CN104512397B - 车辆制动系统 - Google Patents

Abstract

在包括有配置为根据其操作行程产生制动液压力的电动机致动缸(13)和用于致动所述电动机致动缸的电动机(12)的线控制动的制动系统中，控制模式通常是基于流体压力控制，但是当制动踏板被释放时，为了快速地减小所述电动机致动缸的操作行程至初始值，控制模式被转换为行程控制。为了避免从流体压力控制转换为行程控制时电动机噪音的突然增加，当控制模式从流体压力控制转换为行程控制时，限制电路限制供给至电动机的电流。

Description

车辆制动系统

技术领域

本发明涉及一种包括线控制动系统(brake-by-wire system)的车辆制动系统，所述线控制动系统能在需要的时候独立于车辆操作者执行的制动操作而控制车辆的制动力。

背景技术

在一些已知的制动系统中，利用摩擦制动装置的普通制动和利用电动机/发电机的再生制动在电子控制单元的控制下以协同的方式组合，以能够不依赖于车辆操作者的主动干预而完成优化的制动操作。例如，参见JP2009-227023。这样的制动系统典型地配备有带有踏板模拟器的电动机致动串列液压缸，所述踏板模拟器模拟踏板的反作用，而且这样的制动系统经常与ABS液压系统和/或VSA液压系统组合。

这样的刹车系统的控制单元配置为设定对应于车辆操作者引起的踏板行程的目标制动液压力，并且根据流体压力-电动机致动缸行程映射来设定电动机致动缸的目标行程，所述流体压力-电动机致动缸行程映射考虑制动系统的负载-流体压力损失特性。所述控制单元将所述目标行程转换为目标电动机角度输出，并且通过对电动机角度输出的反馈控制来控制供给到电动机致动缸的电流，因此车辆操作者的流体压力指令可以产生在制动轮缸中。

制动系统的控制单元还配置为：当负载-流体压力特性发生任何变化时，通过执行目标制动液压力补偿确保实际的制动液压力被适当地修正，在所述目标制动液压力补偿中，通过将实际制动液压力与目标制动液压力的偏差加到目标制动液压力上或者通过执行流体压力控制来修正所述目标制动液压力，在所述流体压力控制中，基于实际制动液压力与目标制动液压力的偏差通过反馈控制来控制供给至电动机致动缸的电力。基于电动机致动缸的实际行程与目标行程的偏差而使用行程控制也是已知的。但是，由于流体压力控制改进的控制精度和总体控制结构的简化，所以相对于行程控制，优选流体压力控制。

在这种类型的电子控制制动系统中，配置制动踏板操作量-目标制动液压力映射以实现与传统的制动系统相似的制动效果，所述制动踏板操作量-目标制动液压力映射用于计算相对每一个给定的制动踏板操作量的目标制动液压力，在所述传统的制动系统中，带有真空助力泵辅助的主缸生成的流体压力直接传送给制动轮缸。为了这个目的，设计所述制动踏板操作量-目标制动液压力映射，使得对于给定的特定车辆的制动踏板操作量-踏板压力特性和制动液压力-制动力特性，实现传统车辆的踏板压力-制动力特性。

当电子控制的制动系统的控制单元的特性与传统制动系统的控制单元的特性相似时，由于可能在基于流体压力控制的电子控制制动系统的制动液压力中存在迟滞，所以制动踏板的释放可能不会使得电动机致动缸返回初始位置的行程。作为制动系统的控制原则，通过使用行程控制来代替流体压力控制可以克服这一问题。

但是这样可能阻止获得制动控制期望的精度。当制动踏板被释放以降低流体制动压力至初始值或接近零的值时，通过转换电动机致动缸的控制原则，使其从流体压力控制转换为行程控制，以便电动机致动缸的行程能以更直接的方式返回初始值，可以克服上述问题。

但是，当执行从流体压力控制至行程控制的转换动作时，供给至电动机致动缸的电力经历如此快的变化，以致于用于致动电动机致动缸的电动机的旋转速度快速变化，这可能给车辆乘客带来烦恼。

发明内容

鉴于现有技术这样的问题，本发明主要的目的是提供一种车辆制动系统，该车辆制动系统基于流体压力控制，但允许当制动踏板一旦被释放时实际制动液压力就返回到初始值。

本发明的第二个目的是提供一种车辆制动系统，该车辆制动系统通常基于流体压力控制，但当制动踏板被释放时可以转换到行程控制，并且允许在不给车辆乘客带来任何不适的情况下执行从流体压力控制到行程控制的这样的转变。

