CN1506243A - 车辆制动控制系统 - Google Patents

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Abstract

提供一种车辆制动控制系统，它控制至少三个制动装置，包括再生制动装置、液压制动装置和电制动装置。这种车辆制动控制系统基本包括一个制动方式选择部分、一个需要的制动力确定部分和一个目标制动力设定部分。制动方式选择部分设定多种制动方式之一，每种制动方式具有对于每种目标制动力来说不同的制动控制优先。需要的制动力确定部分确定整个车辆的需要的制动力。目标制动力设定部分在选择的制动方式的制动控制优先的基础上设定每种目标制动力以产生整个车辆的需要的制动力。制动方式选择部分最好至少可设定电力保持优先方式和制动反应优先方式。

Description

车辆制动控制系统
技术领域
本发明一般涉及控制多个制动器或制动系统的车辆制动控制系统。更具体来说，本发明涉及具有极好的控制反应特性的车辆制动控制系统，该车辆制动控制系统包括至少三个制动装置，包括再生制动器、液压制动装置和电制动装置。
背景技术
过去曾提出车辆设有液压制动系统和电制动系统两者以便为整个车辆提供制动力。这种设有液压及电制动系统的车辆的一个实例在日本专利公开文本第2000-255401号中描述。该文本中公开的车辆具有液压制动系统，该制动系统构制成用作前轮制动系统，还具有电制动系统，该电制动系统用作后轮制动系统。
鉴于上面的描述，本专业技术人员根据上面的披露显然理解，需要一种改进的车辆制动控制系统。本发明即为满足这种需要及其它需要，本专业技术人员根据本说明书的披露可以理解本发明。
发明内容
已经发现，液压制动装置和电制动装置都消耗电力，并且整个车辆的效率由于独立采用这两种制动装置所引起的动力消耗而被降低。具体来说，即使车轮响应于液压被制动器制动，液压制动装置为液压控制也需要电力，在这个意义上来说，液压制动装置消耗电力。电制动装置需要电力，以便借助由电力操纵的制动器制动车轮。这些传统的车辆制动装置按照下述方式一起使用，即，它们不能考虑到整个车辆的效率。
因此，不仅整个车辆的效率不高，而且也必须将蓄电池和可补充使用两种制动装置所消耗的电力的大型发电机随车设置在车辆上。因此，人们要关心结构上的缺陷，这涉及到成本，而且用于驱动发电机的发动机燃料消耗变劣。
由此可见，除了上述两种制动装置以外，提供再生制动装置可改善整个车辆的效率，再生制动装置通过将车辆的动能转变成电能，这是现有技术中公知的(日本专利公开文本第2002-106619号及其它公开文本)，而且通过在再生制动装置工作中将随后产生的电能(电力)储存在蓄电池中，从而制动车轮。
本发明的目的是提供一种车辆制动系统，它包括一个再生制动装置、一个液压制动装置和一个电制动装置，这些制动装置构制成以上述方式提供极好的控制反应特性。
为了实现上述目的，按照本发明提供一种车辆制动控制系统，它包括：一个制动方式选择部分，该部分被构制成将多个制动方式中的一个制动方式设定为选择的制动方式，每个制动方式具有不同的制动控制优先，以便设定目标再生制动力、目标液压制动力和目标电制动力；一个需要的制动力确定部分，该部分被构制成确定整个车辆的需要的制动力；以及一个目标制动力设定部分，该部分被构制成在选择的制动方式的制动控制优先的基础上设定目标再生制动力、目标液压制动力和目标电制动力，以便产生整个车辆的需要的制动力。
通过对照附图对本发明推荐实施例的详细描述，本专业技术人员可理解本发明的上述的和其它的目的、特征、方面和优点。
附图说明
现在参阅构成原始公开的一部分的附图。
图1是设有按照本发明一个实施例的车辆制动控制系统的车辆的示意框图；
图2是由按照本发明的车辆制动控制系统中的制动控制器执行的计算程序的第一个半部的流程图，目标再生制动力、目标液压制动力和目标电制动力；
图3是由按照本发明的车辆制动控制系统中的制动控制器执行的计算程序的第二个半部的流程图，用于确定目标制动力；
图4是一个由按照本发明的车辆制动控制系统中的制动控制器执行的替代计算程序的流程图，用于确定目标再生制动力、目标液压制动力和目标电制动力；
图5是由按照本发明的车辆制动控制系统中的制动控制器执行的一个程序的流程图，该程序涉及电制动装置消耗电力的限制程序；
图6是曲线图表示再生制动装置能够产生的最大再生制动转矩的变化特性；
图7的曲线图表示在一个反应延迟后液压制动装置能够产生的最大液压制动转矩的变化特性；
图8的曲线图表示前轮制动力与制动踏板上向下的力的负荷比；以及
图9的曲线图表示前轮制动力与侧滑率(yaw rate)的负荷比。
具体实施方式
现在对照附图描述本发明的选择的实施例。通过这种公开本专业技术人员可理解，下面对本发明实施例的描述只是为了进行说明，而并非为了对本发明作出限定。
首先参阅图1，该图示意地画出车辆1，该车辆设有按照本发明第一实施例的车辆制动控制系统。车辆1包括一个发动机2、一对(左、右)前轮3L和3R及一对(左、右)后轮4L和4R。虽然车辆1画成一个前轮驱动的车辆，但是，本发明也可用于后轮驱动及四轮驱动车辆。
