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液压制动系统发明专利

更新时间:2024-07-01
液压制动系统发明专利 专利申请类型:发明专利;
源自:日本高价值专利检索信息库;

专利名称:液压制动系统

专利类型:发明专利

专利申请号:CN202210042566.5

专利申请(专利权)人:丰田自动车株式会社,株式会社爱德克斯
权利人地址:日本爱知县丰田市

专利发明(设计)人:冈野隆宏,沟尾骏,葛谷贤

专利摘要:本发明涉及液压制动系统。本发明的课题在于,提高具备能向车轮制动器协调地供给工作液的两个制动系统的液压制动系统的实用性。在第一制动系统(12)设有具有第一泵装置(22)和蓄能器(24)的高压源装置(26),在通常时,间歇地驱动第一泵装置使得蓄能器压力(Pacc)成为设定上限压力以下且设定下限压力以上。此外,在通常时,从“主电源”向第一制动系统、第二制动系统(14)这两方供给电力,在主电源发生了故障时,从“辅助电源”仅向第一制动系统供给电力,并且无论蓄能器压力如何都连续地驱动第一泵装置。能避免多次产生冲击电流,从而减轻辅助电源的负担。

主权利要求:
1.一种液压制动系统,搭载于车辆,所述液压制动系统被配置为包括:车轮制动器,设于车轮;
第一制动系统,具备高压源装置,该高压源装置具有第一泵装置和储留从该第一泵装置排出的工作液的蓄能器,并且该高压源装置被配置为所述第一泵装置被间歇地驱动使得储留于该蓄能器的工作液的压力成为设定下限压力以上且设定上限压力以下,所述第一制动系统将依靠该高压源装置进行调压后的工作液供给至所述车轮制动器;
第二制动系统,具备第二泵装置,将依靠该第二泵装置进行调压后的工作液供给至所述车轮制动器;以及主电源,向所述第一制动系统和所述第二制动系统供给电力,其中,所述液压制动系统还具备在所述主电源发生故障时向所述第一制动系统供给电力的辅助电源,并且所述液压制动系统被配置为:在所述主电源发生故障时,无论储留于所述蓄能器的工作液的压力如何,所述第一泵装置都被连续地驱动,所述液压制动系统被配置为:在该车辆的自动驾驶中,即使所述主电源未发生故障,也代替所述主电源而从所述辅助电源向所述第一制动系统供给电力,并且从所述主电源向所述第二制动系统供给电力。
2.根据权利要求1所述的液压制动系统,被配置为:
所述辅助电源的容量比所述主电源的容量小,所述辅助电源由所述主电源进行充电。
3.根据权利要求1或2所述的液压制动系统,其中,
所述第一制动系统被配置为包括负责自身的控制的第一控制器,所述第二制动系统被配置为包括负责自身的控制的第二控制器。
4.根据权利要求1或2所述的液压制动系统,被配置为:所述主电源向所述第一制动系统、所述第二制动系统以外的其他车载系统供给电力,所述辅助电源在所述主电源发生故障时向所述其他车载系统中的至少一部分供给电力。
5.根据权利要求1或2所述的液压制动系统,其中,
该液压制动系统被配置为使得工作液从所述第一制动系统导入至所述第二制动系统,所述第二制动系统被配置为能将比第一液压高的第二液压的工作液供给至所述车轮制动器,其中,该第一液压是从所述第一制动系统供给的工作液的压力。
6.根据权利要求5所述的液压制动系统,其中,
所述第二泵装置在所述第二制动系统将所述第二液压的工作液供给至所述车轮制动器时被驱动。
7.根据权利要求1或2所述的液压制动系统,其中,
所述第一制动系统被配置为包括溢流阀,该溢流阀用于在储留于所述蓄能器的工作液的压力达到被设定为比所述设定上限压力高的溢流压力时释放该压力。 说明书 : 液压制动系统技术领域[0001] 本发明涉及搭载于车辆的液压制动系统。背景技术[0002] 关于车辆用的液压制动系统,例如,研究了如下述专利文献所记载的系统,详细而言,研究了具备设于车轮的车轮制动器和向该车轮制动器单独地或者协调地供给工作液的两个制动系统的液压制动系统。[0003] 现有技术文献[0004] 专利文献[0005] 专利文献1:日本特开2020-32962号公报发明内容[0006] 发明所要解决的问题[0007] 液压制动系统一般而言从电源供给电力,但也预计该电源会发生故障,通过设置应对该故障的方法,该液压制动系统的实用性提高。另外,上述专利文献所记载的液压制动系统具备两个制动系统,因此对用于应对电源的故障的方法进行设计的余地多。此外,无论是否具备两个制动系统,应对主电源的故障都是有意义的。本发明是鉴于这样的实际情况而完成的,其课题在于提供实用性高的液压制动系统。[0008] 用于解决问题的方案[0009] 为了解决上述问题,本发明的液压制动系统搭载于车辆,所述液压制动系统被配置为包括:车轮制动器,设于车轮;第一制动系统,具备高压源装置,该高压源装置具有第一泵装置和储留从该第一泵装置排出的工作液的蓄能器,并且该高压源装置被配置为所述第一泵装置被间歇地驱动使得储留于该蓄能器的工作液的压力成为设定下限压力以上且设定上限压力以下,所述第一制动系统将依靠该高压源装置进行调压后的工作液供给至所述车轮制动器;第二制动系统,具备第二泵装置,将依靠该第二泵装置进行调压后的工作液供给至所述车轮制动器;以及主电源,向所述第一制动系统和所述第二制动系统供给电力,其中,所述液压制动系统还具备在所述主电源发生故障时向所述第一制动系统供给电力的辅助电源,并且所述液压制动系统被配置为:在所述主电源发生故障时,无论储留于所述蓄能器的工作液的压力如何,所述第一泵装置都被连续地驱动。