多动力型车辆的制动系统的制作方法
专利名称：多动力型车辆的制动系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及作为车辆的动力源有选择地切换引擎和电动机的多动力型车辆的制动系统的改良。
背景技术：
迄今，多动力型车辆具有连接在引擎的输出轴上的电动机，车辆加速时，将电力供给电动机，辅助引擎的输出，减速时及制动时将电动机作为发电机进行工作，用发生的电力对蓄电装置进行充电，由日本专利特开2000-332963号公报能得知该情况。
可是，在这样的现有的多动力型车辆中，主制动器要求踩制动踏板时，使电动机的再生发电优先，由电动机的再生制动器执行所要求的制动力的大部分，或者在与使电动机进行再生发电的同时使驱动轮的制动器起作用的情况下，驱动轮的制动力变得非常大，所以在结冰等容易打滑的路面上行驶时，驱动轮打滑，有损于制动时的稳定性。
本发明的目的在于提供一种即使在容易打滑的路面上，也能确保制动时的稳定性的多动力型车辆的制动系统。
发明内容
本发明是一种具有引擎、电动机、蓄积驱动电动机的电力的蓄电装置的多动力型车辆，该多动力型车辆具有传递来自上述电动机的旋转的车辆的驱动轮、车辆的从动轮、进行上述驱动轮和从动轮的制动用的制动执行机构、分别改变上述驱动轮和从动轮的制动执行机构的制动力的控制装置、以及制动用的控制器。要求制动时，上述控制器根据这时的运转条件，算出必要的制动能量，为了发生该制动能量，使上述电动机进行再生发电，并且控制从动轮的制动力。
要求制动时，利用连接在上述驱动轮上的上述电动机的再生发电、以及由对上述从动轮进行制动的制动执行机构产生的制动力，能获得必要的制动力，所以能防止驱动轮一侧的制动力过大，即使在结冰路面等容易打滑的条件下，也能发挥稳定的制动性能。
图1是表示本发明的实施例的简略结构的系统结构图。
图2是表示其控制内容的框图。
图3同样是表示控制内容的流程图。
图4是表示控制概念的说明图。
图5是表示制动分配的关系的承担模式图。
图6同样是分配制动力的控制框图。
图7同样是表示分配制动力的控制内容的流程图。
图8是表示前轮正比例阀的控制内容的流程图。
图9是表示后轮正比例阀的控制内容的流程图。
图10是表示再生徘气制动器的控制内容的流程图。
图11是表示再生引擎制动器的控制内容的流程图。
图12是表示电动机的再生发电的控制内容的流程图。
图13是表示由制动力分配决定的制动控制状态的时序图。
图14是表示速度极低时自动解除制动控制的控制内容的时序图。
具体实施例方式
以下，根据
本发明的实施方式。
如图1所示，车辆的动力轮系具有引擎1、引擎离合器3、变速器4。引擎1的输出功率通过引擎离合器3传递给变速器4的输入轴，变速器4的输出轴的旋转从图中未示出的传动轴，通过差动齿轮5及驱动轴，传递给左右后轮(驱动轮)7。
引擎1是内燃机，使所供给的燃料在汽缸内燃烧，利用汽缸的活塞的往复运动，旋转驱动输出轴。
具有进行引擎1的输出控制的引擎控制单元10，根据来自引擎旋转传感器13的检测信号、以及后面所述的车辆控制单元20的各种控制信号，控制燃料供给量，调节引擎1发生的输出。
引擎离合器3通过离合器升压器8，进行引擎输出轴和变速器输入轴的连接和脱离。离合器升压器8如图4所示，通过离合器阀19的切换，利用从离合器执行机构18导入的加压空气，使引擎离合器3脱离，离合器阀19通过大气释放，连接引擎离合器3。
通过引擎离合器3的连接，引擎输出功率被传递给变速器4，驱动后轮7。
另外，车辆的动力轮系具有电动机2、电动机离合器12、齿轮装置13，电动机2的旋转通过电动机离合器12及齿轮装置13，传递给变速器输入轴。
电动机2是三相同步电动机或三相感应电动机等交流电机，利用反相器15进行驱动。另外，电动机2在车辆减速时等情况下，通过反相器15而具有作为发电机的功能，进行再生发电。
反相器15连接在作为蓄电装置的双相电容器16上，将电容器16所充的直流电变换成交流电，供给电动机2，同时将电动机2发生的交流电变换成直流电，对电容器16充电。
另外，作为蓄电装置不限于电容器16，也可以使用利用化学反应的各种蓄电池。另外，电动机2不限于交流电机，也可以使用直流电动机，通过DC/DC变换器进行驱动。
车辆中具有的倾斜系统具有由驾驶者操作、调节制动气压的制动阀41，该制动阀41发生前轮用和后轮用的制动气压，在该制动阀41中，具有将前轮用的制动气压导入前轮制动升压器51中的前轮制动压通路50、以及将后轮用的制动气压导入后轮制动升压器61中的后轮制动压通路60。
制动阀41根据驾驶者踩下制动踏板的踏入量，分别发生前轮侧制动压和后轮侧制动压。
在上述后轮制动压通路60的途中装有断开制动阀41的后轮用的制动气压的断开阀62；以及根据来自后面所述的车辆控制装置20的指令，调节制动气压的正比例阀63。而且，具有使制动阀41的制动气压在正比例阀63中迂回并导入后轮制动升压器61中的旁通通路64；以及在从正比例阀63导入的压力和从旁通通路64导入的压力中，选择某一高的压力，导入后轮制动升压器61中的双重监视阀65。
另外，在图1中，70是成为制动阀41及正比例阀53、63的气压源的储存罐。
另外，在前轮制动压通路50的途中装有断开制动阀41的前轮用的制动气压的断开阀52；以及根据来自车辆控制装置20的指令，调节制动气压的正比例阀53。而且，具有使制动阀41的制动气压在正比例阀53中迂回并导入前轮制动升压器51中的旁通通路54；以及在从正比例阀53导入的压力和从旁通通路54导入的压力中，选择某一高的压力，导入前轮制动升压器51中的双重监视阀55。
上述制动升压器51、61是将从制动阀41或正比例阀53、63导入的制动气压变换成制动油压的制动升压器，通过图中未示出的ABS调制器，使前轮侧制动执行机构57及后轮侧制动执行机构67工作，将制动力加在前轮(从动轮)6及后轮7上。ABS调制器是为了在车辆制动时，使各车轮6、7的滑动率接近目标值，而使被导入各制动执行机构57、67中的制动油压断续的调制器，车轮发生滑动时，减弱制动油压，减少滑动。
基于驾驶者进行的制动操作，各制动升压器51、61根据制动阀41的制动气压进行工作的手控制动时，根据来自车辆控制装置20的指令，打开断开阀52、62，制动阀41的制动气压被导入各制动升压器51、61中。
另一方面，自动地进行制动控制时，根据来自车辆控制装置20的指令，由正比例阀53、63控制的制动气压被导入各制动升压器51、61中，这时，断开阀52、62被关闭。
正比例阀53、63由电磁比例流量控制阀构成，根据来自车辆控制装置20的占空信号，对其开度进行反馈控制。另一方面，断开阀52、62由根据来自车辆控制装置20的信号的有无进行开闭的电磁开闭阀构成。
另外，在前轮侧的制动电路中，具有使制动阀41的制动气压在断开阀52及正比例阀53中迂回，导入前轮制动升压器51中的后备通路71；伴随制动阀41的制动气压超过规定值，将后备通路71开通的接合阀72；以及在从正比例阀53导入的压力和从后备通路71导入的压力中，选择压力高的一方，导入上述前轮制动升压器51中的双重监视阀73。
