制動控制設備的製作方法
2023-12-02 15:45:16 2
專利名稱：制動控制設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及機動車的制動控制設備，在該機動車中一對前輪或一對後輪被發動機驅動，而另一對輪連接到一個可再生(電)制動的發電機，這將理想地適合於四輪驅動的機動車，例如這樣的機動車其中主驅動輪可被發動機驅動，及副驅動輪可被發電機制動。
背景技術：
作為這樣的四輪驅動機動車的一個例子，已具有一種所謂的電動機四輪驅動機動車，其中一對前輪或一對後輪(這裡稱為主驅動輪)由發動機驅動，及另一對輪(這裡稱為副驅動輪)附加地由發電機驅動，及其中當機動車減速期間，該發電機再生發電地工作，及再生(電)制動轉矩使機動車減速(例如參考日本國專利申請公開文獻No.11-240351)。
鑑於上述情況，本領域的熟練技術人員將會從本公開內容中明顯地看到需要有一種改善的制動控制設備。本發明提出該技術需要及其它的需要，這些需要對於本領域的熟練技術人員將會從本公開內容中明顯地看到。
發明內容
已經發現，在上述傳統的、當駕駛員壓下制動踩板時發電機發出再生制動轉矩的四輪驅動機動車中，必然具有一個問題，即當制動踩板未被壓下及發動機制動轉矩中的大部分制動轉矩僅作用在主驅動輪上的情況下，前輪及後輪的制動轉矩的分配是不理想的(理想分配是前輪及後輪趨於同時被鎖止)，及其結果是，一對前輪或後輪在另一對輪以前趨於被鎖止。
本發明集中在上述問題上，及其目的在於提供一種制動控制設備，它可通過不將發動機制動轉矩中的大部分制動轉矩僅作用在主驅動輪上而防止一對前輪或後輪在另一對輪以前被鎖止的趨向。
為了解決上述問題，本發明的制動控制設備基本上設有一個發動機制動轉矩計算部分及發電機制動轉矩控制部分。發動機制動轉矩計算部分被構型及設置來計算驅動第一輪的發動機的發動機制動轉矩。發電機制動轉矩控制部分被構型及設置來控制發電機電制動轉矩，即被構型及設置成使第二輪電制動，以致當發動機將發動機制動轉矩施加在第一輪上時，基於由發動機制動轉矩計算部分計算的發動機制動轉矩使第一輪相對第二輪的目標制動轉矩分配接近在第一與第二輪之間的理想制動轉矩分配。
對於本領域的熟練技術人員來說，從以下結合附圖地公開本發明優選實施例的詳細描述中，本發明的這些及其它的目的、特徵、狀況及優點將會變得更加明白。
現在來參考構成該原始公開的一部分的附圖圖1是裝有根據本發明一個實施例的機動車制動控制設備的機動車的概要框圖；圖2是表示根據本發明的圖1所示實施例的機動車制動控制設備的控制系統結構的框圖；圖3是表示用於所示的本發明實施例的制動控制設備的4WD控制器的框圖；圖4是表示由圖1所示的本發明的實施例的制動控制設備的4WD控制器執行的計算處理程序的流程圖；圖5是在由4WD控制器執行的、圖4中的計算處理程序中所使用的一個控制圖；及圖6是在由4WD控制器執行的、圖4中的計算處理程序中所使用的一個控制圖。
具體實施例方式
現在將參照附圖來解釋本發明的優選實施例。對於本領域的熟練技術人員來說，由本公開內容顯而易見的是以下對本發明實施例的描述僅為說明性的而非為了限制本發明，本發明則由附設權利要求書及其等效部分限定。
首先參照圖1，它表示裝有根據本發明第一實施例的機動車制動控制設備的一個四輪驅動的機動車。如圖1所示，根據該實施例的機動車具有左前輪及右前輪1L及1R，它們被一個內燃發動機或主驅動源2驅動，和左後輪及右後輪3L及3R，它們被電動機或副驅動源4驅動。因此，前輪1L及1R用作主驅動輪，而後輪3L及3R用作副驅動輪，它們可選擇地被電動機4驅動。
如圖1中所示，內燃發動機2的發動機輸出轉矩Te通過一個自動變速裝置30及一個差動齒輪31傳遞到左前輪及右前輪1L及1R。內燃發動機2的發動機輸出轉矩Te的一部分傳遞給發電機7，該發電機對電動機4供給電能。
換句話說，發動機2在工作上與發電機7相連接，後者對電動機4提供電能。發電機7通過花鍵聯軸器或類似件直接地耦合到發動機2內部的轉軸，例如耦合到凸輪軸或曲軸，或耦合到使這兩者轉動的一個齒輪軸。發電機7以速度Nh轉動，它是發動機2的速度Ne與一個預定減速比(或增速比)的乘積。由發電機7施加在內燃發動機2上的負載用於產生一個與負載轉矩相應的電壓。特別是，一個四輪驅動(4WD)控制器8調節發電機7的勵磁電流Ifh，以控制由負載轉矩產生的電壓。發電機7發出的電功率或電壓可通過電線9供給電動機4。在電動機4及發電機7之間電線9的中間點處設有一個接線盒10。電動機4的驅動軸可選擇地通過減速齒輪11，離合器12及差動齒輪13連接到後輪3L及3R。
