CN108372850A - 车辆用制动系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种车辆用制动系统，改善构成为包括液压制动装置的车辆用制动系统的响应性。将驱动成为液压制动装置的高压源的泵的电动马达(62)设为具有两个线圈(146、148)的双系统马达，并且，作为用于使该电动马达工作的电源而搭载蓄电池(124)和电容器(154)这两者，在电动马达的输出可以比较小的通常模式下，以经由第一驱动电路(150)从蓄电池供给的电力来驱动泵，在对电动马达要求比较大的输出的高功率模式下，以来自该蓄电池的电力和经由第二驱动电路(152)从电容器供给的电力的双方来驱动泵。

Description

车辆用制动系统
技术领域
本发明涉及搭载于车辆的制动系统。
背景技术
当前，车辆用制动系统通常是构成为包括产生依赖于工作液的液压的制动力即液压制动力的液压制动装置的系统，这样的系统存在各种形式。例如，下述专利文献所记载的系统就是其中一种。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特愿2007-137258号公报
发明内容
发明所要解决的课题
对于液压制动装置要求高响应性。也就是说，要求产生的液压制动力迅速地跟随于所需的液压制动力即必要液压制动力的增大。该要求在所谓的紧急制动时大。此外，在上述专利文献所记载的无储能器的制动装置也就是不会储存高压的工作液的制动装置中，在需要液压制动力时通过泵的驱动而开始供给高压的工作液，所以响应性尤其成为问题。本发明是鉴于这样的实际情况完成的，其课题在于提供一种具备响应性高的液压制动装置的车辆用制动系统。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题，本发明的车辆用制动系统是构成为包括液压制动装置的系统，其中，将驱动成为高压源的泵的电动马达设为具有两个线圈的双系统马达，并且，作为用于使该电动马达工作的电源而搭载蓄电池和电容器这两者，所述车辆用制动系统构成为，在电动马达的输出可以比较小的通常模式下，以来自蓄电池的电力驱动泵，在对电动马达要求比较大的输出的高功率模式下，以来自蓄电池的电力和来自电容器的电力的双方驱动泵。
发明效果
在本发明的车辆用制动系统中，液压制动装置构成为，在希望以比较大的力驱动泵时，利用电容器的电力获得辅助，因此，根据本发明，能够构建包括响应性高的液压制动装置的车辆用制动系统。
发明的方式
以下，例示出几个在本申请中认为能够申请专利的发明(以下，有时称作“能够请求保护的发明”)的方式，并对它们进行说明。各方式与权利要求同样地划分为项，对各项标注编号，根据需要而以引用其他项的编号的形式记载。这只是为了使得能够请求保护的发明容易理解，并非旨在将构成这些发明的构成要素的组合限定于以下各项所记载的内容。也就是说，能够请求保护的发明应该参考各项所附带的记载、实施例的记载等来解释，只要遵从该解释，则对各项方式进一步附加其他构成要素而得到的方式以及从各项方式中删除某些构成要素而得到的方式也能够成为能够请求保护的发明的一个方式。并且，能够请求保护的发明中的几个成为权利要求所涉及的发明。
(1)一种车辆用制动系统，构成为包括液压制动装置，该液压制动装置具备设置于车轮的车轮制动器和向该车轮制动器供给与必要液压制动力对应的压力的工作液的制动致动器，
所述制动致动器具备成为高压源的泵和驱动该泵的电动马达，并且所述电动马达为具有第一线圈和第二线圈的双系统马达，
所述液压制动装置还具备蓄电池、用于将来自该蓄电池的电力向所述电动马达的所述第一线圈供给的第一驱动电路、电容器、及用于将来自该电容器的电力向所述电动马达的所述第二线圈供给的第二驱动电路，
所述车辆用制动系统构成为，在以设定的力以下的力驱动所述泵的通常模式下，所述电动马达利用从所述蓄电池向所述第一线圈供给的电力来驱动所述泵，在以超过所述设定的力的力驱动所述泵的高功率模式下，利用从所述蓄电池向所述第一线圈供给的电力和从所述电容器向所述第二线圈供给的电力的双方来驱动所述泵。
本方式是能够请求保护的发明的基本方式。在本方式中，电动马达为具有两个线圈的双系统马达，具有与这两个线圈分别对应的两个电源及两个驱动电路。在此所说的“双系统马达”例如意味着无论是利用向两个线圈中的任一个供给的电力还是利用向两个线圈分别同时供给的电力都能够使一个输出轴(马达轴)动作的马达。另外，关于“驱动电路”，在电动马达以交流进行工作的情况下，例如变换器等相当于驱动电路，在电动马达以直流进行工作的情况下，例如仅开关电路相当于驱动电路。此外，所谓的无刷DC马达可以认为是通过作为驱动电路的变换器而工作的交流马达。另外，分别作为电源发挥功能的蓄电池、电容器在容量上不同，另外，蓄电池一般像铅蓄电池、镍氢电池、锂离子二次电池等那样在充放电中伴随着化学变化，相对于此，电容器(capacitor)像电容(condenser)等那样不伴随化学变化，能够迅速地进行充放电。
在本方式中，在制动致动器中，作为成为高压源的泵的工作模式而设定有通常模式、高功率模式这两个模式，这两个模式在泵的功率上不同。换言之，在驱动泵的电力的大小上不同，即，在驱动电压相同的情况下向线圈供给的电流的大小不同。因此，与泵的驱动有关的“力”意味着功率、输出等，广义上意味着向电动马达供给的电力。
例如，在需要进行紧急制动时等，为了使液压制动力迅速响应，在初期必须从成为高压源的泵迅速地向车轮制动器供给工作液，此时，必须以大的力驱动泵。此时，必须从蓄电池经由第一驱动电路向电动马达供给电力，该电力有时会过大。该情况下，蓄电池会成为不稳定的状态，另外，在从蓄电池向其他装置供给电力时也会对该装置的工作造成影响。反过来说，在考虑了蓄电池的状态和对其他装置造成的不良影响的情况下，必须限制来自蓄电池的电力供给，若对其进行限制，则液压制动力的响应性、即液压制动装置的响应性会恶化。
