專利名稱：制動控制器和用于控制制動的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及制動控制器以及對施加到車輪的制動力進行控制的方法。
背景技術：
用于車輛的傳統(tǒng)的(例如日本專利申請公開No.62-18359(1987)中的)電子控制制動控制系統(tǒng)通過將駕駛員的制動請求信號與測得的減速度進行比較來產生減速度誤差信號。這種制動系統(tǒng)還具有用于對制動請求信號進行校正的裝置，該裝置根據(jù)減速度誤差信號產生適應性系數(shù)并用規(guī)定條件(例如多次車輛停止中的車速、制動檔和操作趨勢)下的適應性系數(shù)對制動請求信號進行校正。制動系統(tǒng)在一段延續(xù)時間內對制動惡化進行補償，并恢復期望的制動性能。
但是，測得的減速度誤差可能隨著除了制動惡化之外的因素而變化，這些因素例如車輛操作條件(例如環(huán)境溫度、外部擾動和發(fā)生異常)的變化。因此，根據(jù)減速度程度誤差信號獲得的適應性系數(shù)可能由于僅僅反映出了(源自)一段延續(xù)時間內的制動惡化而難以進行正確的表征。在此情況下，使用適應性系數(shù)不一定能對長期制動惡化進行補償并使制動效果穩(wěn)定。

發(fā)明內容
考慮到前述情況，本發(fā)明提供了使一種制動效果穩(wěn)定的制動控制器和方法。
本發(fā)明的一個方面提供了一種制動控制器，它包括制動力施加機構，所述制動力施加機構將摩擦元件壓靠被制動元件以便向車輛的車輪施加制動力。該制動控制器還包括控制單元，控制單元計算表示估計制動效果與實際制動效果之間差異的指標，用該指標計算校正量、判定該指標是否不準確，在判定為該指標不準確的情況下限制校正量的改變，并根據(jù)校正量來對目標值進行校正以減少車輛制動效果變化，所述目標值設定為對摩擦元件的壓迫力進行控制。
根據(jù)這個方面，可以由控制單元校正的目標值包括例如目標減速度、目標壓力等。控制單元用該指標計算校正量，并根據(jù)校正量對目標值進行校正以減小車輛制動效果的變化。由此，可以使制動效果穩(wěn)定并抑制制動時帶給駕駛員的不自然感。例如，可以用減速度或制動力的大小或它們隨時間的變化來作為表示制動效果的量。
當判定為該指標不準確時，控制單元對用該指標計算出的校正量的改變進行限制。因此，當該指標由于例如外部擾動而準確度較差時，就會限制該指標的準確度對計算校正量造成影響。由此，可以提高制動效果的穩(wěn)定性。
如果該指標不準確，則控制單元可以通過保持校正量恒定(不變)直到判定為該指標準確時為止來用限制用該指標改變校正量。通過在判定為該指標不準確時禁止校正量改變并使校正量保持恒定(不變)直到該指標的準確度提高，可以使校正量的計算中不引入該指標的不準確性。當如上所述判定為該指標不準確時，也可以停止對目標值進行校正。但是，如果在校正量較大時停止對目標值進行校正，則可能使例如帶給駕駛員的不自然感增強。因此，通過使校正量保持恒定(不變)來對校正量的改變進行限制，由于在直到該指標的準確度提高之前連續(xù)用相同的校正量來對目標值進行校正，所以可以減輕帶給駕駛員的不自然感。
制動力施加機構可以是液壓制動力施加機構，該機構通過供給工作流體來使摩擦元件壓靠被制動元件，控制單元可以根據(jù)測得的車輛減速度來得到液壓制動力施加機構造成的實際液壓減速度，并用估計液壓減速度與實際液壓減速度之間的差異來計算校正量，其中所述估計液壓減速度是利用由液壓制動力施加機構供給的工作流體的液壓來估計的。
即，控制單元用估計液壓減速度作為估計制動效果，用估計液壓減速度與實際液壓減速度之間的差異作為表示估計制動效果與實際制動效果之前差異的指標。通過從測得的車輛減速度中消除液壓制動之外的因素造成的減速度，并以此方式使用液壓制動造成的減速度與假定為由液壓制動造成的估計減速度之間的差異，可以以更高的準確度對制動效果變化進行評估。
在除了液壓制動力施加機構之外的機構造成的加速度或減速度作用在車輛上時，控制單元可以限制校正量的改變。換句話說，當除了液壓制動力施加機構之外的機構造成的加速度或減速度作用在車輛上時，可以將該指標判定為不準確。如果除了液壓產生的制動力之外的因素使車輛加速或減速，則車輛的減速度可能受到影響(改變)。例如，當車輛的傳動機構換檔時，可能發(fā)生換檔沖擊，給車輛減速度造成與施加到車輛的制動力無關的暫時變化。如果不能準確地從測得的減速值中消除由液壓產生的制動力之外的因素造成的加速度或減速度，則即使實際液壓減速度未改變，也有可能像其發(fā)生了改變一樣作出判定。因此，通過在由制動力施加機構之外的機構造成的加速度或減速度作用在車輛上時限制校正量的改變，可以防止與液壓產生的制動力無關的車輛減速度改變影響校正量的計算。
在車輛反向運動時，控制單元可以限制校正量的改變。即，在車輛反向運動時，可以將該指標判定為不準確。車輛正向運動時摩擦元件的摩擦系數(shù)一般與車輛反向運動時不同。因此，即使對于摩擦元件施加的相同壓迫力，車輛正向運動時的制動效果也會與車輛反向運動時不同。因此，用車輛反向運動時測得的值計算出的校正量通常不會反映出車輛正向運動期間的制動效果。因此，當車輛反向運動時，限制校正量的改變。