此外，該實施例中的發電機7也可用來補充來自發動機2的驅動轉矩。即，當電動機4作為發電機再生地工作時，由電動機4獲得的電功率將供給發電機7，由此補充了發動機2的驅動轉矩。具體地，當電動機4再生地工作時，即當發動機2產生發動機制動轉矩時，發電機7作為驅動發動機2的電動機工作。因此，當發動機2發出發動機制動轉矩時發電機7作為電動機工作來補充發動機2的驅動轉矩，以便減小發動機制動轉矩。因此，發電機7相應於本發明中的第二電動機。當發電機7作為發電機工作時，產生的轉矩受到來自4WD控制器8的勵磁電流Imf指令值的控制。
在內燃發動機2的進氣通道14(例如進氣總管)內設有一個主節流閥15。主節流閥1 5的節流閥開度根據加速踩板17的下壓量來調節/控制，後者也構成了加速器位置或作為傳感器工作，即或作為節流閥開度指令裝置或傳感器。但是，節流閥15並非機械上與加速踩板17的下壓量相聯繫，而是所謂有線類型的加速器，其中步進電動機19是一個致動器，及節流閥開度由相應於其步進計數的轉角來調節及控制。具體地，加速踩板17的下壓量、即加速踩板位置Acc1被一個加速踩板傳感器16檢測，及步進電動機19的轉角即步進計數被常規地控制，以使得節流閥開度被設置成與檢測的加速踩板位置Acc1相對應。步進電動機19的轉角受到來自電動機控制器20的、基於由風門傳感器22檢測的節流閥開度檢測值的驅動信號的反饋控制。這裡，通過將節流閥15的節流閥開度調節到一個與符合加速踩板17的下壓量的節流閥開度不同的節流閥開度上，發動機2的輸出轉矩可不依賴於駕駛員對加速踩板的操作地被控制。順便地說，當由發動機控制器18或4WD控制器8輸出節流閥開度指令值時，節流閥開度被控制，以使得它達到該節流閥開度指令值。
由加速器傳感器16檢測的下壓量檢測值或加速踩板位置Acc1作為控制信號輸出到4WD控制器8。風門傳感器22也可通過檢測節流閥開度用於加速踩板位置Acc1。因此，無論加速器傳感器16還是風門傳感器22可被考慮用來構成節流閥開度確定部分。加速器傳感器16也可構成加速器指令傳感器。這裡「加速器位置開度」一詞用來或指主節流閥15的節流閥開度或指加速踩板17或類似的加速裝置的下壓量。因此，這裡「加速器位置開度」一詞用來或指主節流閥15的節流閥開度或指加速踩板17或類似的加速裝置的下壓量。
此外，設有發動機速度傳感器21，它檢測發動機2的速度，及發動機速度傳感器21將檢測信號輸出給發動機控制器18及4WD控制器8。發動機速度傳感器21構成發動機速度檢測部分。
發動機控制器18控制發動機2的工作狀態，以使得它獲得目標轉矩，例如與由加速踩板傳感器16檢測的加速踩板17的下壓量、即加速踩板位置相應的目標轉矩。但是，如果預定的發動機轉矩由4WD控制器8指令時，則發動機控制器18通過調節節流閥15的節流閥開度來控制發動機的工作狀態，由此獲得發動機轉矩。
變速裝置30設有換擋位置檢測器或傳感器32，後者被構型及設置成檢測變速裝置30的當前換擋範圍。換擋位置檢測傳感器32被構型及設置成將指示變速裝置30的當前換擋範圍的檢測換擋位置信號輸出或發送到4WD控制器8。
設有一個制動踩板34，它構成制動指令/操作部分。制動踩板34的行程量由構成制動操作量傳感器的制動行程傳感器35檢測，並將它檢測的制動行程量輸出到制動控制器36及4WD控制器8。
制動控制器36通過響應輸入制動行程量控制安裝在車輪1L，1R，3L及3R上的制動裝置(例如盤式制動器)37FL，37FR，37RL及37RR，來控制作用在機動車上的制動力或制動轉矩。
如圖2所示，發電機7裝有電壓調節器22(regulator)，用於調節輸出電壓V。4WD控制器8通過調節勵磁電流Ifh如控制發電機控制指令值(導通比或勵磁電流值)來控制加在內燃發動機2上的發電機負載轉矩Th及產生的電壓。電壓調節器22接收來自4WD控制器8的發電機控制指令值(導通比或勵磁電流值)及將發電機7的勵磁電流Ifh調節到一個與發電機控制指令值相應的值上。電壓調節器22也能夠檢測發電機7的輸出電壓V及將檢測電壓值輸出到4WD控制器8。
在接線盒10的內部設有一個電流傳感器23。電流傳感器23檢測由發電機7供給電動機4的電功率的電流值Ia，及將檢測的電樞電流信號輸出到4WD控制器8。由4WD控制器8檢測通過電導線9的電壓值並產生指示電動機4上電壓的控制信號。一個繼電器24根據來自4WD控制器8的指令關斷或連接供給電動機4的電壓(電流)。
來自4WD控制器8的指令控制電動機4的勵磁電流Ifm，及勵磁電流Ifm的調節將調節驅動轉矩Tm。
機動車制動控制設備還裝有電動機轉速傳感器26，它檢測電動機4的驅動軸的轉速Nm。電動機轉速傳感器26將指示電動機4的檢測轉速的控制信號輸出給4WD控制器8。電動機轉速傳感器26構成輸入軸轉速檢測器或傳感器。
