CN107848508A - 摩擦制动系统 - Google Patents

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Abstract

本发明的课题在于提供一种摩擦制动系统，其中，可在推算摩擦系数后，进行各制动器的分配，可高精度地实现摩擦制动器的稳定的制动时的车辆动作和制动感。该系统包括：将制动指令值分配给多个车轮的摩擦制动装置(3)的制动力分配机构(12)；摩擦系数推算运算部(14)，其推算各摩擦制动装置(3)的制动盘(31)与摩擦件(32)的摩擦系数。该摩擦系数推算运算部(14)包括分配调整部(15)和推算运算部(17)，在该分配调整部(15)中，为了进行摩擦系数的推算，对通过上述制动力分配机构(12)而分配的制动按压力的分配进行变更，该推算运算部(17)根据变更上述分配的上述荷载指令值和上述车辆的减速度的关系，推算摩擦系数。

Description

摩擦制动系统
相关申请
本申请要求申请日为2015年7月27日，申请号为JP特愿2015—147585号申请的优先权，通过参照，其整体作为构成本申请的一部分的内容而引用。
技术领域
本发明涉及由设置于车辆上的多个摩擦制动装置和其控制机构构成的摩擦制动系统。
背景技术
在过去，针对摩擦制动装置或其控制方式，人们提出了下述的各项方案。
·采用电动机、直线运动机构、减速器的电动制动用促动器(专利文献1)。
·采用行星辊机构、电动机的电动促动器(专利文献2)。
·通过形变仪而检测按压力的电动制动器(专利文献3)。
·抵消因制动失陷而产生的偏航率的电动制动系统(专利文献4)
已有技术文献
专利文献
专利文献1：JP特开平06—327190号公报
专利文献2：JP特开2006—194356号公报
专利文献3：JP特许4116084号公报
专利文献4：JP特开平09—312903号公报
发明内容
发明要解决的课题
在专利文献1～4这样的可独立控制四轮的制动力的摩擦制动装置中，作为通过低价格的结构而实现高精度的制动力控制的方式，一般人们知道有下述的方式，在该下述的方式中，如专利文献3那样，控制相当于液压制动器的液压的摩擦件的按压力。在该方式中，由于实际上产生的制动力依赖于上述摩擦件和与其相对应的制动盘之间的摩擦系数而产生，故具有因摩擦件的摩擦系数的不一致，非预期地产生横摆力矩，制动感变差的可能性。
比如，在采用于专利文献4中记载的那样的，以抵消偏航率的方式进行控制的方式的场合，如果不是在实际上检测偏航率之后，则具有无法采用纠正的控制，因延迟，相对适合的时刻而偏离，车辆动作产生波动的可能性。另外，在无法完全地去除振动、噪音的影响的场合，具有车辆动作产生波动的可能性。
本发明的目的在于提供一种摩擦制动系统，其中，可在推算摩擦系数后，进行各制动器的分配，在摩擦制动装置中，可高精度地实现在制动时稳定的车辆动作和制动感。本发明的另外的目的在于可以良好的精度而推算摩擦制动装置的摩擦系数。
用于解决课题的技术方案
在下面，为了容易理解，参照实施方式的标号而对本发明进行说明。
本发明的摩擦制动系统至少包括：设置于车辆上的多个摩擦制动装置；上级控制装置，该上级控制装置具有对应于要求制动力，将作为目标的制动按压力分配给上述各摩擦制动装置的制动力分配机构，上述摩擦制动装置包括制动促动器，该制动促动器具有制动盘、摩擦件以及将该摩擦件按压于上述制动盘上的摩擦件操作机构；各自制动控制装置，该各自制动控制装置对应于从上述制动力分配机构而分配的作为目标的制动按压力，控制上述摩擦件操作机构的输出；
该摩擦制动系统包括制动器摩擦系数推算机构，该制动器摩擦系数推算机构推算摩擦系数，该摩擦系数为上述各摩擦制动装置的上述制动盘与摩擦件的摩擦系数，其通过上述制动力分配机构的上述制动按压力的分配而被反映。
通过该方案，在确实地推算摩擦系数后，可进行各制动器的分配，可高精度地实现在制动时稳定的车辆动作和制动感。
本发明的第1摩擦制动系统包括：设置于车辆1上的多个摩擦制动装置3；上级控制装置6，该上级控制装置6具有对应于要求制动力，将作为目标的制动按压力分配给上述各摩擦制动装置3的制动力分配机构12，上述摩擦制动装置3包括：制动促动器4，该制动促动器4具有制动盘31、摩擦件32以及将该摩擦件32按压于上述制动盘31上的摩擦件操作机构33；各自制动控制装置5，该各自制动控制装置5对应于从上述制动力分配机构12而分配的作为目标的制动按压力，控制上述摩擦件操作机构33的输出；
