CN104203665A

CN104203665A - 制动装置

Info

Publication number: CN104203665A
Application number: CN201380015100.5A
Authority: CN
Inventors: 山本真辅; 薮崎直树; 児玉博之
Original assignee: Advics Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Advics Co Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 2012-03-21
Filing date: 2013-03-15
Publication date: 2014-12-10
Anticipated expiration: 2033-03-15
Also published as: JP5960461B2; EP2828132A1; US20150115697A1; WO2013140221A1; EP2828132B1; CN104203665B; JP2013193606A

Abstract

制动装置，包括施加电动制动力的电动制动机构、施加液压制动力的液压制动机构、电动制动ECU（40）、主缸（48）和存贮器（92），所述电动制动ECU（40）根据由驾驶员操作的制动踏板（86）的操作量引导所述电动制动机构，以产生电动制动力，所述主缸（48）的容积根据所述制动踏板（86）的操作量而变化，且所述主缸能够通过所述容积的减少将工作流体（90）送入所述液压制动机构（46），所述存贮器（92）存贮所述工作流体（90）。所述主缸（48）具有用于使所述主缸（48）内的工作流体（90）排放进所述存贮器（92）的排放端口（94）。

Description

制动装置

技术领域

本发明涉及制动装置，更具体地，涉及用于控制车辆的制动装置的技术，所述车辆主要使用电动制动器。

背景技术

作为用于车辆的相关制动装置，已知地，液压制动装置响应制动踏板的下压，通过将主缸中生成的液压压力提供给每个车轮的制动装置的轮缸、从而将摩擦构件抵靠着制动盘按压来产生液压制动力。并且，近年来，随着电动汽车和混合动力汽车的实用化，使用在通过再生地驱动电机以运行（即，运行电机）而产生动力时所产生的再生制动力来使车辆减速或停止，这样的再生制动装置已经投入实际应用。此外，通过电机驱动齿轮系使移动构件移动，以实现将摩擦构件抵靠着制动盘按压，从而产生制动力的电动制动装置也已经投入实际应用。

以这种方式，有多种类型的将制动力施加到车辆车轮的制动装置。通过使用不同类型的制动装置的组合，提升了制动性能，并令制动装置变得更小，等等。例如，公开号为2004-351965（JP 2004-351965 A）的日本专利申请中描述的制动装置便结合了液压制动装置和电动制动装置。此外，通过将所产生的制动力分成液压制动力和电动制动力，液压制动装置能够做得更小。并且，能够省略液压制动装置通常所需的升压器。类似地，公开号为2010-241389 （JP 2010-241389 A）和2009-115313（JP 2009-115313 A）的日本专利申请等描述了结合液压制动装置和电动制动装置、以试图提高性能并减小尺寸的制动装置。

目前主流的液压制动装置擅长于产生制动力，只要液压压力能够被供应到轮缸。另一方面，工作流体需要从用作液压压力源的蓄能器或主缸递送至每个车轮的轮缸，因此需要长的液压管路和用于控制所述液压压力的液压执行器。然而，长的液压管路会干扰车辆的其它部件，从而降低了设计方面的自由度。长液压管路也使车辆的装配工作更为复杂。进一步地，需要针对长液压管路和具有复杂结构的液压执行器的泄漏制定对策，而这会占用更多的空间，并进一步降低自由度。

因此，需求这样的电动制动机构：其节省空间，较容易做得更小更轻，且能够仅利用一根电缆连接、无需液压管路或作为主制动装置的液压执行器便能进行精确的制动控制。然而，即使是电动制动机构也需要针对例如断开、电力不足等问题制定对策。即，当电动制动机构正常运行时，有必要提供一种备用制动装置，其易于做得较小，并具有简单的结构，其中电动制动机构在其正常运行时发挥功能，而在电动制动机构等出现问题时确保稳定地提供所需的最小制动力。

发明内容

鉴于前述情况，本发明提供了一种具有简单结构的复合制动装置，其中，当电动制动机构正常操作时，液压制动机构基本上不起作用，而如果电动制动机构等出现问题，能够确保生成用于安全停车的液压制动机构的制动力。

因此，本发明的一方面涉及一种制动装置，其包括：电动制动机构，其利用发动机运转所产生的驱动力，将摩擦构件抵靠着与车轮一起旋转的旋转体按压，从而对所述旋转体施加电动制动力；液压制动机构，其利用通过供给工作流体所产生的驱动力，将摩擦构件抵靠着所述旋转体按压，从而对所述旋转体施加液压制动力；控制部分，其用于根据由驾驶员操作的制动踏板的操作量，引导所述电动制动机构产生电动制动力；存贮器，其用于存贮所述工作流体；以及主缸，其具有用于使主缸内的工作流体排放进存贮器的排放端口，所述主缸的容积根据所述制动踏板的操作量而变化，所述主缸用于根据所述容积的减少将工作流体送入所述液压制动机构。