順便地說，在該實施例中電動機4可再生地工作，將制動轉矩傳送到後輪3L及3R。電動機4的再生制動轉矩也受到勵磁電流Ifm調節的控制。
離合器12是一個液壓離合器或電磁離合器，它響應由4WD控制器8發出的離合器控制指令進行連接及分離。因此，離合器12以與來自4WD控制器8的離合器控制指令相應的轉矩傳送率將來自電動機4的轉矩傳遞給後輪3L及3R。
車輪1L，1R，3L及3R分別設有輪速傳感器27FL，27FR，27RL及27RR。每個輪速傳感器27FL，27FR，27RL及27RR將相應於各個車輪1L，1R，3L及3R轉速的脈衝信號輸出到4WD控制器8。每個脈衝信號用作指示各個車輪1L，1R，3L或3R檢測轉速的輪速檢測值。輪速傳感器27RL及27RR構成輸出軸轉速檢測器或傳感器。
如圖3中所示，4WD控制器8設有發電機控制部分8A，繼電器控制部分8B，電動機控制部分8C，離合器控制部分8D，剩餘轉矩計算部分8E，目標轉矩限制部分8F，剩餘轉矩轉換部分8G，及發動機制動控制部分8J。
發電機控制部分8A通過電壓調節器22監測發電機7的發電電壓V及通過調節發電機7的勵磁電流Ifh將發電機7的發電電壓V調節到所需電壓值。通過電壓調節器22，發電機控制部分8A還通過將發電機7作為電動機驅動並監測發電機7的發電電壓V來減小發動機轉矩。發電機控制部分8A構成本發明的電動機(發電機)驅動轉矩控制部分。
繼電器控制部分8B控制從發電機7到電動機4的供電的關斷及接通。當電動機4再生工作及發電機7作為驅動發動機2的電動機工作時，繼電器控制部分8B還控制從電動機4向發電機7的供電。
電動機控制部分8C通過調節電動機4的勵磁電流Ifm將電動機4的轉矩調節到一個所需值，例如下面將描述的由計算處理計算的目標電動機再生制動轉矩Tbm*。換言之，電動機控制部分8C調節電動機4的勵磁電流Ifm，以便將電動機4的轉矩調節到所需值上。電動機控制部分8C構成本發明的發電機(電動機)制動轉矩控制部分。
離合器控制部分8D通過將離合器控制指令輸出給離合器12來控制離合器2的狀態。具體地，當例如由電動機控制部分8C設置的目標電動機再生制動轉矩Tbm*大於或等於預定電動機轉矩值TTCL(相應於「空區」的值)時，或當具有由單獨計算處理請求的離合器接合時，則使離合器輸入側轉速與其輸出側轉速相匹配，及當兩側轉速匹配時使離合器接合。此外，如果譬如目標再生制動轉矩Tbm*低於預定電動機轉矩值TTCL時離合器被分離。
此外，在以下部分的程序中執行閉環處理剩餘轉矩計算部分8E，目標轉矩限制部分8F及剩餘轉矩轉換部分8G。該閉環程序在預定採樣間隔上及基於輸入信號執行。
首先，在剩餘轉矩計算部分8E中，例如，這樣地計算滑動速度(加速滑動量)從前輪1L及1R的平均前輪速度減去後輪3L及3R的平均後輪速度，計算抑制前輪1L及1R的加速滑動所需的吸收轉矩，計算發電機7的當前負載轉矩，及求得剩餘轉矩、即應由發電機7執行的目標發電負載轉矩。
接著，在目標轉矩限制部分8F中，確定目標發電負載轉矩是否大於發電機7的最大負載能力。如果譬如確定出目標發電負載轉矩大於發電機7的最大負載能力，則求得超過最大負載能力的過剩轉矩，通過從當前發動機轉矩中減去過剩轉矩計算出發動機轉矩上限，將該值輸出到發動機控制器18及將目標發電負載轉矩設置為最大負載能力。
接著，在剩餘轉矩轉換部分8G中，根據由電動機速度傳感器26檢測的電動機4的速度計算目標電動機勵磁電流，將該目標電動機勵磁電流輸出給電動機控制部分8C，根據該目標電動機勵磁電流及電動機4的速度計算電動機4的感應電壓，基於由剩餘轉矩計算部分8E計算的發電負載轉矩計算目標電動機轉矩，使用目標電動機轉矩及目標電動機勵磁電流作為變量計算相應的目標電樞電流，由目標電樞電流、電阻及感應電壓計算發電機7的目標電壓，及將發電機7的目標電壓輸出到發電機控制部分8A。
作為上述的繼續，下面將解釋該裝置的操作。
如果作為主驅動輪的前輪1L及1R由於道路表面的小μ值或由於駕駛員對加速踩板17的大下壓量而受到加速滑動，則傳送到前輪1L及1R的驅動轉矩由發電機7發出的電功率來調節，並使發電負載轉矩相應於加速滑動量。其結果是，作為主驅動輪的前輪1L及1R的加速滑動被抑制。
以上是描述使用電動機4作為驅動源並主要當機動車從停止開始起動時四輪驅動狀態的工作。相反地，該實施例的四輪驅動機動車的電動機4也可當如前所述的發動機制動轉矩工作時，通過電動機4的再生發電工作來獲得制動轉矩。當發動機制動轉矩工作時，發動機制動轉矩控制部分8J將起作用。此外，驅動轉矩被作為正值來對待，及制動轉矩被視為負值。但是，在該實施例中，它們被視為僅是具有不同方向的轉矩，及兩者均被看作正值(取絕對值，或用幅值計算)。
