CN1521046A - 协调制动控制系统 - Google Patents

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Abstract

提供一种用于混合制动系统的协调制动控制系统，包括用于车辆的再生制动单元和摩擦制动单元，并配置成生成总的制动转矩，该总的制动转矩是由再生制动单元生成的再生制动转矩与由摩擦制动单元生成的摩擦制动转矩的组合，以便使总的制动转矩更接近目标制动转矩，以及当再生制动转矩相对于总的制动转矩的第一分配比降低，以及当摩擦制动转矩相对于总的制动转矩的第二分配比增加时，根据摩擦制动转矩的响应延迟来限制再生转矩的变化率。

Description

协调制动控制系统
技术领域
本发明涉及具有再生制动单元和摩擦制动单元的混合制动系统的协调制动(coordinated brake)控制系统，更具体地说，涉及能平滑地将制动从再生制动过渡到摩擦制动的协调制动控制系统。
背景技术
日本专利申请No.2000-225932公开了被配置成根据车辆驾驶和行进状况计算目标制动转矩，以便通过混合制动系统的再生制动和摩擦制动的组合获得目标制动转矩的协调制动控制系统。混合制动系统包括通过使用发动机/发电机将车轮旋转能转换成电力以生成制动转矩的再生制动单元，以及通过液压地或电磁地操作摩擦制动设备以生成制动转矩的摩擦制动单元。
发明内容
当这一协调制动控制系统在图12A至12E中的时刻t2响应压下制动踏板生成主缸液压时，在可以精确地执行再生制动以便通过提高能量回收率同时抑制摩擦制动转矩以提高燃料消耗的时间期间，在从时刻t1至时刻t2的范围内，主要在车速相对高的周期产生再生制动转矩。此后，当在时刻t2，车速VSP变为相对低的车速，以及此后，根据由图12C中的实线所示的车速VSP的降低，逐渐减小再生制动转矩命令值，以及如图12D中的点划线所示，同时逐渐增加相应于摩擦制动转矩的制动液压命令值。最后，所有制动由时刻t3的摩擦制动转矩决定，并且协调制动控制在时刻t3终止。
这一协调制动控制系统被设置成保持用于以恒定速率降低再生制动转矩的降低率。因此，即使改变降低率，当开始逐渐降低再生制动转矩时，仍然在时刻t2及其相邻时刻产生下述问题。即，与再生制动系统相比，摩擦制动系统响应所接收的信号执行生成制动转矩的响应性很差，因此，与由虚线所示的、基于制动液压命令值而确定的标准响应相比，从零开始的制动液压的上升大大地延迟。
初始上升的这一延迟导致在液压上升的早期期间，液压的标准响应和实际响应之间大的差异。尽管通过执行基于该差异的反馈控制迅速地使实际液压上升以便跟上由图12D的实线所示的标准响应，但在由图12D中的阴影所示的这一过渡阶段的早期期间的差异产生液压不足，因此，驾驶员可能产生一种印象，即从再生制动到摩擦制动的转变是不平滑的。
因此，本发明的目的是提供能平滑地从再生制动过渡到摩擦制动的改进的协调制动控制系统。
根据本发明的一个方面，提供一种包括用于车辆的再生制动单元和摩擦制动单元的混合制动系统的协调制动控制系统。该协调制动控制系统包括控制器，其被配置成生成总的制动转矩，该总的制动转矩是由再生制动单元生成的再生制动转矩与由摩擦制动单元生成的摩擦制动转矩的组合，以便使总的制动转矩更接近目标制动转矩，以及当相对于该总的制动转矩的再生制动转矩的第一分配比降低、以及当相对于该总的制动转矩的摩擦制动转矩的第二分配比增加时，根据摩擦制动转矩的响应延迟限制再生转矩的变化率。
根据本发明的另一方面，提供一种用于车辆的协调制动控制系统，该系统包括：检测驾驶员的制动意图的车辆制动检测器；能生成再生制动转矩的再生制动单元；能生成摩擦制动转矩的摩擦制动单元，以及连接到车辆制动检测器、再生制动单元和摩擦制动单元的控制器。该控制器被配置成根据制动意图确定目标制动转矩，分别计算表示总的制动转矩向再生制动单元和摩擦制动单元的分配比的第一和第二分配比，从而通过在第一和第二分配比的基础上分开地产生再生制动转矩和由摩擦制动单元生成的摩擦制动转矩来生成总的制动转矩，以便使该总的制动转矩更接近于目标制动转矩，以及在降低第一分配比和增加第二分配比的周期期间，根据摩擦制动转矩的生成延迟特性来限制再生制动转矩的变化率。