本发明的车辆制动系统被构制及布置成左、右前轮3L和3R中的每一个分别由一个液压制动装置，该液压制动装置具有一对液压盘式制动器5L和5R，以及一个共同连接于两个液压盘式制动器5L和5R的液压执行机构6。该车辆制动系统还构制及布置成左、右后轮4L和4R中的每个分别由电制动装置和再生制动装置制动。左后轮4L的电制动装置包括一个盘式电制动器7L和一个用于控制盘式电制动器7L的电机控制器8L。右后轮4R的电制动装置包括一个盘式电制动器7R和一个用于控制盘式电制动器7R的电机控制器8R。左后轮的再生制动装置包括一个交流同步电机9L(再生制动器)和一个用于控制交流同步电机9L的电机控制器8L。右后轮4R的再生制动装置包括一个交流同步电机9R(再生制动器)和一个用于控制交流同步电机9R的电机控制器8R。因此，电机控制器8L用于控制左侧的电制动装置和左侧的再生制动装置，以便向左后轮施加制动力。同样，电机控制器8R用于控制右侧的电制动装置和右侧的再生制动装置，以便向右后轮4R施加制动力。
液压执行机构6装有一个压力源(未画出)。液压执行机构6对目标液压制动力起反应，目标液压制动力来自制动控制器11，与左、右前轮3L和3R相关。液压执行机构6向左、右前轮3L和3R的液压盘式制动器5L和5R供应相应的液压。
电机控制器8L和8R与车载蓄电池12，左和右后轮4L和4R的盘式电制动器7L和7R，以及交流同步电机9L和9R相连接。因此，电机控制器8L和8R对制动控制器11为左、右后轮4L和4R设定的目标再生制动力和目标电制动力起反应，以便单独地制动左、右后轮4L和4R，如下文所述。
换言之，电机控制器8L和8R从车载蓄电池12向相应的盘式电制动器7L和7R供应与目标电制动力一致的电力，因此，向左、右后轮4L和4R提供目标电制动力。电机控制器8L和8R进一步被构制和布置成向交流同步电机9L和9R施加发电负荷，从而向左、右后轮4L和4R提供目标再生制动力。然后，由交流同步电机9L和9R产生的电力被储存在车载蓄电池12内。当然，如图所示，交流同步电机9L和9R可只使用一个交流同步电机或再生制动装置。
液压执行机构6和制动踏板BP之间的间隔也借助主缸13在液压方面相互关联，主缸13对制动踏板BP上的压力起反应，对制动踏板BP上的压力产生一个反作用力，以便使司机感觉到通常那种制动操作。当液压制动装置的制动系统失灵时，左、右前轮3L和3R可借助来自主缸13的液压直接制动而无需依靠从制动控制器11向液压执行机构6的目标液压制动力。
本实施例的车辆制动系统进一步构制和布置成包括一个行程传感器14和一个制动方式选择开关15。行程传感器14被构制及布置成可检测在制动踏板BP上的下压量或下压力，并产生一个指示制动踏板BP上的下压量或下压力的控制信号。制动方式选择开关15最好构制及布置成由司机手动操纵，并产生一个指示所选择的方式的控制信号。来自制动方式选择开关15的信号和来自行程传感器14的信号被输入制动控制器11，以便计算目标液压制动力、目标电制动力和目标再生制动力。
制动方式选择开关15具有两个操作位置，关系到电力保持优先方式和制动反应优先方式。例如，当司机希望减少电力消耗及增加由再生制动产生的电力以保持蓄电池12的电力时，制动方式选择开关15被设定在电力保持优先方式位置。或者，当司机希望在制动操作期间产生高的制动力反应时，制动方式选择开关15被设定在制动反应优先位置。
虽然上方只将电力保持优先方式和制动反应优先方式描述为制动方式，但是，本专业技术人员根据这种公开，显然也可根据需要和/或希望设置除上述方式以外的其它制动方式。
当设定任意一种制动方式时，本专业技术人员根据这种公开显然知道，制动方式可按照车辆的驾驶状态自动选择来替代司机进行的手动选择。因此，制动方式选择开关15最好被构制及布置成由司机手动操作或根据驾驶状态自动操作。在任一种情形中，制动方式选择开关15都产生指示所选择的方式的控制信号。
制动控制器11根据上述的输入信息执行图2和3所示的控制程序；确定由再生制动装置产生的目标再生制动力(转矩)、由液压制动装置产生的目标液压制动力(转矩)和由电制动装置产生的电制动力(转矩)；并据此得到整个车辆所需的制动力。制动控制器11最好包括一个微型计算机，它带有一个制动控制程序；按下述方式控制各制动装置。制动控制器11也可包括其它传统的构件如输入接口电路、输出接口电路及存储装置如ROM(只读存储器)和RAM(随机存储器)。制动控制器11的微型计算机被编程以控制各制动装置。制动控制器11在工作中以传统方式连接于每个制动装置。本专业技术人员根据这种公开显然知道，制动控制器11的精确结构和算法可以是执行本发明的功能的硬件和软件的任意组合。换言之，在说明书和权利要求书中使用的“装置加功能(means plusfunction)“子句应包括任何能够进行”装置加功能“子句的功能的结构或硬件和/或算法或软件。