接合阀72伴随制动阀41的制动气压超过规定值，将后备通路71开通。在驾驶者未将制动踏板踏入得大的状态下，接合阀72将后备通路71断开，另一方面伴随制动踏板被踏入得大，将后备通路71开通，将制动阀41的制动气压导入前轮制动升压器51中。因此，万一在车辆控制装置20等控制系统失效的情况下，制动阀41的制动气压能通过接合阀72，被导入前轮制动升压器51中，具有进行前轮6的制动失效保险功能。
与上述的车辆的制动系统不同，可以设置排气制动器27，作为辅助制动器。排气制动器27通过排气制动闸门安装在排气通路上，通过将排气制动闸门关闭，提高引擎1的排气压力，提高引擎制动力。
一旦由驾驶者操作了排气制动开关26而接通，引擎控制单元10便根据来自车辆控制单元20所要求的控制信号，将排气制动闸门关闭，使排气制动器27工作。
另外，作为辅助制动器，也可以设置例如在吸入行程中将引擎排气阀打开的压缩压力释放式制动器、或提高引擎制动力以外的其他机构。
上述的车辆控制单元20输入来自引擎控制单元10及反相器15的信息，同时在制动压通路50、60中设有非常开关28、排气制动开关26、检测加速器踏入量的加速器开度传感器22、检测引擎离合器3的行程用的行程传感器24、检测变速器4的齿轮位置用的齿轮位置传感器23、检测车速的车速传感器25、检测电容器16的充电状态的电压传感器29，输入来自根据制动压进行通断的停车指示灯开关58、68及检测该制动压的制动压力传感器59、69的各检测信号，根据基于这些检测信号判断的运转条件，控制引擎离合器3的断开与连接、以及电动机离合器12的断开与连接，另外，协调控制引擎1的输出和电动机2的输出、以及上述制动系统的制动力。
另外，非常开关28是根据驾驶者的操作，切换系统的工作、停止用的开关，具有在系统中发生了任何异常的情况下，都会使车辆控制装置20的控制系统停止，特别是使制动系统的工作返回手动操作的功能。
这里，作为车辆控制单元20的制动控制工作，分为在以下各种情况下进行，这些情况是滑行时、排气制动器要求时、主制动器要求时、排气制动器27和主制动器两方面要求时。
1)滑行时用以下条件进行判断。
·加速器踏板踏入量在规定值以下，加速器断开时·排气制动开关26断开致使排气制动器断开时·制动踏板的踏入量在规定值以下，主制动器断开时在判断了该滑行时的情况下，切断引擎离合器3，连接电动机离合器12，通过反相器15控制进行再生发电的电动机2的交流发电功率，以便产生相当于引擎制动器的制动力(引擎1的摩擦)部分。
另一方面，如果电容器16的充电电压超过规定值，则切断电动机离合器12，连接引擎离合器3，只利用引擎1的摩擦进行制动。
2)排气制动器要求时用以下条件进行判断。
·加速器踏板踏入量在规定值以下，加速器断开时·排气制动开关26接通致使排气制动器接通时·主制动器断开时在判断了该排气制动要求的情况下，连接引擎离合器3，打开排气制动闸门，连接电动机离合器12，控制进行再生发电的电动机2的交流发电功率，以便产生相当于排气制动器27的制动力部分。
另一方面，如果电容器16的充电电压超过规定值，则切断电动机离合器12，关闭排气制动闸门，只利用引擎制动器进行制动。
3)主制动器要求时用以下条件进行判断。
·加速器断开时·引擎制动器断开时·制动踏板的踏入量超过了规定值，主制动器接通时在判断了该主制动器要求的情况下，切断引擎离合器3，打开排气制动闸门，连接电动机离合器12，为了产生相当于根据预先设定的标记所要求的制动力部分，而控制电动机2的交流发电功率，同时使各正比例阀53、63工作，控制各制动执行机构57、67的制动力。
在此情况下，特别是如后面所述，制动初期不是后轮侧，而是只发生前轮侧的制动力，由电动机2的再生发电和前轮侧的制动力，发生必要的制动能量。
另一方面，如果电容器16的充电电压超过规定值，则切断电动机离合器12，只用各制动执行机构57、67进行制动。
4)排气制动器27和主制动器两方面要求时，用以下条件进行判断·加速器断开时·引擎制动器接通时·主制动器接通时在判断了该排气制动器27和主制动器两方面要求时的情况下，连接引擎离合器3，打开排气制动闸门，连接电动机离合器12，为了产生相当于根据预先设定的标记所要求的制动力部分，而控制电动机2的交流发电功率，同时使各正比例阀53、63工作，控制各制动执行机构57、67的制动力。在此情况下，也与上述3)的主制动器要求时相同，由前轮侧的制动力和电动机2的再生发电，发生必要的制动能量，进行控制。
另一方面，如果电容器16的充电电压超过规定值，则切断电动机离合器12，关闭排气制动闸门，用引擎制动器和各制动执行机构57、67进行制动。
图2是上述的制动控制中，进行1)、2)的控制用的控制框图。
车辆控制装置20具有判断排气制动开关26接通时的再生排气制动时(排气制动器要求时)的电路部31；以及判断排气制动开关26断开时的再生排气制动时的电路部32。因此，来自排气制动开关26、车速传感器25、离合器行程传感器24、加速器开度传感器22、齿轮位置传感器23、ECS电压(电容器电压)传感器29等的各种检测信号输入这些电路部31和32中。
具有根据来自上述电路部31和32的输出信号，控制引擎离合器3的断开与连接的电路部33，另外，还具有根据来自各电路部的控制信号而起作用的离合器执行机构18的工作控制用的引擎离合器断开电路部35；离合器阀19的工作控制用的引擎离合器关闭电路部36；以及控制排气制动器的工作的电路部34。
图3中的流程表示由车辆控制装置20执行的上述制动控制的控制程序。
说明该程序，首先在步骤1中，如果判断为排气制动开关26呈接通状态的排气制动器再生时，则进入步骤2，连接引擎离合器3，在步骤3中判断电容器16的充电电压是否呈超过了规定值的满充电状态。
这时如果判断为满充电状态，则进入步骤4，引擎控制装置10发出使排气制动器27工作的指令。另一方面，如果判断不是满充电状态，则进入步骤5，引擎控制装置10使排气制动器27断开，使电动机2进行再生发电，发生与排气制动器相同的制动力。
在步骤1中，如果判断不是排气制动器再生时，则进入步骤6，进行是否是引擎制动器再生时。
这里，排气制动开关26断开，车辆减速时，如果判断滑行时，则判断为引擎制动器再生时。在此情况下，进入步骤16，判断电容器16的充电电压是否是呈超过了规定值的满充电状态。
在步骤7中，如果判断为满充电状态，则进入步骤8，引擎控制装置10连接引擎离合器3，发生由引擎1产生的所谓的引擎制动。
另一方面，在步骤7中如果判断不是满充电状态，则进入步骤9，由电动机2进行再生发电。
这样处理后，即使在排气制动开关26呈接通的排气制动要求时，不使排气制动器27工作，而通过使电动机2进行再生发电，再生相当于排气制动器27的制动能量大小的电力，能有效地回收车辆的动能。
另外，即使不是排气制动器要求时，而在滑行时等有引擎制动的要求时，电动机2也能再生相当于引擎制动的制动能量大小的电力。
因此，能减轻主制动器的负担，包括主制动器的制动力中产生余裕。另外，由该电动机2产生的引擎制动时，能停止引擎1的燃料供给，能降低引擎1的燃料费用。
其次，说明上述的制动控制工作中的3)、4)的主制动器要求时，将制动力分配给电动机2的再生制动力、以及各制动器执行机构57、67的制动力的制动系统。