根据上述方面，在电动制动机构正常运转时压下制动踏板，会根据压下的量而生成电动制动力。并且，由于设置有使主缸内的工作流体排放进存贮器的排放端口，这样，即使压下了制动踏板，工作液体也将不会被送入轮缸，因此将不会生成液压制动力。另一方面，当电动制动机构出现问题时，通过简单地关闭所述排放端口以防工作流体排放进存贮器，便能够仅利用制动踏板的压下操作将工作流体送入轮缸，从而生成液压制动力。

并且，所述排放端口可配置为使主缸内的工作流体排放进存贮器中，直到所述制动踏板被压下一预定量。进一步地，所述主缸可被配置为当制动踏板被压下所述预定量时，使主缸中的工作流体不能被排放进存贮器中，从而使得主缸内的液压压力升高并生成液压制动力。即，当制动踏板的下压量超出一预定量时，工作流体被送入液压制动机构内，以便生成液压制动力。于是，在电动制动机构出现问题、不能生成电动制动力的情形中，当制动踏板被压下到超出排放端口的位置时，液压制动机构用作备用制动装置。可为每个车轮设置液压制动机构，也可以仅为制动分配大的前轮设置液压制动机构。在这种情形中，从主缸到液压制动机构的液压管路的长度得以缩短，因此更容易确保管线排布的空间，针对泄漏的对策也变得更容易。并且，在组装车辆时，排布管线的工作也更加容易。

上述制动装置也可以包括调节机构，该调节机构设在位于所述排放端口与所述存贮器之间的工作流体的流动路径中，且所述调节机构用于对从所述主缸排放进所述存贮器的工作流体的排放进行调节。在这种情形中，能够调节开始生成制动力的时间，以及所生成的液压制动力的量。例如，可以实现带有液压制动力的制动力辅助，因此，即使在电动制动机构正常运行时，也易于增大制动力控制的范围。

此处，所述调节机构可包括开闭阀。并且，所述开闭阀可以是在断电时闭合、在通电时打开的常闭阀。当所述调节机构是这种方式的常闭的开闭阀时，所述调节机构在断电时闭合、在通电时打开，因此，即使由于电动制动机构的问题而不能生成足够的电动制动力，液压制动机构也将通过开关阀的闭合而发生作用，并将能够生成液压制动力，从而可靠地确保制动力。

所述控制部分可用于在所述电动制动力小于与所述制动踏板的操作相对应的制动力时、通过控制所述调节机构来控制所述液压制动力的产生量。通过控制调节机构，能够精确地调节生成液压制动力的时刻、以及所生成的液压制动力的量。于是，如果不能生成电动制动力，或者能够生成电动制动力但不能生成所需量的电动制动力，例如，则可容易地加上液压制动力，以补偿电动制动力的缺乏，从而改进制动性能。

上述制动装置也可包括再生制动机构，该再生制动机构用于通过再生地驱动能够供给驱动力来驱动车轮的发动机而产生再生制动力。所述控制部分可用于在通过结合所述电动制动力和所述再生制动力而获得的制动力小于与所述制动踏板的操作相对应的制动力时、通过控制所述调节机构来控制所述液压制动力的产生量。如果电动制动机构没有出现问题，则通过结合所述电动制动力和所述再生制动力，可促进运行电机的再生驱动，从而提高能效。再生制动力的量倾向于根据电池的充电状态（state-of-charge, SOC）而改变，但是，当电动制动机构没有出现问题时，可通过调节电动制动力来弥补所述再生制动力的量。并且，如果通过结合所述电动制动力和所述再生制动力得到的制动力小于与制动踏板的操作相对应的制动力，则将能够通过调节液压制动力开始的时刻以及要生成的液压制动力来弥补这一不足。于是，能够改善制动性能，同时提高能效。

因此，本发明能够提供一种具有简单结构的复合制动装置，其中，当电动制动机构正常操作时，液压制动机构基本上不起作用，而如果电动制动机构等出现问题，能够确保生成用于安全停车的液压制动机构的制动力。

附图说明

以下将结合附图描述本发明示例性实施例的特征、优点和技术及工业意义，其中相似的附图标记指代相似的要素，其中：

图1为展示根据本发明一个示例性实施例的、设置有制动装置的混合动力汽车的示意图；

图2为展示根据该示例性实施例的排气口形成所在的位置，以及主缸和制动装置的内部结构；

图3A和3B是展示根据该示例性实施例的、通过打开和关闭制动装置的排气口的制动力生成状态的图示；

图4A和4B是展示根据该示例性实施例的制动装置的控制例的流程图；

图5A、5B、5C、5D和5E是展示根据该示例性实施例的、根据制动装置的控制例的制动力生成例的图示。

具体实施方式

以下将结合附图详细描述本发明的示例性实施例。图1是设置有根据本发明一个示例性实施例的复合制动装置的混合动力汽车的结构图示。在以下说明书中，将描述一个例子，其中，主要用电动制动力作为常规制动力，而在适当时使用再生制动力。并且，在本说明书中，在不能获得足够的电动制动力和再生制动力时，使用液压制动力作为后备制动力来确保制动力。并且，在图1的配置例中，制动力分布大的左右前轮侧上的制动装置是复合制动装置，其设置有电动制动机构和液压制动机构，而左右后轮侧上的制动装置是简单的配置制动装置，仅设置了电动制动机构。当然，前后轮上都可以使用复合制动装置，但是，提供液压制动机构的主要目的是为了在上述的电动制动机构等出现问题时用作备用，因此，仅为例如左右前轮提供复合制动装置便足够了。为前轮提供液压制动机构的益处在于其使得液压管路的长度得以缩短。