首先，在图2的步骤S1中，制动控制器11根据来自行程传感器14的信号及主缸13产生的压力确定司机是否已进行了制动操作。步骤S1的确定工作反复由制动控制器11进行直至制动操作被进行。
当在步骤S1中制动控制器11确定已进行了制动操作时，下述车辆工作状态在步骤S2中被检测：交流同步电机9L和9R的当前转速，包括这些电机的再生制动装置产生的当前的制动转矩、向构成液压制动装置的液压盘式制动器5L和5R提供的当前的制动液压及由包括盘式电制动器7L和7R的电制动装置产生的当前的制动转矩。
在随后的步骤S3中，制动控制器11根据上述车辆工作状态确定车辆的目标减速量。因此，在这种确定的基础上计算整个车辆的需要的制动转矩Ttotal。根据一个预定的图(map)来设定目标减速量，所述图关联于制动踏板BP的操纵量、来自主缸13的主缸压力及车速。
整个车辆的需要的制动转矩Ttotal由来自车轮转动等式的下式表达，其中a是车辆的目标减速量，W是车辆的质量，R是动态轮胎半径，I是四个车轮的轮胎惯量，ω是轮胎的角速度。
                   Ttotal＝a×W×R×I×dω
                   Ttotal＝a×W×R×I×a/R
                   Ttotal＝(W×R2+I)×a/R
在步骤S4中，制动控制器11确定由制动方式选择开关15所选择的制动方式是被设定在电力保持优先方式，还是被设定在制动反应优先方式。因此，步骤4的方法和制动方式选择开关15用作制动控制器11的制动方式选择部分。该制动方式选择部分被构制成将多个制动方式之一设定为所选择的制动方式。每个制动方式具有对于目标再生制动力、目标液压制动力和目标电制动力的不同的制动控制优先。换言之，每个制动方式具有对设定每个制动系统或制动装置的制动力的不同的优先选择。
在电力保持优先方式被选择的情形中，在步骤S5中在图6所示的交流同步电机9L和9R的工作特性图的基础上首先根据电机的转速来设定最大再生制动转矩TreMAX。
然后，在随后的步骤S6中确定目标再生制动转矩Tre。此时，从(TreMAX×0.9)和整个车辆的所需要的制动转矩Ttotal中选择较小的值，即min{(TreMAX×0.9)，Ttotal}，(TreMAX×0.9)小于最大再生制动转矩TreMAX的余量是为了自由度而设定的。然后，上述所选择的值被设定为目标再生制动转矩Tre，以便响应于车辆制动系统被设定成电力保持优先方式而最大程度上利用最大再生制动转矩TreMAX。换言之，当选择电力保持优先方式时，目标再生制动力被设定成使能够产生的再生制动转矩基本上最大化。这里用来修饰“最大化”的用语“基本上”是指绝对最大值可能是难于或不可能取得的。因此“基本上最大化”包括稍小于绝对最大值但仍执行本发明的实质内容的值。
由于车辆制动系统处于电力保持优先方式，因而液压制动装置所施加的最大液压制动转矩TfMAX随后在步骤S7中取决于从制动开始经过的时间量，并且在如图7所示的事先确定的液压制动装置的工作反应特性的基础上被设定。
接着在步骤S8中，制动控制器11确定目标液压制动转矩Tf。此时，从最大液压制动转矩TfMAX和制动力不足额(Ttotal-Tre)中选择较小的值，即，min{(Ttotal-Tre)，TfMAX}，上述制动力不足额是通过整个车辆的所需要的制动转矩(Ttotal)减去目标再生制动转矩Tre而得到的。然后，上述所选择的值被设定为目标液压制动转矩Tf，以便响应于系统处于电力保持优先方式而最大程度上利用最大液压制动转矩TfMAX。换言之，当选择电力保持优先方式时，目标液压制动转矩Tf被设定成考虑到整个车辆的所需要的制动转矩(Ttotal)且在液压制动装置的工作反应特性的基础上能够产生的液压制动转矩基本上最大化。
在最后的步骤S9中，制动控制器11确定目标电制动转矩Te。通过从整个车辆需要的制动转矩Ttotal和目标再生制动转矩Te之差减去目标液压制动转矩Tf所得到的制动力(Ttotal-Tre-Tf)被设定为目标电制动转矩Te。
当在步骤S4中制动控制器11确定制动方式选择开关15所选择的制动方式为制动反应优先方式时，处理进至步骤S11。在步骤S11中，在图6所示交流同步电机9L和9R的工作特性图的基础上，根据电机的转速设定最大再生制动转矩TreMAX。
在随后的步骤S12中，制动控制器11确定目标再生制动转矩Tre。此时，从(TreMAX×0.8)和整个车辆的所需要的制动转矩Ttotal中选择较小的值min{(TreMAX×0.8)，Ttotal}，(TreMAX×0.8)小于最大再生制动转矩(TreMAX的余量是为了设置自由度。上述所选择的值被设定成目标再生制动转矩Tre，以便响应于车辆制动系统处于制动反应优先方式而最大程度上利用最大再生制动转矩TreMAX。
接着在步骤S13中，车辆制动系统处于制动反应优先方式，因而在事先确定的盘式电制动器7L和7R的工作反应特性(未画出)的基础上，电制动装置设定最大电制动转矩TreMAX。