该摩擦制动系统设置制动器摩擦系数推算机构14，该制动器摩擦系数推算机构14推算摩擦系数，该摩擦系数为上述各摩擦制动装置3的上述制动盘31与摩擦件32的摩擦系数，上述制动力分配机构12具有下述功能，该功能为按照反映上述制动器摩擦系数推算机构14所推算的各摩擦制动装置3的上述摩擦系数的方式计算分配给上述各摩擦制动装置3的作为目标的制动按压力。
按照该方案，可在推算而反映摩擦系数后，将制动按压力分配给与要求制动力相对应的各摩擦制动装置，可高精度地实现摩擦制动装置中的稳定的制动时的车辆动作和制动感。
还可在上述第1摩擦制动系统中，上述制动器摩擦系数推算机构14包括推算用分配调整部15与推算运算部17，在该推算用分配调整部15中，为了摩擦系数的推算，以规定的组合变更从该制动力分配机构12而分配的制动按压力，该推算运算部17根据上述分配的已变更的制动按压力与上述车辆的减速度的关系，推算上述摩擦系数。在该方案的场合，在上述制动器摩擦系数推算机构14中，为了推算摩擦系数，通过规定的组合变更从制动力分配机构12而分配的制动按压力。推算运算部17在借助通过规定的组合而变更的按压力而制动时，根据已产生的制动力，推算各车轮2的制动盘31与摩擦件32的摩擦系数。由此，可通过推算运算部17，以良好的精度而推算各车轮2的制动盘31与摩擦件32的摩擦系数。
本发明的另一摩擦制动系统包括：设置于车辆1上的多个摩擦制动装置3；上级控制装置6，该上级控制装置6具有对应于要求制动力，将作为目标的制动按压力分配给上述各摩擦制动装置3的制动力分配机构12，上述摩擦制动装置3包括：制动促动器4，该制动促动器4具有制动盘31、摩擦件32以及将该摩擦件32按压于上述制动盘31上的摩擦件操作机构33；各自制动控制装置5，该各自制动控制装置5对应于从上述制动力分配机构12而分配的作为目标的制动按压力，控制上述摩擦件操作机构3的输出；
该摩擦制动系统包括推算上述各摩擦制动装置3的上述制动盘31与摩擦件32的摩擦系数的制动器摩擦系数推算机构14，该制动器摩擦系数推算机构14包括推算用分配调整部15和推算运算部17，在推算用分配调整部15中，为了推算摩擦系数，通过规定的组合变更从上述制动力分配机构12而分配的制动按压力，该推算运算部17根据上述分配的已变更的制动按压力与上述车辆的减速度的关系，推算上述摩擦系数。
按照该方案，在上述制动器摩擦系数推算机构14中，为了推算摩擦系数，以规定的组合而变更从制动力分配机构12而分配的制动按压力。推算运算部17在通过借助该规定的组合而变更的制动按压力而进行制动时，根据已发生的制动力，推算各车轮2的制动盘31与摩擦件32的摩擦系数。由此，可通过推算运算部17，以良好的精度而推算各车轮2的制动盘31与摩擦件32的摩擦系数。如果像这样，可推算各车轮2的制动盘31与摩擦件32的摩擦系数，则在制动力分配机构12进行分配时，通过采用该已推算的摩擦系数，即使在车辆1的各自的摩擦制动装置3的摩擦系数因磨耗等而变化的情况下，仍进行与各制动装置的摩擦系数相对应的适合的分配，避免因左右的车轮2的制动力差等产生车辆的行进方向的偏差等的情况。于是，可高精度地实现摩擦制动装置的稳定的制动时的车辆动作和制动感。
也可在本发明中，上述制动器摩擦系数推算机构14的上述推算运算部17根据下述等式的运算而进行计算，该等式由作为运算要素的上述摩擦系数、按压该摩擦件的制动按压力、车辆减速度、基于用于使采用这些全部的运算要素的等式成立的车辆各元素的规定系数构成，上述等式根据多个线性独立式(比如，表示图4的步骤S6的制动按压量Fm的式，求出该图的步骤S8的摩擦系数μ的式等)而构成，该多个线性独立式的数量与通过上述摩擦系数推算运算部(上述推算运算部)而推算上述摩擦系数的上述摩擦制动装置的个数相同。上述制动器摩擦系数推算机构14像这样，可实现上述摩擦系数的推算。另外，上述“车辆各元素”指构成车辆的各物理量，比如，制动盘有效直径、车辆的总重量、使各量的单位匹配的事项等。
