CN102529932B - 车辆制动系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种车辆制动系统,在使用根据制动输入产生制动液压力的反馈控制单元(12,12b,31,36,45)的线控制动车辆制动系统中,响应限制单元(26,39,48)限制当检测到外部制动液控制操作时的反馈控制单元的响应特性。因此,能够防止控制单元对制动液压力由于外部制动液控制操作产生的变化进行过度反应,并且车辆制动系统可以同时提供高度响应特性和对制动液压力中的变化的抵抗。
Description
技术领域
本发明涉及一种车辆制动系统,并且具体地涉及一种使用电致动器产生制动液压力的车辆制动系统。
背景技术
在电动车辆和混合车辆中,通常使用连接到车辆的驱动轴的电动机作为在使车辆减速的同时产生电力并提供制动力的发电机。这被称作为再生制动。然而,再生制动通常不足以提供所有对制动力的需要,并且所述再生制动通常组合更加传统的液压(摩擦力)制动与再生制动。JP2008-143256A公开了一种以协同的方式控制液压制动器和再生制动器的电子控制的线控制动系统(brake-by-wire system)。
在线控制动系统中,由制动踏板的压下行程(踏板行程)提供的输入量设定目标制动力,并且目标制动力在液压制动与再生制动之间分配。液压制动基于由电动机致动的电动机致动液压缸的使用,并供应用于操作车轮制动液压缸(wheel cylinder)的制动液压。
用于在制动时防止轮子锁定的ABS(防抱死制动系统)被广泛地用在现有车辆中,并通过控制供应给车轮制动液压缸的制动液压力来执行所述ABS的功能。JP 2007-331538A公开了一种ABS系统,并且这种ABS系统可以与作为涉及额外制动液控制操作的额外系统的线控制动系统组合在一起。VSA(车辆稳定辅助)系统是对主车辆制动系统不是很重要的但是通过作用在被分配给不同车轮的制动液压力来执行其功能的系统的另一个示例。
在线控制动系统中,电动机致动液压缸根据目标制动力或被分配给液压制动器的目标制动液压力操作。制动液压力的控制典型地基于电动机致动液压缸的液压缸冲程或电动机致动液压缸的电动机的电动机电流(或施加到电动机致动液压缸的活塞的力)。
当控制过程基于液压缸冲程时,根据目标制动液压力通过考虑电动机致动液压缸与车轮制动液压缸之间的制动液路径的损失性能确定电动机致动液压缸的目标液压缸冲程,液压缸冲程被转换成电动机的旋转角度,并且电动机由反馈控制操作以使液压缸冲程与目标液压缸冲程一致。
当控制过程基于电动机电流时,根据目标制动液压力通过考虑电动机致动液压缸的技术要求或结构和电动机的减速单元确定目标电动机扭矩,电动机扭矩被转换成电动机电流,并且电动机由反馈控制操作以使电动机扭矩与目标电动机扭矩一致。
当控制过程基于汽缸时,产生目标制动液压力所需的制动液的量用作目标值。因为该目标值或制动液量能够提供制动力的直接测量,因此在正常制动和组合制动(组合再生制动和液压制动)中都可以实现高响应性,并且可以以相对较高的精度产生制动力。然而,当基于流体损失特性计算基于液压缸冲程的目标值时,如果流体压力产生任何波动,则实际流体压力可能会大大超过目标流体压力,并且这可能会使目标流体压力与实际流体压力之间的偏差持续超过所期望的。流体压力的这种波动可能是由通过基于使用诸如ABS的制动系统、牵引力调节及其它VSA系统的额外系统执行的额外制动液控制操作而引起。
当控制过程基于电动机电流时,产生目标流体压力所需的电动机扭矩用作目标值,使得可以使实际流体压力与目标流体压力一致,而不需要依赖对流体损失特性的准确估算。然而,没有考虑产生目标流体压力所需的制动液的量。因此,与其中控制过程基于液压缸冲程的情况相比,响应性较低,并且可能仅通过降低的响应性执行正常制动和再生制动的协同控制。