在随后的步骤S14中，制动控制器11确定目标电制动转矩Te。此时，从最大电制动转矩TeMAX和从整个车辆的需要的制动转矩(Ttotal)减去目标再生制动转矩Tre所得到的制动力不足额中选择较小的值min{(Ttotal-Tre)，TeMAX}。该值被设定为目标电制动转矩Te，以便响应于系统处于制动反应优先方式而最大程度上利用最大电制动转矩TeMAX。换言之，当选择制动反应优先方式时，目标电制动转矩Te被设定成使考虑到整个车辆的需要的制动转矩(Ttotal)及在电制动装置的工作反应特性的基础上能够产生的电制动转矩基本上最大化。
在最后的步骤S15中，制动控制器11确定目标液压制动转矩Tf。此时，从整个车辆的需要的制动转矩Ttotal和目标再生制动转矩Tre之差减去目标电制动转矩Te所得到的制动力(Ttotal-Tre-Te)被设定为目标液压制动转矩Tf。
按照上述实施例，通过首先确定由再生制动装置产生的目标再生制动力Tre，然后确定由液压制动装置产生的目标液压制动力Tf，其后确定由电制动装置产生的目标电制动力Te，可以保证整个车辆的需要的制动力。换言之，如果系统处于电力保持优先方式，那么按照一种那时所需要的形成制动控制的优先顺序来保证整个车辆的需要的制动力。
另外，按照上述实施例，通过首先确定由再生制动装置产生的目标再生制动力Tre，然后确定由电制动装置产生的目标电制动力Te，其后确定由液压制动装置产生的目标液压制动力，可以保证整个车辆的需要的制动力。换言之，如果系统处于制动反应优先方式，那么，按照一种那时所需要的形成制动控制的优先顺序来保证整个车辆的需要的制动力。
因此，这种车辆制动控制系统可以保证整个车辆的需要的制动力，同时满足每种所选择的制动方式所需要的制动控制形式，并得到具有涉及到每种制动方式的需要的极好的控制反应特性的车辆制动装置。
在电力保持优先方式中顺序地确定目标再生制动力Tre、目标液压制动力Tf和目标电制动力Te，要求以下述方式确定目标再生制动力Tre，即，最大程度上利用再生制动装置能够产生的最大再生制动力，要求以下述方式确定目标液压制动力Tf，即，最大程度地利用液压制动装置能够产生的最大液压制动力，并且要求设定目标电制动力Te以补偿目标再生制动力Tre和目标液压制动力Tf的无能而引起的不足额，从而保证整个车辆的需要的制动力Ttotal。因此，能够使电力消耗最小化，同时保证最有效地利用车辆的动能，并且能够进行制动，同时保持在电力保持优先方式中要求的蓄电池12的电力。
在制动反应优先方式中顺序地确定目标再生制动力Tre、目标电制动力Te和目标液压制动力Tf，要求以下述方式确定目标再生制动力Tre，即，最大程度上利用再生制动装置能够产生的最大再生制动力，要求以下述方式确定目标电制动力Te，即，最大程度上利用电制动装置能够产生的最大电制动力，并且要求设定目标液压制动力Tf，以便补偿由于目标再生制动力Tre和目标电制动力Te的无能引起的不足额，从而保证整个车辆的需要的制动力Ttotal。因此，这种车辆制动控制系统可以进行制动，同时使在制动反应优先方式中所要求的来自制动踏板操作产生的反应最小化，并且同时保证最有效地利用车辆的功能。
如上所述，在电力保持优先方式中持续确定目标电制动力Te，要求设定制动力，以便补偿由于目标再生制动力Tre和目标液压制动力Tf的无能而引起的不足额，从而保证整个车辆的需要的制动力Ttotal，而在制动反应优先方式中持续确定目标液压制动力，要求设定制动力，以便补偿由于目标再生制动力Tre和目标电制动力Te的无能引起的不足额，从而保证整个车辆的需要的制动力Ttotal。
现在参阅图3，这里考虑到车辆的各车轮中的制动力分布。具体来说，在制动中由于车辆的栽头或类似现象，在前轮3L和3R上的重量增加，而在后轮上的重量相应地减小。因此，后轮4L和4R的轮胎摩擦系数减小。
如果尽管如此制动力对前、后轮的分布相同，那么，后轮4L和4R容易比前轮3L和3R更早地锁住，引起车辆旋转或以不稳定方式运动。因此，必须设定前、后车轮的制动力的分布，使后轮4L和4R的制动力小于前轮3L和3R的制动力。
除了对前、后轮的制动力分布以外，在左、右轮之间，以及在斜对的车轮之间也必须控制制动力的分布，从而使车辆的横向摆动率和其它转动性能特征相应于转向操作。
但是，参阅图2按照上述方式确定的各目标制动力Tre、Tf和Te不必相应于需要响应于上述车辆制动状态建立的车轮之间的目标制动力分布，任何目标制动力Tre、Tf和Te必须被调节，从而保证车轮之间的需要的目标制动力分布。
如下所述，这种调节是由图3中的控制程序进行的，在图2的控制程序在(1)处结束后，图3的控制程序开始。
图3的控制程序用于调节目标电制动力Te和目标液压制动力Tf，从而保证目标的前、后轮制动力分布率，以便防止如上所述在制动中后轮锁住。
