安装部分产生振动，将 不灵敏区量或滤波常数设定为防止该振动或将该振动抑制为较小。例如，如图3所示，通过在车速高的区域将不灵敏区量设定为小值或将滤波常数
11设定为大值，能够提高由电动机31产生的增力动作相对于制动踏板B的操作的响应性。此 外，虽然图3未记载滤波常数，但是车速越低，将滤波常数设定为越小，随着车速升高而较 高地设定滤波常数。通过在车速低的区域将不灵敏区量设定为大值，能够忽略在不灵敏区 处理部202中制动踏板B的操作的微小变化，能够使由电动机31产生的增力动作相对于制 动踏板B的操作的响应性变低。由此，例如在车速低的区域，在行程传感器14的检测信号中产生微小的变动时， 能够抑制由于该微小的变动而使得电动机31进行旋转变动或者电动机31或机械机构进行 振动的情况。即，在车辆低速的状态下，消除行程传感器14的检测信号的微小的变动并将 其输入目标液压算出部207。因此，目标液压算出部207在行程传感器14的检测信号中，以不响应微小的变动 的方式进行动作。该作用或动作在使用了滤波处理部204的其它的实施方式中也相同。但 是，在观察到处理速度或处理效果时，与滤波处理部204相比，不灵敏区处理部202在基于 目标液压算出部207的控制方面能得到更好的结果。接下来，对车辆的高速行驶时的情况进行说明。关于行程传感器14的检测信号， 若将在高速行驶时与低速行驶时相比，连更微小的变化都被输入到目标液压算出部207 中。或者在高速行驶时，在反映更微小的变化的状态下将更微小的变化输入目标液压算出 部207。由此，相对于控制的输入信号的响应性变高。在上述低速行驶时或高速行驶时，以行程传感器14的输出为代表进行了说明，但 是在使用了输入杆11的位置或移动量作为制动操作量的情况下，具有与行程传感器14的 输出相同的物理性质，具有相同的作用效果。因此，在本说明书中，将上述行程传感器14的 输出作为包含输入杆11的位置和移动量在内的概念进行说明。目标液压算出部207算出主缸3的目标液压即目标制动力，电动机控制部208控 制电动机以得到接近目标制动力的制动力。具体来说，能够算出目标制动力作为辅助活塞 21的位置，并通过位置传感器33检测实际的辅助活塞21的位置，进行基于该位置传感器 33的检测值的反馈控制。另外，进行急速制动还是进行更平滑制动依赖于电动机31的产生转矩，基于电动 机电流进行反馈控制，以能够遵照算出的目标转矩来控制电动机31的产生转矩。根据所述 电动机控制部208的基于上述反馈控制的输出，从图1的辅助控制单元6向电动机31的定 子31b的绕组供给交流电。也可以取代上述不灵敏区处理部202的处理而使用滤波处理部204，而利用该滤 波处理部204进行滤波的处理。接下来，记载滤波处理的一例。滤波常数设定部203所设 定的滤波常数为C，此外，常数C为以下范围的值。1 > C > 0— (2)即C比1小且比0(零)大。滤波处理部204使用滤波常数设定部203所设定的滤波常数C，进行下面的处理。 每隔固定时间取入来自作为制动踏板B的操作量的一例的行程传感器14的输入值，新取入 的传感器的输入值为X0，经滤波处理的过去的输出值为XI，利用下式(3)算出滤波处理的 输出值Y0。Y0 = X0XC+X1X (1-C)…(3)
