CN102837687B - 车辆用制动装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车辆用制动装置，提供一种可以使驱动产生控制液压的液压泵的电动马达的耐久性提高的车辆用制动装置。根据用于获得对应于制动操作的制动力的控制液压的变化量求出液压泵（37、47）的喷出流量，在所求出的液压泵（37、47）的喷出流量上加上液压控制阀（31、41）可以正常动作的溢流流量，从而求出所需最小限的液压泵（37、47）的喷出流量。液压泵（37、47）由电动马达（M）驱动，因此求出的所需最小限的液压泵（37、47）的喷出流量相当于电动马达（M）的所需最低转速。因此，当达到所需控制液压后，能够使电动马达（M）的转速从高转速降低为低转速，因此能够提高电动马达（M）的耐久性。

Description

车辆用制动装置

技术领域

本发明涉及根据制动操作状态产生补偿赋予车轮的制动力的不足的控制液压制动力的车辆用制动装置。

背景技术

现在，公知有例如专利文献1所述的具备液压制动装置以及再生制动装置的车辆用制动装置。液压制动装置在主缸中产生对应于制动操作的基础液压，并向利用存在于主缸与液压控制阀之间的油管连结的各车轮的轮缸赋予所产生的基础液压，使各车轮产生基础液压制动力。另外，根据控制液压指令值驱动电动马达来驱动与液压控制阀同时设置的液压泵，从而产生控制液压，并赋予轮缸所产生的控制液压来使各车轮产生控制液压制动力。再生制动装置使任意的车轮产生对应制动操作的状态的再生制动力。

在该车辆用制动装置中，当针对驾驶者的要求制动力，再生制动力变动而不足时，利用控制液压制动力来补偿再生制动力的不足。即，平常以高转速驱动电动马达来提高液压泵的喷出流量，使相对于所需流量的量不必要的流量的量的制动液从液压控制阀向主缸侧逃逸，由此来调整控制液压。根据该车辆用制动装置，能够对于针对要求制动力再生制动力不足的情况，根据需要以良好的响应性来应对。

另外，专利文献2中公开了下述车辆用制动装置，其具备通过控制电机转速使泵喷出流量变化，由此来控制控制液压的装置。根据该车辆用制动装置，在由于制动器的快速踩踏时等，制动液压的消耗油量需要较多的情况下，能够提高电机转速来增加泵喷出流量，从而增强响应性。

专利文献1：日本特开2006－21745号公报(参照段落0024，图7)

专利文献2：日本特开平10－119748号公报(参照段落0007、0009)

在具备液压制动装置以及再生制动装置的车辆用制动装置中，驱动在普通制动区域频繁地动作的产生控制液压的液压泵的电动马达的耐久性较重要。在专利文献1所述的车辆用制动装置中，必须以高转速一直驱动电动马达，因此有可能导致电动马达提前达到寿命。另一方面，在专利文献2所述的车辆用制动装置中，为了使泵喷出流量变化而控制电机转速，因此有可能提高电动马达的耐久性。但是，对于在由于制动踏板的踩踏程度时刻变化而导致施加于液压泵的负荷变动的状况下应怎样控制电机转速，未作出提案。

发明内容

本发明鉴于上述情况而提出，其目的在于提供可以使驱动产生控制液压的液压泵的电动马达的耐久性提高的车辆用制动装置。

为了解决上述的课题，方案1的发明具备：主缸，其产生对应于制动操作的主缸液压；车轮制动装置，其设置于各车轮，通过从所述主缸向轮缸供给制动液来向所述车轮赋予制动力；液压控制阀，其连接于所述主缸与所述轮缸之间；液压泵，喷出口连通于所述液压控制阀与所述轮缸之间，吸入口连通于所述主缸与所述液压控制阀之间；电动马达，其驱动所述液压泵；控制液压设定单元，其设定与所述主缸液压相加的控制液压，以使所述轮缸中产生的轮缸液压高于所述主缸液压；控制液压产生装置，其使所述电动马达以目标转速旋转，使所述液压控制阀的动作所需的溢流流量的制动液从所述液压泵向所述液压控制阀循环，并且向所述液压控制阀施加控制电流，从而使所述液压控制阀产生所述控制液压；以及目标转速设定单元，其基于根据所述控制液压的变化供给至所述轮缸的制动液量与所述溢流流量来计算泵所需喷出流量，基于该泵所需喷出流量来设定所述电动马达的目标转速。

方案2的发明是在方案1的基础上具备：再生制动装置，其使所述车轮产生再生制动力；要求制动力计算单元，其计算对应于所述制动操作量的要求制动力；基础液压制动力计算单元，其计算由所述主缸液压产生的基础液压制动力；以及要求再生制动力计算单元，其从所述要求制动力中减去所述基础液压制动力来计算要求再生制动力，其中，所述控制液压设定单元基于所述要求再生制动力与所述再生制动装置当前可以产生的当前再生制动力的差来设定所述控制液压。

方案3的发明是在方案1或2的基础上，所述目标转速设定单元将所述目标转速设定为与所述泵所需喷出流量相当的所需电机转速和所述电动马达不失速的所需最低转速中的大的一方。

方案4的发明是在方案3的基础上，所述目标转速设定单元基于施加于所述液压泵的负荷来设定所述所需最低转速。

方案5的发明是在方案3的基础上具备控制单元，其当所述目标转速设定单元将所述所需最低转速设定为所述目标转速时，基于从根据所述所需最低转速算出的泵喷出量中减去供给至所述轮缸的制动液量后的液压控制阀通过流量和按该液压控制阀通过流量不同的所述施加电流与所述控制液压的相关关系，计算得到作为目标的所述控制液压的电流值，来控制向所述液压控制阀施加的电流。