还可在此场合，上述制动器摩擦系数推算运算部17在上述多个线性独立式中的包括制动按压力的满秩矩阵的行列式的运算结果的绝对值(│det(Fb)│)小于规定值的场合，针对采用上述行列式而导出的摩擦系数推算结果，与在超过上述规定值的场合而导出的其它的摩擦系数推算结果相比较，对最终地导出的摩擦系数推算结果的影响小，或从推算结果中而将其排除。通过像这样，省略线性独立性低，容易受到噪音，推算误差的影响的推算结果，可提高摩擦系数的推算值的可靠性。
还可在上述推算运算部17中，上述多个线性独立式根据在上述要求制动力的变化量的绝对值为规定值以上的场合变更的制动分配而获得(图6的步骤U2～U6)。由此，可在不使摩擦系数的推算结果包括误差的场合的分配变化造成的减速度变化显著的情况下，提高制动感。
还可在本发明中，上述制动力分配机构12根据上述制动器摩擦系数推算机构14的摩擦系数的推算结果，计算可发挥所希望的制动转矩的上述制动按压力，将该已计算的制动按压力作为目标值，提供给上述摩擦制动装置。通过形成制动力分配机构12像上述那样根据摩擦系数的推算结果而进行分配的结构，可纠正摩擦系数误差造成的各轮的制动力误差。另外，上述“所希望的制动转矩”为对应于上述要求制动力，应分配给各摩擦制动装置3的转矩。
也可在本发明中，上述制动摩擦系统推算机构14的上述推算运算部17在上述要求制动力和上述实际制动按压力中的任意一者或两者为规定值以上，并且上述摩擦制动系统的装载车辆的车速，通过上述摩擦制动装置3而制动的各车轮的车轮速度的最低值为规定值以上的场合，进行摩擦系数的推算。由此，可从推算的对象中排除减速度容易具有误差的极低速区域，可提高摩擦系数的推算的精度、可靠性。
还可在本发明中，上述摩擦制动装置3为电动摩擦制动装置，其包括驱动上述摩擦件操作机构33的电动机34，具有下述功能，该功能为按照上述各自制动控制装置5使从上述制动力分配机构12而分配的上述制动按压力跟踪目标值的方式控制上述电动机。在上述摩擦制动装置3为电动摩擦制动装置的场合，由于以良好的精度而进行各自的摩擦制动装置3的控制，故有效地采用进行本发明的制动系统的摩擦系数的推算结果的控制。
本发明的还一摩擦制动系统包括：设置于车辆1上的多个电动摩擦制动装置3；上级控制装置6，该上级控制装置6具有对应于要求制动力，将作为目标的制动按压力分配给上述各电动摩擦制动装置3的制动力分配机构12，上述电动摩擦制动装置3包括制动促动器4，该制动促动器4具有制动盘31、摩擦件32以及将该摩擦件32按压于上述制动盘31上的摩擦件操作机构33；各自制动控制装置5，该各自制动控制装置5对应于从上述制动力分配机构12而分配的作为目标的制动按压力，控制上述摩擦件操作机构3的输出，上述电动摩擦制动装置3由上述摩擦件操作机构33的驱动源为电动机34的电动摩擦制动装置3构成；
设置制动器摩擦系数推算机构14，该制动器摩擦系数推算机构14推算上述制动盘31与上述摩擦件32的摩擦系数。
在该方案的场合，由于摩擦制动装置3为电动制动装置，故可以良好的响应性，以良好的精度而调整制动力。由此，可通过上述制动器摩擦系数推算机构14，以良好的精度而推算制动盘31与上述摩擦件32的摩擦系数。另外，通过将该已推算的摩擦系数用于各摩擦制动装置3的制动按压力的分配等，可高精度地实现稳定的制动时的车辆动作和制动感。
权利要求书和/或说明书和/或附图中公开的至少两个结构中的任意的组合均包含在本发明中。特别是，权利要求书中的各项权利要求的两个以上的任意的组合也包含在本发明中。
附图说明
根据参照附图的下面的优选的实施形式的说明，会更清楚地理解本发明。但是，实施形式和附图用于单纯的图示和说明，不应用于限制本发明的范围。本发明的范围由后附的权利要求书确定。在附图中，多个附图中的同一部件标号表示同一或相应部分。
图1为采用本发明的第1实施方式的摩擦制动系统的车辆的构思方案的俯视图；
图2为该摩擦制动系统的制动促动器的外观结构图；
图3为该摩擦制动系统的构思方案的方框图；
图4为通过该摩擦制动系统而进行摩擦系数推算的基本的处理的流程图；
图5为通过制动力降低等，中断该摩擦制动系统的上述推算的场合的处理例子的流程图；
图6为在要求制动力按照大于等于规定程度而变化的场合进行该摩擦制动系统的上述推算的处理的流程图；
图7为在进行摩擦制动系统的上述推算的基本处理后，根据状况而废弃该推算结果的处理的流程图；
图8为本发明的另一实施方式的摩擦制动系统的构思方案的方框图。
具体实施方式