[0010] 此外,另一个本发明的液压制动系统搭载于车辆,所述液压制动系统被配置为包括:主电源;辅助电源;车轮制动器,设于车轮;以及制动系统,从所述主电源被供给电力,对依靠马达的驱动而供给至所述车轮制动器的工作液进行调压,其中,所述液压制动系统被配置为:所述制动系统在所述主电源发生故障时由所述辅助电源供给电力,在所述主电源发生故障时,所述马达被连续地驱动。[0011] 发明效果[0012] 本发明的液压制动系统为了应对上述主电源的故障而具备上述辅助电源。该辅助电源被设为不是向第一制动系统、第二制动系统(以下,有时简称为“第一系统”、“第二系统”)这两方供给电力,而是仅向作为它们的一方的第一系统供给电力,因此能使充电容量较小。[0013] 另一方面,第一泵装置在储留于蓄能器的工作液的压力(以下,有时称为“蓄能器压力”)成为小于设定下限压力而开始驱动时,需要大的电流。简而言之,所谓的冲击电流(inrushcurrent)会变大。因此,就第一泵装置的间歇的驱动而言,由于反复进行驱动的开始,因此,在正在被供给来自辅助电源的电力的状态下,对该辅助电源成为大的负担。详细而言,在辅助电源被配置为包括二次电池、电容器等的情况下,如果在辅助电源的充电量逐渐变少的状态下流过大的冲击电流,则辅助电源的电压会大幅下降。该电压下降现象会对第一系统的控制器的工作、该辅助电源正在向其他车载系统供给电力的情况下的该车载系统的工作带来不良影响。鉴于此,在本发明的液压制动系统中,被设为:在利用辅助电源来驱动第一泵装置的情况下,代替通常时的间歇的驱动,无论蓄能器压力如何都进行连续的驱动。因此,根据本发明的液压制动系统,即使在主电源发生了故障的情况下,也能防止对第一系统的控制器、其他车载系统等的工作的上述不良影响。[0014] 此外,根据另一个本发明的液压制动系统,在主电源发生故障时,在制动系统中用于使工作液移动的马达由来自辅助电源的电力连续地驱动,因此,与马达被间歇地驱动的情况相比,能减少马达的冲击电流的产生次数从而减少辅助电源的电压下降量,能适当地应对主电源的故障。[0015] 发明的方案[0016] 本发明的液压制动系统中的主电源例如可以采用包括用于对由交流发电机(发电机)发电而产生的电力进行蓄电的蓄电池的电源。相对于此,辅助电源主要用于应对主电源的故障,能在较短的时间内供给电力即可,理想的是容量比主电源的容量小。此外,鉴于该液压制动系统的构成的简化,理想的是,辅助电源不是由交流发电机进行充电,而是经由转换器等由主电源进行充电。需要说明的是,将在下文详细地进行说明,例如,在辅助电源被设为即使在主电源未发生故障时也向某些系统供给电流的情况下,理想的是,该辅助电源被设为始终由主电源进行充电并且向某些系统供给电力。[0017] 在搭载有本发明的液压制动系统的车辆是能自动驾驶的车辆的情况下,在自动驾驶中主电源发生了故障时,与在由驾驶员进行的手动驾驶中主电源发生了故障时相比,需要更适当的应对。鉴于此,就是说,鉴于对自动驾驶中的主电源的故障的迅速、顺利的应对,理想的是,本发明的液压制动系统被配置为:在自动驾驶中,即使主电源未发生故障,也代替主电源而从辅助电源向第一系统供给电力。[0018] 液压制动系统被配置为包括泵装置、电磁阀等,该制动系统的控制一般而言由控制器进行,该控制器被配置为包括计算机、作为泵装置的驱动源的电动马达的驱动器、电磁阀的驱动器等。鉴于仅第一系统和第二系统中的第一系统在主电源发生故障时发挥功能,理想的是,第一系统被配置为包括负责自身的控制的第一控制器,第二系统被配置为包括负责自身的控制的第二控制器。通过两个控制器,会实现足够冗余的液压制动系统。需要说明的是,在通常时,理想的是,两个系统以协调的方式控制由车轮制动器产生的制动力。在该情况下,第一控制器、第二控制器也能配置为例如通过通信来相互交换信息,并且执行自身的控制。[0019] 主电源不限于仅向该第一系统和第二系统供给电力。就是说,主电源也可以向第一系统、第二系统以外的其他车载系统供给电力。在这样的液压制动系统的情况下,也可以被配置为:在主电源发生故障时,辅助电源不仅向第一系统供给电力,而且还向其他车载系统中的至少一部分供给电力。[0020] 需要说明的是,在本发明的液压制动系统中,关于第一系统、第二系统,“依靠高压源装置或者第二泵装置进行调压后的工作液”可以是“从高压源装置或者第二泵装置供给的工作液自身被调压后的工作液”,也可以是“与从高压源装置或者第二泵装置供给的工作液不同的工作液利用从高压源装置或者第二泵装置供给的工作液的压力被调压后的工作液”。