根据本发明的又一方面，提供一种控制混合制动系统的方法，该混合制动系统包括用于车辆的再生制动单元和摩擦制动单元，该方法包括：生成总的制动转矩，该总的制动转矩是由再生制动单元生成的再生制动转矩与由摩擦制动单元生成的摩擦制动转矩的组合，以便使该总的制动转矩更接近目标制动转矩；以及当相对于该总的制动转矩的再生制动转矩的第一分配比降低、以及当相对于该总的制动转矩的摩擦制动转矩的第二分配比增加时，根据摩擦制动转矩的响应延迟来限制再生转矩的变化率。
从下述参考附图的描述，将能理解本发明的其他目的和特征。
附图说明
图1是表示具有根据本发明的第一实施例的协调制动控制系统的混合制动的示意图；
图2是表示由图1所示的协调制动控制系统的协调制动控制器执行的控制的框图；
图3是表示由协调制动控制器执行的控制程序的流程图；
图4是表示用于控制本发明的第一实施例中的车轮汽缸液压的液压控制器的框图；
图5是表示相对于在第一实施例中采用的车轮速度的再生制动转矩极限系数的特性的图；
图6是表示在第一实施例中采用的前后轮的制动转矩的通常分配特性的图；
图7A至7E是表示由图2和3中所示的装置实现的协调制动控制操作的时序图；
图8A至8E是表示在缓慢地减速车辆的情况下，由图2和3中所示的装置实现的协调制动控制操作的时序图；
图9A至9E是表示在迅速减速车辆的情况下，由图2和3中所示的装置实现的协调制动控制操作的时序图；
图10A至10E是表示由图2和3所示的第二实施例实现的协调制动控制操作的时序图；
图11A至11E是表示由图2和3所示的第三实施例实现的协调制动控制操作的时序图；
图12A至12E是表示由相关技术的协调制动控制实现的协调制动控制操作的时序图。
具体实施方式
参考图1至9E论述了根据本发明，用于混合制动系统的协调制动控制系统的第一实施例。
图1表示包括根据本发明第一实施例的协调制动控制系统的混合制动系统。混合制动系统包括通过将液压供给为每个驱动轮1(在图1中，仅示出了一个车轮)提供的车轮汽缸2而生成制动转矩(制动力)的液压制动单元，以及通过经由齿轮箱3连接到驱动轮1的交流(AC)同步电动机4，将车轮旋转能转换成电能的再生制动单元。
用于混合制动系统的协调制动控制系统被配置成通过在制动转矩(力)主要由使用AC同步电动机4的再生制动转矩产生期间降低车轮汽缸2的制动液压，以便有效地回收再生能。
首先论述与再生制动单元相比，不超出响应特性的液压制动装置。当根据驾驶员的制动意图压下制动踏板5时，由液压增压器6放大制动踏板5的下压力。放大的下压力按压主缸7的活塞皮碗，因此，主缸7向制动液压导管8输出对应于制动踏板5的下压力的主缸液压Pmc。尽管图1表示仅连接到前驱动轮1的车轮汽缸2的制动液压导管8，很显然，制动液压导管8也连接到其他三个车轮的其他车轮汽缸上。
油箱9中的制动流体通常由液压增压器6和主缸7使用并用作工作流体。液压增压器6包括从油箱9吸入制动液并将制动液排放到蓄液池11以便将加压流体存储在蓄液池11中的泵10。另外，蓄液池11中的液压使用在泵19和蓄液池11之间的导管中提供的压力传感器12通过时序控制来控制。
液压增压器6使用蓄液池11中的液压作为压力源来放大施加到制动踏板5上的下压力，并通过放大的下压力按压主缸7的活塞皮碗。主缸7通过挤压制动导管8中由油箱9供给的制动液，生成相应于制动踏板下压力的主缸液压Pmc，以及将车轮汽缸液Pwc供给车轮汽缸2作为基础压力。
如下所述，使用蓄液池11中的蓄液池压力来反馈控制车轮汽缸液压。为实现这一反馈控制，在制动液压导管8中提供电磁选择阀13，以及在与电磁选择阀13的位置相比更接近车轮汽缸2的位置，增压电路15以及减压电路17连接到制动液压导管8上。增压电路15从泵10的排出口延伸并包括增压阀14。减压电路17从泵10的吸入口延伸并包括减压阀16。
电磁选择阀13是常开阀，因此，当电磁选择阀13处于对应于常开状态的关闭状态时，通过与增压电路15连通的流体产生的蓄液池11的压力来增加主缸液压Pwc。当给电磁选择阀13的螺线管13a通电以关闭制动液压导管8时，主缸7同时与冲程模拟器26连通以便向主缸7施加对应于(等于)车轮汽缸2的液压负载的液压负载。与冲程模拟器26的这一连通将与在标准状态下相同的操作感觉施加到制动踏板5上。
增压阀14也是常开阀，并且当处于常开状态(未通电)时，通过与增压电路15连通，使用蓄液池11的压力来增加车轮汽缸液压Pwc。另一方面，当对增压阀14的螺线管14a通电时，通过断开制动液压导管8和增压电路15间的连通，停止车轮汽缸液压Pwc的增加。减压阀16是当未对螺线管16a通电时关闭的常闭阀。当对螺线管16a通电时，减压电路16与制动液压导管8相连以便使车轮汽缸液压Pwc降低。