首先，在步骤S21中由制动控制器11确定目标前、后轮制动力分布比Rf和Rr。目标前、后轮制动力分布比的计算需要分别考虑到在制动踏板上的下压力和横向摆动率来查找前轮制动力负荷百分比Rf1和Rf2。例如，前轮制动力负荷百分比Rf1是使用图8中所示的一张使前轮制动力负荷百分比Rf1相关于制动踏板上的下压力的预定图来确定的，而前轮制动力负荷百分比Rf2是使用图9中所示的一张使前轮制动力负荷百分比Rf2相关于车辆横向摆动率的预定图来确定的。然后，通过乘前轮制动力负荷百分比Rf1和Rf2来确定目标前轮制动力负荷比Rf。
通过使用公式Rr＝1-Rf，可以自然地确定目标后轮制动力分布比Rr。
在步骤S22中，与上述的整个车辆的需要的制动力Ttotal相关的前轮制动力(在本实例中为目标液压制动力Tf)的比也可以由制动控制器11确定。换言之，前轮制动力的当前分布比Rfc＝Tf/Ttotol是由制动控制器11确定的，后轮制动力的当前分布比Rrc＝1-Rfc也是由制动控制器11确定的。
在随后的步骤S23中，制动控制器11确定制动开关是接通(ON)，还是关闭(OFF)。换言之，制动控制器11确定制动器是否正在被操纵。
如果制动器不是正被操纵，那第，在步骤S24中，一个标记STS被设定为零(0)。该标记指示一个调整是否已经开始，在该调整中，目标电制动力Te和目标液压制动力Tf在从制动开始时的当前前、后轮制动力分布比Rfc和Rrc向着目标前、后轮制动力分布比Rf和Rr的方向上被调整。当标记STS被设定为零(标记STS＝0)时，这指示上述调整尚未开始(它不是从制动开始的第二或随后循环)。
在步骤S23中制动控制器11确定制动器正在被操纵的情形中，制动控制器11然后在步骤S25中确定标记STS是被设定为1。
由于在制动开始后标记STS立即等于零，控制进至步骤S26，在制动开始时存在的、在步骤S22中设定的后轮制动力分布比Rrc此时设定为调整的后轮制动力分布比Rrs，以便保证上述调整，调整的后轮制动力分布比Rrs被初始化。
在随后的步骤S27中，标记STS被设定为1，以便指示上述调整已经开始。
因此，在制动开始后立即仅执行一次步骤S26和S27，其后控制从步骤S25进至步骤S28。
在步骤S28中，通过计算Rrs＝Rr-Rrs(n-1)/10+Rrs(n-1)来确定当前调节的后轮制动力分布比Rrs，从而使调节的后轮制动力分布比Rrs渐近地从初始设定值Rrc(步骤S26)变至目标后轮制动力分布比Rr(步骤S21)。
在这个等式中，项Rrs(n-1)代表调节的后轮制动力分布比Rrs的前一计算值。
在步骤S29中，根据在步骤S26或S28中确定的调节的后轮制动力分布比Rrs借助等式Rfs＝1-Rrs来确定调节的前轮制动力分布比Rfs。另外，在步骤S29中，目标电制动力Te(后轮制动力的一部分)和目标液压制动力(前轮制动力)在从制动开始时的当前前、后轮制动力分布比Rfc和Rrc向目标前、后轮制动力分布比Rf和Rr的方向上被调节，这将在下文描述。
首先，从整个车辆的需要的制动转矩(Ttotal)减去目标再生制动转矩Tre得到的制动力不足额和整个车辆的需要的制动转矩(Ttotal)和调节的前轮制动力分布比Rfs的乘积中选择较小的值，即，min{(Ttotal×Rfs)，(Ttotal-Tre)}作为前轮目标制动力(目标液压制动力Tf)。使用等式Te＝Ttotal-Tf-Tre来计算作为后轮目标制动力的一部分的目标电制动力Te。换言之，目标电制动力Te是以前轮目标制动力(目标液压制动力Tf)、整个车辆的需要的制动力及按照上述方式确定的目标再生制动力Tre为基础计算的。目标电制动力Te(后轮制动力的一部分)和目标液压制动力(前轮制动力)沿着从制动开始时的前、后轮制动力分布比Rfc和Rrc向着目标前、后轮制动力分布比Rf和Rr的方向被调节。
通过调节目标电制动力Te(后轮制动力的一部分)和目标液压制动力Tf(前轮制动力)，能够使制动开始时的前、后轮制动力分布比渐近地趋近目标前、后轮制动力分布比Rf和Rr(步骤S21)。因此，避免了车辆性能和震动方面的不必要的改变。另外，通过使电制动力Te(后轮制动力的一部分)的变化变得平滑，可以降低电制动装置所消耗的电力。
或者，如图4所示，制动控制器11的目标制动力设定部分被构制成在目标再生制动力Tre之后，使用一个具有液压制动力分量和电制动力分量的目标制动力分配比将目标液压制动力Tf和目标电制动力Te设定在一个值上，该值基本使能够产生的再生制动力最大化。在电力保持优先方式和制动反应优先方式两者中使用设定目标液压制动力Tf和目标电制动力Te的这种替代方法。但是，目标制动力分配比最好在电力保持优先方式和制动力优先方式之间是不同的。另外，对于每种优先方式来说，可以预先设定若干不同的目标制动力分配比，以便根据各种工作状态来使制动最佳化。