在如上那样构成的方案1的发明中，目标转速设定单元基于根据控制液压的变化供给至轮缸的制动液量与液压控制阀的动作所需的溢流流量来计算泵所需喷出流量，基于该泵所需喷出流量来设定电动马达的目标转速。即，根据用于获取对应于制动操作的制动力的控制液压的变化量求出液压泵的喷出流量，在求出的液压泵的喷出流量上加上液压控制阀可以正常动作的溢流流量，从而求出所需最小限的液压泵的喷出流量。液压泵由电动马达驱动，所以所求出的所需最小限的液压泵的喷出流量相当于电动马达的所需最低转速。因此，控制液压产生装置能够降低电动马达的转速，所以能够提高电动马达的耐久性，能够降低电动马达的平均消耗电流，另外，能够降低电动马达的动作音。

在如上那样构成的方案2的发明中，控制液压设定单元基于要求再生制动力与再生制动装置当前可以产生的当前再生制动力的差来设定控制液压。由此，控制液压产生装置产生用于获取对应于制动操作的制动力的所需最小限的控制液压即可，能够降低电动马达的转速，因此能够提高电动马达的耐久性，能够降低电动马达的平均消耗电流，另外，能够降低电动马达的动作音。而且，再生制动装置能够向车轮赋予所有当前再生制动力，因此能够提高再生能量的利用效率。

在如上那样构成的方案3的发明中，目标转速设定单元将目标转速设定成与泵所需喷出流量相当的所需电机转速和电动马达不失速的所需最低转速中的大的一方。由此，控制液压产生装置能够在可以确保调压性能的范围内降低电动马达的转速。进而，能够尽早使液压泵产生的控制液压上升来迅速地赋予控制液压制动力，因此能够将控制液压控制维持在高性能的状态。

在如上那样构成的方案4的发明中，目标转速设定单元基于施加于液压泵的负荷来设定所需最低转速。由此，当液压泵的喷出流量变动时，即使降低电动马达的转速，也能够防止电动马达的失速。

在如上那样构成的方案5的发明具备控制单元，其基于从由目标转速设定单元根据所需最低转速算出的泵喷出量中减去供给至轮缸的制动液量后的液压控制阀通过流量和按该液压控制阀通过流量不同的施加电流与控制液压的相关关系，计算得到作为目标的控制液压的电流值，来控制向液压控制阀施加的电流。由此，若将失速转速选择为目标转速，则即使液压泵的实际的喷出流量超过所需喷出量，通过液压控制阀的流量过大，也计算得到作为目标的控制液压的电流值，来作为向液压控制阀施加的指示电流，因此能够适当地保持液压泵的喷出量，液压泵能够适当地向轮缸压送所需流量。

附图说明

图1是表示应用了本发明的车辆用制动装置的一实施方式的车辆的概要图。

图2是表示图1所示的车辆用制动装置的液压制动装置的图。

图3是再生制动力与液压制动力的转换时的关系图。

图4是用于说明图1所示的车辆用制动装置的动作的流程图。

图5是用于说明图4所示的所需控制液压计算子程序的流程图。

图6是用于说明图4所示的所需液量变换子程序的流程图。

图7是用于说明图4所示的所需流量计算子程序的流程图。

图8是用于说明图4所示的所需电机转速计算子程序的流程图。

图9是用于说明图4所示的失速转速计算子程序的流程图。

图10是表示根据制动操作产生的主缸压力与对应于该制动操作量的全制动力(用基础液压制动力与再生制动力以及在必要的情况下与控制液压制动力的和表示的制动力)的关系的图。

图11是表示对应于制动操作量的再生制动力与再生制动装置可以产生的再生制动力的差和由于电动马达的驱动而从液压泵喷出的制动液产生的液压控制阀的控制液压的关系的图。

图12是表示由于电动马达的驱动而从液压泵喷出的制动液产生的液压控制阀的控制液压和被供给该制动液的轮缸中的累积的液量的关系的图。

图13是表示图12的累积的液量的变动的图。

图14是表示通过电动马达的驱动而向液压泵施加的负荷和电动马达不失速的所需最低转速的关系的图。

图15是表示本实施方式与现有的对于所需控制液压的电动马达的转速的降低效果的图。

图16是表示液压控制阀的控制液压与控制电流的关系的图。

图中符号说明：

11…发动机，12…电机，16…变换器，17…蓄电池，22…负压式助力器，23…主缸，24…储存罐，25…制动致动器，31、41…液压控制阀，37、47…泵，60…制动ECU，12、16、17…再生制动装置，22、23、24…车轮制动装置，31、41、37、47…控制液压产生装置，A…再生制动装置，B…液压制动装置，FR、FL、RR、RL…车轮，M…电动马达，P…压力传感器，WC1、WC2、WC3、WC4…轮缸。

具体实施方式

以下，参照附图对将本发明的车辆用制动装置的一实施方式应用于混合动力车的情况进行说明。如图1所示，车辆用制动装置构成为适用于混合动力车，具备：液压制动装置B、再生制动装置A、协调控制液压制动装置B以及再生制动装置A的制动ECU(电子控制单元)60和根据来自制动ECU60的要求值经由变换器16来控制作为混合动力车的驱动源的电机12的混合动力ECU(电子控制单元)19等。

