CN102414062A - 车辆用制动装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种车辆用制动装置，在能够进行再生制动及液压制动的车辆中，在对应于制动引起的车速的下降而从再生制动向液压制动转移时，当车速成为第一阈值(V1)以下时，使液压制动力从零开始以第一增加率增加，当车速成为比所述第一阈值(V1)小的第二阈值(V2)以下时，使液压制动力以比第一增加率大的第二增加率增加，因此，通过将液压制动力的第一增加率设定成小值而防止车轮制动缸的鸣音的产生，并且接着将液压制动力的第二增加率设定成大值而能够毫无障碍地产生必要的制动力。

Description

车辆用制动装置

技术领域

本发明涉及一种具备再生制动装置及液压制动装置而能够进行再生制动及液压制动的车辆用制动装置、即在制动开始后从再生制动向液压制动转移的车辆用制动装置。

背景技术

通过下述专利文献1，公知有一种如下这样的BBW(线控制动)式制动装置，即，将驾驶员进行的制动踏板的操作转换成电信号，通过基于该电信号而动作的从动液压缸产生的制动液压来使车轮制动缸动作，并且作为从动液压缸失灵时的备用而设置通过制动踏板进行动作的主液压缸，在从动液压缸正常时，利用行程模拟器来吸收主液压缸所送出的制动液，从而能够进行制动踏板的行程。

【专利文献1】日本特开2008-110633号公报

然而，在具备电动发电机作为行驶用的驱动源的混合动力车辆或电动机动车中，通过对电动发电机进行再生制动而将车身的动能回收作为电能。为了有效地回收车身的动能，需要相对于液压制动而优先进行再生制动，在仅通过再生制动无法提供要求制动力时，或蓄电池有可能成为过充电时，或车速下降而电动发电机的再生效率降低时等，中止再生制动而切换成液压制动。

在这样的从再生制动向液压制动的切换时，尤其在车速低的状态下的上述切换时若液压制动力急剧上升，则由于制动块与制动盘的滑动而产生“咕”这样的噪音(所谓鸣音)，从而可能给乘客带来不舒适感。

发明内容

本发明鉴于上述情况而提出，其目的在于防止从再生制动向液压制动切换时发生液压制动引起的鸣音的情况。

为了实现上述目的，根据本发明，提出一种车辆用制动装置，其具备再生制动装置及液压制动装置而能够进行再生制动及液压制动，且在制动开始后从再生制动向液压制动转移，所述车辆用制动装置的第一特征在于，在制动开始后若第一条件成立，则开始从再生制动向液压制动转移而使液压制动力从零开始以第一增加率增加，在所述第一条件成立后若第二条件成立，则使液压制动力以比第一增加率大的第二增加率增加。

另外，根据本发明，提出一种车辆用制动装置，在所述第一特征的基础上，其第二特征在于，在制动开始后，以车速成为第一阈值以下的情况作为所述第一条件。

另外，根据本发明，提出一种车辆用制动装置，在所述第二特征的基础上，其第三特征在于，在所述第一条件成立后，以车速进一步降低而成为比所述第一阈值小的第二阈值以下的情况作为所述第二条件。

另外，根据本发明，提出一种车辆用制动装置，在所述第二特征的基础上，其第四特征在于，以所述第一条件成立后经过了规定时间的情况作为所述第二条件。

另外，根据本发明，提出一种车辆用制动装置，在所述第一特征的基础上，其第五特征在于，所述液压制动装置由利用电动机驱动活塞的从动液压缸构成，所述从动液压缸能够以与所述第一、第二增加率对应的恒定速度来驱动所述活塞。

另外，根据本发明，提出一种车辆用制动装置，在所述第一特征的基础上，其第六特征在于，在从再生制动向液压制动转移前，为了消除所述从动液压缸的无效行程而对该从动液压缸进行规定量驱动。

【发明效果】

根据本发明的第一特征，在对应于制动引起的车速的下降而从再生制动向液压制动转移时，当第一条件成立时，使液压制动力从零开始以第一增加率增加，在第一条件成立后当第二条件成立时，使液压制动力以比第一增加率大的第二增加率增加，因此，通过将液压制动力的第一增加率设定成小值而防止鸣音的产生，并且接着将液压制动力的第二增加率设定成大值而能够毫无障碍地产生必要的制动力。