根據圖5中所示的計算處理，在發動機制動轉矩控制部分8J中計算當發動機制動轉矩工作時的目標節流閥開度Acc2*，目標發電機勵磁電流Ifh及目標電動機勵磁電流Ifm。該計算處理由在預定採樣間隔ΔT上定時器的中斷處理來執行，該間隔時間例如被設置為10ms的量級。此外，該計算處理未專門設有用於通信的步驟，但是計算處理獲得的信息需要時在存儲器中被更新，及計算處理所需的信息需要時從存儲器或從另外的控制器讀入。
在該計算處理中，本發明的制動控制設備的4WD控制器8被這樣地構成，以致可通過將發動機制動轉矩分配成理想的制動轉矩分配來設置前後輪1L，1R，3L及3R的制動轉矩，及執行控制，以使得制動轉矩適配來自發電機/電動機4的電制動轉矩。因此，前後輪1L，1R，3L及3R的制動轉矩接近理想的制動轉矩分配，甚至當發動機轉矩僅作用在一對前輪或一對後輪上時也如此。因而，本發明的制動控制設備被這樣地構成，以致它可阻止僅一對前輪或一對後輪在另一對輪鎖止前被鎖止。
在步驟S0上，4WD控制器8首先確定現在機動車狀態為四輪驅動狀態。如果機動車處於四輪驅動狀態，處理進行到步驟S1，否則處理返回到主程序。
在步驟S1中，由4WD控制器8讀入由加速踩板傳感器16檢測的加速踩板位置Acc1。
接著，處理進行到步驟S2，這裡由4WD控制器8讀入由發動機速度傳感器21檢測的發動機速度Ne。
接著，處理進行到步驟S3，這裡由4WD控制器8根據譬如圖5中所示的控制圖計算與發動機速度Ne及加速踩板位置Acc1相對應的發動機制動轉矩Tbe。
接著，處理進行到步驟S4，這裡4WD控制器8譬如通過風擋玻璃雨刷器的操作或在進行計算處理緊前時刻檢測作為主驅動輪的前輪1L及1R的加速滑動來確定車輪與路面之間的摩擦狀態是否處於低摩擦狀態。如果車輪與路面之間的摩擦狀態為低摩擦狀態，則處理進行到步驟S5。否則，處理進行到步驟S20。此外，用於檢測車輪與路面之間的摩擦狀態是否為低摩擦狀態的任何其它技術方法也是可接受的。
在步驟S5上，例如因為目前的狀態為兩輪驅動狀態，由作為副驅動輪的後輪3L及3R的輪速傳感器27RL及27RR檢測的平均後輪速度的時間導數計算出機動車體的加速度G。處理接著進行到步驟S6。
在步驟S6上，根據在上一步驟S5中計算的機動車體的加速度G推導出前輪及後輪1L及1R的理想制動力分配(如想像為一個比例則易於理解)，該推導例如根據圖6中所示的理想制動轉矩分配圖得到。為了達到該理想制動轉矩分配，在步驟S3中計算的發動機制動轉矩在前輪與後輪之間分配。由此，例如使用圖6中所示的理想制動轉矩分配圖，將計算出相應於理想制動轉矩分配的目標前輪制動轉矩Tbf*及目標後輪制動轉矩(在此情況下為目標電動機再生制動轉矩Tbm*)。然後，4WD控制器8的處理進行到步驟S7。
在步驟S7中，由4WD控制器8計算為獲得目標前輪制動轉矩Tbf*所需的標準節流閥開度Acc20*，及處理進行到步驟S8。
在步驟S8中，4WD控制器8確定在步驟S7中計算的標準節流閥開度Acc20*是否大於或等於節流閥15的最大節流閥開度AccMAX。即，4WD控制器8將確定目標前輪制動轉矩Tbf*是否可通過控制節流閥開度來獲得。如果標準節流閥開度Acc20*大於或等於節流閥15的最大節流閥開度AccMAX，則處理進行到步驟S9。否則處理進行到步驟S13。
在步驟S9中，最大節流閥開度AccMAX被設置為目標節流閥開度Acc2*，及然後處理進行到步驟S10。
在步驟S10中，通過從目標前輪制動轉矩Tbf*減去與最大節流閥開度AccMAX相應的最大發動機制動轉矩TACCMAX計算出一個值，該值被指定為目標發電機驅動轉矩Th*。然後處理進行到步驟S11。
但是，在步驟S13中，將在步驟S7中計算的標準節流閥開度Acc20*設置為目標節流閥開度Acc2*，及然後處理進行到步驟S15。
在步驟S15中，將目標發電機驅動轉矩Th*設置為零，及然後處理進行到步驟S11。
在步驟S11中，由4WD控制器8計算為獲得目標發電機驅動轉矩Th*的目標發電機勵磁電流Ifh。然後處理進行到步驟S16。
在步驟S16中，由4WD控制器8計算為獲得目標電動機再生制動轉矩Tbm*的目標電動機勵磁電流Ifm。然後處理進行到步驟S17。
在步驟S17中，在步驟S9或步驟S13中設置的目標節流閥開度Acc2*被輸出到電動機控制器20，在步驟S11中計算的目標發電機勵磁電流Ifh被輸出到發電機控制部分8A，在步驟S16中計算的目標電動機勵磁電流Ifm被輸出到電動機控制部分8C，及處理然後返回到主程序。
