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CN103180184B - 制动器控制装置 - Google Patents

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CN103180184B
CN103180184B CN201080069811.7A CN201080069811A CN103180184B CN 103180184 B CN103180184 B CN 103180184B CN 201080069811 A CN201080069811 A CN 201080069811A CN 103180184 B CN103180184 B CN 103180184B
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hydraulic
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中村荣治
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Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Abstract

制动器控制装置具备:摩擦制动机构,其对被分别设置于车辆的各车轮的轮缸供给工作液来将摩擦部件按压到车轮上,由此来产生摩擦制动力;再生制动机构,其通过对旋转电机进行的电力再生来产生再生制动力,所述旋转电机对车轮进行驱动;液压控制阀,其对从液压源向各车轮的轮缸侧供给的工作液压进行调整;控制机构,其执行利用再生制动力来供应驾驶员所要求的全部要求制动力的再生控制,并且在规定的条件已成立的情况下执行替换控制,在所述替换控制中,利用液压控制阀对工作液压进行增压调整,从而利用摩擦制动力代替再生制动力来供应要求制动力。通过利用再生制动力来供应全部的要求制动力,并且在规定的条件已成立的情况下执行利用液压控制阀对工作液压进行增压调整来供应要求制动力的替换控制,不再需要摩擦制动力的具体的减压控制,能够削减所需要的控制阀,能够在维持制动器性能、燃油效率的同时节约成本。

Description

制动器控制装置
技术领域
本发明涉及对赋予车辆车轮的制动力进行控制的制动器控制装置。
背景技术
以往,作为对赋予车辆车轮的制动力进行控制的制动器控制装置,提出了各种构成的控制装置。例如专利文献1中记载了一种根据状况提高4轮的轮缸的液压控制的自由度,控制制动力的制动器控制装置。该装置中,包含能够利用动力来实现基于工作液的蓄压的动力液压源和根据驾驶员的制动操作量对工作液进行加压的手动液压源,能够利用各个液压源来控制轮缸的液压。动力液压源连接着共同地对左前轮、右前轮、左后轮以及右后轮进行控制的液压路径,在通常控制时进行对4轮的轮缸进行加压的控制。该制动器控制装置是通过利用再生制动力来提高车辆的燃油效率的再生协调制动器控制装置。
另外,专利文献2中公开了一种具有动力液压源和手动液压源的制动控制装置。该装置中,手动液压源与前轮用液压流路和后轮用液压流路连接,能够利用手动液压源来仅对前轮或者仅对后轮进行制动控制。
然而,近几年的车辆具有重视舒适性的趋势,希望设计出制动时不依赖于驾驶员的技能或者习惯的、能够执行平稳制动的液压电路。对应于该希望,在现有的制动器控制装置的情况下,为了与制动器踏板的操作无关地能够进行制动力的具体的增加或减少控制,设置有对来自液压源的液压进行增压调整的增压用线性控制阀和进行减压调整的减压用线性控制阀。另外,在专利文献1的再生协调制动器控制装置的情况下,以由轮缸的工作产生的摩擦制动力和由再生产生的再生制动力以规定的分配比率分配驾驶员所要求的要求制动力来使车辆制动。但是,由再生产生的再生制动力会根据车辆的行驶状态、电池的充电状态等而总是发生变化,因此在想要确保驾驶员所要求的要求制动力的情况下,仍然需要与制动器踏板的操作无关地进行摩擦制动力的具体的增加或减少控制。即,需要增压用线性控制阀和减压用线性控制阀。
专利文献1:日本特开2007-203859号公报
专利文献2:日本特开2002-187537号公报
发明内容
现状是在要求上述舒适性的提高、燃油效率的提高的同时还强烈地需要低成本化。因此,希望进行舒适性、燃油效率的提高以及制动性能、可靠性的确保,并且能够简化系统。例如一般认为,在液压回路中虽然利用了多个液压阀,但是如果能够减少该液压阀的数量,则能够有助于大幅削减成本。
因此,本发明的目的在于提供一种进行舒适性、燃油效率的提高以及制动性能、可靠性的确保,并且能够使系统简单化从而有助于成本降低的制动器控制装置。
本发明的一个方式的制动器控制装置具备:摩擦制动机构,其对被分别设置于车辆的各车轮的轮缸供给工作液来将摩擦部件按压到车轮上,由此来产生摩擦制动力;再生制动机构,其通过对旋转电机进行的电力再生来产生再生制动力,所述旋转电机对车轮进行驱动;液压控制阀,其对从液压源向各车轮的轮缸侧供给的工作液压进行调整;以及控制机构,其执行利用再生制动力来供应驾驶员所要求的全部要求制动力的再生控制,并且在规定的条件已成立的情况下执行替换控制,在所述替换控制中,利用所述液压控制阀来对所述工作液压进行增压调整,从而利用摩擦制动力代替所述再生制动力来供应所述要求制动力。
摩擦制动机构可以采用例如盘式制动器装置或鼓式制动器装置。另外,再生制动机构可以采用利用了负荷的再生制动器,其中,所述负荷是通过由行驶过程中正在旋转的车轮使混合动力车、电动汽车中成为车轮驱动源的电机旋转而产生的。液压源可以采用作为手动液压源的主缸单元或者作为动力液压源的储能器,其中,所述手动液压源根据驾驶员的制动操作量来对收纳的工作液进行增压或减压,所述动力液压源能够利用与制动操作相独立的动力来产生基于工作液的蓄压。液压控制阀可以采用通过阀的打开动作对来自液压源的液压进行增压调整,并且在完全打开时能够使工作液在液压源与轮缸侧之间移动的调整阀。替换控制可以采用一边减少再生制动力,一边利用摩擦制动力对该减少的量进行填补的交叉渐变控制。此外,摩擦制动力能够通过另行控制液压源的液压来加以调整。例如,能够根据驾驶员对制动器踏板的操作量来使其变化,在不需要制动的情况下,能够通过使制动器踏板的踩踏返回来进行减压。
根据该方式,利用再生制动力来供应全部要求制动力。在再生控制中要求制动力发生变化的情况下,也可以通过使再生能量的吸收率发生变化来追随要求制动力的变动。另外,在制动时规定的条件已成立时执行替换控制的情况下,通过基于液压控制阀的增压调整将减少的再生制动力替换成摩擦制动力。因此,利用液压控制阀来进行液压调整是进行替换控制的时候。另外,由于液压调整时的液压控制阀的控制主要是增压控制,因此仅利用再生制动力的控制和增压用的液压控制阀的控制就能够与以往同样地产生与要求制动力对应的制动力。其结果,能够通过以再生制动供应全部的要求制动力来提高燃油效率。另外,能够通过替换控制时的再生制动与摩擦制动的平稳替换来提高舒适性。另外,最终能够通过向基于摩擦制动力的制动切换来确保制动器性能、可靠性。而且,这些控制能够以再生制动和液压的增压控制来实现,因此能够实现系统简单化。
另外,所述控制机构也可以在所述车辆的速度小于规定速度的情况下执行替换控制。在执行替换控制的情况下,慢慢地减少再生制动力,另一方面,慢慢地增加摩擦制动力,由此就能够平稳地从使用再生制动力向使用摩擦制动力切换,制动力的切换冲击(shock)能够得到抑制,从而能够维持并提高舒适性。即,通过在具有能够回收再生能量并且能够得到充分的再生制动力的速度的期间开始替换控制,能够进行稳定的再生制动力的减少控制,易于取得与摩擦制动力的增加控制之间的平衡,要求制动力的维持变得容易。其结果,制动力的变动变少,能够维持并提高舒适性。另外,由于停止时已切换至基于摩擦制动力的制动控制,因此能够可靠地实施制动器性能、可靠性的确保。
