车辆用制动力控制装置转让专利

申请号 : CN201510876166.4

文献号 : CN105667318B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 中津慎利

申请人 : 丰田自动车株式会社

摘要 :

本发明的车辆用制动力控制装置在车轮(10)的制动时能够进行良好的车辆运动控制。在通过电动机(30)的再生制动力和摩擦制动机构(40)的摩擦制动力对车轮(10)进行制动的车辆中,制动器ECU(53)获取转向角、转向速度、车体的横向加速度、车体的横摆率、簧上上下加速度、簧下上下加速度中的至少一个参数,当该参数的大小超过阈值时,减少驾驶员要求制动力中的再生制动力的比例并增加摩擦制动力的比例。由此,由电动机(30)能够产生的控制用制动驱动力相对于车辆运动控制所需的控制用制动驱动力难以不足,能够良好地进行车辆运动控制。

权利要求 :

1.一种车辆用制动力控制装置,具备:

电动机,向车轮传递驱动转矩及再生制动转矩而使所述车轮产生制动驱动力;

机械式制动装置,对所述车轮赋予机械性的阻力而使所述车轮产生制动力;

要求制动力分配单元,按照分配特性将为了使车辆减速而要求的总要求制动力分配为由所述电动机产生的要求再生制动力和由所述机械式制动装置产生的要求机械制动力;

电动机控制单元,基于由所述要求制动力分配单元分配的要求再生制动力和车辆运动控制所需要的控制用制动驱动力,来运算由所述电动机产生的车轮的目标制动驱动力,并基于所述目标制动驱动力而对所述电动机的工作进行控制;及机械式制动控制单元,基于所述要求机械制动力而对所述机械式制动装置的工作进行控制,其中,所述车辆用制动力控制装置具备:

判定单元,判定是否产生了如下的特定状况:由所述电动机能够产生的控制用制动驱动力相对于所述车辆运动控制所需要的控制用制动驱动力有可能不足;

分配特性变更单元,在产生了所述总要求制动力的状态下在判定为产生了所述特定状况的情况下,与未判定为产生了所述特定状况的情况相比,所述分配特性变更单元变更所述分配特性以使由所述分配特性所确定的所述总要求制动力中的所述要求再生制动力的分配减少并且使由所述分配特性所确定的所述要求机械制动力的分配增大;及电动机富余程度获取单元,获取与所述电动机能够追加产生的所述再生制动转矩的余力量相应的富余程度,所述判定单元构成为,获取表示所述车辆的运动状态或对该运动状态有影响的车辆状态参数作为用于对产生所述特定状况进行预测的指标,并基于所述指标判定是否产生了所述特定状况,即使在未判定为产生了所述特定状况的情况下,在所述富余程度小于预先设定的富余程度阈值的情况下,所述分配特性变更单元也变更所述分配特性以使由所述分配特性所确定的所述总要求制动力中的所述要求再生制动力的分配减少并且使由所述分配特性所确定的所述要求机械制动力的分配增大。

2.根据权利要求1所述的车辆用制动力控制装置,其中,

所述判定单元获取转向角、转向速度、车体的横向加速度、车体的横摆率、簧上上下加速度和簧下上下加速度中的至少之一作为所述车辆状态参数,并在所获取的所述车辆状态参数的大小超过判定用阈值的情况下,判定为产生了所述特定状况。

3.根据权利要求2所述的车辆用制动力控制装置,其中,

所述车辆运动控制包含以下控制中的至少之一:抑制车体的上下方向的振动的簧上振动抑制控制、抑制车体的侧倾方向的运动的侧倾运动控制、控制车体的横摆方向的运动的横摆运动控制和控制车体的俯仰方向的运动的俯仰运动控制。

4.根据权利要求1~3中任一项所述的车辆用制动力控制装置,其中,所述分配特性变更单元以所述指标越大则所述总要求制动力中的所述要求再生制动力的分配成为越小的值并且由所述分配特性所确定的所述要求机械制动力的分配成为越大的值的方式变更所述分配特性。

5.根据权利要求1~3中任一项所述的车辆用制动力控制装置,其中,所述车辆用制动力控制装置具备:

锁定状态检测单元,对锁定状态进行检测,所述锁定状态表示被推定为所述车轮有锁定倾向的状态;及锁定时分配特性变更单元,在由所述分配特性变更单元变更了所述分配特性的状况下,在由所述锁定状态检测单元检测出所述锁定状态的情况下,所述锁定时分配特性变更单元开始增大所述要求再生制动力的分配及减少所述要求机械制动力的分配。

6.根据权利要求4所述的车辆用制动力控制装置,其中,

所述车辆用制动力控制装置具备:

锁定状态检测单元,对锁定状态进行检测,所述锁定状态表示被推定为所述车轮有锁定倾向的状态;及锁定时分配特性变更单元,在由所述分配特性变更单元变更了所述分配特性的状况下,在由所述锁定状态检测单元检测出所述锁定状态的情况下,所述锁定时分配特性变更单元开始增大所述要求再生制动力的分配及减少所述要求机械制动力的分配。

7.根据权利要求1~3、6中任一项所述的车辆用制动力控制装置,其中,所述电动机被设为对左右前后轮分别独立地传递驱动转矩及再生制动转矩。

8.根据权利要求4所述的车辆用制动力控制装置,其中,

所述电动机被设为对左右前后轮分别独立地传递驱动转矩及再生制动转矩。

9.根据权利要求5所述的车辆用制动力控制装置,其中,

所述电动机被设为对左右前后轮分别独立地传递驱动转矩及再生制动转矩。

10.一种车辆用制动力控制装置,具备:

电动机,向车轮传递驱动转矩及再生制动转矩而使所述车轮产生制动驱动力;

机械式制动装置,对所述车轮赋予机械性的阻力而使所述车轮产生制动力;

要求制动力分配单元,按照分配特性将为了使车辆减速而要求的总要求制动力分配为由所述电动机产生的要求再生制动力和由所述机械式制动装置产生的要求机械制动力;

电动机控制单元,基于由所述要求制动力分配单元分配的要求再生制动力和车辆运动控制所需要的控制用制动驱动力,来运算由所述电动机产生的车轮的目标制动驱动力,并基于所述目标制动驱动力而对所述电动机的工作进行控制;及机械式制动控制单元,基于所述要求机械制动力而对所述机械式制动装置的工作进行控制,其中,所述车辆用制动力控制装置具备:

判定单元,判定是否产生了如下的特定状况:由所述电动机能够产生的控制用制动驱动力相对于所述车辆运动控制所需要的控制用制动驱动力有可能不足;及分配特性变更单元,在产生了所述总要求制动力的状态下在判定为产生了所述特定状况的情况下,与未判定为产生了所述特定状况的情况相比,所述分配特性变更单元变更所述分配特性以使由所述分配特性所确定的所述总要求制动力中的所述要求再生制动力的分配减少并且使由所述分配特性所确定的所述要求机械制动力的分配增大,所述判定单元至少获取转向角作为用于对产生所述特定状况进行预测的指标,并且当所述转向角大于作为所述判定用阈值的第一阈值时,判定为产生了所述特定状况,在判定为产生了所述特定状况之后,在所述转向角成为第二阈值以下的情况下,从所述转向角成为所述第二阈值以下的时刻起,等待所述转向角不大于所述第一阈值的状态至少持续预先设定的设定延迟时间以上,所述分配特性变更单元开始增大所述要求再生制动力的分配及减少所述要求机械制动力的分配以使所述分配特性成为进行所述变更之前的分配特性,其中,所述第二阈值被设定为比所述第一阈值小的值。

11.根据权利要求10所述的车辆用制动力控制装置,其中,

所述车辆运动控制包含以下控制中的至少之一:抑制车体的上下方向的振动的簧上振动抑制控制、抑制车体的侧倾方向的运动的侧倾运动控制、控制车体的横摆方向的运动的横摆运动控制和控制车体的俯仰方向的运动的俯仰运动控制。

12.根据权利要求10或11所述的车辆用制动力控制装置,其中,所述分配特性变更单元以所述指标越大则所述总要求制动力中的所述要求再生制动力的分配成为越小的值并且由所述分配特性所确定的所述要求机械制动力的分配成为越大的值的方式变更所述分配特性。

13.根据权利要求10或11所述的车辆用制动力控制装置,其中,所述车辆用制动力控制装置具备:

锁定状态检测单元,对锁定状态进行检测,所述锁定状态表示被推定为所述车轮有锁定倾向的状态;及锁定时分配特性变更单元,在由所述分配特性变更单元变更了所述分配特性的状况下,在由所述锁定状态检测单元检测出所述锁定状态的情况下,所述锁定时分配特性变更单元开始增大所述要求再生制动力的分配及减少所述要求机械制动力的分配。

14.根据权利要求12所述的车辆用制动力控制装置,其中,

所述车辆用制动力控制装置具备:

锁定状态检测单元,对锁定状态进行检测,所述锁定状态表示被推定为所述车轮有锁定倾向的状态;及锁定时分配特性变更单元,在由所述分配特性变更单元变更了所述分配特性的状况下,在由所述锁定状态检测单元检测出所述锁定状态的情况下,所述锁定时分配特性变更单元开始增大所述要求再生制动力的分配及减少所述要求机械制动力的分配。

15.根据权利要求10、11、14中任一项所述的车辆用制动力控制装置,其中,所述电动机被设为对左右前后轮分别独立地传递驱动转矩及再生制动转矩。

16.根据权利要求12所述的车辆用制动力控制装置,其中,

所述电动机被设为对左右前后轮分别独立地传递驱动转矩及再生制动转矩。

17.根据权利要求13所述的车辆用制动力控制装置,其中,

所述电动机被设为对左右前后轮分别独立地传递驱动转矩及再生制动转矩。

说明书 :

车辆用制动力控制装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种通过基于电动机的发电作用的再生制动器和基于机械性的阻力赋予的机械式制动器这两方而对车轮进行制动的车辆用制动力控制装置。

背景技术

[0002] 以往,已知有通过电动机在车轮中产生驱动力和制动力(称作制动驱动力)的车辆。在这样的车辆中,使用通过液压而使制动块与制动盘(或制动鼓)接触而产生的摩擦制动力及将驱动车轮的电动机用作发电机并将发电电力回收到蓄电池中而产生的再生制动力这两方而对车轮进行制动。在专利文献1所提出的装置中,为了发挥基于再生制动的能量回收效果而优先于摩擦制动地进行再生制动。
[0003] 车轮的制动驱动力经由悬架转换为车体的上下方向的力。因此,在具备电动机作为车轮的制动驱动力源的车辆中,能够控制电动机的制动驱动力而控制车辆的运动状态。例如,在前后轮的车轮内部或其附近配置有电动机的轮内电动机式的车辆中,通过独立地对各电动机进行牵引控制或再生控制,从而能够控制车体的转动运动、横摆运动、俯仰运动、垂荡运动等车辆运动。另外,在由电动机以左右轮独立的方式驱动前轮及后轮中的任一方的形式的车辆中,也能够通过电动机的制动驱动力的控制来控制转动运动、横摆运动、俯仰运动等。另外,在由电动机以左右轮共用的方式驱动前轮及后轮中的任一方的形式的车辆中,也能够通过电动机的制动驱动力的控制来控制俯仰运动。
[0004] 在进行车辆运动控制的情况下,若驾驶员的操作为加速器踏板操作,则能够将通过电动机在车轮中产生的目标制动驱动力作为与加速器操作量相应的驾驶员要求驱动力和进行车辆运动控制所需要的控制用制动驱动力的合计值来进行计算。另一方面,若驾驶员的操作为制动器踏板操作,则设定与制动器操作量相应的驾驶员要求制动力,并将该驾驶员要求制动力分配为要求摩擦制动力和要求再生制动力。由电动机使车轮产生的目标制动驱动力能够作为该要求再生制动力和进行车辆运动控制所需要的控制用制动驱动力的合计值来进行计算。基于该目标制动驱动力来控制电动机的工作,由此在制动器操作时也能够实施车辆运动控制。
[0005] 专利文献1:日本特开平5-161211号公报