相反地，如果機動車不處於低摩擦狀態，處理進行到步驟S20，這裡4WD控制器8確定在步驟S3中計算的發動機制動轉矩Tbe是否小於當前可發電的最大電動機再生制動轉矩TbmMAX。如果發動機制動轉矩Tbe小於最大電動機再生制動轉矩TbmMAX。處理進行到步驟S21。否則處理進行到步驟S24。
在步驟S21中，發動機制動轉矩Tbe被設置為目標電動機再生制動轉矩Tbm*，及處理然後進行到步驟S22。
在步驟S22中，目標發動機制動轉矩Tbe*被設置為零，及處理然後進行到步驟S23。
但是，在步驟S24中，將最大電動機再生制動轉矩TbmMAX設置為目標電動機再生制動轉矩Tbm*，及處理然後進行到步驟S25。
在步驟S25中，將目標發動機制動轉矩Tbe*設置為由發動機制動轉矩Tbe減去最大電動機再生制動轉矩TbmMAX所計算出的值，及處理然後進行到步驟S23。
在步驟S23中，計算為獲得目標發動機制動轉矩Tbe*的目標節流閥開度Acc2*，及處理進行到步驟S26。
在步驟S26中，計算為獲得在步驟S21或步驟S24中設置的目標電動機再生制動轉矩Tbm*的目標電動機勵磁電流Ifm，及處理然後進行到步驟S27。
在步驟S27中，將在步驟S22或步驟S25中設置的目標節流閥開度Acc2*輸出到電動機控制器20，將在步驟S26中計算的目標電動機勵磁電流Ifm輸出到電動機控制部分8C，及處理返回到主程序。
根據該計算處理，如果當駕駛員釋放加速踩板17時發動機制動轉矩作用在前輪1L及1R上，則發動機制動轉矩Tbe將從發動機速度Ne及加速踩板位置Acc1來求得。如果車輪與路面之間的摩擦狀態被確定為低摩擦狀態，則執行電動機再生制動，以使得前輪與後輪之間的制動轉矩分配作到接近可避免車輪鎖止的理想制動轉矩分配。具體地，計算作為目標前輪制動轉矩Tbf*及目標後輪制動轉矩的函數的目標電動機再生制動轉矩Tbm*，以使得前輪發動機制動轉矩及後輪再生制動轉矩的和適配於原始發動機制動轉矩Tbe。
另外，如果為獲得目標前輪制動轉矩Tbf*的標準節流閥開度Acc20*小於最大節流閥開度AccMAX，則標準節流閥開度Acc20*被設置為目標節流閥開度Acc2*，目標發電機驅動轉矩Th*被設置為零，及輸出為獲得目標電動機再生制動轉矩Tbm*的目標電動機勵磁電流Ifm及目標節流閥開度Acc2*。其結果是，來自發動機2的發動機制動轉矩的前輪1L及1R的制動轉矩被減小至目標前輪制動轉矩Tbf*，這時電動機4再生地工作。因此，目標電動機再生制動轉矩Tbm*作用在後輪3L及3R上，以使得前輪與後輪之間的制動轉矩分配作到接近理想的制動轉矩分配。因而，可防止一對前輪或一對後輪被鎖止的趨勢，甚至當路面處於低摩擦狀態時也如此。此外，尤其因為目標前輪制動轉矩Tbf*及目標後輪制動轉矩即目標電動機再生制動轉矩Tbm*的和值適配於加速踩板釋放狀態中的發動機制動轉矩Tbe，不會感到不舒適，因為它適配在加速踩板釋放狀態中的加速度。
此外，如果為獲得目標前輪制動轉矩Tbf*的標準節流閥開度Acc20*大於或等於最大節流閥開度AccMAX，則將最大節流閥開度AccMAX設置為目標節流閥開度Acc2*，但目標發電機驅動轉矩Th*被設置為從目標前輪制動轉矩Tbf*減去與最大節流閥開度AccMAX相應的最大發動機制動轉矩TACCMAX獲得的值，及將為獲得目標發電機驅動轉矩Th*的目標發電機勵磁電流Ifh輸出到發電機控制部分8A。換句話說，如果通過簡單調節節流閥15的節流閥開度，不能獲得目標前輪制動轉矩Tbf*，則缺乏轉矩，在此情況下由發電機7將驅動轉矩加到發動機2上。換言之，由發動機2作用在前輪1L及1R上的制動轉矩由於發電機7將驅動轉矩加入而下降。因此，前輪及後輪的制動轉矩分配更確實地接近理想制動轉矩分配，及由此機動車的安全性可更加可靠地維持。尤其是，在如該實施例中的無電池的四輪驅動機動車的情況下，由電動機4再生工作獲得的電功率可直接地驅動發電機7，因此不會浪費電能。
發動機制動轉矩以此方式的控制是僅在其中一對前輪或後輪由發動機驅動及另一對車輪可由電動機再生制動的機動車中才有可能的控制方式。甚至在典型的混合式機動車中，例如這樣地進行控制打開節流閥及減小發動機制動轉矩，但發動機制動轉矩的減小使電動機再生制動轉矩增加，其目的在於增加電池充電量，而不是為了平衡前輪及後輪的制動轉矩並由此接近理想轉矩。此外，在裝有大排量的柴油機的機動車上安裝的減速制動器是設置在主驅動輪上、即在發動機制動轉矩作用的車輪上，因此不會將相應於發動機制動轉矩的整個制動轉矩分配給前輪及後輪上。
