專利名稱：車輛制動(dòng)控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及控制多個(gè)制動(dòng)器或制動(dòng)系統(tǒng)的車輛制動(dòng)控制系統(tǒng)。更具體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明涉及具有極好的控制反應(yīng)特性的車輛制動(dòng)控制系統(tǒng)，該車輛制動(dòng)控制系統(tǒng)包括至少三個(gè)制動(dòng)裝置，包括再生制動(dòng)器、液壓制動(dòng)裝置和電制動(dòng)裝置。
背景技術(shù)：
過(guò)去曾提出車輛設(shè)有液壓制動(dòng)系統(tǒng)和電制動(dòng)系統(tǒng)兩者以便為整個(gè)車輛提供制動(dòng)力。這種設(shè)有液壓及電制動(dòng)系統(tǒng)的車輛的一個(gè)實(shí)例在日本專利公開(kāi)文本第2000-255401號(hào)中描述。該文本中公開(kāi)的車輛具有液壓制動(dòng)系統(tǒng)，該制動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)制成用作前輪制動(dòng)系統(tǒng)，還具有電制動(dòng)系統(tǒng)，該電制動(dòng)系統(tǒng)用作后輪制動(dòng)系統(tǒng)。
鑒于上面的描述，本專業(yè)技術(shù)人員根據(jù)上面的披露顯然理解，需要一種改進(jìn)的車輛制動(dòng)控制系統(tǒng)。本發(fā)明即為滿足這種需要及其它需要，本專業(yè)技術(shù)人員根據(jù)本說(shuō)明書(shū)的披露可以理解本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，液壓制動(dòng)裝置和電制動(dòng)裝置都消耗電力，并且整個(gè)車輛的效率由于獨(dú)立采用這兩種制動(dòng)裝置所引起的動(dòng)力消耗而被降低。具體來(lái)說(shuō)，即使車輪響應(yīng)于液壓被制動(dòng)器制動(dòng)，液壓制動(dòng)裝置為液壓控制也需要電力，在這個(gè)意義上來(lái)說(shuō)，液壓制動(dòng)裝置消耗電力。電制動(dòng)裝置需要電力，以便借助由電力操縱的制動(dòng)器制動(dòng)車輪。這些傳統(tǒng)的車輛制動(dòng)裝置按照下述方式一起使用，即，它們不能考慮到整個(gè)車輛的效率。
因此，不僅整個(gè)車輛的效率不高，而且也必須將蓄電池和可補(bǔ)充使用兩種制動(dòng)裝置所消耗的電力的大型發(fā)電機(jī)隨車設(shè)置在車輛上。因此，人們要關(guān)心結(jié)構(gòu)上的缺陷，這涉及到成本，而且用于驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)燃料消耗變劣。
由此可見(jiàn)，除了上述兩種制動(dòng)裝置以外，提供再生制動(dòng)裝置可改善整個(gè)車輛的效率，再生制動(dòng)裝置通過(guò)將車輛的動(dòng)能轉(zhuǎn)變成電能，這是現(xiàn)有技術(shù)中公知的(日本專利公開(kāi)文本第2002-106619號(hào)及其它公開(kāi)文本)，而且通過(guò)在再生制動(dòng)裝置工作中將隨后產(chǎn)生的電能(電力)儲(chǔ)存在蓄電池中，從而制動(dòng)車輪。
本發(fā)明的目的是提供一種車輛制動(dòng)系統(tǒng)，它包括一個(gè)再生制動(dòng)裝置、一個(gè)液壓制動(dòng)裝置和一個(gè)電制動(dòng)裝置，這些制動(dòng)裝置構(gòu)制成以上述方式提供極好的控制反應(yīng)特性。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明提供一種車輛制動(dòng)控制系統(tǒng)，它包括一個(gè)制動(dòng)方式選擇部分，該部分被構(gòu)制成將多個(gè)制動(dòng)方式中的一個(gè)制動(dòng)方式設(shè)定為選擇的制動(dòng)方式，每個(gè)制動(dòng)方式具有不同的制動(dòng)控制優(yōu)先，以便設(shè)定目標(biāo)再生制動(dòng)力、目標(biāo)液壓制動(dòng)力和目標(biāo)電制動(dòng)力；一個(gè)需要的制動(dòng)力確定部分，該部分被構(gòu)制成確定整個(gè)車輛的需要的制動(dòng)力；以及一個(gè)目標(biāo)制動(dòng)力設(shè)定部分，該部分被構(gòu)制成在選擇的制動(dòng)方式的制動(dòng)控制優(yōu)先的基礎(chǔ)上設(shè)定目標(biāo)再生制動(dòng)力、目標(biāo)液壓制動(dòng)力和目標(biāo)電制動(dòng)力，以便產(chǎn)生整個(gè)車輛的需要的制動(dòng)力。
通過(guò)對(duì)照附圖對(duì)本發(fā)明推薦實(shí)施例的詳細(xì)描述，本專業(yè)技術(shù)人員可理解本發(fā)明的上述的和其它的目的、特征、方面和優(yōu)點(diǎn)。


現(xiàn)在參閱構(gòu)成原始公開(kāi)的一部分的附圖。
圖1是設(shè)有按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的車輛制動(dòng)控制系統(tǒng)的車輛的示意框圖；圖2是由按照本發(fā)明的車輛制動(dòng)控制系統(tǒng)中的制動(dòng)控制器執(zhí)行的計(jì)算程序的第一個(gè)半部的流程圖，目標(biāo)再生制動(dòng)力、目標(biāo)液壓制動(dòng)力和目標(biāo)電制動(dòng)力；圖3是由按照本發(fā)明的車輛制動(dòng)控制系統(tǒng)中的制動(dòng)控制器執(zhí)行的計(jì)算程序的第二個(gè)半部的流程圖，用于確定目標(biāo)制動(dòng)力；圖4是一個(gè)由按照本發(fā)明的車輛制動(dòng)控制系統(tǒng)中的制動(dòng)控制器執(zhí)行的替代計(jì)算程序的流程圖，用于確定目標(biāo)再生制動(dòng)力、目標(biāo)液壓制動(dòng)力和目標(biāo)電制動(dòng)力；圖5是由按照本發(fā)明的車輛制動(dòng)控制系統(tǒng)中的制動(dòng)控制器執(zhí)行的一個(gè)程序的流程圖，該程序涉及電制動(dòng)裝置消耗電力的限制程序；圖6是曲線圖表示再生制動(dòng)裝置能夠產(chǎn)生的最大再生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的變化特性；圖7的曲線圖表示在一個(gè)反應(yīng)延遲后液壓制動(dòng)裝置能夠產(chǎn)生的最大液壓制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的變化特性；圖8的曲線圖表示前輪制動(dòng)力與制動(dòng)踏板上向下的力的負(fù)荷比；以及圖9的曲線圖表示前輪制動(dòng)力與側(cè)滑率(yaw rate)的負(fù)荷比。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在對(duì)照附圖描述本發(fā)明的選擇的實(shí)施例。通過(guò)這種公開(kāi)本專業(yè)技術(shù)人員可理解，下面對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的描述只是為了進(jìn)行說(shuō)明，而并非為了對(duì)本發(fā)明作出限定。
首先參閱圖1，該圖示意地畫(huà)出車輛1，該車輛設(shè)有按照本發(fā)明第一實(shí)施例的車輛制動(dòng)控制系統(tǒng)。車輛1包括一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)2、一對(duì)(左、右)前輪3L和3R及一對(duì)(左、右)后輪4L和4R。雖然車輛1畫(huà)成一個(gè)前輪驅(qū)動(dòng)的車輛，但是，本發(fā)明也可用于后輪驅(qū)動(dòng)及四輪驅(qū)動(dòng)車輛。
本發(fā)明的車輛制動(dòng)系統(tǒng)被構(gòu)制及布置成左、右前輪3L和3R中的每一個(gè)分別由一個(gè)液壓制動(dòng)裝置，該液壓制動(dòng)裝置具有一對(duì)液壓盤(pán)式制動(dòng)器5L和5R，以及一個(gè)共同連接于兩個(gè)液壓盤(pán)式制動(dòng)器5L和5R的液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)6。該車輛制動(dòng)系統(tǒng)還構(gòu)制及布置成左、右后輪4L和4R中的每個(gè)分別由電制動(dòng)裝置和再生制動(dòng)裝置制動(dòng)。左后輪4L的電制動(dòng)裝置包括一個(gè)盤(pán)式電制動(dòng)器7L和一個(gè)用于控制盤(pán)式電制動(dòng)器7L的電機(jī)控制器8L。右后輪4R的電制動(dòng)裝置包括一個(gè)盤(pán)式電制動(dòng)器7R和一個(gè)用于控制盤(pán)式電制動(dòng)器7R的電機(jī)控制器8R。左后輪的再生制動(dòng)裝置包括一個(gè)交流同步電機(jī)9L(再生制動(dòng)器)和一個(gè)用于控制交流同步電機(jī)9L的電機(jī)控制器8L。右后輪4R的再生制動(dòng)裝置包括一個(gè)交流同步電機(jī)9R(再生制動(dòng)器)和一個(gè)用于控制交流同步電機(jī)9R的電機(jī)控制器8R。因此，電機(jī)控制器8L用于控制左側(cè)的電制動(dòng)裝置和左側(cè)的再生制動(dòng)裝置，以便向左后輪施加制動(dòng)力。同樣，電機(jī)控制器8R用于控制右側(cè)的電制動(dòng)裝置和右側(cè)的再生制動(dòng)裝置，以便向右后輪4R施加制動(dòng)力。