當車輛在不規(guī)則路面上行駛時，控制單元可以限制校正量的改變。換句話說，當車輛在不規(guī)則路面上行駛時，控制單元可以將該指標判定為不準確。當車輛在不規(guī)則路面上行駛時，車輛從路面受到的力可能有突然的較大變化。在獲得上述指標所需的測量值中，這種變化起的是噪聲作用。因此，當車輛在不規(guī)則路面上運動時，可以預計該指標的準確度會下降。因此，當車輛在不規(guī)則路面上運動時，限制校正量的改變。
當車輛轉向時，控制單元可以限制校正量的改變。即，在車輛轉向時，控制單元可以判定為該指標不準確。當車輛轉向時，會產生側偏阻力，這與直線運動相比增大了作用在車輪上的滾動阻力。側偏阻力使車輛減速度改變或變化，并降低了該指標的準確度。因此，在車輛轉向時限制校正量的改變。
在執(zhí)行車輛行為穩(wěn)定控制時，控制單元可以限制校正量的改變。即，在執(zhí)行車輛行為穩(wěn)定控制期間，控制單元可以判定為該指標不準確。有時會執(zhí)行車輛行為穩(wěn)定控制，例如在車輪相對于路面滑動時。如果發(fā)生這種情況，則車輪的滑動等行為使車輛減速度以不同于通常情況的方式改變或變化，該指標的準確度可能降低。因此，在執(zhí)行車輛行為穩(wěn)定控制期間限制校正量的改變。
在檢測到車輛異常時，控制單元可以限制校正量的改變。換句話說，在檢測到車輛異常時，控制單元可以判定為該指標不準確。如果檢測到異常(例如在檢測到車輪異常的情況下、在檢測到摩擦元件的溫度超過規(guī)定值的情況下、或在對計算上述指標所需的值進行測量的傳感器中檢測到異常的情況下)，可以預料該指標的準確度會下降。因此限制校正量的改變以限制準確度降低的指標對校正量計算的影響。
在估計制動效果的準確度下降時，控制單元可以限制校正量的改變。換句話說，當估計制動效果的準確度下降時，可以將該指標判定為不準確。當實際環(huán)境條件與控制單元中為估計制動效果而預設的環(huán)境條件(例如溫度等)有很大不同時，估計制動效果的準確度會下降。例如，在液壓制動力施加機構中，如果車輛周圍的環(huán)境溫度下降到規(guī)定值一下，則工作流體的粘度可能增大，取決于對工作液壓進行測量的位置，這也可能造成工作液壓的測量值與實際作用在摩擦元件上的工作液壓值不同，從而降低估計制動效果的準確度。因此，通過在這樣的情況下限制校正量的改變，可以不將該指標的準確度下降帶入校正量的計算。
本發(fā)明的另一個方面提供了一種對制動力進行控制的方法，所述制動力是通過使摩擦元件壓靠被制動元件而施加到車輛的車輪上的。這種制動控制方法包括計算表示估計制動效果與實際制動效果之間差異的指標；根據(jù)計算出的該指標對校正量進行更新；判定該指標是否不準確；在判定為該指標不準確的情況下禁止對校正量進行更新；以及用校正量對目標值進行校正以變小車輛制動效果變化，其中所述目標值是為了對摩擦元件的壓迫力進行控制而設定的。


根據(jù)下面參考附圖對優(yōu)選實施例進行的說明，會更加明白本發(fā)明的前述和其他目的、特征和優(yōu)點，附圖中相同的標號用來表示相同的元件，其中圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一種實施例的制動控制器示意圖；圖2示出了根據(jù)圖1中實施例的控制框圖；圖3示出了表示圖1的實施例中制動力所用控制過程一種示例的流程圖；圖4示出了表示圖1的實施例中制動效果的學習過程一種示例的流程圖；圖5示出了表示圖1的實施例中對是否已經滿足禁止學習條件進行判定的過程一種示例的流程圖。
具體實施例方式
下面將參考附圖對本發(fā)明的實施例進行說明。
圖1是根據(jù)本發(fā)明一種實施例的制動控制器10的示意圖。圖1所示制動控制器10是車用電子控制制動系統(tǒng)，其中對車輛四個車輪的制動是隨著制動操作元件(例如制動踏板12)的操作而獨立并最佳地設定的。安裝了制動控制器10這種實施例的車輛具有操縱裝置(未示出)和驅動源(未示出)，所述操縱裝置對四個車輪中的導向輪進行操縱，所述驅動源(例如內燃機或電動機等)驅動四個車輪中的驅動輪。
作為制動力施加機構的盤狀制動單元21FR、21FL、21RR、21RL分別向車輛的右前輪、左前輪、右后輪和左后輪施加制動力。盤狀制動單元21FR到21RL各包括制動盤22和制動鉗中的輪缸20FR到20RL之一。輪缸20FR到20RL各自分別通過不同的流體通路連接到油壓致動器80。在下面的說明中為方便起見，輪缸20FR到20RL將統(tǒng)稱為“輪缸20”。