在接下来的滤波处理中，使用作为式(3)的计算结果的滤波处理的输出值Y0作为 下式(3)的计算中的XI。S卩，将式(3)的计算结果用在目标液压算出部207的处理中，并且 在下面的滤波处理中如上所述，作为过去的输出值XI使用。在上述式(3)中常数C越接近“1”的值就越能较大地反映新测定的值，若常数C 成为“1”的值则在目标液压算出部207的控制中原封不动地反映测定值。在该情况下，不 实质性地进行滤波处理。在该实施方式中，在车速高速时，将常数C设定为接近“ 1 ”，在车速低速时，进行设 定来减小c的值。该常数C的设定由滤波常数设定部203进行，滤波常数设定部203存储 有与图3相当的表。在滤波常数设定部203所存储的表的数据中，纵轴为常数C，横轴为车速，但与图3 的不同点在于，在图3中越向横轴的右方，车速越高，与此相对，在滤波常数设定部203具有 的图中，越向横轴的右方，车速越低，在横轴的右端，车速成为零。车辆用制动装置1具有如下的结构在车身的隔壁60上固定有壳体12，输入杆11 向车室内突出，制动踏板B与输入杆11连结。因此，在电动机31产生旋转变动或振动时， 有作为噪音而泄漏声响到车室内的可能性，但是在本实施方式中，由于在车速低的区域将 不灵敏区量设定为大值而极力减小电动机31的旋转变动或振动，因此在低速行驶状态或 行驶停止状态下，能够维持车室内的肃静性。而且控制的稳定性也提高。在本实施方式中，如图3所示，能够在行程传感器14的检测信号增加侧与减少侧 来变更不灵敏区量的特性，在增加侧选择特性W1而将不灵敏区量变更为大值，在减少侧选 择特性W2而将不灵敏区量变更为小值。如此，由于在增加侧和减少侧能够改变不灵敏区 量，因此能够提高增加制动力的响应性，并能够进一步提高肃静性。另外，通过在增加制动力的倾向的控制模式下选择特性W1，并在减少制动力的倾 向的控制模式下选择特性W2，从而能够提高响应性，并能够进一步提高肃静性。此外，由用 户产生的制动踏板B的微小的振动、行程传感器自身的噪音、从外部接受的噪音等会引起 行程传感器14的检测信号的微小的变动。若对行程传感器14的检测信号进行硬性滤波，则在例如紧急制动时等要求高响 应性的情况下，可能无法得到所希望的响应性，因此优选在辅助控制单元6内通过软件进 行滤波。由软件进行的上述滤波处理是对制动踏板B的操作量、在本实施例中是对踏入量 进行的。如上所述，就目标液压算出部207而言，通过不灵敏区处理部202或滤波处理部 204的处理，在行程传感器14的检测信号的值超过不灵敏区量而变化时，目标液压算出部 207进行目标控制值的更新处理，或者在超过微小变动时，能够进行更大的控制反映。例如，在行程传感器14的检测信号的变化比不灵敏区量小时，不进行目标控制值 的更新处理，而输出与上回同值的目标控制值。如图4的图表所示，作为目标液压算出部 207的输出的目标控制值根据行程传感器14的检测信号即踏板行程来决定。由目标液压算 出部207算出的目标控制值被输入给电动机控制部208。由目标液压算出部207算出的目标控制值被传送给电动机控制部208，并基于该 值来控制电动机31。在电动机控制部208中，除了目标控制值之外，还从位置传感器33向 辅助控制单元6输入电动机的定子位置，并输入从辅助控制单元6向电动机31供给的电动机电流值。然后，对由位置传感器33检测出的值和算出的电动机的目标位置进行反馈控制， 并进行反馈控制以使辅助活塞21来到目标位置。此时，为了控制辅助活塞21来决定辅助 活塞21是以高速运动还是以低速运动，而在电动机控制部208中，一边使电动机电流值与 实际的电动机电流值进行对比，一边对电动机电流值进行反馈控制，由此，相对于转矩和响 应性，提高控制的稳定性和可靠性。由车轮速度传感器102a 102d检测出的各车轮100a 100d的车轮速度信号被 输入向用于控制液压控制单元5的控制装置7，并通过车内通信网络(CAN)向辅助控制单 元6发送。