CN101631705A - 车辆的制动装置 - Google Patents

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大林干生
牧一哉
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Abstract

防止了对制动踏板的操作感变差。配置有产生车轮驱动力或再生车轮制动力的电动机(30)的车辆的制动装置包括：机械车轮制动力产生单元，具有工作流体压力调节部(制动执行器67)，该工作流体压力调节部通过将传入驾驶者对制动踏板(63)的操作压力而产生的工作流体的压力在保持不变的情况下或者进行增减后传递到各个车轮(10FL、10FR、10RL、10RR)来产生机械车轮制动力；外部制动力产生单元(行驶阻力产生单元90)，使除了由电动机(30)产生的再生车辆制动力和由机械车轮制动力产生单元产生的机械车辆制动力以外的外部制动力作用在车辆上；以及制动控制单元(综合ECU70，行驶阻力改变ECU91)，为了在电动机(30)的向电能转换的转换效率下降时满足驾驶者的要求车辆制动力而通过外部制动力来补偿相当于该下降部分的制动力。

Description

车辆的制动装置
技术领域
本发明涉及具有电动机的车辆的制动装置，所述电动机产生车轮驱动力或再生车轮制动力。
背景技术
以往，公知有各种具有作为驱动源的电动机的车辆。一般来说，在这种车辆中，通过油压车轮制动力产生单元(所谓油压制动系统)和电动机来构成制动装置，其中，所述油压车轮制动力产生单元在各个车轮上通过油压力产生车轮制动力(油压车轮制动力)，所述电动机能够作为发电机而动作以在驱动轮上产生再生车轮制动力。通常，在这样的制动装置中，调节油压车轮制动力和再生车轮制动力以使与驾驶者对制动踏板的操作相对应的要求车辆制动力作用在车辆上。因此，在该油压车轮制动力产生单元中设置了工作流体压力调节部(所谓制动执行器)，该工作流体压力调节部使得传入驾驶者对制动踏板的操作压力而产生的油压保持不变或增减后传递给各个车轮。
例如，作为该车辆，有下述的专利文献1所公开的混合动力车辆，该混合动力车辆通过发动机(原动机)来驱动前轮，并通过马达(电动机)来驱动后轮。另外，下述的专利文献2公开了以下的混合动力车辆，该混合动力车辆通过发动机(原动机)来驱动前轮和后轮中的一者，并通过马达(电动机)来驱动前轮和后轮中的另一者。
另外，下述的专利文献3公开了以下技术：在通过发动机驱动的车辆中，使发动机制动作用在前轮上而增加前轮的制动力，以避免后轮侧锁定(rear wheel side locking)。另外，下述的专利文献4公开了以下技术：控制变速单元的变速比或变速点，以使再生发电量在再生制动力与发动机制动力之和不超过预定的值或驾驶者的要求制动力的范围内变为最大。
专利文献1：日本专利文献特开2001-234774号公报；
专利文献2：日本专利文献特开2004-52625号公报；
专利文献3：日本专利文献特开2005-145430号公报；
专利文献4：日本专利文献特开2003-74685号公报。
发明内容
发明所要解决的问题
作为电动机的特性，存在着从某时点开始越变成高速旋转、则轴输出转矩的最大值就越是下降的倾向。即，如图6所示，电动机能够产生的再生制动力的最大值随着车速在与其特性相对应的高车速区域中变高而下降。因此，在现有的制动装置中，为了在该高车速区域内也产生要求车辆制动力，必须增加所有车轮或几个车轮的油压车轮制动力，如图6所示，必须使与再生车辆制动力的减小部分相当的油压车辆制动力作用在车辆上。
但是，为了在不增加驾驶者的负担(驾驶者对制动踏板的踏板踏力增大等)的情况下增加油压车辆制动力，需要驱动工作流体压力调节部，此时制动液被从油压调节部供应到车轮侧，因此制动踏板由于在比该工作流体压力调节部靠上游的油路中产生的负压而被吸入。即，当在高车速区域内通过油压车辆制动力来补充再生车辆制动力的减小部分时，虽然驾驶者没有增加踏板踏力，但是制动踏板会离开脚部而向里侧进入。
另一方面，在该高车速区域内，如图6所示，随着车速下降，电动机能够产生的再生车辆制动力的最大值变大。例如，如果此时蓄电池的蓄电残余量变少，则应该产生尽可能大的再生车辆制动力，提前增加该蓄电池的蓄电量。因此，此时优选进行电动机的驱动控制以使最大的再生车辆制动力发挥作用。
但是，在现有的制动装置中，由于此时比要求车辆制动力大的制动力作用在车辆上，因此使油压车辆制动力减小，此时使车轮侧的制动液返回到工作流体压力调节部侧，因此比该工作流体压力调节部靠上游的油路的油压增加，从而导致制动踏板被推出。即，如果在高车速区域的制动中在车速下降了时使再生车辆制动力增加了，则驾驶者正在踩踏的制动踏板会被推回。
这样，在现有的制动装置中，由于在预定的高车速区域内油压车辆制动力的变动经由油路传递到制动踏板，并引起该制动踏板的吸入或推回，因此导致了驾驶者对制动踏板的操作感变差。
因此，本发明改善了上述现有例子所具有的不良情况，其目的在于提供一种在具有进行再生制动的电动机的车辆中能够防止制动踏板的操作感变差的车辆的制动装置。
用于解决问题的手段