液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)6裝有一個(gè)壓力源(未畫(huà)出)。液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)6對(duì)目標(biāo)液壓制動(dòng)力起反應(yīng)，目標(biāo)液壓制動(dòng)力來(lái)自制動(dòng)控制器11，與左、右前輪3L和3R相關(guān)。液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)6向左、右前輪3L和3R的液壓盤(pán)式制動(dòng)器5L和5R供應(yīng)相應(yīng)的液壓。
電機(jī)控制器8L和8R與車載蓄電池12，左和右后輪4L和4R的盤(pán)式電制動(dòng)器7L和7R，以及交流同步電機(jī)9L和9R相連接。因此，電機(jī)控制器8L和8R對(duì)制動(dòng)控制器11為左、右后輪4L和4R設(shè)定的目標(biāo)再生制動(dòng)力和目標(biāo)電制動(dòng)力起反應(yīng)，以便單獨(dú)地制動(dòng)左、右后輪4L和4R，如下文所述。
換言之，電機(jī)控制器8L和8R從車載蓄電池12向相應(yīng)的盤(pán)式電制動(dòng)器7L和7R供應(yīng)與目標(biāo)電制動(dòng)力一致的電力，因此，向左、右后輪4L和4R提供目標(biāo)電制動(dòng)力。電機(jī)控制器8L和8R進(jìn)一步被構(gòu)制和布置成向交流同步電機(jī)9L和9R施加發(fā)電負(fù)荷，從而向左、右后輪4L和4R提供目標(biāo)再生制動(dòng)力。然后，由交流同步電機(jī)9L和9R產(chǎn)生的電力被儲(chǔ)存在車載蓄電池12內(nèi)。當(dāng)然，如圖所示，交流同步電機(jī)9L和9R可只使用一個(gè)交流同步電機(jī)或再生制動(dòng)裝置。
液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)6和制動(dòng)踏板BP之間的間隔也借助主缸13在液壓方面相互關(guān)聯(lián)，主缸13對(duì)制動(dòng)踏板BP上的壓力起反應(yīng)，對(duì)制動(dòng)踏板BP上的壓力產(chǎn)生一個(gè)反作用力，以便使司機(jī)感覺(jué)到通常那種制動(dòng)操作。當(dāng)液壓制動(dòng)裝置的制動(dòng)系統(tǒng)失靈時(shí)，左、右前輪3L和3R可借助來(lái)自主缸13的液壓直接制動(dòng)而無(wú)需依靠從制動(dòng)控制器11向液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)6的目標(biāo)液壓制動(dòng)力。
本實(shí)施例的車輛制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)一步構(gòu)制和布置成包括一個(gè)行程傳感器14和一個(gè)制動(dòng)方式選擇開(kāi)關(guān)15。行程傳感器14被構(gòu)制及布置成可檢測(cè)在制動(dòng)踏板BP上的下壓量或下壓力，并產(chǎn)生一個(gè)指示制動(dòng)踏板BP上的下壓量或下壓力的控制信號(hào)。制動(dòng)方式選擇開(kāi)關(guān)15最好構(gòu)制及布置成由司機(jī)手動(dòng)操縱，并產(chǎn)生一個(gè)指示所選擇的方式的控制信號(hào)。來(lái)自制動(dòng)方式選擇開(kāi)關(guān)15的信號(hào)和來(lái)自行程傳感器14的信號(hào)被輸入制動(dòng)控制器11，以便計(jì)算目標(biāo)液壓制動(dòng)力、目標(biāo)電制動(dòng)力和目標(biāo)再生制動(dòng)力。
制動(dòng)方式選擇開(kāi)關(guān)15具有兩個(gè)操作位置，關(guān)系到電力保持優(yōu)先方式和制動(dòng)反應(yīng)優(yōu)先方式。例如，當(dāng)司機(jī)希望減少電力消耗及增加由再生制動(dòng)產(chǎn)生的電力以保持蓄電池12的電力時(shí)，制動(dòng)方式選擇開(kāi)關(guān)15被設(shè)定在電力保持優(yōu)先方式位置?；蛘撸?dāng)司機(jī)希望在制動(dòng)操作期間產(chǎn)生高的制動(dòng)力反應(yīng)時(shí)，制動(dòng)方式選擇開(kāi)關(guān)15被設(shè)定在制動(dòng)反應(yīng)優(yōu)先位置。
雖然上方只將電力保持優(yōu)先方式和制動(dòng)反應(yīng)優(yōu)先方式描述為制動(dòng)方式，但是，本專業(yè)技術(shù)人員根據(jù)這種公開(kāi)，顯然也可根據(jù)需要和/或希望設(shè)置除上述方式以外的其它制動(dòng)方式。
當(dāng)設(shè)定任意一種制動(dòng)方式時(shí)，本專業(yè)技術(shù)人員根據(jù)這種公開(kāi)顯然知道，制動(dòng)方式可按照車輛的駕駛狀態(tài)自動(dòng)選擇來(lái)替代司機(jī)進(jìn)行的手動(dòng)選擇。因此，制動(dòng)方式選擇開(kāi)關(guān)15最好被構(gòu)制及布置成由司機(jī)手動(dòng)操作或根據(jù)駕駛狀態(tài)自動(dòng)操作。在任一種情形中，制動(dòng)方式選擇開(kāi)關(guān)15都產(chǎn)生指示所選擇的方式的控制信號(hào)。
制動(dòng)控制器11根據(jù)上述的輸入信息執(zhí)行圖2和3所示的控制程序；確定由再生制動(dòng)裝置產(chǎn)生的目標(biāo)再生制動(dòng)力(轉(zhuǎn)矩)、由液壓制動(dòng)裝置產(chǎn)生的目標(biāo)液壓制動(dòng)力(轉(zhuǎn)矩)和由電制動(dòng)裝置產(chǎn)生的電制動(dòng)力(轉(zhuǎn)矩)；并據(jù)此得到整個(gè)車輛所需的制動(dòng)力。制動(dòng)控制器11最好包括一個(gè)微型計(jì)算機(jī)，它帶有一個(gè)制動(dòng)控制程序；按下述方式控制各制動(dòng)裝置。制動(dòng)控制器11也可包括其它傳統(tǒng)的構(gòu)件如輸入接口電路、輸出接口電路及存儲(chǔ)裝置如ROM(只讀存儲(chǔ)器)和RAM(隨機(jī)存儲(chǔ)器)。制動(dòng)控制器11的微型計(jì)算機(jī)被編程以控制各制動(dòng)裝置。制動(dòng)控制器11在工作中以傳統(tǒng)方式連接于每個(gè)制動(dòng)裝置。本專業(yè)技術(shù)人員根據(jù)這種公開(kāi)顯然知道，制動(dòng)控制器11的精確結(jié)構(gòu)和算法可以是執(zhí)行本發(fā)明的功能的硬件和軟件的任意組合。換言之，在說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)中使用的“裝置加功能(means plusfunction)“子句應(yīng)包括任何能夠進(jìn)行”裝置加功能“子句的功能的結(jié)構(gòu)或硬件和/或算法或軟件。
首先，在圖2的步驟S1中，制動(dòng)控制器11根據(jù)來(lái)自行程傳感器14的信號(hào)及主缸13產(chǎn)生的壓力確定司機(jī)是否已進(jìn)行了制動(dòng)操作。步驟S1的確定工作反復(fù)由制動(dòng)控制器11進(jìn)行直至制動(dòng)操作被進(jìn)行。
當(dāng)在步驟S1中制動(dòng)控制器11確定已進(jìn)行了制動(dòng)操作時(shí)，下述車輛工作狀態(tài)在步驟S2中被檢測(cè)交流同步電機(jī)9L和9R的當(dāng)前轉(zhuǎn)速，包括這些電機(jī)的再生制動(dòng)裝置產(chǎn)生的當(dāng)前的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩、向構(gòu)成液壓制動(dòng)裝置的液壓盤(pán)式制動(dòng)器5L和5R提供的當(dāng)前的制動(dòng)液壓及由包括盤(pán)式電制動(dòng)器7L和7R的電制動(dòng)裝置產(chǎn)生的當(dāng)前的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。
在隨后的步驟S3中，制動(dòng)控制器11根據(jù)上述車輛工作狀態(tài)確定車輛的目標(biāo)減速量。因此，在這種確定的基礎(chǔ)上計(jì)算整個(gè)車輛的需要的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩Ttotal。根據(jù)一個(gè)預(yù)定的圖(map)來(lái)設(shè)定目標(biāo)減速量，所述圖關(guān)聯(lián)于制動(dòng)踏板BP的操縱量、來(lái)自主缸13的主缸壓力及車速。