当电磁选择阀13处于打开状态以便打开制动液压导管8时，增压阀14和减压阀16处于关闭状态，以便从制动液压导管8切断增压电路15和减压电路17。因此，由主缸液压Pmc确定车轮汽缸液压Pwc。另外，在通过操作增压阀14或减压阀16来增加或降低车轮汽缸液压Pwc期间，接通电磁选择阀13以便切断制动液压导管8，从而不受主缸液压Pmc的影响。
液压制动控制器18控制电磁选择阀13、增压阀14和减压阀16。液压制动控制器18从压力传感器19接收表示主缸液压Pmc的信号，以及从压力传感器20接收表示车轮汽缸液压Pwc的信号。主缸液压Pmc表示驾驶员要求的制动转矩(力)，车轮汽缸液压Pwc表示液压制动转矩的实际值。
AC(交流)同步电动机4通过齿轮箱3可驱动地连接到每个驱动轮1上，并由电动机转矩控制器21的控制。电动机转矩控制器21输出三相PWM信号，逆变器(DC-AC逆变电流控制电路)22将DC(直流)转换成AC并将所转化的AC提供给AC同步电动机4。当由电动机4的驱动转矩(驱动力)驱动驱动轮1时，将电能从DC电池23提供给电动机4。当由电动机4的制动转矩(制动力)制动驱动轮1时，通过执行再生制动转矩控制，在电池23中回收车辆运动能。
如图1所示，液压制动控制器18和电动机转矩控制器21与协调制动控制器24相连。液压制动控制器18根据来自协调制动控制器24的命令信号控制液压制动单元，电动机转矩控制器21根据来自协调制动控制器24的命令信号控制再生制动单元。更具体地说，电动机转矩控制器21基于从协调制动控制器24输出的再生制动转矩命令值，控制由电动机4生成的再生制动转矩。当需要驱动驱动轮1时，电动机转矩控制器21使用电动机4执行驱动转矩。另外，电动机转矩控制器21计算由电池23的充电状态和温度确定的电动机4的可容许最大再生制动转矩Tmmax，并将对应于可容许最大再生制动转矩Tmmax的信号输出到协调制动控制器24。
协调制动控制器24通过液压制动控制器18从压力传感器19接收表示主缸液压Pmc的信号，通过液压制动控制器18从压力传感器20接收表示车轮汽缸液压Pwc的信号，以及从车轮速度传感器25接收表示驱动轮1的车轮速度Vw的信号。
协调制动控制器24通过基于上述输入信息执行处理来实施液压制动系统的协调制动控制，如由图2中的框图和图3中的流程图所示。图3是以10msec间隔执行的定时器中断处理。
在步骤S1，控制器24从所接收的信息计算(检测)主缸液压Pmc和车轮汽缸液压Pwc。
在步骤S2，控制器24基于由每个车轮接收的表示驱动车轮速度Vw的信号，计算(检测)驱动车轮速度Vw并获得驱动车轮速度Vw的最大值。在下文中，用Vw表示该最大值。另外，控制器24通过使用由下述传递函数Fbpf(s)表示的带通滤波器执行最大驱动车轮速度Vw的过滤处理，从而计算驱动轮减速度αv。
Fbps(s)＝s/{(1/ω2)s2+(2ξ/ω)s+1}    ---(1)
其中，s是拉普拉斯算子。实际上，使用通过用Tustin(Biliner)近似对由表达式(1)表示的传递函数进行离散化获得的递推公式来计算驱动轮减速度αv。
在步骤S3中，控制器24从控制器24和电动机转矩控制器21间的高速通信缓冲器读取能由电动机4生成的可容许最大再生制动转矩Tmmax。如上所述，电动机转矩控制器21根据电池23等等的充电状态计算可容许最大再生制动转矩Tmmax。例如，根据车速VSP，改变可容许最大再生制动转矩Tmmax(驱动车速Vw)。
在步骤S4，控制器24使用下述等式(2)、根据车辆技术指标确定并预先存储在控制器24的ROM中的主缸液压Pmc和常数K1，计算车辆的目标减速度αdem。
αdem＝-(Pmc×K1)                     ---(2)
其中加速度α的负值是减速度，以及转矩T的负值是制动转矩。
目标减速度αdem不仅仅由作为驾驶员所要求的物理量的主缸液压Pmc确定。例如，如果车辆具有车内距离控制系统和/或巡航控制系统，则考虑到由车内距离控制系统和/或巡航控制系统执行的自动制动的物理量来确定目标减速度αdem。