为了达到上述目的，根据权利要求1所记载的发明，车辆的制动装置包括：第一车轮制动力产生单元，使基于再生制动的第一车轮制动力作用在车轮上；以及第二车轮制动力产生单元，调节传入驾驶者对制动踏板的操作压力而产生的工作流体的压力，并使该压力传递到各个所述车轮而使第二车轮制动力作用在所述车轮上；所述车辆的制动装置通过所述第一车轮制动力和所述第二车轮制动力而使与驾驶者对所述制动踏板的操作相对应的要求车轮制动力作用在所述车轮上，所述车辆的制动装置的特征在于，包括：第三车轮制动力产生单元，使除了所述第一车轮制动力和所述第二车轮制动力以外的第三车轮制动力作用在所述车轮上；以及制动控制单元，当在使所述第一车轮制动力作用在所述车轮上的情况下再生制动时的向电能转换的转换效率下降、所述第一车轮制动力减小了时，通过所述第三车轮制动力产生单元的第三车轮制动力来补偿相当于所述第一车轮制动力的减小部分的制动力。
上述权利要求1所记载的车辆的制动装置能够在第一车轮制动力产生单元的能量转换效率下降了时抑制工作流体的压力变动，因此能够防止制动踏板的吸入或推回的发生。
这里，优选的是，如权利要求2所记载的发明那样，所述制动控制单元构成为：控制所述第二车轮制动力产生单元，使基于所述第二车轮制动力而对车辆产生的制动力保持为恒定。
另外，如权利要求3所记载的发明那样，第三车轮制动力产生单元可以通过发动机制动控制单元、交流发电机、以及行驶阻力产生单元中的至少一个来构成，所述发动机制动控制单元使发动机制动作用在所述车轮上，所述行驶阻力产生单元产生作为制动力而作用在所述车轮上的行驶阻力。并且，制动控制单元可以构成为：如果所述第三车轮制动力产生单元是发动机制动控制单元，则产生发动机制动转矩或者使发动机制动转矩增大，如果所述第三车轮制动力产生单元是交流发电机，则使该交流发电机驱动或者使该交流发电机的发电量或充电量增大，如果所述第三车轮制动力产生单元是行驶阻力产生单元，则使行驶阻力增大。
另外，优选的是，如权利要求4所记载的发明那样，所述制动控制单元构成为：控制所述第三车轮制动力产生单元和所述第一车轮制动力产生单元，随着车速的下降，使基于所述第三车轮制动力而产生的对所述车辆的制动力减小，并根据由于所述第三车轮制动力而减小了的对车辆的制动力使基于所述第一车轮制动力而产生的对所述车辆的制动力增大。由此，在上述权利要求4所记载的车辆的制动装置中，能够在满足要求车辆制动力的情况下进一步防止制动踏板的推回，并且能够提高第一车轮制动力产生单元的能量回收效率。
发明的效果
根据本发明的车辆的制动装置，即使第一车轮制动力产生单元的能量转换效率下降，也可以通过不同于第一车轮制动力和第二车轮制动力的第三车轮制动力来弥补相当于该下降部分的制动力，由此能够抑制会产生第二车轮制动力的工作流体的压力变动，因此能够防止制动踏板的吸入或推回的发生，从而能够避免驾驶者对制动踏板的操作感变差。
附图说明
图1是表示本发明的车辆的制动装置的构成的框图；
图2是说明实施例1的制动装置的动作的流程图；
图3是表示与车速相对应的驾驶者的要求车辆制动力、要求油压车辆制动力、再生车辆制动力、以及要求外部车辆制动力的关系的一个例子的图；
图4是表示与车速相对应的驾驶者的要求车辆制动力、要求油压车辆制动力、再生车辆制动力、以及要求外部车辆制动力的关系的其他例子的图；
图5是说明实施例2的制动装置的动作的流程图；
图6是表示现有的与车速相对应的驾驶者的要求车辆制动力、要求油压车辆制动力、以及再生车辆制动力的关系的一个例子的图。
标号说明：
10FL、10FR、10RL、10RR车轮
20原动机
21原动机ECU
22交流发电机
30电动机
31电动机ECU
40变速器
41变速器ECU
42离合器
61FL、61FR、61RL、61RR油压制动单元
62FL、62FR、62RL、62RR、66油压管道
63制动踏板
64制动增力单元
65主缸
67制动执行器
68油压制动ECU
70综合ECU
81踏板踏力传感器
82车速传感器
90行驶阻力产生单元
91行驶阻力改变ECU
具体实施方式
以下，基于附图来详细地说明本发明的车辆的制动装置的实施例。另外，本发明不限于该实施例。
实施例1
基于图1至图4来说明本发明中的车辆的制动装置的实施例1。
最初，基于图1来说明作为本实施例1的制动装置的应用对象的车辆的一个例子。该图1所示的车辆是通过内燃机等原动机20来驱动前轮10FL、10FR并通过电动机30来驱动后轮10RL、10RR的所谓混合动力车辆。
首先，在该混合动力车辆中，配置有控制原动机20的动作的电子控制装置(以下称为“原动机ECU”)21，通过该原动机ECU21来执行原动机20的起动控制或输出控制等。例如，如果原动机20是通过汽油燃料而动作的内燃机，则该原动机20的吸入空气量、燃料喷射量、点火正时等由该原动机ECU21控制，并且该原动机20产生与要求值相对应的轴输出转矩。在该混合动力车辆中，该轴输出转矩经由也包括差动装置的变速器(所谓与变速箱连成一体的驱动桥)40而被传递给前轮10FL、10FR。该变速器40能够与有级或无级无关地自动地改变自动变速器或带自动变速模式的手动变速器等的各种变速比，并通过控制该变速动作的电子控制装置(以下称为“变速器ECU”)41来执行向与要求值相对应的变速档或变速比的变速控制。
另外，近年来有时使原动机ECU21具有变速器ECU41的功能而使它们合并，因此在该情况下通过原动机ECU21来执行变速器40的变速控制。