发明内容
鉴于现有技术的这些问题,本发明的主要目的是提供一种车辆制动系统,所述车辆制动系统可以同时提供高度响应特性和对制动液压力变化的抵抗。
本发明的第二目的是提供一种高度稳固地抵抗制动液压力的变化和传感器的异常状态的车辆制动系统。
根据本发明,这些目标可以通过提供如下所述的一种车辆制动系统来实现,所述车辆制动系统包括:用于检测施加到制动踏板的输入量的输入量传感器;电动机致动液压缸,所述电动机致动液压缸被构造成由电动机致动用于根据对所述电动机致动液压缸的控制输入产生制动液压力;车轮制动液压缸,所述车轮制动液压缸根据由电动机致动液压缸供应给所述车轮制动液压缸的制动液压力产生制动力;反馈控制单元,所述反馈控制单元包括用于根据施加到制动踏板的输入量设定电动机致动液压缸的目标操作量的目标设定单元、用于检测电动机致动液压缸的实际操作量的操作量传感器和用于为电动机致动液压缸提供控制输入以最小化目标操作量与实际操作量之间的偏差的反馈单元;和响应限制单元,所述响应限制单元用于当满足规定条件时(例如,当检测到的外部制动液控制操作时)限制反馈控制单元的响应特性。
因此,车辆制动系统显示了在正常状态下通过根据典型地由其液压缸冲程构成的电动机致动液压缸的操作量执行反馈控制的高度响应特性,以及当检测到典型地由VSA或其它车辆运动控制系统构成的外部制动液控制操作时可以获得对制动液压系统中的流体损失特性的变化或其它波动的高抵抗性。
根据本发明的某一方面,响应限制单元包括用于从表示输入量的信号过滤出高频分量的低通滤波器和用于当检测到外部制动液控制操作时选择性地启动低通滤波器的切换装置。
根据本发明的一个具体方面,电动机致动液压缸的操作量包括电动机角度(或转角)或电动机电流。
根据本发明的另一个方面,反馈控制单元包括使用电动机角度作为操作量的第一反馈控制单元和使用电动机电流作为操作量的第二反馈控制单元,并且响应限制单元包括切换装置,当不满足规定条件时,所述切换装置通过使用第一反馈控制单元控制电动机致动液压缸,而当满足规定条件时,所述切换装置通过使用第二反馈控制单元控制电动机致动液压缸。
在这种情况下,当满足规定条件时,例如,当检测到外部制动液控制操作时,执行基于电动机电流的反馈控制,并且这允许以与基于电动机角度的反馈控制类似操作致动,同时提供抵抗液压制动系统中的波动的合理的稳固性。
外部制动液控制操作可以包括车轮制动液压缸的流体压力的减少和/或增加。
车辆制动系统还可以包括传感器异常检测电路,当通过传感器异常检测电路检测到传感器的异常状态时,响应限制单元限制反馈控制单元的响应特性,使得车辆制动系统可以稳固地抵抗用于制动系统的传感器中的误差。
为了改进响应和/或稳定性,车辆制动系统还包括用于检测制动液压力的制动液压力传感器和用于根据检测到的制动液压力补偿输入量的制动液压力补偿单元。
附图说明
以下参照附图说明本发明,其中:
图1是显示装有实施本发明的车辆制动系统的车辆的示意图;
图2是显示根据本发明的车辆制动系统的整体结构的视图;
图3是用于由本发明的第一实施例给出的车辆制动系统的控制单元的方框图;和
图4是显示本发明的第二实施例的类似于图3的视图。
具体实施方式
图1显示实施本发明的电动车辆或混合动力车辆的制动系统。该车辆V包括位于其前侧的一对前轮2和位于其后侧的一对后轮3。前轮2连接到前轴4,所述前轴又通过差速装置(附图中未示出)以扭矩传递关系连接到电动机/发电机5。