另外，根据本发明的第二特征，在制动开始后，若车速成为第一阈值以下，则使液压制动力从零开始以第一增加率增加，因此，能够在再生制动的能量回收效率下降的低车速时开始液压制动。

另外，根据本发明的第三特征，在第一条件成立后，若车速进一步下降而成为比第一阈值小的第二阈值以下，则使液压制动力以比第一增加率大的第二增加率增加，因此，能够防止鸣音的产生并最大限度地产生最大限度的液压制动力。

另外，根据本发明的第四特征，以第一条件成立后经过了规定时间的情况作为第二条件，因此，能够在适当的时机进行从第一增加率向第二增加率的切换。

另外，根据本发明的第五特征，液压制动装置由利用电动机驱动活塞的从动液压缸构成，从动液压缸能够以与液压制动力的第一、第二增加率对应的恒定速度来驱动活塞，因此，与利用液压泵构成液压制动装置的情况相比，能够高精度地控制液压制动力的增加率。

另外，根据本发明的第六特征，在从再生制动向液压制动转移前对从动液压缸进行规定量驱动，因此，能够消除从动液压缸的无效行程，以免从再生制动向液压制动转移时产生制动力的临时性下降，并且能够防止制动触感的下降。

附图说明

图1是车辆用制动装置的正常时的液压回路图。(第一实施方式)

图2是车辆用制动装置的异常时的液压回路图。(第一实施方式)

图3是说明从再生制动向液压制动切换时的作用的流程图。(第一实施方式)

图4是说明从再生制动向液压制动切换时的作用的时序图。(第一实施方式)

符号说明：

38A    活塞

38B    活塞

52     电动机

V1     第一阈值

V2    第二阈值

具体实施方式

以下，基于图1～图4，说明本发明的实施方式。

【第一实施方式】

如图1所示，串列型的主液压缸11具备输出与驾驶员踩踏制动踏板12的踩踏力对应的制动液压的副液压室13A及主液压室13B，副液压室13A经由液路Pa、Pb、Pc、Pd、Pe而与例如左前轮及右后轮的盘式制动装置14、15的车轮制动缸16、17连接，主液压室13B经由液路Qa、Qb、Qc、Qd、Qe而与例如右前轮及左后轮的盘式制动装置18、19的车轮制动缸20、21连接。

在液路Pa、Pb之间配置有作为常开型电磁阀的开闭阀22A，在液路Qa、Qb之间配置有作为常开型电磁阀的开闭阀22B，在液路Pb、Qb与液路Pc、Qc之间配置有从动液压缸23。而且，在从主液压室13B延伸的液路Qa所分支的液路Ra、Rb中经由作为常闭型电磁阀的反力允许阀25而连接有行程模拟器26。行程模拟器26中，被模拟器弹簧28施力的活塞29滑动自如地嵌合于液压缸27，在活塞29的模拟器弹簧28的相反侧形成的液压室30与液路Rb连通。以绕过反力允许阀25的方式连接有仅允许制动液从行程模拟器26侧向主液压缸11侧流通的单向阀24。

从动液压缸23的致动器51具备：在电动机52的旋转轴上设置的驱动锥齿轮53；与驱动锥齿轮53啮合的从动锥齿轮54；通过从动锥齿轮54而动作的滚珠丝杠机构55。套筒58经由一对球轴承57、57而旋转自如地支承于致动器壳体56，在该套筒58的内周同轴地配置有输出轴59，并且在该套筒58的外周固定从动锥齿轮54。

被一对复位弹簧37A、37B向后退方向施力的副活塞38A及主活塞38B滑动自如地配置在从动液压缸23的液压缸主体36的内部，在副活塞38A的前方划分出副液压室39A，在主活塞38B的前方划分出主液压室39B。上述输出轴59的前端与副活塞38A的后端抵接。副液压室39A经由孔口40A、41A与液路Pb、Pc连通，主液压室39B经由孔口40B、41B与液路Qb、Qc连通。