[0021] 在本发明的液压制动系统中,第一系统、第二系统的具体的构成、这两个系统的联结等不被特别限定,例如,本发明的液压制动系统被配置为使得工作液从第一系统导入至第二系统,第二系统可以配置为能将比第一液压高的第二液压的工作液供给至车轮制动器,其中,该第一液压是从第一系统供给的工作液的压力。如果是这样的构成的液压制动系统,则能容易地进行第一系统与第二系统进行了协调的制动力的控制。此外,在这样的液压制动系统的情况下,第二系统的第二泵装置在第二系统将第二液压的工作液供给至车轮制动器时,就是说在第二系统将比从第一系统供给的工作液的压力高的压力的工作液供给至车轮制动器时被驱动即可。[0022] 若在主电源发生故障时连续地驱动第一系统的第一泵装置,则蓄能器压力恐怕也会变得过高。鉴于此,理想的是,第一系统被配置为包括溢流阀,该溢流阀用于在储留于蓄能器的工作液的压力达到被设定为比设定上限压力高的溢流压力时释放该压力。附图说明[0023] 图1是实施例的液压制动系统的液压回路图。[0024] 图2是表示实施例的液压制动系统和搭载于车辆的其他车载系统与电源的关系的框图。[0025] 图3是在实施例的液压制动系统中执行的高压源装置控制程序和主缸压力控制程序的流程图。[0026] 图4是在实施例的液压制动系统中执行的轮缸压力控制程序的流程图。[0027] 图5是表示实施例的液压制动系统中的泵装置的驱动与蓄能器压力、供给至泵马达的电流、向泵装置供给电流的电源的电压的变化的关系的图表。[0028] 附图标记说明[0029] 10:车轮制动器;12:第一制动系统;14:第二制动系统;16:制动踏板;20:储液器(reservoir);22:第一泵装置;22a:泵;22b:泵马达;24:蓄能器(accumulator);30:调节器〔调压器〕;40:主液体通路;52:对车轮供给路;54:储液器;56:减压路;58:第二泵装置;70:第一制动电子控制单元〔第一控制器〕;72:第二制动电子控制单元〔第二控制器〕;80:主电源;82:辅助电源;84:交流发电机;86:DC-DC转换器;90m:主自动驾驶电子控制单元;90s:副自动驾驶电子控制单元;92m:主识别传感器;92s:副识别传感器;94m:主转向系统;94s:副转向系统;112:溢流阀;SLA:增压用线性阀;SLR:减压用线性阀;SM:调压用线性阀。具体实施方式[0030] 以下,作为用于实施本发明的方式,参照附图对作为本发明的实施例的液压制动系统详细地进行说明。需要说明的是,本发明除了下述实施例之外,以上述〔发明的方案〕的项所记载的方式为代表,还能以基于本领域技术人员的知识实施了各种变更、改良的各种方式来实施。[0031] [实施例][0032] [A]液压制动系统的构成[0033] 以下,参照图1的液压回路图对实施例的液压制动系统的构成进行说明。液压制动系统是对前后左右四个车轮的每一个赋予制动力的系统,由图可知,液压制动系统具备分别设于左前轮、右前轮、左后轮、右后轮的车轮制动器10FL、10FR、10RL、10RR(以下,有时统称为“车轮制动器10”)。车轮制动器10是被配置为包括盘形转子和制动钳的一般的制动器,该盘形转子与车轮一起旋转,该制动钳支承于将车轮保持为能旋转的托架(carrier),制动钳被配置为包括:制动衬块;轮缸,被供给工作液;以及致动器,通过供给至该轮缸的工作液的压力使活塞活动而将制动衬块按压于盘形转子。以下,有时将“向构成车轮制动器10的制动钳的轮缸供给工作液”仅称为“向车轮制动器10供给工作液”。[0034] 实施例的液压制动系统(以下,有时称为“本制动系统”)具备作为两个制动系统的第一制动系统12(以下,有时称为“第一系统12”)和第二制动系统14(以下,有时称为“第二系统14”)。鉴于供给至车轮制动器10的工作液的流动,也可以将第一系统12称为上游侧系统(可以认为是“副系统”),将第二系统14称为下游侧系统(可以认为是“主系统”)。将在下文详细地进行说明,从第一系统12供给的工作液经由第二系统14供给至车轮制动器10。需要说明的是,液压制动系统具备作为制动操作构件的制动踏板16。[0035] 第一系统12被配置为包括:储液器20,在大气压下储留有工作液;一般的高压源装置26,具有汲起该储液器20的工作液并进行加压的第一泵装置22和蓄能器24;主缸28,连结有制动踏板16;作为调压器的调节器(regulator)30;以及电磁式的增压用线性阀SLA和减压用线性阀SLR。另外,第一泵装置22被配置为包括柱塞型的泵22a和驱动该泵22a的作为电动马达的泵马达22b。[0036] 简单地进行说明,主缸28被配置为包括壳体28a和配设于壳体28a内的输入活塞28b、第一加压活塞28c、第二加压活塞28d。在壳体28a内,在输入活塞28b与第一加压活塞28c之间划分形成有活塞间室R1,在第一加压活塞28c与第二加压活塞28d之间划分形成有第一加压室R2,在第二加压活塞28d的前方(是图的左方)划分形成有第二加压室R3,在第一加压活塞28c的凸缘部28e的后方(是图的右方)划分形成有环状的伺服室R4,在凸缘部28e的前方划分形成有环状的反作用力室R5。需要说明的是,输入活塞28b经由杆32与制动踏板16连结。