混合动力车是由混合动力系统驱动驱动轮、例如左右前轮FL、FR的车辆。混合动力系统是组合使用发动机11以及电机12这2种动力源的传动系。对于混合动力系统而言，存在用发动机11以及电机12的双方直接驱动车轮的方式即并行式混合动力系统，以及用电机12驱动车轮，发动机11作为针对电机12的电力供给源而作用的串联式混合动力系统，在本实施方式的混合动力车中装备有并行式混合动力系统。

在搭载了该并行式混合动力系统的混合动力车中，发动机11的驱动力经由动力分割机构13以及动力传递机构14来传递至驱动轮(在本实施方式中是左右前轮FL、FR)，电机12的驱动力经由动力传递机构14来传递至驱动轮。动力分割机构13将发动机11的驱动力适当地分割为车辆驱动力与发电机驱动力。动力传递机构14根据行驶条件，适当地合并发动机11以及电机12的驱动力来传递给驱动轮。动力传递机构14在0：100～100：0之间调整发动机11与电机12的被传递的驱动力比。该动力传递机构14具有变速功能。

发动机11由发动机ECU(电子控制单元)18控制，发动机ECU18根据来自后述的混合动力ECU19的发动机输出要求值向电子控制节气门(省略图示)输出开度指令，并调整发动机11的转速。电机12辅助发动机11的输出并提高驱动力，另一方面，在车辆制动时，进行发电并向蓄电池17充电。发电机15利用发动机11的输出来进行发电，具有发动机起动时的启动器的功能。这些电机12以及发电机15分别与变换器16电连接。变换器16与作为直流电源的蓄电池17电连接，将从电机12以及发电机15输入的交流电压变换为直流电压来供给至蓄电池17，或者反过来将来自蓄电池17的直流电压变换为交流电压来输出至电机12以及发电机15。

再生制动装置A由电机12、变换器16以及蓄电池17等构成。该再生制动装置A使各车轮FL、FR、RL、RR的任意一个(在本实施方式中为通过作为驱动源的电机12驱动的左右前轮FL、FR)产生基于由制动操作状态检测单元检测出的制动操作状态的再生制动力。制动操作状态是制动踏板21的操作状态，例如是与对制动踏板21的踏力相关的主缸压力、制动踏板21的行程量、对制动踏板21的踏力等。制动操作状态检测单元检测该制动操作状态，是检测主缸压力的压力传感器P、检测制动踏板21的行程量的踏板行程传感器21a等。

混合动力ECU19以可以相互通信的方式与变换器16连接。混合动力ECU19根据加速器开度以及档位(根据由未图示的档位传感器输入的换挡位置信号算出)导出所需的发动机输出、电动马达转矩以及发电机转矩，并将该导出的发动机输出要求值发送给发动机ECU18来控制发动机11的驱动力。混合动力ECU19根据导出的电动马达转矩要求值以及发电机转矩要求值，通过变换器16来控制电机12以及发电机15。另外，混合动力ECU19连接有蓄电池17，监视蓄电池17的充电状态、充电电流等。进而，混合动力ECU19也连接有组装于加速踏板(省略图示)来检测车辆的加速器开度的加速器开度传感器(省略图示)，从加速器开度传感器输入加速器开度信号。

液压制动装置B由车轮制动装置(基础液压制动力产生装置)与制动致动器(控制液压制动力产生装置)25等构成。液压制动装置B直接向各车轮FL、FR、RL、RR赋予液压制动力来使车辆制动。车轮制动装置由下述装置构成：负压式助力器22，其使发动机11的进气负压作用于膜片来辅助、增力(增大)由制动踏板21的踩踏操作产生的制动操作力的增力装置；主缸23，其生成对应于被负压式助力器22增力后的制动操作力(即制动踏板21的操作状态)的基础液压、即液压(油压)的制动液(油)来供给至轮缸WC1～WC4；以及储存罐24，其贮藏制动液来向主缸23补给该制动液。制动致动器25设置于主缸23与轮缸WC1～WC4之间。

如图2所示，车轮制动装置在主缸23中产生对应制动踏板21的踩踏的制动操作状态的基础液压，并将产生的基础液压直接赋予由分别存在于该主缸23与液压控制阀31、41之间的油管Lf、Lr连结的各车轮FL、FR、RL、RR的轮缸WC1、WC2、WC3、WC4，从而使各车轮FL、FR、RL、RR产生对应基础液压的基础液压制动力。制动致动器25将与对应制动操作状态而产生的基础液压独立地由液压泵37、47的驱动和液压控制阀31、41的控制所形成的控制液压赋予各车轮FL、FR、RL、RR的轮缸WC1、WC2、WC3、WC4，从而使各车轮FL、FR、RL、RR产生控制液压制动力。

液压制动装置B的制动管路系统由前后管路方式构成，主缸23的第1以及第2液压室23d、23f分别与油管Lr以及Lf连接。油管Lr分别连通第1液压室23d与左右后轮RL、RR的轮缸WC3、WC4，油管Lf分别连通第2液压室23f与左右前轮FL、FR的轮缸WC1、WC2。各轮缸WC1、WC2、WC3、WC4若从主缸23经由油管Lf、Lr被供给了液压(基础液压、控制液压)，则使对应各轮缸WC1、WC2、WC3、WC4而分别设置的各制动单元BK1、BK2、BK3、BK4动作，来向各车轮FL、FR、RL、RR赋予液压制动力(基础液压制动力、控制液压制动力)。作为各制动单元BK1、BK2、BK3、BK4，存在盘式制动、鼓式制动等，制动衬块、制动蹄等摩擦部件限制与车轮一体的制锁垫圈、制动鼓等的旋转。

