車輛用制動力控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種通過基于電動機(jī)的發(fā)電作用的再生制動器和基于機(jī)械性的阻力 賦予的機(jī)械式制動器這兩方而對車輪進(jìn)行制動的車輛用制動力控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 以往，已知有通過電動機(jī)在車輪中產(chǎn)生驅(qū)動力和制動力（稱作制動驅(qū)動力）的車 輛。在這樣的車輛中，使用通過液壓而使制動塊與制動盤(或制動鼓)接觸而產(chǎn)生的摩擦制 動力及將驅(qū)動車輪的電動機(jī)用作發(fā)電機(jī)并將發(fā)電電力回收到蓄電池中而產(chǎn)生的再生制動 力這兩方而對車輪進(jìn)行制動。在專利文獻(xiàn)1所提出的裝置中，為了發(fā)揮基于再生制動的能量 回收效果而優(yōu)先于摩擦制動地進(jìn)行再生制動。
[0003] 車輪的制動驅(qū)動力經(jīng)由懸架轉(zhuǎn)換為車體的上下方向的力。因此，在具備電動機(jī)作 為車輪的制動驅(qū)動力源的車輛中，能夠控制電動機(jī)的制動驅(qū)動力而控制車輛的運(yùn)動狀態(tài)。 例如，在前后輪的車輪內(nèi)部或其附近配置有電動機(jī)的輪內(nèi)電動機(jī)式的車輛中，通過獨(dú)立地 對各電動機(jī)進(jìn)行牽引控制或再生控制，從而能夠控制車體的轉(zhuǎn)動運(yùn)動、橫擺運(yùn)動、俯仰運(yùn) 動、垂蕩運(yùn)動等車輛運(yùn)動。另外，在由電動機(jī)以左右輪獨(dú)立的方式驅(qū)動前輪及后輪中的任一 方的形式的車輛中，也能夠通過電動機(jī)的制動驅(qū)動力的控制來控制轉(zhuǎn)動運(yùn)動、橫擺運(yùn)動、俯 仰運(yùn)動等。另外，在由電動機(jī)以左右輪共用的方式驅(qū)動前輪及后輪中的任一方的形式的車 輛中，也能夠通過電動機(jī)的制動驅(qū)動力的控制來控制俯仰運(yùn)動。
[0004] 在進(jìn)行車輛運(yùn)動控制的情況下，若駕駛員的操作為加速器踏板操作，則能夠?qū)⑼?過電動機(jī)在車輪中產(chǎn)生的目標(biāo)制動驅(qū)動力作為與加速器操作量相應(yīng)的駕駛員要求驅(qū)動力 和進(jìn)行車輛運(yùn)動控制所需要的控制用制動驅(qū)動力的合計值來進(jìn)行計算。另一方面，若駕駛 員的操作為制動器踏板操作，則設(shè)定與制動器操作量相應(yīng)的駕駛員要求制動力，并將該駕 駛員要求制動力分配為要求摩擦制動力和要求再生制動力。由電動機(jī)使車輪產(chǎn)生的目標(biāo)制 動驅(qū)動力能夠作為該要求再生制動力和進(jìn)行車輛運(yùn)動控制所需要的控制用制動驅(qū)動力的 合計值來進(jìn)行計算?；谠撃繕?biāo)制動驅(qū)動力來控制電動機(jī)的工作，由此在制動器操作時也 能夠?qū)嵤┸囕v運(yùn)動控制。
[0005] 專利文獻(xiàn)1:日本特開平5-161211號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 再生能力存在極限。因此，在制動器踏板操作時，由能夠用于車輛運(yùn)動控制中的電 動機(jī)能夠產(chǎn)生的控制用制動驅(qū)動力被限制在從由電動機(jī)能夠產(chǎn)生的最大制動力中去除為 了使車輛減速而要求的要求再生制動力而得到的范圍。因而，要求再生制動力越大，能夠用 于車輛運(yùn)動控制的控制用制動驅(qū)動力的余力越小。在控制用制動驅(qū)動力的余力較小的狀況 下，電動機(jī)的目標(biāo)制動力容易達(dá)到能力極限，有可能無法實(shí)施良好的車輛運(yùn)動控制。