[0037] 在第一系统12设有用于将活塞间室R1与反作用力室R5连通的室间连通路34,在该室间连通路34配设有作为常闭型(在未被励磁时闭阀,通过被励磁而开阀的类型)的电磁式开闭阀的室间连通阀SGH。此外,在第一系统12设有反作用力室释放路36,该反作用力室释放路36用于将室间连通路34中的室间连通阀SGH和反作用力室R5之间的部分与储液器20连通,在该反作用力室释放路36配设有作为常开型(在未被励磁时开阀,通过被励磁而闭阀的类型)的电磁式开闭阀的两室密封阀SSA。此外,在室间连通路34中的室间连通阀SGH和反作用力室R5之间的部分连接有行程模拟器38,该行程模拟器38用于对制动踏板16赋予操作反作用力并且容许该制动踏板16的踩踏操作。[0038] 通常,室间连通阀SGH、两室密封阀SSA被励磁,从而分别被设为开阀状态、闭阀状态。就是说,活塞间室R1与反作用力室R5在它们被密封的状态下相互连通。第一加压活塞28c相对于活塞间室R1的受压面积与第一加压活塞28c的凸缘部28e相对于反作用力室R5的受压面积相等,因此,在室间连通阀SGH、两室密封阀SSA被励磁的状态下,即使通过制动踏板16的操作对活塞间室R1的工作液进行加压,第一加压活塞28c也不前进。当在该状态下工作液被导入至伺服室R4时,通过与该工作液的压力就是说伺服压力Psrv相应的力,第一加压活塞28c前进,通过该第一加压活塞28c的前进,第二加压活塞28d也前进。通过这些第一加压活塞28c、第二加压活塞28d的前进,在第一加压室R2、第二加压室R3中,工作液分别被加压至作为与伺服压力Psrv相应的压力的主缸压力Pmc,这些被加压后的工作液经由主液体通路40f、40r(以下,有时统称为“主液体通路40”)供给至第二系统14。[0039] 需要说明的是,在产生了电气故障的情况下,室间连通阀SGH、两室密封阀SSA未被励磁,因此活塞间室R1被密闭并且反作用力室R5被释放。在该状态下,即使不依靠伺服压力Psrv,通过施加于制动踏板16的驾驶员的操作力,第一加压活塞28c、第二加压活塞28d也前进,与该操作力相应的主缸压力Pmc的工作液供给至第二系统14。[0040] 调节器30是包括滑阀机构的调压器,简单地进行说明,调节器30被配置为包括外壳30a和配设于外壳30a内的活塞30b、阀柱(spool)30c。活塞30b、阀柱30c分别被弹簧朝向前方(是图的左方)施力。在外壳30a内,在活塞30b与阀柱30c之间划分形成有第一先导室R6,在活塞30b的前方划分形成有第二先导室R7。另外,第二先导室R7成为上述的主液体通路40f的一部分。[0041] 在外壳30a设有低压口P1、高压口P2、调压口P3,低压口P1经由液体通路与储液器20相连,高压口P2经由液体通路与高压源装置26相连,调压口P3经由液体通路与主缸28的伺服室R4相连。图示的状态是压力未被导入至第一先导室R6的状态,在该状态下,阀柱30c位于前方端,低压口P1与调压口P3被连通,高压口P2与调压口P3的连通被切断。将第一先导室R6的工作液的压力称为第一先导压力Pp1,如果较高的第一先导压力Pp1的工作液被导入至第一先导室R6,则阀柱30c朝向后方移动,低压口P1与调压口P3的连通被切断,高压口P2与调压口P3被连通。就是说,简单地进行说明,本调节器30将与第一先导压力Pp1相应的高度的压力的工作液从调压口P3供给至主缸28的伺服室R4。换言之,本调节器30具有将伺服压力Psrv设为与第一先导压力Pp1相应的高度的功能。[0042] 另外,在第一系统12中,作为第二先导室R7的工作液的压力的第二先导压力Pp2(与主缸压力Pmc相等)被设为比第一先导压力Pp1稍低,因此通常活塞30b不发挥功能。但是,在由于电气故障等而第一先导压力Pp1未被导入这样的状况下,与第二先导压力Pp2相应的高度的伺服压力Psrv的工作液会从调节器30供给至主缸28,直至从高压源装置26供给的工作液的压力(以下,有时称为“蓄能器压力Pacc”)变低至一定程度为止。[0043] 增压用线性阀SLA、减压用线性阀SLR串联地配置于将高压源装置26与储液器20相连的液体通路,对这些增压用线性阀SLA、减压用线性阀SLR之间的工作液的压力即第一先导压力Pp1进行调整。增压用线性阀SLA是常闭型的线性阀,根据励磁电流,以励磁电流越大则自身的上游侧的工作液的压力与下游侧的压力之差即压差越小的方式调整该压差。减压用线性阀SLR是常开型的线性阀,根据励磁电流,以励磁电流越大则压差越大的方式调整该压差。虽然省略详细的说明,但通过控制向这些增压用线性阀SLA、减压用线性阀SLR的励磁电流来控制导入至调节器30的第一先导压力Pp1。[0044] 第二系统14与两个主液体通路40f、40r对应地由作为两个系统的前轮系统50f、后轮系统50r(以下,有时将每一个统称为“系统50”)构成,在各系统50中,具有电磁式的调压用线性阀SMF、SMR,此外,与左右的车轮制动器10对应地具有两对电磁式的开闭阀,详细而言,具有两对压力保持阀SFLH、SFRH、SRLH、SRRH和减压阀SFLR、SFRR、SRLR、SRRR。