整個(gè)車輛的需要的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩Ttotal由來(lái)自車輪轉(zhuǎn)動(dòng)等式的下式表達(dá)，其中a是車輛的目標(biāo)減速量，W是車輛的質(zhì)量，R是動(dòng)態(tài)輪胎半徑，I是四個(gè)車輪的輪胎慣量，ω是輪胎的角速度。
Ttotal＝a×W×R×I×dωTtotal＝a×W×R×I×a/RTtotal＝(W×R2+I)×a/R在步驟S4中，制動(dòng)控制器11確定由制動(dòng)方式選擇開(kāi)關(guān)15所選擇的制動(dòng)方式是被設(shè)定在電力保持優(yōu)先方式，還是被設(shè)定在制動(dòng)反應(yīng)優(yōu)先方式。因此，步驟4的方法和制動(dòng)方式選擇開(kāi)關(guān)15用作制動(dòng)控制器11的制動(dòng)方式選擇部分。該制動(dòng)方式選擇部分被構(gòu)制成將多個(gè)制動(dòng)方式之一設(shè)定為所選擇的制動(dòng)方式。每個(gè)制動(dòng)方式具有對(duì)于目標(biāo)再生制動(dòng)力、目標(biāo)液壓制動(dòng)力和目標(biāo)電制動(dòng)力的不同的制動(dòng)控制優(yōu)先。換言之，每個(gè)制動(dòng)方式具有對(duì)設(shè)定每個(gè)制動(dòng)系統(tǒng)或制動(dòng)裝置的制動(dòng)力的不同的優(yōu)先選擇。
在電力保持優(yōu)先方式被選擇的情形中，在步驟S5中在圖6所示的交流同步電機(jī)9L和9R的工作特性圖的基礎(chǔ)上首先根據(jù)電機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)設(shè)定最大再生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩TreMAX。
然后，在隨后的步驟S6中確定目標(biāo)再生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tre。此時(shí)，從(TreMAX×0.9)和整個(gè)車輛的所需要的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩Ttotal中選擇較小的值，即min{(TreMAX×0.9)，Ttotal}，(TreMAX×0.9)小于最大再生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩TreMAX的余量是為了自由度而設(shè)定的。然后，上述所選擇的值被設(shè)定為目標(biāo)再生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tre，以便響應(yīng)于車輛制動(dòng)系統(tǒng)被設(shè)定成電力保持優(yōu)先方式而最大程度上利用最大再生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩TreMAX。換言之，當(dāng)選擇電力保持優(yōu)先方式時(shí)，目標(biāo)再生制動(dòng)力被設(shè)定成使能夠產(chǎn)生的再生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩基本上最大化。這里用來(lái)修飾“最大化”的用語(yǔ)“基本上”是指絕對(duì)最大值可能是難于或不可能取得的。因此“基本上最大化”包括稍小于絕對(duì)最大值但仍執(zhí)行本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容的值。
由于車輛制動(dòng)系統(tǒng)處于電力保持優(yōu)先方式，因而液壓制動(dòng)裝置所施加的最大液壓制動(dòng)轉(zhuǎn)矩TfMAX隨后在步驟S7中取決于從制動(dòng)開(kāi)始經(jīng)過(guò)的時(shí)間量，并且在如圖7所示的事先確定的液壓制動(dòng)裝置的工作反應(yīng)特性的基礎(chǔ)上被設(shè)定。
接著在步驟S8中，制動(dòng)控制器11確定目標(biāo)液壓制動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tf。此時(shí)，從最大液壓制動(dòng)轉(zhuǎn)矩TfMAX和制動(dòng)力不足額(Ttotal-Tre)中選擇較小的值，即，min{(Ttotal-Tre)，TfMAX}，上述制動(dòng)力不足額是通過(guò)整個(gè)車輛的所需要的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩(Ttotal)減去目標(biāo)再生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tre而得到的。然后，上述所選擇的值被設(shè)定為目標(biāo)液壓制動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tf，以便響應(yīng)于系統(tǒng)處于電力保持優(yōu)先方式而最大程度上利用最大液壓制動(dòng)轉(zhuǎn)矩TfMAX。換言之，當(dāng)選擇電力保持優(yōu)先方式時(shí)，目標(biāo)液壓制動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tf被設(shè)定成考慮到整個(gè)車輛的所需要的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩(Ttotal)且在液壓制動(dòng)裝置的工作反應(yīng)特性的基礎(chǔ)上能夠產(chǎn)生的液壓制動(dòng)轉(zhuǎn)矩基本上最大化。
在最后的步驟S9中，制動(dòng)控制器11確定目標(biāo)電制動(dòng)轉(zhuǎn)矩Te。通過(guò)從整個(gè)車輛需要的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩Ttotal和目標(biāo)再生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩Te之差減去目標(biāo)液壓制動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tf所得到的制動(dòng)力(Ttotal-Tre-Tf)被設(shè)定為目標(biāo)電制動(dòng)轉(zhuǎn)矩Te。
當(dāng)在步驟S4中制動(dòng)控制器11確定制動(dòng)方式選擇開(kāi)關(guān)15所選擇的制動(dòng)方式為制動(dòng)反應(yīng)優(yōu)先方式時(shí)，處理進(jìn)至步驟S11。在步驟S11中，在圖6所示交流同步電機(jī)9L和9R的工作特性圖的基礎(chǔ)上，根據(jù)電機(jī)的轉(zhuǎn)速設(shè)定最大再生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩TreMAX。
在隨后的步驟S12中，制動(dòng)控制器11確定目標(biāo)再生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tre。此時(shí)，從(TreMAX×0.8)和整個(gè)車輛的所需要的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩Ttotal中選擇較小的值min{(TreMAX×0.8)，Ttotal}，(TreMAX×0.8)小于最大再生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩(TreMAX的余量是為了設(shè)置自由度。上述所選擇的值被設(shè)定成目標(biāo)再生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tre，以便響應(yīng)于車輛制動(dòng)系統(tǒng)處于制動(dòng)反應(yīng)優(yōu)先方式而最大程度上利用最大再生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩TreMAX。
接著在步驟S13中，車輛制動(dòng)系統(tǒng)處于制動(dòng)反應(yīng)優(yōu)先方式，因而在事先確定的盤(pán)式電制動(dòng)器7L和7R的工作反應(yīng)特性(未畫(huà)出)的基礎(chǔ)上，電制動(dòng)裝置設(shè)定最大電制動(dòng)轉(zhuǎn)矩TreMAX。