在本方式中，在必须以大的力驱动泵的高功率模式下，电动马达也利用从电容器经由第二驱动电路供给的电力来工作，因此，能够限制来自蓄电池的电力的供给，同时以大的力驱动泵。也就是说，根据本技术方案，在紧急制动时等，来自蓄电池的电力供给不会过大，通过由来自电容器的电力实现的辅助能够实现液压制动力的响应性良好的液压制动装置，其结果是，能够构筑响性良好的车辆用制动系统。
(2)根据(1)项所述的车辆用制动系统，构成为，在所述高功率模式下，利用从所述电容器向所述第二线圈供给的电力来提供驱动所述泵的力的超过所述设定的力的量。
本方式可以认为是在高功率模式下对从蓄电池向电动马达供给的电力设置有上限的方式。通过设置上限，能够充分避免上述的蓄电池的不稳定状态和对其他装置造成的不良影响。另一方面，由于容许直到上限的来自蓄电池的电力供给，因此在高功率模式下能够将来自电容器的电源供给抑制为最小限度。
(3)根据(1)项或(2)项所述的车辆用制动系统，所述液压制动装置构成为，在所述蓄电池的故障时，利用从所述电容器向所述第二线圈供给的电力来驱动所述泵。
本方式是例如在通常模式下在蓄电池的故障时通过来自电容器的电力供给来进行应付的方式。根据本方式，能够实现在失效保护的观点上优异的车辆用制动系统。此外，在蓄电池的故障时，禁止从通常模式向高功率模式的转变。此外，在相反的看法上，在液压制动装置中由双系统马达中的第二线圈、电容器、第二驱动电路构件了用于应对蓄电池的故障的备用系统的情况下，本方式可以认为是利用该备用系统来实现上述高功率模式的方式。也就是说，可以认为是利用预备的系统来实现基于来自电容器的电力供给的辅助的系统。
(4)根据(1)项至(3)项中任一项所述的车辆用制动系统，所述液压制动装置还具备用于将来自所述蓄电池的电力向所述电动马达的所述第二线圈供给的第三驱动电路，且构成为，在所述第一驱动电路的故障时，使该第三驱动电路工作，并且禁止所述高功率模式下的所述泵的驱动。
本方式是设置有应付第一驱动电路的故障的备用系统的方式。通过上述第三驱动电路的存在，根据本方式，能够实现在失效保护的观点上优异的车辆用制动系统。
(5)根据(1)项至(4)项中任一项所述的车辆用制动系统，构成为，在必要液压制动力的增加梯度超过了设定梯度的情况下，从所述通常模式转变为所述高功率模式。
(6)根据(1)项至(5)项中任一项所述的车辆用制动系统，该车辆用制动系统具备由驾驶员操作的制动操作部件，并且构成为根据该制动操作部件的操作的程度来决定必要液压制动力，
该车辆用制动系统构成为，在所述制动操作部件的操作的程度的增加速度超过了设定速度的情况下，从所述通常模式转变为所述高功率模式。
上述两个方式是加入了关于从通常模式向高功率模式的转变的条件的限定的方式。两个方式中的条件都是在满足该条件的情况下能够判断为需要以超过设定的力的力来驱动泵的条件。前者的方式在不仅产生与驾驶员对制动操作部件的操作对应的液压制动力还基于来自车辆自动驾驶等的控制的要求而产生液压制动力的车辆中也能够采用。后者的方式在根据制动踏板等制动操作部件的操作而产生液压制动力的情况下可以认为是与前者的方式等同的方式。后者的方式中的“制动操作部件的操作的程度”可以认为是用于决定必要液压制动力的参数，例如可以采用制动操作部件的操作量(例如，踏板行程)、对制动操作部件施加的力即操作力(例如，踏板踩踏力)等，它们的增加速度可以采用制动操作部件的操作速度(例如，踏板的踩踏速度)、伴随于时间的经过的操作力的上升梯度(例如，踏板踩踏力的变化梯度)等。此外，上述两个方式各自的条件既可以择一地采用，也可以两个条件都采用。在两个条件都采用的车辆用制动系统中，构成为在满足了其中任一个的情况下转变为高功率模式即可。
(7)根据(5)项或(6)项所述的车辆用制动系统，构成为，在所述液压制动装置产生的液压制动力达到了必要液压制动力的情况下，从所述高功率模式恢复为所述通常模式。
本方式是加入了关于高功率模式的结束的条件的限定的方式。根据本方式，在变得可以不以大的力来驱动泵时，使高功率模式结束，所以能够减少电容器的负担。
(8)根据(1)项至(7)项中任一项所述的车辆用制动系统，该车辆用制动系统构成为还包括电动制动装置，该电动制动装置产生依赖于电动马达的力的电动制动力，该车辆用制动系统构成为，向前轮和后轮中的一方施加所述液压制动装置产生的液压制动力，向另一方施加所述电动制动装置产生的电动制动力。
本方式是将电动制动装置和液压制动装置组合而成的方式。根据本方式，能够实现能够同时享受响应性良好这一电动制动装置的优点和可靠性优异这一液压制动装置的优点的车辆用制动系统。另外，根据本方式，在必须以大的力驱动液压制动装置的泵的情况下，通过上述高功率模式下的由来自电容器的供给电力实现的辅助，能够防止响应性上的与电动制动装置之差变大。
(9)根据(8)项所述的车辆用制动系统，构成为，从所述蓄电池也向所述电动制动装置的电动马达供给电力。
在从向液压制动装置的制动致动器所具有的电动马达供给电力的蓄电池也对电动制动装置的电动马达供给电力的情况下，在紧急制动时等，会从蓄电池供给更加过大的电力。另外，该过大的电力的来自蓄电池的供给在有的情况下也有可能成为使电动制动装置产生的制动力降低的原因。鉴于这样的情况，由来自上述电容器的电力实现的辅助在本方式中尤其有效。
(10)根据(8)项或(9)项所述的车辆用制动系统，该车辆用制动系统构成为还包括再生制动装置，该再生制动装置相对于设置有所述液压制动装置和所述电动制动装置中的一方的前轮和后轮中的任一者设置，产生利用由该任一者的旋转实现的发电得到的再生制动力。