发明内容

[0006] 再生能力存在极限。因此,在制动器踏板操作时,由能够用于车辆运动控制中的电动机能够产生的控制用制动驱动力被限制在从由电动机能够产生的最大制动力中去除为了使车辆减速而要求的要求再生制动力而得到的范围。因而,要求再生制动力越大,能够用于车辆运动控制的控制用制动驱动力的余力越小。在控制用制动驱动力的余力较小的状况下,电动机的目标制动力容易达到能力极限,有可能无法实施良好的车辆运动控制。
[0007] 本发明为了解决上述课题而作成,其目的在于在车轮的制动时能够进行良好的车辆运动控制。
[0008] 为了实现上述目的,本发明的特征在于,一种车辆用制动力控制装置具备:电动机(30),向车轮传递驱动转矩及再生制动转矩而使上述车轮产生制动驱动力;
[0009] 机械式制动装置(40、45),对上述车轮赋予机械性的阻力而使上述车轮产生制动力;
[0010] 要求制动力分配单元(53、S24),按照分配特性将为了使车辆减速而要求的总要求制动力分配为由上述电动机产生的要求再生制动力和由上述机械式制动装置产生的要求机械制动力;
[0011] 电动机控制单元(51、52、S41),基于由上述要求制动力分配单元分配的要求再生制动力和车辆运动控制所需要的控制用制动驱动力,来运算由上述电动机产生的车轮的目标制动驱动力,并基于上述目标制动驱动力而对上述电动机的工作进行控制;及[0012] 机械式制动控制单元(53、S30),基于上述要求机械制动力而对上述机械式制动装置的工作进行控制,
[0013] 其中,上述车辆用制动力控制装置具备:
[0014] 判定单元(S101~S103),判定是否产生了如下的特定状况:由上述电动机能够产生的控制用制动驱动力相对于上述车辆运动控制所需要的控制用制动驱动力有可能不足;及
[0015] 分配特性变更单元(S111~S113),在产生了上述总要求制动力的状态下在判定为产生了上述特定状况的情况下,与未判定为产生了上述特定状况的情况相比,上述分配特性变更单元变更上述分配特性以使由上述分配特性所确定的上述总要求制动力中的上述要求再生制动力的分配减少并且使由上述分配特性所确定的上述要求机械制动力的分配增大。
[0016] 在该情况下,上述判定单元构成为,获取用于对产生上述特定状况进行预测的指标,并基于上述指标来判定是否产生了上述特定状况。
[0017] 本发明的车辆用制动力控制装置具备:电动机,向车轮传递驱动转矩及再生制动转矩而使车轮产生制动驱动力;及机械式制动装置,对车轮赋予机械性的阻力而使车轮产生制动力。因此,能够由电动机的再生制动力和机械式制动装置的机械性的制动力(机械制动力:例如,摩擦产生的制动力)对车轮进行制动。
[0018] 要求制动力分配单元按照分配特性将为了使车辆减速而要求的总要求制动力分配为由电动机产生的要求再生制动力和由机械式制动装置产生的要求机械制动力。电动机控制单元基于由要求制动力分配单元分配的要求再生制动力和车辆运动控制所需要的控制用制动驱动力,运算由电动机产生的车轮的目标制动驱动力,并基于目标制动驱动力来控制电动机的工作。机械式制动控制单元基于要求机械制动力来控制机械式制动装置的工作。
[0019] 由于车轮通过悬架而与车体连接,因此由电动机驱动的车轮的制动驱动力被悬架转换为向上下方向对车体施力的力。因此,通过控制电动机的制动驱动转矩而能够控制车辆运动。例如,能够控制车辆的俯仰运动、转动运动、垂荡运动、横摆运动等的至少一个。
[0020] 要求再生制动力越大,则能够用于车辆运动控制的控制用制动驱动力的余力就越少。在控制用制动驱动力的余力较少的状况下,有可能无法实施良好的车辆运动控制。因此,在本发明中,具备判定单元和分配特性变更单元。
[0021] 判定单元判定是否产生了如下的特定状况:由电动机能够产生的控制用制动驱动力相对于车辆运动控制所需要的控制用制动驱动力有可能不足。例如,判定单元获取用于对产生特定状况进行预测的指标,基于该指标判定是否产生了特定状况。分配特性变更单元在产生了总要求制动力的状态下在判定为产生了特定状况的情况下,与未判定为产生了特定状况的情况相比,变更分配特性以使由分配特性所确定的总要求制动力中的要求再生制动力的分配减少并且使由分配特性所确定的要求机械制动力的分配增大。即,将要求再生制动力的一部分或全部替换为要求机械制动力。
[0022] 因此,根据本发明,由于在由电动机能够产生的控制用制动驱动力相对于车辆运动控制所需要的控制用制动驱动力有可能不足的特定状况下,减少总要求制动力中的要求再生制动力的分配(增加总要求制动力中的要求机械制动力的分配),因此能够增加产生车辆运动控制所需要的控制用制动驱动力的余力,能够实施良好的车辆运动控制。
[0023] 本发明的一个技术方案是,上述判定单元构成为,获取表示上述车辆的运动状态或对该运动状态有影响的车辆状态参数(P)作为上述指标。
[0024] 关于是否产生了由电动机能够产生的控制用制动驱动力有可能不足的特定状况,能够基于表示车辆的运动状态或对运动状态有影响的车辆状态参数来判定。因此,在本发明的一个技术方案中,判定单元获取表示车辆的运动状态或对运动状态有影响的车辆状态参数。因此,能够简单地判定出产生了特定状况。
[0025] 本发明的一个技术方案是,上述判定单元获取转向角、转向速度、车体的横向加速度、车体的横摆率、簧上上下加速度和簧下上下加速度中的至少之一作为上述车辆状态参数,并在所获取的上述车辆状态参数的大小超过判定用阈值的情况下,判定为产生了上述特定状况。
[0026] 在转向角、转向速度、车体的横向加速度、车体的横摆率、簧上上下加速度及簧下上下加速度中的至少一个较大的情况下,能够推定为产生了车辆运动控制的需要程度较高的状况、即产生了特定状况。因此,在本发明的一个技术方案中,判定单元获取转向角、转向速度、车体的横向加速度、车体的横摆率、簧上上下加速度和簧下上下加速度中的至少之一作为车辆状态参数。在所获取的车辆状态参数的大小超过判定用阈值的情况下,判定单元判定为产生了特定状况。在判定为产生了特定状况的情况下,分配特性变更单元减少总要求制动力中的要求再生制动力的分配(增加总要求制动力中的要求机械制动力的分配)。因此,能够增加产生车辆运动控制所需要的控制用制动驱动力的余力,能够实施良好的车辆运动控制。
[0027] 本发明的一个技术方案是,上述车辆运动控制包含以下控制中的至少之一:抑制车体的上下方向的振动的簧上振动抑制控制、抑制车体的侧倾方向的运动的侧倾运动控制、控制车体的横摆方向的运动的横摆运动控制和控制车体的俯仰方向的运动的俯仰运动控制。
[0028] 例如,在转向角、转向速度、车体的横向加速度、车体的横摆率中的至少一个参数的大小超过判定用阈值的情况下,进行横摆运动控制或转动运动控制的需要程度变高。另外,在簧上上下加速度、簧下上下加速度中的至少一个参数的大小超过判定用阈值的情况下,进行簧上振动抑制控制或俯仰运动控制的需要程度变高。根据本发明的一个技术方案,当这样的车辆状态参数的大小增大,而车辆运动控制的需要程度变高时,总要求制动力中的要求再生制动力的分配减少(总要求制动力中的要求机械制动力的分配增加)。因此,能够良好地实施簧上振动抑制控制、转动运动控制、横摆运动控制、俯仰运动控制中的至少一个。
[0029] 本发明的一个技术方案是,该车辆用制动力控制装置具备电动机富余程度获取单元(S121),上述电动机富余程度获取单元(S121) 获取与上述电动机能够追加产生的上述再生制动转矩的余力量相应的富余程度(A),
[0030] 即使在未判定为产生了上述特定状况的情况下,在上述富余程度小于预先设定的富余程度阈值的情况下,上述分配特性变更单元也变更上述分配特性以使由上述分配特性所确定的上述总要求制动力中的上述要求再生制动力的分配减少并且使由上述分配特性所确定的上述要求机械制动力的分配增大。
[0031] 在本发明的一个技术方案中,电动机富余程度获取单元获取与电动机能够追加产生的再生制动转矩的余力量相应的富余程度。即使在未判定为产生了特定状况的情况下,在富余程度小于预先设定的富余程度阈值的情况下也变更分配特性,分配特性变更单元也变更分配特性以使由分配特性所确定的总要求制动力中的要求再生制动力的分配减少并且使由分配特性所确定的要求机械制动力的分配增大。因此,能够使用于产生车辆运动控制所需要的控制用制动驱动力的余力增加,能够实施良好的车辆运动控制。另外,富余程度也可以是表示电动机能够追加产生的再生制动转矩的余力的多少的程度中的任一方的信息。
[0032] 本发明的一个技术方案是,上述判定单元至少获取转向角作为上述车辆状态参数,并且当上述转向角大于作为上述判定用阈值的第一阈值(Pon)时,判定为产生了上述特定状况,
[0033] 在判定为产生了上述特定状况之后,在上述转向角成为第二阈值 (Poff)以下的情况下,从上述转向角成为上述第二阈值以下的时刻起,等待上述转向角不大于上述第一阈值的状态至少持续预先设定的设定延迟时间以上,上述分配特性变更单元开始增大上述要求再生制动力的分配及减少上述要求机械制动力的分配以使上述分配特性成为进行上述变更之前的分配特性,其中,上述第二阈值被设定为比上述第一阈值小的值。
[0034] 在本发明的一个技术方案中,判定单元至少获取转向角来作为车辆状态参数,并且当转向角大于作为判定用阈值的第一阈值大时,判定为产生了特定状况。基于转向角与判定用阈值间的大小关系,能够判定特定状况的产生及特定状况的结束。但是,即使转向角降低至小于判定用阈值,也不一定在该时刻平息车辆的横摆运动,这是因为平息横摆运动需要一定时间。另外,在进行车道转换等的情况下,转向角跨过零点(中立位置)并向相反方向变化。在这样的情况下,调整要求再生制动力与要求机械制动力的分配的方向(增加方向、减少方向)在短时间内切换,有可能使驾驶员感到不协调感。
[0035] 因此,在本发明的一个技术方案中,在判定为产生了特定状况之后,在转向角成为第二阈值以下的情况下,从转向角成为第二阈值以下的时刻起,等待转向角不大于第一阈值的状态至少持续预先设定的设定延迟时间以上,分配特性变更单元开始增大要求再生制动力的分配及减少要求机械制动力的分配以使分配特性成为进行变更之前的分配特性,其中,上述第二阈值被设定为比上述第一阈值小的值。因此,根据本发明的一个技术方案,能够稳定地进行要求再生制动力与要求机械制动力的分配调整,能够避免使驾驶员感到不协调感。
[0036] 本发明的一个技术方案是,上述判定单元获取上述车辆运动控制所需要的控制用制动驱动力的大小作为上述指标,并在上述控制用制动驱动力的大小超过判定用阈值的情况下,判定为产生了上述特定状况。
[0037] 当车辆运动控制所需要的控制用制动驱动力增大时,由电动机能够产生的控制用制动驱动力容易不足。因此,在本发明的一个技术方案中,判定单元获取车辆运动控制所需要的控制用制动驱动力的大小,在控制用制动驱动力的大小超过判定用阈值的情况下,判定为产生了特定状况。因此,能够简单地判定出产生了特定状况。
[0038] 本发明的一个技术方案是,上述分配特性变更单元以上述指标越大则上述总要求制动力中的上述要求再生制动力的分配成为越小的值并且由上述分配特性所确定的上述要求机械制动力的分配成为越大的值的方式变更上述分配特性(S173)。
[0039] 车辆状态参数越大或者车辆运动控制所需要的控制用制动驱动力越大,由电动机能够产生的控制用制动驱动力越容易不足。因此,在本发明的一个技术方案中,分配特性变更单元以指标越大则总要求制动力中的要求再生制动力的分配成为越小的值并且由分配特性所确定的要求机械制动力的分配成为越大的值的方式变更分配特性。因此,能够进一步恰当地实施车辆运动控制
[0040] 本发明的一个技术特征是,该车辆用制动力控制装置具备:锁定状态检测单元(S141、S142、S143),对锁定状态进行检测,上述锁定状态表示被推定为上述车轮有锁定倾向的状态;及
[0041] 锁定时分配特性变更单元(S155、S156),在由上述分配特性变更单元变更了上述分配特性的状况下,在由上述锁定状态检测单元检测出上述锁定状态的情况下,上述锁定时分配特性变更单元开始增大上述要求再生制动力的分配及减少上述要求机械制动力的分配。
[0042] 在制动中在轮胎的抓地力接近极限的状况下,即使减少总要求制动力中的要求再生制动力的分配而使电动机具有余力,也无法进行适当的车辆运动控制。因此,在本发明的一个技术方案中,锁定状态检测单元检测表示推定为车轮有锁定倾向的状态的锁定状态。“车轮有锁定倾向”也包含车轮锁定的状态。在由分配特性变更单元变更了分配特性的状况下,在由锁定状态检测单元检测出锁定状态的情况下,锁定时分配特性变更单元开始增大要求再生制动力的分配及减少要求机械制动力的分配。因此,根据本发明的一个技术方案,能够通过再生制动将原本因机械制动而损失的车轮的动能高效地回收到蓄电池。
[0043] 本发明的一个技术方案是,上述电动机被设为对左右前后轮分别独立地传递驱动转矩及再生制动转矩。
[0044] 根据本发明的一个技术方案,由于能够对左右前后轮独立地产生制动驱动力,因此能够良好地控制车辆的横摆运动、转动运动、俯仰运动、垂荡运动。
[0045] 在上述说明中,为了有助于发明的理解,对与实施方式对应的发明的结构,以括弧的方式添加了实施方式所中使用的附图标记,但是发明的各结构要素并不限定于由上述附图标记规定的实施方式。