在步骤S5，控制器24计算用下述方式实现目标减速度αdem所需的前馈制动转矩命令值Tdff(前馈补偿量)。即，控制器24使用由车辆技术指标确定的常数K2将目标减速度αdem转换成制动转矩。其后，利用由下述等式(3)和函数表示的、并用于使受控对象(车辆)54的响应特性Pm(s)与图4中的参考模型52的特性Fref(s)对应的前馈补偿器(相位补偿器)51的特性CFF(s)，通过过滤对应于目标减速度αdem的制动转矩获得用于目标减速度αdem的前馈制动转矩命令值Tdff(前馈补偿量)。实际上，通过用如上所述相同的方式对等式(3)进行离散化，计算用于目标减速度αdem的前馈制动转矩命令值Tdff(前馈补偿量)。
GFF(s)＝Fref(s)/Pm(s)                    ---(3)
＝(Tp·s+1)/(Tr·s+1)                    ---(4)
其中Tp是时间常数，Tr也是时间常数。
在步骤S6，控制器24通过确定主缸液压Pmc是大于还是等于小的设定值来确定是否执行制动踏板操作。当步骤S6的确定为肯定时，即，当执行制动踏板操作时，程序进入步骤S7，其中控制器24计算用于目标减速度αdem的反馈制动转矩命令值Tdfb(前馈补偿量)并计算用下述方式实现目标减速度αdem所需的总的制动转矩命令值。
在根据本发明的第一实施例中采用的减速控制器由二自由度(two degree of freedom)控制系统构成，并包括前馈补偿器51、参考模型52和反馈补偿器53，如图4所示。反馈补偿器53实现闭环性能，诸如控制系统的稳定性和坚固性，前馈补偿器51实现对目标减速度αdem的响应性直到没有模型误差为止。
在反馈补偿量Tdfb的计算中，首先通过具有由下述等式(5)表示的特性Fref(s)的参考模型53过滤目标减速度αdem，以便获得参考模型响应减速度αref。
Fref(s)＝1/(Tr·s+1)                     ---(5)
另外，如图4所示，通过从参考模型响应减速度αref减去实际减速度αV和偏移量αB间的差值(αV-αB)，以获得减速度反馈差Δα，如下：
Δα＝αref-(αv-αB)                  ---(6)
此外，通过具有用下述等式(7)表示的特性CFB(s)的反馈补偿器53过滤减速度反馈差Δα，以便获得反馈补偿量Tdfb。
CFB(s)＝(Kp·s+Ki)/s                   ---(7)
在该第一实施例中，通过基本PI控制器实现这一特性，因此，其控制常数KP和KI视增益余量和相位余量确定。另外，通过用如上所述相同的方式对等式(5)和(7)进行离散化，从而获得特性Fref(s)和CFB(s)。
随后，通过合计用于目标减速度αdem的前馈制动转矩命令值Tdff(前馈补偿量)和反馈制动转矩命令值(反馈补偿量)Tdfb(Tdcom＝Tdff＝Tdfb)，获得总的制动转矩命令值Tdcom，如图4所示。在步骤S7，通过这一系列执行，获得总的制动转矩命令值Tdcom。因此，图3的步骤S7对应于图2中的总的制动力命令值确定装置31。
就控制器24确定未压下制动踏板而言，即，当步骤S6的确定为否定时，程序进入步骤S8，其中控制器24通过初始化制动转矩反馈补偿量Tdfb和由等式(7)表示的数字滤波器内的变量来初始化PI控制器中的积分项。
在执行步骤S7或S8后的步骤S9，控制器24通过如下所述执行可容许最大再生制动转矩Tmmax的限制操作来计算最终再生制动转矩Tmlmt。
首先，根据最大车轮速度Vw(车速VSP)确定再生制动转矩极限系数Kv，如图5所示。当车速VSP从再生制动转矩极限起始速度Vlmth降低到再生制动转矩极限最终速度Vlmtl时，再生制动转矩极限系数Kv单调地从1降低到0，如图5所示。通过使可容许最大再生制动转矩Tmmax与再生制动转矩极限系数Kv相乘，获得最终再生制动转矩Tmlmt，以便限制可容许最大再生制动转矩(Tmlmt＝Tmmax×Kv)。
即，再生制动转矩极限系数Kv限制可容许最大再生制动转矩Tmmax，以便实际值相对于液压制动转矩命令值的间隔保持在某一范围内，在该范围中，即使车速VSP从再生制动转矩极限起始速度Vlmth降低到再生制动转矩极限最终速度Vlmtl的周期期间导致液压制动转矩的响应(发生)延迟，所产生的车辆减速度不足也不会导致发生问题。这一周期对应于再生制动改变到液压摩擦制动的转换周期。