在液路Qa设有对主液压缸11的主液压室13B产生的制动液压进行检测的液压传感器Sa，在液路Qc设有对从动液压缸23的主液压室39B产生的制动液压进行检测的液压传感器Sb。而且，在各车轮设有根据其输出的平均值来检测车速的车速传感器Sc…，在制动踏板12设有检测其行程的行程传感器Sd，在电动机52设有检测其电流的电流传感器Se。来自液压传感器Sa、Sb、车速传感器Sc…、行程传感器Sd及电流传感器Se的信号所输入的电子控制单元U对开闭阀22A、22B、反力允许阀25、从动液压缸23的电动机52及电动发电机MG的动作进行控制。

本实施方式的车辆是混合动力车辆或电动机动车，不仅能够利用从动液压缸23产生的制动液压对四轮进行液压制动，而且驱动轮与电动发电机MG连接而进行再生制动。电子控制单元U对电动发电机MG进行的再生制动及从动液压缸23进行的液压制动这双方进行协调控制，将由液压传感器Sa检测出的制动液压或与由行程传感器Sd检测出的制动踏板12的行程相当的制动液压(即，驾驶员的要求制动力)向再生制动力及液压制动力分配，根据该分配而对电动发电机MG产生的再生制力及从动液压缸23产生的液压制动力进行控制。

接下来，说明从动液压缸23进行的液压制动的作用。

在系统正常发挥功能的正常时，由常开型电磁阀构成的开闭阀22A、22B被励磁而闭阀，并且由常闭型电磁阀构成的反力允许阀25被励磁而开阀。若在该状态下从电子控制单元U发出液压制动的指令，则从动液压缸23的致动器51进行动作。即，向一方向驱动电动机52时，经由驱动锥齿轮53、从动锥齿轮54及滚珠丝杠机构55而使输出轴59前进，由此，被输出轴59按压的副活塞38A及主活塞38B前进。由于开闭阀22A、22B闭阀，因此在两活塞38A、38B开始前进之后不久，在副液压室39A及主液压室39B产生制动液压，该制动液压向盘式制动装置14、15；18、19的车轮制动缸16、17；20、21传递，对各车轮进行制动。

此时，主液压缸11的主液压室13B产生的制动液压经由开阀的反力允许阀25向行程模拟器26的液压室30传递，使其活塞29抵抗模拟器弹簧28而移动，由此，容许制动踏板12的行程并产生模拟的踏板反力，从而能够消除驾驶员的不适感。

并且，控制从动液压缸23的致动器51的动作，以使在液路Qc设置的液压传感器Sb所检测到的从动液压缸23产生的制动液压成为与电子控制单元U所指令的液压制动力相称的大小，从而能够使盘式制动装置14、15；18、19产生规定的制动力。

在本实施方式中，相对于液压制动而优先执行再生制动，其结果是，当车速下降而电动发电机MG的再生效率下降时，从再生制动向液压制动切换。

即，如图3的流程图所示，首先，在步骤S1中，当驾驶员踩踏制动踏板12而输出制动要求时，在步骤S2中，判断是否能够执行再生协调控制。具体而言，在蓄电池不是满充电状态而能够进行电动发电机MG的再生制动，且从动液压缸23能够正常动作时，在上述骤S2中判断为能够执行再生协调控制，从而在步骤S3中执行再生协调控制。

在再生协调控制的初期，为了有效地回收车身的动能，而如上所述那样仅执行再生制动，因此从动液压缸23维持成非动作状态而不产生制动液压。接着，在步骤S4中仅再生制动正在执行时，在步骤S5中若由车速传感器Sc…检测出的车速下降到第一阈值V1以下，则在步骤S6中执行液压制动力的渐增控制。

具体而言，通过来自电子控制单元U的指令而缓慢地以恒定速度来驱动从动液压缸23的电动机52，从而使制动液压以比较小的第一增加率增加，由此，使副活塞38A及主活塞38B以恒定速度前进。此时，若急剧地驱动从动液压缸23的电动机52而使制动液压以比较大的第二增加率增加，则在车轮制动缸16、17；20、21的制动块及制动盘的滑动部会产生鸣音而给乘客带来不舒适感，但通过将上述第一增加率设定成不产生鸣音的程度的小的值，而能够可靠地防止鸣音的产生。