根据本发明，提供一种车辆制动系统来实现这些目的，该车辆制动系统包括动力致动液压源、动力源、制动单元、行程传感器、制动液压力传感器、制动踏板传感器、目标制动液压力设定单元、第一控制单元、第二控制单元和控制转换单元。所述动力致动液压源配置为根据其操作行程产生制动液压力，所述动力源用于致动所述液压源，所述制动单元被所述动力致动液压源产生的制动液压力致动，所述行程传感器用于检测所述动力致动液压源的实际操作行程，所述制动液压力传感器用于检测供给至所述制动单元的实际制动液压力，所述制动踏板传感器用于检测所述制动踏板的踏板行程，所述目标制动液压力设定单元用于根据通过所述制动踏板传感器检测到的所述踏板行程设定目标制动液压力，所述第一控制单元用于对于给定的目标制动液压力设定所述动力致动液压源的目标操作行程，以及根据所述动力致动液压源的实际操作行程与其目标操作行程的偏差来控制用于致动所述液压源的动力源，所述第二控制单元用于根据所述制动液压力传感器检测到的实际制动液压力与由所述目标制动液压力设定单元设定的目标制动液压力之间的偏差来控制用于致动所述动力致动压力源的动力源，而且所述控制转换单元在制动踏板被释放时选择第一控制单元，否则就选择第二控制单元。

根据这样的车辆制动系统，通过选择由第二控制单元执行的流体压力控制，在大多数情形下能实现高精度的制动控制，而且控制模式转换到由第一控制单元执行的行程控制，以便在制动踏板一释放时，实际的制动液压力就可以恢复到初始值。当实际的制动液压力下降至基本为零的值时，可以检测到制动踏板的释放。或者，可以通过制动踏板的踏板行程检测所述制动踏板的释放。

特别地，所述车辆制动系统可以进一步包括限制电路，该限制电路用于至少在释放制动踏板之后的一定时间段内限制所述动力源供给的动力。因此，在从流体压力控制转变到行程控制时，可以避免来自所述动力源的任何突然的噪音的增加，而且阻止这样的噪音的增加打扰车辆乘客。

典型地，当所述动力源供给的动力在符号上为负时，所述限制电路限制所述动力源供给的动力的绝对值的上限值。因此，可以避免转变时的噪音，同时在其它时间内可以保证系统的响应能力。

优选地，所述限制电路被配置为限制所述动力源供给的动力直至所述动力致动液压源的实际操作行程已经基本降至零。因此，能够以可靠的方式阻止转变时的噪音。

根据本发明的一个优选实施例，所述限制电路限制由所述动力源供给的动力至紧邻在所述控制转换单元选择所述第一控制单元代替所述第二控制单元之前在所述第二控制单元的控制下由所述动力源供给的动力的水平。

因此，通过以最少可能的量来限制所述动力源供给的动力，阻止转变时所述动力源的噪音增加，以使得能够最小地减少系统的响应能力同时阻止噪音。

当所述动力致动液压源的实际行程变为基本大于零时，所述控制转换单元可以从第一控制单元转换回第二控制单元。

因此，当所述动力致动液压源的实际行程一旦变为基本大于零时，所述控制转换单元就可以从第一控制单元转换回第二控制单元，以便能够在没有任何不适当延迟时重新获得流体压力控制。

根据本发明的一个特别优选的实施例，所述动力源包括电动机，而且供给至所述电动机的动力通过供给至电动机的电力水平或电力的占空比测量。但是，所述动力源不局限于电动机，还可以包括任何机械的、液压的或不脱离本发明精神的其它形式的动力源。

因此，根据本发明，制动踏板一被释放，所述动力致动液压源的实际行程就可以被减小至初始值，同时在正常条件下可以获取流体压力控制的好处。

附图说明

现在下面参照附图来描述本发明，其中：

图1是显示具有体现本发明的车辆制动系统的车辆的示意图；

图2是显示图1中车辆制动系统的总体结构图；

图3是显示图1中控制单元的框图；

图4是显示在没有限制电路时车辆制动系统的操作模式的时序图；

图5是显示在具有限制电路时车辆制动系统的操作模式的时序图。

具体实施方式

图1显示体现本发明的电动或混合动力车辆的制动系统。此车辆V包括定位在其前侧的一对前轮2F和定位在其后侧的一对后轮2R。前轮2F连接至前桥3，前桥3又通过差速齿轮装置(图中未示出)以扭矩传递的关系与电动机/发电机4连接。在图示的实施例中，车辆V为前轮驱动车辆，但是通过使用用于驱动后轮2R的电动机/发电机，本发明同样适用于后轮驱动车辆或四轮驱动车辆。