电动机/发电机5作为用于驱使车辆的电动机和用于提供再生制动的发电机。更具体地,电动机/发电机5可以通过换流器10从用作电源的可充电电池7接收电力,并且还可以通过再生制动将动能转换成电力而将电力供应给(再充电)电池7。
装有CPU控制电路的控制单元(ECU)6执行车辆V的各种控制操作,所述控制操作包括如下所述的制动力的分配。控制单元6电连接到换流器10。在电动车辆的情况下,图1中所示的结构可以按照原样使用,或者可选地用于后轮3的另外的电动机/发电机可以包括在车辆1中。在混合动力车辆的情况下,前轴4另外被连接到由图1中的双点划线表示的内燃机E的输出轴。所示的内燃机E被构造成驱动前轮,但是还可能被构造成驱动后轮或驱动所有四个车轮。
前轮2和后轮3中的每一个都设有本身已知的盘式制动器,所述盘式制动器包括整体地连接到车轮2、3的圆盘2a、3a和装有车轮制动液压缸2b、3b的制动钳。车轮制动液压缸2b、3b通过本身已知的制动器管连接到制动液产生单元8。制动液压力产生单元8由液压回路构成,所述液压回路被构造成将液压制动器压力分配给不同的车轮并调节每一个车轮的液压制动器压力水平。
车轮速度传感器9被设置成与每一个车轮2、3相关联,而位移传感器11a被设置成与制动踏板11(该制动踏板由车辆操作者操作)相关联以检测制动操作量或制动压下行程。车轮速度感传器9和位移传感器11a的检测信号被发送给控制单元6。
当检测到制动踏板11的位移传感器11a的输出信号变得大于零时,控制单元6执行用于制动的控制操作。在所述的实施例中,以与线控制动系统的制动操作相同的方式执行制动操作,并且所述制动操作包括合并了再生制动和液压制动的再生协作控制。
以下参照图2说明车辆V的制动系统1。制动系统1由线控制动系统构成,所述线控制动系统通过使用行程传感器11a(用作输入量传感器)检测制动踏板11的制动操作量(制动踏板行程),并根据检测到制动操作量通过使用被构造成由电动伺服电动机12致动的电动机致动液压缸13(用作制动液压力产生液压缸)产生制动液压力。
如图2中所示,杆件14的端部连接到制动踏板11,所述制动踏板又枢转地连接到车身以将制动踏板11的角运动转换成杆件14的大致线性运动,杆件14的另一端在迫使串联式主液压缸15的第一活塞15a进入到主液压缸15中的方向上接合活塞15a。另外,主液压缸15内容纳有在第一活塞15a的背对(facing away from)杆件14的侧部上的第二活塞15b,并且第一活塞15a和第二活塞15b都被相应的弹簧朝向杆件14弹性推动。制动踏板11也由弹簧(附图中未示出)推动,使得当不操作制动器时制动踏板11通过附图中未示出的止动件保持在图2中所示的初始位置处。
主液压缸15设有用于基于两个活塞15a和15b的位移接收和供给制动液的贮存箱16。活塞15a和15b每一个都装有用于关闭油通道16a和16b的密封构件,其中所述油通道使主液压缸15的内部分别与贮存箱16连通。在主液压缸15内部,第一流体室17a限定在第一活塞15a与第二活塞15b之间,第二流体室17b限定在第二活塞15b的背对第一活塞15a的侧部上。
除了电动伺服电动机12之外,电动机致动液压缸13设有连接到电动伺服电动机12的齿轮机构18、通过用于轴向运动的滚珠螺杆机构连接到齿轮机构18的螺杆19、以及同轴并串联连接到螺杆19的第一活塞21a和第二活塞21b。
第二活塞21b固定地设有朝向第一活塞21a突出的连接构件20,并且连接构件20的另一端连接到第一活塞21a以允许在一定程度上与第一活塞21a进行相对轴向运动。此外,第一活塞21a和第二活塞21b都通过相应的弹簧27a和27b被朝向螺杆19弹性推动。具体地,弹簧27a推动第一活塞21a和第二活塞21b相互远离。因此,第一活塞21a能够独立于第二活塞21b前进(朝向第二活塞21a移动),而且当第一活塞21a收回时能够通过连接构件20将第二活塞21b拉回到初始位置。