本方式是进一步组合了再生制动装置的方式。再生制动装置产生的再生制动力根据将再生能量作为电量进行充电的蓄电池的充电状态而变化，因此，出于确保车辆整体所需的制动力的目的，预测伴随于该变化而不得不使液压制动装置产生的液压制动力骤增的情况。在这样的情况下，上述高功率模式下的由来自电容器的供给电力实现的辅助有效地发挥功能。
(11)根据(1)项至(10)项中任一项所述的车辆用制动系统，所述制动致动器在所述泵的排出侧不具有储能器。
本方式是加入了与上述制动致动器的构造有关的限定的方式。高压源在多数情况下设置有积存高压的工作液的储能器。若设置储能器，则在紧急制动时等，以大的力驱动泵的必要性要说大小的话还是比较小。但是，会花费配设储能器的成本，液压制动装置的成本与之相应地变高。由于在本方式中的制动致动器中没有设置储能器，所以液压制动装置自身的成本低。因此，根据本方式，能够实现抑制成本同时响应性良好的车辆用制动系统。换言之，上述高功率模式下的由来自电容器的电力实现的辅助对于由不具有储能器的液压制动装置构成的车辆用制动系统而言是尤其有效的手段。
(12)根据(1)项至(11)项中任一项所述的车辆用制动系统，所述制动致动器具备控制阀，该控制阀将从所述泵排出的工作液的压力减压而调整为与必要液压制动力对应的压力。
多数的制动致动器利用增压用的控制阀、减压用的控制阀来调整向车轮制动器供给的工作液的压力。详细地说，从泵排出的工作液经由增压用的控制阀而向车轮制动器供给，为了减少该供给的工作液的压力，使其经由减压用的控制阀而从车轮制动器向低压源流出。本方式中的制动致动器不是这样的结构，可以设为如下结构：例如从泵向车轮制动器直接供给工作液，利用控制阀减少该工作液的压力，由此，调整向车轮制动器供给的工作液的压力。通过这样构成，根据本方式，能够利用一个控制阀来调整液压制动力，能够使制动致动器价格低廉。
附图说明
图1是概念性地示出实施例的车辆用制动系统的整体结构的图。
图2是构成图1所示的车辆用制动系统的液压制动装置的液压回路图。
图3是示出构成图1所示的车辆用制动系统的液压制动装置及电动制动装置各自的车轮制动器的剖视图。
图4是概念性地示出图1所示的车辆用制动系统中的制动力的控制的流程图。
图5是示意性地示出在紧急制动时从蓄电池向液压制动装置所具有的泵马达供给的电力的坐标图。
图6是概念性地示出图1所示的液压制动装置所具有的泵马达和用于向该泵马达供给电力的供给电力控制单元的图。
图7是示出为了泵马达的驱动模式的切换而执行的泵驱动模式切换程序的流程图。
具体实施方式
以下，作为用于实施能够请求保护的发明的方式，参照附图对实施例的车辆用制动系统进行详细说明。此外，能够请求保护的发明除了下述实施例之外，还可以以所述〔发明的方式〕一项所记载的方式为首，而以基于本领域技术人员的知识实施各种变更、改良后的各种方式来实施。
[实施例]
[A]车辆驱动系统及车辆用制动系统的概要
如图1示意性所示，搭载实施例的车辆用制动系统的车辆是前轮10F、后轮10R各有两个的混合动力车辆，两个前轮10F为驱动轮。首先，对车辆驱动系统进行说明，搭载于本车辆的车辆驱动系统具有作为驱动源的发动机12、主要作为发电机发挥功能的发电机14、与该发动机12、发电机14连结的动力分配机构16、及作为另一个驱动源的电动马达18。
动力分配机构16具有将发动机12的旋转分配成发电机14的旋转和输出轴的旋转的功能。电动马达18经由作为减速器发挥功能的减速机构20与输出轴相连。输出轴的旋转经由差动机构22、驱动轴24L、24R而传递，驱动左右的前轮10F旋转。发电机14经由变换器26G与蓄电池28相连，通过发电机14的发电而得到的电能蓄积于蓄电池28。另外，电动马达18也经由变换器26M与蓄电池28相连，电动马达18的工作、发电机14的工作通过分别控制变换器26M、变换器26G来进行控制。蓄电池28的充电量的管理、变换器26M、变换器26G的控制由混合动力电子控制单元(以下，有时如图示那样略记为“HB-ECU”)29进行，该混合动力电子控制单元29构成为包括计算机、构成该车辆驱动系统的各设备的驱动电路(驱动器)等。
如图1示意性所示，搭载于本车辆的实施例的车辆用制动系统大体上构成为包括：(a)再生制动装置30，向两个前轮10F分别施加制动力；(b)液压制动装置32，与由再生制动装置30施加的制动力相独立地向两个前轮10F分别施加制动力；及(c)电动制动装置34，向两个后轮10R分别施加制动力。
[B]再生制动装置的结构
再生制动装置30在硬件上可以认为构成上述车辆驱动系统的一部分。在车辆减速时，通过前轮10F的旋转，电动马达18以不接受来自蓄电池28的电力供给的方式旋转。电动马达18利用通过该旋转而产生的电动势进行发电，该发电得到的电力经由变换器26M而作为电量蓄积于蓄电池28。也就是说，使电动马达18作为发电机发挥功能而对蓄电池28进行充电。与相当于充电电量的能量相应地使前轮10F的旋转减速，也就是使车辆减速。在本车辆中，构成了这样的再生制动装置30。由该再生制动装置30对前轮10F施加的制动力(以下，有时称作“再生制动力”)以发电量为依据，产生的再生制动力通过HB-ECU29进行的变换器26M的控制来控制。再生制动装置30可以采用通常的结构，所以省略关于再生制动装置30的详细说明。
[C]液压制动装置的结构
i)整体结构
液压制动装置32大体上构成为包括：(a)主缸42，与作为由驾驶员操作的制动操作部件的制动踏板40连结；(b)致动器单元44，通过使来自主缸42的工作液通过自身而供给工作液，或者将由自身具有的泵(后述)加压后的工作液调压并供给；及(c)两个车轮制动器46，分别针对左右的前轮10F设置，用于利用来自致动器单元44的工作液的压力使左右的前轮10F各自的旋转减速。此外，液压制动装置32是与左右的前轮10F对应的双系统的装置。