电动机/发电机4同时作为推进车辆的电动机和提供再生制动的发电机运转。更具体地，电动机/发电机4可以通过逆变器6接收来自充当动力源的可充电电池5的电力，而且还可以靠再生制动通过将动能转换成电能给电池5提供电能使其充电。

每一个前轮2F、后轮2R具有本身已知的盘式制动器7，该盘式制动器7包括整体连接到轮子2(2F,2R)上的盘7a和具有制动轮缸7b的制动钳。制动轮缸7b以本身已知的方式通过制动管连接到制动液压力产生单元8。制动液压力产生单元8包括液压回路，如将在下文描述的，该液压回路配置为分配液压制动液压力至不同的轮子，而且调整每一个轮子的液压制动液压力水平。

轮子速度传感器9与每一个轮子2相关联，而且位移传感器(踏板传感器)10a与制动踏板10(被车辆操作者操作)相关联，该位移传感器10a检测制动踏板操作量或制动压下行程。

车辆V提供具有CPU控制电路的控制单元11，该CPU控制电路为车辆V完成各种控制功能，包括将在下文描述的制动力的分配。控制单元11与逆变器6电连接，而且接收来自轮子速度传感器9和踏板行程传感器10a的检测信号。在电动车辆的情形下，图1中说明的结构即可以应用，或者作为选择地，车辆1可以包括用于后轮3的额外的电动机/发电机。在混合动力车辆的情形下，前轮4额外地连接到图1中虚线框所示的内燃机E的输出轴。

基于检测到制动踏板10的位移传感器10a的输出信号变成大于初始值(等于零)，控制单元11执行制动的控制动作。在图示的实施例中，制动动作通过线控制动系统完成，在该线控制动系统中，执行结合再生制动和液压制动的再生协同控制。

下面参照图2描述此车辆V的制动系统1。制动系统1包括线控制动系统，该线控制动系统通过利用行程传感器10a(充当输入量传感器)检测制动踏板10的制动踏板操作量(制动踏板行程)，而且通过利用配置为被电动伺服电机12致动的电动机致动缸13，根据检测的制动踏板操作量，产生制动液压力。

如图2所示，杆14的一端连接到踏板10，该踏板10依次与车辆本体枢轴连接，以将踏板10的角运动转换成杆14的基本上直线的运动，而且杆14的另一端在推动串列型主缸15的第一活塞15a进入串列型主缸15的方向上与串列型主缸15的第一活塞15a接合，主缸15中在第一活塞15a面向远离杆14的一侧附加地接收有第二活塞15b，而且第一和第二活塞15a和15b均分别通过第一压缩螺旋弹簧和第二压缩螺旋弹簧被弹性地朝向杆14推动，所述第一压缩螺旋弹簧置于第一和第二活塞15a和15b之间，所述第二压缩螺旋弹簧置于第二活塞15b与主缸15的远离杆14延伸插入主缸15的开口端的端壁之间。制动踏板10也被弹簧(图中未示出)推动，以使得当踏板没有被操作时，踏板10通过图中未示出的限位器被保持在图2中所示的初始位置。

主缸15具有储油箱16，该储油箱16基于两个活塞15a和15b的位移来接收和供给制动液。活塞15a和15b中的每一个都配合有密封部件，以基于活塞15a和15b的位置来关闭连通主缸15的内部与储油箱16之间的油通道16a和16b。在主缸15内部，第一和第二活塞15a和15b之间限定有第一流体腔17a，而且第二活塞15b面向远离第一活塞15a的一侧(或在第二活塞15b与主缸15的相对端壁之间)限定有第二流体腔17b。

除电动伺服电机12外，电动机致动缸13具有齿轮机构18、丝杠19、第一活塞21a和第二活塞21b，齿轮机构18与电动伺服电机12连接，丝杠19通过滚珠丝杠机构与齿轮机构18连接用于轴向移动，第一活塞21a与丝杠19的内端部接合，第二活塞21b与第一活塞21a同轴且串联地连接。