另外，在该混合动力车辆中，配置有控制电动机30的动作的电子控制装置(以下称为“电动机ECU”)31，通过该电动机ECU31来执行电动机30的轴输出控制。一般来说，由于电动机30的能够输出的轴输出的最大值已被确定，因此该电动机ECU31进行电动机30的驱动控制以在到该最大值为止的范围内产生与要求值相对应的轴输出。该电动机30通过来自图1所示的高电压蓄电池50的供应电力和来自发电时的交流发电机22的供应电力而驱动。这里，作为一个例子例示了对左右各个后轮10RL、10RR产生驱动力的电动机30。为此，在该车辆中配置有使该电动机30的轴输出转矩减速后传递给左右各个后轮10RL、10RR的动力传递单元32。例如，该动力传递单元32包括减速齿轮和差速齿轮。
这里，本实施例1的电动机(第一车轮制动力产生单元)30能够通过作为发电机动作而将运动能量转换为电能，并能够在后轮10RL、10RR上产生再生车轮制动力(第一车轮制动力)。即，这里，该电动机30担负着本车辆的制动装置的一部分。因此，电动机ECU31在要求制动时等需要使制动力作用在后轮10RL、10RR时，能够使电动机30作为发电机动作并使再生车轮制动力作用在该后轮10RL、10RR上。此时产生的电力蓄积在高电压蓄电池50中。另外，来自交流发电机22的供应电力也蓄积在该高电压蓄电池50中，该交流发电机22的供应电力还蓄积在图1所示的低电压蓄电池51中。该低电压蓄电池51的电力例如被用于驱动原动机20的起动器。
本车辆的制动装置不仅包括上述的再生制动时的电动机30，而且还包括安装在一般的车辆上的制动力产生单元(即，使机械式的车轮制动力(第二车轮制动力)作用在所有车轮10FL、10FR、10RL、10RR上的机械车轮制动力产生单元(第二车轮制动力产生单元))。例如，作为本实施例1的机械车轮制动力产生单元，例示了通过油压的力将机械式的制动转矩施加在各个车轮10FL、10FR、10RL、10RR上而产生机械车轮制动力的所谓油压制动器。为此，以下将该机械车轮制动力产生单元称为“油压车轮制动力产生单元”，将通过该油压车轮制动力产生单元产生的机械车轮制动力称为“油压车轮制动力”。
具体地说，这里例示的油压车轮制动力产生单元包括：油压制动单元61FL、61FR、61RL、61RR，由配置在各个车轮10FL、10FR、10RL、10RR上的制动钳、制动块、以及盘式转子等构成；油压管道62FL、62FR、62RL、62RR，分别向各油压制动单元61FL、61FR、61RL、61RR的制动钳供应油压(即制动液)；制动踏板63，由驾驶者操作；制动增力单元(制动助力器)64，使输入到所述制动踏板63的驾驶者的操作压力(踏板踏力)加倍；主缸65，将通过所述制动增力单元64加倍后的踏板踏力变换为作为工作流体的制动液的液压(油压)；以及工作流体压力调节部(以下称为“制动执行器”)67，将所述变换后的油压管道66内的油压在保持不变的情况下或者进行调节后传递给各油压管道62FL、62FR、62RL、62RR。
在本实施例1中，例示了能够个别地调节各个油压管道62FL、62FR、62RL、62RR的油压的制动执行器67。即，在本实施例1的制动装置中，能够对各个车轮10FL、10FR、10RL、10RR产生各自独立的大小的油压车轮制动力。例如，该制动执行器67包括油储存器、油泵、如用于分别增减各个油压管道62FL、62FR、62RL、62RR的油压的增减压控制阀这样的各种阀装置等，并构成为通过由电子控制装置(油压制动ECU)68驱动控制所述阀装置等来进行所谓的ABS控制或制动辅助控制等。
该增减压控制阀在非ABS控制时等通常时将与驾驶者的要求车辆制动力相对应的油压传递给各油压管道62FL、62FR、62RL、62RR。该要求车辆制动力是指用于使驾驶者希望通过操作制动踏板63而获得的车辆减速度作用在车辆上的总制动力，可以基于主缸65的油压、即通过踏板踏力传感器81检测出的加倍后的踏板踏力来求出。另一方面，该增减压控制阀如ABS控制时等那样根据需要由油压制动ECU68来进行占空比控制，并使各油压管道62FL、62FR、62RL、62RR产生与驾驶者的要求车辆制动力或各车轮10FL、10FR、10RL、10RR的滑移率等相对应的油压。
这里，本实施例1的混合动力车辆既可以是使驱动力始终作用在所有车轮10FL、10FR、10RL、10RR上的四轮驱动车(所谓全时四轮驱动车)，也可以是在通常情况下使驱动力仅作用在前轮10FL、10FR上并在观测该前轮10FL、10FR的滑移率等的同时根据需要还使驱动力作用在后轮10RL、10RR上的四轮驱动车(所谓备用式四轮驱动车)。另外，该备用式四轮驱动车的前轮10FL、10FR与后轮10RL、10RR的关系也可以反过来。另外，该混合动力车辆也可以根据高电压蓄电池50和低电压蓄电池51的蓄电量、要求驱动力等使原动机20停止并仅通过电动机30来驱动。为此，在混合动力车辆中，无论在何种情况下，从车辆的运行情况稳定化等观点出发，均需要综合地判断前轮10FL、10FR和后轮10RL、10RR的驱动力的关系并分别产生最佳的车轮驱动力。另外，为了使车辆的运行情况稳定，优选进行原动机20的轴输出转矩和各个车轮10FL、10FR、10RL、10RR的制动力的协调控制。因此，在本实施例1的混合动力车辆中，配置有执行原动机20和电动机30、变速器40和油压车轮制动力产生单元(制动执行器67)的协调控制的电子控制装置(以下称为“综合ECU”)70。该综合ECU70在原动机ECU21、电动机ECU31、变速器ECU41、以及油压制动ECU68的各个之间进行控制指令、控制要求值、以及各种传感器的检测信号等的收发，执行最佳的车辆驱动力控制或车辆制动力控制等。这里，通过该综合ECU70、电动机ECU31、以及油压制动ECU68构成了制动控制单元。