另外,所述控制机构也可以在所述再生控制过程中所述要求制动力超过了所述再生制动机构能够产生的可再生制动力的情况下,执行所述替换控制。驾驶员所要求的要求制动力在其要求过程中有时会发生增加变动。另外,有时根据再生控制过程中的充电状态、车速状态,再生能量的回收率会受到限制。其结果,要求制动力有时也会超过可再生制动力。该情况下,通过进行从再生制动力向摩擦制动力的替换,能够通过摩擦制动力的增加调整来确保满足要求制动力的制动力,并且能够在能够产生的再生制动力的范围内平稳地执行替换控制。该情况下,通过在能够充分地进行再生控制的期间开始替换控制,来抑制制动力的骤变所导致的制动冲击,能够有助于维持并提高舒适性。
另外,所述控制机构也可以在所述要求制动力在所述再生制动机构能够产生的可再生制动力以下的情况下执行所述再生控制,在所述要求制动力超过所述可再生制动力的情况下,不使所述再生制动机构工作而使所述摩擦制动机构工作,从而利用摩擦制动力来供应全部的所述要求制动力。在制动开始的阶段,仅在要求制动力处于再生制动机构能够产生的可再生制动力的范围的情况下才执行再生控制,在制动开始阶段要求制动力超过可再生制动力的情况下,从最初就利用摩擦制动力来供应要求制动力。该情况下,无需摩擦制动力的减压控制,仅利用增压用的液压控制阀的控制就能够产生与要求制动力对应的制动力。
另外,所述控制机构也可以在车辆的行驶过程中所述驾驶员进行制动操作前取得至少基于车速、再生充电器的充电量以及所述再生充电器的温度的所述可再生制动力。如果将可再生制动力定为规定值,则想到各种情况,需要将较大的安全率考虑进可再生制动力,需要将设定的可再生制动力设定得比实际得到的再生制动力少。另一方面,通过根据制动操作前的行驶过程中的状况来取得可再生制动,能够缩小考虑的安全率的幅度。其结果,能够提高再生能量的回收率,能够提高燃油效率。此外,可再生制动力可以通过将车速、充电量、温度等作为参数进行运算来取得,也可以参照将车速、充电量、温度等作为参数的映射等来取得。
另外,所述控制机构也可以在所述再生控制中进行所述可再生制动力的再次取得。该情况下,能够基于在实际的再生控制过程中能够取得的车速、充电量、温度等参数来取得可再生制动力,能够进一步地缩小考虑的安全率的幅度。其结果,能够进一步地提高再生能量的回收率,能够提高燃油效率。
另外,所述控制机构也可以在执行所述替换控制的情况下,使所述摩擦制动力以与所述再生制动力的减少率对应的增加率增加来维持所述要求制动力。根据该方式,能够抑制替换控制时的制动力的变动,从而无不适感地从再生制动向摩擦制动替换。
另外,所述液压控制阀也可以含有液压控制机构和路径连接机构,其中,所述液压控制机构对来自能够利用与所述驾驶员进行的制动操作相独立的动力基于工作液产生蓄压的动力液压源的压力进行调整并供给至所述轮缸侧,所述路径连接机构进行手动液压源和所述轮缸侧之间的路径的连接或者分离,其中,所述手动液压源根据驾驶员的制动操作量对所收纳的工作液进行增压或者减压。例如在将动力液压源所蓄压的液压向手动液压源的调节器供给,借助该调节器对轮缸侧供给液压的情况下,液压控制机构和路径连接机构能够由1个线性控制阀构成。另外,例如在将动力液压源所蓄压的液压直接向轮缸侧提供的情况下,利用线性控制阀来构成液压控制机构,进行手动液压源与所述轮缸侧之间的路径的连接或者分离的路径连接机构能够由简单的开闭阀构成。根据该方式,能够根据液压回路的构成来选择阀构成,能够提高设计的自由度。另外,在任意情况下,均不需要摩擦制动力的减压控制,减压控制用的部件的削减、控制的削减变得可能,有助于成本降低。
根据本发明,能够提供一种能够进行舒适性的提高、燃油效率的提高以及制动器性能的确保、可靠性的确保并使得系统简单化,从而有助于成本降低的制动器控制装置。
附图说明
图1是表示应用了本发明的一个实施方式所涉及的制动器控制装置的车辆的概要构成图。
图2是表示本发明的一个实施方式所涉及的液压制动单元的系统图。
图3是说明现有的再生制动力和摩擦制动力相对于要求制动力的推移的说明图。
图4是仅说明图3的摩擦制动力的推移的说明图。
图5是说明相对于本发明的一个实施方式的要求制动力的再生制动力和摩擦制动力的推移的说明图。
图6是仅说明图5的摩擦制动力的推移的说明图。
图7是说明本发明的一个实施方式的相对于要求制动力的再生制动力和摩擦制动力的其他推移的说明图。
图8是仅说明图7的摩擦制动力的推移的说明图。
图9是说明本发明的一个实施方式的相对于要求制动力的再生控制和液压控制的一例的流程图的一例。
图10是说明本发明的一个实施方式所涉及的制动器控制装置的再生控制和液压控制的另一个例子的流程图的一例。
图11是说明本发明的一个实施方式所涉及的制动器控制装置的再生控制和液压控制的另一个例子的流程图的一例。
图12是说明本发明的一个实施方式所涉及的制动器控制装置的液压控制阀的变形例的说明图。
具体实施方式
本发明的一个实施方式的制动器控制装置具有手动液压源和动力液压源作为对各车轮供给液压的液压供给源。该制动器控制装置的手动液压源例如与所谓的“X布管”类型的液压致动器连接,其中,所述液压致动器连接着对左前轮和右后轮的轮缸供给工作液的第1流路和对右前轮和左后轮的轮缸供给工作液的第2流路。通过如此地将来自手动液压源的2个系统的布管设为“X布管”,在第1流路和第2流路中的任一方的流路发生液体泄漏等故障的情况下,能够利用另一方流路来进行基于前轮的一方的制动器装置以及位于其对角的后轮的制动器装置的制动。
其结果,即使2个系统中的任一个路径产生了故障,也能够分别使用前轮侧的制动器装置以及后轮侧的制动器装置,即使利用了在前轮用和后轮用中具有不同制动性能的制动器装置的情况下,利用2个系统中的任一个均可得到同样的制动力。例如,与前轮侧相比,能够与车辆重量分配对应地对后轮侧的制动器装置利用制动性能小的一方,能够有助于制动器装置的小型化、低成本化。
图1是表示应用了本发明的一个实施方式所涉及的制动器控制装置的车辆的概略构成图。图1所示的车辆1被构成为所谓的混合动力车辆,具备发动机2、与作为发动机2的输出轴的曲轴连接的3轴式动力分割机构3、与动力分割机构3连接的能够发电的电动发电机4、借助变速器5与动力分割机构3连接的电动马达6、对车辆1的驱动系统整体进行控制的混合动力用电子控制单元(以下,称为“混合动力ECU”,电子控制单元全部称为“ECU”。)7。变速器5借助传动轴8与作为车辆1的驱动轮的右前轮9FR以及左前轮9FL连结。
发动机2是利用例如汽油、轻油等烃系燃料来进行运转的内燃机关,受发动机ECU13控制。发动机ECU13可与混合动力ECU7通信,基于混合动力ECU7发出的控制信号或对发动机2的工作状态进行检测的各种传感器发出的信号来执行发动机2的燃料喷射控制或点火控制、进气控制等。另外,发动机ECU13根据需要将与发动机2的工作状态相关的信息提供给混合动力ECU7。
动力分割机构3借助变速器5发挥将电动马达6的输出传递给左右前轮9FR、9FL的作用、将发动机2的输出分给电动发电机4和变速器5的作用、使电动马达6、发动机2的转速减速或者增速的作用。电动发电机4和电动马达6分别借助包含逆变器的电力变换装置11与作为再生充电器发挥功能的电池12连接,电力变换装置11与电机ECU14连接。作为电池12,例如可以利用镍氢蓄电池等蓄电池。电机ECU14也可与混合动力ECU7通信,基于混合动力ECU7发出的控制信号等,借助电力变换装置11控制电动发电机4以及电动马达6。此外,上述的混合动力ECU7、发动机ECU13、电机ECU14均构成为含有CPU的微处理器,除了CPU之外,还具备存储各种程序的ROM、临时存储数据的RAM、输入输出端口以及通信端口等。