第二活塞21b固定地设置有朝第一活塞21a突出的连接部件20，而且连接部件20的另一端与第一活塞21a连接，以允许在一定范围内相对于第一活塞21a的相对轴向移动。因此，第一活塞21a能够在一定范围内独立于第二活塞21b前进(朝第二活塞21a移动)，但是当第一活塞21a已经完全后退时，能够通过连接部件20将第二活塞21b拉回初始位置。而且，第一和第二活塞21a和21b均分别通过弹簧27a和27b朝丝杠19被弹性地推动。特别是，弹簧27a推动第一和第二活塞21a和21b相互远离，而且弹簧27b朝第一活塞21a推动第二活塞21b。

电动机致动缸13设置有通过连通通道22交替地与储油箱16连通的油通道22a和22b，而且活塞21a和21b配合本身已知的密封部件以根据需要关闭油通道22a和22b。在电动机致动缸13内，第一和第二活塞21a与21b之间限定有第一流体压力产生腔23a，第二活塞21b面向远离第一活塞21a的一侧(或者在第二活塞21b与电动机致动缸13的相对端壁之间)限定有第二流体压力产生腔23b。

主缸15的第一流体腔17a通过常开式电磁阀24a与电动机致动缸13的第一流体压力产生腔23a连通，而且主缸15的第二流体腔17b通过常开式电磁阀24b与电动机致动缸13的第二流体压力产生腔23b连通。主缸侧制动压力传感器25a设定在第一流体腔17a与电磁阀24a之间，而且电动机致动缸侧制动压力传感器25b设定在电磁阀24b与第二流体压力产生腔23b之间。

缸形式的模拟器28通过常闭式电磁阀24c设置在第二流体腔17b与电磁阀24b之间的管线上。模拟器28设置有具有被活塞28a分隔的内部空间的缸。流体接收腔28b限定在活塞28a的一侧，而且具有与电磁阀24b连通的端口，以及压缩螺旋弹簧28c置于活塞28a的相对侧与模拟器28的缸的相对的闭合的轴向端部之间。在电磁阀24a和24b关闭而且电磁阀24c打开的同时，当制动踏板10被压下以使得第二流体腔17b中的制动液流进流体接收腔28b时，压缩螺旋弹簧28c的偏置力传递到制动踏板10，以使得车辆操作者感受到来自制动踏板10的制动踏板反作用，该方式与主缸和制动轮缸互相直接连接的传统制动系统的情形相似。

电动机致动缸13的第一流体压力产生腔23a和第二流体压力产生腔23b通过设置有VSA系统16的流体管线与多个(四个，在图示的实施例中)制动轮缸2b连通，该VSA系统16可以包括本身已知的车辆行为稳定控制系统、TCS(牵引力控制系统)、转弯时的横摆力矩控制单元、刹车辅助系统和自动刹车系统，所述车辆行为稳定控制系统配置为在刹车时控制ABS(防抱死刹车系统)以防止车轮锁死，所述TCS用于防止加速时车轮的滑动，所述自动刹车系统用于以协同的方式进行碰撞预防和车道保持。可以参考这些主题的各种之前的专利公开文献来了解这些系统的细节。VSA系统26包括制动致动器和VSA控制单元26a，该制动致动器包括用于控制前轮2F的制动轮缸2b的第一系统和用于控制后轮2R的制动轮缸2b的第二系统的各种液压组件，该VSA控制单元26a用于控制这些制动致动器。

制动液压力产生单元8的总体控制由控制单元11执行。控制单元11接收来自行程传感器10a、制动压力传感器25a和25b以及用于检测车辆行为的其它传感器(图中未示出)的各种检测信号。基于行程传感器10a的检测信号以及各种其它传感器的检测信号，控制单元11控制电动机致动缸13产生的制动液压力，以及因此控制每一个盘式制动器7产生的摩擦制动力。与图示的实施例的情形一样，在混合动力车辆(或电动车辆)的情形下，由于电动机/发电机4提供再生制动，因此控制单元11被配置为基于再生制动的程度或幅度，控制制动力的分配或控制电动机致动缸13产生的制动液压力。