但是，担负本实施例1的制动装置的一部分的电动机30一旦变为了高速旋转、则根据其特性从运动能量向电能转换的转换效率会下降，因此在高车速区域内随着车速变高，再生制动力的最大值(最大界限值)变低。这里，将出现向该电能转换的转换效率的下降之前的车速区域称为通常车速区域，将出现向该电能转换的转换效率的下降的车速区域称为高车速区域。因此，当驾驶者的要求车辆制动力相同时，在高车速区域内车速越高，与要求车辆制动力相对的实际的车辆制动力就越小，因此必须从电动机30以外的装置产生弥补该差值的大小的车辆制动力。另外，在本实施例1中，当产生再生制动力时，电动机ECU31以再生制动力的最大值来驱动电动机30。
这里，在本实施例1的油压车轮制动力产生单元中，主缸65与各个油压制动单元61FL、61FR、61RL、61RR的制动钳之间通过油压管道62FL、62FR、62RL、62RR、66和制动执行器67内的油路连结。即，在该油压车轮制动力产生单元中，通过制动执行器67来进行增减，离开了主缸65的油压管道66的油压经由油压管道62FL、62FR、62RL、62RR而传递给各个油压制动单元61FL、61FR、61RL、61RR的制动钳。
因此，当为了弥补要求车辆制动力与实际的车辆制动力之差而使制动执行器67执行油压管道62FL、62FR、62RL、62RR的增压控制时，该增压所需要的工作油(制动液)从上游侧的油压管道66和主缸65被送往作为增压对象的油压管道62FL、62FR、62RL、62RR，因此虽然驾驶者将踏板踏力(换言之踏板踩下量)保持为恒定，但是制动踏板63由于油压管道66和主缸65的减压(负压)而被向里侧吸入。
因此，在本实施例1中，配置了使电动机30的再生车轮制动力和油压车轮制动力产生单元的油压车轮制动力以外的制动力(以下称为“外部制动力”)作用在车辆上的外部制动力产生单元，并在通过各个车轮10FL、10FR、10RL、10RR的油压车轮制动力将作用在车辆上的油压车辆制动力保持为恒定的同时通过外部制动力产生单元来补偿高车速区域内的车辆制动力的不足部分。即，该外部制动力产生单元通过使外部制动力作用在车辆上而使与再生车轮制动力和油压车轮制动力不同的外部车轮制动力(第三车轮制动力)作用在各个车轮10FL、10FR、10RL、10RR上，该外部制动力产生单元也可以称为外部车轮制动力产生单元(第三车轮制动力产生单元)。例如，作为该外部制动力产生单元，可以考虑发动机制动控制单元(原动机ECU21和变速器ECU41)、交流发电机22、行驶阻力产生单元90等，利用其中的至少一个。
当利用发动机制动控制单元时，综合ECU70对原动机ECU21和变速器ECU41给予指示以产生或增加发动机制动转矩，通过该发动机制动转矩使外部制动力(外部车辆制动力)作用在车辆上。例如，当原动机20与变速器40之间的离合器42断开时，通过使该离合器42接合来产生发动机制动转矩。另一方面，当离合器42接合、发动机制动器已经工作时，通过对变速器40进行降档控制来增加发动机制动转矩。这里，无论在何种情况下，如果原动机20正在驱动，则停止该原动机20。关于此时的外部车辆制动力，例如预先准备以内燃机转速、变速档或变速比为参数的映射数据，根据该映射数据求出即可。
另外，交流发电机22一般经由未图示的带和带轮与原动机20的曲轴连结，如果该交流发电机22驱动，则变为原动机20的负载，结果会增加发动机制动转矩。例如，当交流发电机22仅与曲轴的旋转连动时，综合ECU70对原动机ECU21和变速器ECU41给予指示，如上所述产生或增加发动机制动转矩即可，由此可以将交流发电机22用作外部制动力产生单元。关于通过此时的交流发电机22产生的外部车辆制动力，例如预先准备以内燃机转速为参数的映射数据，根据该映射数据求出即可。另外，当能够在不依赖于曲轴的旋转的情况下使交流发电机22驱动或停止时，综合ECU70对原动机ECU21给予指示以驱动交流发电机22或者增加其发电量或充电量，由此增加负载，实现发动机制动转矩的增加即可。关于通过此时的交流发电机22产生的外部车辆制动力，例如预先准备以内燃机转速和交流发电机22的转速为参数的映射数据，根据该映射数据求出即可。
接着，作为行驶阻力产生单元90，可以考虑能够增加车辆的空气阻力的空气阻力改变单元，例如有包括能够通过电动机等的执行器的驱动力进行伸出收起或角度变更的副翼的前保险杠、能够通过这样的执行器的驱动力来改变襟翼角的后翼等。当为这种行驶阻力产生单元90时，综合ECU70对使行驶阻力产生单元90动作的电子控制装置(以下称为“行驶阻力改变ECU”)91给予指示以增加车辆的空气阻力，并使由于该增加了的空气阻力而作用在车辆上的力作为外部制动力作用在车辆上。例如，如果是上述的前保险杠，则伸出收起的副翼或者改变襟翼角以使空气阻力变大，如果是上述的后翼，则改变襟翼角以使空气阻力变大。关于此时的外部车辆制动力，例如预先准备以车速和襟翼角为参数的映射数据，根据该映射数据求出即可。