电动机致动液压缸13设有油通道22a和22b,所述油通道又通过连通通道22与贮存箱16连通,并且活塞21a和21b备有本身已知的用于根据需要关闭油通道22a和22b的密封构件。在电动机致动液压缸13中,第一流体压力产生室23a限定在第一活塞21a与第二活塞21b之间,第二流体压力产生室23b限定在第二活塞21b的背对第一活塞21a的侧部上。
通过使用适当的管道,主液压缸15的第一流体室17a通过常开电磁阀24a与电动机致动液压缸13的第一流体压力产生室23a连通,而主液压缸15的第二17b通过常开电磁阀24b与电动机致动液压缸13的第二流体压力产生室23b连通。主液压缸侧制动压力传感器25a设置在第一流体室17a与电磁阀24a之间的线路上,而电动机致动液压缸侧制动压力传感器25b设置在电磁阀24b与第二流体压力产生室23b之间的线路上。
液压缸式模拟器28通过常闭电磁阀24c设置在第二流体室17b与电磁阀24b之间的线路上。模拟器28设有液压缸,所述液压缸具有被活塞28a分隔开的内部。流体接收室28b限定在活塞28a的面对电磁阀24b的侧部上,并且压缩线圈弹簧28c置于活塞28a的相对侧与模拟器28的液压缸的相对轴向端部之间。当制动踏板11被压下以使第二流体室17b中的制动液流入到流体接收室18b同时电磁阀24a和24b关闭而电磁阀24c打开时,压缩线圈弹簧28c的偏压力被传递给制动踏板11,使得车辆操作者以与其中主液压缸和车轮制动液压缸相互直接连接的传统的制动系统的情况类似的方式受到来自制动踏板11的制动踏板反作用。
电动机致动液压缸13的第一流体压力产生室23a和第二流体压力产生室23b通过VSA系统26与多个(在所述的实施例中为四个)车轮制动液压缸2b、3b连通,所述VSA系统可由本身已知的车辆特性稳定控制系统构成,所述车辆特性稳定控制系统被构造成以协同的方式控制用于在制动时防止车轮锁定的ABS、用于防止在加速时车轮滑移的TCS(牵引力调节系统)和用于在拐弯时控制车辆的侧滑移的侧滑移控制装置。对于这些系统的细节,可以参照这种主题的各种在先专利出版物。VSA系统26包括制动致动器和VSA控制单元26a,所述制动致动器包括响应于用于前轮的车轮制动液压缸2b的第一系统和用于后轮的车轮制动液压缸3b的第二系统的控制的各种液压装置,所述VSA控制单元用于控制各种液压装置。图示实施例的VSA系统设有各种控制功能,但是可以仅包括这些控制功能的一部分和/或在不背离本发明的精神的情况下可以包括其它控制功能。
通过控制单元6执行制动液压力产生单元8的全面控制。控制单元6从行程传感器11a、制动压力传感器25a和25b以及用于检测车辆的特性的其它传感器(附图中未示出)接收各种检测信号。根据来自行程传感器11a的检测信号和可以从各种传感器的检测信号确定的车辆的运行条件,控制单元6控制由电动机致动液压缸13产生的制动液压力。在与所述实施例相同的情况的混合动力车辆(或电动车辆)的情况下,当电动机/发电机提供再生制动时,控制单元6被构造成基于再生制动的程度或大小控制制动力分配或控制由电动机致动液压缸13产生的制动液压力。
以下说明在正常制动期间的控制操作模式。图2显示了当没有操作制动踏板11时的系统的状态。行程传感器11a的检测值为初始值(=0),并且控制单元6没有产生任何制动液压力产生信号。此时,电动机致动液压缸13的螺杆19位于最大收回位置,并且电动机致动液压缸13的两个活塞21a和21b也在复位弹簧27a和27b的弹力下位于相应的最大收回位置,使得在任一个流体压力产生室23a和23b中没有产生制动液压力。