在隨后的步驟S14中，制動(dòng)控制器11確定目標(biāo)電制動(dòng)轉(zhuǎn)矩Te。此時(shí)，從最大電制動(dòng)轉(zhuǎn)矩TeMAX和從整個(gè)車輛的需要的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩(Ttotal)減去目標(biāo)再生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tre所得到的制動(dòng)力不足額中選擇較小的值min{(Ttotal-Tre)，TeMAX}。該值被設(shè)定為目標(biāo)電制動(dòng)轉(zhuǎn)矩Te，以便響應(yīng)于系統(tǒng)處于制動(dòng)反應(yīng)優(yōu)先方式而最大程度上利用最大電制動(dòng)轉(zhuǎn)矩TeMAX。換言之，當(dāng)選擇制動(dòng)反應(yīng)優(yōu)先方式時(shí)，目標(biāo)電制動(dòng)轉(zhuǎn)矩Te被設(shè)定成使考慮到整個(gè)車輛的需要的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩(Ttotal)及在電制動(dòng)裝置的工作反應(yīng)特性的基礎(chǔ)上能夠產(chǎn)生的電制動(dòng)轉(zhuǎn)矩基本上最大化。
在最后的步驟S15中，制動(dòng)控制器11確定目標(biāo)液壓制動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tf。此時(shí)，從整個(gè)車輛的需要的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩Ttotal和目標(biāo)再生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tre之差減去目標(biāo)電制動(dòng)轉(zhuǎn)矩Te所得到的制動(dòng)力(Ttotal-Tre-Te)被設(shè)定為目標(biāo)液壓制動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tf。
按照上述實(shí)施例，通過(guò)首先確定由再生制動(dòng)裝置產(chǎn)生的目標(biāo)再生制動(dòng)力Tre，然后確定由液壓制動(dòng)裝置產(chǎn)生的目標(biāo)液壓制動(dòng)力Tf，其后確定由電制動(dòng)裝置產(chǎn)生的目標(biāo)電制動(dòng)力Te，可以保證整個(gè)車輛的需要的制動(dòng)力。換言之，如果系統(tǒng)處于電力保持優(yōu)先方式，那么按照一種那時(shí)所需要的形成制動(dòng)控制的優(yōu)先順序來(lái)保證整個(gè)車輛的需要的制動(dòng)力。
另外，按照上述實(shí)施例，通過(guò)首先確定由再生制動(dòng)裝置產(chǎn)生的目標(biāo)再生制動(dòng)力Tre，然后確定由電制動(dòng)裝置產(chǎn)生的目標(biāo)電制動(dòng)力Te，其后確定由液壓制動(dòng)裝置產(chǎn)生的目標(biāo)液壓制動(dòng)力，可以保證整個(gè)車輛的需要的制動(dòng)力。換言之，如果系統(tǒng)處于制動(dòng)反應(yīng)優(yōu)先方式，那么，按照一種那時(shí)所需要的形成制動(dòng)控制的優(yōu)先順序來(lái)保證整個(gè)車輛的需要的制動(dòng)力。
因此，這種車輛制動(dòng)控制系統(tǒng)可以保證整個(gè)車輛的需要的制動(dòng)力，同時(shí)滿足每種所選擇的制動(dòng)方式所需要的制動(dòng)控制形式，并得到具有涉及到每種制動(dòng)方式的需要的極好的控制反應(yīng)特性的車輛制動(dòng)裝置。
在電力保持優(yōu)先方式中順序地確定目標(biāo)再生制動(dòng)力Tre、目標(biāo)液壓制動(dòng)力Tf和目標(biāo)電制動(dòng)力Te，要求以下述方式確定目標(biāo)再生制動(dòng)力Tre，即，最大程度上利用再生制動(dòng)裝置能夠產(chǎn)生的最大再生制動(dòng)力，要求以下述方式確定目標(biāo)液壓制動(dòng)力Tf，即，最大程度地利用液壓制動(dòng)裝置能夠產(chǎn)生的最大液壓制動(dòng)力，并且要求設(shè)定目標(biāo)電制動(dòng)力Te以補(bǔ)償目標(biāo)再生制動(dòng)力Tre和目標(biāo)液壓制動(dòng)力Tf的無(wú)能而引起的不足額，從而保證整個(gè)車輛的需要的制動(dòng)力Ttotal。因此，能夠使電力消耗最小化，同時(shí)保證最有效地利用車輛的動(dòng)能，并且能夠進(jìn)行制動(dòng)，同時(shí)保持在電力保持優(yōu)先方式中要求的蓄電池12的電力。
在制動(dòng)反應(yīng)優(yōu)先方式中順序地確定目標(biāo)再生制動(dòng)力Tre、目標(biāo)電制動(dòng)力Te和目標(biāo)液壓制動(dòng)力Tf，要求以下述方式確定目標(biāo)再生制動(dòng)力Tre，即，最大程度上利用再生制動(dòng)裝置能夠產(chǎn)生的最大再生制動(dòng)力，要求以下述方式確定目標(biāo)電制動(dòng)力Te，即，最大程度上利用電制動(dòng)裝置能夠產(chǎn)生的最大電制動(dòng)力，并且要求設(shè)定目標(biāo)液壓制動(dòng)力Tf，以便補(bǔ)償由于目標(biāo)再生制動(dòng)力Tre和目標(biāo)電制動(dòng)力Te的無(wú)能引起的不足額，從而保證整個(gè)車輛的需要的制動(dòng)力Ttotal。因此，這種車輛制動(dòng)控制系統(tǒng)可以進(jìn)行制動(dòng)，同時(shí)使在制動(dòng)反應(yīng)優(yōu)先方式中所要求的來(lái)自制動(dòng)踏板操作產(chǎn)生的反應(yīng)最小化，并且同時(shí)保證最有效地利用車輛的功能。
如上所述，在電力保持優(yōu)先方式中持續(xù)確定目標(biāo)電制動(dòng)力Te，要求設(shè)定制動(dòng)力，以便補(bǔ)償由于目標(biāo)再生制動(dòng)力Tre和目標(biāo)液壓制動(dòng)力Tf的無(wú)能而引起的不足額，從而保證整個(gè)車輛的需要的制動(dòng)力Ttotal，而在制動(dòng)反應(yīng)優(yōu)先方式中持續(xù)確定目標(biāo)液壓制動(dòng)力，要求設(shè)定制動(dòng)力，以便補(bǔ)償由于目標(biāo)再生制動(dòng)力Tre和目標(biāo)電制動(dòng)力Te的無(wú)能引起的不足額，從而保證整個(gè)車輛的需要的制動(dòng)力Ttotal。
現(xiàn)在參閱圖3，這里考慮到車輛的各車輪中的制動(dòng)力分布。具體來(lái)說(shuō)，在制動(dòng)中由于車輛的栽頭或類似現(xiàn)象，在前輪3L和3R上的重量增加，而在后輪上的重量相應(yīng)地減小。因此，后輪4L和4R的輪胎摩擦系數(shù)減小。
如果盡管如此制動(dòng)力對(duì)前、后輪的分布相同，那么，后輪4L和4R容易比前輪3L和3R更早地鎖住，引起車輛旋轉(zhuǎn)或以不穩(wěn)定方式運(yùn)動(dòng)。因此，必須設(shè)定前、后車輪的制動(dòng)力的分布，使后輪4L和4R的制動(dòng)力小于前輪3L和3R的制動(dòng)力。
除了對(duì)前、后輪的制動(dòng)力分布以外，在左、右輪之間，以及在斜對(duì)的車輪之間也必須控制制動(dòng)力的分布，從而使車輛的橫向擺動(dòng)率和其它轉(zhuǎn)動(dòng)性能特征相應(yīng)于轉(zhuǎn)向操作。
但是，參閱圖2按照上述方式確定的各目標(biāo)制動(dòng)力Tre、Tf和Te不必相應(yīng)于需要響應(yīng)于上述車輛制動(dòng)狀態(tài)建立的車輪之間的目標(biāo)制動(dòng)力分布，任何目標(biāo)制動(dòng)力Tre、Tf和Te必須被調(diào)節(jié)，從而保證車輪之間的需要的目標(biāo)制動(dòng)力分布。
如下所述，這種調(diào)節(jié)是由圖3中的控制程序進(jìn)行的，在圖2的控制程序在(1)處結(jié)束后，圖3的控制程序開(kāi)始。
圖3的控制程序用于調(diào)節(jié)目標(biāo)電制動(dòng)力Te和目標(biāo)液壓制動(dòng)力Tf，從而保證目標(biāo)的前、后輪制動(dòng)力分布率，以便防止如上所述在制動(dòng)中后輪鎖住。
首先，在步驟S21中由制動(dòng)控制器11確定目標(biāo)前、后輪制動(dòng)力分布比Rf和Rr。目標(biāo)前、后輪制動(dòng)力分布比的計(jì)算需要分別考慮到在制動(dòng)踏板上的下壓力和橫向擺動(dòng)率來(lái)查找前輪制動(dòng)力負(fù)荷百分比Rf1和Rf2。例如，前輪制動(dòng)力負(fù)荷百分比Rf1是使用圖8中所示的一張使前輪制動(dòng)力負(fù)荷百分比Rf1相關(guān)于制動(dòng)踏板上的下壓力的預(yù)定圖來(lái)確定的，而前輪制動(dòng)力負(fù)荷百分比Rf2是使用圖9中所示的一張使前輪制動(dòng)力負(fù)荷百分比Rf2相關(guān)于車輛橫向擺動(dòng)率的預(yù)定圖來(lái)確定的。然后，通過(guò)乘前輪制動(dòng)力負(fù)荷百分比Rf1和Rf2來(lái)確定目標(biāo)前輪制動(dòng)力負(fù)荷比Rf。
通過(guò)使用公式Rr＝1-Rf，可以自然地確定目標(biāo)后輪制動(dòng)力分布比Rr。
在步驟S22中，與上述的整個(gè)車輛的需要的制動(dòng)力Ttotal相關(guān)的前輪制動(dòng)力(在本實(shí)例中為目標(biāo)液壓制動(dòng)力Tf)的比也可以由制動(dòng)控制器11確定。換言之，前輪制動(dòng)力的當(dāng)前分布比Rfc＝Tf/Ttotol是由制動(dòng)控制器11確定的，后輪制動(dòng)力的當(dāng)前分布比Rrc＝1-Rfc也是由制動(dòng)控制器11確定的。