以下,有时将调压用线性阀SMF、SMR统称为调压用线性阀SM,有时将压力保持阀SFLH、SFRH、SRLH、SRRH统称为压力保持阀SH,有时将减压阀SFLR、SFRR、SRLR、SRRR统称为减压阀SR。[0045] 在前轮系统50f、后轮系统50r的每一个中,为了对左右的车轮制动器10的每一个供给工作液,主液体通路40分路为两个对车轮供给路52L、52R(以下,有时统称为“对车轮供给路52”),在比该分路点靠上游侧配设有调压用线性阀SM。在各对车轮供给路52配设有压力保持阀SH,此外,在将各对车轮供给路52中的压力保持阀SH和车轮制动器10之间的部分与储液器54相连的减压路56配设有减压阀SR。[0046] 此外,在前轮系统50f、后轮系统50r的每一个配设有虽然省略详细的说明但被配置为包括泵和驱动该泵的泵马达的第二泵装置58。第二泵装置58从储液器54汲起工作液,对该工作液进行加压,并且将该被加压后的工作液经由止回阀60供给至主液体通路40中的调压用线性阀SM的部分,换言之,供给至压力保持阀SH的上游侧的部分。另一方面,主液体通路40中的调压用线性阀SM的上游侧的部分与储液器54经由在储液器54内的工作液的量小于设定量的状态下容许工作液向该储液器54的流入的流入容许阀(inflowpermissionvalve)62相连。[0047] 压力保持阀SH是常开型的电磁式开闭阀,减压阀SR是常闭型的电磁式开闭阀。通常,压力保持阀SH、减压阀SR均未被励磁,在该液压制动系统进行ABS(Antilock:防抱死)工作、TRC(TractionControl:牵引力控制)工作、VSC(车辆稳定化控制)工作等的情况下,释放作为供给至车轮制动器10的轮缸的工作液的压力的轮缸压力Pwcf、Pwcr(以下,有时统称为“轮缸压力Pwc”)时,这些压力保持阀SH、减压阀SR被励磁。[0048] 调压用线性阀SM是常开型的电磁式线性阀,根据励磁电流,以励磁电流越大则压差即主缸压力Pmc与轮缸压力Pwc之差越大的方式调整该压差。通过驱动第二泵装置58并且控制向调压用线性阀SM的供给电流,根据该供给电流而被调压为比主缸压力Pmc高的工作液供给至各车轮制动器10。换言之,液压制动系统被配置为使得工作液从第一系统12导入至第二系统14,在将主缸压力Pmc设为第一液压、将轮缸压力Pwc设为第二液压的情况下,第二系统14被配置为能将比第一液压高的第二液压的工作液供给至车轮制动器10,其中,该第一液压是从第一系统12供给的工作液的压力。[0049] 第一系统12具有负责自身的控制的作为第一控制器的第一制动电子控制单元(以下,有时称为“第一制动ECU”)70,第二系统14具有负责自身的控制的作为第二控制器的第二制动电子控制单元(以下,有时称为“第二制动ECU”)72。第一制动ECU70对第一泵装置22的泵马达22b、增压用线性阀SLA、减压用线性阀SLR、室间连通阀SGH、两室密封阀SSA等的工作进行控制,被配置为包括计算机和这些泵马达22b、增压用线性阀SLA、减压用线性阀SLR、室间连通阀SGH、两室密封阀SSA等的驱动器(驱动电路)。另一方面,第二制动ECU72对前轮系统50f、后轮系统50r各自的第二泵装置58的泵马达、调压用线性阀SM、压力保持阀SH、减压阀SR等的工作进行控制,被配置为包括计算机和这些泵马达、调压用线性阀SM、压力保持阀SH、减压阀SR等的驱动器(驱动电路)。第一制动ECU70、第二制动ECU72经由省略图示的CAN(controllableareanetworkorcarareanetwork:可控区域网络或车辆区域网络)相互收发信息,并且分别执行第一系统12、第二系统14的控制。[0050] [B]电源与液压制动系统和其他车载系统的关系[0051] 如图2所示,该车辆具备主电源80和原则上在主电源80发生故障时发挥功能的辅助电源82。简单地进行说明,主电源80被设为对由作为发电机的交流发电机84发电而产生的电量进行蓄电,主电源80的容量被设为较大的容量。另一方面,辅助电源82经由DC-DC转换器86连接于主电源80,始终由主电源80进行充电。辅助电源82的容量被设为与主电源80相比较相当小的容量。[0052] 在该车辆还搭载有本液压制动系统以外的其他系统(以下,有时将其他系统称为“其他车载系统”)。在图中,举例示出了自动驾驶系统、转向系统。本液压制动系统可以认为是被配置为包括作为主系统的第二系统14、作为副系统的第一系统12的冗余的系统,同样地,自动驾驶系统、转向系统也被设为冗余的系统。具体而言,如图所示,自动驾驶系统被配置为包括负责该车辆的自动驾驶的主自动驾驶电子控制单元(以下,有时称为“主自动驾驶ECU”)90m和副自动驾驶电子控制单元(以下,有时称为“副自动驾驶ECU”)90s、激光雷达、摄像机等作为与自动驾驶相关的传感器的主识别传感器92m和副识别传感器92s,此外,转向系统被设为也通过自动驾驶来进行工作,被配置为包括主转向系统94m和副转向系统94s。