如图4所示，与图2中相同的符号指示的步骤进行相同的处理。因此，在步骤S1至S6及步骤S11和S12中的处理是按照与上面对照图2描述的相同方式进行的、在步骤S6或S12中，取决于在步骤S4中确定的制动方式，制动控制器11的目标制动力设定部分将目标再生制动力Tre设定在一个值上，该值基本使能够被产生的再生制动力最大化。然后，制动控制器11的目标制动力设定部分在步骤S7’或S13’中设定当前工作状态的目标制动力分配比。在步骤S8’中，制动控制器11的目标制动力设定部分设定整个车辆的需要的制动力Ttotal和目标再生制动力Tre之间的差，作为一个准备在目标液压制动力Tf和目标电制动力Te之间分配的综合目标液压/电制动力。因此，制动控制器11的目标制动力设定部分现在使用目标制动力分配比设定目标液压制动力Tf和目标电制动力Te(步骤S9’)。换言之，制动控制器11的目标制动力设定部分通过在目标制动力分配比的基础上在目标液压制动力Tf和目标电制动力Te之间分配综合目标液压/电制动力而设定目标液压制动力Tf和目标电制动力Te。然后，如上所述，制动控制器11的处理最好进至图3的调节程序。
例如，象在本发明的第一实施例中那样，液压制动器5L和5R连接于前轮3L和3R，电制动器7L和7R及交流同步电机或再生制动器9L和9R连接于后轮4L和4R，在液压制动器5L和5R和电制动器7L和7R之间的一个预定的目标分配比被设定成使前轮3L和3R的液压制动器5L和5R的制动力大于后轮7L和7R的电制动器7L和7R的制动力。例如，液压制动器对电制动器的预定目标分配比为2比1。其原因在于，由于在制动时前轮3L和3R上的负荷一般增大，而后轮4L和4R上的负荷则减小，因而制动力应该被分配成使前轮3L和3R具有更多的制动力。例如，假定需要的(总)制动力Ttotal为100N，再生的TreMAX为10N，那么，一个90N的制动力在液压制动器5L和5R和电制动器7L和7R之间分配。在液压制动器对电制动器的预定目标分配比为2比1的情形中，液压制动力分量为60N，而电制动力分量为30N。因此，在后轮4L和4R上的总制动力为40N(再生的加上电的)，而在前轮3L和3R上的制动力为60N。但是，该预定目标分配比可以并不精确地匹配于所谓的理想前、后制动力的特性线(characteristic line)，其中前、后轮同时被锁定。因此，为了使保存电力优先，并不实施理想的比。
另外，在低路面摩擦系数μ的道路上，即使制动力不大，车轮也易于锁定，但是通常从理想分配小的偏离在这个替代实施例中并不影响这种锁定水平。
如上面简单提到的那样，前、后轮同时锁定对于防止车辆绕重心回转或其它不稳定方式的动作来说是理想的。换言之，如果后轮先于前轮3L和3R的锁定而锁定，那么，后轮4L和4R将侧滑，车辆将绕重心回转(后轮偏行)。如果前轮3L和3R先于后轮4L和4R的锁定而锁定，那么，前轮3L和3R将侧滑，甚至当转向轮被转动时，车辆也向前行进(前轮偏行)。
在这个替代实施例中，目标液压制动力Tf和目标电制动力Te相关于如上所述在电力保持优先方式和制动反应优先方式中被确定的值而被调节，以便保证上述的在液压和电制动系统之间的预定的制动力分配比。
图5表示在步骤S5至S9中处理的另一个实施例，这些步骤是在图2的步骤S4中确定选择了电力保持优先方式时进行的。在本实施例中，电制动装置所消耗的电力被防止增加得超过鉴于电力保持优先方式的需要而限定的范围。在步骤S5至S9中，与图2中相同符号表示的步骤进行相同的处理，进行计算以确定目标再生制动转矩Tre、目标液压制动转矩Tf和目标电制动转矩Te。
允许的电力消耗的上限值Ws在步骤S31中设定。例如，这个设定动作需要规定在蓄电池电压V为15V或更高时Ws＝300W，在蓄电池电压V为13V或更高时Ws＝200W，在蓄电池电压V为小于13V时Ws＝100W。在随后的步骤S32中，电制动装置所消耗的电力Wh使用下式来计算和估计：
Wh＝{Te/(k×μ×r×2)-I×dN}×N
其中项Te是目标电制动转矩，项k是将盘式电制动器中的电机的转矩转变成推力的系数，项r是制动器转动体的有效半径，项I是惯性矩的当量值，项N是电机转速，项dN是电机转速的微商值。
在步骤S33中，在电制动装置的消耗电力Wh和允许的电力消耗的上限值Ws之间进行比较。如果消耗电力Wh等于或小于允许消耗电力的上限值Ws，那么，在步骤S34中，目标电制动转矩的修正值Te2被设定为目标电制动转矩Te(步骤S9)。另外，目标电制动转矩Te基本不被修正，目标液压制动转矩的修正值Tf2在步骤S35中设定成与目标液压制动转矩Tf(步骤S8)相同的值，目标液压制动转矩Tf基本上不被修正。
当在步骤S33中确定消耗的电力Wh超过允许消耗电力的上限值Ws时，在步骤S36中使用下式计算目标电制动转矩的修正值：
Te2＝(Ws/N+I×dN)×k×μ×r×2
另外，目标电制动转矩的修正值Te2被确定成使消耗电力Wh保持在一个不超过允许消耗电力的上限值的范围内。通过使其替代步骤S9中的目标电制动转矩Te，目标电制动转矩被调节成使电制动装置的消耗电力Wh保持在一个受限的范围内(即，在一个不超过允许消耗电力的上限值Ws的范围内)。
在随后的步骤S37中，为了对整个车辆的需要的制动力Ttotal未被这种调节所达到的情况作出补偿，通过计算Tf2＝Ttotal-Tre-Te2来确定目标液压制动转矩的修正值Tf2，目标液压制动转矩被调节而保证整个车辆的需要的制动力Ttotal。