根据图1～图7，对本发明的第1实施方式进行说明。图1表示本实施方式的摩擦制动系统用于四轮的汽车等的车辆的例子。在该车辆1中，相对前侧(图1的上侧)和后侧的左右的各车轮2，分别设置摩擦制动装置3。行驶驱动源(在图中未示出)为内燃机或电动机，或者该两者。摩擦制动装置3在本实施方式中，以电动摩擦制动装置为例，由作为机构的部分的制动促动器4与控制该制动促动器4的各自制动控制装置5构成。
制动促动器4比如如图2所示的那样，包括制动盘31、摩擦件32与摩擦件操作机构33，该摩擦件操作机构33将该摩擦件32按压于该制动盘31上，另外设置传感器37，该传感器37检测制动促动器4的状态量。制动盘31与各车轮2一体地固定而进行旋转。摩擦件操作机构33由构成驱动源的电动机34、直线运动机构35与齿轮排等的减速器36构成，该直线运动机构35将电动机34的旋转转换为摩擦件32的往复直线动作，该减速器36减小电动机34的旋转速度，然后将该旋转传递给上述直线运动机构35。
如果电动机34采用无电刷DC电动机，则可实现高速的电动伺服系统，人们认为这是最好的，但是，也可采用带有电刷的DC电动机、感应电动机等。直线运动机构35可采用比如各种丝杠机构、球形泵机构等。另外，如果减速器36采用平齿轮，则价格低，人们认为该方式是最好的，但是也可采用蜗轮、行星齿轮等。
上述传感器37也可采用比如检测电动机34的状态量的电动机角度传感器、或电动机电流传感器，另外还可采用检测制动促动器4的输出的结果等的制动按压力传感器，检测直线运动机构5的进退位置的位置传感器等。通过设置进行这样的检测的传感器17，可构成高精度、高速的电动制动控制系统，由此认为该方式是优选的。由于角度传感器由编码器、旋转角传感器(resolver)构成，电流传感器由分流电阻、霍耳元件构成，另外上述制动按压力传感器由霍耳元件、形变传感器等构成，其低价格，并且可安装于节省的空间内，故如果采用它们，认为是优选的。另外，该摩擦制动系统还可进行不采用这样的特别的传感元件的推算，即，无传感器的推算的动作。
在图1中，各摩擦制动装置3的制动促动器4通过设置于作为上级控制机构的上级ECU 6上的制动综合控制机构7与上述各自制动控制装置5而进行控制。上级ECU 6为电子控制单元，该电子控制单元进行车辆1的整体的协调控制，综合控制，以及和加速操作机构(在图中未示出)的操作量相对应的车辆1的驱动源(在图中未示出)的控制等，上级ECU 6也称为VCU。在制动综合控制机构7中，集中地示出上级ECU 6所具有的制动控制的各控制机构。
图3表示由上级ECU 6与多个各自制动控制装置5和促动器4构成的制动系统的结构例子。该图3表示采用使用了电动机34和直线运动机构35等的电动的摩擦制动装置3的例子。如果采用该结构，则可容易并且高速、高精度地控制各车轮2的摩擦制动装置3，当采用本实施方式的摩擦制动系统时，可认为形成优选的系统结构。
在该图3中，各摩擦制动装置3的上述各自制动控制装置5包括制动按压力控制机构5a和电动机驱动器5b，该制动按压力控制机构5a相对作为通过上级ECU 6的制动力分配机构12而输入的荷载指令值(目标)的制动按压力，跟踪控制实际的制动按压力，该电动机驱动器5b根据该制动按压力控制机构5a的运算结果，对电动机34进行供电。如果上述制动按压力控制机构5a采用比如微型计算机、ACIC、FPGA、DSP等，则可低价格地构成进行复杂的运算的控制装置，可认为该方式是优选的。如果电动机驱动器5b采用比如、MOSFET等的开关元件而构成，则可认为是低价格的，是优选的，还可包括用于在瞬间驱动上述开关元件的预驱动器。
上级ECU 6包括：作为构成上述制动综合控制机构7的各机构的要求制动力推算机构11，该要求制动力推算机构11通过制动操作机构8而推算操纵者所要求的制动力；制动力分配机构12，该制动力分配机构12确定对应于各摩擦制动装置3而输入的各目标制动按压力；车辆控制运算机构13，该车辆控制运算机构13进行基于作为上述车辆1的电动制动系统装载车辆的车辆动作的制动控制；制动器摩擦系数推算机构14，该制动器摩擦系数推算机构14推算各摩擦制动装置3的摩擦件32与制动盘31(图2)的摩擦系数。另外，制动综合控制机构7也可设置于独立于上级ECU 6的专用的ECU等中，但是如果安装于比如，作为强力的高速的运算装置的车辆的上级ECU 6等上，则认为是优选的。