参照图2对制动致动器25详述。该制动致动器25是通常广为所知的制动致动器，通过将液压控制阀31、41、构成ABS控制阀的增压控制阀32、33、42、43以及减压控制阀35、36、45、46、调压储存器34、44、液压泵37、47、电动马达M等封装于一个箱体中而构成。由液压控制阀31、41以及液压泵37、47等构成控制液压产生装置。

首先，对制动致动器25的前轮系统的构成进行说明。油管Lf中具备由差压控制阀构成的液压控制阀31。该液压控制阀31被制动ECU60切换控制成连通状态与差压状态。液压控制阀31通常为连通状态，通过形成为差压状态能够使轮缸WC1、WC2侧的油管Lf2保持为比主缸23侧的油管Lf1高规定的控制差压的量的压力。该控制差压由制动ECU60根据控制电流来进行调压。具体而言，该液压控制阀31具有小直径的阀孔，虽然以溢流阀的要领动作，即、若轮缸侧的压力比主缸侧的压力高规定压力以上，则轮缸侧的压力使阀体离开阀座，从而使轮缸侧的压力与主缸侧的压力的差保持在规定压力，但是是所谓的线性控制阀，即通过控制电流的控制来控制保持抵抗轮缸压的开阀压的闭阀力从而使溢流阀的开阀压可变，并可变地控制轮缸侧的压力与主缸侧的压力的差。因此，为使该液压控制阀31正常地动作，需要用于确保轮缸压的开阀力的溢流流量。

油管Lf2分支为2个，其中一个具备在ABS控制的增压模式下控制向轮缸WC1的制动液压的增压的增压控制阀32，另一个具备在ABS控制的增压模式下控制向轮缸WC2的制动液压的增压的增压控制阀33。这些增压控制阀32、33构成为能够通过制动ECU60控制连通/切断状态的双位置阀。而且，当这些增压控制阀32、33被控制为连通状态时，能够向各轮缸WC1、WC2施加主缸23的基础液压以及由液压泵37的驱动与液压控制阀31的控制所形成的控制液压的至少一方。另外，增压控制阀32、33能够与减压控制阀35、36以及液压泵37一起执行ABS控制。

其中，在不执行ABS控制的普通制动时，这些增压控制阀32、33通常被控制为连通状态。另外，对于增压控制阀32、33，分别并列设置有安全阀32a、33a，当在ABS控制下放开了制动踏板21时，与此相伴，会使来自轮缸WC1、WC2侧的制动液返回储存罐24。

另外，增压控制阀32、33与各轮缸WC1、WC2之间的油管Lf2经由油管Lf3与调压储存器34的储存器孔34a连通。油管Lf3中分别配设有能够由制动ECU60控制连通/切断状态的减压控制阀35、36。这些减压控制阀35、36构成为：在普通制动状态(ABS不动作时)下，通常为切断状态，另外，作为适当连通状态使制动液通过油管Lf3向调压储存器34逃逸，从而控制轮缸WC1、WC2中的制动液压，能够防止车轮有抱死倾向。

进而，连结液压控制阀31与增压控制阀32、33之间的油管Lf2和调压储存器34的储存器孔34a的油管Lf4中与安全阀37a一并配设有液压泵37。而且，按照使调压储存器34的储存器孔34b经由油管Lf1与主缸23连接的方式设置有油管Lf5。液压泵37根据制动ECU60的指令，由电动马达M驱动。液压泵37在ABS控制的减压模式下，吸入轮缸WC1、WC2内的制动液或者贮存于调压储存器34的制动液，并经由为连通状态的液压控制阀31使其返回主缸23。另外，液压泵37在形成用于稳定地控制ESC控制、牵引控制、制动辅助等车辆的姿势的控制液压之时，为了使切换为差压状态的液压控制阀31产生控制差压，经由油管Lf1、Lf5以及调压储存器34吸入主缸23内的制动液，并经由油管Lf4、Lf2以及为连通状态的增压控制阀32、33将其向各轮缸WC1、WC2喷出来赋予控制液压。其中，为了缓和液压泵37喷出的制动液的脉动，在油管Lf4的液压泵37的上游侧配置有减震器38。

另外，油管Lf1中设置有检测主缸23内的制动液压、即主缸压力的压力传感器P，该检测信号被发送至制动ECU60。其中，压力传感器P也可以设置于油管Lr1。主缸压力是制动操作状态之一。作为其他的制动操作状态，存在制动踏板21的踏板行程。该踏板行程由附设于制动踏板21的踏板行程传感器21a来检测。该检测信号被发送至制动ECU60。

并且，制动致动器25的后轮系统也具有与上述的前轮系统同样的构成，构成后轮系统的油管Lr与油管Lf同样由油管Lr1～Lr5构成。油管Lr中具备与液压控制阀31同样的液压控制阀41以及与调压储存器34同样的调压储存器44。与轮缸WC3、WC4连通的分支的油管Lr2、Lr2中具备与增压控制阀32、33同样的增压控制阀42、43，油管Lr3中具备与减压控制阀35、36同样的减压控制阀45、46。油管Lr4中具备与液压泵37、安全阀37a以及减震器38同样的液压泵47、安全阀47a以及减震器48。其中，对于增压控制阀42、43，分别并列设置有与安全阀32a、33a同样的安全阀42a、43a。通过以上那样构成的制动致动器25，将由液压泵37、47的驱动与液压控制阀31、41的控制形成的控制液压赋予给各车轮FL、FR、RL、RR的轮缸WC1、WC2、WC3、WC4，从而能够使各车轮FL、FR、RL、RR产生控制液压制动力。