然后车速进一步下降，在步骤S7中，当车速成为比上述第一阈值V1小的第二阈值V2以下时，在步骤S8中，通过以高速的恒定速度来驱动从动液压缸23的电动机52，而使副活塞38A及主活塞38B以恒定速度前进，从而使制动液压以比上述第一增加率大的第二增加率增加。此时，由于车轮制动缸16、17；20、21已经稳定地产生制动力，因此即使制动液压急剧增加也不会产生鸣音。

如此，在液压制动的开始初期使制动液压以小的第一增加率上升，然后使制动液压以大的第二增加率上升，从而能够防止鸣音的产生且毫无障碍地产生必要的液压制动力。而且通过使用制动液压的控制精度比液压泵高的从动液压缸23，而能够提高使制动液压以第一增加率或第二增加率上升时的控制精度，从而能够防止车轮制动缸16、17；20、21产生的制动力的变动。

参照图4的时序图进一步说明其作用。

在时刻t1，驾驶员踩踏制动踏板12时进入全再生制动模式，在时刻t2之前要求制动力从零开始向规定值上升，开始再生制动。在制动开始之后不久的全再生制动模式下，要求制动力的全部都由再生制动力提供，因此从动液压缸23处于非动作状态而不产生液压制动力。

在时刻t3，若车速成为第一阈值V1以下，则从全再生制动模式向第一更换模式切换而从动液压缸23缓慢地动作，直至时刻t4，液压制动力以第一增加率增加，并且再生制动力减少从动液压缸23产生的液压制动力的量，总体的制动力维持成要求制动力。此时，由于液压制动力所增加的第一增加率设定得比较小，因此能可靠地防止鸣音的产生。

在时刻t4，若车速成为比上述第一阈值V1小的第二阈值V2以下，则从第一更换模式向第二更换模式切换而从动液压缸23以高速进行动作，液压制动力以比上述第一增加率大的第二增加率增加，另一方面，再生制动力减少而总体的制动力维持成要求制动力。此时，由于车轮制动缸16、17；20、21已经进入动作状态，因此即使制动液压急剧增加也不会产生鸣音。

然后在时刻t5，在车速成为零的时刻，从第二更换模式向全液压制动模式切换，再生制动力成为零而要求制动力的全部都由液压制动力提供。此时，若将从时刻t4到时刻t5的时间设定成比从时刻t3到时刻t4的时间短，则能够增加能量的回收量。

需要说明的是，也可以取代车速V2而利用从时刻t3到时刻t4的代表性的经过时间(规定时间)来规定从第一更换模式向第二更换模式切换的时机。即，在时刻t3，车速成为第一阈值V1以下而从全再生制动模式切换成第一更换模式，可以从切换成第一更换模式的时刻开始经过了上述规定时间时，从第一更换模式向第二更换模式切换。

另外，在车速下降到第一阈值V1以下而从再生制动向液压制动切换之前，通过来自电子控制单元U的指令而将从动液压缸23的电动机52略微驱动，使副活塞38A及主活塞38B预先前进无效行程量。无效行程为如下这样的行程，即，由于从动液压缸23的杯状密封的变形、车轮制动缸16、17；20、21的杯状密封的变形、制动液压引起的制动配管的膨胀等，即使对从动液压缸23的电动机52进行驱动而使副活塞38A及主活塞38B进行行程，副液压室39A及主液压室39B也不会产生制动液压。

更具体而言，通过来自电子控制单元U的指令而向电动机52供给恒定的电流，此时，由电流传感器Se检测出的电流反馈给电子控制单元U。如此，通过以恒定电流对电动机52进行驱动，而能够使电动机52可靠地产生与从动液压缸23的驱动负载对应的驱动力。

接着，算出开始向电动机52通电时由液压传感器Sb检测出的制动液压的增加率(每单位时间的制动液压的增加量)，若制动液压的增加率小于规定值，则增加向电动机52通电的通电设定时间，反之若制动液压的增加率为规定值以上，则减少向电动机52通电的通电设定时间，当经过上述通电设定时间时，停止向电动机52的通电。由此，使电动机52不会发生过或不足地进行动作，从而能够可靠地消除无效行程。