[0007] 本發(fā)明為了解決上述課題而作成，其目的在于在車輪的制動時能夠進(jìn)行良好的車 輛運(yùn)動控制。
[0008] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的特征在于，一種車輛用制動力控制裝置具備：電動機(jī) (30)，向車輪傳遞驅(qū)動轉(zhuǎn)矩及再生制動轉(zhuǎn)矩而使上述車輪產(chǎn)生制動驅(qū)動力；
[0009] 機(jī)械式制動裝置(40、45)，對上述車輪賦予機(jī)械性的阻力而使上述車輪產(chǎn)生制動 力；
[0010]要求制動力分配單元(53、S24)，按照分配特性將為了使車輛減速而要求的總要求 制動力分配為由上述電動機(jī)產(chǎn)生的要求再生制動力和由上述機(jī)械式制動裝置產(chǎn)生的要求 機(jī)械制動力；
[0011] 電動機(jī)控制單元(51、52、S41)，基于由上述要求制動力分配單元分配的要求再生 制動力和車輛運(yùn)動控制所需要的控制用制動驅(qū)動力，來運(yùn)算由上述電動機(jī)產(chǎn)生的車輪的目 標(biāo)制動驅(qū)動力，并基于上述目標(biāo)制動驅(qū)動力而對上述電動機(jī)的工作進(jìn)行控制;及
[0012] 機(jī)械式制動控制單元(53、S30)，基于上述要求機(jī)械制動力而對上述機(jī)械式制動裝 置的工作進(jìn)行控制，
[0013] 其中，上述車輛用制動力控制裝置具備：
[0014] 判定單元(S101~S103)，判定是否產(chǎn)生了如下的特定狀況：由上述電動機(jī)能夠產(chǎn) 生的控制用制動驅(qū)動力相對于上述車輛運(yùn)動控制所需要的控制用制動驅(qū)動力有可能不足； 及
[0015] 分配特性變更單元(Slll~S113)，在產(chǎn)生了上述總要求制動力的狀態(tài)下在判定為 產(chǎn)生了上述特定狀況的情況下，與未判定為產(chǎn)生了上述特定狀況的情況相比，上述分配特 性變更單元變更上述分配特性以使由上述分配特性所確定的上述總要求制動力中的上述 要求再生制動力的分配減少并且使由上述分配特性所確定的上述要求機(jī)械制動力的分配 增大。
[0016] 在該情況下，上述判定單元構(gòu)成為，獲取用于對產(chǎn)生上述特定狀況進(jìn)行預(yù)測的指 標(biāo)，并基于上述指標(biāo)來判定是否產(chǎn)生了上述特定狀況。
[0017] 本發(fā)明的車輛用制動力控制裝置具備：電動機(jī)，向車輪傳遞驅(qū)動轉(zhuǎn)矩及再生制動 轉(zhuǎn)矩而使車輪產(chǎn)生制動驅(qū)動力；及機(jī)械式制動裝置，對車輪賦予機(jī)械性的阻力而使車輪產(chǎn) 生制動力。因此，能夠由電動機(jī)的再生制動力和機(jī)械式制動裝置的機(jī)械性的制動力(機(jī)械制 動力:例如，摩擦產(chǎn)生的制動力)對車輪進(jìn)行制動。
[0018] 要求制動力分配單元按照分配特性將為了使車輛減速而要求的總要求制動力分 配為由電動機(jī)產(chǎn)生的要求再生制動力和由機(jī)械式制動裝置產(chǎn)生的要求機(jī)械制動力。電動機(jī) 控制單元基于由要求制動力分配單元分配的要求再生制動力和車輛運(yùn)動控制所需要的控 制用制動驅(qū)動力，運(yùn)算由電動機(jī)產(chǎn)生的車輪的目標(biāo)制動驅(qū)動力，并基于目標(biāo)制動驅(qū)動力來 控制電動機(jī)的工作。機(jī)械式制動控制單元基于要求機(jī)械制動力來控制機(jī)械式制動裝置的工 作。