在隨后的步驟S23中，制動(dòng)控制器11確定制動(dòng)開(kāi)關(guān)是接通(ON)，還是關(guān)閉(OFF)。換言之，制動(dòng)控制器11確定制動(dòng)器是否正在被操縱。
如果制動(dòng)器不是正被操縱，那第，在步驟S24中，一個(gè)標(biāo)記STS被設(shè)定為零(0)。該標(biāo)記指示一個(gè)調(diào)整是否已經(jīng)開(kāi)始，在該調(diào)整中，目標(biāo)電制動(dòng)力Te和目標(biāo)液壓制動(dòng)力Tf在從制動(dòng)開(kāi)始時(shí)的當(dāng)前前、后輪制動(dòng)力分布比Rfc和Rrc向著目標(biāo)前、后輪制動(dòng)力分布比Rf和Rr的方向上被調(diào)整。當(dāng)標(biāo)記STS被設(shè)定為零(標(biāo)記STS＝0)時(shí)，這指示上述調(diào)整尚未開(kāi)始(它不是從制動(dòng)開(kāi)始的第二或隨后循環(huán))。
在步驟S23中制動(dòng)控制器11確定制動(dòng)器正在被操縱的情形中，制動(dòng)控制器11然后在步驟S25中確定標(biāo)記STS是被設(shè)定為1。
由于在制動(dòng)開(kāi)始后標(biāo)記STS立即等于零，控制進(jìn)至步驟S26，在制動(dòng)開(kāi)始時(shí)存在的、在步驟S22中設(shè)定的后輪制動(dòng)力分布比Rrc此時(shí)設(shè)定為調(diào)整的后輪制動(dòng)力分布比Rrs，以便保證上述調(diào)整，調(diào)整的后輪制動(dòng)力分布比Rrs被初始化。
在隨后的步驟S27中，標(biāo)記STS被設(shè)定為1，以便指示上述調(diào)整已經(jīng)開(kāi)始。
因此，在制動(dòng)開(kāi)始后立即僅執(zhí)行一次步驟S26和S27，其后控制從步驟S25進(jìn)至步驟S28。
在步驟S28中，通過(guò)計(jì)算Rrs＝Rr-Rrs(n-1)/10+Rrs(n-1)來(lái)確定當(dāng)前調(diào)節(jié)的后輪制動(dòng)力分布比Rrs，從而使調(diào)節(jié)的后輪制動(dòng)力分布比Rrs漸近地從初始設(shè)定值Rrc(步驟S26)變至目標(biāo)后輪制動(dòng)力分布比Rr(步驟S21)。
在這個(gè)等式中，項(xiàng)Rrs(n-1)代表調(diào)節(jié)的后輪制動(dòng)力分布比Rrs的前一計(jì)算值。
在步驟S29中，根據(jù)在步驟S26或S28中確定的調(diào)節(jié)的后輪制動(dòng)力分布比Rrs借助等式Rfs＝1-Rrs來(lái)確定調(diào)節(jié)的前輪制動(dòng)力分布比Rfs。另外，在步驟S29中，目標(biāo)電制動(dòng)力Te(后輪制動(dòng)力的一部分)和目標(biāo)液壓制動(dòng)力(前輪制動(dòng)力)在從制動(dòng)開(kāi)始時(shí)的當(dāng)前前、后輪制動(dòng)力分布比Rfc和Rrc向目標(biāo)前、后輪制動(dòng)力分布比Rf和Rr的方向上被調(diào)節(jié)，這將在下文描述。
首先，從整個(gè)車輛的需要的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩(Ttotal)減去目標(biāo)再生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tre得到的制動(dòng)力不足額和整個(gè)車輛的需要的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩(Ttotal)和調(diào)節(jié)的前輪制動(dòng)力分布比Rfs的乘積中選擇較小的值，即，min{(Ttotal×Rfs)，(Ttotal-Tre)}作為前輪目標(biāo)制動(dòng)力(目標(biāo)液壓制動(dòng)力Tf)。使用等式Te＝Ttotal-Tf-Tre來(lái)計(jì)算作為后輪目標(biāo)制動(dòng)力的一部分的目標(biāo)電制動(dòng)力Te。換言之，目標(biāo)電制動(dòng)力Te是以前輪目標(biāo)制動(dòng)力(目標(biāo)液壓制動(dòng)力Tf)、整個(gè)車輛的需要的制動(dòng)力及按照上述方式確定的目標(biāo)再生制動(dòng)力Tre為基礎(chǔ)計(jì)算的。目標(biāo)電制動(dòng)力Te(后輪制動(dòng)力的一部分)和目標(biāo)液壓制動(dòng)力(前輪制動(dòng)力)沿著從制動(dòng)開(kāi)始時(shí)的前、后輪制動(dòng)力分布比Rfc和Rrc向著目標(biāo)前、后輪制動(dòng)力分布比Rf和Rr的方向被調(diào)節(jié)。
通過(guò)調(diào)節(jié)目標(biāo)電制動(dòng)力Te(后輪制動(dòng)力的一部分)和目標(biāo)液壓制動(dòng)力Tf(前輪制動(dòng)力)，能夠使制動(dòng)開(kāi)始時(shí)的前、后輪制動(dòng)力分布比漸近地趨近目標(biāo)前、后輪制動(dòng)力分布比Rf和Rr(步驟S21)。因此，避免了車輛性能和震動(dòng)方面的不必要的改變。另外，通過(guò)使電制動(dòng)力Te(后輪制動(dòng)力的一部分)的變化變得平滑，可以降低電制動(dòng)裝置所消耗的電力。
或者，如圖4所示，制動(dòng)控制器11的目標(biāo)制動(dòng)力設(shè)定部分被構(gòu)制成在目標(biāo)再生制動(dòng)力Tre之后，使用一個(gè)具有液壓制動(dòng)力分量和電制動(dòng)力分量的目標(biāo)制動(dòng)力分配比將目標(biāo)液壓制動(dòng)力Tf和目標(biāo)電制動(dòng)力Te設(shè)定在一個(gè)值上，該值基本使能夠產(chǎn)生的再生制動(dòng)力最大化。在電力保持優(yōu)先方式和制動(dòng)反應(yīng)優(yōu)先方式兩者中使用設(shè)定目標(biāo)液壓制動(dòng)力Tf和目標(biāo)電制動(dòng)力Te的這種替代方法。但是，目標(biāo)制動(dòng)力分配比最好在電力保持優(yōu)先方式和制動(dòng)力優(yōu)先方式之間是不同的。另外，對(duì)于每種優(yōu)先方式來(lái)說(shuō)，可以預(yù)先設(shè)定若干不同的目標(biāo)制動(dòng)力分配比，以便根據(jù)各種工作狀態(tài)來(lái)使制動(dòng)最佳化。
如圖4所示，與圖2中相同的符號(hào)指示的步驟進(jìn)行相同的處理。因此，在步驟S1至S6及步驟S11和S12中的處理是按照與上面對(duì)照?qǐng)D2描述的相同方式進(jìn)行的、在步驟S6或S12中，取決于在步驟S4中確定的制動(dòng)方式，制動(dòng)控制器11的目標(biāo)制動(dòng)力設(shè)定部分將目標(biāo)再生制動(dòng)力Tre設(shè)定在一個(gè)值上，該值基本使能夠被產(chǎn)生的再生制動(dòng)力最大化。然后，制動(dòng)控制器11的目標(biāo)制動(dòng)力設(shè)定部分在步驟S7’或S13’中設(shè)定當(dāng)前工作狀態(tài)的目標(biāo)制動(dòng)力分配比。在步驟S8’中，制動(dòng)控制器11的目標(biāo)制動(dòng)力設(shè)定部分設(shè)定整個(gè)車輛的需要的制動(dòng)力Ttotal和目標(biāo)再生制動(dòng)力Tre之間的差，作為一個(gè)準(zhǔn)備在目標(biāo)液壓制動(dòng)力Tf和目標(biāo)電制動(dòng)力Te之間分配的綜合目標(biāo)液壓/電制動(dòng)力。因此，制動(dòng)控制器11的目標(biāo)制動(dòng)力設(shè)定部分現(xiàn)在使用目標(biāo)制動(dòng)力分配比設(shè)定目標(biāo)液壓制動(dòng)力Tf和目標(biāo)電制動(dòng)力Te(步驟S9’)。換言之，制動(dòng)控制器11的目標(biāo)制動(dòng)力設(shè)定部分通過(guò)在目標(biāo)制動(dòng)力分配比的基礎(chǔ)上在目標(biāo)液壓制動(dòng)力Tf和目標(biāo)電制動(dòng)力Te之間分配綜合目標(biāo)液壓/電制動(dòng)力而設(shè)定目標(biāo)液壓制動(dòng)力Tf和目標(biāo)電制動(dòng)力Te。然后，如上所述，制動(dòng)控制器11的處理最好進(jìn)至圖3的調(diào)節(jié)程序。