在盤狀制動單元21FR到21RL中，當從油壓致動器80向輪缸20供給制動液時，摩擦元件(例如制動塊)被壓靠到隨著車輪一起旋轉的被制動元件(例如制動盤22)。在發(fā)生這種情況時，制動力施加到各個車輪。盡管此實施例使用了盤狀剎車單元21FR到21RL，但是也可以使用其他包括輪缸的制動力施加機構，例如鼓式制動器等?；蛘撸送ㄟ^液力對摩擦元件的壓力進行控制外，也可以采用由電驅動機構(例如電動機等)對使摩擦元件靠向車輪的壓力進行控制的制動力施加機構。
制動踏板12連接到主制動缸14，所述主制動缸14響應于駕駛員下壓制動器而將制動液作為工作液體送出。制動踏板12設有對其下壓行程進行檢測的行程傳感器46。主制動缸14的一個輸出端口連接到行程模擬器24，該行程模擬器24響應于駕駛員對制動踏板12的操作力產生反作用力。模擬器切斷閥門23設在主制動缸14與行程模擬器24之間的流體通道的中間部分。模擬器切斷閥門23是常閉式的電磁開關閥門，在未通電時處于關閉狀態(tài)，并在檢測到駕駛員對制動踏板12的操作時打開。主制動缸14連接到用于儲存制動液的儲液箱26。
主制動缸14的另一個輸出端口連接到右前輪用制動油壓控制管16。制動油壓控制管16連接到向右前輪(未示出)施加制動力的右前輪用輪缸20FR。主制動缸14的再一個輸出端口連接到左前輪用制動油壓控制管18。制動油壓控制管18連接到向左前輪(未示出)施加制動力的左前輪用輪缸20FL。右側主切斷閥門27FR設在右前輪用制動油壓控制管16的中間部分，左側主切斷閥門27FL設在左前輪用制動油壓控制管18的中間部分。右側主切斷閥門27FR和左側主切斷閥門27FL是常開式電磁閥門，在未通電時處于打開狀態(tài)，并在檢測到駕駛員對制動踏板12的操作時切換到關閉狀態(tài)。
右側主壓力傳感器48FR設在右前輪用制動油壓控制管16的中間部分以對用于右前輪的主制動缸壓力進行檢測，左側主壓力傳感器48FL設在左前輪用制動油壓控制管18的中間部分以對用于左前輪的主制動缸壓力進行檢測。雖然在制動控制裝置10中，當駕駛員壓下制動踏板12時，下壓操作量由行程傳感器46進行檢測，但是也可以由右側主壓力傳感器48FR和左側主壓力傳感器48FL檢測到的主制動缸壓力來確定制動踏板12的下壓操作力(下壓力)。如果行程傳感器46失效，就用兩個壓力傳感器48FR和48FL來監(jiān)視主制動缸壓力，從失效安全的觀點來看更好。另外，在下面的說明中，右側主壓力傳感器48FR和左側主壓力傳感器48FL有時也統(tǒng)稱為“主制動缸壓力傳感器48”。
油壓供給/排放管28的一端連接到儲液箱26，油壓供給/排放管28的另一端連接到由電動機32驅動的油泵34的吸入口。油泵34的噴射口連接到高壓管30，高壓管30連接到受液器50和安全閥53。在本實施例中，油泵34是往復泵，該往復泵設有由電動機32分別帶動進行獨立往復運動的兩個或更多活塞(未示出)。受液器50通過將制動液的壓能轉換為密閉氣體(例如氮氣等)的壓能來對制動液的壓能進行儲存。
受液器50存儲制動液，該制動液的壓力由油泵34提高到例如約14到22Mpa。安全閥53的閥輸出連接到油壓供給/排放管28，當受液器50中制動液的壓力異常地升高(例如升高到約25Mpa)時，則開啟安全閥53，使得高壓制動液返回油壓供給/排放管28。此外，高壓管30設有受液器壓力傳感器51，該傳感器對受液器50的輸出壓力(即受液器50中制動液的壓力)進行檢測。
高壓管30通過增壓閥40FR、40FL、40RR和40RL連接到右前輪用輪缸20FR、左前輪用輪缸20FL、右后輪用輪缸20RR后左后輪用輪缸20RL。下文中，增壓閥40FR到40RL有時也統(tǒng)稱為“增壓閥40”。每個增壓閥40是常閉式電磁流量控制閥(線性閥)，在未通電時處于關閉狀態(tài)，并用于根據(jù)需要來增強輪缸20中的壓力。
右前輪用輪缸20FR和左前輪用輪缸20FL分別通過減壓閥42FR和42FL連接到油壓供給/排放管28。減壓閥42FR、42FL是常閉式電磁流量控制閥(線性閥)，用于在需要時降低輪缸20FR和20FL中的壓力。右后輪用輪缸20RR和左后輪用輪缸20RL分別通過減壓閥42RR和42RL連接到油壓供給/排放管28，減壓閥42RR和42RL是常開式電磁流量控制閥。下文中，減壓閥42FR到42RL有時統(tǒng)稱為“減壓閥42”。
輪缸壓力傳感器44FR、44FL、44RR、44RL對輪缸壓力(即作用在相應的輪缸20上的制動液壓力)進行檢測，并設在右前輪用、左前輪用、右后輪用和左后輪用輪缸20FR到20RL附近。下文中，輪缸壓力傳感器44FR到44RL有時統(tǒng)稱為“輪缸壓力傳感器44”。
上面說明的右側主切斷閥門27FR、左側主切斷閥門27FL、增壓閥40FR到40RL、減壓閥42FR到42RL、油泵34、受液器50等構成了制動控制裝置10的油壓致動器80。油壓致動器80由作為本實施例中控制單元的電子控制單元(下文中稱為“ECU”)200控制。ECU 200包括執(zhí)行各種計算處理的CPU、存儲各種控制程序的ROM、用于儲存數(shù)據(jù)并作為執(zhí)行程序所用工作區(qū)的RAM、輸入/輸出接口、存儲器等。