附图说明

[0046] 图1是搭载有本实施方式的车辆用制动力控制装置的车辆的概略结构图。
[0047] 图2是表示制动驱动力与上下力间的关系的图。
[0048] 图3是表示驱动控制程序的流程图。
[0049] 图4是表示主制动控制程序的流程图。
[0050] 图5是表示再生制动控制程序的流程图。
[0051] 图6是表示要求再生制动力与要求摩擦制动力的分配的图。
[0052] 图7是表示车辆运动控制范围的示意图。
[0053] 图8是表示再生制动执行率运算程序的流程图。
[0054] 图9是表示车辆运动状况判定标志设定程序的流程图。
[0055] 图10是表示是电动机转矩使用率标志设定程序(变形例1)的流程图。
[0056] 图11是表示状况标志设定程序(变形例1)的流程图。
[0057] 图12是表示滑移率标志设定程序(变形例2)的流程图。
[0058] 图13是表示状况标志设定程序(变形例2)的流程图。
[0059] 图14是表示车辆运动控制范围的示意图(变形例2)。
[0060] 图15是表示状况标志设定程序(变形例3)的流程图。
[0061] 图16是表示执行率映射(变形例4)的曲线图。
[0062] 图17是表示再生制动执行率运算程序(变形例4)的流程图。
[0063] 图18是表示车辆运动状况判定标志设定程序(变形例5)的流程图。
[0064] 附图标记说明
[0065] 1…车辆,10…车轮,20…悬架,30…电动机,35…电动机驱动器, 40…摩擦制动机构,45…制动促动器,50…联合ECU,51…动力管理 ECU,52…电动机ECU,53…制动器ECU,60…操作状态检测装置, 65…运动状态检测装置,70…蓄电池,Er…再生制动执行率,fsift…移动中标志,fst…状况标志,fstA…电动机使用状况标志,fstP…车辆运动状况标志,fstS…滑移率标志,K1…减少增益,K2…增加增益,Kf、 Kr…分配比率,L…分配特性线,P…状况参数,S…滑移率,A…电动机转矩使用率。