图1所示的混合动力汽车100包括发动机10、连接至作为发动机10的输出轴的机轴的三轴式动力分配装置12、能够生成动力并被连接至动力分配装置12的发电机14、通过变速器16连接至动力分配装置12的运行电机18、以及控制混合动力汽车100的整个驱动系统的混合动力电子控制单元（以下称“混合动力ECU20”；所有电子控制单元以下将称为“ECU”）。混合动力汽车100的右前轮24FR和左前轮24FL通过传动轴连接至变速器16（以下除非特别指定，否则，右前轮24FR和左前轮24FL将简称为“前轮”）。在本示例性实施例中，右后轮26RR和左后轮26RL将简称为“后轮”。

发动机10是使用如汽油或轻油这样的烃类燃料操作的内燃机，其受发动机ECU28的控制。发动机ECU28能够与混合动力ECU20通信，并基于来自混合动力ECU的控制信号以及来自用于检测发动机10操作状态的各传感器的信号，执行对发动机10的各种控制，例如燃料喷射控制、点火控制和进气控制。并且，发动机ECU28向混合动力ECU20提供涉及发动机10的操作状态的必要信息。

动力分配装置12用于将输出通过变速器16从运行电机18传输至左右前轮24LL和24RL，用于将输出从发动机10分配到发电机14和变速器16，并增大或减小运行电机18和发动机10的旋转速度。发电机14和运行电机18通过包括逆变器的动力转换装置30各自连接至电池32。电机ECU34连接至动力转换装置30。电机ECU34也能够与混合动力ECU20通信，并基于来自混合动力ECU20等的控制信号，通过动力转换装置30控制发电机14和运行电机18。混合动力ECU20、发动机ECU28和电机ECU34各自都被配置为包括CPU的微处理器。除了CPU，混合动力ECU20、发动机ECU28和电机ECU34中的每一个都配有存储了各种程序的ROM、暂态性地存储有数据的RAM、以及输入端口和通信端口等。

基于混合动力ECU20和电机ECU34的控制，通过从电池32经动力转换装置30向运行电机18供给电能，左右前轮24LL和24RL能够被运行电机18的输出所驱动。并且，在发动机效率良好的操作区域，混合动力汽车100由发动机10驱动。在此时刻，通过将发动机10的一部分输出经动力分配装置12传输至发电机14，使用发电机14生成的电能，能够驱动运行电机18，并能够通过动力转换装置30对电池32充电。

并且，当对混合动力汽车100进行制动时，利用从前轮24LL和24RL传输的动力来操作运行电机18，并基于混合动力ECU20和电机ECU34的控制，使所述运行电机18作为发电机进行操作。即，运行电机18、动力转换装置30、混合动力ECU20和电机ECU34等用作可再生制动机构，该可再生制动机构通过使混合动力汽车100的动能再生为电能，对混合动力汽车100进行制动。

在这一示例性实施例中，除了再生制动机构，为每个轮子还设置了由电动制动ECU40控制其电动制动力的电动制动机构38，因此每个轮子的电动制动力时可以调节的。以下将详细描述电动制动机构38的结构细节，但是，是通过利用由电机运转所生成的驱动力，将摩擦构件抵靠着旋转体按压，来将电动制动力施加到与车轮一起旋转的旋转体上的。例如，当电动制动机构38应用在盘式制动装置上时，电机容纳在该盘式制动装置的夹制器中。电动制动力是由随着电机的驱动而推进和缩回的螺母件生成的，所述电机将用作为摩擦构件的制动衬块压靠在用作为旋转体的制动盘上。通过用电动制动ECU40控制每个车轮的电机的旋转量和旋转方向灯，生成了驾驶员需要的制动力，并且，每个车轮的电动制动力受到了控制，例如，防抱死制动（ABS）功能或类似等也得以实现。

制动器ECU36和电动制动ECU40各个配置为包括CPU的微处理器。除了CPU，制动器ECU36和电动制动ECU40各个包括存储了各种程序的ROM、暂态性地存储数据的RAM、以及输入端口和通信端口等。制动器ECU36、电动制动ECU40和混合动力ECU20能够彼此通信。制动器ECU36接收用于检测驾驶员对制动踏板的抑制状态的冲程传感器42的信号，根据对应于这一输入信号的所需制动力确定电动制动力和再生制动力的分布比率，并向电动制动ECU40和混合动力ECU20做出制动力需求。以这种方式，通过执行与混合动力ECU20和电动制动ECU40相协调的配合控制，制动器ECU36能够有效地对混合动力汽车100进行制动。