制动ECU60具有微型计算机(省略图示)，微型计算机具备分别经由总线连接的输入输出接口、CPU、RAM以及ROM(均省略图示)。如图1所示，制动ECU60与车轮速度传感器Sfl、Sfr、Srl、Srr、压力传感器P、各控制阀31、32、33、35、36、41、42、43、45、46和电动马达M连接。车轮速度传感器Sfl、Sfr、Srl、Srr分别设置于各车轮FL、FR、RL、RR的附近，向制动ECU60输出对应于各车轮FL、FR、RL、RR的旋转的频率的脉冲信号。

CPU执行车辆用制动控制程序，基于来自上述各传感器的检测信号和来自混合动力ECU19的实际再生执行值，来控制液压制动装置B的电动马达M，并且对液压制动装置B的各控制阀31、32、33、35、36、41、42、43、45、46的状态进行切换控制或者通电电流控制，来控制赋予轮缸WC1～WC4的控制液压、即赋予各车轮FL、FR、RL、RR的控制液压制动力。RAM临时地存储车辆用制动控制程序的执行所需的变量，ROM存储车辆用制动控制程序。

制动ECU60按照可以相互通信的方式与混合动力ECU19连接，以与车辆的全制动力仅为油压制动的车辆同等的方式执行电机12进行的再生制动与油压制动的协调控制。具体而言，制动ECU60针对驾驶者的制动要求即制动操作状态，向混合动力ECU19发出全制动力中的再生制动装置的负担量、即要求再生制动力的输出指令。混合动力ECU19基于输入的要求再生制动力的输出指令，并考虑车速、蓄电池充电状态等，导出实际作为再生制动作用的实际再生执行值，经由变换器16来控制电机12产生与该实际再生执行值相当的再生制动力，并且向制动ECU60输出所导出的实际再生执行值。

这里，当在再生协调时再生制动力(图3中的再生的部分)伴随车辆的速度减小而减少时，会产生车辆的全制动力减少，最终仅能得到基础液压制动力(在图3中，VB油压的部分)的情况。该情况下，通过赋予控制液压制动力来取代再生制动力(在图3中，ESC加压的部分)，能够补偿再生制动力的减少的量来将全制动力维持为一定(以下，将赋予控制液压制动力来取代再生制动力的情况称为再生制动力与控制液压制动力的转换)。由于该转换花费长时间，所以驱动液压泵37、47的电动马达M需要为长寿命，本实施方式的车辆用制动控制程序使电动马达M的转速降低来提高耐久性。

制动ECU60具备存储装置61，该存储装置61中存储有车辆用制动控制程序的执行所需的例如图10～14所示的映射、表或者计算式。图10表示根据制动操作产生的主缸压力P与对应于该制动操作量的全制动力(用基础液压制动力与再生制动力以及在必要的情况下与控制液压制动力的和表示的制动力)F的关系。其中，也可以存储取代主缸压力而表示制动踏板21的行程与要求制动力的关系的映射、表或者计算式。

图11表示对应于制动操作量的再生制动力Fr与再生制动装置A可以产生的再生制动力Fs的差ΔFrs和由于电动马达M的驱动而从液压泵37、47喷出的制动液所产生的液压控制阀31、41的控制液压Pl的关系。图12表示由于电动马达M的驱动而从液压泵37、47喷出的制动液所产生的液压控制阀31、41的控制液压Pl和被供给该制动液的轮缸WC1、WC2、WC3、WC4中累积的液量Vl的关系。图13表示图12的累积的液量Vl的变动。图14表示由于电动马达M的驱动而施加于液压泵37、47的负荷Rp和电动马达M不失速的所需最低转速Rm的关系。其中，关于电动马达M的失速的详细内容后述。

接下来，参照图4～9的流程图来说明车辆用制动装置的动作。其中，制动ECU60例如当车辆的点火开关(省略图示)处于ON状态时，按规定的短时间执行对应上述流程图的程序。如图4所示，制动ECU60在初始化后(步骤101)，输入检测主缸压力的压力传感器P、检测制动踏板21的行程量的踏板行程传感器21a等各种传感器信息(步骤102)。

制动ECU60从输入的各种传感器信息中读取为制动操作状态的主缸压力(步骤103)。然后，计算对应于读取到的主缸压力的所要求的制动力(以下，称为要求制动力)以及基础液压制动力，并基于计算出的要求制动力以及基础液压制动力，来计算要求的再生制动力(以下，称为要求再生制动力)(步骤104相当于本发明的“要求制动力计算单元”、“基础液压制动力计算单元”，步骤105相当于本发明的“要求再生制动力计算单元”)。具体而言，基于预先存储的图10所示的根据制动操作产生的主缸压力P和对应于该制动操作量的全制动力F的关系，首先求出对应于读取的主缸压力Pa的要求制动力Fa以及基础液压制动力Fba，其次，从求出的要求制动力Fa中减去基础液压制动力Fba来求出要求再生制动力Fra。

制动ECU60为了产生所求出的要求再生制动力，计算用于产生补偿在再生制动装置A中产生的再生制动力的不足的控制液压制动力所需的控制液压(以下，称为所需控制液压)(步骤106相当于本发明的“控制液压设定单元”)。具体而言，制动ECU60实施图5所示的所需控制液压计算子程序。即，制动ECU60判断是否处于制动中(步骤201)，当不处于制动中时，将再生制动力以及所需控制液压设定为“0”(步骤202、203)，并返回步骤201。另一方面，在步骤201中，当处于制动中时，进一步判断是否处于再生制动动作许可状态(步骤204)，当不处于再生制动动作许可状态时，将再生制动力以及所需控制液压设定为“0”(步骤202、203)，并返回步骤201。