首先，图4是表示制动系统的概念的说明图，首先根据该图进行说明，根据实验数据，求出制动踏板压力和减速度的关系，根据该关系，在设定了制动踏板压力和车辆的减速能量的关系的图42中，设定制动踏板压力和减速度的关系。
用图42，求出对应于由制动压力传感器59、69检测的制动踏板压力的要求减速能量。
根据该要求减速能量、由齿轮位置传感器23检测的变速器4的移动位置、由车速传感器25检测的车速、电动机2的转矩特性、电容器16的蓄积电压等，预先参照设定电动机2的再生制动力、以及由各制动执行机构57、67决定的制动力的分担率的图43，选择再生制动特性。
然后，根据上述制动分担率，用运算部46计算前轮侧和后轮侧的各制动执行机构57、67分担的减速能量。根据该计算结构，参照预先设定的图44、45，求前轮制动压、后轮制动压，为了获得该制动压，对正比例阀(制动压调节机构)53、63的工作进行反馈控制。
另一方面，根据用图43求得的再生制动力，用运算部47计算电动机2的再生能量，为了获得该再生能量，向反相器15输出指令。由此进行电动机2的再生发电。
因此，如图5(a)所示，踩制动踏板的主制动器要求时，为了发生必要的减速能量，在使电动机2的再生发电优先，用电动机2的再生制动进行要求制动力的大部分的情况下，由于后轮7的制动力强，所以在结冰路面等容易打滑的路面上行驶时，制动时的稳定性受损，ABS调制器工作的频度高。
图中从左侧至右侧，示出了从车速高的状态至车速低的状态，直至最后停止。
在该图中，有主制动器要求时，由于车速高，所以用电动机2的再生发电(RR再生)能维持所要求的所有的减速能量，伴随车速的下降，电动机再生能量减少，如果总体上制动能量不足，则使前轮侧和后轮侧的制动力(FR和RR)起作用。然后，停止时，电动机再生能量为零，只变成轮侧和后轮侧的制动力。
可是，如上所述，制动初期，后轮侧的电动机2产生的再生发电的制动力过大，在容易打滑的路面上有损于制动的稳定性。
因此，在本发明中，如图5(b)所示，踩制动踏板的主制动器要求时，进行制动执行机构57的制动力、以及电动机2的再生制动力的分配控制，以便按照由制动执行机构57产生的前轮6的制动力和由电动机2的再生发电产生的制动力的比率大致为3∶7，分配必要的减速能量。该制动初期，由后轮侧的制动执行机构67产生的制动不立刻开始。
这里，加在前轮6和后轮7上的制动力的分配比3∶7是在摩擦系数为0.1μ的路面上，以0.4G的减速度进行制动的情况下，作为ABS调制器不工作的极限值设定的值。
这样一来，主制动器要求时，由于行驶时加在前轮6和后轮7上的制动力的比按照3∶7进行分配，所以在结冰路面等容易打滑的路面上行驶时，也能确保制动时的稳定性，能减少ABS调制器的工作频度。另外，如果电动机2产生的再生能量减少，不能维持上述的分配，则该制动力的分配控制由后轮7的制动执行机构67补充。就是说，也能利用后轮7的制动执行机构67发生制动力，因此电动机2的再生能量在减速过程中逐渐下降时，用制动执行机构67产生的制动力，来确保总体上所要求的减速能量，能维持稳定的制动特性。
图6是表示分配上述的制动力用的车辆控制装置20执行的控制内容的运算框图。
如图所示，具有计算与用制动压力传感器59、69检测的制动踏板压力对应的要求减速能量的要求制动力计算电路部81；以及按照大致3∶7的比，将算出的要求减速能量分配给前轮6和后轮7的要求制动力分配电路部82。
另外，还具有计算对应于电动机2的转速产生的电动机制动力的制动力计算电路部83。
另外，还具有根据车速计算引擎转速的转速计算电路部80；计算对应于该引擎转速产生的引擎制动力的引擎制动计算电路部84；以及根据引擎转速计算排气制动力的排气制动力计算电路部85，由加法电路部86将这些引擎制动力和排气制动力相加。
而且，具有从上述电动机制动力计算电路部83的电动机制动力，减去引擎制动力和排气制动力的相加值的减法器87，将该减得的值作为电动机制动转矩，电动机制动转矩输出电路部89进行输出。
另外，还设有减法器88，用来从由上述要求制动力分配电路部82分配给后轮7的要求制动力减去上述电动机制动转矩，由输出对应于该减得的值的占空信号的占空信号输出电路部90，将占空信号输出给上述后轮正比例阀63，另外，由输出对应于分配给前轮6的要求制动力的占空信号用的占空信号输出电路部91，将占空信号输出给前轮正比例阀53。
图7中的流程表示分配上述的制动力的控制予程序。
说明该子程序，首先在步骤11中，根据与由制动压力传感器59、69检测的制动踏板压力对应的要求减速能量(制动能量)，算出要求制动力。进入步骤12，大致按照3∶7的比，将算出的要求制动力分配给前轮6和后轮7。
此后，进入步骤13，通过执行图8所示的子程序中的步骤21～26，获得与分配给前轮6的要求制动力对应的控制压力，由PI控制算出前轮正比例阀53的控制压力。
即，在步骤21中，求前轮侧的正比例控制压力和目标压力的偏差，在步骤22中，将偏差乘以积分增益，求积分操作量I，再在步骤23中，将偏差乘以比例增益，求比例操作量P。在步骤24中，作为操作量，相匹配地求出积分操作量I和比例操作量P，在步骤25中，通过将目标压力和该操作量相加，算出控制压力，在步骤26中，变换成正比例压力的控制信号，求得该控制压力。
其次，进入图7中的步骤14，算出将引擎制动力和排气制动力相加后的制动力。关于该制动力，通过执行图10和图11中的子程序来算出，将在后面说明。
其次进入步骤15，算出电动机2的可能输出的制动力，其次在步骤16中，从分配给后轮7的要求制动力减去电动机制动力。
接着进入步骤17，将电动机制动力变换成电动机2的转矩指令值ACST。进入步骤18中，通过按照图9所示的子程序，执行步骤31～36，对后轮正比例阀63的控制压力进行PI控制，以便获得与分配给后轮7的要求制动力对应的目标压力。
该图9中的子程序也与上述的图8中的子程序大致相同，步骤31～36相当于上述步骤21～26，只是控制对象是后轮侧的正比例压力的控制信号这一点不同，参照图8的说明，详细说明从略。
接着进入步骤19，分别输出电动机2、前轮正比例阀53、后轮正比例阀63的控制信号。
图10中的流程表示控制排气制动器27的工作的子程序。
说明该子程序，首先在步骤51中，根据车速换算的引擎旋转，算出必要的排气制动转矩值EXB。在步骤52中，将排气制动转矩值EXB变换成电动机2的转矩指令值ACST。接着进入步骤53，判断是否是排气制动开关26呈接通状态的再生排气制动时。
排气制动开关接通时，进入步骤54，判断引擎转速是否为800rpm以上。引擎转速为800rpm以上时，进入步骤55，判断为加速器断开时。如果加速器断开，则进入步骤56，判断变速器4的齿轮位置是否确定。
如果齿轮位置确定，则进入步骤57，判断引擎离合器是否连接了，已连接时，进入步骤58，判断电容器(ECS)16的充电电压是否呈超过了规定值的满充电状态。
在电容器16呈满充电的状态下，进入步骤59，将使排气制动器27工作的指令输出给引擎控制装置10，在步骤60中，使排气制动转矩值EXB为0。