[0019] 由于車輪通過懸架而與車體連接，因此由電動機(jī)驅(qū)動的車輪的制動驅(qū)動力被懸架 轉(zhuǎn)換為向上下方向?qū)圀w施力的力。因此，通過控制電動機(jī)的制動驅(qū)動轉(zhuǎn)矩而能夠控制車 輛運(yùn)動。例如，能夠控制車輛的俯仰運(yùn)動、轉(zhuǎn)動運(yùn)動、垂蕩運(yùn)動、橫擺運(yùn)動等的至少一個。
[0020] 要求再生制動力越大，則能夠用于車輛運(yùn)動控制的控制用制動驅(qū)動力的余力就越 少。在控制用制動驅(qū)動力的余力較少的狀況下，有可能無法實(shí)施良好的車輛運(yùn)動控制。因 此，在本發(fā)明中，具備判定單元和分配特性變更單元。
[0021] 判定單元判定是否產(chǎn)生了如下的特定狀況：由電動機(jī)能夠產(chǎn)生的控制用制動驅(qū)動 力相對于車輛運(yùn)動控制所需要的控制用制動驅(qū)動力有可能不足。例如，判定單元獲取用于 對產(chǎn)生特定狀況進(jìn)行預(yù)測的指標(biāo)，基于該指標(biāo)判定是否產(chǎn)生了特定狀況。分配特性變更單 元在產(chǎn)生了總要求制動力的狀態(tài)下在判定為產(chǎn)生了特定狀況的情況下，與未判定為產(chǎn)生了 特定狀況的情況相比，變更分配特性以使由分配特性所確定的總要求制動力中的要求再生 制動力的分配減少并且使由分配特性所確定的要求機(jī)械制動力的分配增大。即，將要求再 生制動力的一部分或全部替換為要求機(jī)械制動力。
[0022] 因此，根據(jù)本發(fā)明，由于在由電動機(jī)能夠產(chǎn)生的控制用制動驅(qū)動力相對于車輛運(yùn) 動控制所需要的控制用制動驅(qū)動力有可能不足的特定狀況下，減少總要求制動力中的要求 再生制動力的分配(增加總要求制動力中的要求機(jī)械制動力的分配），因此能夠增加產(chǎn)生車 輛運(yùn)動控制所需要的控制用制動驅(qū)動力的余力，能夠?qū)嵤┝己玫能囕v運(yùn)動控制。
[0023] 本發(fā)明的一個技術(shù)方案是，上述判定單元構(gòu)成為，獲取表示上述車輛的運(yùn)動狀態(tài) 或?qū)υ撨\(yùn)動狀態(tài)有影響的車輛狀態(tài)參數(shù)(P)作為上述指標(biāo)。
[0024] 關(guān)于是否產(chǎn)生了由電動機(jī)能夠產(chǎn)生的控制用制動驅(qū)動力有可能不足的特定狀況， 能夠基于表示車輛的運(yùn)動狀態(tài)或?qū)\(yùn)動狀態(tài)有影響的車輛狀態(tài)參數(shù)來判定。因此，在本發(fā) 明的一個技術(shù)方案中，判定單元獲取表示車輛的運(yùn)動狀態(tài)或?qū)\(yùn)動狀態(tài)有影響的車輛狀態(tài) 參數(shù)。因此，能夠簡單地判定出產(chǎn)生了特定狀況。
[0025] 本發(fā)明的一個技術(shù)方案是，上述判定單元獲取轉(zhuǎn)向角、轉(zhuǎn)向速度、車體的橫向加速 度、車體的橫擺率、簧上上下加速度和簧下上下加速度中的至少之一作為上述車輛狀態(tài)參 數(shù)，并在所獲取的上述車輛狀態(tài)參數(shù)的大小超過判定用閾值的情況下，判定為產(chǎn)生了上述 特定狀況。