在混合动力ECU7、电机ECU14所进行的控制下,借助电力变换装置11从电池12将电力供给电动马达6,由此能够利用电动马达6的输出来驱动左右的前轮9FR、9FL。另外,在发动机效率高的运转区域,车辆1被发动机2驱动。此时,借助动力分割机构3将发动机2的输出的一部分传递给电动发电机4,由此能够利用电动发电机4所产生的电力驱动电动马达6,或者借助电力变换装置11对电池12进行充电。
另外,在对车辆1进行制动时,在混合动力ECU7、电机ECU14所进行的控制下,利用从前轮9FR、9FL传递的动力来使电动马达6旋转,电动马达6作为发电机工作。即,电动马达6、电力变换装置11、混合动力ECU7以及电机ECU14等作为通过将车辆1的运动能量再生成电能量,来对左右前轮9FR、9FL赋予制动力的再生制动单元10发挥功能。
在一个实施方式所涉及的制动器控制装置中,主要通过利用了再生制动力的制动来产生所要求的制动力。另外,在特定条件已成立的情况下,通过决定是执行并用再生制动力和摩擦制动力的制动器再生协调控制,还是仅执行摩擦制动力,来产生所要求的制动力。再生制动力是使用于驱动车轮的电动机作为把行驶中的车轮的旋转转矩作为输入的发电机工作,由此来对车轮赋予的制动力。此时,车辆的运动能量被变换成电能量,电能量从电动机借助包含逆变器等的电力变换装置被蓄积到电池12中。蓄积的电能量被用于之后的车轮驱动等,有助于提高车辆的燃料效率。另一方面,摩擦制动力是通过对与车轮一起旋转的旋转部件按压摩擦部件而对车轮赋予的制动力。以下作为摩擦制动力的例子,列举从液压源供给作为工作液的制动液(Brake fluid)从而对旋转部件按压摩擦部件的摩擦制动力来进行说明。
车辆1除了再生制动单元10之外,如图2所示,还具备通过从调节器31等供给制动液来产生制动力的液压制动单元20。车辆1主要利用再生制动力来产生想要的制动力,但是能够通过执行制动器再生协调控制来并用再生制动力和摩擦制动力产生想要的制动力。另外,也能够仅利用摩擦制动力来产生想要的制动力。
图2是表示本实施方式所涉及的液压制动单元20的系统图。液压制动单元20如图2所示,包含与各车轮对应地设置的盘式制动单元21FR、21FL、21RR以及21RL、主缸单元27、动力液压源30以及液压致动器40。
盘式制动单元21FR、21FL、21RR以及21RL对车辆的右前轮、左前轮、右后轮以及左后轮分别赋予制动力。本实施方式中作为手动液压源的主缸单元27对盘式制动单元21FR~21RL送出根据借助制动器踏板24输入的驾驶员的操作量加压后的制动液。动力液压源30能够将由于动力供给而被加压的制动液与驾驶员对制动器踏板24的操作相独立地向盘式制动单元21FR~21RL送出。另外,动力液压源30的被加压的制动液还被供给主缸单元27的调节器31,能够根据制动器踏板24的操作量来适当地调压,并向盘式制动单元21FR~21RL送出。液压致动器40对从动力液压源30或者主缸单元27供给的制动液的液压适当地进行调整,并向盘式制动单元21FR~21RL送出。由此,调整摩擦制动对各车轮的制动力。
对盘式制动单元21FR~21RL、主缸单元27、动力液压源30以及液压致动器40在以下分别进行更详细的说明。各盘式制动单元21FR~21RL分别含有制动盘22和在制动器腔室中内置的轮缸23FR~23RL。而且,各轮缸23FR~23RL分别借助不同的流体通路与液压致动器40连接。此外,以下适当地统称轮缸23FR~23RL为“轮缸23”。
在盘式制动单元21FR~21RL中,如果对轮缸23从液压致动器40供给制动液,则对与车轮一起旋转的制动盘22按压作为摩擦部件的制动块。由此,对各车轮赋予制动力。此外,本实施方式中利用了盘式制动单元21FR~21RL,但是也可以利用例如鼓式制动器等的包含轮缸23的其他制动力赋予机构。
本实施方式中,主缸单元27是主缸由2个室构成的带液压助推器的类型,包含液压助推器31a、调节器31、第1主缸32、第2主缸33以及贮液器34。液压助推器31a与从动力液压源30导入高压制动液的调节器31连通。液压助推器31a与制动器踏板24连结,对施加给制动器踏板24的踏板踏力进行放大并传递给第1主缸32以及第2主缸33。即,通过从动力液压源30借助调节器31向液压助推器31a供给制动液,来对踏板踏力进行放大。而且,第1主缸32和第2主缸33产生相对于踏板踏力具有规定倍力比的大致相同的主缸压。
在第1主缸32、第2主缸33以及调节器31的上部配置有对制动液进行贮存的贮液器34。第1主缸32、第2主缸33在制动器踏板24的踩踏被解除时与贮液器34连通。另一方面,调节器31与贮液器34和动力液压源30的储能器35这双方连通,将贮液器34作为低压源,并且将储能器35作为高压源,产生与主缸压大致相等的液压。在以下适当地将调节器31的液压称为“调节器压”。此外,主缸压和调节器压无需严格地为相同压力,例如也可以按照调节器压为稍微高的高压的方式来设计主缸单元27。
动力液压源30包含储能器35以及泵36。储能器35用于将由泵36升压后的制动液的压力能量变换成氮气等密封气体的压力能量、例如14~22Mpa左右并加以蓄积。泵36具有电机36a作为驱动源,其进入口与贮液器34连接,而其排出口与储能器35连接。另外,储能器35还与被设置于主缸单元27的安全阀35a连接。如果储能器35中的制动液的压力异常地高,例如为25Mpa左右,则安全阀35a开阀,高压的制动液返回贮液器34。
如上所述,液压制动单元20作为对轮缸23供给制动液的供给源,具有第1主缸32、第2主缸33、调节器31以及储能器35。而且,第1主缸32与第1主布管37连接,第2主缸33与第2主布管38连接,调节器31与调节器布管74连接,储能器35与储能器布管39连接。这些第1主布管37、第2主布管38、调节器布管74以及储能器布管39分别与液压致动器40连接。
液压致动器40包含形成有多个流路的致动器块和多个电磁控制阀。在致动器块中形成的流路包含个别流路41、42、43以及44和主流路45。个别流路41~44分别从主流路45分支,与对应的盘式制动单元21FR、21FL、21RR、21RL的轮缸23FR、23FL、23RR以及23RL连接。由此,各轮缸23可与主流路45连通。
另外,在个别流路41、42、43以及44的途中,设有作为开闭阀的ABS保持阀51、52、53以及54。各ABS保持阀51~54分别具有被ON/OFF控制的螺线管以及弹簧(spring),均是在螺线管为非通电状态时为打开的常开型电磁控制阀。处于打开状态的各ABS保持阀51~54能够使制动液双向流通。即,能够从主流路45向轮缸23流过制动液,并且相反地能够从轮缸23向主流路45也流过制动液。如果螺线管被通电而各ABS保持阀51~54闭阀,则个别流路41~44的制动液的流通被切断。
并且,轮缸23借助与个别流路41~44分别连接的减压用流路46、47、48以及49与贮液器流路55连接。减压用流路46、47、48以及49的途中设有作为开闭阀的ABS减压阀56、57、58以及59。各ABS减压阀56~59分别具有被ON/OFF控制的螺线管以及弹簧,均是在螺线管处于非通电状态时为关闭的常闭型电磁控制阀。当各ABS减压阀56~59为关闭状态时,减压用流路46~49的制动液的流通被切断。如果螺线管被通电而各ABS减压阀56~59开阀,则允许减压用流路46~49的制动液的流通,制动液从轮缸23经由减压用流路46~49以及贮液器流路55向贮液器34回流。此外,贮液器流路55借助贮液器布管77与主缸单元27的贮液器34连接。