上述制动操作机构8为比如制动踏板，但是也可为踏板形式以外的操作机构。此外，制动操作机构8还可为制动力形成机构，该制动力形成机构设置于上级ECU 6等上，其目的在于车辆控制。要求制动力推算机构11根据设置于制动操作机构8中的，检测操作量的检测传感器的输出，进行上述操纵者要求的制动力的推算。制动力分配机构12基本上对应于制动操作机构8的操作量，即通过要求制动力推算机构11而推算的要求制动力，按照已确定的规则，将分配后的荷载指令值(目标制动按压力)输出给各摩擦制动装置3，但是，通过上述车辆控制运算机构13和上述制动器摩擦系数推算机构14进行分配的调整。
上述车辆控制运算机构13具有下述功能，该下述功能包括比如，前后重量分配等的对应于车辆特性，前后加速度的制动前后分配这样的控制；对应于回转等的制动左右分配这样的控制；横向滑动防止控制；以及采用其它的摩擦制动装置3的各种车辆控制中的任意一个或多个。另外，制动转矩根据后述的制动器摩擦系数推算机构14的摩擦系数的推算结果，按照规定量而进行分配，但是，如果从制动器有效直径和制动器摩擦系数换算为上述各轮的制动按压力而输出，则可实现不受到制动器摩擦系数的误差的影响的制动力分配，可认为该方式是优选的。上述车辆控制运算机构13不但具有上述功能，还可包括下述功能，该下述功能具有比如，前后重量分配等的对应于车辆特性，前后加速度的制动前后分配这样的控制；对应于回转等的制动左右分配这样的控制；横向滑动防止控制；以及采用其它的制动器的各种车辆控制等。
制动力分配机构12根据后述的上述制动器摩擦系数推算机构14的摩擦系数的推算结果，计算可发挥规定的制动转矩(制动转矩)的上述制动按压力，将该已计算的制动按压力作为目标值，提供给上述摩擦制动装置3。上述“所希望的制动转矩”为对应于上述要求制动力，应分配给各摩擦制动装置3的转矩。在此场合，还可根据制动器有效直径和制动器摩擦系数等，将上述所分配的制动转矩换算为各车轮2的制动按压力，对其输出。通过形成制动力分配机构12像上述那样根据摩擦系数的推算结果而进行分配的结构，可纠正摩擦系数误差造成的各轮的制动力误差。
上述制动器摩擦系数推算机构14为进行作为上述制动盘31与摩擦件32的摩擦系数的制动器摩擦系数的推算的机构，其包括推算用分配调整部15、电动机获得部16以及推算运算部17。
推算用分配调整部15为下述机构，在该机构中，为了进行上述摩擦系数的推算，通过后述的行列式等的规定的组合，变更从上述制动力分配机构12分配而输出的制动按压力。上述数据获得部16为获得用于上述摩擦系数的推算的数据的机构。上述推算运算部17为根据通过数据获得部16而获得的数据，进行制动器摩擦系数的推算运算的机构，根据上述分配已变更的制动按压力与上述车辆的减速度的关系，推算上述摩擦系数。
在上述推算用分配调整部15中，为了通过推算运算部17而推算摩擦系数，变更从上述制动力分配机构12而分配的上述荷载指令值的分配。作为上述推算运算部的上述摩擦系数推算运算部17推算摩擦制动装置3的上述制动盘31与摩擦件32的摩擦系数。另外，摩擦系数推算部17具有根据上述分配的已变更的上述荷载指令值和上述车辆的减速度的关系，推算摩擦系数的功能。
结合图4～图7的流程，对上述方案的作用效果与上述各机构的具体的结构例子进行说明。图3的要求制动力推算机构11进行图4的步骤S 1，图3的制动器摩擦系数推算机构14的摩擦系数推算运算部17进行该图中的其它的各步骤S2～S9。
步骤S1：根据包括通过制动操作机构8而输出的制动踏板操作量，通过上级ECU 6而产生的以车辆控制为目的的制动力，或这两者的结果，推算操纵者或车辆1所要求的要求制动力B。
步骤S2：将通过转矩值等而表示的要求制动力B与规定值进行比较，在要求制动力B为规定值以上的场合，进行步骤S3以后的制动器摩擦系数的推算(推算开始)。比如，具有在于制动力小的区域，会产生的减速度微弱的情况，后述的制动器摩擦系数推算的可靠性降低的情况，另外，由于在上述制动力小的区域，制动器摩擦系数的误差对车辆动作的影响也极小，故进行下述的处理，可认为该方式是优选的。另外，上述规定值通过模拟结果、实验结果、实测结果等而任意地确定(在下面，相同)。