但是，當車輪與路面之間的摩擦狀態不是處於低摩擦狀態時，發動機制動轉矩Tbe可與最大再生制動轉矩TbmMAX相比。如果發動機制動轉矩Tbe小於最大再生制動轉矩TbmMAX，則發動機制動轉矩Tbe的值被設置為目標電動機再生制動轉矩Tbm*，而無任何調節，及目標發動機制動轉矩Tbe*被設置為零。如果發動機制動轉矩Tbe不小於最大再生制動轉矩TbmMAX，則最大再生制動轉矩TbmMAX被設置為目標電動機再生制動轉矩Tbm*，及目標發動機制動轉矩Tbe*被設置為從發動機制動轉矩Tbe中減去最大再生制動轉矩TbmMAX所計算出的值。換句話說，由再生制動轉矩補充的發動機制動轉矩的部分完全轉移到再生制動，及再生制動的作用取代了發動機制動轉矩的一部分或全部。因此，該控制改善了動能回收效率。此外，該控制不會趨於鎖止一對前輪或後輪，因為如前所述、這是當車輪與路面之間的摩擦狀態不是低摩擦狀態時執行的。
基於以上描述，圖4中步驟S1至S3的計算處理構成了本發明的發動機制動轉矩計算部分。以下相似地，圖4中步驟S6的計算處理構成制動轉矩分配部分。圖1中的發動機控制器18及圖4中步驟S7至S9，S13及S17中的計算處理構成發動機制動轉矩控制部分。圖3中的電動機控制部分8C及圖4中的步驟S16，S17，S21，S24，S26及S27中的計算處理構成了發電機(電動機)制動轉矩控制部分。圖3中的發電機控制部分8A及圖4中的步驟S11及S17中的計算處理構成了電動機(發電機)驅動轉矩控制部分。圖4中的步驟S4的計算處理構成路面低摩擦狀態檢測部分。
此外，本發明的電制動加入到如前所述的再生制動及包括這樣的情況，即其中來自發電機7的發電負載在制動中用於前後輪制動力分配。
此外，上述實施例表示一個四輪驅動機動車的情況，但它也可應用於使用電動機4作為驅動源的兩輪驅動機動車的情況。
此外，發電機7用皮帶或鏈等耦合到發動機2也是可接收的。但是，在此情況下必需考慮皮帶或鏈的強度及滑動。
此外，上述實施例被這樣地設計，以使得實際的前後輪制動力分配接近適配於理想的前後輪制動力分配。但是，只要是接近理想的前後輪制動力分配，甚至當實際的前後輪制動力分配未必與理想的前後輪制動力分配適配時也是可接受的。
此外，根據本發明的一個方面，再生制動轉矩可被簡單地加入，以獲得相應於常規產生的發動機制動的理想制動轉矩分配。
此外，甚至當減速齒輪或離合器未布置在副驅動源與車輪之間時也是可接受的。如果無離合器，則必需將電流加到作為副驅動源的電動機中。
除了發動機驅動前輪外，發動機驅動後輪的方式也是可接受的。
正如這裡所使用的，以下表示方向的詞彙「向前，向後，向上，向下，垂直，水平，低於，橫切」及其它任何類似的表示方向的詞彙涉及設有本發明的機動車中的那些方向。因此，被用來描述本發明的這些詞彙應被解釋為涉及設有本發明的機動車。
這裡用於描述該裝置的部件、部分或另件的詞彙「被構型」(「configured」)包括被構造和/或被編程來執行所需功能的硬體和/或軟體。此外，在權利要求書中表示為「裝置加功能」的詞彙應包括可被用來執行本發明該部分功能的的任何結構。這裡所使用的表示程度的詞彙如「實質上」；「大約」及「接近」表示偏離所修飾的詞彙一個合理的量，以致最後結果無顯著改變。例如，如果該偏差不會否定它所修飾的詞彙的含義的話，這些詞彙可被解釋為對所修飾詞彙的至少±5％的偏差。
本申請要求日本國專利申請No.2003-039168及2003-399507的優先權。日本國專利申請No.2003-039168及2003-3995074的所有公開內容由此結合於此作為參考。
雖然僅選擇了優選實施例來描述本發明，但對於本領域的熟練技術人員來說，根據該公開內容顯然可作出各種改變及修改，而不偏離如附屬權利要求書所限定的本發明範圍。此外，以上根據本發明的實施例的描述僅用於說明，而不是為了限制如附屬權利要求書及其等同部分所限定的本發明。因此，本發明的範圍不被限制在所公開的實施例上。
權利要求
1.一種制動控制設備，包括發動機制動轉矩計算部分，它被構型及設置來計算驅動第一輪的發動機的發動機制動轉矩；以及發電機制動轉矩控制部分，它被構型及設置來控制發電機電制動轉矩，即被構型及設置成使第二輪電制動，以致當發動機將發動機制動轉矩施加在第一輪上時，基於由發動機制動轉矩計算部分計算的發動機制動轉矩，使第一輪相對第二輪的目標制動轉矩分配接近在第一與第二輪之間的理想制動轉矩分配。
2.根據權利要求1的制動控制設備，還包括制動轉矩分配部分，它被構型及設置來將發動機制動轉矩計算部分計算的發動機制動轉矩在用於第一輪的第一輪目標制動轉矩與用於第二輪的第二輪目標制動轉矩之間作出分配。
3.根據權利要求2的制動控制設備，還包括發動機制動轉矩控制部分，它被構型及設置來控制發動機制動轉矩，由此使被發動機驅動的第一輪的制動轉矩接近地匹配第一輪目標制動轉矩；以及發電機制動轉矩控制部分，它被構型及設置來控制電制動轉矩，由此使被發電機驅動的第二輪的制動轉矩接近地匹配第二輪目標制動轉矩。