因此，在电力保持优先方式中通过调节目标电制动转矩，使消耗电力Wh保持在一个受限的范围内(即，在一个不超过允许消耗电力的上限值Ws的范围内)，从而能够更进一步地协调制动力控制。
当控制上述的计算确定电制动装置的消耗电力时通过考虑电制动装置的供电电压和消耗电流或通过考虑电制动装置的驱动指令，或通过考虑电制动装置的操作力来确定消耗的电力以达到更为精确的结果，可进一步提高上述效果。
允许消耗电力的上限值Ws是只按照蓄电池电压(处于已充电状态)来设定的，但是，该值也可以随着对蓄电池提供的充电量的增加，或随着来自蓄电池的电力的减少而增加。
在本说明书中所使用的下述方向术语“向前、向后、向上、向下、竖直、水平、在下面及横向”，以及其它类似的方向术语是相对于采用本发明的车辆的方向而言的。因此，用于描述本发明的这些术语应当相对于采用本发明的车辆来解释。
在本说明书中用于描述装置的构件、部分或零件的术语“构制”包括为执行需要的功能而对硬件和/或软件的构制和/或编程。
另外，在权利要求书中被表述为“装置加功能”的术语应当包括能够被用来实施本发明该部件的功能的任何结构。
在本说明书中使用的有关程度的术语如“基本”、“大约”和“大致”意味着与所修饰的术语有一个合理的偏差量而最后的结果不被显著改变。例如，这些术语可以解释为包括所修饰的术语的至少±5％的偏差量，如果这种偏差量不致否定它所修饰的词语的含义的话。
本申请要求日本专利申请第2002-357721号的优先权。日本专利申请第2002-357721号的全部内容在本说明书中用作参考。
虽然只是选择了几个实施例来说明本发明，但是，本专利技术人员根据这种公开能够理解，可以对其作各种修改和变化而并不超出权利要求书限定的本发明的范围。另外，上面对本发明各实施例的描述只是为了进行说明而并不是为了对权利要求书所限定的本发明及其等同物作出限制，因此，本发明的范围并不局限于所公开的各实施例。

Claims (20)

1.一种车辆制动控制系统，它包括：
一个制动方式选择部分，该部分被构制成将多个制动方式中的一个制动方式设定为选择的制动方式，每个制动方式具有不同的制动控制优先，以便设定目标再生制动力、目标液压制动力和目标电制动力；
一个需要的制动力确定部分，该部分被构制成确定整个车辆的需要的制动力；以及
一个目标制动力设定部分，该部分被构制成在选择的制动方式的制动控制优先的基础上设定目标再生制动力、目标液压制动力和目标电制动力，以便产生整个车辆的需要的制动力。
2.如权利要求1所述的车辆制动控制系统，其特征在于：所述制动方式选择部分还被构制成包括一个作为一种制动方式的电力保持优先方式。
3.如权利要求2所述的车辆制动控制系统，其特征在于：所述目标制动力设定部分还被构制成在选择电力保持优先方式时，首先设定待产生的目标再生制动力，第二在先行设定的目标再生制动力和整个车辆的需要的制动力的基础上设定待产生的目标液压制动力，第三在先行设定的目标再生制动力和目标液压制动力及整个车辆的需要的制动力的基础上设定目标电制动力，从而产生整个车辆的需要的制动力。
4.如权利要求3所述的车辆制动控制系统，其特征在于：
所述目标制动力设定部分还被构制成将目标再生制动力和目标液压制动力设定为基本上使能够产生的再生制动力最大化的值；以及
所述目标制动力设定部分还被构制成将目标电制动力设定为整个车辆的需要的制动力与目标再生制动力和目标液压制动力的和之差。
5.如权利要求3所述的车辆制动控制系统，其特征在于：
所述目标制动力设定部分还被构制成将目标再生制动力设定为一个基本上使能够产生的再生制动力最大化的值；
所述目标制动力设定部分还被构制成设定一个具有一个液压制动力分量和一个电制动力分量的目标制动力分配比；
所述目标制动力设定部分还被构制成设定整个车辆的需要的制动力与目标再生制动力之差，作为综合目标液压/电制动力；以及
所述目标制动力设定部分还被构制成通过在目标制动力分配比的基础上在目标液压制动力和目标电制动力之间分配所述综合目标液压/电制动力。
6.如权利要求3所述的车辆制动控制系统，其特征在于：
所述目标制动力设定部分还被构制成将目标再生制动力设定为一个基本上使能够产生的再生制动力最大化的值；
所述目标制动力设定部分还被构制成通过使考虑到先行设定的目标再生制动力和整个车辆的需要的制动力而能够产生的液压制动力最大化来设定目标液压制动力；以及
所述目标制动力设定部分还被构制成将目标电制动力设定为整个车辆的需要的制动力与目标再生制动力和目标液压制动力的和之差。
7.如权利要求3所述的车辆制动控制系统，其特征在于它还包括：
一个制动力分布比确定部分，该部分被构制成在制动开始时根据目标再生制动力、目标液压制动力和目标电制动力来确定在一组车轮之间的制动力分布比；
所述制动力分布比确定部分还被构制成在车辆的至少一种工作状态的基础上确定在车轮间的目标制动力分布比；以及
所述目标制动力设定部分还被构制成通过渐近地从制动开始时的车轮间制动力分布比在从制动开始经过一段时间后变成车轮间的目标制动力分布比来调节目标电制动力。