在这一示例性实施例中，电动制动ECU40也从电子驻车制动器（EPB ）开关44接收停车信号。在接收停车信号后，电动制动ECU40引导本来作为常规制动器的电动制动机构用作为电动驻车制动器。驻车制动器功能可以在每个车轮的电动制动机构38中提供，或可以仅提供在前轮或仅提供在后轮中。

所生成的电动制动力和再生制动力的量受到电子控制的调节，因此有必要针对例如连接断开等问题制定对策。因此，在该示例性实施例中，在右前轮24FR和左前轮24FL中设置了液压制动机构46，在主要用作常规制动器的电动制动机构出现问题等场合中，所述液压制动机构46主要用作为备用制动机构。然而，在这一示例性实施例中，如上所述，液压制动机构46用于在电动制动机构38出现问题时作为备用，因此，其无需进行精确的制动控制。即，采用了简单的配置，其中，主缸48直接连接至右前轮24FR和左前轮24FL的液压制动机构，响应于制动踏板的抑制操作，操作流体被送至液压制动机构46。在这一例子中，很容易地使主缸48到电动制动机构38的轮缸的液压路径缩短了。于是，确保为管线留出空间，以及排布管线的工作都变得更容易了。也更容易避免与其它部件的干扰，使设计具有更大的自由度。并且，由于管线缩短，泄漏的可能性降低了，因此针对泄漏制定对策也变得更容易了。

虽然图中未示出，应当理解，从设置在每个车轮附近的轮速传感器或类似元件向制动器ECU36提供涉及车轮的旋转状态的信号。制动器ECU36于是检测是否根据被送至电动制动器ECU40的制动控制在每个车轮中适当地生成了制动力，该制动力是否能够在控制中反应检测结果。

在以下说明书中，电动制动机构38的问题包括以下中一个或组合：电动制动机构38中的齿轮或电机的问题，电动制动ECU40到电机的导线变为断开连接的断开连接问题，以及电动制动ECU40本身的问题等。

图2是根据示例性实施例的主缸、液压制动机构和电动制动器的内部结构的示意图。如上所述，在本示例性实施例中，前轮24的制动装置是复合制动装置，其包括电动制动机构38和液压制动机构46，而后轮26的制动装置是简单配置的制动装置，仅包括电动制动机构38。前轮24和后轮26的制动装置的结构在左右两边是相同的，因此在图2中，都将仅展示一侧上的用于前轮24的复合制动装置50和用于后轮26的简单配置制动装置52。

首先，将描述仅具有电动制动机构38的简单配置制动装置52的结构。夹制器54连接至车身固定支架上（未图示），以将夹制器本身连接至车身。夹制器54包括作为摩擦构件的制动衬块58，该制动衬块58通过被压靠在制动盘56上而产生制动力，还包括推动制动衬块58的气缸部分60。作为与车轮一起旋转的旋转体的制动盘56介于一对制动衬块58之间，如图2所示。制动盘56的侧表面56a和56b形成摩擦滑动表面，所述一对制动衬块58彼此相对地夹着制动盘56。制动衬块58每一个是通过摩擦构件62和制动衬块背板64形成的，所述摩擦构件62直接连接制动盘56的侧表面56a和56b，制动衬块背板支撑着该摩擦构件62的背侧，即，未接触制动盘56的那一侧。

夹制器54通过车身固定支架连接至车身，以便能够置于图2中箭头M和N所示的方向上。夹制器54的气缸部分60开设有封闭式孔66，在该孔66中可滑动地插有活塞。在孔66的底部可旋转地设置有轴螺旋构件72，所述轴螺旋构件72连接至齿轮系70的输出轴，该输出轴输出驱动力以使活塞68推进和缩回。所述齿轮系70由多个齿轮形成。根据来自电动制动ECU40的指令，齿轮系70使来自被可旋转地驱动的电机74的旋转速度减小至一预定值，并使轴螺旋构件72以预定旋转速度在预定方向上旋转。用于使活塞68推进和缩回的螺母构件76与轴螺旋构件72是啮合的。螺母构件76通过轴螺旋构件72的旋转而在箭头M和N方向上推进和缩回。因此，当螺母构件76在箭头M的方向上移动时，活塞朝制动衬块背板64a移动，并将摩擦构件62a压靠在制动盘56的侧表面56a上。当摩擦构件62a压靠在制动盘56上时，活塞68停止滑动。于是，当在活塞68已停止滑动后轴螺旋构件72旋转并试图在箭头M方向上移动螺母构件76时，覆盖了气缸部分60的气缸壳60a接收箭头N方向上的反作用力。这样，气缸壳60a随着轴螺旋构件72带的旋转而被置于箭头N的方向上。