[0053] 在由驾驶员的手动操作进行的驾驶(以下,有时称为“手动驾驶”)时,如图2的(a)所示,主自动驾驶ECU90m、主识别传感器92m、主转向系统94m与该液压制动系统的第二系统14一起从主电源80被供给电力,副自动驾驶ECU90s、副识别传感器92s、副转向系统94s也是与该液压制动系统的第一系统12一起从主电源80被供给电力。[0054] 在自动驾驶时,如图2的(b)所示,主自动驾驶ECU90m、主识别传感器92m、主转向系统94m与该液压制动系统的第二系统14一起从主电源80被供给电力。另一方面,DC-DC转换器86具有切换电路,在自动驾驶时,为了确保在自动驾驶中主电源80发生了故障时的冗余的系统的适当的工作,副自动驾驶ECU90s、副识别传感器92s、副转向系统94s与该液压制动系统的第一系统12一起从辅助电源82被供给电力。[0055] 对主电源80发生故障时进行说明,在手动驾驶中主电源80发生了故障的情况下,由于从辅助电源82向哪个系统都未供给电力,因此,从发生了故障的时间点起,对哪个系统都不再供给电力。相对于此,在自动驾驶中主电源80发生了故障的情况下,对此前从辅助电源82被供给电力的副自动驾驶ECU90s、副识别传感器92s、副转向系统94s、该液压制动系统的第一系统12继续进行来自该辅助电源82的电力的供给。就是说,如图2的(c)所示,仅副自动驾驶ECU90s、副识别传感器92s、副转向系统94s与该液压制动系统的第一系统12一起会从辅助电源82被供给电力,直至蓄存于该辅助电源82的电量耗尽为止。[0056] [C]液压制动系统的控制[0057] (a)通常时的控制[0058] 在通常时,即,在未产生任何故障时,在实施例的液压制动系统中,第一系统12的控制由第一制动ECU70单独地执行,第二系统14的控制由第二制动ECU72单独地执行。以下,依次对第一系统12的控制、第二系统14的控制进行说明。[0059] i)第一制动系统的控制[0060] 对第一系统12并行地进行高压源装置26的控制和从该第一系统12供给至第二系统14的工作液的压力即主缸压力Pmc的控制。[0061] 就高压源装置26的控制而言,简而言之,控制泵马达22b的工作,使得来自该高压源装置26的工作液的压力即作为储留于蓄能器24的工作液的压力的蓄能器压力Pacc成为设定下限压力PaccL以上且设定上限压力PaccU以下。该高压源装置26的控制通过由第一制动ECU70以短的时间间隔(timepitch)(例如,几msec~几十msec)反复执行图3中流程图所示的高压源装置控制程序来进行。[0062] 在按照高压源装置控制程序的处理中,首先,在步骤1(以下,简称为“S1”。其他步骤也是同样的。)中,通过蓄能器压力传感器100(参照图1)来检测蓄能器压力Pacc。在接下来的S2中,判定泵标志Fpump是否为“1”。泵标志Fpump是初始值即第一泵装置22未被驱动时的值被设为“0”、第一泵装置22已被驱动时的值被设为“1”的标志。[0063] 在判定为泵标志Fpump为“0”的情况下,在S3中,判定检测到的蓄能器压力Pacc是否低于设定下限压力PaccL。在判定为蓄能器压力Pacc为设定下限压力PaccL以上的情况下,第一泵装置22保持停止的状态。在判定为蓄能器压力Pacc低于设定下限压力PaccL的情况下,在S4中,开始第一泵装置22的驱动。就是说,向泵马达22b供给电流而开始泵马达22b的工作。然后,在S5中,泵标志Fpump被设为“1”。[0064] 另一方面,在S2中判定为泵标志Fpump为“1”的情况下,在S6中,判定检测到的蓄能器压力Pacc是否高于设定上限压力PaccU。在判定为蓄能器压力Pacc为设定上限压力PaccU以下的情况下,维持第一泵装置22的驱动。在判定为蓄能器压力Pacc高于设定上限压力PaccU的情况下,在S7中,停止第一泵装置22的驱动。就是说,停止向泵马达22b的电流供给而停止泵马达22b的工作。然后,在S8中,泵标志Fpump被设为“0”。[0065] 通过上述那样的控制,每当由于使制动力产生而蓄能器压力Pacc成为小于设定下限压力PaccL时,第一泵装置22被驱动,直至蓄能器压力Pacc达到设定上限压力PaccU为止。换言之,第一泵装置22被间歇地驱动,被控制为使得蓄能器压力Pacc成为设定下限压力PaccL以上且设定上限压力PaccU以下。[0066] 简而言之,主缸压力Pmc的控制通过基于作为制动踏板16的操作量(踩踏量)的踏板行程δ控制供给至增压用线性阀SLA、减压用线性阀SLR的电流来进行。该主缸压力Pmc的控制通过由第一制动ECU70以短的时间间隔(例如,几msec~几十msec)反复执行图3中流程图所示的主缸压力控制程序来进行。[0067] 在按照主缸压力控制程序的处理中,首先,在S11中,决定作为所需的制动力Fb就是说应该产生的制动力Fb的目标的所需制动力Fb*。在手动驾驶的情况下,基于作为制动踏板16的操作量(踩踏量)的踏板行程δ,按照以下算式来决定所需制动力Fb*。