例如，象在本發(fā)明的第一實(shí)施例中那樣，液壓制動(dòng)器5L和5R連接于前輪3L和3R，電制動(dòng)器7L和7R及交流同步電機(jī)或再生制動(dòng)器9L和9R連接于后輪4L和4R，在液壓制動(dòng)器5L和5R和電制動(dòng)器7L和7R之間的一個(gè)預(yù)定的目標(biāo)分配比被設(shè)定成使前輪3L和3R的液壓制動(dòng)器5L和5R的制動(dòng)力大于后輪7L和7R的電制動(dòng)器7L和7R的制動(dòng)力。例如，液壓制動(dòng)器對(duì)電制動(dòng)器的預(yù)定目標(biāo)分配比為2比1。其原因在于，由于在制動(dòng)時(shí)前輪3L和3R上的負(fù)荷一般增大，而后輪4L和4R上的負(fù)荷則減小，因而制動(dòng)力應(yīng)該被分配成使前輪3L和3R具有更多的制動(dòng)力。例如，假定需要的(總)制動(dòng)力Ttotal為100N，再生的TreMAX為10N，那么，一個(gè)90N的制動(dòng)力在液壓制動(dòng)器5L和5R和電制動(dòng)器7L和7R之間分配。在液壓制動(dòng)器對(duì)電制動(dòng)器的預(yù)定目標(biāo)分配比為2比1的情形中，液壓制動(dòng)力分量為60N，而電制動(dòng)力分量為30N。因此，在后輪4L和4R上的總制動(dòng)力為40N(再生的加上電的)，而在前輪3L和3R上的制動(dòng)力為60N。但是，該預(yù)定目標(biāo)分配比可以并不精確地匹配于所謂的理想前、后制動(dòng)力的特性線(characteristic line)，其中前、后輪同時(shí)被鎖定。因此，為了使保存電力優(yōu)先，并不實(shí)施理想的比。
另外，在低路面摩擦系數(shù)μ的道路上，即使制動(dòng)力不大，車輪也易于鎖定，但是通常從理想分配小的偏離在這個(gè)替代實(shí)施例中并不影響這種鎖定水平。
如上面簡(jiǎn)單提到的那樣，前、后輪同時(shí)鎖定對(duì)于防止車輛繞重心回轉(zhuǎn)或其它不穩(wěn)定方式的動(dòng)作來(lái)說(shuō)是理想的。換言之，如果后輪先于前輪3L和3R的鎖定而鎖定，那么，后輪4L和4R將側(cè)滑，車輛將繞重心回轉(zhuǎn)(后輪偏行)。如果前輪3L和3R先于后輪4L和4R的鎖定而鎖定，那么，前輪3L和3R將側(cè)滑，甚至當(dāng)轉(zhuǎn)向輪被轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，車輛也向前行進(jìn)(前輪偏行)。
在這個(gè)替代實(shí)施例中，目標(biāo)液壓制動(dòng)力Tf和目標(biāo)電制動(dòng)力Te相關(guān)于如上所述在電力保持優(yōu)先方式和制動(dòng)反應(yīng)優(yōu)先方式中被確定的值而被調(diào)節(jié)，以便保證上述的在液壓和電制動(dòng)系統(tǒng)之間的預(yù)定的制動(dòng)力分配比。
圖5表示在步驟S5至S9中處理的另一個(gè)實(shí)施例，這些步驟是在圖2的步驟S4中確定選擇了電力保持優(yōu)先方式時(shí)進(jìn)行的。在本實(shí)施例中，電制動(dòng)裝置所消耗的電力被防止增加得超過(guò)鑒于電力保持優(yōu)先方式的需要而限定的范圍。在步驟S5至S9中，與圖2中相同符號(hào)表示的步驟進(jìn)行相同的處理，進(jìn)行計(jì)算以確定目標(biāo)再生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tre、目標(biāo)液壓制動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tf和目標(biāo)電制動(dòng)轉(zhuǎn)矩Te。
允許的電力消耗的上限值Ws在步驟S31中設(shè)定。例如，這個(gè)設(shè)定動(dòng)作需要規(guī)定在蓄電池電壓V為15V或更高時(shí)Ws＝300W，在蓄電池電壓V為13V或更高時(shí)Ws＝200W，在蓄電池電壓V為小于13V時(shí)Ws＝100W。在隨后的步驟S32中，電制動(dòng)裝置所消耗的電力Wh使用下式來(lái)計(jì)算和估計(jì)
Wh＝{Te/(k×μ×r×2)-I×dN}×N其中項(xiàng)Te是目標(biāo)電制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，項(xiàng)k是將盤(pán)式電制動(dòng)器中的電機(jī)的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)變成推力的系數(shù)，項(xiàng)r是制動(dòng)器轉(zhuǎn)動(dòng)體的有效半徑，項(xiàng)I是慣性矩的當(dāng)量值，項(xiàng)N是電機(jī)轉(zhuǎn)速，項(xiàng)dN是電機(jī)轉(zhuǎn)速的微商值。
在步驟S33中，在電制動(dòng)裝置的消耗電力Wh和允許的電力消耗的上限值Ws之間進(jìn)行比較。如果消耗電力Wh等于或小于允許消耗電力的上限值Ws，那么，在步驟S34中，目標(biāo)電制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的修正值Te2被設(shè)定為目標(biāo)電制動(dòng)轉(zhuǎn)矩Te(步驟S9)。另外，目標(biāo)電制動(dòng)轉(zhuǎn)矩Te基本不被修正，目標(biāo)液壓制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的修正值Tf2在步驟S35中設(shè)定成與目標(biāo)液壓制動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tf(步驟S8)相同的值，目標(biāo)液壓制動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tf基本上不被修正。
當(dāng)在步驟S33中確定消耗的電力Wh超過(guò)允許消耗電力的上限值Ws時(shí)，在步驟S36中使用下式計(jì)算目標(biāo)電制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的修正值Te2＝(Ws/N+I×dN)×k×μ×r×2另外，目標(biāo)電制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的修正值Te2被確定成使消耗電力Wh保持在一個(gè)不超過(guò)允許消耗電力的上限值的范圍內(nèi)。通過(guò)使其替代步驟S9中的目標(biāo)電制動(dòng)轉(zhuǎn)矩Te，目標(biāo)電制動(dòng)轉(zhuǎn)矩被調(diào)節(jié)成使電制動(dòng)裝置的消耗電力Wh保持在一個(gè)受限的范圍內(nèi)(即，在一個(gè)不超過(guò)允許消耗電力的上限值Ws的范圍內(nèi))。
在隨后的步驟S37中，為了對(duì)整個(gè)車輛的需要的制動(dòng)力Ttotal未被這種調(diào)節(jié)所達(dá)到的情況作出補(bǔ)償，通過(guò)計(jì)算Tf2＝Ttotal-Tre-Te2來(lái)確定目標(biāo)液壓制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的修正值Tf2，目標(biāo)液壓制動(dòng)轉(zhuǎn)矩被調(diào)節(jié)而保證整個(gè)車輛的需要的制動(dòng)力Ttotal。
因此，在電力保持優(yōu)先方式中通過(guò)調(diào)節(jié)目標(biāo)電制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，使消耗電力Wh保持在一個(gè)受限的范圍內(nèi)(即，在一個(gè)不超過(guò)允許消耗電力的上限值Ws的范圍內(nèi))，從而能夠更進(jìn)一步地協(xié)調(diào)制動(dòng)力控制。
當(dāng)控制上述的計(jì)算確定電制動(dòng)裝置的消耗電力時(shí)通過(guò)考慮電制動(dòng)裝置的供電電壓和消耗電流或通過(guò)考慮電制動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)指令，或通過(guò)考慮電制動(dòng)裝置的操作力來(lái)確定消耗的電力以達(dá)到更為精確的結(jié)果，可進(jìn)一步提高上述效果。
允許消耗電力的上限值Ws是只按照蓄電池電壓(處于已充電狀態(tài))來(lái)設(shè)定的，但是，該值也可以隨著對(duì)蓄電池提供的充電量的增加，或隨著來(lái)自蓄電池的電力的減少而增加。
在本說(shuō)明書(shū)中所使用的下述方向術(shù)語(yǔ)“向前、向后、向上、向下、豎直、水平、在下面及橫向”，以及其它類似的方向術(shù)語(yǔ)是相對(duì)于采用本發(fā)明的車輛的方向而言的。因此，用于描述本發(fā)明的這些術(shù)語(yǔ)應(yīng)當(dāng)相對(duì)于采用本發(fā)明的車輛來(lái)解釋。
在本說(shuō)明書(shū)中用于描述裝置的構(gòu)件、部分或零件的術(shù)語(yǔ)“構(gòu)制”包括為執(zhí)行需要的功能而對(duì)硬件和/或軟件的構(gòu)制和/或編程。
另外，在權(quán)利要求書(shū)中被表述為“裝置加功能”的術(shù)語(yǔ)應(yīng)當(dāng)包括能夠被用來(lái)實(shí)施本發(fā)明該部件的功能的任何結(jié)構(gòu)。
在本說(shuō)明書(shū)中使用的有關(guān)程度的術(shù)語(yǔ)如“基本”、“大約”和“大致”意味著與所修飾的術(shù)語(yǔ)有一個(gè)合理的偏差量而最后的結(jié)果不被顯著改變。例如，這些術(shù)語(yǔ)可以解釋為包括所修飾的術(shù)語(yǔ)的至少±5％的偏差量，如果這種偏差量不致否定它所修飾的詞語(yǔ)的含義的話。