圖2是根據(jù)本實施例的控制框圖。上述主切斷閥門27FR、27FL、模擬器切斷閥門23、增壓閥40FR到40RL、減壓閥42FR到42RL等電連接到ECU 200。ECU 200從輪缸壓力傳感器44FR到44RL接收表示輪缸20FR到20RL中輪缸壓力的信號。另外，ECU 200從行程傳感器46接收表示制動踏板12踏板行程的信號，還從右側主壓力傳感器48FR和左側主壓力傳感器48FL接收表示主制動缸壓力的信號。ECU 200還從受液器壓力傳感器51接收表示受液器壓力的信號。G傳感器(加速度計)60電連接到ECU 200并向ECU 200供給表示車輛加速度或減速度的信號。
在由此構成的制動控制器10中，ECU 200控制輪缸壓力和施加到車輪的制動力。圖3是示出此實施例中制動力控制處理一種示例的流程圖。在制動請求信號(例如駕駛員壓下制動踏板12)產生之后，以規(guī)定間隔執(zhí)行圖3所示處理，例如每3到6毫秒。
如圖3所示，在接收到制動請求信號時，ECU 200首先根據(jù)制動踏板12的下壓行程和主制動缸壓力計算目標減速度(步驟S10)。ECU 200然后根據(jù)已學習的(事先計算和存儲的)制動效果對目標減速度進行校正，以減小制動效果的變動(步驟S12)。具體地說，ECU 200通過將目標減速度乘以制動效果校正系數(shù)來執(zhí)行校正。制動效果系數(shù)是由ECU 200根據(jù)實際制動效果與估計制動效果之間的差別來單獨計算和存儲的。這種校正減小了車輛制動效果的變動，抑制了制動時帶給駕駛員的不自然感。
ECU 200還可以通過用目標減速度乘以溫度校正系數(shù)來執(zhí)行校正。溫度校正系數(shù)可以根據(jù)制動塊溫度用預設的對照表等來確定。制動塊溫度可以用溫度傳感器直接測量，或者也可以根據(jù)輪缸壓力等來估計。如果完成了這個步驟，就可以抑制制動塊溫度變化造成的制動效果變動。ECU 200還可以通過用目標減速度乘以車輛重量校正系數(shù)來執(zhí)行校正。與溫度校正系數(shù)的情況一樣，車輛重量校正系數(shù)可以根據(jù)車輛重量用預設的對照表等來確定。或者，也可以根據(jù)例如車輛加速度中的變化來估計車輛重量。如果完成了這個步驟，就可以抑制車輛重量改變造成的制動效果變動。
接下來，ECU 200根據(jù)經校正的目標減速度計算每個輪缸20的目標液壓(步驟S14)。ECU 200然后對增壓閥40和減壓閥42進行控制，使得每個輪缸的壓力追隨目標液壓(步驟S16)。由此，通過使制動塊壓靠制動盤22向每個車輪施加期望的制動力。
此時，主切斷閥門27FR和27FL關閉，模擬器切斷閥門23開啟。因此，通過駕駛員壓下制動踏板12而從主制動缸14發(fā)送的制動液經過模擬器切斷閥門23并流入行程模擬器24。
圖4是示出本實施例中制動效果學習過程一種示例的流程圖。ECU200學習制動效果的變動并持續(xù)改變制動效果校正系數(shù)。從車輛驅動源啟動時直到車輛驅動源關閉時，以適當頻率執(zhí)行圖4所示過程。在圖4所示學習過程開始時，ECU 200首先確定車輛的運行狀態(tài)是否滿足減速度測量條件(步驟S20)。例如在車輛速度達到規(guī)定速度(事先儲存在ECU 200中)時，減速度測量條件得到滿足。車輛的規(guī)定速度可以設定在例如10到60km/h的范圍內。特別是，如果車輛速度足夠低，由于制動塊的摩擦系數(shù)向靜摩擦系數(shù)增加，所以減速度迅速增大。因此，最好避免對車輛減速度進行測量。
如果不滿足減速度測量條件(步驟S20得到“否”)，則ECU 200結束學習過程而不更新制動效果校正系數(shù)，并在下一次執(zhí)行時重新啟動這個過程。但是如果滿足減速度測量條件(步驟S20得到“是”)，則ECU200測量車輛的減速度。車輛的減速度由G傳感器(加速度計)60測量。在本實施例中，ECU 200通過對G傳感器60在規(guī)定時間長度內(例如在0.2s的時間長度內)測得的值進行平均來獲取車輛減速度(步驟S22)。ECU 200還計算估計液壓減速度(步驟S24)。估計液壓減速度是用輪缸壓力傳感器44測得的值來計算的，是盤狀制動單元21對車輛施加的減速度的估計值。在本實施例中，用估計液壓減速度作為盤狀制動單元21的估計制動效果。
ECU 200根據(jù)測得車輛減速度和估計液壓減速度來計算短期制動效果測量值(步驟S26)。在計算短期制動效果測量值時，ECU 200首先根據(jù)測得車輛減速度計算液壓制動力造成的減速度。計算得到的液壓減速度將稱為“實際液壓減速度”。實際液壓減速度是向盤狀制動單元21供給制動液所產生的制動力帶給車輛的減速度。
ECU 200從車輛減速度測量值中減去除了液壓制動力之外的因素造成的減速度，以計算實際液壓減速度。除了液壓制動力之外的因素造成的減速度包括例如由發(fā)動機制動、車輪滾動阻力、以及行駛路面坡度所造成的減速度。在操作停車制動時發(fā)生的停車制動減速度是另一個與液壓制動力無關的這種因素。對于混合動力車輛，再生制動造成的減速度是另一個這種因素。ECU 200根據(jù)實際液壓減速度與估計液壓減速度之間的差別來計算短期制動效果測量值。