另外，作为行驶阻力产生单元90，可以考虑能够增加车轮10FL、10FR、10RL、10RR对路面的抓地力来增加路面阻力的路面阻力改变单元，例如有能够通过使电动机等的执行器动作来改变阻尼力的悬架的减振器(所谓空气悬架等)、能够通过使这样的执行器动作来改变悬架的外倾角的稳定器等。当为这种行驶阻力产生单元90时，综合ECU70对行驶阻力改变ECU91给予指示以增加路面阻力，并使由于该增加了的路面阻力而作用在车辆上的力作为外部制动力作用在车辆上。例如，如果是上述减振器，则增大阻尼力，如果是上述稳定器，则将外倾角向车轮负外倾角(negative camber)侧改变。关于此时的外部车辆制动力，例如如果是上述减振器，则预先准备以其阻尼力为参数的映射数据，如果是上述稳定器，则预先准备以外倾角为参数的映射数据，并且根据该各映射数据来求出即可。
以下，基于图2的流程图来说明本实施例1的制动装置的动作的一个例子。
首先，综合ECU70判断车辆当前是否处于制动中(步骤ST1)。例如可以通过判断是否接收到踏板踏力传感器81的检测信号来进行该判断。
如果处于制动中，则该综合ECU70计算出驾驶者的要求车辆制动力Fdriver和电动机30在通常车速区域内的再生车辆制动力的最大值Fmotor0(步骤ST2、ST3)。这里，该要求车辆制动力Fdriver基于反映了驾驶者的制动要求的踏板踏力传感器81的检测值来设定。另一方面，在该通常车速区域内的再生车辆制动力的最大值Fmotor0是本实施例1的电动机30在通常车速区域内作用在各个后轮10RL、10RR上的再生车轮制动力的最大值的总和，也可以预先设定为依赖于该电动机30的性能的固有值。因此，当与这里的例示不同而在各后轮10RL、10RR上分别配置一个电动机(所谓轮内装式电动机等)时，在步骤ST3中计算出该各个电动机在通常车速区域内分别产生的再生车轮制动力的最大值的总和即可。另外，该综合ECU70如果在上述步骤ST1中判断为不处于制动中，则暂且结束本处理，并反复判断步骤ST1。
接着，该综合ECU70判断例如基于车速传感器82的检测值获得的当前的车速V是否变为了大于等于作为阈值的预定的基准车速V0(步骤ST4)。该基准车速V0是指电动机30向电能转换的转换效率出现下降的最低车速，并且是指上述的通常车速区域与高车速区域的边界的车速。即，在该步骤ST4中，判断当前的车速V是否达到了高车速区域。
当在该步骤ST4中进行了否定判定而判断出当前的车速V处于电动机30的通常车速区域内时，综合ECU70将上述要求车辆制动力Fdriver和电动机30的通常车速区域内的再生车辆制动力的最大值Fmotor0代入到下述式1中，求出要求油压车辆制动力Fbrake(步骤ST5)。这里，如图3所示，计算出要求油压车辆制动力Fbrake0，该要求油压车辆制动力Fbrake0是驱动电动机30以使通常车速区域内的再生车辆制动力的最大值Fmotor0作用在车辆上时的、该最大值Fmotor0相对于要求车辆制动力Fdriver的不足部分。
Fbrake＝Fdriver-Fmotor0…(1)
另一方面，当在上述步骤ST4中进行了肯定判定而判断出当前的车速V处于电动机30的高车速区域内时，综合ECU70计算出与该高车速区域的车速V相对应的电动机30的当前的再生车辆制动力的最大值Fmotor1(步骤ST6)。这里，例如将它们的对应关系作为映射数据而预先准备，并利用该映射数据来求出该再生车辆制动力的最大值Fmotor1。
然后，该综合ECU70将通常车速区域和高车速区域的各个再生车辆制动力的最大值Fmotor0、Fmotor1代入到下述的式2中，求出要求外部车辆制动力的暂定值Fetc-pro(步骤ST7)。该要求外部车辆制动力是通过使上述各种外部制动力产生单元中的至少一个动作而作用在车辆上的外部车辆制动力的要求值。这里，计算出图3所示的要求外部车辆制动力Fetc0，该要求外部车辆制动力Fetc0是相对于通常车速区域内的再生车辆制动力的最大值Fmotor0的、与能量转换效率的下降相当的减少部分。
Fetc-pro＝Fmotor0-Fmotor1…(2)
另外，本实施例1的综合ECU70计算通过使上述所有各种外部制动力产生单元同时动作而能够对车辆产生的外部车辆制动力的最大值Fetc1(步骤ST8)。
接着，该综合ECU70判断该外部车辆制动力的最大值Fetc1是否大于等于要求外部车辆制动力的暂定值Fetc-pro(步骤ST9)。即，在这里判断本车辆的外部制动力产生单元是否能够使要求外部车辆制动力的暂定值Fetc-pro作用在车辆上。
当在该步骤ST9中进行了肯定判定而判断出能够通过本车辆的外部制动力产生单元来满足要求外部车辆制动力的暂定值Fetc-pro时，综合ECU70将该暂定值Fetc-pro(＝Fetc0)设定为要求外部车辆制动力Fetc(步骤ST10)，并将该要求外部车辆制动力Fetc(＝Fetc0)、驾驶者的要求车辆制动力Fdriver、以及电动机30的高车速区域内的当前的再生车辆制动力的最大值Fmotor1代入到下述的式3中，求出要求油压车辆制动力Fbrake(步骤ST11)。即，这里如图3所示，设定通常车速区域内的上述要求油压车辆制动力Fbrake0在高车速区域内也保持为恒定这样的要求外部车辆制动力Fetc(＝Fetc0)。
Fbrake＝Fdriver-Fetc0-Fmotor1…(3)
另一方面，当在上述步骤ST9中进行了否定判定而判断出无法通过本车辆的外部制动力产生单元来产生要求外部车辆制动力的暂定值Fetc-pro时，综合ECU70将能够通过该外部制动力产生单元产生的外部车辆制动力的最大值Fetc1设定为要求外部车辆制动力Fetc(步骤ST12)，并将该要求外部车辆制动力Fetc(＝Fetc1)、驾驶者的要求车辆制动力Fdriver、以及电动机30在高车速区域内的当前的再生车辆制动力的最大值Fmotor1代入到下述的式4中，求出要求油压车辆制动力Fbrake(步骤ST13)。即，这里如图4所示，设定要求油压车辆制动力Fbrake(＝Fbrake1)，使得通过电动机30和外部制动力产生单元来产生最大限度的再生车辆制动力Fmotor1和要求外部车辆制动力Fetc(＝Fetc1)，并从油压车轮制动力产生单元产生相对于要求车辆制动力Fdriver的剩余制动力。