[0068] Fb*=α·δα:增益(系数)[0069] 另外,在实施例的液压制动系统中,作为检测踏板行程δ的传感器,冗余地设有两个踏板行程传感器102a、102b(参照图1),在主缸压力Pmc的控制中使用由踏板行程传感器102a检测到的踏板行程δ,在下文说明的轮缸压力Pwc的控制中使用由踏板行程传感器102b检测到的踏板行程δ。需要说明的是,在自动驾驶时,基于来自之前说明的副自动驾驶ECU90s的指令来决定所需制动力Fb*。[0070] 在接下来的S12中,按照以下算式,基于所需制动力Fb*来决定作为伺服压力Psrv的目标的目标伺服压力Psrv*,该伺服压力Psrv是从调节器30导入至主缸28的伺服室R4的工作液的压力。[0071] Psrv*=β·Rp·Fb*β:增益(系数)[0072] 另外,Rp是第一系统12对于制动力Fb的贡献率。[0073] 在此,对贡献率Rp进行说明。根据上述的构造,本液压制动系统仅通过第一系统12也能控制制动力Fb,仅通过第二系统14也能控制制动力Fb,而且还能由第一系统12、第二系统14协调地控制制动力Fb。简单地进行说明,保持将第二系统14的调压用线性阀SM设为开阀状态,通过控制从第一系统12供给的工作液的压力就是说主缸压力Pmc,能控制制动力Fb。此外,即使主缸压力Pmc保持为大气压,通过驱动第二系统14的第二泵装置58并且控制向调压用线性阀SM的励磁电流,也能控制制动力Fb。而且,在将主缸压力Pmc设为比仅通过该主缸压力Pmc使所需制动力Fb*产生的高度低的高度的状态下,通过驱动第二泵装置58并且控制向调压用线性阀SM的励磁电流来控制轮缸压力Pwc与主缸压力Pmc的压差,也能控制制动力Fb。[0074] 由第一系统12进行的制动力Fb的控制(以下,有时简称为“由第一系统12进行的控制”)与由第二系统14进行的制动力Fb的控制(以下,有时简称为“由第二系统14进行的控制”)在特性上不同。由第二系统14进行的控制与由第一系统12进行的控制相比较,制动力Fb的上升更快,制动力Fb较小的区域中的追随性(相对于所要求的制动力Fb,实际的制动力Fb的延迟少)更良好。另一方面,由第一系统12进行的控制与由第二系统14进行的控制相比较,达到需要向车轮制动器10供给较大量的工作液的较大的制动力Fb会更早。考虑到这样的特性的差异,在本液压制动系统中,被设为:作为第一系统12、第二系统14的协调控制的一个例子,在所需制动力Fb*较小时,提高由第二系统14进行的控制的贡献,在所需制动力Fb*较大时,提高由第一系统12进行的控制的贡献。虽然省略详细的说明,但因此上述贡献率Rp被设定为:在0~1的范围内,所需制动力Fb*越大则该贡献率Rp越高。[0075] 在决定基于所设定的贡献率Rp的目标伺服压力Psrv*之后,虽然省略详细的说明,但在S13中,基于目标伺服压力Psrv*来决定作为第一先导压力Pp1的目标的目标第一先导压力Pp1*,该第一先导压力Pp1是调节器30的第一先导室R6的工作液的压力,在S14中,基于该目标第一先导压力Pp1*来决定作为应该分别向增压用线性阀SLA、减压用线性阀SLR供给的电流的增压励磁电流Ia、减压励磁电流Ir。然后,在S15中,向增压用线性阀SLA、减压用线性阀SLR分别供给决定出的增压励磁电流Ia、减压励磁电流Ir。通过以上的处理,考虑了上述贡献率Rp并且与所需制动力Fb*相应的主缸压力Pmc的工作液从第一系统12供给至第二系统14。[0076] 需要说明的是,就以上说明的主缸压力Pmc的控制而言,对比较简单的控制进行了说明,但第一系统12具有检测实际的伺服压力Psrv的伺服压力传感器104(参照图1),例如,也可以按照基于实际的伺服压力Psrv相对于目标伺服压力Psrv*的偏差的反馈控制规则来决定上述的目标第一先导压力Pp1*。此外,第一系统12具有检测行程模拟器38内的工作液的压力来作为反作用力压力Prct的反作用力压力传感器106,例如,也可以基于该反作用力压力Prct即驾驶员施加于制动踏板16的制动操作力来决定所需制动力Fb*。[0077] ii)第二制动系统的控制[0078] 简而言之,第二系统14的控制是用于将作为供给至各车轮制动器10的轮缸的工作液的压力的轮缸压力Pwc设为与所需制动力Fb*相应的高度的控制,该控制通过由第二制动ECU72以短的时间间隔(例如,几msec~几十msec)反复执行图4中流程图所示的轮缸压力控制程序来进行。轮缸压力Pwc的控制按前轮系统50f、后轮系统50r的每一个来进行,但这些前轮系统50f、后轮系统50r的控制相同,因此,以下将它们一元化来进行说明。[0079] 在按照轮缸压力控制程序的处理中,与按照主缸压力控制程序的处理同样地,首先,在S21中,决定所需制动力Fb*。在手动驾驶的情况下,基于由踏板行程传感器102b检测到的踏板行程δ,按照上述的算式来决定所需制动力Fb*。在自动驾驶时,基于来自之前说明的主自动驾驶ECU90m的指令来决定所需制动力Fb*。需要说明的是,第一系统12中的所需制动力Fb*的决定、第二系统14中的所需制动力Fb*的决定中的一方也可以通过经由CAN的通信来接收由另一方决定出的值并基于该值来进行。