ii)主缸的结构
如图2所示，主缸42是在壳体内部包含连结于制动踏板40并且互相串联配置的两个活塞42a和通过该活塞42a的移动而将导入到自身的工作液加压的两个加压室42b的串列型缸装置，附设有在大气压下积存工作液的贮存器48。也就是说，贮存器48配置于主缸42的附近，来自该贮存器48的工作液在两个加压室42b中分别被加压。并且，主缸42将与对制动踏板40施加的力(以下，有时称作“制动操作力”)对应的压力的工作液针对与两个前轮10F对应的两个系统中的每个系统而向致动器单元44供给。详细地说，在致动器单元44设置有使从主缸42供给的工作液通过自身而流向车轮制动器46的液通路，本液压制动装置32具备用于从主缸42向车轮制动器46供给工作液的液通路、即两个主液通路50。也就是说，在本液压制动装置32中，能够从主缸42经由这些主液通路50向车轮制动器46分别供给工作液。此外，车轮制动器46具有将在后面说明的轮缸，详细地说，工作液被向该轮缸供给。
另外，主液通路50的一方经由作为常闭型的电磁式开闭阀的模拟器开通阀52与行程模拟器54相连。在通常工作时(没有产生电气故障的情况下)，模拟器开通阀52被励磁而成为开阀状态，行程模拟器54发挥功能。将在后面进行说明，在通常工作时，与双系统对应地设置于致动器单元44内的两个作为电磁式开闭阀的主切断阀56被置于闭阀状态，所以行程模拟器54担保制动踏板40的踩踏行程，并且向制动踏板40施加与该踩踏行程对应的操作反力。也就是说，行程模拟器54作为使通常工作时的制动操作的感觉提高的手段而发挥功能。本行程模拟器54是构成为包括与主液通路50连通且自身的容积变动的工作液室和使与该工作液室的容积的增加量对应的力作用于该工作液室的工作液的弹性体的通常的行程模拟器，所以在此省略关于行程模拟器54的详细说明。
iii)致动器单元的结构
作为制动致动器的致动器单元44构成为包括对先前说明的两个主液通路50分别进行开通切断的作为常开型的电磁式开闭阀的两个主切断阀56、与双系统对应的两个泵60、驱动这些泵60的作为电动马达的泵马达62、与双系统对应的两个作为电磁式线性阀的控制阀64、及与这些控制阀64串联配置的两个作为常闭型的电磁式开闭阀的切断阀66。在本液压制动装置32中，仅设置有单个贮存器，两个泵60从上述的贮存器48泵起工作液，因此，设置有将两个泵60与贮存器48相连的贮存器液通路68，该贮存器液通路68的一部分形成于致动器单元44内。各泵60在排出侧与上述的主液通路50相连，经由该主液通路50的一部分向车轮制动器46供给加压后的工作液。此外，在各泵60的排出侧为了防止工作液向各泵60逆流而设置有逆止阀70。另外，在致动器单元44内与各泵60并联地形成有将主液通路50与贮存器液通路68相连的两个返回路72，在这些返回路72上分别设置有上述控制阀64、切断阀66。关于上述泵马达62的构造将在后面叙述。此外，本致动器单元44形成为在泵60的排出侧没有设置积存高压的工作液的储能器而仅由泵60构成高压源的简便构造。
在通常工作时，主切断阀56、切断阀66分别被置于闭阀状态、开阀状态。通过利用泵马达62驱动泵60，来将贮存器48的工作液加压并向车轮制动器46供给。控制阀64具有将向车轮制动器46供给的工作液的压力调整为与向自身供给的电流对应的压力的功能。换言之，控制阀64形成为具有将该压力减压的功能的减压用电磁式线性阀。因此，在本液压制动装置32中，不依赖于从主缸42供给的工作液的压力，也就是说，不依赖于对制动踏板40施加的制动操作力，通过控制阀64的控制来将压力被调整后的工作液向车轮制动器46供给。此外，由于控制阀64是减压用的阀，所以工作液为了压力的调整而通过控制阀64。该通过后的工作液经由返回路72及处于开阀状态的切断阀66而返回贮存器液通路68，进而返回贮存器48。
此外，在该液压制动装置32发生了电气故障的情况下，主切断阀56、切断阀66分别被置于开阀状态、闭阀状态，从主缸42向致动器单元44供给的工作液被向车轮制动器46供给。换言之，在通过将作为开闭阀的主切断阀56打开而利用从主缸42供给的工作液使后述的轮缸工作时，切断阀66将向贮存器48或贮存器液通路68流入的工作液的流动切断。此外，在致动器单元44内，与双系统对应地分别各设置有两个用于检测向车轮制动器46供给的工作液的压力(以下，有时称作“轮缸压”)的轮缸压传感器74、用于检测从主缸42供给的工作液的压力(以下，有时称作“主压”)的主压传感器76。
iv)车轮制动器的结构
用于使前轮10F各自的旋转停止的车轮制动器46是图3(a)中示意性示出的盘式制动装置。该车轮制动器46构成为包括与前轮10F一体旋转的作为旋转体的盘形转子80和以能够移动的方式支撑于将前轮10F保持为能够旋转的托架的卡钳82。在卡钳82中内置有将其一部分作为壳体的轮缸84，在轮缸84所具有的活塞86的顶端侧及卡钳82的内置有轮缸84的部分的相反侧设置有与它们分别卡定且隔着盘形转子80对向的一对制动衬块(摩擦部件的一种)88。
向轮缸84的工作液室90供给来自致动器单元44的工作液，一对制动衬块88利用该工作液的压力而夹住盘形转子80。也就是说，通过轮缸84的工作，作为摩擦部件的制动衬块88被压靠于盘形转子80。这样，车轮制动器46利用摩擦力来产生用于使前轮10F的旋转停止的制动力、即用于使车辆制动的制动力(以下，有时称作“液压制动力”)。该液压制动力成为与从致动器单元44供给的工作液的压力对应的大小。车轮制动器46是通常的构造，所以省略关于车轮制动器46的详细说明。
[D]电动制动装置的结构