例如图6所示，辅助控制单元6根据接收到的车轮速度信号而变更踏板行程量 的截止频率，由此，能够确保在紧急动作时尤其是需要响应性的高速行驶时的响应性，并且 能够抑制车速低时的由电动机31引起的振动。如图6所示，随着车轮速度变大而增大截止频率，随着车轮速度变小而减小截止 频率，由此，提高响应性、可靠性。接下来，使用图7、图8，对实施例的车辆用制动装置1的动作进行说明。图7是 表示现有的车辆用制动装置的动作的时间图，图8是表示实施例的车辆用制动装置的动作 的时间图，双方都表示在车速低的区域，在时间tl时踩踏制动踏板B，并保持原封不动的状 态。在现有例中，如图7(a)所示，在行程传感器14的检测信号中产生微少的变动时， 根据该微少的变动，图7(b)的目标控制值、图7(c)的电动机位置、图7(d)的电动机速度产 生振动。因此，电动机31主体、旋转-直动变换机构32产生振动，车身构件的隔壁和制动 踏板B共振，从而可能噪音泄漏声响到车室内。与此相对，在本发明中，如图8(a)所示，虽然在行程传感器14的检测信号中产生 微少的变动，但是通过上述的不灵敏区处理或滤波处理，在目标控制值、电动机位置、电动 机速度中能抑制振动。因此，能够防止电动机31主体或旋转-直动变换机构32的振动，抑制安装有制动 辅助装置2的隔壁60和制动踏板B的共振，防止产生噪音。因此，在例如低速行驶时或行 驶停止中，能够确保车室内的肃静性，使车室内环境良好，提高乘客的舒适性。此外，本发明并不局限于上述的实施例，在不脱离本发明的主要内容的范围内能 够进行各种变更。例如，适用上述车辆用制动装置1的车辆为HEV车时，在发动机行驶时和 电动机行驶时，也可以变更不灵敏区量或滤波常数、或者滤波器频率。例如在发动机行驶时，即使电动机31产生旋转变动或振动，与所述振动等引起的 噪音相比，发动机音更大，不影响车室内的肃静性，因此以使不灵敏区量或滤波常数变大、 或者使滤波频率下降的方式进行控制，从而实现提高电动机31产生的增力动作的响应性。另一方面，在电动机行驶时，若以电动机31的振动等为起因而产生噪音，则可能 影响车室内的肃静性，因此增大不灵敏区量或增大滤波常数、或者提高滤波器频率，来使由 电动机31产生的增力动作的响应性下降。由此，能够抑制由于行程传感器的检测信号的微 小的变动而使电动机31产生旋转变动或振动的情况，从而能够确保车室内的肃静性。在上述的结构中，除本发明想要解决的课题的解决或作用效果之外，还能够解决 下面的课题，发挥效果。
由于将辅助控制单元6固定于壳体12，因此具有使装置整体更小型的效果。进而，能够缩短从辅助控制单元6向电动机31的定子31b供给交流电的电线，能 够抑制噪音辐射。进而，能够通过金属材料构成辅助控制单元6或壳体12并相互电连接，形成车身 接地的电连接结构，即使在辅助控制单元6的内部设置倒相电路，也能够抑制从上述电线 向外部辐射的噪音。通过利用辅助控制单元6与主缸3之间的空间来配置副箱10，能够使装置整体紧 凑。尤其是由于在车室侧配置电动机，在发动机侧配置主缸3，在所述壳体12的上方配置辅 助控制单元6，因此能够很好地利用在主缸3与辅助控制单元6之间形成的空间。在该空间 配置副箱10时，副箱10成为上方，具有容易除去制动油内的空气的效果。而且由于将辅助 控制单元6接近壁60配置，因此能够防止装置整体变大。通过将控制电动机31的辅助控制单元6与控制液压控制单元5的控制装置7分 开配置，能够将辅助控制单元6固定在壳体12上，虽然图1中未公开，但是能够将控制装置 7固定在液压控制单元5上。由此，制动装置变得更紧凑。而且提高了生产率。