作为电动机52的其它的控制方法，也可以在未图示的旋转角传感器所检测到的电动机52的旋转角达到与无效行程对应的旋转角之前，逐渐增加向电动机52供给的电流。由此，能够防止电动机52的急剧的动作而防止噪音，并且能够减少电源的电压变动、温度变化、电动机52的时效劣化等的影响，而且，能够使电动机52不会发生过或不足地进行动作，从而可靠地消除无效行程。

其结果是，在车速下降到第一阈值V1以下而应该从再生制动向液压制动切换的从动液压缸23进行动作时，从动液压缸23能够直接产生制动液压，因此避免制动液压的下降，且能够使再生制动力及液压制动力的和与要求制动力精密地一致，从而能够避免制动力的下降引起的制动触感的下降。

另外，当因电源失灵等而从动液压缸23不能动作时，取代从动液压缸23产生的制动液压，而进行基于主液压缸11产生的制动液压的制动。这种情况下，电动发电机MG的再生制动被中止，利用主液压缸11产生的制动液压来提供全部的制动力。

即，电源失灵时，如图2所示，由常开型电磁阀构成的开闭阀22A、22B自动开阀，由常闭型电磁阀构成的反力允许阀25自动闭阀。在这种状态下，在主液压缸11的副液压室13A及主液压室13B中产生的制动液压不会被行程模拟器26吸收，而通过从动液压缸23的副液压室39A及主液压室39B，使各车轮的盘式制动装置14、15；18、19的车轮制动缸16、17；20、21动作，从而能够毫无障碍地产生制动力。

在驾驶员踩踏制动踏板12而主液压缸11的副液压室13A送出的制动液被行程模拟器26吸收的状态下发生电源失灵时，由常闭型电磁阀构成的反力允许阀25自动闭阀而制动液被关在行程模拟器26的液压室30内，但该制动液通过单向阀24向主液压缸11侧返回，因此能够防止制动液不足而制动踏板12的位置发生变化的情况。

以上，说明了本发明的实施方式，但本发明在不脱离其主旨的范围内能够进行各种设计变更。

例如，在实施方式中，根据车速来设定第一阈值V1及第二阈值V2，但也可以根据车轮轮速来设定它们。即，本发明的车速包括车轮轮速。

另外，在实施方式中，在车速成为零的时刻结束再生制动，但也可以在车速成为零之前结束再生制动，可以从结束再生制动开始到车速成为零为止仅进行液压制动。

另外，在实施方式中，例示了从动液压缸23作为进行液压制动的机构，但进行液压制动的机构只要电气性地产生制动液压即可，可以采用任意的结构。

另外，在实施方式中将车轮制动缸16、17；20、20与从动液压缸23直接连接，但也可以在它们之间夹设VSA(车辆稳定辅助)装置或ABS(防抱死制动系统)装置。

Claims (6)

1.一种车辆用制动装置，其具备再生制动装置及液压制动装置而能够进行再生制动及液压制动，且在制动开始后从再生制动向液压制动转移，所述车辆用制动装置特征在于，

在制动开始后若第一条件成立，则开始从再生制动向液压制动转移而使液压制动力从零开始以第一增加率增加，在所述第一条件成立后若第二条件成立，则使液压制动力以比第一增加率大的第二增加率增加。

2.根据权利要求1所述的车辆用制动装置，其特征在于，

在制动开始后，以车速成为第一阈值(V1)以下的情况作为所述第一条件。

3.根据权利要求2所述的车辆用制动装置，其特征在于，

在所述第一条件成立后，以车速进一步降低而成为比所述第一阈值(V1)小的第二阈值(V2)以下的情况作为所述第二条件。

4.根据权利要求2所述的车辆用制动装置，其特征在于，

以所述第一条件成立后经过了规定时间的情况作为所述第二条件。

5.根据权利要求1所述的车辆用制动装置，其特征在于，

所述液压制动装置由利用电动机(52)驱动活塞(38A、38B)的从动液压缸(23)构成，所述从动液压缸(23)能够以与所述第一、第二增加率对应的恒定速度来驱动所述活塞(38A、38B)。

6.根据权利要求1所述的车辆用制动装置，其特征在于，

在从再生制动向液压制动转移前，为了消除所述从动液压缸(23)的无效行程而对该从动液压缸(23)进行规定量驱动。

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