爪部分78形成在气缸壳60a上未形成气缸的那一侧，继气缸壳60a在箭头N方向上产生位移后，所述爪部分78通过制动衬块背板64b将摩擦构件62b压靠在制动盘56的侧表面56b上。于是，制动盘56处于被压靠在一对摩擦构件62a和62b上的状态中，同时被夹在一对摩擦构件62a与62b之间，于是，能够生成有效地使制动盘56制动的电动制动力。

当释放电动制动力时，电机74在反向方向上被驱动，电机74使轴螺旋构件72在与制动时的旋转方向相反的方向上旋转，从而螺母构件76在箭头N方向上退后。于是，活塞68不再受螺母构件76的限制，因此来自制动盘56上的制动衬块58的推力得以释放。当制动盘56在该状态中旋转时，制动衬块58被这一旋转击退，从而允许制动盘56自由旋转。在活塞68与气缸壳60a之间设置有例如由弹性构件形成的密封构件。当活塞68在箭头M的方向上移动时，这一密封构件发生弹性形变。当活塞68不再受到螺母构件76的限制时，通过密封构件的回复力，活塞接收一个方向上的力，该力将其在箭头N的方向上拉回，这样，制动衬块58很容易地从制动盘56上分离。

当释放制动力时所述分离（即，解除接合）操作如下流畅地进行：设置弹性体，该弹性体产生推力，以使得制动衬块58在被爪部分78推动的制动衬块58上沿箭头M方向分离（即，解除接合）。

当释放制动力时，如果摩擦构件62与制动盘56之间的空间过大，则可停止使外来物质或液体、例如水进入其中。并且，如果该空间过大，则当下一次生成制动力时将会有延迟，而这是不希望产生的。相反，如果没有空间，则摩擦构件62将会被制动盘56拖拽，这会引起运转阻力，导致燃油效率（即，能效）的劣化。因此，当释放制动力时，摩擦构件62与制动盘56之间的空间优选地设定为一最小值，以该最小值，在摩擦构件62与制动盘56之间将不会发生拖拽。在本示例性实施例中，活塞68的缩回位置能够由电机74精确控制（即，通过旋转轴螺旋构件72），这样，可容易地防止摩擦构件62被拖拽。并且，摩擦构件62随着使用而磨损和变薄，但是，由于摩擦构件62从按压状态的缩回距离能够由电机74（即，轴螺旋构件72）的缩回量控制，因此，当摩擦构件62磨损时仍能易于做出调节。

接下来，将描述具有电动制动机构38和液压制动机构46的复合制动器50的结构。电动或者自动机构38的结构与简单配置的制动装置52的结构是相同的，因此，将使用相同的附图标记，并且将省略对其的描述。用于将对液压制动机构46进行操作的工作流体引入气缸部分60的进入端口80形成在复合制动机构50的气缸壳60a上。从主缸48的排放端口82延伸的液压管路84连接至进入端口80。当工作流体从主缸48流入气缸部分60时，孔66内的压力增大了，使活塞68在箭头M方向上移动。由活塞68的运动引起的制动衬块58、气缸壳60a以及爪部分78等的行为类似于上述电动制动机构的行为，因此，能够生成制动力、即液压制动力。

主缸48具有气缸内腔48a。从制动踏板86开始延伸的推杆连接所在的主活塞88可滑动地设置在该气缸内腔48a中。当接收到弹簧48b的弹力并且制动踏板86未被压下时，主活塞88推动推杆，以使制动踏板86返回至其初始位置（即，制动踏板86初始所在的一侧）。当制动踏板86被驾驶员压下时，推杆进入主活塞48中，主活塞被推起。于是，在气缸内腔48a中能够生成主缸压力。工作流体90（制动液）存储所在的存贮器92连接至主缸48，以使得气缸内腔48a总是填充了工作流体90。

制动踏板86设置有冲程传感器42。当驾驶员压下制动踏板86时，该冲程传感器42检测按压状态，向制动器ECU36输出表示所述按压状态的信号。制动器ECU36基于冲程传感器42的信号计算驾驶员所需的制动力（即，驾驶员需要的制动力），并协作性地控制电动制动ECU40和混合动力ECU20，以生成适当的制动力。

在本示例性实施例中，电动制动机构38也能够用作电动驻车制动器。如图2所示，利用电动制动机构38，轴螺旋构件72与螺母构件76啮合，而齿轮系70设置在轴螺旋构件72与电机74之间，这样，即使停止向电机74供电，轴螺旋构件72也不太可能在释放制动力的方向上旋转。因此，能够保持活塞68被螺母构件76按压的状态，这样，能够保持驻车制动器的制动力。然而，在本示例性实施例中，设置了驻车螺线管44a，当操作EPB开关44、使停车起作用时，所述驻车螺线管44a驱使一个楔子进入例如复合制动装置50的电机74的输出齿轮，以在停车时可靠地保持制动力。使驻车螺线管44a驱使楔子，抑制了齿轮等的松动或松弛，从而确保驻车制动力得以保持。