步骤S4：确定用于制动器摩擦系数推算的，与针对每个车轮而分配的条件r相对应的制动分配矩阵d。此时，分配矩阵d为该摩擦制动系统所具有的摩擦制动装置3的个数n的满秩正方矩阵(比如，在4轮汽车的场合，n＝4，大小4×4，并且秩为4的矩阵)这一点是用于进行推算的必要充分的条件。如果预先通过表格等而规定满足该条件的分配，则可减轻运算负荷，认为该方式是优选的。
步骤S5：为了获得分配矩阵d的每行的数据，设置管理数据数量的变量m，对该m值进行初始化处理。
步骤S6：像下述那样，设定各车轮2的制动按压力F。各车轮2的制动按压力F(Fm：0＜m≤n)分别通过(“制动轮的制动转矩”÷“制动器摩擦系数”÷“制动器有效半径”)而求出。此时，制动器摩擦系数用于比如，上次推算时的值。其中，比如，在无法采用初次推算时等的上次推算值的规定条件下，也可采用预先设定的额定值等。
步骤S7：将上述分配条件r(在步骤S4而确定的制动分配矩阵d)的作为目标的各制动按压力F(或实际制动按压力Fb或两者)，与此时的车辆减速度G作为1行(n列)的数据而获得。此时，由于相对目标制动按压力F，实际的制动按压力(实际制动按压力)Fb因电动机6，阀43(图8)的惯性等的影响而延迟，相对实际的制动按压力Fb，实际的车辆减速度G因该车轮2的惯性等的影响而延迟，故也可将经过去除这些影响的滤波器(在图中未示出)等的值用作推算用数据。
步骤S8：通过记载的式，μ＝r－1Fb－1G，求出制动器摩擦系数μ。另外，针对单位系统，进行对应于各参数的处理。如果求出摩擦系数μ，则在之后，结束摩擦系数的推算(步骤S9)。
像这样，上述制动器摩擦系数推算机构14的上述推算运算部17根据等式的运算而推算(计算)摩擦系数，该等式由作为运算要素的上述摩擦系数，按压上述摩擦件32的制动按压力，车辆减速度，与基于用于使采用该全部的运算要素的等式成立的车辆各元素的规定系数构成，另外，上述等式也可根据多个线性独立式而构成，该多个线性独立式的数量与通过上述摩擦系数推算运算部而推算上述摩擦系数的上述摩擦制动装置的个数相同。上述制动器摩擦系数推算机构14像这样，可实现上述摩擦系数的推算。另外，上述“车辆各元素”为构成车辆的各物理量，比如车轮2的有效直径、车辆的总重量等。
图5表示在作为图4中记载的一系列的处理的制动器摩擦系数推算中，要求制动力小于规定值，或要小于规定值的场合，中断该推算的场合的方式。判断是否在摩擦系数推算中(步骤T1)，在处于推算中的场合，进行下述的处理。将要求制动力B与规定值(任意地设定)进行比较(步骤T2)，在要求制动力小于等于规定值的场合，中断摩擦系数的推算(步骤T4)，对用于摩擦系数的推算的各数据进行初始化处理(步骤T5)，结束处理。
通过上述要求制动力与规定值的比较(步骤T2)，在要求制动力大的场合，与实际制动力和规定值进行比较(步骤T3)。在实际制动力为规定值以下的场合，由于属于小于要求制动力这样的场合，故与要求制动力为规定值以下的场合相同，中断摩擦系数的推算(步骤T4)，对各数据进行初始化处理(步骤T5)，结束处理。在于步骤T3的判断时，实际制动力大的场合，继续进行摩擦系数推算的处理(步骤T6)。
像图5的给出一个例子那样的，上述制动器摩擦系数推算机构14的上述推算运算部17也可在上述要求制动力和上述实际制动按压力中的任意一者或两者为规定值以上，并且上述摩擦制动系统的装载车辆的车速，或通过上述摩擦制动装置而制动的各车轮2的车轮速度的最低值为规定值以上的场合，进行摩擦系数的推算。由此，可从推算的对象中排除减速度容易包括误差的极低速区域，可提高摩擦系数的推算的精度、可靠度。
图6表示在要求制动力以规定量以上的程度而变化的场合，进行图4中记载的制动器摩擦系数推算的例子。在进行制动器摩擦系数推算的期间，通过变更图4的步骤S4所示的那样的制动分配(条件r)，产生依赖于制动器摩擦系数推算的误差的制动力变动。此时，与操纵者具有将制动力保持一定的意图的场合相比较，在要改变制动力的场合，人们认为，一般上述制动力变动的体感度小。另外，在假定频繁地进行制动器摩擦系数推算，并且推算精度大，不具有误差的场合，也可不必要求进行本图的处理，而根据需要而适当采用。
按照步骤顺序而对图6的处理进行说明。判断第m个(m表示获得数据管理变量)的数据的获得是否完成(步骤U1)，在获得没有完成的场合，继续进行摩擦系数的推算(步骤U5)。在获得完成的场合，将要求制动力B的单位时间的变化量(dB/dt)的绝对值与规定值(任意地设定)相比较(步骤U2)，在变化量的绝对值小于等于规定值的场合，继续进行摩擦系数推算(步骤U5)。在变化量的绝对值大于规定值的场合，对获得数据数量管理变量m进行加1(步骤U3)，更新下一制动按压力Fm(步骤U4)，继续进行摩擦系数的推算(步骤U5)。