主流路45在途中具有分离阀60。利用该分离阀60,将主流路45划分成与个别流路41以及42连接的第1流路45a、与个别流路43以及44连接的第2流路45b。第1流路45a借助个别流路41以及42与左后轮用的轮缸23RL以及右前轮用的轮缸23FR连接,第2流路45b借助个别流路43以及44与左前轮用的轮缸23FL以及右后轮用的轮缸23RL连接。即,2个系统的流路以前后左右4个轮缸23斜交叉的所谓的“X布管”连接。“X布管”的特征后述。
分离阀60具有被ON/OFF控制的螺线管以及弹簧,是在螺线管处于非通电状态时为关闭的常闭型电磁控制阀。在分离阀60处于关闭状态时,主流路45的制动液的流通被切断。如果螺线管被通电而分离阀60开阀,则能够使制动液在第1流路45a与第2流路45b之间双向流通。
另外,在被分离阀60分离的第1流路45a和第2流路45b中的任一方中,设有用于对第1流路45a和第2流路45b的压力平衡进行调整的调整部。在图2的情况下,调整部被设置在第2流路45b中,具有对第2流路45b给予规定的流动阻力来调整流量的功能。在图2的情况下,示出了调整部由孔口100构成的例子。孔口100的截面积被调整成,当在该孔口100通过制动液时的流动阻力和分离阀60开阀时制动液通过该分离阀60时的流动阻力实质相同。孔口100的配置带来的效果的详细内容后述。此外,分离阀60的开阀方向如图2所示,成为易于从后述的增压线性控制阀66导入制动液的构造。通过如此地构成,可防止通阀时的开阀延迟而造成的轮缸23响应性的降低。
在液压致动器40中,形成有与主流路45连通的第1主流路61以及第2主流路62。详细地,第1主流路61与主流路45的第1流路45a连接,第2主流路62与主流路45的第2流路45b连接。另外,第1主流路61与和第1主缸32连通的第1主布管37连接。第2主流路62和与第2主缸33连通的第2主布管38连接。
第1主流路61在途中具有第1主截止阀64。第1主截止阀64被设置在从第1主缸32向各轮缸23供给制动液的供给路径上。第1主截止阀64具有被ON/OFF控制的螺线管以及弹簧,是接受规定的控制电流的供给,利用螺线管产生的电磁力来保证闭阀状态,在螺线管处于非通电状态的情况下为打开的常开型电磁控制阀。处于打开状态的第1主截止阀64能够使制动液在第1主缸32与主流路45的第1流路45a之间双向流通。如果螺线管被通电规定的控制电流,第1主截止阀64闭阀,则第1主流路61的制动液的流通被切断。
第2主流路62在途中具有第2主截止阀65。第2主截止阀65被设置在从第2主缸33向各轮缸23供给制动液的供给路径上。第2主截止阀65也具有被ON/OFF控制的螺线管以及弹簧,是接受规定的控制电流的供给,利用螺线管产生的电磁力来保证闭阀状态,在螺线管处于非通电状态的情况下为打开的常开型电磁控制阀。处于打开状态的第2主截止阀65能够使制动液在第2主缸33与主流路45的第2流路45b之间双向流通。如果螺线管被通电,第2主截止阀65被闭阀,则第2主流路62的制动液的流通被切断。
另外,在第2主流路62上,经由模拟器截止阀68在比第2主截止阀65靠上游侧连接有行程模拟器69。即,模拟器截止阀68被设置在将第2主缸33和行程模拟器69连接起来的流路中。模拟器截止阀68具有被ON/OFF控制的螺线管以及弹簧,是接受规定的控制电流的供给,利用螺线管产生的电磁力来保证开阀状态,在螺线管处于非通电状态的情况下为关闭的常闭型电磁控制阀。当模拟器截止阀68是关闭状态时,第2主流路62和行程模拟器69之间的制动液的流通被切断。当螺线管被通电,模拟器截止阀68被开阀时,能够使制动液在第2主缸33与行程模拟器69之间双向流通。
行程模拟器69含有多个活塞、弹簧,在模拟器截止阀68开放时生成与驾驶员对制动器踏板24的踏力对应的反作用力。作为行程模拟器69,为了提高驾驶员操作制动器的感觉,优选采用具有多段弹力特性的行程模拟器。
液压致动器40与从调节器31延伸的调节器布管74连接,并且在途中具有增压线性控制阀66的调节器流路76被连接在第2流路45b的分离阀60与孔口100之间。增压线性控制阀66作为对从本实施方式中的液压源向各车轮的轮缸23侧供给的制动液的液压进行调整的液压控制阀发挥功能,是具有线性螺线管以及弹簧,在螺线管处于非通电状态的情况下为关闭的常闭型电磁控制阀。即,与被供给增压线性控制阀66的螺线管的电流成比例地调整阀的开度。液压致动器40中还形成有储能器流路63。储能器流路63的一端与主流路45的分离阀60和孔口100之间的位置连接,另一端与和储能器35连通的储能器布管39连接。另外,储能器流路63的路径中设有在途中对该储能器流路63进行切断的储能器截止阀78。
增压线性控制阀66被设置为相对于与各车轮对应地设置有多个的各轮缸23共用的增压控制阀。即,增压线性控制阀66被作为控制从调节器31送出的制动液向各轮缸23供给的控制阀而设置。如此地,如果使增压线性控制阀66相对于各轮缸23共用化,与针对各个轮缸23分别设置线性控制阀相比,从成本的观点出发是优选的。此外,在增压线性控制阀66为完全打开的状态下,通过使制动器踏板24的踩踏变弱或者解除,能够借助调节器31使制动液返回贮液器34,能够对轮缸23进行减压。
在此,增压线性控制阀66的出入口间的差压对应于调节器31中制动液的压力和主流路45中制动液的压力之间的差压。另外,如果将与对增压线性控制阀66的线性螺线管供给的供给电力对应的电磁驱动力设为F1,将弹簧的施力设为F2,将与增压线性控制阀66的出入口间的差压对应的差压作用力设为F3,则关系F1+F3=F2成立。因此,通过连续地控制对增压线性控制阀66的线性螺线管供给的供给电力,能够控制增压线性控制阀66的出入口间的差压。
储能器截止阀78是具有被ON/OFF控制的螺线管以及弹簧,接受规定的控制电流的供给,利用螺线管产生的电磁力来保证开阀状态,在螺线管处于非通电状态的情况下为关闭的常闭型电磁控制阀。通过处于关闭状态的储能器截止阀78,在储能器35与主流路45的第2流路45b之间制动液的流通被切断。如果螺线管被通电而储能器截止阀78被开阀,则能够使制动液在储能器35和主流路45的第2流路45b之间双向流通。
在液压制动单元20中,有时会执行在不操作制动器踏板24时被控制的牵引力控制时的制动力控制或防止侧滑的车辆稳定性控制系统动作时的制动力控制等特殊控制。该控制被经由储能器截止阀78从储能器35供给的储能器压控制。另一方面,除此之外的操作制动器踏板24的制动控制被经由增压线性控制阀66供给的调节器压控制。即,在利用增压线性控制阀66的线性控制来进行制动力控制的情况下,利用储能器截止阀78来切断制动液从储能器35的供给。
该情况下,对增压线性控制阀66供给基于驾驶员对制动器踏板24的操作而被调节器31减压调整后的调节器压。因此,与对增压线性控制阀66供给高压的储能器压的情况相比,能够利用耐久性能小的控制阀。另外,由于控制压力远低于储能器压,因此能够提高增压线性控制阀66的控制性,并且由于负荷降低,因此也有助于寿命的延长。另外,由于根据制动器踏板24的操作量而调整的调节器压低于储能器压,因此有能够降低增压线性控制阀66的动作音或振动这样的优点。
此外,在进行ABS控制的情况下,能够根据制动器踏板24的操作量来提供调节器压,因此能够使增压线性控制阀66完全打开。其结果,ABS控制时增压线性控制阀66的控制变得非常容易,无需如增压线性控制阀66与储能器35连接的情况那样进行具体控制,因此有能够降低控制次数的优点,并且在该方面,也有助于耐久性能的降低化、寿命的延长。
此外,当牵引力控制时、车辆稳定性控制系统动作时,使储能器截止阀78开阀,通过ABS保持阀51~54以及ABS减压阀56~59的控制来进行所需的液压供给。