使主缸48中的工作流体90排入存贮器的排放端口94在本示例性实施例中形成在主缸48中。排放端口94形成在主缸48中与主活塞88的推进侧相反的一侧的端部位置上。从存贮器92延伸开来的排放导管96连接至排放端口94，在排放导管96的路径上设置有阀98，该阀98用作调节机构，用于调节从主缸48排入存贮器92的工作流体90的排放。所述阀98例如是常闭的开闭阀，在未加电时是关闭的，在通电时是打开的。阀98的开/关控制是由例如电动制动ECU40进行的。当阀98打开时，即使制动踏板86被压下且主活塞88在箭头M的方向上移动，工作流体90将排入存贮器92中，因此气缸内腔48a中的压力将不会升高，从而该压力不会被送入制动装置50。即，制动装置50的液压制动机构将不会生成液压制动力。另一方面，当阀98关闭时，如果制动踏板86被压下且主活塞88在箭头M的方向上移动，工作流体90将不会排入存贮器92中，因此气缸内腔48a中的压力将升高，从而该压力被送入制动装置50。即，制动装置50的液压制动机构将生成液压制动力。

以下将描述以这种方式构建的制动装置的基本操作。如上所述，根据本示例性实施例的制动装置主要使用电动制动机构38生成制动力。在例如由于电动制动机构38出现问题致使不能生成足够的电动制动力的情形，液压制动机构46作为备用机构进行操作，通过液压制动力确保了制动力。因此，当电动制动机构38正常操作时，阀98是打开的，工作流体从排放端口94排出，送入存贮器92。于是，即使驾驶员压下制动踏板86，基本也不会生成该按压操作导致的液压制动力。即，基于冲程传感器42的检测值的所需制动力是由制动力、而非液压制动力提供的。图3A是展示当电动制动机构38常规操作时、制动踏板86的冲程与所生成的制动力之间的关系。在本示例性实施例中，排放端口94形成在从主缸48的冲程端稍微朝向冲程开始端侧的位置上。因此，主活塞88响应制动踏板86而做出冲程，但直到排放端口94被主活塞88关闭，才生成液压制动力。即，如图3A所示，仅生成电动制动力。液压制动力开始在对应于形成排放端口94的位置的点A之外生成。以这种方式，电动制动力能够作为主制动力使用。制动力的初始增大的延迟是与制动踏板86的松弛相对应的延迟。

如图3A所示，当例如进行ABS控制时，可通过在点A经过的点处生成液压制动力来生成踏板反作用力。在本示例性实施例中，通过使用电动制动机构38进行制动力增大/减小控制，基本实现ABS控制。在这种情形中，如果仅使用电动制动力进行ABS控制，则当正常液压制动力被用作常规制动力时，不能生成作为用于使驾驶员识别出正在进行ABS控制的方式的踏板反作用力。另一方面，如图3A所示，当制动踏板86的按压量大时、倾向于执行ABS控制时，通过生成液压制动力，在制动力的增大和减小后，工作流体90的脉动不能通过液压管路84和主缸48传输至制动踏板86。在图2中，排放端口94形成在靠近冲程末端的位置处，这样，即使在电动制动机构38正常操作时执行了ABS控制，所生成的液压制动力也将非常小，而该液压制动力的生成可通过调节电动制动力、即使其增大或减小来抵消，因此可顺利地执行ABS控制。

另一方面，如果电动制动机构38存在问题，例如导致不能生成电动制动力的断开连接，则电动制动ECU40停止向阀98供电。于是，主缸48中的工作流体90不能通过排放导管96排放进存贮器92。这样，如图3B所示，从制动踏板86的压下的初始阶段中不能生成液压制动力。

以这种方式，利用形成了排放端口94的简单结构，当电动制动机构38正常操作时，主要使用电动制动力，而当电动制动机构38出现问题时，液压制动力可用作备用制动力。可通过，例如由电动制动ECU40判断是否存在断开，或通过传感器做出的异常判断，或通过通电时间等方面的异常，来检测电动制动机构38的问题。

在图2中，排放端口94展示为形成在与冲程末端稍微分开的位置处，但这一位置可以适当地改变。例如，当能够迅速地进行电动制动机构38的异常检测时，排放端口94的位置可以是位于冲程末端的一位置（即，冲程末端位置）。在这种情形中，所述结构可以是这样的：当电动制动机构38正常操作时，根本不使用任何液压制动力。相反，通过使排放端口94的位置在箭头N的方向上偏移图2所示的程度，即使当电动制动机构38正常操作时，也能使用液压制动力作为辅助制动力。例如，当制动器被突然压下时，液压制动力生成得更早，于是能够通过电动制动力和液压制动力生成制动力。并且，即使在电动制动机构38出现问题、阀98的关闭因为一些原因而延迟时，仍能从排放端口94被主活塞88闭合的点处生成液压制动力。