下面描述正常制动时控制操作的模式。图2显示的是制动踏板10没有被操作时系统的状态。行程传感器10a的检测值为初始值(等于零)，而且控制单元11没有产生任何制动液压力产生信号。此时，电动机致动缸13的丝杠19位于最收缩位置，而且电动机致动缸13的两个活塞21a和21b在回位弹簧27a和27b的弹簧力的作用下也位于各自的最收缩位置，以致于流体压力产生腔23a和23b中没有产生制动液压力。

当制动踏板10被压下一定程度时，行程传感器11a的检测值变为大于零，线控制动控制以如下方式执行：两个电磁阀24a和24b关闭，以防止主缸15产生的流体压力传递至电动机致动缸13，而且电磁阀24c打开，以使得主缸15产生的流体压力传递至模拟器28。基于行程传感器10a检测的输入量检测值(制动踏板操作量PS)，控制单元11确定考虑过再生制动的目标流体压力BPt，然后进一步确定与目标流体压力BPt对应的、至电动伺服电机12的目标电流It。这样根据这个指令值，又使得丝杠19以及因此第一活塞21a被推动进入所述缸，而且第一流体压力产生腔23a中产生与制动踏板10的输入或压下行程(制动踏板操作量PS)相对应的制动液压力BP。同时，第二活塞21b在第一流体压力产生腔23a中压力的作用下对抗回位弹簧27b的偏置力向前位移，然后在第二流体压力产生腔23b中产生相应的制动液压力。

在系统失效，即阻止电动机致动缸13的正确操作的情形下，常开电磁阀24a和24b保持打开，同时常闭电磁阀24c保持关闭，以致主缸8产生的制动液压力可以直接地传递至制动轮缸7b。

当行程传感器10a检测到车辆操作者已经从制动踏板的回位行程在回位方向上移动制动踏板10(或者已经释放制动踏板)时，电动伺服电机12使丝杠19回位，并且因此第一活塞21a回位至初始位置，以致制动液压力BP以对应于制动踏板10的回位行程或目前的压下量的量变小。当制动踏板10在图中未示出的回位弹簧的作用下完全返回至初始位置时，控制单元11打开电磁阀24a和24b。结果制动轮缸7b中的制动液被允许通过电动机致动缸13返回储油箱16，然后制动力消失。当行程传感器11a的检测值返回至初始值，使得第一活塞21a返回到初始位置，而且由于通过连接部件20传递的力，这样又使得第二活塞21b返回到初始位置。所述初始位置在出货时或在店铺维修时被设定，以使得主缸侧制动压力传感器25a检测的实际制动液压力BPa等于规定的初始值(例如0MPa)。

当在VSA系统26没有被致动时执行正常制动控制时，电动机致动缸13产生的制动液压力通过VSA系统26均匀地供给至前后轮的制动轮缸7b。当VSA系统26在执行制动力分配控制时，每一个轮子的制动力通过VSA控制单元26a的指令被单独地控制。

当执行再生制动时，控制单元11使得电动机/发电机4作为发电机运行，以产生与制动踏板10的行程PS给定的制动踏板操作量对应的再生制动量。如果通过制动踏板操作量(或通过车辆操作者)指令的车辆减速度水平不能通过再生制动单独产生，那么电动伺服电机12致动电动机致动缸13，而且执行同时包括再生制动和液压制动的协同组合制动。在这个实施例中，通过从总的需要的制动力中减去再生制动力可以确定目标制动液压力，所述总的需要的制动力通过制动踏板操作量或输入量确定。或者，可以选择电动机致动缸的操作量，以产生与总的需要的制动力的一定比率相应的液压制动力。根据本发明，只要电动机致动缸13的操作与制动踏板10的下压行程相联系，这个控制动作就可以本身已知的方式完成。

关闭电磁阀24c的时机可以选择在如下的时间点：在该时间点，第二流体腔17b的流体压力已经降至足够低的水平，以使得活塞28a在压缩螺旋弹簧28c的偏置力的作用下返回至图2所示的初始位置。例如，这一时机可以选择在从两个电磁阀24a和24b关闭以后已经过一段规定的时间段的时间点。还可以将时机选择在：当电动机致动缸13一侧的制动压力传感器25b的检测值已经下降至低于或等于例如零的一个规定值。