尽管在步骤S9，控制器24从可容许最大再生制动转矩Tmmax和再生制动转矩极限系数Kv计算最终再生制动转矩Tmlmt(Tmlmt＝Tmmax×Kv)，但由于如上所述再生制动转矩极限系数Kv的限制，执行最终再生制动转矩Tmlmt以便即使当产生液压制动转矩的增加响应延迟时，实际值相对于液压制动转矩命令值的间隔也不会导致车辆减速度不足的问题。即，步骤S9对应于图2中再生制动转矩限制装置32。
在步骤S10，控制器24将最终再生制动转矩Tmlmt分配(划分)成低频分量(标准控制)再生制动转矩极限值Tmmax1和高频分量(瞬变校正控制)再生制动转矩极限值Tmmaxh。更具体地说，控制器24使用来自下述等式(8)的范围从0至1的分配比Kkato(0≤Kkato≤1)，获得低频分量(标准控制)再生制动转矩极限值Tmmax1和高频分量(瞬变校正控制)再生制动转矩极限值Tmmaxh。
Tmmax1＝Tmlmt×Kkato
Tmmaxh＝Tmlmt×(1-Kkato)                 ---(8)
在步骤S11，控制器24将总的制动转矩命令值Tdcom分配(划分)成目标制动转矩高频分量Tdcomh和目标制动转矩低频分量Tdcoml。在图2中，为书写简明起见，目标制动转矩高频分量Tdcomh和目标制动转矩低频分量Tdcoml表示为计算装置31的输出。更具体地说，控制器24通过具有用下述等式(9)表示的特征Fhps(s)的高通滤波器来过滤总的制动转矩命令值Tdcom，从而获得目标制动转矩高频分量Tdcomh。
Fhpf(s)＝Thp·s/(Thp·s+1)            ---(9)
实际上，在对特性Fhpf(s)进行离散化所获得的递推公式的基础上执行这一计算。将在步骤S10获得的高频分量(瞬变校正控制)再生制动转矩极限值Tmmaxh视为这一获得的目标制动转矩高频分量Tdcomh的上限。控制器24还通过从总的制动转矩命令值Tdcom减去目标制动转矩高频分量Tdcomh获得目标制动转矩低频分量，如下述等式(10)所示。
Tdcoml＝Tdcom-Tdcomh                 ---(10)
在步骤S12，控制器24将目标制动低频分量Tdcoml分配成用于再生协调制动控制的再生制动命令值Tmcom和液压制动转矩命令值Tbcom。因此，步骤S12对应于图2中的液压制动转矩和再生制动转矩分配装置33。
在根据本发明的该第一实施例中，执行其分配以便尽可能消耗目标制动转矩低频分量Tdcoml，从而提高燃料消耗。另外，将液压制动转矩命令值Tbcom分配到前轮(驱动轮)侧和后轮(从动轮)侧。
另外，由于根据示出和描述的根据本发明的第一实施例，用于再生制动的电动机4仅连接到充当驱动轮的前轮1，因此可想到维持标准前后制动转矩分配的模式1和模式2，以及不能维持标准前后制动转矩分配的模式3和模式4。
首先，通过基于在图6所示的、先前已存储在控制器24的ROM中的图象数据，以标准方式将总的制动转矩命令值Tdcom分配到前轮侧和后轮侧，从而获得标准前轮制动转矩命令值Tdcomf和标准后轮制动转矩命令值Tdcomr。标准前后制动转矩分配是前后制动力(转矩)分配特性，其为不执行再生制动时的参考值，并且是在已经考虑到后轮锁定避免、车辆性能的稳定性、以及由制动操作期间前后轮之间的重量移动引起的制动距离的缩短的情形下确定的。
在下文中，通过获得每个模式的前轮液压制动转矩命令值Tbcomf、后轮液压制动转矩命令值Tbcomr以及再生制动转矩命令值Tmcom，执行协调制动控制，如下，
[模式4]
当Tmmax1≤(Tdcomf+Tdcomr)，仅采用再生制动，如用下述等式(11A)所示：
Tbcomf＝0，
Tbcomr＝0，和
Tmcom＝Tdcomf+Tdcomr.              ---(11A)
[模式3]
当(Tdcomf+Tcomr)＜Tmmax1≤Tdcomf，采用再生制动和后轮液压制动，如用下述等式(11B)所示：
Tbcomf＝0
Tbcomr＝Tdcomf+Tdcomr-Tmmax1和
Tmcom＝Tmmax1.                        (11B)
[模式2]
当Tcomf＜Tmmax1≤(小的设定值)时，采用再生制动和前后轮液压制动，如用下述等式(11C)所示：
Tbcomf＝Tdcomf-Tmmax1，
Tbcomr＝Tdcomr，和
Tmcom＝Tmmax1.                     ---(11C)
[模式1]
当在除了模式4、3和2以外的其他情形中时，仅采用前后轮液压制动，如由下述等式(11D)所示：