当制动踏板11被压下一定程度时,并且行程传感器11a的检测值已经变得大于零,执行线制动控制,使得两个电磁阀24a和24b关闭以防止由主液压缸15产生的流体压力被传递给电动机致动液压缸13,并且电磁阀24c打开以使由主液压缸15产生的流体压力被传递给模拟器28。根据由行程传感器11a检测到的输入量检测值(制动操作量),控制单元6确定考虑了再生制动的目标流体压力,并将相应电动机驱动指令值(操作量)发送给电动伺服电动机12。这又使螺杆19由此使第一活塞21a根据该指令值被推出,并且在第一流体压力产生室23a中产生与该输入或制动踏板11的压下行程(制动操作量)相对应的制动液压力。同时,第二活塞21b在第一流体压力产生室23a中的压力下克服复位弹簧27b的偏压力向前移动,并且在第二流体压力产生室23b中产生相应的制动液压力。
当车辆操作者已经使制动踏板11在返回方向上移动(或已经松开制动踏板)时,根据由行程传感器11a检测到的制动踏板的返回行程,电动伺服电动机12使螺杆19由此使活塞21a朝向初始位置返回,使得制动液压力被减小与返回行程或制动踏板11的当前压下量相对应的量。当制动踏板11通过附图中未示出的复位弹簧完全返回到初始位置时,控制单元6打开电磁阀24a和24b。因此,车轮制动液压缸2b和3b中的制动液被允许通过电动机致动液压缸13返回到贮存箱16,并且制动力消除。当行程传感器11a的检测值返回到初始值时,第一活塞21a返回到初始位置,并且由于通过连接构件20传递的力,这又使第二活塞21b返回到初始位置。
当执行正常制动控制时,由电动机致动液压缸13产生的制动液压力通过VSA系统26被供应给前轮和后轮的车轮制动液压缸2b和3b。当VSA系统26执行制动力分配控制时,每一个车轮的制动力如由VSA系统26的指令被单独控制。当VSA系统26不操作时,VSA系统26允许由电动机致动液压缸13供应的制动液被直接供应给前轮和后轮的车轮制动液压缸2b和3b。
当正在执行再生制动时,控制单元6使电动机/发电机5作为发电机运行,使得再生制动量基于由制动踏板11的行程提供的制动操作量而产生。如果由制动操作量(或由车辆操作者)指令的车辆减速不能仅通过再生制动产生,则电动伺服电动机12致动电动机致动液压缸13,并且执行涉及再生制动和液压制动的协同组合制动。在该实施例中,可以通过从所需的总制动力减去再生制动力来确定目标制动液体压力,其中所述所需的总制动力由制动操作量或输入量确定。可选地,可以选择电动机致动液压缸的操作量,使得产生对应于与整个所需的制动力具有一定比值的液压制动力。根据本发明,可以以本身已知的方式执行这种控制操作,只要以与制动踏板11的压下行程相关联的方式执行电动机致动液压缸13的操作即可。
可以将电磁阀24c的关闭的时间(或时刻)选择作为第二流体室17b的流体压力已经下降到使活塞28a在压缩线圈弹簧28c的偏压力下返回到图2中所示的初始位置的时间点。例如,该时间可以被选择作为当从两个电磁阀24a和24b关闭时已经过去规定时间段时的时间点。还可以选择当电动机致动液压缸13侧的制动压力传感器25b的检测值已经下降到规定数值(例如,零)时的时间(或时刻)。
如图3所示,控制单元6包括作为该控制单元6的主要部件的流体压力调节控制电路6a。以下参照图3说明流体压力调节控制电路6a的结构。在流体压力调节控制电路6a中,由行程传感器11a的检测信号提供的制动输入量(位移)被发送给制动力标准值设定电路31,所述制动力标准值设定电路通过使用映射或数学函数提供表示与给定制动输入量(位移)相对应的目标流体压力的标准值B0。制动力标准值设定电路31的输入没有必要由制动踏板行程构成,而是还可以由可检测输入量(例如,由制动压力传感器25a提供的流体压力和施加到制动踏板11的压力)构成,或者由相对于再生制动提供的所需的制动力构成。