具体实施方式

[0066] 以下,使用附图详细地对本发明的实施方式进行说明。图1概略性地表示搭载有本实施方式的车辆用制动驱动力控制装置的车辆1的结构。
[0067] 车辆1具备:左前轮10fl、右前轮10fr、左后轮10rl、右后轮10rr。左前轮10fl、右前轮10fr、左后轮10rl、右后轮10rr通过分别独立的悬架20fl、20fr、20rl、20rr悬挂于车体B。
[0068] 悬架20fl、20fr、20rl、20rr具备:连杆机构21fl、21fr、21rl、21rr,是连接车体B和车轮10fl、10fr、10rl、10rr的连接机构、且由悬架臂等构成;悬架弹簧22fl、22fr、22rl、22rr,用于支撑上下方向的负载并吸收冲击;及减振器23fl、23fr、23rl、23rr,用于使弹簧上(车体B) 的振动衰减。悬架20fl、20fr、20rl、20rr能够采用双摇臂式悬架、撑杆式悬架等众所周知的四轮独立悬架式的悬架。
[0069] 在左前轮10fl、右前轮10fr、左后轮10rl、右后轮10rr的车轮内部分别组装有电动机30fl、30fr、30rl、30rr。电动机30fl、30fr、30rl、 30rr是所谓的轮内电动机,分别与左前轮10fl、右前轮10fr、左后轮 10rl、右后轮10rr一起配置于车辆1的弹簧下,并以能够将电动机转矩传递至左前轮10fl、右前轮10fr、左后轮10rl、右后轮10rr的方式连接。在该车辆1中,分别独立地控制各电动机30fl、30fr、30rl、30rr的旋转,由此能够分别独立地控制产生于左前轮10fl、右前轮10fr、左后轮 10rl、右后轮10rr的驱动力及制动力。
[0070] 另外,在左前轮10fl、右前轮10fr、左后轮10rl、右后轮10rr中设有摩擦制动机构40fl、40fr、40rl、40rr。摩擦制动机构40fl、40fr、 40rl、40rr具备:与左前轮10fl、右前轮
10fr、左后轮10rl、右后轮10rr 一起旋转的制动盘转子41fl、41fr、41rl、41rr;及通过液压使未图示的轮缸工作,而将制动块按压于制动盘转子41fl、41fr、41rl、41rr的制动钳42fl、
42fr、42rl、42rr。
[0071] 另外,关于设于每个车轮的结构,在该附图标记的末尾,对左前轮标注fl,对右前轮标注fr,对左后轮标注rr,对右后轮标注rl,但是在以下的说明中,仅在需要特定车轮位置的情况下标注末尾的附图标记。另外,在需要特定前轮和后轮的情况下,在附图标记的末尾,对前轮标注f,对后轮标注r。在附图中,将特定车轮位置的附图标记标注于末尾。
[0072] 各电动机30例如使用无刷电动机。各电动机30连接于电动机驱动器35。电动机驱动器35例如为逆变器,以与各电动机30对应的方式设有四组,将从蓄电池70供给的直流电力转换为交流电力,并将该交流电力独立地向各电动机30供给。由此,各电动机30被独立地驱动控制而产生转矩,并对各车轮10赋予驱动力。这样,将对电动机30 供给电力而产生驱动转矩称作牵引。
[0073] 另外,各电动机30也能够作为发电机而发挥作用,通过各车轮 10的旋转能量来进行发电,并使发电电力经由电动机驱动器35在蓄电池70中再生。由该电动机30的发电而产生的制动转矩对车轮10赋予制动力。以下,在无需对驱动力和制动力这两者进行区别的情况下,将它们称作制动驱动力,在需要特定为驱动力的情况下称作驱动力,在需要特定为制动力的情况下称作制动力。
[0074] 各摩擦制动机构40连接于制动促动器45。制动促动器45是用于调整向内置于摩擦制动机构40的轮缸供给的液压的促动器。由于该制动促动器45是众所周知的,因此不进行详细说明,例如具备:向摩擦制动机构40的轮缸供给液压的液压回路;主缸,通过制动器踏板的踏力而对工作油进行加压;动力液压产生装置,具备升压泵等,且与制动器踏板踏力无关地产生高压的液压;线性控制阀,调整动力液压产生装置输出的液压并控制为目标液压;开闭控制阀,对向各轮的轮缸独立地供给液压的液压回路进行开闭;及检测液压回路的液压的液压传感器等。
[0075] 制动促动器45具备这样的结构,由此能够控制各车轮10的制动力。另外,作为制动促动器45,例如,能够应用具备能够独立地控制左右前后轮10的轮缸压的线性控制阀的形式的制动促动器(日本特开 2014-19247号公报)、具备能够共通地控制左右前后轮10的轮缸压的线性控制阀的形式的制动促动器(日本特开2013-256253号公报)等。
[0076] 电动机驱动器35及制动促动器45连接于联合电子控制单元50。联合电子控制单元50(以下,称作联合ECU50)由动力管理ECU51、电动机ECU52、制动器ECU53构成。动力管理ECU51(以下,称作动力ECU51)以能够相互通信的方式连接于电动机ECU52及制动器 ECU53。
联合ECU50(动力ECU51、电动机ECU52及制动器ECU53) 具备由CPU、ROM、RAM等构成的微型计算机作为主要部分,并执行各种程序来控制电动机30及摩擦制动机构40的工作。
[0077] 联合ECU50构成为连接检测驾驶员为了使车辆行驶而进行操作的操作状态的操作状态检测装置60和检测车辆的运动状态的运动状态检测装置65,并输入从上述检测装置60、65输出的检测信号。
[0078] 操作状态检测装置60包括:根据加速器踏板的踏入量(或角度、压力等)来检测驾驶员的加速器操作量的加速器传感器;根据制动器踏板的踏入量(或角度、压力等)来检测驾驶员的制动器操作量的制动器传感器;检测驾驶员操作方向盘的转向操作量的转向角传感器;及检测档位的档位传感器等。运动状态检测装置65包括:检测各车轮 10的旋转速度、即车轮速的车轮速传感器;基于四轮的车轮速来运算并检测车体B的行驶速度、即车体速的车速传感器;检测车体B的横摆率的横摆率传感器;检测各车轮位置的车体B(弹簧上)的上下方向的加速度的弹簧上加速度传感器;检测车体B的左右方向的横向加速度的横向加速度传感器;检测车体B的俯仰率的俯仰率传感器;检测车体B的转动率的转动率传感器;检测各悬架20的行程量的行程传感器;及检测各车轮10的弹簧下的上下方向的上下加速度的弹簧下加速度传感器等。另外,关于包含方向要素的传感器值,根据其符号来识别方向。在论及传感器值的大小的情况下,使用传感器值的绝对值。
[0079] 动力ECU51主要担当运算各电动机30的目标控制量的处理和监视蓄电池70的充电状态(SOC:State Of Charge)、蓄电池的端子电压、蓄电池中流动的电流、蓄电池的温度等的处理。各电动机30的目标控制量根据这样的蓄电池70的状态而被限制。动力ECU51将运算而得到的各电动机30的目标控制量发送给电动机ECU52。
[0080] 电动机ECU52担当基于从动力ECU51发送的各车轮10的目标控制量来控制各电动机30的通电的处理。
[0081] 制动器ECU53担当将赋予各车轮10的制动力的目标控制量分为再生制动的再生控制量和摩擦制动的摩擦控制量并进行运算的处理、将再生制动的目标控制量向动力ECU51发送的处理及基于摩擦制动的目标控制量来控制制动器制动促动器45的工作的处理。
[0082] 动力ECU51、电动机ECU52及制动器ECU53的详细的处理在后文叙述。
[0083] 接着,对通过电动机30的制动驱动转矩来控制车辆的运动状态的原理进行说明。
[0084] 如图2所示,悬挂各车轮10的悬架20构成为,在车辆的侧视时,前轮悬架20f的瞬间旋转中心Cf(前轮10f相对于车体B的瞬间中心) 位于前轮10f的后方并且上方的位置,后轮悬架20r的瞬间旋转中心 Cr(后轮10r相对于车体B的瞬间中心)位于后轮10r的前方并且上方的位置。另外,若将连接前轮10f的接地点和瞬间旋转中心Cf的线与接地水平面所成的角度(较小一方的角度)设为θf,将连接后轮10r 的接地点和瞬间旋转中心Cr的线与接地水平面所成的角度(较小一方的角度)设为θr,则在本实施方式的车辆中,具有θr大于θf的关系 (θf<θr)。θf与θr的关系并不限于此,也可以相反或相等。
[0085] 在这种悬架20的结构(几何)中,当对前轮10f赋予驱动转矩时,如图2的(a)所示,关于车辆的行进方向而向前的力Ff1作用于前轮10f 的接地点,通过该力Ff1而在前轮10f的接地点产生有对车体B向下施力的上下力Fzf1。因此,通过驱动前轮10f而作用有使车体B下沉的方向的力。相反,如图2的(b)所示,当对前轮10f赋予制动转矩时,关于车辆的行进方向而向后的力Ff2作用于前轮10f的接地点,通过该力Ff2而在前轮10f的接地点产生有对车体B向上施力的上下力Fzf2。因此,通过对前轮10f进行制动而作用有使车体B浮起的方向的力。另外,如图2的(a)所示,当对后轮10r赋予驱动转矩时,关于车辆的行进方向而向前的力Fr1作用于后轮10r的接地点,通过该力Fr1而在后轮10r的接地点产生有对车体B向上施力的上下力Fzr1。因此,通过驱动后轮10r而作用有使车体B浮起的方向的力。相反,如图2的(b)所示,当对后轮10r赋予制动转矩时,关于车辆的行进方向而向后的力作用于Fr2在后轮10r的接地点,通过该力Fr2而在后轮10r的接地点产生有对车体B向下施力的上下力Fzr2。
因此,通过对后轮10r进行制动而作用有使车体B下沉的方向的力。这样,通过悬架20而车轮
10 的驱动力及制动力被转换为车体B的上下方向的力。
[0086] 对于作用于车体B的上下力的大小,在前轮10f侧为对制动驱动力Ff1(或Ff2)乘以tan(θf)而得到的值,在后轮10r侧为对制动驱动力Fr1(或Fr2)乘以tan(θr)而得到的值。将制动驱动力转换为车体B的上下力的上下力转换率由tan(θf)、tan(θr)表示。决定上下力转换率的要素为瞬间旋转中心Cf、Cr的位置,瞬间旋转中心Cf、Cr 由悬架20(主要是连杆机构)决定。
[0087] 因此,通过控制车轮10的制动驱动力,能够赋予车体B上下方向的力,能够控制车辆(车体B)的运动状态。
[0088] 接着,对加速器操作时的动力ECU51的处理进行说明。图3是表示由动力ECU51实施的驱动控制程序的流程图。动力ECU51在未从制动器ECU53接收到再生制动要求的情况下,以预定的运算周期反复实施驱动控制程序。
[0089] 当本程序启动时,在步骤S11中,动力ECU51检测驾驶员操作状态和车辆运动状态。在该情况下,动力ECU51获取根据操作状态检测装置60的传感器值而得到的加速器操作量、转向操作量,并且获取根据由运动状态检测装置65检测到的传感器值而得到的车速及表示车体的运动状态(横摆运动、转动运动、俯仰运动、垂荡运动)的程度的运动状态量。
[0090] 接着,在步骤S12中,动力ECU51基于加速器操作量来运算驾驶员要求驱动力Fareq。驾驶员要求驱动力Fareq是驾驶员所要求的应由车辆整体产生的车辆前后方向的驱动力、即行驶用的驱动力(使车轮 10的旋转速度增加的方向的力)。动力ECU51存储有根据加速器操作量而导出驾驶员要求驱动力Fareq的映射等关联数据,使用该关联数据来运算驾驶员要求驱动力Fareq。例如,驾驶员要求驱动力Fareq被设定为随着加速器操作量(加速器开度等)增大而增加的值。
[0091] 接着,在步骤S13中,动力ECU51运算进行车辆运动控制所需要的控制量、即左前轮10fl的控制用制动驱动力Fcfl、右前轮10fr的控制用制动驱动力Fcfr、左后轮10rl的控制用制动驱动力Fcrl、右后轮 10rr的控制用制动驱动力Fcrr。以下,对于四个轮的控制用制动驱动力 Fcfl、Fcfr、Fcrl、Ferr,在无需区分对应的每个车轮10的情况下,将它们统称为控制用制动驱动力Fcx。