另一方面，在步骤58中如果判断不是满充电状态，则进入步骤61，判断非常开关28是否断开。呈非常模式时，进入步骤59以后，进行与上述相同的排气制动操作。
与此不同，不是非常模式时，进入步骤62，判断ABS调制器不工作。即，确认不进行反制动控制。
在全部满足了这些条件的情况下，进入步骤63，将使排气制动器27停止的指令输出给引擎控制装置10，在步骤64中，为了进行电动机2的再生发电，将排气制动转矩值EXB作为计算值。
另外，在步骤53～57的条件一个也不满足的情况下，在步骤65中，使排气制动转矩值EXB为0，不进行电动机2的再生发电，使排气制动器27工作。
其次，图11中的流程表示控制引擎制动器的工作的子程序。
说明该子程序，首先在步骤71中，根据从车速换算的引擎转速，算出必要的引擎制动转矩值ENB。进入步骤72，将引擎制动转矩值ENB变换成相当于电动机2的再生转矩的转矩指令值ACST。
进入步骤73，进行是否切换引擎离合器3的判断，如果离合器断开，则进入步骤74，判断变速器4的齿轮位置是否确定，在确定的情况下，进入步骤75，判断齿轮位置不在中间。这些条件全部满足时，进入步骤76，判断电容器16是否呈满充电状态。
在步骤76中，如果也呈满充电状态，则在步骤77中，引擎制动转矩值ENB为0，不进行电动机的再生发电。
另一方面，如果判断不呈满充电状态，则进入步骤78，为了进行电动机2的再生发电，将引擎制动转矩值ENB设定为计算值。
另外，在步骤73～75的条件一个也不满足的情况下，在步骤79中，使引擎制动转矩值ENB为0，不进行电动机2的再生发电。
另外，图12中的流程表示控制电动机2的再生发电的子程序。
说明该子程序，首先在步骤81中，根据从电动机2的转速可能输出的最大电动机转矩值ACST，算出最大转矩指令值MTR-MAX。进入步骤82，从该最大转矩指令值MTR-MAX，减去如上所述算出的排气制动转矩值EXB及引擎制动转矩值ENB，算出电动机控制转矩值MTR-RTD。
接着进入步骤83，判断电容器16是否满足满充电状态。如果满充电，则进入步骤84，使电动机制动转矩值MTR为0。即，电动机再生发电停止。
另一方面，如果判断不是满充电状态，则进入步骤86，判断非常开关断开，进入步骤87，判断ABS调制器不工作，再进入步骤88，判断引擎离合器3未断开。
在这些条件全部都不满足的条件下，进入步骤89，为了进行电动机2的再生发电，对引擎控制装置10设定上述计算的电动机控制转矩指令值MTR-RTD。
与此不同，在步骤86～88的条件即使满足一个的情况下，在步骤84中，使电动机制动转矩值MTR为0。最后进入步骤85，将控制转矩值MTR-RTD变换成制动力。
这样一来，踏入制动踏板的制动时，只有满足规定的条件时，才进行电动机2的再生发电，因此发生后轮侧的制动力。
图13是表示如上分配制动力的控制例的流程图。
由电动机2进行车辆的行驶，所以电动机2消费电力。如果在时间(5)踩制动踏板，则电动机消费电力向负侧变化，由电动机2进行再生发电。因此发生后轮侧的制动力。同时前轮侧的制动压力也上升，如上所述，这时的前轮侧和后轮侧的制动力分配设定为3∶7。
车速随着该制动开始而下降。由车速的下降，电动机再生能量也减少，作为必要的后轮侧的减速能量(制动能量)在电动机再生能量中不足，所以在该时刻发生后轮侧的制动压力。因此，由电动机2和后轮侧的制动执行机构发生后轮侧的制动力。
在时间(10)附近车辆完全停止，此后，如果松开制动踏板，则前轮侧和后轮侧的制动压力下降到零，另外，电动机电力也变为零。
这样一来，由于进行制动力的分配，所以通过电动机2的再生发电、以及前轮、后轮侧的制动执行机构，发生必要的制动能量，可靠地发生所要求的制动转矩，另外，这时适当地分配前轮侧和后轮侧的制动力，即使在结冰路面等容易打滑的路面上行驶时，也不会引起滑动，能实现稳定的制动。
可是，在上述的自动制动控制时，车辆伴随制动而呈最低速状态，例如在车速变成3～5km/h以下的情况下，车辆控制装置20停止上述自动制动控制，也能返回手动制动控制。
图15表示车辆减速行驶时，例如车速为3km/h以上时，用正比例阀53、63控制制动气压，如上所述，进行电动机再生发电、以及前轮侧、后轮侧的制动压力的自动制动控制。
此后，车速逐渐下降，例如车速一旦变成3km/h以下，断开阀52、62打开，在此状态下，由正比例阀53、63进行的制动气压控制停止，因此，切换到由制动阀41进行的手动制动控制。
这样一来，在3～5km/h以下极低速行驶时，不进行自动制动控制，而是进行手动控制，通过驾驶者的制动操作，能仔细地调节制动力，不会损坏制动接触片。
很显然，本发明不限于上述的实施方式，在其技术构思的范围内能进行各种变更。
工业上利用的可能性本发明能适用于多动力型车辆的制动装置。
权利要求
1.一种多动力型车辆的制动系统，该多动力型车辆具有引擎、电动机、以及蓄积驱动电动机的电力的蓄电装置，该系统的特征在于包括传送来自上述电动机的旋转的车辆的驱动轮；车辆的从动轮；进行上述驱动轮和从动轮的制动用的制动执行机构；分别改变上述驱动轮和从动轮的制动执行机构的制动力的控制装置；以及制动用的控制器，在要求制动时，上述控制器根据这时的运转条件，算出必要的制动能量，为了发生该制动能量，使上述电动机进行再生发电，并且控制从动轮的制动力。
2.根据权利要求1所述的多动力型车辆的制动系统，其特征在于上述控制器以使上述制动要求时驱动轮和从动轮发生的制动力的比率大致为7∶3的方式分配制动力。
3.根据权利要求2所述的多动力型车辆的制动系统，其特征在于由上述电动机产生的驱动轮的制动力不能满足上述比率时，上述控制器使驱动轮的制动执行机构发生驱动力。
4.根据权利要求3所述的多动力型车辆的制动系统，其特征在于制动时的车速在规定值以下时，上述控制器以使上述驱动轮和从动轮的制动力的比率大致为5∶5的方式分配制动力。
5.根据权利要求3所述的多动力型车辆的制动系统，其特征在于制动时的车速在规定值以下的极低速行驶时，上述控制器停止上述制动力的分配控制。
6.根据权利要求1所述的多动力型车辆的制动系统，其特征在于在上述控制器已判断上述蓄电装置呈满充电状态时，停止上述电动机的发电，基于上述制动执行机构，发生上述驱动轮和从动轮的制动力。
7.根据权利要求1所述的多动力型车辆的制动系统，其特征在于根据制动踏板的操作检测上述制动要求。
全文摘要
提供一种多动力型车辆的制动系统，能确保在容易打滑的路面上制动时的稳定性。为此，具有将旋转力传递给后轮(7)的电动机(2)；进行前轮(6)和后轮(7)的制动的各制动执行机构(57、67)；以及控制由各制动执行机构(57、67)导致的制动压的正比例阀(53、63)。还具有控制单元(20)，制动要求时，该控制单元(20)根据这时的运转条件，算出必要的制动能量，为了发生该制动能量，使电动机(2)作为发电机进行发电工作，而且控制前轮(6)的制动力。
文档编号B60W10/18GK1642772SQ03806399
公开日2005年7月20日 申请日期2003年3月20日 优先权日2002年3月20日
发明者仁科充广, 铃木祐次, 宫田达司 申请人:日产柴油机车工业株式会社