如图1所示，电动制动装置34构成为包括用于使后轮10R各自的旋转停止的一对车轮制动器100。如图3(b)所示，车轮制动器100的构造与液压制动装置32的车轮制动器46类似，车轮制动器46通过工作液的压力而动作，相对于此，本车轮制动器100通过电动马达的力而工作。
具体而言，车轮制动器100构成为包括与后轮10R一体旋转的作为旋转体的盘形转子102和以能够移动的方式支撑于将后轮10R保持为能够旋转的托架的卡钳104。在卡钳104中内置有电动致动器106。电动致动器106构成为包括：(a)柱塞108，以能够进退的方式保持于卡钳104；(b)螺纹杆110，以不能旋转但能够进退的方式保持于卡钳104，且在外周形成有外螺纹；(c)螺母112，形成有与螺纹杆110的外螺纹螺合的内螺纹，以能够旋转但不能进退的方式保持于卡钳；及(d)电动马达114，用于使该螺母112旋转。此外，电动马达114构成为包括在螺母112的外周附设的磁体116和保持于卡钳104的线圈118。
在电动致动器106的柱塞108的顶端侧及卡钳104的配设有电动致动器106的部分的相反侧附设有与它们分别卡定且隔着盘形转子102对向的一对制动衬块(摩擦部件的一种)120。电动致动器106通过作为驱动源的电动马达114旋转而将制动衬块120压靠于盘形转子102。也就是说，电动致动器106具有构成为包括柱塞108、螺纹杆110、螺母112等的机构、即用于通过电动马达114的力来使摩擦部件动作的动作变换机构。也就是说，构成电动制动装置34的各车轮制动器100一边控制电动马达114产生的力，一边使该力经由动作变换机构而作为使车轮的旋转停止或减速的力发挥作用。
如上所述，构成电动制动装置34的车轮制动器100利用摩擦力来产生用于使后轮10R的旋转停止的制动力、即用于使车辆制动的制动力(以下，有时称作“电动制动力”)。该电动制动力依赖于柱塞108对制动衬块120的压靠力。为了检测该按压力，在车轮制动器100中，在柱塞108与制动衬块120之间设置有作为测压元件的压靠力传感器122。此外，车轮制动器100是通常的构造，所以省略关于车轮制动器100的详细说明。此外，如图1所示，从作为与上述蓄电池28相独立的蓄电池的辅机蓄电池124向各车轮制动器100的电动马达114供给电流。
[E]车辆用制动系统的控制
i)控制系统
本车辆用制动系统的控制也就是制动力F(各种制动力的总称)的控制由图1所示的控制系统来进行。具体地说，液压制动装置32的控制由液压制动装置用电子控制单元(以下，有时略记为“HY-ECU”)130进行，电动制动装置34的控制由针对各车轮制动器100设置的两个电动制动装置用电子控制单元(以下，有时略记为“EM-ECU”)132进行。如先前说明那样，再生制动装置30的控制由HB-ECU29进行。
先前说明的构成液压制动装置32的致动器单元44所具有的泵马达62也利用从上述辅机蓄电池124供给的电力而工作，在辅机蓄电池124与致动器单元44之间设置有控制向泵马达62供给的电力的供给电力控制单元134。关于该供给电力控制单元134的结构将在后面详细说明，HY-ECU130控制致动器单元44同时也控制供给电力控制单元134。HY-ECU130构成为包括作为主要构成要素的计算机、构成致动器单元44的控制阀64的驱动器(驱动电路)等。EM-ECU132也同样构成为包括作为主要构成要素的计算机，但如在后面说明那样，电动制动装置34的各车轮制动器100所具有的电动马达114的驱动器(驱动电路)设置于各车轮制动器100。
更具体地说，HB-ECU29进行构成再生制动装置30的变换器26G、26M的控制，HY-ECU130进行供给电力控制单元134的控制及构成液压制动装置32的致动器单元44的控制阀64等的控制，EM-ECU132进行构成电动制动装置34的车轮制动器100的电动马达114的控制，由此控制再生制动力FRG、液压制动力FHY、电动制动力FEM。由此，控制对车辆整体施加的制动力F即整体制动力FSUM。在本车辆用制动系统中，HB-ECU29、HY-ECU130、EM-ECU132通过车辆内的网络(CAN)互相连接，一边相互进行通信一边进行各自的控制。如在后面说明那样，HY-ECU130在本车辆用制动系统中作为也对HB-ECU29、EM-ECU132进行统括的主电子控制单元发挥功能。
ii)基本的制动力的控制
本车辆用制动系统中的基本的制动力的控制概念性地如图4中示出的流程图所示那样进行。以下，基于该流程图对基本的制动力的控制进行说明。此外，基于该流程图的处理以短的时间间隔(例如，数msec程度)反复进行。
首先，在步骤1(以下，略记为“S1”。其他步骤也是同样。)中，基于制动操作部件即制动踏板40的操作，决定车辆整体所需的制动力F(对四个车轮10施加的制动力F的总和)即必要整体制动力FSUM *。详细地说，如图1、图2所示，在制动踏板40设置有用于检测该制动踏板40的操作量即操作行程δ的操作行程传感器136，HY-ECU130通过将由该操作行程传感器136检测到的操作行程δ乘以制动力系数αF来求出必要整体制动力FSUM *。此外，该操作行程δ是表示制动踏板40的操作的程度也就是制动操作的程度的操作值的一种，可以认为是表示必要整体制动力FSUM *的参数。
在本车辆用制动系统中，大致地说，优先产生再生制动力FRG，通过液压制动力FHY和电动制动力FEM来提供必要整体制动力FSUM *中的无法由再生制动力FRG完全提供的量即不足制动力FIS。此外，再生制动力FRG、液压制动力FHY、电动制动力FEM分别是由再生制动装置30、液压制动装置32、电动制动装置34对作为前轮10F或后轮10R的两个车轮10施加的制动力F的总和，实际上对两个前轮10F或后轮10R分别施加再生制动力FRG、液压制动力FHY、电动制动力FEM的一半，但为了简化，在以下的说明中，将两个前轮10F、两个后轮10R统一看作假想的一个前轮10F、后轮10R，当作是对该一个前轮10F、后轮10R中的某一方施加再生制动力FRG、液压制动力FHY、电动制动力FEM。