Fbrake＝Fdriver-Fetc1-Fmotor1…(4)
本实施例1的综合ECU70对行驶阻力改变ECU91和油压制动ECU68给予指示，以使如上求出的要求外部车辆制动力Fetc和要求油压车辆制动力Fbrake作用在车辆上(步骤ST14、ST15)。
例如，当为通常车速区域时，油压制动ECU68计算出能够使上述步骤ST5的要求油压车辆制动力Fbrake(＝Fbrake0)作用在车辆上的各个车轮10FL、10FR、10RL、10RR的要求油压车轮制动力，并且对油压车轮制动力产生单元的制动执行器67进行驱动控制以产生该各个要求油压车轮制动力。由此，当为该通常车速区域时，能够产生该要求油压车辆制动力Fbrake(＝Fbrake0)和再生车辆制动力的最大值Fmotor0，使驾驶者的要求车辆制动力Fdriver作用在车辆上。另外，此时各个要求油压车轮制动力和要求再生车轮制动力作用在各个车轮10FL、10FR、10RL、10RR上，与驾驶者对制动踏板63的操作相对应的各个要求车轮制动力发挥作用。并且，要求油压车辆制动力Fbrake通过作用在该各个车轮10FL、10FR、10RL、10RR上的要求车轮制动力而作用在车辆上。
这里，此时的各个要求油压车轮制动力例如可以相对于各个车轮10FL、10FR、10RL、10RR均等地分配，也可以考虑车辆的运行情况稳定化等更多地分配给前轮10FL、10FR。
另外，当处于高车速区域内并能够通过本车辆的外部制动力产生单元产生要求外部车辆制动力Fetc(＝Fetc0)时，行驶阻力改变ECU91求出能够使上述步骤ST10中的要求外部车辆制动力Fetc(＝Fetc0)作用在车辆上的后翼的外倾角度等，并基于此来进行外部制动力产生单元的驱动控制。另外，在该情况下，油压制动ECU68计算出能够使上述步骤ST11中的要求油压车辆制动力Fbrake(＝Fbrake0)作用在车辆上的各个车轮10FL、10FR、10RL、10RR的要求油压车轮制动力，并进行油压车轮制动力产生单元的驱动控制以产生该各个要求油压车轮制动力。由此，在该情况下，能够产生该要求油压车辆制动力Fbrake(＝Fbrake0)、再生车辆制动力的最大值Fmotor1、以及要求外部车辆制动力Fetc(＝Fetc0)，使驾驶者的要求车辆制动力Fdriver作用在车辆上。即，在这里，无论电动机30的能量转换效率的下降如何，均对制动执行器67进行驱动控制以成为与要求车辆制动力Fdriver相对应的、与通常车速区域相同大小的要求油压车辆制动力Fbrake(＝Fbrake0)。因此，在该情况下，不需要进一步驱动控制制动执行器67，不会产生油压车轮制动力产生单元中的油路(油压管道66等)的油压变化，因此能够可靠地防止制动踏板63的吸入。另外，此时各个要求油压车轮制动力、要求再生车轮制动力、以及要求外部车轮制动力作用在各个车轮10FL、10FR、10RL、10RR上，与驾驶者对制动踏板63的操作相对应的各个要求车轮制动力发挥作用。并且，要求油压车辆制动力Fbrake通过作用在该各个车轮10FL、10FR、10RL、10RR上的要求车轮制动力而作用在车辆上。
这里，此时的各个要求油压车轮制动力例如与上述通常车速区域时相同地分配即可。另外，考虑车辆的运行情况稳定化等使此时的要求外部车辆制动力Fetc(＝Fetc0)在前轮10FL、10FR和后轮10RL、10RR的双方或一方上产生即可。例如，如果重视车辆的运行情况稳定化而使要求外部车辆制动力Fetc(＝Fetc0)仅作用在前轮10FL、10FR上，则在本车辆中对发动机制动器、前保险杠的襟翼角、前悬架中的减振器的阻尼力和外倾角进行驱动控制。另一方面，如果使要求外部车辆制动力Fetc(＝Fetc0)仅作用在后轮10RL、10RR上，则在本车辆中对后翼的襟翼角、后悬架中的减振器的阻尼力和外倾角进行驱动控制。
另外，当处于高车速区域内、并且无法通过本车辆的外部制动力产生单元产生要求外部车辆制动力Fetc(＝Fetc0)时，行驶阻力改变ECU91求出能够使上述步骤ST12中的要求外部车辆制动力Fetc(＝Fetc1)作用在车辆上的后翼的襟翼角等，并基于此来进行外部制动力产生单元的驱动控制。另外，在该情况下，油压制动ECU68计算出能够使上述步骤ST13中的要求油压车辆制动力Fbrake(＝Fbrake1)作用在车辆上的各个车轮10FL、10FR、10RL、10RR的要求油压车轮制动力，并进行油压车轮制动力产生单元的驱动控制以产生该各个要求油压车轮制动力。由此，在该情况下，能够产生该要求油压车辆制动力Fbrake(＝Fbrake1)、再生车辆制动力的最大值Fmotor1、以及要求外部车辆制动力Fetc(＝Fetc1)，使驾驶者的要求车辆制动力Fdriver作用在车辆上。即，在这里即使要求外部车辆制动力Fetc(＝Fetc0)变为了预期以上，也能够通过油压车轮制动力产生单元的油压车辆制动力来补充对要求车辆制动力Fdriver的不足部分，因此驾驶者不会感到车辆减速度不足。