液压制动单元20中,动力液压源30以及液压致动器40被制动器ECU70控制。制动器ECU70被构成为含有CPU的微处理器,除了CPU之外,还具备存储各种程序的ROM、临时存储数据的RAM、输入输出端口以及通信端口等。而且,制动器ECU70能够与上位的混合动力ECU7等通信,基于来自混合动力ECU7的控制信号、来自各种传感器的信号来控制动力液压源30的泵36、构成液压致动器40的电磁控制阀51~54、56~59、60、64、65、66以及68。
另外,制动器ECU70与主压传感器71、储能器压传感器72以及控制压传感器73、调节器压传感器79、行程传感器25连接。主压传感器71在第2主截止阀65的上游侧,检测第2主流路62内的制动液的压力,即第2主缸压,将表示检测到的值的信号给予制动器ECU70。储能器压传感器72在储能器截止阀78的上游侧,检测储能器流路63内的制动液的压力,即储能器压,并将表示检测出的值的信号给予制动器ECU70。控制压传感器73检测主流路45的第1流路45a内的制动液的压力,将表示检测到的值的信号给予制动器ECU70。调节器压传感器79在增压线性控制阀66的上游侧,检测调节器流路76内的制动液的压力,即调节器压,并将表示检测到的值的信号给予制动器ECU70。行程传感器25检测作为制动器踏板24的操作量的踏板行程,将表示检测到的值的信号给予制动器ECU70。各压力传感器71~73、79、25的检测值每隔规定时间就被依次给予制动器ECU70,并被存储保持在制动器ECU70的规定存储区域中。此外,也可以将行程传感器25以外的制动操作状态检测机构附加到行程传感器25上,或者代替行程传感器25而设置,并与制动器ECU70连接。作为制动操作状态检测机构,例如存在检测制动器踏板24的操作力的踏板踏力传感器、检测制动器踏板24被踩踏这一情况的制动器开关等。
在分离阀60处于打开状态而主流路45的第1流路45a和第2流路45b相互连通的情况下,控制压传感器73的输出值表示增压线性控制阀66的低压侧的液压,因此能够将该输出值利用于增压线性控制阀66的控制。另外,在增压线性控制阀66闭锁并且第1主截止阀64处于打开状态的情况下,控制压传感器73的输出值表示第1主缸压。并且,在分离阀60被开放,主流路45的第1流路45a和第2流路45b彼此连通,各ABS保持阀51~54被开放,而各ABS减压阀56~59为闭锁的情况下,控制压传感器的73的输出值表示作用于各轮缸23的工作流体压,即轮缸压。
具备如上述那样构成的液压制动单元20的本实施方式所涉及的制动器控制装置能够执行制动器再生协调控制。制动器ECU70接受制动要求而开始处理。制动要求例如在驾驶员操作了制动器踏板24的情况下等应该对车辆赋予制动力时生成。制动器ECU70例如在制动器踏板24的操作被解除之前以规定的控制周期反复地执行控制。
制动器ECU70接受制动要求而对目标减速度即要求制动力进行运算。制动器ECU70例如能够基于主缸压以及行程的测定值来运算要求制动力。在此,制动器ECU70也可以按照想要的制动力分配来对各轮分配要求制动力,对各轮的目标制动力进行运算,在以后的处理中基于该目标制动力来控制再生制动力以及摩擦制动力。
制动器ECU70基于要求制动力来运算要求再生制动力。制动器ECU70例如在要求制动力小于能够产生的可再生制动力的情况下,仅以再生制动力来供应全部要求制动力。制动器ECU70将运算出的要求再生制动力发送给混合动力ECU7。制动器ECU70以及混合动力ECU7与车载网络连接。制动器ECU70向该车载网络发送要求再生制动力。混合动力ECU7从车载网络接收要求再生制动力。混合动力ECU7将接收到的要求再生制动力作为再生制动力目标值,来控制再生制动单元10。混合动力ECU7将作为其结果实际产生的再生制动力的有效值通过车载网络向制动器ECU70发送。其结果,以再生制动力来供应全部的要求制动力。
另一方面,在要求制动力是可再生制动力以上的情况下,制动器ECU70不执行再生控制,而是执行通过增压线性控制阀66的控制对制动液进行增压调整,以摩擦制动力来供应要求制动力的控制。
另外,在再生控制中规定的条件已成立的情况下,制动器ECU70执行减少再生制动力,并且通过增压线性控制阀66的控制来对制动液进行增压调整,从而利用摩擦制动力代替再生制动力来供应要求制动力的替换控制。在执行替换控制,利用再生制动力和摩擦制动力来供应要求制动力的情况下,制动器ECU70从混合动力ECU7接收再生制动力有效值。制动器ECU70通过从要求制动力减去再生制动力有效值,来算出利用液压制动单元20应该产生的制动力即要求液压制动力。制动器ECU70基于要求液压制动力来算出各轮缸23FR~23RL的目标液压。制动器ECU70也可以对要求液压制动力或者目标液压进行修正。制动器ECU70按照使得轮缸压成为目标液压的方式来控制液压致动器40。制动器ECU70例如决定通过反馈控制对增压线性控制阀66供给的控制电流的值。此外,存在用于执行替换控制的规定条件,例如再生控制中车速被减速到小于规定值、例如15KM/h的情况。另外,作为规定的条件,当在再生控制中要求制动力被要求增加并超过能够由再生控制产生的可再生制动力的情况下,执行替换控制。规定条件的详细内容后述。
如上所述,在液压制动单元20中,在替换控制过程中,制动液被从调节器31经由增压线性控制阀66供给至各轮缸23,对车轮赋予制动力。该情况下,在要求制动力发生增减变动的情况下,通过调整再生制动力来应对。因此,摩擦制动力主要仅被增压。另外,在转移至完全地利用摩擦制动力来供应要求制动力的摩擦制动控制的情况下,将增压线性控制阀66设为完全打开状态,从各轮缸23将制动液借助增压线性控制阀66以及调节器31返回贮液器34。即,与制动器踏板24的操作量对应地向贮液器34排出,车轮被赋予的制动力被调整。
如上所述那样,在本实施方式的制动力控制中,执行以再生制动力来供应驾驶员所要求的全部要求制动力的再生控制,并且在规定的条件已成立的情况下执行利用增压线性控制阀66对制动液进行增压调整从而利用摩擦制动力代替再生制动力来供应要求制动力的替换控制。其结果,在本实施方式中,不进行基于线性控制阀等的控制的摩擦制动力的减压控制。即,不需要价格高昂的减压控制用的线性控制阀,有助于大幅削减成本。
本实施方式的情况下,进行所谓的制动器线控方式的制动力控制。在进行制动器线控方式的制动力控制的情况下,制动器ECU70将第1主截止阀64设为关闭状态,以便不对轮缸23供给从第1主缸32送出的制动液。并且,制动器ECU70将第2主截止阀65设为关闭状态并且将模拟器截止阀68设为打开状态。这是因为,伴随着驾驶员操作制动器踏板24,从第2主缸33送出的制动液不是被供给轮缸23,而是被供给行程模拟器69。再生控制过程中,与再生制动力的大小对应的差压作用于第1主截止阀64以及第2主截止阀65的上下游之间。
另外,在如上述那样的本实施方式中,形成与第1主缸32连接的第1主流路61和与第2主缸33连接的第2主流路62。而且,形成为第1主流路61能够与左后轮用的轮缸23RL和右前轮用的轮缸23FR连通,第2主流路62能够和左前轮用的轮缸23FL与右后轮用的轮缸23RR连通的所谓的“X布管”。