4.根據權利要求3的制動控制設備，還包括電動機驅動轉矩控制部分，它被構型及設置來驅動電動機，由此補充發動機的驅動以減小發動機的發動機制動轉矩。
5.根據權利要求4的制動控制設備，其中電動機驅動轉矩控制部分還被構型及設置來對電動機供給電功率，該電功率是通過發電機的電制動來獲得的。
6.根據權利要求5的制動控制設備，還包括節流閥開度確定部分，它被構型及設置來確定加速器位置開度；以及發動機制動轉矩計算部分還被構型及設置成通過基於由節流閥開度確定部分檢測的加速器位置開度選擇地驅動電動機，以補充發動機的驅動來控制由發動機驅動的第一輪的制動轉矩以使其適配第一輪的目標制動轉矩。
7.根據權利要求1的制動控制設備，還包括發動機速度檢測部分，它被構型及設置來檢測發動機的發動機速度；以及節流閥開度確定部分，它被構型及設置來確定加速器位置開度；發動機制動轉矩計算部分還被構型及設置成基於由發動機速度檢測部分檢測的發動機速度及基於由節流閥開度確定部分檢測的加速器位置開度來計算發動機制動轉矩。
8.根據權利要求1的制動控制設備，還包括路面低摩擦狀態檢測部分，它被構型及設置來檢測第一及第二輪與路面之間的摩擦狀態是否為低摩擦狀態；以及發電機制動轉矩控制部分還被構型及設置來當路面低摩擦狀態檢測部分檢測到第一及第二輪與路面之間的摩擦狀態為低摩擦狀態時，控制來自發電機的電制動轉矩，以使得來自發動機制動轉矩及電制動轉矩的第一輪相對第二輪的目標制動轉矩的分配接近第一及第二輪之間的理想制動轉矩分配。
9.根據權利要求8的制動控制設備，其中發電機制動轉矩控制部分還被構型及設置來當路面低摩擦狀態檢測部分檢測到輪與路面之間的摩擦狀態不為低摩擦狀態時，將來自發電機的電制動轉矩控制到接近最大再生制動轉矩；以及還包括發動機制動轉矩控制部分，它被構型及設置來控制發動機制動轉矩，以使得來自發動機的發動機制動轉矩相對發電機的再生制動轉矩下降。
10.根據權利要求8的制動控制設備，還包括制動轉矩分配部分，它被構型及設置來將發動機制動轉矩計算部分計算的發動機制動轉矩在用於第一輪的第一輪目標制動轉矩與用於第二輪的第二輪目標制動轉矩之間作出分配。
11.根據權利要求10的制動控制設備，還包括發動機制動轉矩控制部分，它被構型及設置來控制發動機制動轉矩，由此使被發動機驅動的第一輪的制動轉矩接近地匹配第一輪目標制動轉矩；以及發電機制動轉矩控制部分還被構型及設置來控制電制動轉矩，由此使被發電機驅動的第二輪的制動轉矩接近地匹配第二輪目標制動轉矩。
12.根據權利要求11的制動控制設備，還包括電動機驅動轉矩控制部分，它被構型及設置來驅動電動機，由此當路面低摩擦狀態檢測部分檢測到輪與路面之間的摩擦狀態為低摩擦狀態時，補充發動機的驅動以減小發動機的發動機制動轉矩。
13.根據權利要求12的制動控制設備，其中電動機驅動轉矩控制部分還被構型及設置來對電動機供給電功率，該電功率是通過發電機的電制動來獲得的。
14.根據權利要求13的制動控制設備，還包括節流閥開度確定部分，它被構型及設置來確定加速器位置開度；及發動機制動轉矩計算部分還被構型及設置成通過基於由節流閥開度確定部分檢測的加速器位置開度選擇地驅動電動機，以補充發動機的驅動來控制由發動機驅動的第一輪的制動轉矩以使其適配第一輪的目標制動轉矩。
15.一種制動控制設備，包括發動機，它被構型及設置來驅動第一輪及對第一輪施加第一輪發動機制動轉矩；以及發電機，它被構型及設置來對第二輪施加電制動轉矩；以及發電機制動轉矩控制部分，它被構型及設置來控制發電機的電制動轉矩，以使得當發動機將發動機制動轉矩施加在第一車輪上時，使第一輪相對第二輪的制動轉矩分配接近在第一與第二車輪之間的理想制動轉矩分配。
16.根據權利要求15的制動控制設備，還包括發動機制動轉矩計算部分，它被構型及設置來計算驅動第一輪的發動機的發動機制動轉矩；以及制動轉矩分配部分，它被構型及設置來將發動機制動轉矩計算部分計算的發動機制動轉矩在用於第一輪的第一輪目標制動轉矩與用於第二輪的第二輪目標制動轉矩之間作出分配。
17.根據權利要求16的制動控制設備，還包括發動機制動轉矩控制部分，它被構型及設置來控制發動機制動轉矩，由此使被發動機驅動的第一輪的制動轉矩接近地匹配第一輪目標制動轉矩；以及發電機制動轉矩控制部分還被構型及設置來控制電制動轉矩，由此使被發電機驅動的第二輪的制動轉矩接近地匹配第二輪目標制動轉矩。
18.根據權利要求17的制動控制設備，還包括電動機，它被構型及設置來驅動發動機；以及電動機驅動轉矩控制部分，它被構型及設置來驅動電動機，由此補充發動機的驅動以減小發動機的發動機制動轉矩。
19.根據權利要求18的制動控制設備，其中電動機驅動轉矩控制部分還被構型及設置來對電動機供給電功率，該電功率是通過發電機的電制動來獲得的。