这里，此时的各个要求油压车轮制动力例如也与上述通常车速区域等时相同地分配即可。另外，此时的要求外部车辆制动力Fetc(＝Fetc1)也与上述相同在前轮10FL、10FR和后轮10RL、10RR的双方或一方上产生即可。
由于本车辆的车速V与制动开始一起下降，因此在高车速区域中电动机30的再生车辆制动力的最大值Fmotor1会增加。在本实施例1中，即使在这样的情况下，也在要求油压车辆制动力Fbrake(＝Fbrake0)保持为恒定的情况下设定减小了该再生车辆制动力的最大值Fmotor1的增加部分的要求外部车辆制动力Fetc(＝Fetc1)，从而满足驾驶者的要求车辆制动力Fdriver。即，在这里，即使在这样的情况下，制动执行器67也不进行油压管道62FL、62FR、62RL、62RR的减压控制，因此该减压所需要的工作油(制动液)不会从作为下游侧的减压对象的油压管道62FL、62FR、62RL、62RR被送往油压管道66和主缸65。因此，这里不会产生该油压管道66等的增压，因此能够防止伴随着该增压而产生的制动踏板63的抵抗驾驶者的踏板踏力的推回。另外，这里为了满足要求车辆制动力Fdriver，在减小外部车辆制动力的同时增加再生车辆制动力，因此能够在满足该要求车辆制动力Fdriver的情况下进一步防止制动踏板63的推回并使电动机30在最大限度的能量回收效率的状态下运行。
这样，根据本实施例1的制动装置，能够将油压车轮制动力产生单元中的油路(油压管道66等)的油压变化抑制在最低限度，能够防止制动踏板63的吸入或推回的发生，因此能够满足要求车辆制动力Fdriver，进一步提高电动机30的能量回收效率并避免驾驶者对制动踏板63的操作感恶化。
实施例2
下面，基于图5来说明本发明中的车辆的制动装置的实施例2。
一般来说，关于从发出制动控制指令到实际产生制动力的响应性，电动机的再生车辆制动力比油压车辆制动力和上述实施例1的外部车辆制动力好。因此，当对油压车轮制动力产生单元、外部制动力产生单元、以及电动机30同时发出制动控制指令时，油压车辆制动力和外部车辆制动力迟于再生车辆制动力而作用在车辆上。
因此，在本实施例2中，为了消除这样的响应性的延迟而构成了控制装置。本实施例2的制动装置与上述实施例1相同能够应用在混合动力车辆上，例示了除了以下所示的方面以外与该实施例1的控制装置同样地构成的装置。
具体地说，在本实施例2中构成为在较早的阶段产生响应性比再生车辆制动力差的外部车辆制动力的预测值，当出现了剩余部分时另外调节外部车辆制动力的大小。另外，本车辆中的油压车辆制动力通过驾驶者对制动踏板63的操作而产生，并且如果之后进行微调，则会导致伴随着油压变化而发生的制动踏板63的操作感和操作性的恶化。因此，油压车辆制动力不作为基于预测值的控制对象。
例如，如图5的流程图所示那样来控制本实施例2的制动装置。另外，当处于电动机30的通常车速区域时，与实施例1同样地计算出要求油压车辆制动力Fbrake(＝Fbrake0)。因此，以下省略了关于与实施例1相同的步骤ST1～ST5的动作的说明。
本实施例2的综合ECU70当在步骤ST4中进行了肯定判定而判断出当前的车速V处于电动机30的高车速区域内时，与实施例1同样地计算出与该高车速区域的车速V相对应的电动机30的当前的再生车辆制动力的最大值Fmotor1(步骤ST6)。
另外，该综合ECU70将通常车速区域和高车速区域的各个再生车辆制动力的最大值Fmotor0、Fmotor1代入到下述的式5中，求出要求外部车辆制动力Fetc0(步骤ST21)。另外，该要求外部车辆制动力Fetc0与实施例1的要求外部车辆制动力的暂定值Fetc-pro相同。
Fetc0＝Fmotor0-Fmotor1…(5)
然后，该综合ECU70计算出由本车辆中的各种外部制动力产生单元中的至少一个产生的外部车辆制动力的预测值Fetc2，并对行驶阻力改变ECU91给予指示以产生该预测值Fetc2(步骤ST22)。该预测值Fetc2可以是在实施例1的步骤ST8中求出的外部车辆制动力的最大值Fetc1，也可以是根据车速V和要求车辆制动力Fdriver计算出的值。例如，在本车辆中，认为车速V越高、另外要求车辆制动力Fdriver越大，则外部车辆制动力的补偿量越多，因此车速V越高、另外要求车辆制动力Fdriver越大，则越是增大预测值Fetc2。
接着，该综合ECU70判断该外部车辆制动力的预测值Fetc2是否大于等于要求外部车辆制动力Fetc0(步骤ST23)。即，这里判断通过外部制动力产生单元产生的外部车辆制动力的预测值Fetc2相对于要求外部车辆制动力Fetc0的大或小。
在该步骤ST23中进行了肯定判定的情况是判断为外部车辆制动力的预测值Fetc2正好变为了要求外部车辆制动力Fetc0、或者该预测值Fetc2大于要求外部车辆制动力Fetc0的情况，相当于能够通过本车辆的外部制动力产生单元来满足要求外部车辆制动力Fetc0的情况。为此，此时的综合ECU70将该预测值Fetc2和要求外部车辆制动力Fetc0代入到下述的式6中，求出外部车辆制动力修正值Fetc-cor(步骤ST24)，并对行驶阻力改变ECU91给予指示以使外部车辆制动力减小该部分(步骤ST25)。由此，本车辆的外部制动力产生单元使要求外部车辆制动力Fetc0作用在车辆上。