由制动力标准值设定电路31获得的标准值B0被发送给加法器32,所述加法器的输出连接到用作用于设定目标操作量的装置的目标值设定电路33。目标值设定电路33为给定输入提供电动伺服电动机12的目标值Sm或目标操作量。由目标值设定电路33获得的目标值Sm被发送给电动机角度转换单元34,所述电动机角度转换单元将目标值Sm转换成相应的目标电动机角度θt。在图3中所示的电路中,目标值Sm对应于电动机致动液压缸13的目标行程,而目标电动机角度θt对应于产生电动机致动液压缸13的目标行程的电动伺服电动机12的电动机角度。
由电动机角度转换单元34获得的目标电动机角度(t通过低通滤波开关电路39发送给减法器35,并且减法器35的输出值被发送给电动机角度反馈电路36。由电动机角度反馈电路36的输出提供的电动机角度控制量用于通过电动机驱动电路40控制电动伺服电动机12的旋转角度,由此控制电动机致动液压缸13的行程,使得产生与制动控制量Bs相对应的制动液压力。
由制动力标准值设定电路31产生的标准值B0也被发送给减法器37,所述减法器还从用于检测由电动机致动液压缸13产生的制动液压力的制动压力传感器25b接收检测信号(实际流体压力B)作为反馈值。减法器37的输出被发送给流体压力补偿电路38,并且流体压力补偿电路38的输出或补偿值ΔB(=B0-B)被发送给加法器32的其它输入。加法器32因此使补偿值ΔB与标准值B0相加,并且将总和(B0+ΔB)发送给目标值设定电路33。因此,由目标值设定电路33获得的目标值Sm中正确地反映了实际流体压力B。
由旋转角度传感器(例如,旋转编码器)12a检测电动伺服电动机12的电动机角度,并且实际电动机角度θm作为反馈值被发送给减法器35。因此,电动机角度反馈电路36接收减法器35的输出(θt-θm),并且根据目标电动机角度θt与实际电动机角度θm之间的差值(θt-θm)确定电动机角度控制值。电动机角度控制值θ被发送给电动机驱动电路40,使得通过电动机驱动电路40根据电动机角度控制值θ控制电动伺服电动机12。依此方式,电动机致动液压缸13的行程作为电动伺服电动机12的电动机角度反馈控制而被控制。
在图3所示的布置中,当启动VSA系统26时低通滤波开关电路39接收的VSA操作信号。当VSA信号正在被供应给低通滤波开关电路39时,低通滤波开关电路39以规定的截止频率执行滤波操作,并且当VSA信号没有被供应给所述低通滤波开关电路时在没有任何滤波操作的情况下允许所述信号通过所述低通滤波开关电路而不执行任何过滤操作。
当VSA系统26操作时,制动液液压系统的在电动机致动液压缸13下游的一部分中产生辅助制动液压力,其中所述辅助制动液压力与由电动机致动液压缸13产生的制动液压力分开。更具体地,参照图2,当VSA系统26操作时,可以通过经由常闭“出口阀”(降压阀)26b将制动液释放到低压力储存器26c来降低制动液压力,或者可以通过将由电动泵26d增压的制动液经由常开“进入阀”(增压阀)26e发送到车轮制动液压缸2b、3b来增加制动液压力。此时,由于线路中通向车轮制动液压缸2b、3b的制动液的移动和VSA系统26使用的调节阀26f的操作,由制动压力传感器25b检测到的实际流体压力可以变化。这影响对于电动机致动液压缸13的给定行程产生的制动液压力,并且这又使由电动机角度反馈电路36产生的电动机角度控制量θ偏离初始值。如果该偏差由电动机致动液压缸13过度补偿,则VSA系统26的流体压力控制的响应性可能会受到不利影响。