下面参照图3描述本发明阐明的实施例使用的控制单元11的必要部件的细节。通过踏板行程传感器10a的检测信号给定的制动踏板操作量PS供给至目标流体压力设定电路31，该目标流体压力设定电路31通过利用合适的映射或数学函数来设定与制动踏板10给定的制动踏板操作量PS对应的目标制动液压力BPt。目标流体压力设定电路31的输入可以不是制动踏板操作量PS，而还可以是任何其它的操作量(例如从主缸侧制动压力传感器获取的制动液压力、踏板下压力等)。

目标流体压力设定电路31设定的目标制动液压力BPt前进到目标行程量设定电路32，该目标行程量设定电路32通过利用合适的映射或数学函数来设定与目标制动液压力BPt对应的电动机致动缸13的目标行程量St。由目标行程量设定电路32设定的目标行程量St前进到减法器33，该减法器33也接收设置在电动伺服电机12上的旋转角度传感器(例如旋转编码器)12a的检测信号。旋转角度传感器12a检测的电动伺服电机12的旋转角度(实际旋转角度)θa前进到行程转换器34以被转换为电动机致动缸13的实际行程量Sa，并且行程转换器34的输出前进到减法器33作为从目标行程量St减去的值。减法器33的输出前进到反馈控制电路35。

反馈控制电路35根据实际行程量Sa与目标行程量St的偏差ΔS确定第一目标电流It1，该第一目标电流It1供给至电动伺服电机12。反馈控制电路35可以配置为确定PWM(脉冲宽度调制)控制的占空比作为第一目标电流It1。PWM控制可以包括基于偏差ΔS的PID(比例积分微分)控制。目标行程量设定电路32、减法器33和反馈控制电路35联合形成行程控制单元36，该行程控制单元36用于根据目标行程量St控制电动机致动缸13的驱动。

行程控制单元36的反馈控制电路35确定的第一目标电流It1通过限制电路38前进至控制转换电路37，该限制电路38将在下文描述。当控制转换电路37选择行程控制时，第一目标电流It1通过驱动器(图中未示出)前进至电动伺服电机12。因此，使得电动机致动缸13以对应于目标行程量St的量运行。

通过目标流体压力设定单元31设定的目标制动液压力BPt也前进至流体压力控制单元39的减法器40，该流体压力控制单元39与行程控制单元36并联连接。减法器40接收电动机致动缸侧制动压力传感器25b的检测值或实际制动液压力BPa，将其作为一个将从目标制动液压力BPt减去的值。减法器40的输出前进至反馈控制电路41。

反馈控制电路41根据减法器40的输出或实际制动液压力BPa与目标制动液压力BPt的偏差ΔBP确定第二目标电流It2，该第二目标电流It2供给至电动伺服电机12。反馈控制电路41可以配置为确定PWM控制的占空比作为第二目标电流It2。PWM控制可以包括基于偏差ΔBP的PID控制。减法器40和反馈控制电路41联合形成流体压力控制单元39，该流体压力控制单元39用于根据目标制动液压力BPt控制电动机致动缸13的驱动。

流体压力控制单元39的反馈控制电路41确定的第二目标电流It2前进至控制转换电路37。当控制转换电路37选择流体压力控制时，第二目标电流It2通过驱动器前进至电动伺服电机12。因此，导致电动机致动缸13以使得电动机致动缸13产生目标流体压力BPt所需的量运行。

控制转换电路37接收来自电动机致动缸侧制动压力传感器25b的控制输入，以使得：当电动机致动缸侧制动压力传感器25b检测的实际制动液压力BP基本为零时，行程控制单元36被选择(使得第一目标电流It1供给至电动伺服电机12)；否则，流体压力控制单元39就被选择(使得第二目标电流It2供给至电动伺服电机12)。

在示出的实施例中，当车辆操作者压下制动踏板10、而且制动踏板操作量PS维持在不为零的水平(制动踏板压下操作)时，控制转换电路37选择第二目标电流It2作为目标电流It。当制动踏板10被释放(制动踏板释放操作)、而且制动踏板操作量PS已经降低至基本为零时，或者更具体地，当实际制动液压力BPa已经降低至初始值(例如0MPa)时，控制转换电路37选择第一目标电流It1作为目标电流It。换言之，目标电流It从第二目标电流It2变化为第一目标电流It1，而且控制模式从流体压力控制单元39的流体压力控制变化为行程控制单元36的行程控制。