通过采用这种“X布管”,例如在包含第1主流路61的流路系统或者包含第2主流路62的流路系统中产生了液体泄漏等故障的情况下,能够实现仅以一方的流路系统就能够产生充分的制动力那样的预防故障功能。例如,在包含第2主流路62的流路系统产生液体泄漏时产生了基于驾驶员对制动器踏板24的操作的制动要求的情况下,使增压线性控制阀66以及第2主截止阀65闭阀,使第1主截止阀64开阀。该情况下,从第1主缸32流出的制动液被供给左后轮用的轮缸23RL和右前轮用的轮缸23FR。即,能够在位于对角位置的一方前轮和一方后轮产生制动力。同样地,在包含第1主流路61的流路系统产生了液体泄漏的情况下,使增压线性控制阀66以及第1主截止阀64闭阀,使第2主截止阀65开阀。其结果,从第2主缸33流出的制动液被供给左前轮用的轮缸23FL和右后轮用的轮缸23RR。即,能够在位于对角位置的一方前轮和一方后轮产生制动力。该情况下,利用第1主流路61和第2主流路62中的任一个流路系统,均能够利用前轮的盘式制动单元21。即,在车辆的重量分配等关系中,在前轮侧的盘式制动单元21的制动能力与后轮侧的盘式制动单元21的制动能力相比,被设定得较大时,利用任一个流路系统均能够利用制动能力大的前轮侧的盘式制动单元21,能够发挥充分的制动能力。换言之,如果满足车辆重量分配等条件,则能够对后轮侧的盘式制动单元21利用与前轮侧的盘式制动单元21相比制动能力小的装置。其结果,能够有助于盘式制动单元21的成本降低、小型化。另外,作为后轮用的制动器装置,能够利用便宜的盘式制动器、鼓式制动器等,在成本方面是有利的。
此外,本实施方式中,将主缸单元27的主缸部分分离成第1主缸32和第2主缸33这2个室,能够在实质上相同的时机将实质上相同的液压状态的制动液供给第1主流路61以及第2主流路62。因此,在仅利用包含第1主流路61的流路系统来进行制动时和仅利用包含第2主流路62的流路系统来进行制动时的制动力实质上相同,能够抑制对驾驶员给予与制动感觉有关的不协调感。
然而,在采用上述那样的“X布管”的情况下,执行从动力液压源30供给制动液的制动器线控方式的制动力控制时存在需要考虑的事项。即,为了实现“X布管”,在主流路45中设置分离阀60,分成第1流路45a和第2流路45b。而且,在从动力液压源30供给制动液的情况下,使分离阀60开阀而使第1流路45a和第2流路45b连通,但是第1流路45a变成经由分离阀60的流路系统,第2流路45b成为不经由分离阀60的流路系统。由于分离阀60即使在开阀的情况下也会成为流动阻力的原因,因此会由于经由分离阀60而成为产生控制时间差、压力差的原因。在“X布管”中,如果在第1流路45a和第2流路45b中产生了控制时间差、压力差,则有时会失去车辆的制动平衡,有时会导致制动感觉的降低。
因此,本实施方式中,当经由作为液量控制阀的增压线性控制阀66的制动液被从第1流路45a以及第2流路45b供给至各轮缸23时,设计成使得在第1流路45a侧和第2流路45b侧不产生控制时间差、压力差。具体地,设置作为调整部而发挥功能的孔口100,该调整部以使得制动液经由分离阀60而流入的第1流路45a和不经由的第2流路45b的制动液的供给状态的状态差被降低的方式来调整制动液的供给状态。此外,被作为调整部的孔口100调整的制动液的供给状态例如能够设为供给制动液时的流量、压力、制动液供给的时机等、表示供给制动液时的状态的值。孔口100的流动阻力与分离阀60开阀时的流动阻力实质相同。该调整能够通过调整孔口100的截面积而容易地实现。此外,在利用孔口100构成调整部的情况下,该孔口100无需如分离阀60那样需要确认开闭状态,因此有无需设置用于确认开闭状态的压力传感器,能够简化流路构成这样的优点。该情况下,第1流路45a以及第2流路45b的压力的管理能够利用控制压传感器73来进行。
通过这样在主流路45中隔着调节器布管74的连接位置配置产生与分离阀60的流动阻力相同的流动阻力的孔口100,能够抑制当从增压线性控制阀66对第1流路45a以及第2流路45b供给制动液时产生控制时间差、压力差的情况。其结果,在采用“X布管”的情况下,也能够抑制利用了调节器31的通常制动时的制动感觉的降低。此外,即使在使分离阀60闭阀而仅使用第2流路45b的情况下,由于孔口100的存在不会影响个别流路43、44,因此也能够良好地进行利用了第2主流路62的制动力的产生。
如此地,本实施方式中,在驾驶员产生制动要求的情况下,基本上以再生制动力来供应全部的该要求制动力,在作为规定的条件、例如车速为规定速度A以下的情况下,执行替换控制,从以再生制动力切换成以摩擦制动力来供应要求制动力。其结果,摩擦制动力的产生能够主要仅由制动液的增压控制来应对。即,不需要如现有技术那样的减压用线性控制阀,能够有助于成本削减。另外,减压控制用的控制变得不再需要,控制程序也能够简化。
图3是作为比较例说明现有的再生制动力和摩擦制动力相对于要求制动力的推移的说明图。另外,图4是仅说明图3的摩擦制动力的推移的说明图。图3中,车速由虚线a表示,驾驶员要求踩踏制动器踏板24的要求制动力由实线b表示。另外,摩擦制动力的推移由区域M表示,再生制动力的推移由区域N表示。现有技术的情况下,如果驾驶员要求制动力,则使再生能量的吸收率固定,并且执行再生协调控制。因此,在车速a还未怎么减速的区域,再生制动力小。因此,为了得到要求制动力,摩擦制动力变大。而且,如果通过制动车速a的减速加剧,则再生制动力慢慢地变大。与此相伴,为了与要求制动力对应,而使摩擦制动力减少。而且,与减速加剧再生制动力变小的情况对应地再次增加摩擦制动力。其结果,如图4所示,摩擦制动力需要如曲线区域S所示那样通过减压来减少。即,此时的控制中为了减压需要线性控制阀。
图5是说明本发明的一个实施方式的再生制动力和摩擦制动力相对于要求制动力的推移的说明图。另外,图6是仅说明图5的摩擦制动力的推移的说明图。如上所述,在本实施方式的情况下,在车速a到达规定速度A之前,要求制动力b全部以再生制动力来供应,到达了规定速度A后,即规定的条件已成立后执行替换控制,通过再生制动力和摩擦制动力来得到制动力。其结果,如图6所示,摩擦制动力的推移能够如区域M所示那样主要仅利用增压来应对。此外,在制动器ECU70执行替换控制的情况下,以与再生制动力的减少率对应的增加率来增加摩擦制动力从而维持要求制动力。即,通过使再生制动力慢慢地减少,另一方面使摩擦制动力慢慢地增加,能够平稳地从再生制动力的使用切换到摩擦制动力的使用。其结果,能够抑制制动力的切换冲击,从而通过没有不适感的控制来维持并提高舒适性。另外,在具有能够回收再生能量并得到充分的再生制动力的规定速度A的期间开始替换控制,由此能够实现稳定的再生制动力的减少控制。即,能够抑制再生制动力的骤变,易于取得与摩擦制动力的增加控制之间的平衡,要求制动力的维持变得容易。其结果,能够维持并提高舒适性。另外,由于停止时已经切换到基于摩擦制动力的制动控制,因此能够可靠地实施制动器性能、可靠性的确保。
图7是说明本发明的一个实施方式的再生制动力和摩擦制动力相对于要求制动力的其他推移的说明图。另外,图8是仅说明图7的摩擦制动力的推移的说明图。该情况下,与图5的例子同样地当制动器踏板24被踩踏时,首先以再生制动力来供应其要求制动力。其中,图7的情况下,示出了来自驾驶员的要求制动力在制动过程中增加的例子。该情况下,有时要求制动力会超过可再生制动力,有时会产生仅由再生制动无法控制要求制动力的增加或减少的期间。因此,在制动过程中存在要求制动力的增加要求的情况下,尤其是在存在超过可再生制动力的要求的情况下,即规定的条件已成立的情况下,在发生该增加要求的时刻,执行替换控制,按照以摩擦制动力来供应要求制动力的方式来切换控制。该情况下,如图8所示,摩擦制动力的推移能够如区域M所示的那样,主要仅以增压来应对。而且,能够在能够产生的再生制动力的范围内平稳地执行替换控制。另外,通过在能够充分地进行再生控制的期间开始替换控制,能够抑制制动力的骤变所导致的制动冲击,有助于舒适性的维持、提高。此外,在最初要求的要求制动力已经超过可再生制动力的情况下,不进行再生控制,最初就控制成以摩擦制动力来供应全部要求制动力。该情况下,无需摩擦制动力的减压控制,仅以增压用的液压控制阀的控制就能够产生与要求制动力对应的制动力。