[0026] 在轉(zhuǎn)向角、轉(zhuǎn)向速度、車體的橫向加速度、車體的橫擺率、簧上上下加速度及簧下 上下加速度中的至少一個較大的情況下，能夠推定為產(chǎn)生了車輛運(yùn)動控制的需要程度較高 的狀況、即產(chǎn)生了特定狀況。因此，在本發(fā)明的一個技術(shù)方案中，判定單元獲取轉(zhuǎn)向角、轉(zhuǎn)向 速度、車體的橫向加速度、車體的橫擺率、簧上上下加速度和簧下上下加速度中的至少之一 作為車輛狀態(tài)參數(shù)。在所獲取的車輛狀態(tài)參數(shù)的大小超過判定用閾值的情況下，判定單元 判定為產(chǎn)生了特定狀況。在判定為產(chǎn)生了特定狀況的情況下，分配特性變更單元減少總要 求制動力中的要求再生制動力的分配(增加總要求制動力中的要求機(jī)械制動力的分配）。因 此，能夠增加產(chǎn)生車輛運(yùn)動控制所需要的控制用制動驅(qū)動力的余力，能夠?qū)嵤┝己玫能囕v 運(yùn)動控制。
[0027] 本發(fā)明的一個技術(shù)方案是，上述車輛運(yùn)動控制包含以下控制中的至少之一:抑制 車體的上下方向的振動的簧上振動抑制控制、抑制車體的側(cè)傾方向的運(yùn)動的側(cè)傾運(yùn)動控 制、控制車體的橫擺方向的運(yùn)動的橫擺運(yùn)動控制和控制車體的俯仰方向的運(yùn)動的俯仰運(yùn)動 控制。
[0028] 例如，在轉(zhuǎn)向角、轉(zhuǎn)向速度、車體的橫向加速度、車體的橫擺率中的至少一個參數(shù) 的大小超過判定用閾值的情況下，進(jìn)行橫擺運(yùn)動控制或轉(zhuǎn)動運(yùn)動控制的需要程度變高。另 外，在簧上上下加速度、簧下上下加速度中的至少一個參數(shù)的大小超過判定用閾值的情況 下，進(jìn)行簧上振動抑制控制或俯仰運(yùn)動控制的需要程度變高。根據(jù)本發(fā)明的一個技術(shù)方案， 當(dāng)這樣的車輛狀態(tài)參數(shù)的大小增大，而車輛運(yùn)動控制的需要程度變高時，總要求制動力中 的要求再生制動力的分配減少（總要求制動力中的要求機(jī)械制動力的分配增加）。因此，能 夠良好地實(shí)施簧上振動抑制控制、轉(zhuǎn)動運(yùn)動控制、橫擺運(yùn)動控制、俯仰運(yùn)動控制中的至少一 個。
[0029] 本發(fā)明的一個技術(shù)方案是，該車輛用制動力控制裝置具備電動機(jī)富余程度獲取單 元(S121)，上述電動機(jī)富余程度獲取單元(S121)獲取與上述電動機(jī)能夠追加產(chǎn)生的上述再 生制動轉(zhuǎn)矩的余力量相應(yīng)的富余程度(A)，
[0030] 即使在未判定為產(chǎn)生了上述特定狀況的情況下，在上述富余程度小于預(yù)先設(shè)定的 富余程度閾值的情況下，上述分配特性變更單元也變更上述分配特性以使由上述分配特性 所確定的上述總要求制動力中的上述要求再生制動力的分配減少并且使由上述分配特性 所確定的上述要求機(jī)械制動力的分配增大。
[0031] 在本發(fā)明的一個技術(shù)方案中，電動機(jī)富余程度獲取單元獲取與電動機(jī)能夠追加產(chǎn) 生的再生制動轉(zhuǎn)矩的余力量相應(yīng)的富余程度。即使在未判定為產(chǎn)生了特定狀況的情況下， 在富余程度小于預(yù)先設(shè)定的富余程度閾值的情況下也變更分配特性，分配特性變更單元也 變更分配特性以使由分配特性所確定的總要求制動力中的要求再生制動力的分配減少并 且使由分配特性所確定的要求機(jī)械制動力的分配增大。因此，能夠使用于產(chǎn)生車輛運(yùn)動控 制所需要的控制用制動驅(qū)動力的余力增加，能夠?qū)嵤┝己玫能囕v運(yùn)動控制。另外，富余程度 也可以是表示電動機(jī)能夠追加產(chǎn)生的再生制動轉(zhuǎn)矩的余力的多少的程度中的任一方的信 息。
[0032] 本發(fā)明的一個技術(shù)方案是，上述判定單元至少獲取轉(zhuǎn)向角作為上述車輛狀態(tài)參 數(shù)，并且當(dāng)上述轉(zhuǎn)向角大于作為上述判定用閾值的第一閾值(Pon)時，判定為產(chǎn)生了上述特 定狀況，