本申請(qǐng)要求日本專利申請(qǐng)第2002-357721號(hào)的優(yōu)先權(quán)。日本專利申請(qǐng)第2002-357721號(hào)的全部?jī)?nèi)容在本說(shuō)明書(shū)中用作參考。
雖然只是選擇了幾個(gè)實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明，但是，本專利技術(shù)人員根據(jù)這種公開(kāi)能夠理解，可以對(duì)其作各種修改和變化而并不超出權(quán)利要求書(shū)限定的本發(fā)明的范圍。另外，上面對(duì)本發(fā)明各實(shí)施例的描述只是為了進(jìn)行說(shuō)明而并不是為了對(duì)權(quán)利要求書(shū)所限定的本發(fā)明及其等同物作出限制，因此，本發(fā)明的范圍并不局限于所公開(kāi)的各實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種車輛制動(dòng)控制系統(tǒng)，它包括一個(gè)制動(dòng)方式選擇部分，該部分被構(gòu)制成將多個(gè)制動(dòng)方式中的一個(gè)制動(dòng)方式設(shè)定為選擇的制動(dòng)方式，每個(gè)制動(dòng)方式具有不同的制動(dòng)控制優(yōu)先，以便設(shè)定目標(biāo)再生制動(dòng)力、目標(biāo)液壓制動(dòng)力和目標(biāo)電制動(dòng)力；一個(gè)需要的制動(dòng)力確定部分，該部分被構(gòu)制成確定整個(gè)車輛的需要的制動(dòng)力；以及一個(gè)目標(biāo)制動(dòng)力設(shè)定部分，該部分被構(gòu)制成在選擇的制動(dòng)方式的制動(dòng)控制優(yōu)先的基礎(chǔ)上設(shè)定目標(biāo)再生制動(dòng)力、目標(biāo)液壓制動(dòng)力和目標(biāo)電制動(dòng)力，以便產(chǎn)生整個(gè)車輛的需要的制動(dòng)力。
2.如權(quán)利要求1所述的車輛制動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于所述制動(dòng)方式選擇部分還被構(gòu)制成包括一個(gè)作為一種制動(dòng)方式的電力保持優(yōu)先方式。
3.如權(quán)利要求2所述的車輛制動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于所述目標(biāo)制動(dòng)力設(shè)定部分還被構(gòu)制成在選擇電力保持優(yōu)先方式時(shí)，首先設(shè)定待產(chǎn)生的目標(biāo)再生制動(dòng)力，第二在先行設(shè)定的目標(biāo)再生制動(dòng)力和整個(gè)車輛的需要的制動(dòng)力的基礎(chǔ)上設(shè)定待產(chǎn)生的目標(biāo)液壓制動(dòng)力，第三在先行設(shè)定的目標(biāo)再生制動(dòng)力和目標(biāo)液壓制動(dòng)力及整個(gè)車輛的需要的制動(dòng)力的基礎(chǔ)上設(shè)定目標(biāo)電制動(dòng)力，從而產(chǎn)生整個(gè)車輛的需要的制動(dòng)力。
4.如權(quán)利要求3所述的車輛制動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于所述目標(biāo)制動(dòng)力設(shè)定部分還被構(gòu)制成將目標(biāo)再生制動(dòng)力和目標(biāo)液壓制動(dòng)力設(shè)定為基本上使能夠產(chǎn)生的再生制動(dòng)力最大化的值；以及所述目標(biāo)制動(dòng)力設(shè)定部分還被構(gòu)制成將目標(biāo)電制動(dòng)力設(shè)定為整個(gè)車輛的需要的制動(dòng)力與目標(biāo)再生制動(dòng)力和目標(biāo)液壓制動(dòng)力的和之差。
5.如權(quán)利要求3所述的車輛制動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于所述目標(biāo)制動(dòng)力設(shè)定部分還被構(gòu)制成將目標(biāo)再生制動(dòng)力設(shè)定為一個(gè)基本上使能夠產(chǎn)生的再生制動(dòng)力最大化的值；所述目標(biāo)制動(dòng)力設(shè)定部分還被構(gòu)制成設(shè)定一個(gè)具有一個(gè)液壓制動(dòng)力分量和一個(gè)電制動(dòng)力分量的目標(biāo)制動(dòng)力分配比；所述目標(biāo)制動(dòng)力設(shè)定部分還被構(gòu)制成設(shè)定整個(gè)車輛的需要的制動(dòng)力與目標(biāo)再生制動(dòng)力之差，作為綜合目標(biāo)液壓/電制動(dòng)力；以及所述目標(biāo)制動(dòng)力設(shè)定部分還被構(gòu)制成通過(guò)在目標(biāo)制動(dòng)力分配比的基礎(chǔ)上在目標(biāo)液壓制動(dòng)力和目標(biāo)電制動(dòng)力之間分配所述綜合目標(biāo)液壓/電制動(dòng)力。
6.如權(quán)利要求3所述的車輛制動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于所述目標(biāo)制動(dòng)力設(shè)定部分還被構(gòu)制成將目標(biāo)再生制動(dòng)力設(shè)定為一個(gè)基本上使能夠產(chǎn)生的再生制動(dòng)力最大化的值；所述目標(biāo)制動(dòng)力設(shè)定部分還被構(gòu)制成通過(guò)使考慮到先行設(shè)定的目標(biāo)再生制動(dòng)力和整個(gè)車輛的需要的制動(dòng)力而能夠產(chǎn)生的液壓制動(dòng)力最大化來(lái)設(shè)定目標(biāo)液壓制動(dòng)力；以及所述目標(biāo)制動(dòng)力設(shè)定部分還被構(gòu)制成將目標(biāo)電制動(dòng)力設(shè)定為整個(gè)車輛的需要的制動(dòng)力與目標(biāo)再生制動(dòng)力和目標(biāo)液壓制動(dòng)力的和之差。
7.如權(quán)利要求3所述的車輛制動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于它還包括一個(gè)制動(dòng)力分布比確定部分，該部分被構(gòu)制成在制動(dòng)開(kāi)始時(shí)根據(jù)目標(biāo)再生制動(dòng)力、目標(biāo)液壓制動(dòng)力和目標(biāo)電制動(dòng)力來(lái)確定在一組車輪之間的制動(dòng)力分布比；所述制動(dòng)力分布比確定部分還被構(gòu)制成在車輛的至少一種工作狀態(tài)的基礎(chǔ)上確定在車輪間的目標(biāo)制動(dòng)力分布比；以及所述目標(biāo)制動(dòng)力設(shè)定部分還被構(gòu)制成通過(guò)漸近地從制動(dòng)開(kāi)始時(shí)的車輪間制動(dòng)力分布比在從制動(dòng)開(kāi)始經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后變成車輪間的目標(biāo)制動(dòng)力分布比來(lái)調(diào)節(jié)目標(biāo)電制動(dòng)力。
8.如權(quán)利要求3所述的車輛制動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于所述目標(biāo)制動(dòng)力設(shè)定部分還被構(gòu)制成為了基本將電制動(dòng)裝置的電力消耗保持在一個(gè)受限的范圍內(nèi)而調(diào)節(jié)目標(biāo)電制動(dòng)力。
9.如權(quán)利要求8所述的車輛制動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于所述目標(biāo)制動(dòng)力設(shè)定部分還被構(gòu)制成在電制動(dòng)裝置的供電電壓和消耗電流的基礎(chǔ)上確定電制動(dòng)裝置的電力消耗；以及所述目標(biāo)制動(dòng)力設(shè)定部分還被構(gòu)制成調(diào)節(jié)目標(biāo)電制動(dòng)力，從而使電制動(dòng)裝置的電力消耗不超過(guò)所述受限范圍的上限值。
10.如權(quán)利要求8所述的車輛制動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于所述目標(biāo)制動(dòng)力設(shè)定部分還被構(gòu)制成在電制動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)指令的基礎(chǔ)上確定電制動(dòng)裝置的電力消耗；以及所述目標(biāo)制動(dòng)力設(shè)定部分還被構(gòu)制成調(diào)節(jié)目標(biāo)電制動(dòng)力，從而使電制動(dòng)裝置的電力消耗不超過(guò)所述受限范圍的上限值。
11.如權(quán)利要求8所述的車輛制動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于所述目標(biāo)制動(dòng)力設(shè)定部分還被構(gòu)制成在電制動(dòng)裝置的工作速度和操作力的基礎(chǔ)上確定電制動(dòng)裝置的電力消耗；以及所述目標(biāo)制動(dòng)力設(shè)定部分還被構(gòu)制成調(diào)節(jié)目標(biāo)電制動(dòng)力，從而使電制動(dòng)裝置的電力消耗不超過(guò)所述受限范圍的上限值。