然后，综合ECU70将该要求外部车辆制动力Fetc0、驾驶者的要求车辆制动力Fdriver、以及电动机30的高车速区域内的当前的再生车辆制动力的最大值Fmotor1代入到实施例1的式3中，求出要求油压车辆制动力Fbrake(步骤ST26)。即，这里与实施例1的步骤ST11相同，在高车速区域内设定与通常车速区域相同的要求油压车辆制动力Fbrake0。另外，当外部车辆制动力的预测值Fetc2和要求外部车辆制动力Fetc0一致时，省略上述步骤ST24、ST25而前进到步骤ST26即可。
另一方面，在上述步骤ST23中进行了否定判定的情况是判断为外部车辆制动力的预测值Fetc2相对于要求外部车辆制动力Fetc0不足的情况，相当于无法通过本车辆的外部制动力产生单元产生要求外部车辆制动力Fetc0的情况。因此，此时的综合ECU70求出能够通过所有的外部制动力产生单元同时产生的外部车辆制动力的最大值Fetc1(步骤ST27)，并对行驶阻力改变ECU91给予指示以变为该最大值Fetc1(步骤ST28)。另外，仅在通过上述步骤ST22求出的外部车辆制动力的预测值Fetc2不是外部车辆制动力的最大值Fetc1时执行该步骤ST27、ST28即可。
并且，综合ECU70将该外部车辆制动力的最大值Fetc1、驾驶者的要求车辆制动力Fdriver、以及电动机30的高车速区域内的当前的再生车辆制动力的最大值Fmotor1代入到实施例1的式4中，求出要求油压车辆制动力Fbrake(步骤ST29)。即，这里与实施例1的步骤ST13相同，使电动机30和外部制动力产生单元产生最大限度的再生车辆制动力Fmotor1和外部车辆制动力Fetc1，并设定要求油压车辆制动力Fbrake(＝Fbrake1)以从油压车轮制动力产生单元产生相对于要求车辆制动力Fdriver的剩余量。
本实施例1的综合ECU70对油压制动ECU68给予指示，以使如上求出的要求油压车辆制动力Fbrake作用在车辆上(步骤ST30)。
这里，本实施例2也与实施例1时同样地决定对各个车轮10FL、10FR、10RL、10RR的要求油压车轮制动力的分配和要求外部车辆制动力的分配。
这样，根据本实施例2的制动装置，不仅可以获得与实施例1相同的效果，而且还能够提高外部车辆制动力的响应性，因此能够提高车辆制动力的整体的响应性。
另外，在上述各个实施例1、2中例示了通过原动机20来驱动前轮10FL、10FR并通过电动机30来驱动后轮10RL、10RR的混合动力车辆，但是本发明的制动装置也可以应用于包括至少对一个车轮作用再生车轮制动力的电动机和作用油压车轮制动力等机械车轮制动力的机械车轮制动力产生单元的任何车辆。例如，上述制动装置也可以应用于通过电动机来驱动前轮10FL、10FR或使其再生制动并通过原动机来驱动后轮10RL、10RR的混合动力车辆，以及通过原动机和电动机来驱动前轮10FL、10FR和后轮10RL、10RR的双方或一方并通过该电动机使其再生制动的混合动力车辆等。另外，该制动装置不限于这样的混合动力车辆，例如也可以应用于通过电动机驱动前轮10FL、10FR和后轮10RL、10RR的双方或一方或者使其再生制动的电动汽车。
产业上的可利用性
如上所述，本发明的车辆的制动装置对于在进行再生制动的车辆中防止驾驶者对制动踏板的操作感恶化的技术有用。

Claims (4)

1.一种车辆的制动装置，包括：第一车轮制动力产生单元，使基于再生制动的第一车轮制动力作用在车轮上；以及第二车轮制动力产生单元，调节传入驾驶者对制动踏板的操作压力而产生的工作流体的压力，并使该压力传递到各个所述车轮而使第二车轮制动力作用在所述车轮上；所述车辆的制动装置通过所述第一车轮制动力和所述第二车轮制动力而使与驾驶者对所述制动踏板的操作相对应的要求车轮制动力作用在所述车轮上，所述车辆的制动装置的特征在于，包括：
第三车轮制动力产生单元，使除了所述第一车轮制动力和所述第二车轮制动力以外的第三车轮制动力作用在所述车轮上；以及
制动控制单元，当在使所述第一车轮制动力作用在所述车轮上的情况下再生制动时的向电能转换的转换效率下降、所述第一车轮制动力减小了时，通过所述第三车轮制动力产生单元的第三车轮制动力来补偿相当于所述第一车轮制动力的减小部分的制动力。
2.如权利要求1所述的车辆的制动装置，其特征在于，
所述制动控制单元构成为：控制所述第二车轮制动力产生单元，使基于所述第二车轮制动力而对车辆产生的制动力保持为恒定。
3.如权利要求1或2所述的车辆的制动装置，其特征在于，
所述第三车轮制动力产生单元是发动机制动控制单元、交流发电机、以及行驶阻力产生单元中的至少一个，所述发动机制动控制单元使发动机制动作用在所述车轮上，所述行驶阻力产生单元产生作为制动力而作用在所述车轮上的行驶阻力，
所述制动控制单元构成为：如果所述第三车轮制动力产生单元是发动机制动控制单元，则产生发动机制动转矩或者使发动机制动转矩增大，如果所述第三车轮制动力产生单元是交流发电机，则使该交流发电机驱动或者使该交流发电机的发电量或充电量增大，如果所述第三车轮制动力产生单元是行驶阻力产生单元，则使行驶阻力增大。
4.如权利要求1至3中的任一项所述的车辆的制动装置，其特征在于，
所述制动控制单元构成为：控制所述第三车轮制动力产生单元和所述第一车轮制动力产生单元，随着车速的下降，使基于所述第三车轮制动力而产生的对所述车辆的制动力减小，并根据由于所述第三车轮制动力而减小了的对车辆的制动力使基于所述第一车轮制动力而产生的对所述车辆的制动力增大。
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