在本實施例中，采用實際液壓減速度與估計液壓減速度之間的差對估計液壓減速度的比率，作為短期制動效果測量值，如下所示。
短期制動效果測量值＝(實際液壓減速度-估計液壓減速度)/估計液壓減速度如果計算得到的短期制動效果測量值超過了預設上限值或預設下限值，則可以將這個值作為異常值忽略掉，也不執(zhí)行隨后的計算。
接下來，ECU 200判定是否滿足禁止學習條件(步驟S27)。禁止學習條件可以是，例如，預計到短期制動效果測量值的準確度會下降(即短期制動效果測量值會不準確)這樣的情況，該條件是事先在ECU 200中設定的。下文中會參考圖5對禁止學習條件進行詳細說明。當滿足禁止學習條件時，即判定為短期制動效果測量值不準確時(步驟S27得到“是”)，則ECU 200結束此過程而不在計算校正系數(shù)時使用計算出的短期制動效果測量值。即，ECU 200中維持來自此前處理的制動效果校正系數(shù)，而沒有反映出(或包括)當前處理中計算出的短期制動效果測量值。在此情況下，直到再次判定短期制動效果測量值是準確的，即直到不再滿足禁止學習條件時，才使用已保持恒定(未變)的制動效果校正系數(shù)來校正目標減速度。由此，與在滿足禁止學習條件時突然停止對目標減速度進行校正相比，減少了帶給駕駛員的不自然感。
如果不滿足禁止學習條件(步驟S27得到“否”)，則ECU 200通過平均處理來計算長期制動效果測量值(步驟S28)。ECU 200通過對短期制動效果測量值應用適當?shù)钠骄幚?，來計算長期制動效果測量值。在本實施例中，ECU 200例如通過下面的式子來計算長期制動效果測量值。
X＝α·x+(1-α)·X(此前循環(huán)中的值)在上式中，X為長期制動效果測量值，x為短期制動效果測量值。系數(shù)α為平均處理中的權重，是從0到1之間的值。即，在本實施例中，長期制動效果測量值X是作為此前緊挨著的長期制動效果測量值X和短期制動效果測量值x的加權平均值而計算的。如果α的值增大，則長期制動效果測量值的計算重點放在當前的短期制動效果測量值上，而如果α的值減小，則長期制動效果測量值的計算重點放在此前的長期制動效果測量值上。長期制動效果測量值也可以通過其他的平均處理來計算，例如對過去幾個周程中的短期制動效果測量值取簡單平均。這里，“啟動”表示從車輛驅動源的啟動到停止的時間段。換句話說，一次啟動對應于車輛的一次使用。
ECU 200還計算制動效果校正系數(shù)來根據(jù)長期制動效果測量值對目標減速度進行校正(步驟S30)。在本實施例中，使用了如下式所示通過向長期制動效果測量值加1所得值的倒數(shù)。
制動效果校正系數(shù)＝1/(1+長期制動效果測量值)在計算出制動效果校正系數(shù)并從而進行了更新時，學習過程結束。
如果在禁止學習條件不再滿足時計算出的制動效果校正系數(shù)與滿足禁止學習條件之前計算出并儲存在ECU 200中的制動效果校正系數(shù)相比，差別大于規(guī)定值，則可以使制動效果校正系數(shù)逐漸接近消除禁止學習條件之后的值。由此，可以避免不再滿足禁止學習條件時制動效果校正系數(shù)突然改變，從而使制動效果穩(wěn)定。
如參考圖3所作的說明，目標減速度通過乘以制動效果校正系數(shù)來得到校正。如果與估計液壓減速度相比，實際液壓減速度較小，即如果實際制動效果與估計制動效果相比還不夠，則增大目標減速度以補充制動效果。另一方面，如果與估計液壓減速度相比，實際液壓減速度較大，即如果實際制動效果與估計制動效果相比過大，則減小目標減速度以抑制制動效果。由此，制動效果得到穩(wěn)定，并抑制了制動時帶給駕駛員的不自然感。
圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例，判定是否滿足禁止學習條件的過程一種示例的流程圖。ECU 200通過例如下面的過程來判定是否滿足禁止學習條件，即短期制動效果測量值是否不準確。當圖5所示過程開始時，ECU 200首先判定在對車輛減速度進行測量期間，傳動機構是否進行過換檔(步驟S40)。換檔可以自動進行，也可以通過駕駛員對換檔桿的操作來人工進行。
如果判定為進行過換檔(步驟S40得到“是”)，則ECU 200禁止制動效果校正系數(shù)的學習(步驟S56)。即，ECU 200維持此前那次學習時計算出的制動效果校正系數(shù)值，而不是使用計算(或更新)制動效果校正系數(shù)時獲得的短期制動效果測量值。在傳動機構進行過換檔的情況下，發(fā)生換檔沖擊，車輛減速度可能會出現(xiàn)與施加到車輛的制動力無關的短暫的較大改變。如參考圖4所作說明，在本實施例中，由于根據(jù)車輛減速度來計算實際液壓減速度并從而計算短期制動效果測量值，所以由于換檔沖擊給車輛減速度變化造成的影響可能對短期制動效果測量值的準確度造成不利影響。因此，在測量車輛減速度期間進行了換檔的情況下，禁止制動效果校正系數(shù)的學習。