技术领域：
本发明涉及作为车辆的动力源有选择地切换引擎和电动机的多动力型车辆的制动系统的改良。
背景技术：
迄今，多动力型车辆具有连接在引擎的输出轴上的电动机，车辆加速时，将电力供给电动机，辅助引擎的输出，减速时及制动时将电动机作为发电机进行工作，用发生的电力对蓄电装置进行充电，由日本专利特开2000-332963号公报能得知该情况。
可是，在这样的现有的多动力型车辆中，主制动器要求踩制动踏板时，使电动机的再生发电优先，由电动机的再生制动器执行所要求的制动力的大部分，或者在与使电动机进行再生发电的同时使驱动轮的制动器起作用的情况下，驱动轮的制动力变得非常大，所以在结冰等容易打滑的路面上行驶时，驱动轮打滑，有损于制动时的稳定性。
本发明的目的在于提供一种即使在容易打滑的路面上，也能确保制动时的稳定性的多动力型车辆的制动系统。
发明内容
本发明是一种具有引擎、电动机、蓄积驱动电动机的电力的蓄电装置的多动力型车辆，该多动力型车辆具有传递来自上述电动机的旋转的车辆的驱动轮、车辆的从动轮、进行上述驱动轮和从动轮的制动用的制动执行机构、分别改变上述驱动轮和从动轮的制动执行机构的制动力的控制装置、以及制动用的控制器。要求制动时，上述控制器根据这时的运转条件，算出必要的制动能量，为了发生该制动能量，使上述电动机进行再生发电，并且控制从动轮的制动力。
要求制动时，利用连接在上述驱动轮上的上述电动机的再生发电、以及由对上述从动轮进行制动的制动执行机构产生的制动力，能获得必要的制动力，所以能防止驱动轮一侧的制动力过大，即使在结冰路面等容易打滑的条件下，也能发挥稳定的制动性能。
图1是表示本发明的实施例的简略结构的系统结构图。
图2是表示其控制内容的框图。
图3同样是表示控制内容的流程图。
图4是表示控制概念的说明图。
图5是表示制动分配的关系的承担模式图。
图6同样是分配制动力的控制框图。
图7同样是表示分配制动力的控制内容的流程图。
图8是表示前轮正比例阀的控制内容的流程图。
图9是表示后轮正比例阀的控制内容的流程图。
图10是表示再生徘气制动器的控制内容的流程图。
图11是表示再生引擎制动器的控制内容的流程图。
图12是表示电动机的再生发电的控制内容的流程图。
图13是表示由制动力分配决定的制动控制状态的时序图。
图14是表示速度极低时自动解除制动控制的控制内容的时序图。
具体实施例方式
以下，根据
本发明的实施方式。
如图1所示，车辆的动力轮系具有引擎1、引擎离合器3、变速器4。引擎1的输出功率通过引擎离合器3传递给变速器4的输入轴，变速器4的输出轴的旋转从图中未示出的传动轴，通过差动齿轮5及驱动轴，传递给左右后轮(驱动轮)7。
引擎1是内燃机，使所供给的燃料在汽缸内燃烧，利用汽缸的活塞的往复运动，旋转驱动输出轴。
具有进行引擎1的输出控制的引擎控制单元10，根据来自引擎旋转传感器13的检测信号、以及后面所述的车辆控制单元20的各种控制信号，控制燃料供给量，调节引擎1发生的输出。
引擎离合器3通过离合器升压器8，进行引擎输出轴和变速器输入轴的连接和脱离。离合器升压器8如图4所示，通过离合器阀19的切换，利用从离合器执行机构18导入的加压空气，使引擎离合器3脱离，离合器阀19通过大气释放，连接引擎离合器3。
通过引擎离合器3的连接，引擎输出功率被传递给变速器4，驱动后轮7。
另外，车辆的动力轮系具有电动机2、电动机离合器12、齿轮装置13，电动机2的旋转通过电动机离合器12及齿轮装置13，传递给变速器输入轴。
电动机2是三相同步电动机或三相感应电动机等交流电机，利用反相器15进行驱动。另外，电动机2在车辆减速时等情况下，通过反相器15而具有作为发电机的功能，进行再生发电。
反相器15连接在作为蓄电装置的双相电容器16上，将电容器16所充的直流电变换成交流电，供给电动机2，同时将电动机2发生的交流电变换成直流电，对电容器16充电。
另外，作为蓄电装置不限于电容器16，也可以使用利用化学反应的各种蓄电池。另外，电动机2不限于交流电机，也可以使用直流电动机，通过DC/DC变换器进行驱动。
车辆中具有的倾斜系统具有由驾驶者操作、调节制动气压的制动阀41，该制动阀41发生前轮用和后轮用的制动气压，在该制动阀41中，具有将前轮用的制动气压导入前轮制动升压器51中的前轮制动压通路50、以及将后轮用的制动气压导入后轮制动升压器61中的后轮制动压通路60。
制动阀41根据驾驶者踩下制动踏板的踏入量，分别发生前轮侧制动压和后轮侧制动压。
在上述后轮制动压通路60的途中装有断开制动阀41的后轮用的制动气压的断开阀62；以及根据来自后面所述的车辆控制装置20的指令，调节制动气压的正比例阀63。而且，具有使制动阀41的制动气压在正比例阀63中迂回并导入后轮制动升压器61中的旁通通路64；以及在从正比例阀63导入的压力和从旁通通路64导入的压力中，选择某一高的压力，导入后轮制动升压器61中的双重监视阀65。
另外，在图1中，70是成为制动阀41及正比例阀53、63的气压源的储存罐。
另外，在前轮制动压通路50的途中装有断开制动阀41的前轮用的制动气压的断开阀52；以及根据来自车辆控制装置20的指令，调节制动气压的正比例阀53。而且，具有使制动阀41的制动气压在正比例阀53中迂回并导入前轮制动升压器51中的旁通通路54；以及在从正比例阀53导入的压力和从旁通通路54导入的压力中，选择某一高的压力，导入前轮制动升压器51中的双重监视阀55。
上述制动升压器51、61是将从制动阀41或正比例阀53、63导入的制动气压变换成制动油压的制动升压器，通过图中未示出的ABS调制器，使前轮侧制动执行机构57及后轮侧制动执行机构67工作，将制动力加在前轮(从动轮)6及后轮7上。ABS调制器是为了在车辆制动时，使各车轮6、7的滑动率接近目标值，而使被导入各制动执行机构57、67中的制动油压断续的调制器，车轮发生滑动时，减弱制动油压，减少滑动。
基于驾驶者进行的制动操作，各制动升压器51、61根据制动阀41的制动气压进行工作的手控制动时，根据来自车辆控制装置20的指令，打开断开阀52、62，制动阀41的制动气压被导入各制动升压器51、61中。
另一方面，自动地进行制动控制时，根据来自车辆控制装置20的指令，由正比例阀53、63控制的制动气压被导入各制动升压器51、61中，这时，断开阀52、62被关闭。
正比例阀53、63由电磁比例流量控制阀构成，根据来自车辆控制装置20的占空信号，对其开度进行反馈控制。另一方面，断开阀52、62由根据来自车辆控制装置20的信号的有无进行开闭的电磁开闭阀构成。
另外，在前轮侧的制动电路中，具有使制动阀41的制动气压在断开阀52及正比例阀53中迂回，导入前轮制动升压器51中的后备通路71；伴随制动阀41的制动气压超过规定值，将后备通路71开通的接合阀72；以及在从正比例阀53导入的压力和从后备通路71导入的压力中，选择压力高的一方，导入上述前轮制动升压器51中的双重监视阀73。