20.根據權利要求19的制動控制設備，還包括節流閥開度確定部分，它被構型及設置來確定加速器位置開度；以及發動機制動轉矩計算部分還被構型及設置成通過基於由節流閥開度確定部分檢測的加速器位置開度選擇地驅動電動機，以補充發動機的驅動來控制由發動機驅動的第一輪的制動轉矩以使其適配第一輪的目標制動轉矩。
21.根據權利要求15的制動控制設備，還包括發動機速度檢測部分，它被構型及設置來檢測發動機的發動機速度；以及節流閥開度確定部分，它被構型及設置來確定加速器位置開度，發動機制動轉矩計算部分還被構型及設置成基於由發動機速度檢測部分檢測的發動機速度及基於由節流閥開度確定部分檢測的加速器位置開度來計算發動機制動轉矩。
22.根據權利要求15的制動控制設備，還包括路面低摩擦狀態檢測部分，它被構型及設置來檢測第一及第二輪與路面之間的摩擦狀態是否為低摩擦狀態；以及發電機制動轉矩控制部分還被構型及設置來當路面低摩擦狀態檢測部分檢測到第一及第二輪與路面之間的摩擦狀態為低摩擦狀態時，控制來自發電機的電制動轉矩，以使得來自發動機制動轉矩及電制動轉矩的第一輪相對第二輪的目標制動轉矩的分配接近第一及第二輪之間的理想制動轉矩分配。
23.根據權利要求22的制動控制設備，其中發電機制動轉矩控制部分還被構型及設置來當路面低摩擦狀態檢測部分檢測到輪與路面之間的摩擦狀態不為低摩擦狀態時，將來自發電機的電制動轉矩控制到接近最大再生制動轉矩；以及還包括發動機制動轉矩控制部分，它被構型及設置來控制發動機制動轉矩，以使得來自發動機的發動機制動轉矩相對發電機的再生制動轉矩下降。
24.根據權利要求22的制動控制設備，還包括制動轉矩分配部分，它被構型及設置來將發動機制動轉矩計算部分計算的發動機制動轉矩在用於第一輪的第一輪目標制動轉矩與用於第二輪的第二輪目標制動轉矩之間作出分配。
25.根據權利要求24的制動控制設備，還包括發動機制動轉矩控制部分，它被構型及設置來控制發動機制動轉矩，由此使被發動機驅動的第一輪的制動轉矩接近地匹配第一輪目標制動轉矩；以及發電機制動轉矩控制部分還被構型及設置來控制電制動轉矩，由此使被發電機驅動的第二輪的制動轉矩接近地匹配第二輪目標制動轉矩。
26.根據權利要求25的制動控制設備，還包括電動機，它被構型及設置來驅動發動機；以及電動機驅動轉矩控制部分，它被構型及設置來驅動電動機，由此當路面低摩擦狀態檢測部分檢測到輪與路面之間的摩擦狀態為低摩擦狀態時，補充發動機的驅動以減小發動機的發動機制動轉矩。
27.根據權利要求26的制動控制設備，其中電動機驅動轉矩控制部分還被構型及設置來對電動機供給電功率，該電功率是通過發電機的電制動來獲得的。
28.根據權利要求27的制動控制設備，還包括節流閥開度確定部分，它被構型及設置來確定加速器位置開度；以及發動機制動轉矩計算部分還被構型及設置成通過基於由節流閥開度確定部分檢測的加速器位置開度選擇地驅動電動機，以補充發動機的驅動來控制由發動機驅動的第一輪的制動轉矩以使其適配第一輪的目標制動轉矩。
29.制動控制設備，包括發動機制動轉矩計算裝置，用於計算驅動第一輪的發動機的發動機制動轉矩；以及發電機制動轉矩控制計算裝置，用於控制發電機的電制動轉矩，該發電機被構型及設置來使第二輪電制動，以使得當發動機將發動機制動轉矩施加在第一輪上時，基於由發動機制動轉矩計算裝置計算的發動機制動轉矩，使第一輪相對第二輪的制動轉矩分配接近在第一與第二輪之間的理想制動轉矩分配。
30.一種控制機動車制動的方法，包括計算驅動第一輪的發動機的發動機制動轉矩；及控制發電機的電制動轉矩，該發電機被構型及設置來使第二輪電制動，以使得當發動機將發動機制動轉矩施加在第一輪上時，基於由發動機制動轉矩計算部分計算的發動機制動轉矩，使第一輪相對第二輪的制動轉矩分配接近在第一與第二輪之間的理想制動轉矩分配。
全文摘要
本發明涉及一種制動控制設備，它根據理想制動轉矩分配將發動機制動轉矩Tbe分配到前輪及後輪，以當發動機制動轉矩起作用時抑制及阻止一對前輪或後輪被鎖止的趨勢。當路面摩擦狀態為低摩擦狀態及發動機制動轉矩起作用時，該制動控制設備求得發動機制動轉矩Tbe及根據理想制動轉矩分配將該發動機制動轉矩Tbe分配到前輪及後輪。此外，當發動機制動轉矩下降量小時，發動機驅動與該發動機連接的發電機。當車輪與路面之間的摩擦狀態不是低摩擦狀態時，與發動機連接的發電機作為電動機工作，它補充發動機的驅動轉矩以減小發動機的發動機制動轉矩。
文檔編號B60W10/18GK1522911SQ20041000556
公開日2004年8月25日 申請日期2004年2月18日 優先權日2003年2月18日
發明者鈴木英俊 申請人:日產自動車株式會社