由于換檔從啟動到完成需要一定量的時間，所以即使在測量車輛減速度的時間之前和之后的規(guī)定時間內進行了換檔，也可以判定滿足禁止學習條件。例如，如果在測量時間之前和之后的0.5s時間長度內進行了換檔，就可以判定為滿足禁止學習條件。由此，可以抑制換檔造成的車輛減速度變化對車輛減速度測量值造成的影響。
除了判定測量車輛減速度的時間長度內是否發(fā)生了換檔以外，例如當表示發(fā)動機狀況(例如發(fā)動機制動轉矩、發(fā)動機轉速、變矩器轉速等)的值改變超過了預設容限值時，ECU 200也可以判定為滿足禁止學習條件(即短期制動效果測量值不準確)。另外，當測量車輛減速度的時間長度內這些值隨時間的改變率超過了預設容限值時，ECU 200也可以判定為滿足禁止學習條件。或者，當發(fā)動機轉速與變矩器轉速之比的改變量或隨時間的改變率超過了預設容限值時，ECU 200也可以判定為滿足禁止學習條件。由發(fā)動機轉速造成的發(fā)動機轉速與變矩器轉速間比率的改變比較小。因此，在較廣速度范圍內學習制動效果校正系數(shù)時，優(yōu)選地使用發(fā)動機轉速與變矩器轉速之間的比率來設定禁止學習條件。
如果在測量車輛減速度時判定為沒有進行過換檔(步驟S40得到“否”)，則ECI 200判定車輛周圍的環(huán)境溫度是否低于規(guī)定值(步驟S42)。如果判定為環(huán)境溫度低于規(guī)定值(步驟S42得到“是”)，則ECU 200禁止制動效果校正系數(shù)的學習(步驟S56)。在像本實施例中這樣的液壓制動力施加機構中，如果環(huán)境溫度低于規(guī)定值，則工作流體的粘度增大。在發(fā)生這種情況時，由輪缸壓力傳感器44測量工作流體壓力的位置與輪缸20之間的距離越大，實際作用在制動塊上的液壓響應延遲就越大，從而造成輪缸壓力傳感器44測得的值與實際液壓之間瞬時的較大差別。由于這種差別，用輪缸壓力傳感器44的測量值對估計制動效果(例如估計液壓減速度等)進行計算的準確度會下降。因此，在環(huán)境溫度低于規(guī)定值時，禁止制動效果校正系數(shù)的學習。
根據(jù)溫度與工作液體的粘度之間的關系、工作液體的粘度與輪缸壓力的響應延遲之間的關系以及其他關系來設定規(guī)定溫度較好。ECU 200可以通過安裝在車輛中的溫度傳感器(例如氣溫傳感器、進氣溫度傳感器等)測得的值來判定環(huán)境溫度是否比規(guī)定溫度低。ECU 200還可以根據(jù)例如受液器壓力傳感器51的測量值變化來判定車輛的環(huán)境溫度是否低于規(guī)定溫度。這是因為如果工作液體的粘度由于環(huán)境溫度降低而增大，則當輪缸壓力升高時，受液器50附近的工作液體壓力會表現(xiàn)出反復振蕩式的升降。
如果判定為車輛的環(huán)境溫度高于規(guī)定溫度(步驟S42得到“否”)，則ECU 200判定測量車輛減速度時車輛是否在反向運動(步驟S44)。如果判定為在車輛減速度測量時間期間車輛正在反向運動，則ECU 200禁止制動效果校正系數(shù)的學習(步驟S56)。因為當車輛向前運動時制動塊與制動盤的接觸條件與車輛反向運動時不同，所以摩擦系數(shù)也不同。因此，即使是相同的輪缸壓力在起作用，正向運動情況下的實際液壓減速度也與反向運動情況下的實際液壓減速度不同。因此，如果在測量車輛減速度時車輛在反向運動，則禁止制動效果校正系數(shù)的學習并維持此前的校正系數(shù)。
如果判定為在測量車輛減速度時車輛并非正在反向運動(步驟S44得到“否”)，則ECU 200判定測量車輛減速度時車輛是否正在不規(guī)則路而上運動(步驟S46)。如果判定為測量車輛減速度時車輛正在不規(guī)則路而上運動(步驟S46得到“是”)，則ECU 200禁止制動效果校正系數(shù)的學習，即保持校正系數(shù)不變。不規(guī)則路面可以包括例如不平坦的道路或碎石路，或者是與車輛在良好道路上運動的情況相比會造成車輛的加速度和減速度變化增大的未鋪平道路。車輛在這樣的不規(guī)則路面上行駛的情況下，G傳感器60測得的值包括比正常情況下更多的噪聲。因此，短期制動效果測量值的計算準確度會下降。因此，如果測量車輛減速度時車輛正在不規(guī)則路面上運動，則禁止制動效果校正系數(shù)的學習。
如果判定為測量車輛減速度時車輛并非在不規(guī)則路面上運動(步驟S46得到“否”)，則ECU 200判定測量車輛減速度時車輛是否在轉向(步驟S48)。如果判定為測量車輛減速度時車輛正在轉向(步驟S48得到“是”)，則ECU 200禁止制動效果校正系數(shù)的學習(步驟S56)。當車輛轉向時，會產生側偏阻力(cornering drag)，這與直線運動的情況相比會增大作用在車輪上的滾動阻力。由于側偏阻力，車輛的加速度和減速度會變化，短期制動效果測量值的準確度可能下降。因此，如果在測量車輛減速度時車輛正在轉向，則禁止制動效果校正系數(shù)的學習。