另一方面，在步骤204中，当处于再生制动动作许可状态时，比较在步骤105中求出的要求再生制动力与再生制动装置A当前可以产生的再生制动力(以下，称为当前再生制动力)，判断要求再生制动力是否比当前再生制动力大(步骤205)。然后，当要求再生制动力在当前再生制动力以下时，因为要求再生制动力利用当前再生制动力已足够，所以将所需控制液压设定为“0”(步骤206)，并返回步骤201。

该情况下，制动ECU60向混合动力ECU19输出要求再生制动力。而且，混合动力ECU19输入表示要求再生制动力的再生要求值，借助变换器16来控制电机12，使得基于该值并考虑车速、蓄电池充电状态等来产生再生制动力，并且向制动ECU60输出表示当前再生制动力的当前再生执行值。这时，在基础液压制动力上仅追加再生制动力来赋予给车轮FL、FR、RL、RR。

另一方面，在步骤205中，当要求再生制动力比当前再生制动力大时，基于要求再生制动力与当前再生制动力的差，求出用于补偿该差的所需控制液压(步骤207)，并返回步骤201。具体而言，求出要求再生制动力Fra与当前再生制动力Fsa的差ΔFrsa，基于预先存储的图11所示的对应于制动操作量的再生制动力Fr与再生制动装置A可以产生的再生制动力Fs的差ΔFrs和由于电动马达M的驱动而从液压泵37、47喷出的制动液所产生的液压控制阀31、41的控制液压Pl的关系，来求出所需控制液压Pla。

返回图4，制动ECU60将步骤207中求出的所需控制液压变换为用于产生补偿由再生制动装置A产生的再生制动力的不足的控制液压制动力所需的液量(以下，称为所需液量)(步骤107)。具体而言，制动ECU60实施图6所示的所需液量变换子程序。即，制动ECU60读取所需控制液压(步骤301)，基于预先存储的图12所示的由于电动马达M的驱动而从液压泵37、47喷出的制动液所产生的液压控制阀31、41的控制液压Pl和被供给该制动液的轮缸WC1、WC2、WC3、WC4中的累积的液量Vl的关系，将求出的所需控制液压Pla变换为所需液量Vla(步骤302)，并返回步骤301。

返回图4，制动ECU60基于步骤302中变换后的所需液量来计算所需流量(步骤108)。具体而言，制动ECU60实施图7所示的所需液流量计算子程序。即，如图13所示，制动ECU60按规定时间读取例如时刻ta的所需液量Vlaa与时刻tb的所需液量Vlab(步骤401)，并计算规定时间tb－ta中的所需液量的变化量Vlab－Vlaa(步骤402)。然后，将求出的所需液量的变化量Vlab－Vlaa作为所需流量Wl(步骤403)，并返回步骤401。

返回图4，制动ECU60基于步骤403中求出的所需流量来计算液压泵37、47的泵所需喷出流量(步骤109)。具体而言，制动ECU60在所需流量Wl上加上液压控制阀31、41的动作所需要的溢流流量Wr来作为泵所需喷出流量(Wl+Wr)。制动ECU60基于求出的泵所需喷出流量来计算电动马达M的所需电机转速(步骤110相当于本发明的“目标转速设定单元”)。具体而言，制动ECU60实施图8所示的所需电机转速计算子程序。即，制动ECU60读取泵喷出流量(Wl+Wr)(步骤501)，对读取到的泵喷出流量(Wl+Wr)乘以流量－转速变换系数k来作为电动马达M的所需电机转速k(Wl+Wr)(步骤502)，并返回步骤501。该流量－转速变换系数k是表示电动马达M每转1圈的液压泵37、47的泵喷出流量的系数。该流量－转速变换系数k用比值表示喷出规定的流量之时的规定转速，相对于泵负荷而变动，在设计各个泵时，决定对于怎样的泵负荷应怎样设定上述比值的关系。而且，根据预先确定的泵负荷与流量－转速变换系数k(rev·s/cc)的关系和在步骤207中读取到的所需控制液压Pla、即后述的泵负荷Rp，来确定流量－转速变换系数k。

返回图4，制动ECU60计算电动马达M不失速的所需最低转速(以下，称为失速转速)(步骤111相当于本发明的“目标转速设定单元”)。具体而言，制动ECU60实施图9所示的失速转速计算子程序。即，制动ECU60读取液压泵37、47的负荷Rp(步骤601)，具体而言，将步骤207中求出的所需控制液压Pla作为Rp＝Pla使用，基于该负荷Rp和预先存储的图14所示的由于电动马达M的驱动而施加于液压泵37、47的负荷Rp与电动马达M的失速转速Rm的关系，来计算对应于液压泵37、47的负荷Rp的失速转速Rm(步骤602)，并返回步骤601。

这里，液压泵37、47的旋转与电动马达M的旋转有相关关系，用控制液压与控制液流量的乘积值表示的液压泵37、47的工作量(负荷)与电动马达M的工作量(负荷)有相关关系。液压泵37、47中的控制液压与控制液流量的乘积值与由于电动马达M的驱动而向液压泵37、47施加的负荷是等价的。而且，电动马达M的工作量与电动马达M不失速的所需最低转速有相关关系。因此，如图14所示，由于电动马达M的驱动而向液压泵37、47施加的负荷Rp与电动马达M的失速转速Rm有相关关系，能够考虑由于电动马达M的驱动而向液压泵37、47施加的负荷Rp来计算电动马达M的失速转速Rm。