权利要求
一种车辆用制动装置，其特征在于，具备基于制动踏板的操作而移动的输入活塞；通过电动机而进行移动的辅助活塞；主缸，其产生基于所述输入活塞与辅助活塞这两方的制动液的液压；以及控制所述电动机的控制部，所述控制部基于所述制动踏板的操作来控制所述电动机，并基于车辆的行驶状态来变更所述电动机的控制相对于所述制动踏板的操作的响应性。
2.根据权利要求1所述的车辆用制动装置，其特征在于，所述控制部在所述车辆的低速行驶状态下，与所述车辆的高速行驶状态相比，使所述 电动机的控制的响应性变低。
3.根据权利要求1所述的车辆用制动装置，其特征在于， 所述控制部具有不灵敏区处理部和不灵敏区量设定部，所述不灵敏区处理部在与所述制动踏板的操作量对应的输入值超过不灵敏区量而变 化时，进行响应所述输入值的处理，所述不灵敏区量设定部根据所述车辆的行驶状态来设定所述不灵敏区处理部的不灵敏区量。
4.根据权利要求3所述的车辆用制动装置，其特征在于，所述不灵敏区量设定部在所述车辆的低速行驶状态下，与所述车辆的高速行驶状态相 比，将所述不灵敏区量设定为大值。
5.根据权利要求1所述的车辆用制动装置，其特征在于，所述辅助活塞为中空形状，所述输入活塞配置在所述辅助活塞的所述中空形状的内 部，所述输入活塞与所述辅助活塞这两方作为所述主缸的活塞起作用。
6.根据权利要求1所述的车辆用制动装置，其特征在于， 所述控制部具有滤波处理部和滤波常数设定部，所述滤波处理部基于规定的常数对与所述制动踏板的操作量对应的输入值进行滤波 处理，所述滤波常数设定部根据所述车辆的行驶状态来设定该滤波处理部的常数。
7.根据权利要求6所述的车辆用制动装置，其特征在于，所述滤波处理部每隔固定时间取入所述输入值，并将通过以下的算出式算出的值作为 输出值输出，Y 0 = X0XC+X1X (1-C)(Y0 输出值，X0 新取入的输入值，C 滤波常数(其中，0 < C < 1)，XI 过去的输出值)。
8.根据权利要求7所述的车辆用制动装置，其特征在于，所述滤波常数设定部在所述车辆的低速行驶状态下，与所述车辆的高速行驶状态相 比，使所述滤波常数的值变小。
9.根据权利要求6所述的车辆用制动装置，其特征在于，所述辅助活塞为中空形状，所述输入活塞配置在所述辅助活塞的所述中空形状的内部，所述输入活塞与所述辅助活塞这两方作为所述主缸的活塞起作用。
10. 一种车辆用制动装置，具有电动增力机构和控制机构，所述电动增力机构通过电动 促动器的驱动而使制动踏板的踏力增力，所述控制机构基于所述制动踏板的踏板行程来控 制所述电动促动器，所述车辆用制动装置的特征在于，根据车速来变更所述电动增力机构相对于所述制动踏板的操作的响应性。
全文摘要
本发明提供一种能够确保车室内的肃静性的制动装置。车辆用制动装置(1)具备通过驱动电动机(31)而使制动踏板(5)的踏力增力的制动辅助装置(2)和控制电动机(31)的辅助控制单元(6)。辅助控制单元(6)根据车速而变更电动机(31)的响应性，在车速低的区域，将不灵敏区量或滤波值设定为大值。由此，相对于制动踏板的操作的电动机(31)的增力动作的响应性变低，能够防止在低速行驶或行驶停止中由于行程传感器(14)的检测信号产生微少的振动而电动机(31)产生旋转变动或振动的情况。
文档编号B60T13/74GK101857017SQ20101011742
公开日2010年10月13日 申请日期2010年2月20日 优先权日2009年4月1日
发明者印南敏之, 安岛俊幸, 宫岛步, 木川昌之, 松崎则和, 西野公雄 申请人:日立汽车系统株式会社