[0033] 在判定為產(chǎn)生了上述特定狀況之后，在上述轉(zhuǎn)向角成為第二閾值(Poff)以下的情 況下，從上述轉(zhuǎn)向角成為上述第二閾值以下的時刻起，等待上述轉(zhuǎn)向角不大于上述第一閾 值的狀態(tài)至少持續(xù)預(yù)先設(shè)定的設(shè)定延遲時間以上，上述分配特性變更單元開始增大上述要 求再生制動力的分配及減少上述要求機(jī)械制動力的分配以使上述分配特性成為進(jìn)行上述 變更之前的分配特性，其中，上述第二閾值被設(shè)定為比上述第一閾值小的值。
[0034] 在本發(fā)明的一個技術(shù)方案中，判定單元至少獲取轉(zhuǎn)向角來作為車輛狀態(tài)參數(shù)，并 且當(dāng)轉(zhuǎn)向角大于作為判定用閾值的第一閾值大時，判定為產(chǎn)生了特定狀況。基于轉(zhuǎn)向角與 判定用閾值間的大小關(guān)系，能夠判定特定狀況的產(chǎn)生及特定狀況的結(jié)束。但是，即使轉(zhuǎn)向角 降低至小于判定用閾值，也不一定在該時刻平息車輛的橫擺運(yùn)動，這是因?yàn)槠较M擺運(yùn)動 需要一定時間。另外，在進(jìn)行車道轉(zhuǎn)換等的情況下，轉(zhuǎn)向角跨過零點(diǎn)（中立位置)并向相反方 向變化。在這樣的情況下，調(diào)整要求再生制動力與要求機(jī)械制動力的分配的方向（增加方 向、減少方向）在短時間內(nèi)切換，有可能使駕駛員感到不協(xié)調(diào)感。
[0035] 因此，在本發(fā)明的一個技術(shù)方案中，在判定為產(chǎn)生了特定狀況之后，在轉(zhuǎn)向角成為 第二閾值以下的情況下，從轉(zhuǎn)向角成為第二閾值以下的時刻起，等待轉(zhuǎn)向角不大于第一閾 值的狀態(tài)至少持續(xù)預(yù)先設(shè)定的設(shè)定延遲時間以上，分配特性變更單元開始增大要求再生制 動力的分配及減少要求機(jī)械制動力的分配以使分配特性成為進(jìn)行變更之前的分配特性，其 中，上述第二閾值被設(shè)定為比上述第一閾值小的值。因此，根據(jù)本發(fā)明的一個技術(shù)方案，能 夠穩(wěn)定地進(jìn)行要求再生制動力與要求機(jī)械制動力的分配調(diào)整，能夠避免使駕駛員感到不協(xié) 調(diào)感。
[0036] 本發(fā)明的一個技術(shù)方案是，上述判定單元獲取上述車輛運(yùn)動控制所需要的控制用 制動驅(qū)動力的大小作為上述指標(biāo)，并在上述控制用制動驅(qū)動力的大小超過判定用閾值的情 況下，判定為產(chǎn)生了上述特定狀況。
[0037] 當(dāng)車輛運(yùn)動控制所需要的控制用制動驅(qū)動力增大時，由電動機(jī)能夠產(chǎn)生的控制用 制動驅(qū)動力容易不足。因此，在本發(fā)明的一個技術(shù)方案中，判定單元獲取車輛運(yùn)動控制所需 要的控制用制動驅(qū)動力的大小，在控制用制動驅(qū)動力的大小超過判定用閾值的情況下，判 定為產(chǎn)生了特定狀況。因此，能夠簡單地判定出產(chǎn)生了特定狀況。
[0038] 本發(fā)明的一個技術(shù)方案是，上述分配特性變更單元以上述指標(biāo)越大則上述總要求 制動力中的上述要求再生制動力的分配成為越小的值并且由上述分配特性所確定的上述 要求機(jī)械制動力的分配成為越大的值的方式變更上述分配特性(S173)。
[0039] 車輛狀態(tài)參數(shù)越大或者車輛運(yùn)動控制所需要的控制用制動驅(qū)動力越大，由電動機(jī) 能夠產(chǎn)生的控制用制動驅(qū)動力越容易不足。因此，在本發(fā)明的一個技術(shù)方案中，分配特性變 更單元