根据图示的实施例,当VSA系统26操作时,电动机角度转换单元34的输出信号通过低通滤波开关电路39,使得到减法器35的输入信号给定有由低通滤波开关电路39的截止频率确定的一定相延迟。因此,电动机角度控制被限制,并且电动机致动液压缸13的活塞行程因此被有利地控制,从而确保了VSA系统26的流体压力响应。
当VSA系统不操作时,低通滤波开关电路39不工作,并且电动机角度转换单元34的输出信号被直接发送到减法器35,使得以高速响应方式执行电动机角度控制,并且允许电动机致动液压缸13的活塞行程以初始快速速率变化。
以下参照图4说明本发明的第二实施例。在图4中,与图3中所示的部分相对应的部分由相同的附图标记表示,而不需要重复该部分的说明。第二实施例的控制单元6包括类似于先前实施例的流体压力调节控制电路的流体压力调节控制电路6a和与流体压力调节控制电路6a并联连接的扭矩调节电路6b。在这种情况下,不存在连接到VSA系统26的低通滤波开关电路39,并且电动机角度转换单元34的输出直接连接到减法器35。
扭矩调节电路6b包括具有接收标准值B0的第一输入的加法器41、扭矩转换单元42、电流转换单元43、减法器44和电动机电流反馈电路45,所述加法器、所述扭矩转换单元、所述电流转换单元、所述减法器和所述电动机电流反馈电路依此顺序串联连接。标准值B0还被供应给另一减法器46的输入,所述减法器的其它输入接收作为反馈值的实际制动液压力B,并且减法器46的输出被发送给液体压力校正电路47。由液体压力校正电路47产生的补偿值ΔB(=B0-B)被发送给加法器41的另一个输入,所述加法器将标准值B0和补偿值ΔB的总和(B0+ΔB)发送给扭矩转换单元42。因此,在由扭矩转换单元42获得的目标扭矩Tt中反映了实际流体压力B。
由扭矩转换单元42获得的目标扭矩Tt通过电流转换单元43被转换成与目标扭矩Tt相对应的目标电流It,并且目标电流It被发送给减法器44的输入。电流传感器12b检测电动伺服电动机12的电动机电流,并且由电流传感器12b检测到的实际电动机电流Im作为反馈值被发送给减法器44的另一个输入。因此,电动机电流反馈电路45接收减法器44的输出值(It-Im)作为控制输入,并根据目标电动机电流It与实际电动机电流Im之间的差值(It-Im)提供电动机电流控制量I。
由电动机角度反馈电路36产生的电动机角度控制量θ和由电动机电流反馈电路45产生的电动机电流控制量I被发送给由双位置选择器开关构成的切换装置48的一对选择端子。切换装置48被构造成当VSA系统26操作时通过由VSA系统26供应的操作信号操作。
当VSA系统26不操作时,切换装置48位于将电动机角度控制量θ供应给电动机驱动电路40使得与第一实施例一样执行电动机角度反馈控制的位置。另一方面,当VSA系统26操作时,切换装置48如图4中的虚线所示进行切换,使得电动机电流控制量I被供应给电动机驱动电路40。因此,在VSA系统操作的情况下,电动伺服电动机12由电动机电流反馈控制或电动机扭矩反馈控制控制。
另一方面,当VSA系统不操作时,控制单元6选择基于电动机致动液压缸13的活塞行程的位移的电动机角度反馈控制。在这种情况下,因为VSA系统26没有操作并且不会使用于制动系统的液压系统的损失性产生任何变化,因此制动系统可以根据电动机角位置以高响应性操作,这允许实际制动液压力准确地跟踪目标制动液压力。