为了实现上述内容，关于必要整体制动力FSUM *的信号从HY-ECU130向HB-ECU29发送，在S2中，HB-ECU29将在不超过该必要整体制动力FSUM *的范围内能够产生的最大的再生制动力FRG决定为必要再生制动力FRG *。关于该必要再生制动力FRG *的信号从HB-ECU29发回HY-ECU130。
在接下来的S3中，HY-ECU130通过从必要整体制动力FSUM *减去必要再生制动力FRG *来决定上述不足制动力FIS。接着，为了利用液压制动力FHY和电动制动力FEM来提供不足制动力FIS，详细地说，为了以使液压制动力FHY和电动制动力FEM成为所设定的分配比(βHY：βEM)的方式进行提供，在S4中，HY-ECU130通过将不足制动力FIS分别乘以液压制动力分配系数βHY、电动制动力分配系数βEM(βHY+βEM＝1)，来决定必要液压制动力FHY *、必要电动制动力FEM *作为应该产生的液压制动力FHY、电动制动力FEM。关于必要电动制动力FEM *的信号从HY-ECU130向EM-ECU132发送。
然后，在S5中，再生制动装置30、液压制动装置32、电动制动装置34分别基于必要再生制动力FRG *、必要液压制动力FHY *、必要电动制动力FEM *受到控制。具体地说，HB-ECU29以使再生制动力FRG成为必要再生制动力FRG *的方式控制上述的变换器26M，HY-ECU130以使液压制动力FHY成为必要液压制动力FHY *的方式控制向控制阀64供给的电流，EM-ECU132以使电动制动力FEM成为必要电动制动力FEM *的方式控制向上述的电动马达114供给的电流。此外，从构成液压制动装置32的致动器单元44的结构可知，由于在成为高压源的泵60的排出侧没有设置储能器，所以以在开始制动踏板40的操作的时间点(操作行程δ>0)泵马达62开始工作的方式，HY-ECU130向上述的供给电力控制单元134发出指令。
根据上述控制，再生制动力、液压制动力、电动制动力以互相协调的方式受到控制。具体地说，以利用液压制动力和电动制动力来提供必要整体制动力中的无法由再生制动力完全提供的量即不足制动力的方式，对再生制动力、液压制动力、电动制动力进行协调控制。通过这样的协调控制，即使在例如车辆行驶速度或蓄电池28的充电状态发生变动而再生制动力发生变动的情况下，也能够简便地确保合适的必要整体制动力。另外，以使液压制动力和电动制动力按所设定的配比(βHY：βEM)产生的方式，对液压制动力和电动制动力进行协调控制。根据这样的协调控制，能够按照简便的控制规则来控制这两个制动力，由此能够容易地控制车辆整体所需的合适的制动力。
此外，虽然省略在此的说明，但在采用自动制动(不依靠制动踏板40的操作的制动)的车辆的情况下，也可以将用于该自动制动的处理中所需的整体制动力FSUM在S1中决定为必要整体制动力FSUM *。另外，也可以将用于自动制动的处理中所需的液压制动力FHY、电动制动力FEM作为必要液压制动力FHY *、必要电动制动力FEM *，基于它们来执行S5中的处理。
[F]向泵马达的电力供给
i)应对紧急制动的必要性
如先前说明那样，在产生液压制动力FHY时，需要驱动致动器单元44的泵60，此时，使泵马达62工作。例如在紧急制动等的情况下，尤其需要使液压制动力FHY迅速响应，必须以大的力来驱动泵60。此时，例如要求将如图5所示的供给电力W向泵马达62供给。详细地说，伴随于制动踏板40的操作的时间t的经过而要求的供给电力W变化，但如图所示，在从开始制动操作的时间点(t0)起的初期要求大的供给电力W。虽然是从辅机蓄电池124向泵马达62供给电力，但在图5中附加斜线而示出的过大的电力供给不仅会使该辅机蓄电池124成为不稳定的状态，由于辅机蓄电池124也向电动制动装置34的车轮制动器100的电动马达114等其他装置供给电力(参照图6)，所以还有可能对电动制动力FEM的产生及其他的装置的动作造成不良影响。具体地说，紧急制动时的从辅机蓄电池124向泵马达62的过大的电力供给也有可能招致电动制动力FEM的减小。反过来说，在紧急制动时，车轮制动器100的电动马达114也需要大的电力的供给，对辅机蓄电池124造成的负担变大。于是，在本车辆用制动系统中，关于向泵马达62的电力供给采取了措施。
ii)泵马达及供给电力控制单元的基本结构
在本车辆用制动系统中，如图6示意性所示，泵马达62为双系统马达。详细地说，泵马达62构成为包括壳体140、以能够旋转的方式保持于壳体140的马达轴(旋转输出轴)142、作为转子而附设于马达轴142的外周的磁体144、及以与这些磁体144相向的方式固定于壳体140而分别作为定子发挥功能的两个线圈即第一线圈146、第二线圈148，无论是通过使电流仅向第一线圈146流动还是通过使电流仅向第二线圈148流动，都能够使马达轴142旋转，另外，通过使电流向第一线圈146、第二线圈148的双方流动，能够与使电流向第一线圈146、第二线圈148中的一方流动的情况相比以更大的力(更高的转速)使马达轴142旋转。
另一方面，供给电力控制单元134具有分别作为驱动电路的第一变换器150、第二变换器152和电容器154。作为第一驱动电路的第一变换器150与泵马达62的第一线圈146对应，作为第二驱动电路的第二变换器152与泵马达62的第二线圈148对应。第一变换器150与辅机蓄电池124直接相连，第二变换器152经由电容器154与辅机蓄电池124相连。电容器154具有蓄电体和控制电路，构成为能够选择性地执行利用辅机蓄电池124的电流向蓄电体进行的充电和从蓄电体向第二变换器152的放电。