接合阀72伴随制动阀41的制动气压超过规定值，将后备通路71开通。在驾驶者未将制动踏板踏入得大的状态下，接合阀72将后备通路71断开，另一方面伴随制动踏板被踏入得大，将后备通路71开通，将制动阀41的制动气压导入前轮制动升压器51中。因此，万一在车辆控制装置20等控制系统失效的情况下，制动阀41的制动气压能通过接合阀72，被导入前轮制动升压器51中，具有进行前轮6的制动失效保险功能。
与上述的车辆的制动系统不同，可以设置排气制动器27，作为辅助制动器。排气制动器27通过排气制动闸门安装在排气通路上，通过将排气制动闸门关闭，提高引擎1的排气压力，提高引擎制动力。
一旦由驾驶者操作了排气制动开关26而接通，引擎控制单元10便根据来自车辆控制单元20所要求的控制信号，将排气制动闸门关闭，使排气制动器27工作。
另外，作为辅助制动器，也可以设置例如在吸入行程中将引擎排气阀打开的压缩压力释放式制动器、或提高引擎制动力以外的其他机构。
上述的车辆控制单元20输入来自引擎控制单元10及反相器15的信息，同时在制动压通路50、60中设有非常开关28、排气制动开关26、检测加速器踏入量的加速器开度传感器22、检测引擎离合器3的行程用的行程传感器24、检测变速器4的齿轮位置用的齿轮位置传感器23、检测车速的车速传感器25、检测电容器16的充电状态的电压传感器29，输入来自根据制动压进行通断的停车指示灯开关58、68及检测该制动压的制动压力传感器59、69的各检测信号，根据基于这些检测信号判断的运转条件，控制引擎离合器3的断开与连接、以及电动机离合器12的断开与连接，另外，协调控制引擎1的输出和电动机2的输出、以及上述制动系统的制动力。
另外，非常开关28是根据驾驶者的操作，切换系统的工作、停止用的开关，具有在系统中发生了任何异常的情况下，都会使车辆控制装置20的控制系统停止，特别是使制动系统的工作返回手动操作的功能。
这里，作为车辆控制单元20的制动控制工作，分为在以下各种情况下进行，这些情况是滑行时、排气制动器要求时、主制动器要求时、排气制动器27和主制动器两方面要求时。
1)滑行时用以下条件进行判断。
·加速器踏板踏入量在规定值以下，加速器断开时·排气制动开关26断开致使排气制动器断开时·制动踏板的踏入量在规定值以下，主制动器断开时在判断了该滑行时的情况下，切断引擎离合器3，连接电动机离合器12，通过反相器15控制进行再生发电的电动机2的交流发电功率，以便产生相当于引擎制动器的制动力(引擎1的摩擦)部分。
另一方面，如果电容器16的充电电压超过规定值，则切断电动机离合器12，连接引擎离合器3，只利用引擎1的摩擦进行制动。
2)排气制动器要求时用以下条件进行判断。
·加速器踏板踏入量在规定值以下，加速器断开时·排气制动开关26接通致使排气制动器接通时·主制动器断开时在判断了该排气制动要求的情况下，连接引擎离合器3，打开排气制动闸门，连接电动机离合器12，控制进行再生发电的电动机2的交流发电功率，以便产生相当于排气制动器27的制动力部分。
另一方面，如果电容器16的充电电压超过规定值，则切断电动机离合器12，关闭排气制动闸门，只利用引擎制动器进行制动。
3)主制动器要求时用以下条件进行判断。
·加速器断开时·引擎制动器断开时·制动踏板的踏入量超过了规定值，主制动器接通时在判断了该主制动器要求的情况下，切断引擎离合器3，打开排气制动闸门，连接电动机离合器12，为了产生相当于根据预先设定的标记所要求的制动力部分，而控制电动机2的交流发电功率，同时使各正比例阀53、63工作，控制各制动执行机构57、67的制动力。
在此情况下，特别是如后面所述，制动初期不是后轮侧，而是只发生前轮侧的制动力，由电动机2的再生发电和前轮侧的制动力，发生必要的制动能量。
另一方面，如果电容器16的充电电压超过规定值，则切断电动机离合器12，只用各制动执行机构57、67进行制动。
4)排气制动器27和主制动器两方面要求时，用以下条件进行判断·加速器断开时·引擎制动器接通时·主制动器接通时在判断了该排气制动器27和主制动器两方面要求时的情况下，连接引擎离合器3，打开排气制动闸门，连接电动机离合器12，为了产生相当于根据预先设定的标记所要求的制动力部分，而控制电动机2的交流发电功率，同时使各正比例阀53、63工作，控制各制动执行机构57、67的制动力。在此情况下，也与上述3)的主制动器要求时相同，由前轮侧的制动力和电动机2的再生发电，发生必要的制动能量，进行控制。
另一方面，如果电容器16的充电电压超过规定值，则切断电动机离合器12，关闭排气制动闸门，用引擎制动器和各制动执行机构57、67进行制动。
图2是上述的制动控制中，进行1)、2)的控制用的控制框图。
车辆控制装置20具有判断排气制动开关26接通时的再生排气制动时(排气制动器要求时)的电路部31；以及判断排气制动开关26断开时的再生排气制动时的电路部32。因此，来自排气制动开关26、车速传感器25、离合器行程传感器24、加速器开度传感器22、齿轮位置传感器23、ECS电压(电容器电压)传感器29等的各种检测信号输入这些电路部31和32中。
具有根据来自上述电路部31和32的输出信号，控制引擎离合器3的断开与连接的电路部33，另外，还具有根据来自各电路部的控制信号而起作用的离合器执行机构18的工作控制用的引擎离合器断开电路部35；离合器阀19的工作控制用的引擎离合器关闭电路部36；以及控制排气制动器的工作的电路部34。
图3中的流程表示由车辆控制装置20执行的上述制动控制的控制程序。
说明该程序，首先在步骤1中，如果判断为排气制动开关26呈接通状态的排气制动器再生时，则进入步骤2，连接引擎离合器3，在步骤3中判断电容器16的充电电压是否呈超过了规定值的满充电状态。
这时如果判断为满充电状态，则进入步骤4，引擎控制装置10发出使排气制动器27工作的指令。另一方面，如果判断不是满充电状态，则进入步骤5，引擎控制装置10使排气制动器27断开，使电动机2进行再生发电，发生与排气制动器相同的制动力。
在步骤1中，如果判断不是排气制动器再生时，则进入步骤6，进行是否是引擎制动器再生时。
这里，排气制动开关26断开，车辆减速时，如果判断滑行时，则判断为引擎制动器再生时。在此情况下，进入步骤16，判断电容器16的充电电压是否是呈超过了规定值的满充电状态。
在步骤7中，如果判断为满充电状态，则进入步骤8，引擎控制装置10连接引擎离合器3，发生由引擎1产生的所谓的引擎制动。
另一方面，在步骤7中如果判断不是满充电状态，则进入步骤9，由电动机2进行再生发电。
这样处理后，即使在排气制动开关26呈接通的排气制动要求时，不使排气制动器27工作，而通过使电动机2进行再生发电，再生相当于排气制动器27的制动能量大小的电力，能有效地回收车辆的动能。
另外，即使不是排气制动器要求时，而在滑行时等有引擎制动的要求时，电动机2也能再生相当于引擎制动的制动能量大小的电力。
因此，能减轻主制动器的负担，包括主制动器的制动力中产生余裕。另外，由该电动机2产生的引擎制动时，能停止引擎1的燃料供给，能降低引擎1的燃料费用。
其次，说明上述的制动控制工作中的3)、4)的主制动器要求时，将制动力分配给电动机2的再生制动力、以及各制动器执行机构57、67的制动力的制动系统。