在示出的实施例中，通常，行程控制仅在制动踏板释放操作时被执行，而且仅在将电动机致动缸13的实际行程从一定的正值带到基本为零的水平时有效。换言之，行程控制产生的驱动电流通常在符号上为负。在示出的实施例中，限制电路38限制反馈控制单元的输出至一个具有限制的绝对值的负值。通过限制电路38强加的绝对值的限制可以包括任何规定的小值，该规定的小值阻止电机12产生可能打扰到车辆乘客的噪音。在示出的实施例中，当控制模式从流体压力控制转换为行程控制时，所述绝对值的限制被选择为等于第二目标电流It2的绝对值。

在行程控制模式中，通过限制电路38限制的目标电流It通过前文讨论过的驱动器供给至电动伺服电机12。因此，即使当电动机致动缸13的实际行程量Sa，因为目标制动液压力BPt的迟滞特性，还没有跟随实际制动液压力BPa由于车辆操作者的制动踏板释放操作而恢复至初始值而恢复至初始值时，转换至行程控制单元36的行程控制的控制模式转换确保电动机致动缸13的实际行程量Sa迅速地恢复至初始值。

下面参照图4和5描述根据本发明的这个控制单元11的操作模式。图4示出在没有限制电路38时制动系统的操作模式的时序图，而且图5示出在具有限制电路38时制动系统的操作模式的时序图。在图4和5中，显示在(A)中的制动踏板操作量PS和显示在(B)中的制动液压力BP没有区别。

参照图4显示的不使用限制电路的情形，如(A)中所示，当制动踏板10被车辆操作者压下时，通过控制转换电路37选择流体压力控制单元39的流体压力控制。当制动踏板10从上述条件下被释放时，一方面如(B)中所示，目标流体压力设定电路31设定的目标制动液压力BPt下降，而且目标电流It(包括在此时选择的流体压力控制单元39设定的第二目标电流It2)变化为负值，以如(C)所示减小电动机致动缸13的行程量。这样又使得如(D)所示电动伺服电机12的旋转速度成为负值。结果如(E)所示电动机致动缸13的实际行程量Sa被减小，而且如(B)所示，实际制动液压力BPa延迟响应于目标制动液压力BPt而下降。

如(A)所示，一旦制动踏板操作量PS达到初始值(＝0)，目标制动液压力BPt以一些时间的延时跟随实际制动液压力BPa的减小也达到初始值(＝0MPa)。但是，因为在缸的伸出和收缩行程之间摩擦阻力不同导致电动机致动缸13的输出中可能存在的机械迟滞，以及给定的目标制动液压力BPt的迟滞特性，即使在如(E)所示实际制动液压力BPa已经恢复至初始值之后，电动机致动缸13的实际行程量Sa仍没有恢复至初始值。

基于实际制动液压力BPa在时间点t1达到初始值，控制转换电路37将控制模式从流体压力控制单元39的流体压力控制转换为行程控制单元36的行程控制，(C)中显示的目标电流It从第二目标电流It2变化为第一目标电流It1，以致于为了减小实际行程量Sa至初始值而使目标电流It的绝对值遭受突然的变化。结果，当制动踏板操作量PS在一些延时后已经达到初始值时，如(D)所示电动伺服电机的旋转速度(其绝对值)突然增加，使得伺服电机12产生的噪音增加，而这会给车辆乘客带来不适。

在另一方面，根据图5所示的制动系统1，在时间点t1，当控制模式从流体压力控制转换为行程控制时，(C)中显示的目标电流It从第二目标电流It2转换为(C)中显示的第一目标电流It1的值，但是在转换时刻(t1)，限制电路限制目标电流It的值至第二目标电流It2的值，而且阻止目标电流It的绝对值增加超过这个限制。结果，跟随着如(A)所示当制动踏板操作量PS已经达到初始值的时间点，阻止电动伺服电机12的旋转速度(绝对值)增加，以阻止电动伺服电机12的噪音增加。

如上述的讨论，当控制模式从流体压力控制单元39的流体压力控制变化为行程控制单元36的行程控制时，由于限制电路38限制由第一目标电流It1组成的目标电流It的值，因此阻止了控制模式变化时电动伺服电机12的噪音急剧地增加。

在本实施例中，设定为第一目标电流It1的值的目标电流It被限制电路限制在一个时间段T，该时间段T比实际行程量Sa从转换控制模式的时间点达到初始值需要的时间段长，以使得目标电流被限制直至实际行程量Sa恢复至初始值(＝0)，而且在转换控制模式的时候，有效地阻止电动伺服电机12的噪音急剧地增加。