任选地,流体压力调节控制电路6a可以设有传感器异常检测电路49,所述传感器异常检测电路用于检测旋转角度传感器12a由于噪声或传感器中的故障而产生异常检测值(如由图4中的虚线所示)的情况。在检测到异常检测值的情况下,传感器异常检测电路49将传感器异常检测信号发送给切换装置48,使得可以与其中VSA系统26操作的情况一样执行电动机电流反馈控制。因此,在检测到由于噪声或传感器故障而产生的异常电动机角度的情况下,能够允许制动系统以充分稳定的方式操作。
虽然已经根据本发明的优选的实施例说明了本发明,但是对于本领域的技术人员显而易见的是在不背离所述权利要求中所述的本发明的保护范围的情况下可以进行各种改变和修改。
例如,可以通过用扭矩调节电路6b替换流体压力调节控制电路6a并将低通滤波开关电路39添加给扭矩调节电路6b的电动机角度转换单元的输出来修改第一实施例。
本发明非常有利地用于以智能的方式组合液压制动和再生制动的线控制动系统中,并且还可以用于仅使用液压制动的更加传统的线控致动系统。
本发明所主张的巴黎公约优先权声明的原始日本专利申请的内容以及在本申请中提到的现有技术参考文献的内容通过引用在此并入。
Claims (9)
1.一种车辆制动系统,其特征在于,具有:
输入量传感器(11a),其用于检测施加给制动踏板(11)的输入量;
电动机致动液压缸(13),其由电动机(12)驱动,以根据电动机的控制输入产生制动液压力;
车轮制动液压缸(2b、3b),其根据由所述电动机致动液压缸生成的所述制动液压力产生制动力;
反馈控制单元,其包括根据施加给所述制动踏板(11)的输入量设定所述电动机致动液压缸的目标操作量的目标设定单元(31)、检测所述电动机致动液压缸的实际操作量的实际操作量检测机构(12a、12b)、及用于为电动机致动液压缸提供所述控制输入以减小所述实际操作量与所述目标操作量之间的偏差的反馈单元(36、45);
响应限制单元(26、39、48),其在满足规定条件时限制所述反馈控制单元的响应特性,
其中:
所述反馈控制单元具有采用电动机角度作为所述操作量的第一反馈控制单元和采用电动机电流作为所述操作量的第二反馈控制单元;
所述响应限制单元具有切换装置(26、48),当不满足规定条件时,该切换装置(26、48)通过使用第一反馈控制单元控制电动机致动液压缸,而当满足规定条件时,所述切换装置通过使用第二反馈控制单元控制电动机致动液压缸。
2.根据权利要求1所述的车辆制动系统,其特征在于,
在检测到外部制动液压控制操作时满足所述规定条件。
3.根据权利要求1所述的车辆制动系统,其特征在于,
所述响应限制单元具有从表示所述输入量的信号中过滤高频分量的低通滤波器(39)和用于在检测到外部制动液压控制操作时选择性地启动所述低通滤波器的切换装置(26)。
4.根据权利要求1所述的车辆制动系统,其特征在于,
所述电动机致动液压缸的所述操作量包括电动机角度。
5.根据权利要求1所述的车辆制动系统,其特征在于,
所述电动机致动液压缸的所述操作量包括电动机电流。
6.根据权利要求2所述的车辆制动系统,其特征在于,
所述外部制动液压控制操作包括使所述车轮制动液压缸的液压增大的操作。
7.根据权利要求2所述的车辆制动系统,其特征在于,
所述外部制动液压控制操作包括使所述车轮制动液压缸的液压减小的操作。
8.根据权利要求1所述的车辆制动系统,其特征在于,
还具有传感器异常检测电路,所述响应限制单元在由所述传感器异常检测电路检测到传感器的异常时,限制所述反馈控制单元的响应特性。
9.根据权利要求1所述的车辆制动系统,其特征在于,
还具有检测所述制动液压力的液压传感器(25b)和用于根据检测到的所述制动液压力补偿所述输入量的制动液压力补偿机构(38、47)。
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