返回图4，制动ECU60比较在步骤502中求出的所需电机转速与在步骤602中求出的失速转速，将转速大的一方选择为目标转速(步骤112相当于本发明的“目标转速设定单元”)。然后，基于选择出的目标转速来驱动电动马达M(步骤113)，返回步骤102，重复上述的处理。液压制动装置B赋予对应于主缸压力的基础液压制动力、以及对应于目标转速的控制液压制动力，再生制动装置A赋予当前再生制动力。由此，在基础液压制动力上加上控制液压制动力以及再生制动力后的全制动力被赋予给车轮。

另一方面，液压控制阀31、41中需要设定应加于M/C压的差压，以使液压泵37、47动作，使得在WC1至WC4中产生对应再生制动力不足的量的制动液压。进一步具体说明，液压控制阀31、41是线性控制阀，该溢流功能中的开阀压由控制电流控制。但是，若在步骤112中将失速转速(预先根据电机负荷确定的电机特有的最小转速)选择为目标转速并控制液压泵37、47使得电机转速成为失速转速，则液压泵37、47的实际的喷出流量超过所需喷出量。从液压泵37、47的实际的喷出流量减去所需喷出量后的量通过液压控制阀31、41流出，因此通过液压控制阀31、41的流量会过大，在压力损耗的影响下，在由液压控制阀31、41产生的实际的差压即实际的开阀压与设定的开阀压之间会产生差。由此，由于液压泵37、47的动作点变化，喷出量变化，会无法正确地压送对W/C的所需流量，结果会无法用泵加压正确地提供当再生制动力不足时的对W/C的所需加压的量。

于是，在本实施方式中，如下计算差压控制阀通过流量。在步骤112中，当选择失速转速作为目标电机转速时，将根据失速转速换算出的泵喷出量计算为失速对应喷出量(根据对应于负荷的流量－转速变换系数和失速转速计算泵喷出量)，从其中减去所需流量来将差压控制阀通过流量计算为失速对应用的差压控制阀通过流量。图16表示确定对于控制液压PI的控制电流I的映射。当将失速转速选择为目标转速时，根据与计算出的失速对应用的差压控制阀通过流量对应的图16的实线计算控制电流。

另一方面，在步骤112中，当选择了所需电机转速作为目标电机转速时，根据表示预先确定的液压控制阀31、41的动作所需的溢流流量Wr的MIN溢流流量(图16的虚线)计算控制电流。如图16所示，失速对应用的差压控制阀通过流量比液压控制阀31、41的正常的动作所需的溢流流量即MIN溢流流量大，对于针对规定的控制液压的控制电流值而言，将失速转速选择为目标转速的值为小的值。

如上所述，根据本实施方式，基于根据控制液压的变化供给至轮缸WC1～WC4的制动液量和液压控制阀31、41的动作所需要的溢流流量，来设定电动马达M的目标转速。即，根据用于获得对应于制动操作的制动力的控制液压的变化量求出液压泵37、47的所需流量，在求出的液压泵37、47的所需流量上加上液压控制阀31、41正常的动作所需的溢流流量，从而求出所需最小限的液压泵37、47的喷出流量(泵所需喷出流量)。液压泵37、47由电动马达M驱动，因此能够将求出的泵所需喷出流量换算为电动马达M的所需电机转速。通过这样求出所需电机转速RMx，如图15所示，以往为了维持所需控制液压Pla，电动马达M的转速RM需要维持高转速RMz(用虚线表示)，但在本实施方式中(用实线表示)达到所需控制液压Pla后，能够将电动马达M的转速RM从高转速RMz降低为低转速RMx，因此能够提高电动马达M的耐久性，能够降低电动马达M的平均消耗电流，另外，能够降低电动马达M的动作音。另外，通过将液压控制阀31、41的溢流流量设定为所需最小限的最适量，能够使液压控制阀31、41的尺寸小型化。

另外，基于要求再生制动力与再生制动装置A当前可以产生的当前再生制动力的差来设定控制液压。由此，产生用于获取对应制动操作的制动力的所需最小限的控制液压即可，能够降低电动马达M的转速，因此能够提高电动马达M的耐久性，能够降低电动马达M的平均消耗电流，另外，能够降低电动马达M的动作音。而且，再生制动装置A能够将当前再生制动力全赋予给车轮FL、FR，因此能够提高再生能量的利用效率。

另外，将目标转速设定为与泵所需喷出流量相当的所需电机转速和电动马达M不失速的所需最低转速中的大的一方。由此，控制液压产生装置可以在能够确保调压性能的范围内降低电动马达M的转速。进而，能够尽快提高液压泵37、47的控制液压来迅速地赋予控制液压制动力，因此能够将控制液压控制维持在高性能的状态。

另外，基于施加于液压泵37、47的负荷来设定所需最低转速。由此，当液压泵37、47的喷出流量变动时，即使降低电动马达M的转速也能够防止电动马达M的失速。

另外，基于从根据所需最低转速算出的泵喷出量减去供给至轮缸的制动液量后的液压控制阀通过流量和按该液压控制阀通过流量而不同的施加电流与控制液压的相关关系，计算得到作为目标的控制液压的电流值来控制对液压控制阀的施加电流。由此，若将失速转速选择为目标转速，则液压泵37、47的实际的喷出流量超过所需喷出量，即使通过液压控制阀31、41的流量过大，也能计算获得作为目标的控制液压的电流值来作为对液压控制阀31、41的指示电流，因此能够适当地保持液压泵37、47的喷出量，液压泵37、47能够适当地向轮缸压送所需流量。