如果阀98由于电动制动机构38的问题而关闭，则优选的是迅速地向驾驶员对电动制动机构38的该问题作出警告。例如，通过输出声光形式的警告，优选地促使驾驶员确定问题。

以下将结合图4A和4B的流程图，描述当上述机构的制动装置安装在图1中的混合动力汽车100中时的控制的例子。首先，当混合动力汽车100的点火开关是打开的时，制动器ECU36以预定周期进行系统检查（S100）。在这种情形中，制动器ECU36通过电动制动ECU40和混合动力ECU20检查系统的操作。继续，当通过压下制动踏板86而产生来自驾驶员的制动请求（即，S102中的“是”）且电动制动机构38能够正常操作时（即，步骤S104中的“是”）时，制动器ECU36打开阀98（S106）。当阀98是常闭的开闭阀时，电动制动ECU40通过在电动制动机构38正常操作时使其阀98持续通电而打开阀98，从而保持这一状态。

并且，当通过与混合动力ECU20通信而生成再生制动力时（即，S108中的“是”），制动器ECU36进行电动制动力和再生制动力控制（S100），以通过电动制动ECU40和混合动力ECU20的协助控制，生成所需的制动力。图5A是展示当电动制动机构38正常操作时，通过电动制动力和再生制动力，进行协作控制直到图2中的点A处的方式。并且，图5A展示了从制动踏板86的按压推进所至的点、同时也是主活塞88穿过排放端口94所在的点开始，除了电动制动力和再生制动力之外、液压制动力的生成方式。在这种情形中，能够从电动制动力的生成中减少所生成的再生制动力的量，这样，能减少用于驱动电动制动机构38的电能消耗。通过在冲程末端形成排放端口94，可以不生成额外的液压制动力。

如果由于例如电池32未被充满而导致在步骤S108中不能生成再生制动力（即，步骤S108中的“否”），制动器ECU36执行电动制动力控制，所述电动制动力控制通过电动制动ECU40仅生成电动制动力（S112）。如图5B所示，在这种情形中，从制动踏板86的按压推进所至的点、同时也是主活塞88穿过排放端口94所在的点开始，除了电动制动力和再生制动力之外，还生成液压制动力，但是，通过在冲程末端形成排放端口94，可以不生成额外的液压制动力。

如果在步骤S104中电动制动机构38出现问题（即，S104中的“否”），且能够生成再生制动力（即，S114中的“是”），则制动器ECU36将所需的制动力与能够生成的再生制动力进行比较。如果仅由再生制动力便能够提供足够的制动力（即，包括这种情形：即便全部所需制动力不是由再生制动力提供的，也能够进行足够安全的制动），且如果液压制动力辅助是不必要的（即，S116中的“否”），则制动器ECU36使阀98打开（S118）。即，电动制动ECU40继续使阀98通电，使其保持打开。接着，制动器ECU36控制混合动力ECU20，以执行再生制动力控制，从而生成所需的制动力（S120）。如图5C所示，在这种情形中，从制动踏板86的按压推进所至的点、同时也是主活塞88穿过排放端口94所在的点开始，除了电动制动力和再生制动力之外，还生成液压制动力，但是，通过在冲程末端形成排放端口94，可以不生成额外的液压制动力。

如果在步骤S116中能够生成的再生制动力小于所需的制动力，即，如果额外液压制动力对于提供所需的制动力而言是必需的（即，S116中的“是”），则电动制动ECU40停止对阀98供电，从而使阀98闭合（S122）。于是，工作流体90被抑制从排放端口94流入存贮器92。即，能够从制动踏板86的压下的初始阶段中生成液压制动力。制动器ECU36控制混合动力ECU20以执行再生制动力控制，并根据制动踏板86的按压量执行液压制动力的备用控制（S124）。图5D展示了这一情形中生成制动力的方式。以这种方式，即使当电动制动机构38出现问题时突然操作制动踏板86，仍将生成最大可能的制动力，因此确保了制动力和响应性。

如果在步骤S114中除了电动制动力之外不能生成再生制动力（即，S114中的“否”），则电动制动ECU40停止向阀98供电，从而关闭阀98（S126）。于是，工作流体90被抑制从排放端口94流入存贮器92。即，能够从制动踏板86的压下的初始阶段中生成液压制动力。于是，执行了根据制动踏板86的按压量对液压制动力进行的备用控制（S128）。图5E展示了这一情形中生成制动力的方式。以这种方式，当电动制动机构38出现问题时，即使无法生成再生制动力，仍将生成最大可能的制动力，因此确保了制动力和响应性。

如果在步骤S102中没有制动请求（即，S102中的“否”），则该处理返回至步骤S100，并在下一循环中执行该处理。

在上述例子中，阀98是实现简单的开/闭操作的电磁阀，然而阀98也可以是能精确地控制所述开/闭的量的线性阀。在线性阀的情形中，当阀完全打开和完全闭合时，可以控制从排放端口94到存贮器92的工作流体90的排放时刻，类似于阀98。并且，可通过控制开/闭的量，在生成液压制动力时控制液压制动力的量。例如，利用上述的阀98，当电动制动机构38正常操作时执行ABS控制时，不能得到踏板反作用力，除非主活塞88关闭了排放端口94。另一方面，利用线性阀，工作流体90的脉动能够容易地传送至制动踏板86侧，通过控制从排放端口94排入存贮器92的工作流体90的排放量，使驾驶员能够感觉到踏板反作用力的变化。