此外，泵马达62以交流进行工作，所以严格地说是交流马达，但可以认为是依赖于第一变换器150、第二变换器152的功能的双系统的DC无刷马达。
iii)泵的驱动模式及其切换
在本车辆用制动系统中，在只要以设定的力以下的力驱动泵60即可的情况下，也就是说，在可以仅向泵马达62供给比较小的电力的情况下，泵60的驱动模式设为通常模式，在需要以超过设定的力的力驱动泵60的情况下，也就是说，在必须向泵马达62供给比较大的电力的情况下，泵60的驱动模式设为高功率模式。设定的力被设定为将图5中的阈值电力W0向泵马达62供给的情况下的力，换言之，被设定为从辅机蓄电池124供给了辅机蓄电池124的状态不会变得不稳定且不会对其他装置造成不良影响(电动制动装置34产生的电动制动力的减小等)的程度的供给电流的情况下的力。因此，在图5的情形下，在制动操作的初始阶段设为高功率模式。
在通常模式的情况下，从辅机蓄电池124经由第一变换器150向泵马达62的第一线圈146供给电力，在高功率模式的情况下，从辅机蓄电池124经由第一变换器150向泵马达62的第一线圈146供给电力，并且从电容器154经由第二变换器152向泵马达62的第二线圈148供给电力。
在高功率模式下，来自辅机蓄电池124的电力受到限制。换言之，对从辅机蓄电池124向泵马达62供给的电力设置有上限。具体地说，不会供给超过上述阈值电力W0的供给电力W，而且，供给电力W中的超过阈值电力W0的量从电容器154供给。也就是说，利用从电容器154向第二线圈148供给的电力来提供驱动泵60的力中的超过了上述设定的力的量。
关于是以通常模式驱动泵60还是以高功率模式驱动泵60，也就是说，关于是否是紧急制动时，基本上根据作为必要液压制动力FHY *的增加梯度的必要液压制动力增加梯度RFHY是否超过了设定梯度RFHY0来判断即可。然而，从上述那样决定的必要液压制动力FHY *来看，若不考虑再生制动力FRG、自动制动，则必要液压制动力增加梯度RFHY *依赖于作为操作行程δ的增加速度的行程速度Rδ，若该行程速度Rδ大，则可以判断为是紧急制动。于是，在本车辆用制动系统中，为了使迅速响应成为可能，无论液压制动力FHY如何，都根据作为制动踏板40的操作的程度的增加的行程速度Rδ来决定。具体地说，在行程速度Rδ超过了设定速度Rδ0的情况下，进行从通常模式向高功率模式的转变。另外，例如，在再生制动力FRG发生了骤减的情况和考虑自动制动(不依靠制动踏板40的操作的制动)而无论操作行程δ如何必要液压制动力增加梯度RFHY都超过了设定梯度RFHY0的情况下，也进行从通常模式向高功率模式的转变。
如图5所示，若过了制动操作的初期，则无需以大的力来驱动泵60。也就是说，泵马达62只需要比较少的电力，设为通常模式即可。另外，在高功率模式下，由于也从电容器154供给电力，所以鉴于电容器154的蓄电量的减少，高功率模式优选尽可能短。考虑到这一点，在本车辆用制动系统中，在实际产生的液压制动力FHY达到了必要液压制动力FHY *的情况下，从高功率模式恢复为通常模式。
iv)故障的应付
在本车辆用制动系统中，也采用了用于应付故障的手段。如图6所示，在供给电力控制单元134中，与第一变换器150、第二变换器152并联地设置有作为第三驱动电路的第三变换器156。第三变换器156能够将来自辅机蓄电池124的电力向泵马达62的第二线圈148供给。在第一变换器150发生了故障的情况下，将泵60的驱动模式设为变换器故障模式，第三变换器156工作而利用来自辅机蓄电池124的电力使泵马达62工作，从而驱动泵60。在该情况下，若也从电容器154向第二线圈148供给电流，则为了使该电流的相与从辅机蓄电池124向第二线圈148供给的电流的相一致，必须利用第二变换器152进行电流的调整。考虑到该调整的繁杂性等，在变换器故障模式下，禁止从电容器154经由第二变换器152的电力供给。也就是说，禁止高功率模式下的泵60的驱动。
另外，在辅机蓄电池124发生了故障的情况下，换言之，在来自辅机蓄电池124的电力供给被断开了的情况下，将泵60的驱动模式设为蓄电池故障模式，基于蓄积于电容器154的电量来经由第二变换器152向泵马达62进行电力供给。也就是说，仅以来自电容器154的电力驱动泵60。这意味着，第二变换器152、电容器154除了担任高功率模式下的泵60的驱动的辅助这一作用之外，还担任应对故障的手段这一作用。此外，在该情况下，设置于后轮10R的电动制动装置34的车轮制动器100不再产生电动制动力FEM，但利用通过来自电容器154的电力供给而产生的液压制动力FHY来确保某种程度上足够的整体制动力FSUM。
此外，在第二变换器152发生了故障的情况下，当然禁止向高功率模式转变，持续进行通常模式下的泵60的驱动。
v)与泵的驱动模式的切换有关的控制流程
上述的泵60的驱动模式的切换通过HY-ECU130在从该车辆的点火开关成为接通状态起到成为断开状态为止的期间以短的时间间隔(例如，数msec)反复执行图7中流程图所示的泵驱动模式切换程序而进行。以下，通过说明按照该程序的处理，来对泵60的驱动模式的切换进行具体说明。
在按照泵驱动模式切换程序的处理中，首先，在步骤11(以下，略记为“S11”。其他步骤也是同样。)中，基于从第一变换器150发送的信号来确定第一变换器150是否发生了故障。在第一变换器150发生了故障的情况下，在S12中将驱动模式设为“变换器故障模式”，利用从辅机蓄电池124经由第三变换器156向泵马达62供给的电力来驱动泵60。在第一变换器150没有发生故障的情况下，在S13中确定是否来自辅机蓄电池124的电力供给是否被断开了。在来自辅机蓄电池124的电力供给被断开了的情况下，在S14中将驱动模式设为“蓄电池故障模式”，利用从电容器154经由第二变换器152向泵马达62供给的电力来驱动泵60。