像这样，上述制动器摩擦系数推算机构14的推算运算部17也可根据在上述要求制动力的变化量的绝对值为规定值以上的场合变更的制动分配而获得上述多个线性独立式(图4的步骤S6的各式等)。由此，可在不使摩擦系数的推算结果包括误差的场合的分配变化造成的减速度变化显著的情况下提高制动感。
图7表示图4的摩擦系数的推算完成后，在用于推算时的行列式的绝对值小于规定值时，进行废弃上述推算结果的处理的例子。由于上述行列式越接近零，矩阵Fb(按照多行量而具有上述n列的数据)的线性独立性越低，越强烈地受到噪音等的误差造成的影响，故如果在采用本图这样的处理，或经由规定的遗忘系数，将多个推算结果复合而使用的场合进行预先采用强烈的遗忘系数的处理，则从推算结果的可靠性提高的观点来说，认为该方式是优选的。
在图7的例子中，判断摩擦系数推算是否完成，即，图4的一系列的处理是否完成(步骤W1)，在完成的场合，对行列式的绝对值(│det(Fb)│)与规定值(任意地确定)进行比较(步骤W2)。在行列式的绝对值小于规定值的场合，废弃上述摩擦系数的推算结果(步骤W3)。也可像这样，上述制动器摩擦系数推算机构14的推算运算部17在包括上述多个线性独立式的制动按压力的满秩矩阵的行列式的运算结果的绝对值(│det(Fb)│)小于规定值的场合，针对采用上述行列式而导出的摩擦系数推算结果，与在超过上述规定值的场合而导出的其它的摩擦系数推算结果相比较，对最终地导出的摩擦系数推算结果的影响小，或从推算结果而将其排除。像这样，可通过抽取线性独立性低，容易受到噪音、推算误差的影响的推算结果，提高摩擦系数的推算值的可靠性。
要求制动力推算机构11、制动力分配机构12、车辆控制运算机构13、推算用分配调整部15与推算运算部17具体来说，通过借助软件、硬件而实现的LUT(查询表，Look UpTable)，或软件的数据库(Library)中所接纳的规定的变换函数；与其等效的硬件等和/或矩阵运算函数、采用与其等效的硬件等，进行运算而能输出结果的硬件电路或处理器(在图中未示出)上的软件函数构成。
另外，在上述实施方式中，还可进行下述的处理。比如，也可设置计量进行了上述制动器摩擦系数推算后的经历时间的计数器等，按照仅仅在上述计数器的值为规定值以上的场合，进行制动器摩擦系数推算的方式，针对制动器摩擦系数推算，设置已确定的频率的限制值。另外，在变更上述处理的制动分配时，为了避免制动的急剧的响应，也可进行平缓地变更分配的处理。
按照本实施方式，像这样，通过在推算摩擦系数后，可进行各摩擦制动装置3的分配，可高精度地实现摩擦制动装置3的稳定的制动时的车轮动作与制动感。
图8表示在另一实施方式的摩擦制动系统中，摩擦制动装置3为液压式的摩擦制动装置的场合的例子。在液压式的场合，通过主驱动缸41与阀43，构成独立地控制各车轮2(参照图1)的摩擦制动装置3的液压的制动系统，该主驱动缸41在各车轮2的摩擦制动装置3中产生共同的液压，该阀43分别设置于各车轮2上。通过制动踏板等的制动操作机构8，控制主驱动缸41的液压。摩擦制动装置3包括作为该制动促动器4的驱动源的液压缸44。制动控制装置5包括阀操作量控制器45与由电磁阀等构成的上述阀43。在各阀操作量控制器45和上述主驱动缸41中，分别设置液压传感器46、47。在图8的例子中，除了特别说明的事项，其它的方面与结合图1～图7而在前面描述的第1实施方式相同。
在摩擦制动装置3为上述那样的液压式的场合，与采用电动式的摩擦制动装置3的摩擦制动系统相比较，与具有控制性，肃静性成为课题的可能性场合相反，可低价格地构成。
另外，图3和图8作为摩擦制动系统的外观结构图，是提取对于这些实施方式来说必要的结构的图，比如，冗余功能等，其它的功能可对应于系统结构时的要求而适当追加。
以上，在参照附图的同时，根据实施例对用于实施本发明的优选的形式进行了说明，但是，本次公开的实施方式在全部的方面是列举性的而非限定性。本发明的范围不通过上面的描述而通过权利要求书而给出。如果是本领域的技术人员，观看本说明书而会在显然的范围内容易想到各种变更和修正方式。于是，这样的变更和修正方式解释为根据后附的权利要求书确定的本发明的范围内的方式。