并且，在上述示例性实施例中，电动制动机构38是正常操作的，阀98是打开的，这样，不管是否能够生成再生制动力，直到主活塞88关闭了排放端口94，才生成液压制动力。在另一示例性实施例中，当电动制动机构38是正常操作的时，阀98可以从开始时便是关闭的，以在一开始便生成液压制动力，而不管是否能够生成再生制动力。在这一情形中，所生成的电动制动力的量能够减少，减少量为所生成的液压制动力的量，因此能够减少用于操作电动制动机构38的电能消耗。

并且，在上述示例性实施例中，设置有阀98，该阀98控制排放端口94的排放，但也可以省略这一阀98。即，通过将主缸48中的工作流体90排放至存贮器92，直到制动踏板86被压下以一预定量（例如，直到点A），开始生成液压制动力的时刻从开始生成电动制动力的时刻相比延迟了。在这一情形中，当制动踏板86的按压量超过点A时，工作流体90能够被送入液压制动机构46，从而生成液压制动力。于是，如果出现不能生成电动制动力、以及电动制动机构38出现问题的情况，通过以下方式能够形成具有简单结构的制动装置：当踏板86被压下至超出排放端口94的一位置处时，使液压制动机构46功能上用作一备用制动装置。

并且，在上述示例性实施例中，电动制动机构38的问题由电动制动ECU40进行检测。然而，制动器ECU36也可以将从冲程传感器42获得的所需制动力与根据夹制器54中设置的传感器的信号而计算的估测的制动力生成量进行比较，通过在这一估测量小于对应于制动踏板86的操作的制动力时，进行阀98的开/闭控制，控制所生成的液压制动力的量。在该例中，当电动制动ECU40本身产生问题时，也能够迅速地生成液压制动力和备用制动力。

在上述示例性实施例中，具有排放端口84的制动装置安装在混合动力汽车100上，但是在另一示例性实施例中，本示例性实施例的制动装置可应用于不具有发动机的电动汽车上，并可以获得与上述示例性实施例相类似的效果。并且，当应用至不具有运行电机的车辆上时，除了仍能够获得与上述示例性实施例相类似的效果，除了没有附加的再生制动力。此外，在图2所示的实施例中，盘式制动装置被展示为制动装置，然而，当应用至鼓式制动装置时，仍可以获得与上述示例性实施例相类似的效果。

Claims

1.制动装置，包括：

电动制动机构，其利用发动机运转所产生的驱动力，将摩擦构件抵靠着与车轮一起旋转的旋转体按压，从而对所述旋转体施加电动制动力；

液压制动机构，其利用通过供给工作流体所产生的驱动力，将摩擦构件抵靠着所述旋转体按压，从而对所述旋转体施加液压制动力；

控制部分，其用于根据由驾驶员操作的制动踏板的操作量，引导所述电动制动机构产生电动制动力；

存贮器，其用于存贮所述工作流体；以及

主缸，其具有用于使主缸内的工作流体排放进存贮器的排放端口，所述主缸的容积根据所述制动踏板的操作量而变化，所述主缸用于根据所述容积的减少将工作流体送入所述液压制动机构。

2.根据权利要求1所述的制动装置，其特征在于，所述排放端口用于使所述主缸内的工作流体排放进所述存贮器，直到所述制动踏板被压下一预定量。

3.根据权利要求2所述的制动装置，其特征在于，所述主缸被配置为使得当所述制动踏板被压下所述预定量时、所述主缸内的工作流体不能被排放进所述存贮器，从而使得所述主缸内的液压压力升高且产生液压制动力。

4.根据权利要求2或3所述的制动装置，其特征在于，进一步包括调节机构，该调节机构设在位于所述排放端口与所述存贮器之间的工作流体的流动路径中，所述调节机构用于对从所述主缸排放进所述存贮器的工作流体的排放进行调节。

5.根据权利要求4所述的制动装置，其特征在于，所述调节机构包括开闭阀。

6.根据权利要求5所述的制动装置，其特征在于，所述开闭阀是在断电时闭合、在通电时打开的常闭阀。

7.根据权利要求4到6中任一项所述的制动装置，其特征在于，所述控制部分用于在所述电动制动力小于与所述制动踏板的操作相对应的制动力时、通过控制所述调节机构来控制所述液压制动力的产生量。

8.根据权利要求4到6中任一项所述的制动装置，其特征在于，进一步包括再生制动机构，该再生制动机构用于通过再生地驱动能够供给驱动力来驱动车轮的发动机而产生再生制动力，所述控制部分用于在通过结合所述电动制动力和所述再生制动力而获得的制动力小于与所述制动踏板的操作相对应的制动力时、通过控制所述调节机构来控制所述液压制动力的产生量。