[0092] 在理想横摆率与由横摆率传感器检测到的实横摆率间的偏差超出容许值的情况下,或在转动状态量、俯仰状态量、垂荡状态量中的至少一个超出容许值的情况等,执行车辆运动控制。因此,在无需执行车辆运动控制的情况下,控制用制动驱动力Fcx被设定为零。
[0093] 例如,使用抑制绕通过车辆的重心Cg的前后方向轴(转动轴)的车体的转动运动的目标转动力矩Mx、抑制绕通过车辆的重心Cg的左右方向轴(俯仰轴)的车体的俯仰运动的目标俯仰力矩My、使车辆绕通过车辆的重心Cg的铅直方向轴(横摆轴)旋转的目标横摆力矩Mz、抑制作为车辆的重心Cg位置的上下运动的垂荡运动(振动)的目标垂荡力Fz来运算各车轮10的控制用制动驱动力Fcx。关于上述目标值的运算,能够采用众所周知的各种运算手法。
[0094] 例如,动力ECU51根据由行程传感器、簧上上下加速度传感器检测的传感器值来检测四个轮位置处的上下方向的位置、速度、加速度,从而检测出转动状态量、俯仰状态量、垂荡状态量,并以消除上述运动的方式运算与检测到的状态量具有预定的关系的目标转动力矩Mx、目标俯仰力矩My、目标垂荡力Fz。另外,动力ECU51以基于理想横摆率与由横摆率传感器检测出的实横摆率的偏差,来消除该偏差的方式运算目标横摆力矩Mz,上述理想横摆率基于转向角及车速而设定。
[0095] 动力ECU51例如通过下式来计算控制用制动驱动力Fcfl、Fcfr、 Fcrl、Fcrr。
[0096] [数1]
[0097]
[0098] 在此,tf表示左右前轮10f的胎面宽度,tr表示左右后轮10r的胎面宽度。Lf表示车辆的重心Cg与左右前轮10f的中心之间的前后方向水平距离,Lr表示车辆的重心Cg与左右后轮10r的中心之间的前后方向水平距离。
[0099] 在该情况下,电动机ECU52选择目标转动力矩Mx、目标俯仰力矩My、目标横摆力矩Mz、目标垂荡力Fz中的三个来计算控制用制动驱动力Fcfl、Fcfr、Fcrl、Ferr。其理由是,最终产生于各车轮10的制动驱动力由驾驶员要求驱动力Fareq来决定,即存在使控制用制动驱动力Fcfl、Fcfr、Fcrl、Fcrr的合计值为零的制约,因此无法同时使用四个目标值来进行运算。在该情况下,在需要横摆运动控制的情况下,电动机ECU52优先选择目标横摆力矩Mz和目标转动力矩Mx,使用这两个目标值Mz、Mx和剩余的目标俯仰力矩My、目标垂荡力Fz中的任一方的目标值来运算控制用制动驱动力Fcfl、Fcfr、Fcrl、Fcrr。
[0100] 接着,在步骤S14中,动力ECU51通过下式运算左前轮10fl的目标制动驱动力Ff1、右前轮10fr的目标制动驱动力Ffr、左后轮10rl的目标制动驱动力Fr1、右后轮10rr的目标制动驱动力Frr。
[0101] Ff1=αf·Fareq+Fcfl
[0102] Ffr=αf·Fareq+Fcfr
[0103] Fr1=αr·Fareq+Fcrl
[0104] Frr=αr·Fareq+Fcrr
[0105] 在此,αf表示驾驶员要求驱动力Fareq被分配于前轮10f的一个轮的分配比,αr表示驾驶员要求驱动力Fareq被分配于后轮10r的一个轮的分配比(2αf+2αr=1)。前后轮分配比αf、αr也可以设定为前后轮 10f、10r均相同的值(=1/4),也可以设定为前轮10f与后轮10r不同。以下,关于四个轮的目标制动驱动力Ff1、Ffr、Fr1、Frr,在无需区分对应的每个车轮10的情况下,将它们通称作目标制动驱动力Fx。
[0106] 接着,在步骤S15中,动力ECU51将各车轮10的目标制动驱动力Fx转换为用于驱动电动机30的目标电动机转矩Tx,并将表示目标电动机转矩Tx的制动驱动指令信号发送给电动机ECU52。由此,电动机ECU52将以按照目标电动机转矩Tx而电动机30产生目标转矩的方式生成的控制信号(例如,PWM控制信号)输出至电动机驱动器35。这样,控制电动机驱动器35的开关元件的占空比,与目标转矩对应的电流流入电动机30,而在车轮10上产生制动驱动力。
[0107] 在目标电动机转矩Tx表现为驱动转矩的情况下,对电动机30进行牵引控制而使电流从电动机驱动器35流入电动机30。在目标电动机转矩Tx表现为制动转矩的情况下,对电动机30进行再生控制而使电流从电动机30经由电动机驱动器35流入蓄电池70。这样,在各车轮 10中产生与目标制动驱动力Fx相当的制动驱动力。各车轮10的制动驱动力的合计成为与驱动器要求驱动力Fareq相当的值。
[0108] 动力ECU51在将制动驱动指令信号向电动机ECU52发送时,暂时结束驱动控制程序。并且,以预定的较短的周期反复进行驱动控制程序。
[0109] 接着,对制动器操作时的处理进行说明。图4是表示由制动器 ECU53实施的主制动控制程序的流程图,图5是表示由动力ECU51实施的再生制动控制程序的流程图。在进行制动器踏板操作的期间,制动器ECU53以预定的运算周期反复实施主制动控制程序。另外,在从制动器ECU53接收到再生制动要求的期间,动力ECU51以预定的运算周期反复实施再生制动控制程序。
[0110] 当主制动控制程序启动时,在步骤S21中,制动器ECU53检测驾驶员操作状态和车辆运动状态。在该情况下,制动器ECU53获取根据操作状态检测装置60的传感器值而得到的制动器操作量、根据运动状态检测装置5的传感器值而得到的车速、车轮速。
[0111] 接着,在步骤S22中,制动器ECU53基于制动器操作量来运算车辆的目标减速度。制动器ECU53存储有根据制动器操作量而导出目标减速度的关联数据,基于该关联数据运算目标减速度。接着,在步骤 S23中,制动器ECU53对以目标减速度使车辆减速所需要的车轮的驾驶员要求制动力Fbreq进行运算。驾驶员要求制动力Fbreq相当于本发明的总要求制动力。
[0112] 接着,在步骤S24中,制动器ECU53将驾驶员要求制动力Fbreq 分配为要求摩擦制动力Fbfreq和要求再生制动力Fbrreq。制动器ECU53 存储有将驾驶员要求制动力Fbreq分配为要求摩擦制动力Fbfreq和要求再生制动力Fbrreq的分配特性,并按照该分配特性,将驾驶员要求制动力Fbreq分配为要求摩擦制动力Fbfreq和要求再生制动力Fbrreq。例如,如图6所示,分配特性被设定为以一定的分配比将驾驶员要求制动力Fbreq分配为要求摩擦制动力Fbfreq和要求再生制动力Fbrreq 的特性。分配特性并不限于一定的分配比,例如,能够根据驾驶员要求制动力Fbreq的大小任意地设定决定要求摩擦制动力Fbfreq和要求再生制动力Fbrreq的分配的分配特性等。
[0113] 要求再生制动力Fbrreq设定有上限值Fbrmax,且被设定在不超过上限值Fbrmax的范围内。因此,在以上限值Fbrmax限制要求再生制动力Fbrreq的情况下,从驾驶员要求制动力Fbreq减去要求再生制动力Fbrreq而得到的剩余部分被分配为要求摩擦制动力Fbfreq。另外,由电动机30能够产生的再生转矩根据电动机30的旋转速度而变化。因此,分配特性被设定为与车速相应的特性。
[0114] 接着,在步骤S25中,制动器ECU53运算再生制动执行率Er。该再生制动执行率Er由后述的再生制动执行率运算程序运算。
[0115] 在本实施方式中,如后所述,在成为车辆运动控制的需要程度较高的状况的情况下,预测为产生了下述特定状况:由电动机30能够产生的控制用制动驱动力相对于车辆运动控制所需要的控制用制动驱动力Fcx有可能不足。因此,对于上述特定状况的产生的有无,判定是否成为车辆运动控制的需要程度较高的状况。
[0116] 在车辆运动控制的需要程度较高的状况下,制动器ECU53以图6 所示的分配特性为基准,使要求再生制动力Fbrreq的分配比例下降。以下,将图6所示的要求再生制动力Fbrreq的分配特性称作基准特性。再生制动执行率Er是表示相对于该基准特性使要求再生制动力Fbrreq 的分配比例下降的程度的参数。再生制动执行率Er被设定为以如下方式变动的参数:将根据基准特性分配的情况下的要求再生制动力Fbrreq 设为1(=100%),该值越小,则相对于基准特性而要求再生制动力Fbrreq 的分配比例就越低。
[0117] 图6中的分配特性线L表示该基准特性。因此,分配特性线L以再生制动执行率Er越小,越向下方移动的方式变更。当然,由于驾驶员要求制动力Fbreq不变更,因此在使要求再生制动力Fbrreq的分配比例下降的情况下,与之对应地要求摩擦制动力Fbfreq的比例增加。
[0118] 接着,在步骤S26中,制动器ECU53如下式所示地对要求再生制动力Fbrreq乘以再生制动执行率Er,从而求出修正后要求再生制动力 Fbrreq*。
[0119] Fbrreq*=Fbrreq×Er
[0120] 接着,在步骤S27中,制动器ECU53对动力ECU51发送修正后要求再生制动力Fbrreq*。当接收到该修正后要求再生制动力Fbrreq* 时,动力ECU51实施图5所示的再生制动控制程序。
[0121] 当再生制动控制程序启动时,在步骤S41中,动力ECU51运算将修正后要求再生制动力Fbrreq*分配为左右前后轮而得到的目标制动驱动力Fx。动力ECU51使用修正后要求再生制动力Fbrreq*及控制用制动驱动力Fcx,通过下式来运算左前轮10f1的目标制动驱动力Ff1、右前轮10fr的目标制动驱动力Ffr、左后轮10rl的目标制动驱动力Fr1、右后轮10rr的目标制动驱动力Frr。在该情况下,在该步骤S41中,动力ECU51如上述(S13)那样运算控制用制动驱动力Fcx。
[0122] Ff1=βf·Fbrreq*+Fcfl
[0123] Ffr=βf·Fbrreq*+Fcfr
[0124] Fr1=βr·Fbrreq*+Fcrl
[0125] Frr=βr·Fbrreq*+Fcrr
[0126] 在此,βf表示将修正后要求再生制动力Fbrreq*分配到前轮10f的一个轮的分配比,βr表示将修正后要求再生制动力Fbrreq*分配到后轮 10r的一个轮的分配比(2βf+2βr=l)。前后轮分配比βf、βr基于前后轮的接地负载比等而预先设定。
[0127] 另外,在步骤S41中,动力ECU51运算控制用制动驱动力Fcx,此时,将从由车速等决定的电动机30的制动驱动力的最大值Fmax减去修正后要求再生制动力的量(βf·Fbrreq*或βr·Fbrreq*)而得到的值作为上限来运算控制用制动驱动力Fcx。
[0128] 接着,在步骤S42中,动力ECU51将各车轮10的目标制动驱动力Fx转换为用于驱动电动机30的目标电动机转矩Tx,并将表示目标电动机转矩Tx的制动驱动指令信号发送给电动机ECU52。由此,电动机ECU52根据目标电动机转矩Tx向电动机驱动器35输出驱动信号。在目标电动机转矩Tx表现为驱动转矩的情况下,电动机30被牵引控制而电流从电动机驱动器35流入电动机30。在目标电动机转矩Tx表现为制动转矩的情况下,电动机30被再生控制而电流从电动机30经由电动机驱动器35流向蓄电池70。这样,在各车轮10中产生与目标制动驱动力Fx相当的制动驱动力。各车轮10的制动驱动力的合计成为与修正后要求再生制动力Fbrreq*相当的值。
[0129] 接着,在步骤S43中,动力ECU51将执行再生制动力Fbr(实际产生的四个轮的制动驱动力的合计值)发送给制动器ECU53并暂时结束再生制动控制程序。在从制动器ECU53接收到再生制动要求的期间,动力ECU51反复实施再生制动控制程序。
[0130] 再次参照图4,在步骤S28中,制动器ECU53接收到从动力ECU51 发送来的执行再生制动力Fbr,在步骤S29中,通过要求再生制动力 Fbrreq与执行再生制动力Fbr的差分ΔFbr(=Fbrreq-Fbr)来运算修正了要求摩擦制动力Fbfreq而得到的修正后要求摩擦制动力Fbfreq* (=Fbfreq+ΔFbr)。