如此地,设计为使得基本上以再生制动力来供应全部要求制动力,如果规定的条件已成立,则执行替换控制来切换成以摩擦制动力进行供应,由此能够进行舒适性的提高、燃油效率的提高以及制动器性能的确保、可靠性的确保,并且能够使系统简单化从而有助于成本降低。
利用流程图说明利用了上述那样构成的液压制动单元20的制动器控制装置的控制例。图9是说明本实施方式的制动器控制装置的再生控制和液压控制的一例的流程图。
如果制动器踏板24被踩踏行程传感器25变成ON(S100的“是”),则制动器ECU70取得要求制动力(S102)。该情况下,要求制动力的取得可以基于行程传感器25的输出信号来加以运算,也可以参照输出信号值和要求制动力被预先建立对应的映射来取得。当制动器踏板24成为ON时,在第1主截止阀64、第2主截止阀65尚未被闭阀,另外分离阀60未被开阀的情况下(S104的“否”),制动器ECU70使第1主截止阀64以及第2主截止阀65闭阀,使分离阀60开阀(S106)。此外,S104中,在第1主截止阀64、第2主截止阀65已经闭阀,分离阀60被开阀的情况下(S104的“是”),跳过S106的处理。
而且,在通过本次的制动器踏板24的操作,替换控制尚未完成(S108的“否”)时,在当前能够进行再生(S110)且不是替换控制过程中的情况下(S112的“否”),制动器ECU70与混合动力ECU7相配合,执行以再生制动力来供应全部要求制动力的再生控制(S114)。而且,在通过当前的再生制动,车速小于规定车速A、例如小于15km/h的情况下(S116的“否”),制动器ECU70与混合动力ECU7相配合来减少再生制动力,并且以使得摩擦制动力增加该再生制动力的减少的量的方式,控制增压线性控制阀66来对制动液进行增压调整。即,执行利用摩擦制动力代替再生制动力来供应要求制动力的替换控制(S118)。此外,该情况下,制动器ECU70在替换控制中以与再生制动力的减少率对应的增加率使摩擦制动力增加来维持要求制动力。如此地执行替换控制来从再生制动力切换为摩擦制动力的原因在于,使再生制动在车辆停止前完全结束。假如,若车辆停止时制动器踏板24保持踩踏,则会对车轮作用与制动相反的转矩,即车轮后退旋转那样的转矩,从而导致车辆倒退(back)。为了防止该情况,在车辆停止前切换为以摩擦制动力来全部供应制动力的产生。
制动器ECU70在替换控制结束了的情况下(S120的“是”),即基于混合动力ECU7的再生制动力的执行值变成“0”,开始完全仅以摩擦制动力来供应要求制动力的情况下,在增压线性控制阀66已经不是完全打开时(S122的“否”),使增压线性控制阀66完全打开(S124),使要求制动力的产生完全地与制动器踏板24的操作量对应。即,如果驾驶员上抬制动器踏板24,则制动力与其对应地减少,相反如果踩踏,则制动力与其增加量对应地增加。S122中,在增压线性控制阀66已经完全打开的状态时(S122的“是”),跳过S124的处理。而且,制动器ECU70在制动器踏板24完全成为OFF的情况下(S126的“是”),使第1主截止阀64以及第2主截止阀65开阀,使分离阀60闭阀。另外,使增压线性控制阀66变成全闭状态(S128)。即,使各阀返回非制动状态,返回到下次制动要求所具备的初始状态,反复进行该流程。
此外,在S126制动器踏板24不是OFF的情况下(S126的“否”),跳过S128的处理,在摩擦制动力被主要产生的状态下维持各阀的状态,并返回该流程的最初。在S120中替换控制处于执行过程中并未结束时(S120的“否”),跳过S122以后的处理返回该流程的最初。另外,在S116中未达到规定速度A的情况下(S116的“是”),跳过S118以后的处理,而返回该流程的最初。S112中,在替换控制过程中的情况下(S112的“是”),跳过S114的处理。S110中,在根据电池12的状态、速度状态无法使再生制动稳定的情况下(S110的“否”),从S112跳过S120的处理移向S122。另外,S108中,在替换控制已结束的情况下(S108的“是”),即,制动力的产生状态从再生制动力的产生状态完全切换到摩擦制动力的产生状态的情况下,从S110跳过S120的处理而移向S122。另外,S100中,在制动器踏板24不是ON的情况下(S100的“否”),处于等待制动器踏板24的踩踏的状态。
图10是说明本发明的一个实施方式所涉及的制动器控制装置的再生控制和液压控制的另一例的流程图。图9的流程图的情况下,说明了当可再生制动力没有特别限制,能够进行再生控制时再生制动力能够供应任何要求制动力的情况。该情况下,存在需要使电池12的容量变大,或者提高电动马达6、电力变换装置11等的能力的情况,存在导致系统大型化、成本上升的情况。因此,在图10的情况下,表示了通过考虑可再生制动力来抑制电池12、电动马达6、电力变换装置11等的大型化和成本上升的例子。即,通过对进行再生控制的区域进行限制,能够利用与现有同样的电池12、电动马达6、电力变换装置11等。
图10的流程图基本上与图9的流程图相同,仅说明追加、变更的部分。
S110中,在判断为能够再生的情况下(S110的“是”),确认在S102取得的要求制动力是否超过可再生制动力X。在该例的情况下,能够对根据相对于在设计阶段根据电池12、电动马达6、电力变换装置11等的能力而决定的值将车速、电池12的充电状态、温度状态决定为理想状态的能量回收率和车辆重量算出的值考虑规定的安全率来决定可再生制动力。假如,在要求制动力不超过可再生制动力X的情况下(S200的“是”),移向S112执行S112以后的处理。该情况下的处理的内容与图9相同。
另一方面,在S200,在要求制动力超过可再生制动力X的情况下(S200的“否”),在当前不是再生控制过程中的情况下(S202的“否”),即自要求了制动要求的最初起要求制动力就超过了可再生制动力X时,移向S122,使增压线性控制阀66完全打开,由此执行摩擦制动力的产生控制。另外,在要求制动力超过了可再生制动力X时已经执行了再生控制的情况下(S202的“是”),即,在图7所说明的状态时,移向S118执行替换控制来向摩擦制动力切换。由于即使在这样的制动力控制的情况下,摩擦制动力也不会被减压控制,因此无需减压用的线性控制阀,另外无需该减压控制。通过如此地进行在图10的流程图中说明的控制,能够根据当前的车辆状态来高效地实施再生控制,因此能够增加燃油效率的提高效果。
图11是说明在图10中说明了的控制的变形例的流程图。该流程图的基本部分与图9、图10同样,因此仅说明变更和追加的部分。
在图11的流程图的控制的情况下,混合动力ECU7总是取得可再生制动力Y。该情况下,根据将可再生制动力的取得时刻的车速状态、电池12的充电状态、温度状态作为参数而决定的能量回收率和车辆重量取得可再生制动力。因此,与在图10的流程图中使用的可再生制动力相比,能够缩小安全率的幅度。即,增加了能够利用再生控制的机会,与图10的控制相比,能够提高燃油效率。
具体地,混合动力ECU7以一定周期,至少以与图11的流程的处理周期相同或者比其稍短的周期来总是取得可再生制动力(S300)。而且,依次进行S100以后的处理。而且,S110中判断为能够再生的情况下(S110的“是”),确认在S102取得的要求制动力是否超过在S300取得的可再生制动力Y。假如,在要求制动力未超过可再生制动力Y的情况下(S302的“是”),移向S112执行S112以后的处理。该情况下的处理的内容与图9相同。