标号的说明：
标号1表示车辆；
标号3表示摩擦制动装置；
标号4表示制动促动器；
标号5表示各自制动控制装置；
标号6表示上级ECU；
标号7表示制动综合控制机构；
标号11表示要求制动力推算机构；
标号12表示制动力分配机构；
标号13表示车辆控制运算机构；
标号14表示制动器摩擦系数推算机构；
标号15表示分配调整部；
标号16表示数据获得部；
标号31表示制动盘；
标号32表示摩擦件；
标号33表示摩擦件操作机构。

Claims (10)

1.一种摩擦制动系统，该摩擦制动系统包括：设置于车辆上的多个摩擦制动装置；上级控制装置，该上级控制装置具有对应于要求制动力，将作为目标的制动按压力分配给上述各摩擦制动装置的制动力分配机构，上述摩擦制动装置包括：制动促动器，该制动促动器具有制动盘、摩擦件以及将该摩擦件按压于上述制动盘上的摩擦件操作机构；各自制动控制装置，该各自制动控制装置对应于从上述制动力分配机构而分配的作为目标的制动按压力，控制上述摩擦件操作机构的输出，其特征在于，
该摩擦制动系统包括制动器摩擦系数推算机构，该制动器摩擦系数推算机构推算摩擦系数，该摩擦系数为上述各摩擦制动装置的上述制动盘与摩擦件的摩擦系数，其通过上述制动力分配机构的上述制动按压力的分配而被反映。
2.根据权利要求1所述的摩擦制动系统，其中，上述制动力分配机构具有下述功能，该功能为按照反映上述制动器摩擦系数推算机构所推算的各摩擦制动装置的上述摩擦系数的方式，计算分配给上述各摩擦制动装置的作为目标的制动按压力。
3.根据权利要求1或2所述的摩擦制动系统，其中，上述制动器摩擦系数推算机构包括推算用分配调整部与推算运算部，在该推算用分配调整部中，为了摩擦系数的推算，以规定的组合变更从该制动力分配机构而分配的制动按压力，该推算运算部根据上述分配的已变更的制动按压力与上述车辆的减速度的关系推算上述摩擦系数。
4.根据权利要求3所述的摩擦制动系统，其中，上述制动器摩擦系数推算机构的上述推算运算部根据下述等式的运算而进行计算，该等式由作为运算要素的上述摩擦系数、按压该摩擦件的制动按压力、车辆减速度、基于用于使采用这些全部的运算要素的等式成立的车辆各元素的规定系数构成，上述等式根据多个线性独立式而构成，该多个线性独立式的数量与通过上述摩擦系数推算运算部而推算上述摩擦系数的上述摩擦制动装置的个数相同。
5.根据权利要求4所述的摩擦制动系统，其中，上述制动器摩擦系数推算机构的上述推算运算部在上述多个线性独立式中的包括制动按压力的满秩矩阵的行列式的运算结果的绝对值小于规定值的场合，针对采用上述行列式而导出的摩擦系数推算结果，与在超过上述规定值的场合而导出的其它的摩擦系数推算结果相比较，对最终地导出的摩擦系数推算结果的影响小，或从推算结果而将其排除。
6.根据权利要求4或5所述的摩擦制动系统，其中，在上述制动器摩擦系数推算机构的上述推算运算部中，上述多个线性独立式在上述要求制动力的变化量的绝对值为规定值以上的场合，由变更的制动分配而获得。
7.根据权利要求2～6中的任何一项所述的摩擦制动系统，其中，上述制动力分配机构根据上述制动器摩擦系数推算机构的推算结果计算能发挥所希望的制动转矩的上述制动按压力，将该已计算的制动按压力作为目标值，提供给上述摩擦制动装置。
8.根据权利要求3～6中的任何一项所述的摩擦制动系统，其中，上述制动器摩擦系数推算机构的上述推算运算部在上述要求制动力和上述实际制动按压力中的任意一者或两者为规定值以上，并且上述摩擦制动系统的装载车辆的车速、或通过上述摩擦制动装置而制动的各车轮的车轮速度的最低值为规定值以上的场合，进行摩擦系数的推算。
9.根据权利要求2～8中的任何一项所述的摩擦制动系统，其中，上述摩擦制动装置为电动摩擦制动装置，其包括驱动上述摩擦件操作机构的电动机且具有下述功能，该功能为按照上述各自制动控制装置使从上述制动力分配机构而分配的上述制动按压力跟踪目标值的方式控制上述电动机。
10.根据权利要求1～9中的任何一项所述的摩擦制动系统，其中，上述摩擦制动装置由上述摩擦件操作机构的驱动源作为电动机的电动摩擦制动装置构成。
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