上述实施方式的车辆用制动装置协调控制液压制动装置B与再生制动装置A，但是本发明的车辆用制动装置也能够作为下述那样的具备牵引控制装置、制动辅助控制装置、坡道起步控制装置、主动巡航控制装置等的车辆用制动装置使用。即，能够作为具备为了根据车辆的行驶状态向车轮赋予要求的制动力，使电动马达以目标转速旋转，来使液压控制阀的动作所需的溢流流量的制动液从液压泵向液压控制阀循环，并且向液压控制阀施加控制电流，由此使液压控制阀产生根据要求性动力设定的控制液压的控制液压产生装置的车辆用制动装置使用。

牵引控制是下述控制，即当驱动轮FL、FR的打滑量超过规定值且增加时，从控制液压产生装置向驱动轮FL、FR的轮缸WC1、WC2供给液压，根据打滑量由液压控制阀31、41控制该液压，当打滑量超过规定值且不增加时，停止压力产生装置，对驱动轮FL、FR的轮缸WC1、WC2封止根据打滑量由液压控制阀31、41控制的液压，当打滑量在规定值以下时，将驱动轮FL、FR的轮缸WC1、WC2与调压储存器34、44连接，由此，使制动单元向车轮赋予对应于打滑量的液压制动力。

制动辅助控制是下述控制，即在紧急地施加制动的情况下、产生强的制动力的情况下等，从压力产生装置向驱动轮FL、FR的轮缸WC1、WC2供给液压，通过液压控制阀31、41将该液压控制为比由主缸23供给的液压大的液压，由此，使制动单元向车轮赋予大的液压制动力。

坡道起步控制是下述控制，即在坡道上起步时，从压力产生装置向驱动轮FL、FR的轮缸WC1、WC2供给液压，通过液压控制阀31、41将该液压控制为停止保持液压，由此，使制动单元向车轮赋予将车辆停止保持于坡道的液压制动力。

主动巡航控制是下述控制，即为了使车间距离保持为规定值以上，从压力产生装置向驱动轮FL、FR的轮缸WC1、WC2供给液压，通过液压控制阀31、41控制该液压，若车间距离在规定值以下，则使制动单元自动地向车轮赋予液压制动力。

在上述实施方式中，液压制动装置B的制动管路系统在FF车中是前后管路，但是在FR车中也可以是前后管路。另外，使用了负压式助力器22作为增力装置，但是也可以使用将由泵产生的液压在蓄压器中蓄压，利用该液压来增力的增力装置。在上述实施方式中，将流量－转速变换系数k决定为相对于泵负荷变动的值，但不一定被限定于此，若在设计泵时，流量－转速变换系数k被设计成相对于泵负荷为固定值，则也可以采用与泵负荷无关的固定值。

Claims (5)

1.一种车辆用制动装置，其特征在于，具备：

主缸，其产生对应于制动操作的主缸液压；

车轮制动装置，其通过从所述主缸向各车轮的轮缸供给制动液来向所述车轮赋予制动力；

液压控制阀，其连接于所述主缸与所述轮缸之间；

液压泵，该液压泵的喷出口连通于所述液压控制阀和所述轮缸之间，吸入口连通于所述主缸和所述液压控制阀之间；

电动马达，其驱动所述液压泵；

控制液压设定单元，其设定与所述主缸液压相加的控制液压，使得所述轮缸中产生的轮缸液压高于所述主缸液压；

控制液压产生装置，其使所述电动马达以目标转速进行旋转来使溢流流量的制动液从所述液压泵向所述液压控制阀循环，并且向所述液压控制阀施加控制电流，由此使所述液压控制阀产生所述控制液压，所述溢流流量是使所述液压控制阀正常动作的流量；以及

目标转速设定单元，其基于所述控制液压的变化来计算供给至所述轮缸的制动液量，基于所述制动液量和所述溢流流量来计算所述液压泵的泵所需喷出流量，并基于该泵所需喷出流量来设定所述电动马达的目标转速。

2.根据权利要求1所述的车辆用制动装置，其特征在于，

该车辆用制动装置具备：

再生制动装置(12、16、17)，其使所述车轮产生再生制动力；

要求制动力计算单元，其计算对应于所述制动操作量的要求制动力；

基础液压制动力计算单元，其计算通过所述主缸液压而产生的基础液压制动力；以及

要求再生制动力计算单元，其从所述要求制动力减去所述基础液压制动力来计算要求再生制动力，

所述控制液压设定单元基于所述要求再生制动力与所述再生制动装置当前能够产生的当前再生制动力之间的差来设定所述控制液压。

3.根据权利要求1或2所述的车辆用制动装置，其特征在于，

所述目标转速设定单元将所述目标转速设定为与所述泵所需喷出流量相当的所需电机转速和所述电动马达不失速的所需最低转速中的较大一方。

4.根据权利要求3所述的车辆用制动装置，其特征在于，

所述目标转速设定单元基于所述液压泵所承载的负荷来设定所述所需最低转速。

5.根据权利要求3所述的车辆用制动装置，其特征在于，

该车辆用制动装置具备控制单元，当所述目标转速设定单元将所述所需最低转速设定为所述目标转速时，该控制单元基于液压控制阀通过流量和按该液压控制阀通过流量而不同的所述施加电流与所述控制液压之间的相关关系，来计算得到作为目标的所述控制液压的电流值，并控制向所述液压控制阀施加的电流，其中，所述液压控制阀通过流量是从根据所述所需最低转速算出的泵喷出量减去供给至所述轮缸的制动液量而得到的。