Tbcomf＝Tdcomf，
Tbcomr＝Tdcomr，和
Tmcom＝0.                          ---(11D)
在步骤S13，控制器24通过将在步骤S12中获得的目标制动转矩高频分量Tdcomh加到在步骤S12获得的再生制动转矩命令值Tmcom上来计算最终再生制动转矩命令值Tmcom2，如用下述等式(12)所示。
Tmcom2＝Tmcom+Tdcomh                ---(12)
在步骤S14，控制器24基于前后轮液压制动转矩命令值Tbcomf和Tbcomr，使用常数K3，由下述等式(13)计算用于前后轮的车轮汽缸液压命令值Pbcomf和Pbcomr。
Pbcomf＝-(Tbcomf×K3)
Pbcomr＝-(Tbcomr×K3)               ---(13)
其中K3是根据预先存储在ROM中的车辆技术指标而确定的常数。
在步骤S15，控制器24将最终再生制动转矩命令值Tmcom2输出到电动机转矩控制器21，以及将前后轮汽缸液压命令值Pbcomf和Pbcomr输出到液压制动控制器18。
电动机转矩控制器21通过逆变器22控制电动机4以便使实际再生转矩更接近于校正的再生制动转矩Tmcom’。液压制动控制器18控制螺线管阀13、14和16以便分别使实际前后轮液压制动转矩更接近于前后轮汽缸液压命令值Pbcomf和Pbcomr。
通过根据本发明第一实施例的协调制动控制系统，通过在步骤S9将可容许最大再生制动转矩Tmmax和再生制动转矩极限系数Kv相乘，获得在有限值中设定的最终再生制动转矩Tmlmt(Tmlmt＝Tmmax×Kv)，在步骤S13，基于所获得的最终再生制动转矩Tmlmt，获得最终再生制动转矩命令值Tmcom2。因此，如图7A至7E，特别是图7C中所示，最终再生制动转矩命令值Tmocm2用于在从车速VSP由再生制动转矩极限起始速度Vlmth降低到再生制动转矩极限最终速度Vlmtl的时刻t2至时刻t3的周期期间，按由影阴线表示的量抑制再生制动转矩命令值降低的速率，该阴影是根据本发明的第一实施例的再生制动力命令值与由虚线表示的传统命令值之间的差值。换句话说，改变再生制动转矩以便当如图7C所示，车速VSP从再生制动转矩极限起始速度Vlmth改变到再生制动转矩极限最终速度Vlmtl时，形成从于再生制动转矩极限起始速度Vlmth处得到的可容许最大再生制动转矩Tmmax向零接近的二次曲线。
在与图12A至12E所示的操作相同的条件下，执行图7A至7E所示的操作。因此，与传统的再生制动转矩相比，按阴影线表示的量增加再生制动转矩，因此，抑制由图7D中的点划线表示的车轮汽缸液压命令值的增加。
因此，如可由图7E中的实线表示的车辆减速度的变化清楚地看出的，在从再生制动到液压摩擦制动的转换周期期间，通过车轮汽缸液压的摩擦制动转矩的响应延迟不会导出车辆减速度大的不足。这允许从再生制动到液压摩擦制动的平滑转换而不产生车辆减速度的不足，从而允许可靠和舒适的制动，不会使驾驶员感觉不适。
另外，由于按由阴影线表示的量增加再生制动转矩，因此提高了再生能的回收，因此，也改善了系统的能量效率。
此外，由于根据本发明的第一实施例已经配置成通过将图5所示的再生制动转矩极限系数Kv与可容许最大再生制动转矩Tmmax相乘(Tmlmt＝Tmmax×Kv)来计算最终再生制动转矩命令值Tmcom2，因此通过采用图象检索和计算的简单配置，就可实现本发明的益处。
另外，如从图8A至8E以及9A至9E中的时序图可以看出的(其中图8A至8E表示在第一实施例的慢速减速期间的操作，图9A至图9E表示该第一实施例的快速减速期间的操作)，当车速VSP变为再生制动转矩极限最终速度Vlmtl而与车辆减速度的状态无关时，通过将最终再生制动转矩命令值Tmcom2稳定地设置在0来终止车辆减速度。同时，通过将车轮汽缸液压(摩擦制动转矩)的命令值Pbcomf设置在可控最大值来完成从再生制动到摩擦制动的转换。
参考图10A至10E，论述了根据本发明的协调制动控制系统的第二实施例。第二实施例基本上与第一实施例相同，除了设置再生制动转矩极限系数Kv，以便其相应于车速VSP从再生制动转矩极限起始速度Vlmth改变到再生制动转矩极限完成速度Vlmtl线性地从1降低到0。即，根据车速VSP，如下所述定义再生制动转矩极限系数Kv。
当VSP≥Vlmth，Kv＝1.