因为在控制转换电路37转换控制模式的时间点t1，限制电路38限制目标电流It至第二目标电流It2的值，所以阻止了由于跟随制动踏板释放操作的控制模式的变化而导致的目标电流It的增加，从而可以避免变化控制模式的时候电动伺服电机12的噪音急剧地增加。

在示出的实施例中，限制电路38在全部的行程控制模式的存续时间内均有效。但是，仅在短时间段内需要该限制行为，而且该限制行为还可以配置为仅在如图5的(C)所示的规定的时间段T内有效。该时间段T可以选择为基本等于从当实际制动液压力已经下降至基本为零的水平的时刻至电动机致动液压源的实际行程减小至基本为零需要的时间段。

在示出的实施例中，仅在实际制动液压力BPa基本为零时选择行程控制，但是本发明不局限于本示例，而还可以适用于在其它情况下可以额外地选择行程控制的情形。所述制动典型地通过压下制动踏板被操作，但是应认为本发明同样适用于制动是通过移动手柄、旋钮或任何其它操作部件而被操作的情形。

虽然已经按照本发明的优选实施例描述了本发明，但是对于本领域技术人员明显的是，在不脱离附属的权利要求提出的本发明的范围内可能进行各种各样的改变和更改。

作为本申请的巴黎公约优先权要求的原始日本专利申请的内容以及本申请提及的现有技术参考的内容通过引用并入本申请。

Claims (8)

1.一种车辆制动系统，包括：

动力致动液压源，所述动力致动液压源配置为根据其操作行程产生制动液压力；

动力源，所述动力源用于致动所述动力致动液压源；

制动单元，所述制动单元通过所述动力致动液压源产生的制动液压力致动；

行程传感器，所述行程传感器用于检测所述动力致动液压源的实际操作行程；

制动液压力传感器，所述制动液压力传感器用于检测供给至所述制动单元的实际制动液压力；

制动踏板传感器，所述制动踏板传感器用于检测所述制动踏板的踏板行程；

目标制动液压力设定单元，所述目标制动液压力设定单元用于根据所述制动踏板传感器检测的所述踏板行程设定目标制动液压力；

第一控制单元，所述第一控制单元用于对于给定的目标制动液压力设定所述动力致动液压源的目标操作行程，而且根据所述动力致动液压源的所述实际操作行程与其目标操作行程的偏差来控制用于致动所述动力致动液压源的所述动力源；

第二控制单元，所述第二控制单元用于根据所述制动液压力传感器检测的所述实际制动液压力与所述目标制动液压力设定单元设定的所述目标制动液压力的偏差来控制用于致动所述动力致动液压源的所述动力源；以及

控制转换单元，所述控制转换单元在所述制动踏板被释放时选择所述第一控制单元，否则就选择所述第二控制单元。

2.根据权利要求1所述的车辆制动系统，其中，当所述实际制动液压力已经下降至基本为零的水平时，检测到所述制动踏板的所述释放。

3.根据权利要求1所述的车辆制动系统，进一步包括限制电路，所述限制电路用于至少在跟随所述制动踏板的所述释放的一定时间段内，限制由所述动力源供给的动力。

4.根据权利要求3所述的车辆制动系统，其中，当由所述动力源供给的所述动力在符号上为负时，所述限制电路限制由所述动力源供给的所述动力的绝对值的上限。

5.根据权利要求3所述的车辆制动系统，其中所述限制电路被配置为限制由所述动力源供给的动力，直至所述动力致动液压源的所述实际操作行程已经基本下降至零。

6.根据权利要求3所述的车辆制动系统，其中所述限制电路限制由所述动力源供给的所述动力至紧邻在所述控制转换单元选择所述第一控制单元代替所述第二控制单元之前在所述第二控制单元的控制下由所述动力源供给的动力的水平。

7.根据权利要求1所述的车辆制动系统，其中当所述动力致动液压源的所述实际行程已经变为大于零时，所述控制转换单元从所述第一控制单元转换回所述第二控制单元。

8.根据权利要求1所述的车辆制动系统，其中所述动力源包括电动机，而且供给至所述电动机的动力通过供给至所述电动机的电力水平或电力的占空比来测量。