[0131] 接着,在步骤S30中,制动器ECU53基于修正后要求摩擦制动力 Fbfreq*来控制制动促动器45的工作。制动器ECU53存储有设定液压回路的控制液压与摩擦制动力的关系的关联数据,使用该关联数据来设定产生修正后要求摩擦制动力Fbfreq*所需要的目标控制液压。制动器ECU53以使由液压传感器检测出的液压追随目标控制液压的方式控制线性控制阀的通电。由此,摩擦制动机构40工作,通过摩擦力对各车轮10进行制动。
[0132] 另外,在步骤S24中,在将驾驶员要求制动力Fbreq分配为要求摩擦制动力Fbfreq和要求再生制动力Fbrreq之前,制动器ECU53决定驾驶员要求制动力Fbreq的前后轮分配比。因此,以将执行再生制动力 Fbr和修正后要求摩擦制动力Fbfreq*的合计值根据上述前后轮分配比分配至前轮10f和后轮10r的方式决定修正后要求摩擦制动力Fbfreq* 的前后轮分配比。制动器ECU53根据该前后轮分配比来分配修正后要求摩擦制动力Fbfreq*,并以使各轮10产生所分配的摩擦制动力的方式控制制动促动器45的工作。
[0133] 制动器ECU53在执行步骤S30的处理后,暂时结束主制动控制程序,以预定的运算周期反复进行主制动控制程序。
[0134] 由此,车轮10被通过电动机30的电力回收而产生的再生制动力和通过摩擦制动机构40的摩擦阻力而产生的摩擦制动力制动。
[0135] 接着,对再生制动执行率Er的运算进行说明。再生制动执行率 Er被用作调整使驾驶员要求制动力Fbreq中的要求再生制动力Fbrreq 的分配比例下降的程度(也可称作使要求摩擦制动力Fbfreq的分配比例增加的程度)的参数。以下,对使要求再生制动力Fbrreq的分配比例下降的必要性进行说明。
[0136] 在对车轮10进行制动的情况下,若考虑到能效,则希望尽可能地将车轮10的动能转换为电能并回收到蓄电池70。在该情况下,以在蓄电池70能够再生的范围内设定要求再生制动力Fbrreq,并补足要求再生制动力Fbrreq相对于驾驶员要求制动力Fbreq不足的量的方式设定要求摩擦制动力Fbfreq即可。
[0137] 但是,要求再生制动力Fbrreq越大,则能够用于车辆运动控制的控制用制动驱动力Fcx越小。例如,在当驾驶员进行制动器踏板操作而对车轮10作用有制动力时,在车体B中检测到非期望的转动运动、俯仰运动、垂荡运动等的情况下,动力ECU51使用控制用制动驱动力 Fcx,以消除该运动的方式对车体B产生上下力。在该情况下,对车体产生的上下力的大小由控制用制动驱动力Fcx的大小决定。因此,要求再生制动力Fbrreq越大,则能够用于车辆运动控制的控制用制动驱动力Fcx越小,由电动机30的制动驱动力能够产生的上下力的余力下降。因此,有可能无法实施良好的车辆运动控制。
[0138] 另外,动力ECU51使用控制用制动驱动力Fcx,以修正横摆运动并且随之不产生转动运动的方式产生制动驱动力。在该情况下,要求再生制动力Fbrreq越大,则能够用于车辆运动控制的控制用制动驱动力Fcx越小,也有可能无法实施良好的车辆运动控制。
[0139] 图7表示由电动机30能够产生的控制用制动驱动力Fcx的范围的变化。该图(a)表示将驾驶员要求制动力Fbreq100%分配为要求再生制动力Fbrreq的情况下的控制用制动驱动力Fcx的范围,该图(b)表示将驾驶员要求制动力Fbreq100%分配为要求摩擦制动力Fbfreq的情况下的控制用制动驱动力Fcx的范围。在此,对于驾驶员要求制动力 Fbreq、要求再生制动力Fbrreq、要求摩擦制动力Fbfreq设为一个轮的量,驾驶员要求制动力Fbreq的前后轮分配比表示为1:1。
[0140] 如图7的(a)所示,在通过再生100%维持驾驶员要求制动力Fbreq 的情况下,设定有以产生要求再生制动力Fbrreq的状态为基准,并加上控制用制动驱动力Fcx而得到的目标制动驱动力Fx。因此,在进行车辆运动控制时,电动机30只能在从电动机30的最大制动驱动力Fmax 去除要求再生制动力Fbrreq而得到的能力范围内产生控制用制动驱动力Fcx。在此,最大制动驱动力Fmax表示由电动机30的再生转矩能够产生的最大制动力及与该最大制动力的大小(绝对值)相等的驱动力。
[0141] 另一方面,如图7的(b)所示,在通过摩擦力100%维持驾驶员要求制动力Fbreq的情况下,由于将要求再生制动力Fbrreq设定为零,因此使电动机30仅产生控制用制动驱动力Fcx即可。因此,在进行车辆运动控制时,电动机30能够在完全使用电动机30的最大制动驱动力Fmax的范围内产生控制用制动驱动力Fcx。
[0142] 因此,在本实施方式中,在车辆运动控制的需要程度较高的情况下,减少要求再生制动力Fbrreq的分配比例,增加要求摩擦制动力 Fbfreq的分配比例(图7的(a)→(b))。即,将车辆运动控制的需要程度增高的状况看作由电动机30能够产生的控制用制动驱动力有可能不足的状况,而减少要求再生制动力Fbrreq的分配比例。由此,能够扩大由电动机30能够产生的控制用制动驱动力Fcx的范围。
[0143] 接着,对设定要求再生制动力Fbrreq的分配比例的处理进行说明。要求再生制动力Fbrreq的分配比例由图8所示的再生制动执行率运算程序(图8)所运算。该再生制动执行率运算程序是编入主制动控制程序(图4)的步骤S25而执行的子程序。
[0144] 当再生制动执行率运算程序启动时,在步骤S100中,制动器 ECU53执行车辆运动状况判定标志设定处理,并读取由该车辆运动状况判定标志设定处理设定的状况标志fst。该车辆运动状况判定标志设定处理按照图9所示的车辆运动状况判定标志设定程序来执行。
[0145] 当车辆运动状况判定标志设定程序启动时,在步骤S101中,制动器ECU53获取用于判定车辆运动状态的状况参数的值(称作状况参数 P)。状况参数P例如能够采用转向角、以时间对转向角进行微分而得到的转向角速度、车体的横向加速度、车体的横摆率、作为各车轮10 的弹簧上的上下方向的加速度的弹簧上加速度、作为各车轮10的弹簧下的上下方向的加速度的弹簧下加速度中的至少一个参数。制动器 ECU53获取由操作状态检测装置60及/或运动状态检测装置65检测出的上述状况参数P。
[0146] 接着,在步骤S102中,制动器ECU53判断状况参数P是否超过 ON阈值Pon。该ON阈值Pon是判定车辆运动状况是否为车辆运动控制的需要程度较高的状况(相当于本发明的特定状况)的阈值,在状况参数P超过ON阈值Pon的情况下,判定为车辆运动状况为车辆运动控制的需要程度较高的状况。因此,状况参数P是表示车辆运动控制的需要程度的指标,ON阈值Pon是判定车辆运动状况是否为车辆运动控制的需要程度较高的状况的判定用阈值。例如,在转向角超过设定转向角的情况下、在转向角速度超过设定转向角速度的情况下、在车体的横向加速度超过设定横向加速度的情况下、在车体的横摆率超过设定横摆率的情况下、在弹簧上加速度超过设定弹簧上加速度的情况下、在弹簧下加速度超过设定弹簧下加速度的情况下,能够判定为车辆运动状况为车辆运动控制的需要程度较高的状况。
[0147] 在状况参数P超过ON阈值Pon的情况下(S102:是),在步骤 S103中,制动器ECU53将状况标志fst设定为ON(fst=ON)。另外,在设定有多种状况参数P的情况下(例如,转向角、转向速度、簧上上下加速度等),对各状况参数P设定阈值(ON阈值Pon及后述的 OFF阈值Poff),在多个状况参数P中的一个或n个(>1)超过阈值时,切换状况标志fst的设定即可。
[0148] 另一方面,在状况参数P为ON阈值Pon以下的情况下(S102:否),在步骤S104中,制动器ECU53判定状况参数P是否小于OFF 阈值Poff。OFF阈值Poff是解除车辆运动状况为车辆运动控制的需要程度较高的状况这一判定的阈值。因此,ON阈值Pon与OFF阈值Poff 之间的区域成为不灵敏区(ON阈值Pon>OFF阈值Poff)。
[0149] 在状况参数P小于OFF阈值Poff的情况下(S104:是),在步骤 S105中,制动器ECU53将状况标志fst设定为OFF(fst=OFF),在状况参数P为OFF阈值Poff以上的情况下(S104:是),不变更状况标志fst。
[0150] 当设定了状况标志fst后,制动器ECU53退出车辆运动状况判定标志设定程序并使其处理进入到再生制动执行率运算程序(图8)的步骤S111。在步骤S111中,制动器ECU53判定状况标志fst是否被设定为ON。
[0151] 在状况标志fst被设定为ON的情况下(S111:是),在步骤S112 中,制动器ECU53将表示使再生制动执行率Er下降至小于1(=100%) 的状况(使图6中的分配特性线L从基准特性向下方移动的状况)的移动中标志fsift设定为ON。接着,在步骤S113中,制动器ECU53 使再生制动执行率Er下降预定量(K1·ΔEr)(Er=Er-K1·ΔEr)。该预定量(K1·ΔEr)是通过对预先设定的每单位时间(每个运算周期)的调整量ΔEr(一定值)乘以减少增益K1来进行计算的。另外,关于再生制动执行率Er,设定为最小值(例如,零)。因此,在步骤S113中,在再生制动执行率Er达到最小值的情况下,制动器ECU53不会使再生制动执行率Er进一步下降。
[0152] 另一方面,在状况标志fst未被设定为ON的情况下(S111:否),即,在状况标志fst被设定为OFF的情况下,在步骤S114中,制动器 ECU53判定移动中标志fsift是否被设定为ON,在移动中标志fsift被设定为ON的情况下(S114:是),在步骤S115中,使再生制动执行率Er增加预定量(K2·ΔEr)(Er=Er+K2·ΔEr)。该预定量(K2·ΔEr) 是通过对预先设定的每单位时间(每个运算周期)的调整量ΔEr(一定值)乘以增加增益K2来进行计算的。
[0153] 另外,在步骤SI14中判定为“否”、即移动中标志fsift被设定为 OFF的情况下,在步骤S116中,制动器ECU53将再生制动执行率Er 设定为1(=100%)。
[0154] 在由步骤S113、S115、S116中的任一个处理来运算再生制动执行率Er后,在下一步骤S117中,制动器ECU53输出再生制动执行率Er。该再生制动执行率Er用于上述主制动控制程序的步骤S26中的修正后要求再生制动力Fbrreq*的运算。
[0155] 接着,在步骤S118中,制动器ECU53判断状况标志fst是否被设定为OFF并且再生制动执行率Er是否大于阈值Erref。即,判断车辆运动状况是否不是车辆运动控制的需要程度较高的状况、并且是再生制动执行率Er增加至接近1的值(<1)的状况。在判断为“是”的情况下,在步骤S119中,制动器ECU53将移动中标志fsift设定为OFF 并退出本程序而使其处理进入到主制动控制程序(图4)的步骤S26。另一方面,在步骤S118中判定为“否”的情况下,跳过步骤S119的处理。
[0156] 再生制动执行率运算程序(图8)被编入主制动控制程序并以预定的运算周期反复进行。因此,当用于判定车辆运动状态的状况参数P 超过ON阈值时,再生制动执行率Er慢慢地减少。另外,当用于判定车辆运动状态的状况参数P小于OFF阈值时,再生制动器实行率Er 慢慢地增加(恢复)。
[0157] 另外,关于减少增益K1或增加增益K2,可以是一定值,例如也可以根据车辆运动状态设定为可变。
[0158] 根据以上所说明的本实施方式的车辆用制动控制装置,在车辆运动控制的需要程度较高的状况下(fst=ON),减少再生制动执行率Er 由以驾驶员要求制动力中的要求再生制动力的分配减少的方式变更。因此,能够增大能够用于车辆运动控制的电动机余力。即,能够扩大控制用制动驱动力Fcx的设定范围(车辆运动控制范围)。其结果是,能够良好地实施制动时的车辆运动控制。