当Vlmtl≤VSP＜Vlmth，
Kv＝{VSP/(Vlmth-Vlmtl)}-{Vlmtl/(Vlmth-Vlmtl)}.
当VSP＜Vlmtl，Kv＝0.
当通过将可容许最大再生制动转矩Tmmax与再生制动转矩极限系数Kv相乘(Tmlmt＝Tmmax×Kv)获得最终再生制动转矩Tmlmt，以及当为计算最终再生制动转矩命令值Tmcom2而采用所获得的最终再生制动转矩Tmlmt时，如图10A至10E所示，特别在图10C中，从再生制动到摩擦制动转换(瞬变)开始的时刻t2，对再生转矩的降低程度的限制变大。因此，抑制了正好在时刻t2后的短的周期期间的车轮汽缸液压(摩擦制动转矩)命令值Pbcomf的增加。因此，第二实施例的协调制动控制系统防止正好在时刻t2后的短的周期期间实际车轮汽缸压力与车轮汽缸压力命令值显著地分离，而与实际车轮汽缸液压的大延迟无关。这防止了暂时导致车辆减速不足的问题。
参考图11A至11E论述根据本发明的协调制动控制系统的第三实施全例。第三实施例基本上与第一实施例相同，除了在转换周期的前半部分期间，用与第二实施例相同的方式计算最终再生制动转矩Tmlmt，以及在转换周期的后半部分期间，将于有限中间速度Vlmtm处获得的可容许最大中间再生制动转矩Tmmaxm与再生制动转矩极限系数Kv相乘(Tmlmt＝Tmmax×Kv)，从而计算最终再生制动转矩Tmlmt。
更具体地说，计算最终再生制动转矩Tmlmt，以便设置再生制动转矩极限系数Kv以使其线性地从1降低到0，这与本发明的第二实施例类似。然后，当车速VSP在再生制动转矩极限起始速度Vlmth和再生制动转矩极限中间速度Vlmtm内时，通过将可容许最大再生制动转矩Tmmax与再生制动转矩极限系数Kv相乘(Tmlmt＝Tmmax×Kv)获得最终再生制动转矩Tmlmt。另外，当车速VSP低于再生制动转矩极限中间速度Vlmtm时，通过将于再生制动转矩极限中间速度Vlmtm处得到的最大可容许中间再生制动转矩Tmmaxm与再生制动转矩极限系数Kv相乘(Tmlmt＝Tmmax×Kv)，从而获得最终再生制动转矩Tmlm。
通过根据本发明第三实施例的这一装置，如由图11A至11E的时序图所示，在车速VSP从再生制动转矩极限起始速度Vlmth降低到再生制动转矩极限中间速度Vlmtm的从时刻t2至时刻t2’的前半部分周期期间，最终再生制动转矩Tmlmt采用与第二实施例相同的值。因此，在从时刻t2到时刻t2’的前半部分期间，通过第三实施例，同样也可确保获得与第二实施例相同的优点。
另外，根据本发明的第三实施例被配置成在车速VSP从再生制动转矩极限中间速度Vlmtm降低到再生制动转矩极限最终速度Vlmtl的从时刻t2’时刻t3的后半部分周期期间，通过将可容许最大中间再生制动转矩Tmmaxm与再生制动转矩极限系数Kv相乘(Tmlmt＝Tmmaxm×Kv)获得最终再生制动转矩Tmlmt。因此，如由图11C的实线所示，线性地降低最终再生制动转矩Tmlmt，并且根据再生制动转矩的线性降低，线性地增加车轮汽缸液压(摩擦制动转矩)的命令值Pbcomf。在从t2’到t3的周期期间，最终再生制动转矩命令值Tmcom2的这一改变率以及车轮汽缸液压命令值Pbcomf的改变率比第二实施例中的大。
由于在从t2’到t3的周期期间已经开始增加车轮汽缸液压，因此通过实际液压的摩擦制动转矩的响应延迟很小。因此，在从t2’到t3的周期期间，车轮汽缸液压命令值Pbcomf的大变化率对应于这一实际变化。
因此，根据本发明的该第三实施例在从再生转动转矩到摩擦制动转矩的整个转换周期(对应于车速VSP从再生制动转矩极限起始速度Vlmth降低到再生制动转矩极限最终速度Vlmtl的从时刻t2到时刻t3的周期)中，能使车轮汽缸液压命令值Pbcomf的变化率与摩擦制动转矩的响应延迟相对应。这使得即使在转换周期期间，总的制动转矩更接近于目标制动转矩，以及消除在从时刻t2到时刻t3的转换周期期间中，由于减速不足或车辆减速的改变引起的不适。