在第一变换器150、辅机蓄电池124均没有发生故障的情况下，在S15中识别模式标志FL的值。模式标志FL是在设为了通常模式的情况下设为“0”且在设为了高功率模式的情况下设为“1”的标志。此外，模式标志FL在车辆的点火开关成为接通状态时被设为初始值“0”。
在S15中识别到模式标志FL为“0”的情况下，在S16中基于操作行程传感器136的检测值来判断行程速度Rδ是否超过了设定速度Rδ0，另外，在S17中判断必要液压制动力增加梯度RFHY是否超过了设定梯度RFHY0。在满足行程速度Rδ超过了设定速度Rδ0这一条件和必要液压制动力增加梯度RFHY超过了设定梯度RFHY0这一条件中的任一条件的情况下，在S18中将驱动模式设为“高功率模式”，将模式标志FL设为“1”。也就是说，进行从通常模式向高功率模式的转变。
在S15中识别到模式标志FL为“1”的情况下，在S19中判断实际产生的液压制动力FHY是否达到了必要液压制动力FHY *，在判断为达到了必要液压制动力FHY *的情况下，在S20中将驱动模式设为“通常模式”，将模式标志FL重置为“0”。也就是说，进行从高功率模式向通常模式的转变。
标号说明
30：再生制动装置 32：液压制动装置 34：电动制动装置 40：制动踏板〔制动操作部件〕 44：致动器单元〔制动致动器〕 46：车轮制动器 60：泵 62：泵马达〔电动马达〕 64：控制阀 100：车轮制动器 114：电动马达 130：液压制动装置用电子控制单元(HY-ECU) 132：电动制动装置用电子控制单元(EM-ECU) 134：供给电力控制单元 136：操作行程传感器140：壳体 142：马达轴144：磁体 146：第一线圈 148：第二线圈 150：第一变换器〔第一驱动电路〕 152：第二变换器〔第二驱动电路〕 154：电容器 156：第三变换器〔第三驱动电路〕。

Claims (12)

1.一种车辆用制动系统，构成为包括液压制动装置，该液压制动装置具备设置于车轮的车轮制动器和向该车轮制动器供给与必要液压制动力对应的压力的工作液的制动致动器，
所述制动致动器具备成为高压源的泵和驱动该泵的电动马达，并且所述电动马达为具有第一线圈和第二线圈的双系统马达，
所述液压制动装置还具备蓄电池、用于将来自该蓄电池的电力向所述电动马达的所述第一线圈供给的第一驱动电路、电容器、及用于将来自该电容器的电力向所述电动马达的所述第二线圈供给的第二驱动电路，
所述车辆用制动系统构成为，在以设定的力以下的力驱动所述泵的通常模式下，所述电动马达利用从所述蓄电池向所述第一线圈供给的电力来驱动所述泵，在以超过所述设定的力的力驱动所述泵的高功率模式下，利用从所述蓄电池向所述第一线圈供给的电力和从所述电容器向所述第二线圈供给的电力的双方来驱动所述泵。
2.根据权利要求1所述的车辆用制动系统，构成为，
在所述高功率模式下，利用从所述电容器向所述第二线圈供给的电力来提供驱动所述泵的力的超过所述设定的力的量。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的车辆用制动系统，
所述液压制动装置构成为，在所述蓄电池的故障时，利用从所述电容器向所述第二线圈供给的电力来驱动所述泵。
4.根据权利要求1至权利要求3中任一项所述的车辆用制动系统，
所述液压制动装置还具备用于将来自所述蓄电池的电力向所述电动马达的所述第二线圈供给的第三驱动电路，且构成为，在所述第一驱动电路的故障时，使该第三驱动电路工作，并且禁止所述高功率模式下的所述泵的驱动。
5.根据权利要求1至权利要求4中任一项所述的车辆用制动系统，构成为，
在必要液压制动力的增加梯度超过了设定梯度的情况下，从所述通常模式转变为所述高功率模式。
6.根据权利要求1至权利要求5中任一项所述的车辆用制动系统，
该车辆用制动系统具备由驾驶员操作的制动操作部件，并且构成为根据该制动操作部件的操作的程度来决定必要液压制动力，
该车辆用制动系统构成为，在所述制动操作部件的操作的程度的增加速度超过了设定速度的情况下，从所述通常模式转变为所述高功率模式。
7.根据权利要求5或权利要求6所述的车辆用制动系统，构成为，
在所述液压制动装置产生的液压制动力达到了必要液压制动力的情况下，从所述高功率模式恢复为所述通常模式。
8.根据权利要求1至权利要求7中任一项所述的车辆用制动系统，
该车辆用制动系统构成为还包括电动制动装置，该电动制动装置产生依赖于电动马达的力的电动制动力，
该车辆用制动系统构成为，向前轮和后轮中的一方施加所述液压制动装置产生的液压制动力，向另一方施加所述电动制动装置产生的电动制动力。
9.根据权利要求8所述的车辆用制动系统，构成为，
从所述蓄电池也向所述电动制动装置的电动马达供给电力。
10.根据权利要求8或权利要求9所述的车辆用制动系统，
该车辆用制动系统构成为还包括再生制动装置，该再生制动装置相对于设置有所述液压制动装置和所述电动制动装置中的一方的前轮和后轮中的任一者设置，产生利用由该任一者的旋转实现的发电得到的再生制动力。
11.根据权利要求1至权利要求10中任一项所述的车辆用制动系统，
所述制动致动器在所述泵的排出侧不具有储能器。
12.根据权利要求1至权利要求11中任一项所述的车辆用制动系统，
所述制动致动器具备控制阀，该控制阀将从所述泵排出的工作液的压力减压而调整为与必要液压制动力对应的压力。
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