8.如权利要求3所述的车辆制动控制系统，其特征在于：
所述目标制动力设定部分还被构制成为了基本将电制动装置的电力消耗保持在一个受限的范围内而调节目标电制动力。
9.如权利要求8所述的车辆制动控制系统，其特征在于：
所述目标制动力设定部分还被构制成在电制动装置的供电电压和消耗电流的基础上确定电制动装置的电力消耗；以及
所述目标制动力设定部分还被构制成调节目标电制动力，从而使电制动装置的电力消耗不超过所述受限范围的上限值。
10.如权利要求8所述的车辆制动控制系统，其特征在于：
所述目标制动力设定部分还被构制成在电制动装置的驱动指令的基础上确定电制动装置的电力消耗；以及
所述目标制动力设定部分还被构制成调节目标电制动力，从而使电制动装置的电力消耗不超过所述受限范围的上限值。
11.如权利要求8所述的车辆制动控制系统，其特征在于：
所述目标制动力设定部分还被构制成在电制动装置的工作速度和操作力的基础上确定电制动装置的电力消耗；以及
所述目标制动力设定部分还被构制成调节目标电制动力，从而使电制动装置的电力消耗不超过所述受限范围的上限值。
12.如权利要求8所述的车辆制动控制系统，其特征在于：
所述目标制动力设定部分还被构制成调节与电力消耗相关的受限范围的上限值，从而在蓄电池充电状态改善和对蓄电池的充电量增加，以及作为电制动装置的电力供应从蓄电池引出较小的电力中的至少一种情形时，使所述受限范围的上限值增加。
13.如权利要求1所述的车辆制动控制系统，其特征在于：
所述制动方式选择部分还被构制成包括一个作为一种制动方式的制动反应优先方式。
14.如权利要求13所述的车辆制动控制系统，其特征在于：
所述目标制动力设定部分还被构制成在选择制动反应优先方式时，首先设定待产生的目标再生制动力，第二在先行设定的目标再生制动力和整个车辆的需要的制动力的基础上设定目标电制动力，第三在先行设定的目标再生制动力和目标电制动力及整个车辆的需要的制动力的基础上设定目标液压制动力，从而产生整个车辆的需要的制动力。
15.如权利要求14所述的车辆制动控制系统，其特征在于：
所述目标制动力设定部分还被构制成将目标再生制动力和目标电制动力设定为基本上使可以产生的再生制动力最大化的值；以及
所述目标制动力设定部分还被构制成将目标液压制动力设定为整个车辆的需要的制动力与目标再生制动力和目标电制动力的和之差。
16.如权利要求14所述的车辆制动控制系统，其特征在于：
所述目标制动力设定部分还被构制成设定具有一个液压制动力分量和一个电制动力分量的一个目标制动力分配比；
所述目标制动力设定部分还被构制成将目标再生制动力设定为一个基本上使能够产生的再生制动力最大化的值；
所述目标制动力设定部分还被构制成将整个车辆的需要的制动力与目标再生制动力之差设定为一个综合目标液压/电制动力；以及
所述目标制动力设定部分还被构制成通过在所述目标制动力分配比的基础上在目标液压制动力和目标电制动力之间分配所述综合液压/电制动力。
17.如权利要求14所述的车辆制动控制系统，其特征在于：
所述目标制动力设定部分还被构制成为了基本上使能够产生的再生制动力最大化而确定目标再生制动力；
所述目标制动力设定部分还被构制成确定目标电制动力，以便在考虑到先行设定的目标再生制动力和整个车辆的需要的制动力而基本上使能够产生的电制动力最大化；以及
所述目标制动力设定部分还被构制成将目标液压制动力设定为整个车辆的需要的制动力与目标再生制动力和目标电制动力的和之差。
18.如权利要求14所述的车辆制动控制系统，其特征在于它还包括：
一个制动力分布比确定部分，该部分被构制成在制动开始时根据目标再生制动力、目标液压制动力和目标电制动力来确定在一组车轮间的制动力分布比；
所述制动力分布比确定部分还被构制成根据车辆的至少一个工作状态来确定在车轮间的目标制动力分布比；以及
所述目标制动力设定部分还被构制成通过渐近地从制动开始时车轮间的制动力分布比在制动开始经过一段时间后变为车轮间的目标制动力分布比来调节目标液压制动力。
19.一种车辆制动控制系统，它包括：
制动方式选择装置，其用于将多种制动方式之一设定为选择的制动方式，每种制动方式具有对于目标再生制动力、目标液压制动力和目标电制动力来说的不同的制动控制优先；
需要的制动力的确定装置，其用于确定整个车辆的需要的制动力；以及
目标制动力设定装置，其用于在选择的制动方式的制动控制优先的基础上设定目标再生制动力、目标液压制动力和目标电制动力。
20.一种控制车辆制动控制系统的方法，它包括：
将多种制动方式之一设定为选择的制动方式，每种制动方式具有对于目标再生制动力、目标液压制动力和目标电制动力来说的不同的制动控制优先；
确定整个车辆的需要的制动力；以及
在选择的制动方式的制动控制优先的基础上设定目标再生制动力、目标液压制动力和目标电制动力，以便产生整个车辆的需要的制动力。
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