本申请基于在前日本专利申请No.2002-365210。在2002年12月17日提交的日本专利申请No.2002-365210的整体内容在此引入，以供参考。
尽管上面已经参考本发明的一些实施例描述了本发明，但本发明不限于上述实施例。鉴于上述教导，本领域的技术人员将会想到对上述实施例的改进和变化。参考下述权利要求限定本发明的范围。

Claims (8)

1.一种用于混合制动系统的协调制动控制系统，包括用于车辆的再生制动单元和摩擦制动单元，所述协调制动控制系统包括：
控制器，其被配置成：
生成总的制动转矩，该总的制动转矩是由所述再生制动单元生成的再生制动转矩与由所述摩擦制动单元生成的摩擦制动转矩的组合，以便使所述总的制动转矩更接近目标制动转矩，以及
当所述再生制动转矩相对于所述总的制动转矩的第一分配比降低，以及当所述摩擦制动转矩相对于所述总的制动转矩的第二分配比增加时，根据所述摩擦制动转矩的响应延迟来限制再生制动转矩的变化率。
2.如权利要求1所述的协调制动控制系统，其特征在于，所述控制器被进一步配置成当所述再生制动转矩的变化率被限制时，通过将可容许最大再生制动转矩与随着车速从极限起始速度降低到高于所述极限起始速度的极限最终速度而单调地从1降低到0的再生制动转矩极限系数相乘，从而获得所述再生制动转矩。
3.如权利要求2所述的协调制动控制系统，其特征在于，根据相对于极限起始速度Vlmth和极限最终速度Vlmtl的车速VSP来定义所述再生制动转矩极限系数Kv，如下所述：
当VSP≥Vlmth，Kv＝1.
当Vlmtl≤VSP＜Vlmth，
Kv＝{VSP/(Vlmth-Vlmtl)}-{Vlmtl/(Vlmth-Vlmtl)}.
当VSP＜Vlmtl，Kv＝0。
4.如权利要求1所述的协调制动控制系统，其特征在于，所述控制器被进一步配置成当所述车速在从极限起始速度到位于所述极限起始速度和所述极限最终速度之间的极限中间速度的范围内时，通过将可容许最大再生制动转矩与随着车速从极限起始速度降低到低于所述极限起始速度的极限最终速度而单调地从1降低到0的再生制动转矩极限系数相乘，从而获得所述再生制动转矩，以及当所述车速在从所述极限中间速度到所述极限最终速度的范围内时，通过将在所述极限中间速度处获得的所述可容许最大再生制动转矩与所述再生制动转矩极限系数相乘来获得所述再生制动转矩。
5.如权利要求1所述的协调制动控制系统，其特征在于，改变所述再生制动转矩，以便当所述第一再生制动转矩的改变率被限制时，形成从在极限起始速度处获得的可容许最大再生制动转矩到零的二次曲线。
6.如权利要求1所述的协调制动控制系统，其特征在于，所述控制器被进一步配置成基于，计算所述目标制动转矩。
7.一种用于车辆的协调制动控制系统，包括：
用于检测驾驶员的制动意图的车辆制动检测器；
能生成再生制动转矩的再生制动单元；
能生成摩擦制动转矩的摩擦制动单元；以及
连接到所述车辆制动检测器、所述再生制动和所述摩擦制动单元的控制器，所述控制器被配置成：
根据所述制动意图来确定目标制动转矩，
计算分别表示所述总的制动转矩与所述再生制动单元和所述摩擦制动单元的分配比的第一和第二分配比，
基于所述第一和第二分配比，通过分开地产生所述再生制动转矩和由所述摩擦制动单元生成的所述摩擦制动转矩来生成总的制动转矩，以便使所述总的制动转矩更接近于所述目标制动转矩，以及
在所述第一分配比降低以及所述第二分配比增加的周期期间，根据所述摩擦制动转矩的生成延迟特性来限制所述再生制动转矩的变化率。
8.一种用于控制混合制动系统的方法，所述混合制动系统包括用于车辆的再生制动单元和摩擦制动单元，所述方法包括：
生成总的制动转矩，该总的制动转矩是由所述再生制动单元生成的再生制动转矩与由所述摩擦制动单元生成的摩擦制动转矩的组合，以便使所述总的制动转矩更接近目标制动转矩，以及
当所述再生制动转矩相对于所述总的制动转矩的第一分配比降低，以及当所述摩擦制动转矩相对于所述总的制动转矩的第二分配比增加时，根据所述摩擦制动转矩的响应延迟来限制再生制动转矩的变化率。
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