由于在平穩(wěn)轉向的情況下可以認為側偏阻力較小，所以在平穩(wěn)轉向期間可以繼續(xù)進行制動效果校正系數(shù)的學習。因此，例如，可以在轉向角超過規(guī)定值和轉向角隨時間的改變率超過規(guī)定值的時候禁止制動效果校正系數(shù)的學習。在考慮到轉向程度與側偏阻力之間的關系以及側偏阻力對短期制動效果測量值的影響的情況下設定該規(guī)定值較好。
如果判定為測量車輛減速度期間車輛并未進行轉向(步驟S48得到“否”)，則ECU 200判定測量車輛減速度時是否執(zhí)行了車輛行為穩(wěn)定控制(步驟S50)。如果判定為測量車輛減速度期間執(zhí)行了車輛行為穩(wěn)定控制(步驟S50得到“是”)，則ECU 200禁止制動效果校正系數(shù)的學習(步驟S56)。
車輛行為穩(wěn)定控制可以包括例如ABS(防抱死制動系統(tǒng))控制、VSC(車輛穩(wěn)定性控制)以及TRC(牽引力控制)等，它們可以減小各個車輪在路面上的打滑。ABS控制可以在突然制動時或者在打滑路面上施加制動時抑制輪胎鎖死。VSC可以在車輛轉向時抑制車輪發(fā)生車輛側滑的滑移量。TRC可以抑制啟動和加速時驅動輪的空轉。在執(zhí)行這些形式的車輛行為穩(wěn)定控制時，減速度的變化與正常減速時不同，短期制動效果測量值的準確度可能降低。因此，在測量車輛減速度時執(zhí)行了車輛行為穩(wěn)定控制的情況下，禁止制動效果校正系數(shù)的學習。
如果判定為測量車輛減速度時并未執(zhí)行車輛行為穩(wěn)定控制(步驟S50得到“否”)，則ECU 200判定測量車輛減速度時是否檢測到車輛異常(步驟S52)。如果判定為測量車輛減速度時檢測到了異常，則ECU 200禁止制動效果校正系數(shù)的學習(步驟S56)。如果以此方式檢測到異常，則短期制動效果測量值的準確度可能受到不利影響。因此，如果在測量車輛減速度期間檢測到異常，則禁止制動效果校正系數(shù)的學習。在測量車輛減速度之前檢測到異常的情況下，ECU 200以同樣方式禁止制動效果校正系數(shù)的學習。
例如，在輪胎被刺破時或檢測到氣壓降低時、制動塊溫度超過規(guī)定溫度時、以及對計算所需的值進行測量的傳感器(例如G傳感器60和輪缸壓力傳感器44等)中發(fā)生異常時，都可能檢測到異常。例如，當根據(jù)車輪速度傳感器測得的值計算出的減速度與G傳感器60測得的值之間的差別超過規(guī)定值時，由于可能在G傳感器60中出現(xiàn)了異常，所以禁止制動效果校正系數(shù)的學習。
如果沒有檢測到異常，則ECU 200允許制動效果校正系數(shù)的學習(步驟S54)。即，ECU 200采用所獲得的短期制動效果測量值來計算制動效果校正系數(shù)，并在后續(xù)校正中使用新計算出的制動效果校正系數(shù)。
并不是絕對必須將上述所有判定步驟都用作禁止學習條件，可以在適當情況下略去上述判定條件中的任意一項或多項。例如，根據(jù)具體情況，可以適當?shù)芈匀Χ唐谥苿有Ч麥y量值的準確度可能影響較小的判定條件。由此，可以使對制動效果校正系數(shù)的禁止條件進行的判定簡化。
禁止學習條件并不限于上述條件，也可以適當添加其他條件。例如，在操作停車制動時，ECU 200可以禁止制動效果校正系數(shù)的學習。由此，可以抑制停車制動產生的制動力造成的車輛減速度變化對計算制動效果校正系數(shù)的影響。另外，在混合式車輛中，在電動機的再生制動造成了制動力的情況下，ECU 200也可以禁止制動效果校正系數(shù)的學習?；蛘?，如果車輪的滾動阻力超過了規(guī)定值，ECU 200也可以禁止制動效果校正系數(shù)的學習。例如，在制動踏板12的下壓操作之前的瞬間車輛減速度超過了規(guī)定值時，ECU 200可以判定為滾動阻力超過了規(guī)定值。ECU 200還可以在每個車輪的速度之間的差別超過了規(guī)定值時禁止制動效果校正系數(shù)的學習?；蛘?，如果正在行駛的路面是山坡，則當坡度或坡度的改變率超過了規(guī)定值時，ECU 200可以禁止制動效果的學習。
根據(jù)上述實施例，在預計到計算出的短期制動效果測量值準確度會下降時(即當判定為計算出的短期制動效果測量值不準確時)，保持此前的制動效果校正系數(shù)而不用短期制動效果測量值來計算制動效果校正系數(shù)。使用保持的制動效果校正系數(shù)對目標減速度進行的校正一直持續(xù)到短期制動效果測量值的準確度得到恢復并被判定為可接受時為止。由此，可以使制動效果穩(wěn)定。