首先，图4是表示制动系统的概念的说明图，首先根据该图进行说明，根据实验数据，求出制动踏板压力和减速度的关系，根据该关系，在设定了制动踏板压力和车辆的减速能量的关系的图42中，设定制动踏板压力和减速度的关系。
用图42，求出对应于由制动压力传感器59、69检测的制动踏板压力的要求减速能量。
根据该要求减速能量、由齿轮位置传感器23检测的变速器4的移动位置、由车速传感器25检测的车速、电动机2的转矩特性、电容器16的蓄积电压等，预先参照设定电动机2的再生制动力、以及由各制动执行机构57、67决定的制动力的分担率的图43，选择再生制动特性。
然后，根据上述制动分担率，用运算部46计算前轮侧和后轮侧的各制动执行机构57、67分担的减速能量。根据该计算结构，参照预先设定的图44、45，求前轮制动压、后轮制动压，为了获得该制动压，对正比例阀(制动压调节机构)53、63的工作进行反馈控制。
另一方面，根据用图43求得的再生制动力，用运算部47计算电动机2的再生能量，为了获得该再生能量，向反相器15输出指令。由此进行电动机2的再生发电。
因此，如图5(a)所示，踩制动踏板的主制动器要求时，为了发生必要的减速能量，在使电动机2的再生发电优先，用电动机2的再生制动进行要求制动力的大部分的情况下，由于后轮7的制动力强，所以在结冰路面等容易打滑的路面上行驶时，制动时的稳定性受损，ABS调制器工作的频度高。
图中从左侧至右侧，示出了从车速高的状态至车速低的状态，直至最后停止。
在该图中，有主制动器要求时，由于车速高，所以用电动机2的再生发电(RR再生)能维持所要求的所有的减速能量，伴随车速的下降，电动机再生能量减少，如果总体上制动能量不足，则使前轮侧和后轮侧的制动力(FR和RR)起作用。然后，停止时，电动机再生能量为零，只变成轮侧和后轮侧的制动力。
可是，如上所述，制动初期，后轮侧的电动机2产生的再生发电的制动力过大，在容易打滑的路面上有损于制动的稳定性。
因此，在本发明中，如图5(b)所示，踩制动踏板的主制动器要求时，进行制动执行机构57的制动力、以及电动机2的再生制动力的分配控制，以便按照由制动执行机构57产生的前轮6的制动力和由电动机2的再生发电产生的制动力的比率大致为3∶7，分配必要的减速能量。该制动初期，由后轮侧的制动执行机构67产生的制动不立刻开始。
这里，加在前轮6和后轮7上的制动力的分配比3∶7是在摩擦系数为0.1μ的路面上，以0.4G的减速度进行制动的情况下，作为ABS调制器不工作的极限值设定的值。
这样一来，主制动器要求时，由于行驶时加在前轮6和后轮7上的制动力的比按照3∶7进行分配，所以在结冰路面等容易打滑的路面上行驶时，也能确保制动时的稳定性，能减少ABS调制器的工作频度。另外，如果电动机2产生的再生能量减少，不能维持上述的分配，则该制动力的分配控制由后轮7的制动执行机构67补充。就是说，也能利用后轮7的制动执行机构67发生制动力，因此电动机2的再生能量在减速过程中逐渐下降时，用制动执行机构67产生的制动力，来确保总体上所要求的减速能量，能维持稳定的制动特性。
图6是表示分配上述的制动力用的车辆控制装置20执行的控制内容的运算框图。
如图所示，具有计算与用制动压力传感器59、69检测的制动踏板压力对应的要求减速能量的要求制动力计算电路部81；以及按照大致3∶7的比，将算出的要求减速能量分配给前轮6和后轮7的要求制动力分配电路部82。
另外，还具有计算对应于电动机2的转速产生的电动机制动力的制动力计算电路部83。
另外，还具有根据车速计算引擎转速的转速计算电路部80；计算对应于该引擎转速产生的引擎制动力的引擎制动计算电路部84；以及根据引擎转速计算排气制动力的排气制动力计算电路部85，由加法电路部86将这些引擎制动力和排气制动力相加。
而且，具有从上述电动机制动力计算电路部83的电动机制动力，减去引擎制动力和排气制动力的相加值的减法器87，将该减得的值作为电动机制动转矩，电动机制动转矩输出电路部89进行输出。
另外，还设有减法器88，用来从由上述要求制动力分配电路部82分配给后轮7的要求制动力减去上述电动机制动转矩，由输出对应于该减得的值的占空信号的占空信号输出电路部90，将占空信号输出给上述后轮正比例阀63，另外，由输出对应于分配给前轮6的要求制动力的占空信号用的占空信号输出电路部91，将占空信号输出给前轮正比例阀53。
图7中的流程表示分配上述的制动力的控制予程序。
说明该子程序，首先在步骤11中，根据与由制动压力传感器59、69检测的制动踏板压力对应的要求减速能量(制动能量)，算出要求制动力。进入步骤12，大致按照3∶7的比，将算出的要求制动力分配给前轮6和后轮7。
此后，进入步骤13，通过执行图8所示的子程序中的步骤21～26，获得与分配给前轮6的要求制动力对应的控制压力，由PI控制算出前轮正比例阀53的控制压力。
即，在步骤21中，求前轮侧的正比例控制压力和目标压力的偏差，在步骤22中，将偏差乘以积分增益，求积分操作量I，再在步骤23中，将偏差乘以比例增益，求比例操作量P。在步骤24中，作为操作量，相匹配地求出积分操作量I和比例操作量P，在步骤25中，通过将目标压力和该操作量相加，算出控制压力，在步骤26中，变换成正比例压力的控制信号，求得该控制压力。
其次，进入图7中的步骤14，算出将引擎制动力和排气制动力相加后的制动力。关于该制动力，通过执行图10和图11中的子程序来算出，将在后面说明。
其次进入步骤15，算出电动机2的可能输出的制动力，其次在步骤16中，从分配给后轮7的要求制动力减去电动机制动力。
接着进入步骤17，将电动机制动力变换成电动机2的转矩指令值ACST。进入步骤18中，通过按照图9所示的子程序，执行步骤31～36，对后轮正比例阀63的控制压力进行PI控制，以便获得与分配给后轮7的要求制动力对应的目标压力。
该图9中的子程序也与上述的图8中的子程序大致相同，步骤31～36相当于上述步骤21～26，只是控制对象是后轮侧的正比例压力的控制信号这一点不同，参照图8的说明，详细说明从略。
接着进入步骤19，分别输出电动机2、前轮正比例阀53、后轮正比例阀63的控制信号。
图10中的流程表示控制排气制动器27的工作的子程序。
说明该子程序，首先在步骤51中，根据车速换算的引擎旋转，算出必要的排气制动转矩值EXB。在步骤52中，将排气制动转矩值EXB变换成电动机2的转矩指令值ACST。接着进入步骤53，判断是否是排气制动开关26呈接通状态的再生排气制动时。
排气制动开关接通时，进入步骤54，判断引擎转速是否为800rpm以上。引擎转速为800rpm以上时，进入步骤55，判断为加速器断开时。如果加速器断开，则进入步骤56，判断变速器4的齿轮位置是否确定。
如果齿轮位置确定，则进入步骤57，判断引擎离合器是否连接了，已连接时，进入步骤58，判断电容器(ECS)16的充电电压是否呈超过了规定值的满充电状态。
在电容器16呈满充电的状态下，进入步骤59，将使排气制动器27工作的指令输出给引擎控制装置10，在步骤60中，使排气制动转矩值EXB为0。
另一方面，在步骤58中如果判断不是满充电状态，则进入步骤61，判断非常开关28是否断开。呈非常模式时，进入步骤59以后，进行与上述相同的排气制动操作。