另一方面,S302中要求制动力超过可再生制动力X的情况下(S302的“否”),在当前不是再生控制过程中的情况下(S304的“否”),即,在从最初起要求制动力就超过了可再生制动力Y的情况下,移向S122,通过使增压线性控制阀66完全打开,来执行摩擦制动力的产生控制。另外,在要求制动力超过可再生制动力Y时,已经执行了再生控制的情况下(S304的“是”),即,在图7中说明了的状态时,移向S118而执行替换控制来向摩擦制动力切换。由于在这些制动力控制的情况下摩擦制动力也不被减压控制,因此无需减压用的线性控制阀,另外无需该减压控制。
此外,在该流程图的情况下,可再生制动力Y每当反复执行流程时便被更新,能够根据制动中的车速状态、电池12的充电状态、温度状态来利用缩小了安全率的幅度的最佳的可再生制动力的值,从而期待燃油效率的有效提高。在另一个实施例中,也可以将制动器踏板24为ON时的车速状态、电池12的充电状态、温度状态作为参数,仅取得一次可再生制动力。该情况下,与图10的例子的情况相比,尽管能够缩小可再生制动力的安全率的幅度,但是与图11的例相比,存在变大的可能性,存在燃油效率的提高率与图11相比变少的情况。但是,可再生制动力的取得处理变成一次,处理被简化,因此有减轻处理负荷这样的优点。
图12是说明本发明的一个实施方式所涉及的制动器控制装置的液压控制阀的变形例的说明图。图2所示的液压控制阀表示在与和调节器31连接的调节器布管74相连接的调节器流路76中配置增压线性控制阀66的例子。而在图12的情况下,构成为将与图2的增压线性控制阀66相当的功能分成2个。即,由液压控制机构和路径连接机构来构成,其中,所述液压控制机构对来自作为动力液压源的储能器35的压力进行调整并供给至轮缸23侧,所述动力液压源能够利用与驾驶员的制动操作相独立的动力来使工作液产生蓄压,所述路径连接机构进行作为手动液压源的第1主缸32和轮缸23侧的路径的连接或者分离,所述手动液压源根据驾驶员的制动操作量来对收纳的工作液进行增压或减压。该情况下,液压控制机构能够由增压线性控制阀200构成。另外,路径连接机构能够由截止阀202构成。此外,在图12的情况下,仅表示了能够利用第1主缸32控制的轮缸23RL、23FR,而省略了能够利用第2主缸33控制的轮缸23FL、23RR的图示。因此,在第2主缸33侧作为路径连接机构设有截止阀。该例子的情况下,在执行替换控制时、或从最初开始仅利用摩擦制动力时,在使截止阀202闭阀的状态下,通过基于制动器踏板24的操作量的增压线性控制阀200的控制来进行轮缸23的增压。另外,在替换控制结束后、或在仅有摩擦制动力的控制时进行减压的情况下,使增压线性控制阀200为全闭状态,使截止阀202开阀。而且,通过基于制动器踏板24的操作的第1主缸32的容积变动,来实施摩擦制动力的增加或减少控制。该情况下,截止阀202可以与图2的第1主截止阀64共用,也可以独立地设置。如此地,本实施方式中替换控制所用的液压控制阀包含液压控制机构和路径连接机构即可,其中,所述液压控制机构对来自能够利用与驾驶员的制动操作相独立的动力基于工作液产生蓄压的动力液压源的压力进行调整并供给至所述轮缸侧,所述路径连接机构进行手动液压源和轮缸侧之间的路径的连接或者分离,其中,所述手动液压源根据驾驶员的制动操作量对所收纳的工作液进行增压或者减压。因此,根据液压致动器40的构成,能够选择使增压线性控制阀与调节器31连接,还是与储能器35连接,从而提高了液压回路的设计自由度。此外,增压线性控制阀200可以设置在与图2的储能器截止阀78平行的其他储能器布管中,也可以设置增压线性控制阀200来代替储能器截止阀78。该情况下,牵引力控制时的制动力控制、车辆稳定性控制系统动作时制动力控制通过对增压线性控制阀200切换完全打开和全闭而被进行。
此外,图9、图10、图11的流程图表示处理的一例,只要是进行同样的处理,即使适当地添加了变更、修正,也能够得到与本实施方式同样的效果。另外,图2的例中,示出了针对4轮均将制动器装置设为盘式制动器的例子,但是例如也可以将后轮侧设为鼓式制动器,也可以针对4轮均设为鼓式制动器。该情况下也能够得到与上述各实施方式同样的效果,并且通过利用鼓式制动器,低成本化变得容易。另外,图2以具有孔口100的“X布管”为例进行了说明,但是在无需考虑制动力平衡的情况下,也可以省略孔口100。另外,第1主缸32和前轮的2个轮连接,第2主缸33与后轮的2个轮连接的所谓的“前后布管”中也能够应用本实施方式的构成,能够得到同样的效果。
本发明不限于上述各实施方式,能够基于本领域技术人员的知识来加进各种设计变更等的变形。各图所示的构成用于说明一个例子,只要是能够实现同样功能的构成,能够适当地变更,能够得到同样的效果。
产业上的可利用性
根据本发明,能够提供一种能够进行舒适性的提高、燃油效率的提高以及制动器性能的确保、可靠性的确保并实现系统简单化的制动器控制装置。
图中符号说明:
20…液压制动单元;27…主缸单元;30…动力液压源;35…储能器;36…泵;37…第1主布管;38…第2主布管;40…液压致动器;51~54…ABS保持阀;56~59…ABS减压阀;60…分离阀;66…增压线性控制阀;70…制动器ECU;100…孔口。

Claims (7)

1.一种制动器控制装置,其特征在于,具备:
摩擦制动机构,其对被分别设置于车辆的各车轮的轮缸供给工作液来将摩擦部件按压到车轮上,由此来产生摩擦制动力;
再生制动机构,其通过对旋转电机进行的电力再生来产生再生制动力,所述旋转电机对车轮进行驱动;
液压控制阀,其对从液压源向各车轮的轮缸侧供给的工作液压进行调整;以及
控制机构,其执行利用再生制动力来供应驾驶员所要求的全部要求制动力的再生控制,并且在规定的条件已成立的情况下执行替换控制,在所述替换控制中,利用所述液压控制阀来对所述工作液压进行增压调整,从而利用摩擦制动力代替所述再生制动力来供应所述要求制动力,
当所述要求制动力在该要求制动力的要求开始时刻处于由所述再生制动机构能够产生的可再生制动力以下的情况下,所述控制机构执行供应全部的所述要求制动力的所述再生控制,当所述要求制动力在该开始时刻超过所述可再生制动力的情况下,所述控制机构不使所述再生制动机构工作而使所述摩擦制动机构工作,从而利用摩擦制动力来供应全部的所述要求制动力。
2.根据权利要求1所述的制动器控制装置,其特征在于,
在所述车辆的速度小于规定速度的情况下,所述控制机构执行所述替换控制。
3.根据权利要求1所述的制动器控制装置,其特征在于,
在所述再生控制过程中所述要求制动力在该时刻超过了由所述再生制动机构能够产生的可再生制动力的情况下,所述控制机构执行所述替换控制。
4.根据权利要求1所述的制动器控制装置,其特征在于,
在车辆的行驶过程中所述驾驶员进行制动操作之前,所述控制机构取得至少基于车速、再生充电器的充电量以及所述再生充电器的温度的所述可再生制动力。
5.根据权利要求4所述的制动器控制装置,其特征在于,
在所述再生控制过程中,所述控制机构进行所述可再生制动力的再次取得。
6.根据权利要求1所述的制动器控制装置,其特征在于,
在执行所述替换控制的情况下,所述控制机构使所述摩擦制动力以与所述再生制动力的减少率对应的增加率增加来维持所述要求制动力。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的制动器控制装置,其特征在于,
所述液压控制阀含有液压控制机构和路径连接机构,其中,
所述液压控制机构对来自能够利用与所述驾驶员进行的制动操作相独立的动力基于工作液产生蓄压的动力液压源的压力进行调整并供给至所述轮缸侧,
所述路径连接机构进行手动液压源和所述轮缸侧之间的路径的连接或者分离,其中,所述手动液压源根据驾驶员的制动操作量对所收纳的工作液进行增压或者减压。
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