本發(fā)明還可以應用到下述情況，即根據(jù)車輛減速度的測量值與目標減速度之間的差別來對制動力進行反饋控制。在此情況下，用目標減速度作為制動效果的估計值，用車輛減速度的測量值作為實際制動效果。即，控制單元根據(jù)目標減速度與車輛減速度測量值之間的差別來對校正值進行連續(xù)的計算和更新。例如，控制單元計算出將要與目標減速度相乘的校正系數(shù)，并對其進行連續(xù)的更新。當預計到目標減速度與車輛減速度測量值之間的差別有準確度下降(即該差別不準確)時，控制單元對改變(更新)校正量進行限制。直到準確度得到恢復(且到可接受的程度)之前，控制單元都保持準確度下降之前計算出的校正量恒定(不對其進行改變)，并持續(xù)用此前的校正量進行校正。在此情況下，也可以使制動效果穩(wěn)定。
如果在準確度恢復時計算出的校正量與準確度下降之前計算并保持的校正量相差一個超過規(guī)定值的量，則可以使校正量逐漸接近準確度恢復之后的校正值。由此，可以避免校正量突然改變，并使制動效果穩(wěn)定。
盡管上文中已經說明了本發(fā)明的一些實施例，但是應當明白，本發(fā)明不限于所述實施例的具體細節(jié)，而是可以通過本領域技術人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以想到的各種改動、變更或改進來實施。
權利要求
1.一種制動控制器，具有制動力施加機構(21FR、21FL、21RR、21RL、80)和控制單元(200)，所述制動力施加機構將摩擦元件壓靠至被制動元件(22)以向車輛的車輪施加制動力，所述控制單元計算表示估計制動效果與實際制動效果之間差異的指標，用所述指標計算校正量，并根據(jù)所述校正量對目標值進行校正以減小所述車輛的制動效果的變化，為了對所述摩擦元件的壓迫力進行控制而設定所述目標值，所述制動控制器的特征在于所述控制單元(200)判定所述指標是否不準確，并在判定所述指標不準確的情況下限制所述校正量的改變。
2.根據(jù)權利要求1所述的制動控制器，其中，所述控制單元(200)通過使所述校正量直到判定所述指標變準確之前都保持不變，來限制所述校正量的所述改變。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的制動控制器，其中，所述制動力施加機構(21FR、21FL、21RR、21RL、80)是液壓制動力施加機構，其通過供給工作流體來將所述摩擦元件壓靠至所述被制動元件(22)，并且其中，所述控制單元(200)根據(jù)測得的車輛減速度來得到由所述液壓制動力施加機構引起的實際液壓減速度，并根據(jù)估計液壓減速度與所述實際液壓減速度之間的差異來計算所述校正量，所述估計液壓減速度是利用所述液壓制動力施加機構供給的所述工作流體的液壓估計出的。
4.根據(jù)權利要求3所述的制動控制器，其中，當通過非所述液壓制動力施加機構之外的其他機構將加速度或減速度作用在所述車輛上時，所述控制單元(200)限制所述校正量的所述改變。
5.根據(jù)權利要求1所述的制動控制器，其中，當所述車輛反向運動時，所述控制單元(200)限制所述校正量的所述改變。
6.根據(jù)權利要求1所述的制動控制器，其中，當所述車輛在不規(guī)則路面上行駛時，所述控制單元(200)限制所述校正量的所述改變。
7.根據(jù)權利要求1所述的制動控制器，其中，當所述車輛轉向時，所述控制單元(200)限制所述校正量的所述改變。
8.根據(jù)權利要求1所述的制動控制器，其中，在執(zhí)行所述車輛的車輛行為穩(wěn)定控制期間，所述控制單元(200)限制所述校正量的所述改變。
9.根據(jù)權利要求1所述的制動控制器，其中，當檢測到異常時，所述控制單元(200)限制所述校正量的所述改變。
10.根據(jù)權利要求1所述的制動控制器，其中，當判定所述估計制動效果的準確度下降時，所述控制單元(200)限制所述校正量的所述改變。
11.一種對制動力進行控制的方法，所述制動力通過將摩擦元件壓靠至被制動元件(22)而施加至車輛的車輪，所述方法包括計算表示估計制動效果與實際制動效果之間差異的指標；根據(jù)計算出的所述指標對校正量進行更新；判定所述指標是否不準確；如果判定所述指標不準確，則禁止對所述校正量進行更新；并且通過使用所述校正量對目標值進行校正以減小所述車輛的制動效果的變化，為了對所述摩擦元件的壓迫力進行控制而設定所述目標值。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種制動控制器，它包括制動力施加機構(21FR、21FL、21RR、21RL、80)和控制單元(200)，所述制動力施加機構使摩擦元件壓靠被制動元件(22)以向車輛的車輪施加制動力；控制單元計算表示估計制動效果與實際制動效果之間差異的指標，用該指標計算校正量，并根據(jù)校正量對目標值進行校正以減小車輛制動效果變化，其中所述目標值是為對摩擦元件的壓迫力進行控制而設定的。控制單元判定該指標是否不準確，并在判定為該指標不準確的情況下限制用該指標對校正量進行改變。
文檔編號B60T8/17GK101037109SQ20071008673
公開日2007年9月19日 申請日期2007年3月13日 優(yōu)先權日2006年3月15日
發(fā)明者宮崎徹也, 入江喜朗, 須田理央 申請人:豐田自動車株式會社