[0159] 另外,当用于判定车辆运动状态的状况参数P小于OFF阈值Poff 时,再生制动执行率Er慢慢地增加(恢复)。因此,在车辆运动控制的需要程度较低的状况下,能够将再生制动的比率维持得较高,因此能够将车轮10的动能转换为电能并回收到蓄电池70。因此,能效良好。
[0160] 另外,再生制动执行率Er慢慢地减少或增加。因此,能够良好地进行再生制动与摩擦制动的替换。另外,再生制动执行率Er的低减速度由减少增益K1设定,增加速度由增加增益K2设定。因此,能够在减少方向与增加方向上分别设定为适当的变更速度。
[0161] 另外,使用用于判定车辆运动状态的状况参数,来判定是否为车辆运动控制的需要程度较高的状况(由电动机30能够产生的控制用制动驱动力相对于车辆运动控制所需要的控制用制动驱动力有可能不足的特定状况),因此该判定容易。
[0162] 另外,例如,在实施控制车体的横摆方向上的运动的横摆运动控制或抑制车体的转动方向上的运动的转动抑制控制的车辆中,当将转向角、转向速度、车体的横向加速度、车体的横摆率中的至少之一设定为状况参数P,且在状况参数P超过判定用阈值(ON阈值Pon)时,当将状况标志fst设定为ON时,能够良好地实施上述车辆运动控制。
[0163] 另外,例如,在实施抑制车体的上下方向上的运动的簧上振动抑制控制或抑制车体的俯仰方向上的运动的俯仰抑制控制的车辆中,当将簧上上下加速度、簧下上下加速度中的至少之一设定为状况参数P,且状况参数P超过判定用阈值(ON阈值Pon)时,当将状况标志fst 设定为ON时,能够良好地实施上述车辆运动控制。
[0164] 以上,对本实施方式中的车辆用制动力控制装置进行了说明,但是本发明并不限定于上述实施方式,只要不脱离本发明的目的,就能够进行各种变更。以下,对变形例进行说明。
[0165] <变形例1>
[0166] 在上述实施方式中,基于车辆的运动状态或操作状态来设定状况标志fst,但是在该变形例1中,还参考了电动机转矩的使用率来设定状况标志fst。图10、图11是表示作为变形例1的处理的流程图,图 10表示电动机转矩使用率标志设定程序,图11表示考虑了电动机转矩使用率标志的最终的状况标志设定程序。
[0167] 当启动电动机转矩使用率标志设定程序时,在步骤S121中,制动器ECU53运算电动机转矩使用率A。在该情况下,制动器ECU53从动力ECU51获取表示在当前时刻算出的四个轮的目标制动驱动转矩及由电动机30能够产生的制动转矩的数据,并基于该数据运算电动机转矩使用率A。目标制动驱动转矩为将目标制动驱动力Fx(修正后要求再生制动力Fbrreq*+控制用制动驱动力Fcx)转换为电动机转矩而得到的值即可。由电动机30能够产生的制动转矩例如由车速(电动机旋转速度)设定。电动机转矩使用率A例如将四个轮中的制动方向最大的目标制动驱动转矩除以由一个轮的电动机30能够产生的制动转矩来求出即可。另外,也可以通过将四个轮的目标制动驱动转矩的合计值除以由四个轮的电动机30能够产生的制动转矩的合计值等来求出。另外,也可以取代目标制动驱动转矩而使用在电动机30中实际产生的制动转矩的实际成果值。该电动机转矩使用率A相当于本发明中的、富余程度。
[0168] 接着,在步骤S122中,制动器ECU53判断电动机转矩使用率A 是否超过预先设定的ON阈值Aon。该ON阈值Aon是判定电动机30 的余力是否为较少的状况的阈值,在电动机转矩使用率A超过ON阈值Aon的情况下,判定为电动机30的余力为较少的状况。
[0169] 在电动机转矩使用率A超过ON阈值Aon的情况下(S122:是),在步骤S123中,制动器ECU53将电动机使用状况标志fstA设定为ON (fstA=ON)。
[0170] 另一方面,在电动机转矩使用率A为ON阈值Aon以下的情况下 (S122:否),在步骤S124中,制动器ECU53判断电动机转矩使用率A是否小于OFF阈值Aoff。OFF阈值Aoff是解除电动机30的余力为较少的状况这一判定的阈值。因此,ON阈值Aon与OFF阈值Aoff 之间的区域成为不灵敏区(ON阈值Aon>OFF阈值Aoff)。
[0171] 在电动机转矩使用率A小于OFF阈值Aoff的情况下(S124:是),在步骤S125中,制动器ECU53将电动机使用状况标志fstA设定为OFF (fstA=OFF),在电动机转矩使用率A为OFF阈值Aoff以上的情况下(S124:是),不变更电动机使用状况标志fstA。
[0172] 当设定了电动机使用状况标志fstA后,制动器ECU53退出电动机转矩使用率标志设定程序并使其处理进入到状况标志设定程序(图 11)。
[0173] 在该变形例1中,基于电动机使用状况标志fstA和根据与实施方式(图9)中说明的状况参数P而设定的状况标志fst,设定最终的状况标志fst。以下,在与最终的状况标志fst进行区分的情况下,将根据状况参数P而设定的状况标志fst称作车辆运动状况标志fstP。在该变形例1中,按照图9所示的流程图设定车辆运动状况标志fstP,并且按照上述图10所示的流程图设定电动机使用状况标志fstA。
[0174] 制动器ECU53从设定了车辆运动状况标志fstP和电动机使用状况标志fstA的状态起实施图11所示的状况标志设定程序。在步骤S131 中,制动器ECU53判断是否车辆运动状况标志fstP和电动机使用状况标志fstA中的至少一方被设定为ON。制动器ECU53在判定为“是”的情况下,在步骤S132中将状况标志fst设定为ON。另一方面,在车辆运动状况标志fstP和电动机使用状况标志fstA均为OFF的情况下,制动器ECU53在步骤S133中将状况标志fst设定为OFF。
[0175] 制动器ECU53在设定了状况标志fst后退出状况标志设定程序并使其处理进入到再生制动执行率运算程序的步骤S111。
[0176] 根据以上所说明的变形例1,在电动机转矩使用率A较高的情况下(富余程度较低的情况),将状况标志fst设为ON而使再生制动执行率Er减少。因此,不仅是车辆运动状态,还参考了电动机30的能够产生转矩的富余程度来调整再生制动执行率Er,因此能够更适当地维持由电动机30产生的控制用制动力的余力。因此,能够进一步良好地实施车辆运动控制。此外,也可以是如下结构:取代电动机转矩使用率A而使用电动机30能够追加产生的转矩(余力)的值等来设定富余程度。
[0177] <变形例2>
[0178] 在制动中在轮胎的抓地力接近极限的状况下,即使通过摩擦制动力产生驾驶员要求制动力,而使电动机30具有车辆运动控制用的余力,但是原本就无法进行适当的车辆运动控制。因此,在该变形例2中,在检测到这样的状况时,使产生驾驶员要求制动力的制动力从摩擦制动力变为再生制动力,由此将本应因摩擦制动而失去的动能转换为电能并回收到蓄电池70。
[0179] 图12、图13是表示作为变形例2的处理的流程图,图12表示滑移率标志设定程序,图13表示考虑了滑移率标志的最终的状况标志设定程序。
[0180] 当启动滑移率标志设定程序(图12)时,在步骤S141中,制动器ECU53运算四个轮的滑移率S。该滑移率S表示在车辆行驶中由于对车轮10赋予的制动力而车轮10锁定的程度,能够通过((车体速度-车轮速度)/车体速度x100%)来进行计算。该滑移率S是用于判定在制动中轮胎的抓地力接近极限的状况的参数。以下,将滑移率S与 OFF阈值Soff及ON阈值Son进行比较,作为该比较对象的滑移率S 能够采用四个轮的滑移率中的最大滑移率或四个轮的滑移率S的平均值等适当地反映了四个轮的滑移状况的值。
[0181] 接着,在步骤S142中,制动器ECU53判定滑移率S是否超过预先设定的OFF阈值Soff。该OFF阈值Soff是判定车轮10是否为锁定的状况或车轮10为将要锁定的状况(将上述状况称作锁定状态)的阈值,在滑移率S超过OFF阈值Soff的情况下,判定为车轮10为锁定状态。
[0182] 在滑移率S超过OFF阈值Soff的情况下(S142:是),制动器 ECU53在步骤S143中将滑移率标志fstS设定为OFF(fstS=OFF)。
[0183] 另一方面,在滑移率S为OFF阈值Soff以下的情况下(S142:否),制动器ECU53在步骤S144中判断滑移率S是否小于ON阈值Son。 ON阈值Son是解除锁定状态这一判定的阈值。因此,ON阈值Soff与 OFF阈值Son之间的区域成为不灵敏区(ON阈值Soff>OFF阈值Son)。
[0184] 在滑移率S小于ON阈值Son的情况下(S144:是),制动器ECU53 在步骤S145中将滑移率标志fstS设定为ON(fstS=ON),在滑移率S 为ON阈值Son以上的情况下(S144:是),不变更滑移率标志fstS。
[0185] 在设定了滑移率标志fstS后,制动器ECU53退出滑移率标志设定程序而使其处理进入到状况标志设定程序(图13)。
[0186] 在该变形例2中,基于滑移率标志fstS和车辆运动状况标志fstP,设定最终的状况标志fst。因此,在该变形例2中,按照图9所示的流程图设定车辆运动状况标志fstP,并且按照上述图12所示的流程图设定滑移率标志fstS。
[0187] 制动器ECU53从设定了车辆运动状况标志fstP和滑移率标志fstS 的状态起实施图13所示的状况标志设定程序。在步骤S151中,制动器ECU53判断车辆运动状况标志fstP是否被设定为ON,在车辆运动状况标志fstP被设定为ON的情况下,在步骤S152中将状况标志fst 设定为ON。另一方面,在车辆运动状况标志fstP被设定为OFF的情况下,在步骤S153中将状况标志fst设定为OFF。
[0188] 接着,在步骤S154中,制动器ECU53判断再生制动执行率Er是否被设定为小于1,在再生制动执行率Er为1的情况(S154:否)下,暂时退出本程序。在再生制动执行率Er被设定为小于1的情况(S154:是)下,在步骤S155中,制动器ECU53判断滑移率标志fstS是否被设定为OFF,在滑移率标志fstS被设定为OFF的情况下(S155:是)、即车轮10为锁定状态的情况下,将状况标志fst设定为OFF。另一方面,在滑移率标志fstS未被设定为OFF的情况下(S155:否),暂时退出本程序。
[0189] 制动器ECU53在设定了状况标志fst后,退出状况标志设定程序并使其处理进入到再生制动执行率运算程序(图8)的步骤S111。
[0190] 根据以上所说明的变形例2,在状况标志fst为ON、即变更了分配特性的状况下,在推定为车轮10为锁定状态的情况下,状况标志fst 切换为OFF。因此,以与车辆运动状态无关地增加(恢复)再生制动执行率Er的方式进行调整。因此,能够通过再生制动将原本因摩擦制动而失去的车轮10的动能高效地回收到蓄电池70(图14的(a)-(b))。另外,在不是锁定状态的情况下,如上述实施方式那样,在车辆运动控制的需要程度较高的情况下,减少要求再生制动力Fbrreq的分配比例,增加要求摩擦制动力Fbfreq的分配比例。
[0191] 另外,在该变形例2中,通过滑移率S来判定轮胎的抓地力接近极限的状况,但是也可以取代滑移率S而使用驾驶员要求制动力Fbreq。在该情况下,在步骤S142中,制动器ECU53判断驾驶员要求制动力 Fbreq是否超过OFF阈值Fbreqoff,在判定为驾驶员要求制动力Fbreq 超过OFF阈值Fbreqoff的情况下,推定为车轮10是将要锁定的状况,在步骤S143中,将滑移率标志fstS设定为OFF即可。因此,OFF阈值Fbreqoff被设定为接近轮胎的抓地力的极限的值。另外,在步骤S144 中,制动器ECU53判断驾驶员要求制动力Fbreq是否小于ON阈值 Fbreqon,在驾驶员要求制动力Fbreq小于ON阈值Fbreqon的情况下,在步骤S145中将滑移率标志fstS设定为ON(fstS=ON)即可。