12.如權(quán)利要求8所述的車輛制動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于所述目標(biāo)制動(dòng)力設(shè)定部分還被構(gòu)制成調(diào)節(jié)與電力消耗相關(guān)的受限范圍的上限值，從而在蓄電池充電狀態(tài)改善和對(duì)蓄電池的充電量增加，以及作為電制動(dòng)裝置的電力供應(yīng)從蓄電池引出較小的電力中的至少一種情形時(shí)，使所述受限范圍的上限值增加。
13.如權(quán)利要求1所述的車輛制動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于所述制動(dòng)方式選擇部分還被構(gòu)制成包括一個(gè)作為一種制動(dòng)方式的制動(dòng)反應(yīng)優(yōu)先方式。
14.如權(quán)利要求13所述的車輛制動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于所述目標(biāo)制動(dòng)力設(shè)定部分還被構(gòu)制成在選擇制動(dòng)反應(yīng)優(yōu)先方式時(shí)，首先設(shè)定待產(chǎn)生的目標(biāo)再生制動(dòng)力，第二在先行設(shè)定的目標(biāo)再生制動(dòng)力和整個(gè)車輛的需要的制動(dòng)力的基礎(chǔ)上設(shè)定目標(biāo)電制動(dòng)力，第三在先行設(shè)定的目標(biāo)再生制動(dòng)力和目標(biāo)電制動(dòng)力及整個(gè)車輛的需要的制動(dòng)力的基礎(chǔ)上設(shè)定目標(biāo)液壓制動(dòng)力，從而產(chǎn)生整個(gè)車輛的需要的制動(dòng)力。
15.如權(quán)利要求14所述的車輛制動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于所述目標(biāo)制動(dòng)力設(shè)定部分還被構(gòu)制成將目標(biāo)再生制動(dòng)力和目標(biāo)電制動(dòng)力設(shè)定為基本上使可以產(chǎn)生的再生制動(dòng)力最大化的值；以及所述目標(biāo)制動(dòng)力設(shè)定部分還被構(gòu)制成將目標(biāo)液壓制動(dòng)力設(shè)定為整個(gè)車輛的需要的制動(dòng)力與目標(biāo)再生制動(dòng)力和目標(biāo)電制動(dòng)力的和之差。
16.如權(quán)利要求14所述的車輛制動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于所述目標(biāo)制動(dòng)力設(shè)定部分還被構(gòu)制成設(shè)定具有一個(gè)液壓制動(dòng)力分量和一個(gè)電制動(dòng)力分量的一個(gè)目標(biāo)制動(dòng)力分配比；所述目標(biāo)制動(dòng)力設(shè)定部分還被構(gòu)制成將目標(biāo)再生制動(dòng)力設(shè)定為一個(gè)基本上使能夠產(chǎn)生的再生制動(dòng)力最大化的值；所述目標(biāo)制動(dòng)力設(shè)定部分還被構(gòu)制成將整個(gè)車輛的需要的制動(dòng)力與目標(biāo)再生制動(dòng)力之差設(shè)定為一個(gè)綜合目標(biāo)液壓/電制動(dòng)力；以及所述目標(biāo)制動(dòng)力設(shè)定部分還被構(gòu)制成通過(guò)在所述目標(biāo)制動(dòng)力分配比的基礎(chǔ)上在目標(biāo)液壓制動(dòng)力和目標(biāo)電制動(dòng)力之間分配所述綜合液壓/電制動(dòng)力。
17.如權(quán)利要求14所述的車輛制動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于所述目標(biāo)制動(dòng)力設(shè)定部分還被構(gòu)制成為了基本上使能夠產(chǎn)生的再生制動(dòng)力最大化而確定目標(biāo)再生制動(dòng)力；所述目標(biāo)制動(dòng)力設(shè)定部分還被構(gòu)制成確定目標(biāo)電制動(dòng)力，以便在考慮到先行設(shè)定的目標(biāo)再生制動(dòng)力和整個(gè)車輛的需要的制動(dòng)力而基本上使能夠產(chǎn)生的電制動(dòng)力最大化；以及所述目標(biāo)制動(dòng)力設(shè)定部分還被構(gòu)制成將目標(biāo)液壓制動(dòng)力設(shè)定為整個(gè)車輛的需要的制動(dòng)力與目標(biāo)再生制動(dòng)力和目標(biāo)電制動(dòng)力的和之差。
18.如權(quán)利要求14所述的車輛制動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于它還包括一個(gè)制動(dòng)力分布比確定部分，該部分被構(gòu)制成在制動(dòng)開(kāi)始時(shí)根據(jù)目標(biāo)再生制動(dòng)力、目標(biāo)液壓制動(dòng)力和目標(biāo)電制動(dòng)力來(lái)確定在一組車輪間的制動(dòng)力分布比；所述制動(dòng)力分布比確定部分還被構(gòu)制成根據(jù)車輛的至少一個(gè)工作狀態(tài)來(lái)確定在車輪間的目標(biāo)制動(dòng)力分布比；以及所述目標(biāo)制動(dòng)力設(shè)定部分還被構(gòu)制成通過(guò)漸近地從制動(dòng)開(kāi)始時(shí)車輪間的制動(dòng)力分布比在制動(dòng)開(kāi)始經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后變?yōu)檐囕嗛g的目標(biāo)制動(dòng)力分布比來(lái)調(diào)節(jié)目標(biāo)液壓制動(dòng)力。
19.一種車輛制動(dòng)控制系統(tǒng)，它包括制動(dòng)方式選擇裝置，其用于將多種制動(dòng)方式之一設(shè)定為選擇的制動(dòng)方式，每種制動(dòng)方式具有對(duì)于目標(biāo)再生制動(dòng)力、目標(biāo)液壓制動(dòng)力和目標(biāo)電制動(dòng)力來(lái)說(shuō)的不同的制動(dòng)控制優(yōu)先；需要的制動(dòng)力的確定裝置，其用于確定整個(gè)車輛的需要的制動(dòng)力；以及目標(biāo)制動(dòng)力設(shè)定裝置，其用于在選擇的制動(dòng)方式的制動(dòng)控制優(yōu)先的基礎(chǔ)上設(shè)定目標(biāo)再生制動(dòng)力、目標(biāo)液壓制動(dòng)力和目標(biāo)電制動(dòng)力。
20.一種控制車輛制動(dòng)控制系統(tǒng)的方法，它包括將多種制動(dòng)方式之一設(shè)定為選擇的制動(dòng)方式，每種制動(dòng)方式具有對(duì)于目標(biāo)再生制動(dòng)力、目標(biāo)液壓制動(dòng)力和目標(biāo)電制動(dòng)力來(lái)說(shuō)的不同的制動(dòng)控制優(yōu)先；確定整個(gè)車輛的需要的制動(dòng)力；以及在選擇的制動(dòng)方式的制動(dòng)控制優(yōu)先的基礎(chǔ)上設(shè)定目標(biāo)再生制動(dòng)力、目標(biāo)液壓制動(dòng)力和目標(biāo)電制動(dòng)力，以便產(chǎn)生整個(gè)車輛的需要的制動(dòng)力。
全文摘要
提供一種車輛制動(dòng)控制系統(tǒng)，它控制至少三個(gè)制動(dòng)裝置，包括再生制動(dòng)裝置、液壓制動(dòng)裝置和電制動(dòng)裝置。這種車輛制動(dòng)控制系統(tǒng)基本包括一個(gè)制動(dòng)方式選擇部分、一個(gè)需要的制動(dòng)力確定部分和一個(gè)目標(biāo)制動(dòng)力設(shè)定部分。制動(dòng)方式選擇部分設(shè)定多種制動(dòng)方式之一，每種制動(dòng)方式具有對(duì)于每種目標(biāo)制動(dòng)力來(lái)說(shuō)不同的制動(dòng)控制優(yōu)先。需要的制動(dòng)力確定部分確定整個(gè)車輛的需要的制動(dòng)力。目標(biāo)制動(dòng)力設(shè)定部分在選擇的制動(dòng)方式的制動(dòng)控制優(yōu)先的基礎(chǔ)上設(shè)定每種目標(biāo)制動(dòng)力以產(chǎn)生整個(gè)車輛的需要的制動(dòng)力。制動(dòng)方式選擇部分最好至少可設(shè)定電力保持優(yōu)先方式和制動(dòng)反應(yīng)優(yōu)先方式。
文檔編號(hào)B60L7/24GK1506243SQ20031011955
公開(kāi)日2004年6月23日 申請(qǐng)日期2003年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月10日
發(fā)明者恒原弘 申請(qǐng)人:日產(chǎn)自動(dòng)車株式會(huì)社