与此不同，不是非常模式时，进入步骤62，判断ABS调制器不工作。即，确认不进行反制动控制。
在全部满足了这些条件的情况下，进入步骤63，将使排气制动器27停止的指令输出给引擎控制装置10，在步骤64中，为了进行电动机2的再生发电，将排气制动转矩值EXB作为计算值。
另外，在步骤53～57的条件一个也不满足的情况下，在步骤65中，使排气制动转矩值EXB为0，不进行电动机2的再生发电，使排气制动器27工作。
其次，图11中的流程表示控制引擎制动器的工作的子程序。
说明该子程序，首先在步骤71中，根据从车速换算的引擎转速，算出必要的引擎制动转矩值ENB。进入步骤72，将引擎制动转矩值ENB变换成相当于电动机2的再生转矩的转矩指令值ACST。
进入步骤73，进行是否切换引擎离合器3的判断，如果离合器断开，则进入步骤74，判断变速器4的齿轮位置是否确定，在确定的情况下，进入步骤75，判断齿轮位置不在中间。这些条件全部满足时，进入步骤76，判断电容器16是否呈满充电状态。
在步骤76中，如果也呈满充电状态，则在步骤77中，引擎制动转矩值ENB为0，不进行电动机的再生发电。
另一方面，如果判断不呈满充电状态，则进入步骤78，为了进行电动机2的再生发电，将引擎制动转矩值ENB设定为计算值。
另外，在步骤73～75的条件一个也不满足的情况下，在步骤79中，使引擎制动转矩值ENB为0，不进行电动机2的再生发电。
另外，图12中的流程表示控制电动机2的再生发电的子程序。
说明该子程序，首先在步骤81中，根据从电动机2的转速可能输出的最大电动机转矩值ACST，算出最大转矩指令值MTR-MAX。进入步骤82，从该最大转矩指令值MTR-MAX，减去如上所述算出的排气制动转矩值EXB及引擎制动转矩值ENB，算出电动机控制转矩值MTR-RTD。
接着进入步骤83，判断电容器16是否满足满充电状态。如果满充电，则进入步骤84，使电动机制动转矩值MTR为0。即，电动机再生发电停止。
另一方面，如果判断不是满充电状态，则进入步骤86，判断非常开关断开，进入步骤87，判断ABS调制器不工作，再进入步骤88，判断引擎离合器3未断开。
在这些条件全部都不满足的条件下，进入步骤89，为了进行电动机2的再生发电，对引擎控制装置10设定上述计算的电动机控制转矩指令值MTR-RTD。
与此不同，在步骤86～88的条件即使满足一个的情况下，在步骤84中，使电动机制动转矩值MTR为0。最后进入步骤85，将控制转矩值MTR-RTD变换成制动力。
这样一来，踏入制动踏板的制动时，只有满足规定的条件时，才进行电动机2的再生发电，因此发生后轮侧的制动力。
图13是表示如上分配制动力的控制例的流程图。
由电动机2进行车辆的行驶，所以电动机2消费电力。如果在时间(5)踩制动踏板，则电动机消费电力向负侧变化，由电动机2进行再生发电。因此发生后轮侧的制动力。同时前轮侧的制动压力也上升，如上所述，这时的前轮侧和后轮侧的制动力分配设定为3∶7。
车速随着该制动开始而下降。由车速的下降，电动机再生能量也减少，作为必要的后轮侧的减速能量(制动能量)在电动机再生能量中不足，所以在该时刻发生后轮侧的制动压力。因此，由电动机2和后轮侧的制动执行机构发生后轮侧的制动力。
在时间(10)附近车辆完全停止，此后，如果松开制动踏板，则前轮侧和后轮侧的制动压力下降到零，另外，电动机电力也变为零。
这样一来，由于进行制动力的分配，所以通过电动机2的再生发电、以及前轮、后轮侧的制动执行机构，发生必要的制动能量，可靠地发生所要求的制动转矩，另外，这时适当地分配前轮侧和后轮侧的制动力，即使在结冰路面等容易打滑的路面上行驶时，也不会引起滑动，能实现稳定的制动。
可是，在上述的自动制动控制时，车辆伴随制动而呈最低速状态，例如在车速变成3～5km/h以下的情况下，车辆控制装置20停止上述自动制动控制，也能返回手动制动控制。
图15表示车辆减速行驶时，例如车速为3km/h以上时，用正比例阀53、63控制制动气压，如上所述，进行电动机再生发电、以及前轮侧、后轮侧的制动压力的自动制动控制。
此后，车速逐渐下降，例如车速一旦变成3km/h以下，断开阀52、62打开，在此状态下，由正比例阀53、63进行的制动气压控制停止，因此，切换到由制动阀41进行的手动制动控制。
这样一来，在3～5km/h以下极低速行驶时，不进行自动制动控制，而是进行手动控制，通过驾驶者的制动操作，能仔细地调节制动力，不会损坏制动接触片。
很显然，本发明不限于上述的实施方式，在其技术构思的范围内能进行各种变更。
工业上利用的可能性本发明能适用于多动力型车辆的制动装置。
权利要求
1.一种多动力型车辆的制动系统，该多动力型车辆具有引擎、电动机、以及蓄积驱动电动机的电力的蓄电装置，该系统的特征在于包括传送来自上述电动机的旋转的车辆的驱动轮；车辆的从动轮；进行上述驱动轮和从动轮的制动用的制动执行机构；分别改变上述驱动轮和从动轮的制动执行机构的制动力的控制装置；以及制动用的控制器，在要求制动时，上述控制器根据这时的运转条件，算出必要的制动能量，为了发生该制动能量，使上述电动机进行再生发电，并且控制从动轮的制动力。
2.根据权利要求1所述的多动力型车辆的制动系统，其特征在于上述控制器以使上述制动要求时驱动轮和从动轮发生的制动力的比率大致为7∶3的方式分配制动力。
3.根据权利要求2所述的多动力型车辆的制动系统，其特征在于由上述电动机产生的驱动轮的制动力不能满足上述比率时，上述控制器使驱动轮的制动执行机构发生驱动力。
4.根据权利要求3所述的多动力型车辆的制动系统，其特征在于制动时的车速在规定值以下时，上述控制器以使上述驱动轮和从动轮的制动力的比率大致为5∶5的方式分配制动力。
5.根据权利要求3所述的多动力型车辆的制动系统，其特征在于制动时的车速在规定值以下的极低速行驶时，上述控制器停止上述制动力的分配控制。
6.根据权利要求1所述的多动力型车辆的制动系统，其特征在于在上述控制器已判断上述蓄电装置呈满充电状态时，停止上述电动机的发电，基于上述制动执行机构，发生上述驱动轮和从动轮的制动力。
7.根据权利要求1所述的多动力型车辆的制动系统，其特征在于根据制动踏板的操作检测上述制动要求。
全文摘要
提供一种多动力型车辆的制动系统，能确保在容易打滑的路面上制动时的稳定性。为此，具有将旋转力传递给后轮(7)的电动机(2)；进行前轮(6)和后轮(7)的制动的各制动执行机构(57、67)；以及控制由各制动执行机构(57、67)导致的制动压的正比例阀(53、63)。还具有控制单元(20)，制动要求时，该控制单元(20)根据这时的运转条件，算出必要的制动能量，为了发生该制动能量，使电动机(2)作为发电机进行发电工作，而且控制前轮(6)的制动力。
文档编号B60W10/18GK1642772SQ03806399
公开日2005年7月20日 申请日期2003年3月20日 优先权日2002年3月20日
发明者仁科充广, 铃木祐次, 宫田达司 申请人:日产柴油机车工业株式会社
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