[0192] <变形例3>
[0193] 也可以将变形例2组合于变形例1中。在该情况下,制动器ECU53 执行图9所示的车辆运动状况判定标志设定程序、图10所示的电动机转矩使用率标志设定程序及图12所示的滑移率标志设定程序,来运算车辆运动状况标志fstP、电动机使用状况标志fstA、滑移率标志fstS。并且,制动器ECU53使用这三种标志来实施图15所示的状况标志设定程序。
[0194] 当状况标志设定程序(图15)启动时,在步骤S161中,制动器 ECU53判断滑移率标志fstS是否被设定为OFF,在滑移率标志fstS被设定为OFF的情况下(S161:是),在步骤S162中,将状况标志fst 设定为OFF。另一方面,在滑移率标志fstS被设定为ON的情况下 (S161:否),在步骤S163中,制动器ECU53判定是否车辆运动状况标志fstP为OFF,并且电动机使用状况标志fstA被设定为OFF。在车辆运动状况标志fstP和电动机使用状况标志fstA这两者被设定为 OFF的情况下(S163:是),在步骤S162中,制动器ECU53将状况标志fst设定为OFF,若车辆运动状况标志fstP和电动机使用状况标志 fstA中的任一方都被设定为ON(S163:
否),则在步骤S164中,制动器ECU53将状况标志fst设定为ON。
[0195] 根据该变形例3,能够得到变形例1和变形例2这两者的作用效果。
[0196] <变形例4>
[0197] 在本实施方式中,再生制动执行率Er基于状况标志fst而被增减调整。因此,在状况标志fst被设定为ON的期间,再生制动执行率Er 被向减少方向调整,因此有时最终成为零。与此相对,在该变形例4 中,设定有再生制动执行率Er的目标值。制动器ECU53预先存储有图 16所示那样的表示状况参数P与再生制动执行率Er的关系的关联数据 (称作执行率映射),基于该执行率映射来决定再生制动执行率Er。执行率映射具有状况参数P越大,再生制动执行率Er越小的特性,即车辆运动状况越是车辆运动控制的需要程度较高的状况,再生制动执行率Er越小的特性。
[0198] 因此,在状况标志fst被设定为ON的期间,制动器ECU53基于执行率映射而设定与状况参数P相应的再生制动执行率Er。在该情况下,例如,制动器ECU53执行图17所示的再生制动执行率运算程序。该再生制动执行率运算程序取代实施方式的再生制动执行率运算程序 (图8)的步骤S112、S113的处理而设置了步骤S173,取代步骤S114、 S115、S116的处理而设置了步骤S174,并删除了步骤S118、S119的处理。
[0199] 在步骤S173中,制动器ECU53基于执行率映射,设定与状况参数P相应的再生制动执行率Er。另外,在状况标志fst被设定为OFF 的情况下,在步骤S174中,制动器ECU53将再生制动执行率Er设定为1(=100%)。另外,再生制动执行率Er的调整以通过预先设定的设定速度接近作为目标的值的方式进行即可。
[0200] 根据该变形例4,能够设定与车辆运动控制的需要程度相应的再生制动执行率Er,因此能够进一步适当地实施车辆运动控制。
[0201] <变形例5>
[0202] 例如,在将转向角设定为状况参数P的情况下,即使转向角小于 OFF阈值,在该时刻下车辆的横摆运动也不会平息,而平息横摆运动需要一定的时间。另外,在改变车道等的情况下,转向角跨过零点(中立位置)并且向相反方向变化。在这样的状况下,当使用实施方式的车辆运动状况判定标志设定程序(图9)来设定状况标志fst时,有时在短时间内对状况标志fst的ON/OFF设定进行切换,再生制动执行率 Er有时会迅速地上下变化。在该情况下,有可能使驾驶员感到不协调感。
[0203] 因此,在变形例5中,在采用转向角来作为状况参数P的情况下,在状况参数P成为ON阈值Pon以下的情况下,构成为从该时刻起,等待状况参数P不大于ON阈值Pon的状态至少持续预先设定的设定延迟时间以上,而将状况标志fst设定为OFF。制动器ECU53取代实施方式的车辆运动状况判定标志设定程序(图9)而实施图18所示的车辆运动状况判定标志设定程序。该变形例5的车辆运动状况判定标志设定程序在实施方式的车辆运动状况判定标志设定程序(图9)中追加了步骤S106、S107、S108。
[0204] 在状况参数P超过ON阈值Pon的情况下(S102:是),制动器 ECU53在步骤S106中,在将延迟计时器值Ndelay清零后,在步骤S103 中,将状况标志fst设定为ON。另外,在状况参数P小于OFF阈值Poff 的情况下(S104:是),制动器ECU53在步骤S107中,使延迟计时器值Ndelay的值增加1,在步骤S108中,判断延迟计时器值Ndelay 是否超过设定值Nref。设定值Nref被设定为与设定延迟时间相当的值。制动器ECU53在延迟计时器值Ndelay未超过设定值Nref的情况下 (S108:否),跳过步骤S105的处理。因此,状况标志fst未被设定为OFF。
[0205] 在延迟计时器值Ndelay超过设定值Nref(S108:是)、即在状况参数P、成为小于OFF阈值Poff的时间超过设定延迟时间时,在步骤 S105中,制动器ECU53将状况标志fst设定为OFF。另外,在该例子中,延迟计时器值Ndelay测量状况参数P成为小于OFF阈值Poff的持续时间而得到的值,但是也可以测量状况参数P不大于ON阈值Pon 的持续时间。即,也可以是以下的结构:等待状况参数P不大于ON 阈值Pon的状态至少持续设定延迟时间以上,而将状况标志fst设定为 OFF。
[0206] 根据该变形例5,能够使状况标志fst的ON/OFF设定不在短时间内切换,能够避免使驾驶员感到不协调感。
[0207] <变形例6>
[0208] 在上述实施方式中,在主制动控制程序的步骤S24中,根据驱动器要求制动力Fbreq而直接运算要求再生制动力Fbrreq和要求摩擦制动力Fbfreq,但是也可以取而代之运算要求再生制动力Fbrreq的分配比率(也可以是要求摩擦制动力Fbfreq的分配比率)。例如,制动器 ECU53存储有表示驾驶员要求制动力Fbreq与要求再生制动力Fbrreq 的分配比率Kr(也可以是要求摩擦制动力Fbfreq的分配比率Kf: (Kf+Kr=1))的关系的分配比率数据,在步骤S24中,使用该分配比率数据来运算与驾驶员要求制动力Fbreq相应的分配比率Kr。该分配比率数据为通过分配比率Kr(Kf)来表示图6所示的特性的数据即可。
[0209] 并且,在步骤S26中,如下式所示,制动器ECU53对驾驶员要求制动力Fbreq乘以分配比率Kr和再生制动执行率Er,而求出修正后要求再生制动力Fbrreq*。
[0210] Fbrreq*=Fbreq×Kr×Er
[0211] <变形例7>
[0212] 在实施方式中,对用于分别在前后左右轮10中设置轮内电动机 30并独立地对前后左右轮10进行制动驱动的车辆的车辆用制动力控制装置进行了说明,但是本发明的车辆用制动力控制装置不限于用于这样的形式的车辆。例如,也可以是通过共用的电动机仅对后轮10r进行驱动的后轮驱动形式、通过共用的电动机仅对前轮10f进行驱动的前轮驱动形式、通过共用的电动机对前后轮10f、10r进行驱动的一电动机四轮驱动形式(具有上下力转换率在前轮与后轮中不同的悬架20)、通过各自的电动机对左右前轮10f和左右后轮10r进行驱动的双电动机四轮驱动形式等。
[0213] 在通过共用的电动机对左右轮进行驱动的形式的情况下,无法在左右轮中产生大小不同的制动驱动力,因此关于绕通过车辆的重心Cg 的前后方向轴的转动方向、绕通过车辆的重心cg的垂直方向轴的横摆方向,无法进行运动控制。但是,在通过左右轮共用的电动机对前轮 10f及后轮10r中的任一方进行驱动的一电动机双轮驱动形式的车辆中,关于绕通过车辆的重心Cg的左右方向轴的俯仰方向,能够由制动驱动力的控制来进行运动控制。因此,能够推定车辆的俯仰运动状态并控制车轮10的制动驱动力,由此对车体B产生上下力而抑制俯仰运动。
[0214] 在该情况下,无法如实施方式那样使四轮的控制用制动驱动力Fcx 的合计为零,因此实际的制动力仅增减控制用制动驱动力Fcx。因此,车辆在前后方向上加减速控制用制动驱动力Fcx的量,但是在由于俯仰运动而驾驶员感到的不协调感超过由于前后方向上的加减速而驾驶员感到的不协调感的状况下,实施俯仰运动抑制控制即可。
[0215] 若是通过左右轮共用的电动机独立地对前轮10f及后轮10r进行驱动的双电动机四轮驱动形式的车辆,则能够使控制用制动驱动力Fcx 的合计值为零,因此不存在这样的问题,另外,由于能够对前轮10f 和后轮10r独立地控制上下力,因此也能够良好地控制车辆的重心Cg 位置的上下运动、即垂荡运动。
[0216] 另外,也能够用于在车体侧设置四个电动机并独立地对左右前后轮10进行驱动的形式的车辆。另外,也能够用于通过两个电动机独立地对左右后轮10r进行驱动的两电动机后轮驱动形式或通过两个电动机独立地对左右前轮10f进行驱动的两电动机前轮驱动形式的车辆。
[0217] 另外,也能够用于组合电动机和发动机而对车轮10进行驱动的混合动力形式的车辆中。在该情况下,也可以取代基于摩擦制动机构40 的摩擦制动力或取代摩擦制动力的一部分而使用发动机制动器来产生制动力。因此,也能够如上所述地调整将驾驶员要求制动力分配为组合摩擦制动力和发动机制动器而成的要求机械制动力与要求再生制动力的分配比例。
[0218] <变形例8>
[0219] 在本实施方式中,将通过制动器踏板操作而产生的驾驶员要求制动力分配为要求再生制动力和要求摩擦制动力,但是并不一定限于制动器踏板操作时。例如,也可以将在自动行驶运转中的自动制动时、牵引控制(TRC)的实施的制动时、抑制车辆的横向滑动的横向滑动抑制控制的实施的制动时等产生的要求制动力如上述实施方式那样分配为要求再生制动力和要求摩擦制动力。
[0220] <变形例9>
[0221] 在本实施方式中,将车辆运动状态量或操作状态量设定为状况参数P,但是也可以取而代之或在此基础上,将为了进行车辆运动控制所要求的控制用制动驱动力Fcx的大小用作状况参数P。即,将控制用制动驱动力Fcx的大小(绝对值)用作预测由电动机30能够产生的控制用制动驱动力有可能不足的状况的指标。在该情况下,能够采用四个轮的控制用制动驱动力Fcx的大小(绝对值)的平均值、或最大值等。因此,ON阈值Pon被设定为预测由电动机30能够产生的控制用制动驱动力有可能不足的状况的值,ON阈值Poff被设定为解除由电动机 30能够产生的控制用制动驱动力有可能不足的状况这一判定的值。根据该变形例9,使用控制用制动驱动力Fcx的大小来判定是否为车辆运动控制的需要程度较高的状况(特定状况),因此该判定容易。
[0222] 以上,对几个变形例进行了说明,但是本发明也可以适当地组合上述变形例来进行实施。例如,也可以是如下结构:组合变形例4和变形例9,以控制用制动驱动力Fcx越大,再生制动执行率Er越小的方式调整分配比例。即,也可以将控制用制动驱动力Fcx用作图16的横轴所表示的状况参数P来进行实施。另外,例如也可以构成组合转向角、转向角速度、车体的横向加速度、车体的横摆率、弹簧上加速度、弹簧下加速度中的至少之一和控制用制动驱动力Fcx而设定状况参数P,在其中的一个超过ON阈值Pon时将状况标志fst设定为ON。
[0223] 另外,在本实施方式中,作为使车辆减速而要求的总要求制动力,举出了基于驾驶员的加速器操作量而设定的驾驶员要求制动力的例子,但是总要求制动力不限于驾驶员要求制动力,例如,也可以是自动行驶运转时要求的制动力等。