[0080] 在接下来的S22中,基于决定出的所需制动力Fb*,按照下述算式来决定作为轮缸压力Pwc的目标的目标轮缸压力Pwc*。[0081] Pwc*=γ·Fb*γ:增益(系数)[0082] 在接下来的S23中,通过第二系统14所具有的主缸压力传感器108(参照图1)来检测实际的主缸压力Pmc,在S24中,基于检测到的主缸压力Pmc和目标轮缸压力Pwc*,按照以下算式来确定作为目标轮缸压力Pwc*与主缸压力Pmc之差的压差ΔP。[0083] ΔP=Pwc*-Pmc[0084] 在接下来的S25中,判定压差ΔP是否大于0。在压差ΔP大于0时,在S26中,驱动第二泵装置58。就是说,第二系统14仅在将比主缸压力Pmc高的压力的工作液供给至车轮制动器10时被驱动。在接下来的S27中,基于该压差ΔP来决定作为供给至调压用线性阀SM的励磁电流的调压励磁电流Im。然后,在S28中,将该调压励磁电流Im供给至调压用线性阀SM。[0085] 另一方面,在S25中判定为压差ΔP为0时,在S29中,停止第二泵装置58,在S30中,调压励磁电流Im被设为0。通过该处理,会不向调压用线性阀SM供给励磁电流。[0086] 需要说明的是,就以上说明的轮缸压力Pwc的控制而言,对比较简单的控制进行了说明,但第二系统14具有检测实际的轮缸压力Pwc的轮缸压力传感器110(参照图1),例如,也可以按照基于实际的轮缸压力Pwc相对于目标轮缸压力Pwc*的偏差的反馈控制规则来决定上述的调压励磁电流Im。此外,也可以与第一系统12中的主缸压力Pmc的控制同样地基于反作用力压力Prct来决定所需制动力Fb*。[0087] (b)主电源故障时的控制[0088] i)制动力的控制[0089] 如之前说明的那样,在手动驾驶中主电源80发生了故障的情况下,对第一系统12、第二系统14中的哪一个都不再供给电力。在该情况下,根据该液压制动系统的上述构造可知,各车轮制动器10依靠驾驶员对制动踏板16的操作力(踩踏力)来产生制动力Fb。另外,如之前说明的那样,直至第一系统12的蓄能器24内的工作液的压力即蓄能器压力Pacc下降至一定程度为止,通过该蓄能器压力Pacc来辅助操作力,从而产生制动力Fb。[0090] 另一方面,在自动驾驶中主电源80发生了故障的情况下,继续进行从辅助电源82向第一系统12的电力供给。换言之,在本液压制动系统中,由于只有从辅助电源82供给的电力,只有第一系统12会进行工作。鉴于此,上述的贡献率Rp始终被设为1,并执行按照上述主缸压力控制程序的处理。通过执行这样的第一系统12的控制,从而虽然只是直至蓄存于辅助电源82的电量变少到一定程度为止,但即使仅通过第一系统12,也能基于来自自动驾驶系统的指示来产生足够的制动力Fb。[0091] ii)与高压源装置的工作相关的问题和该问题的避免[0092] 根据之前说明的按照高压源装置控制程序的处理,第一泵装置22被间歇地驱动,使得蓄能器压力Pacc成为设定下限压力PaccL以上且设定上限压力PaccU以下。在蓄能器压力Pacc成为小于设定下限压力PaccL而开始第一泵装置22的驱动时,对于该第一泵装置22的泵马达22b,需要较大的电流。就是说,作为第一泵装置22的驱动开始时的电流的冲击电流会变得较大。因此,如果进行上述间歇的驱动,则每次驱动开始时都会产生较大的冲击电流,因此,在主电源80发生故障时从容量较小的辅助电源82向第一系统12供给电力的情况下,对该辅助电源82的负担变大。[0093] 参照表示蓄能器压力Pacc、第一泵装置22的驱动状况、泵马达电流Ip、辅助电源82的电压V相对于时间的经过的变化的图5的图表详细地进行说明,图5的(a)的图表示出了在主电源80产生了故障的状态下间歇地驱动了第一泵装置22的情况的变化。在自动驾驶中在故障发生时间点td产生主电源80的故障之后,在蓄能器压力Pacc下降并成为小于设定下限压力PaccL时,开始第一泵装置22的驱动,在通过第一泵装置22的驱动而蓄能器压力Pacc上升并超过设定上限压力PaccU时,停止第一泵装置22的驱动。在之后的时间t的经过中,在蓄能器压力Pacc再次下降并成为小于设定下限压力PaccL时,再次开始第一泵装置22的驱动。另外,在图表中,将第一泵装置22的驱动的开始时间点表示为ts,此外,在表示第一泵装置22的蓄能器压力Pacc的变化的线中,实线的部分表示第一泵装置22已被驱动,虚线的部分表示第一泵装置22的驱动已被停止。[0094] 如图5的(a)的图表所示,作为流过泵马达22b的电流的泵马达电流Ip在第一泵装置22的驱动开始时变得较大。换言之,较大的冲击电流流过泵马达22b。另一方面,由于辅助电源82未被充电,因此,辅助电源82的电压V随着所蓄存的电量的减少而下降,并且进一步根据泵马达电流Ip的变化而变化。详细而言,在泵马达电流Ip增加时,辅助电源82的电压V的下降的程度变大。特别是,在泵马达电流Ip成为冲击电流时,对辅助电源82的负担大,辅助电源82的电压V相当大幅地下降。[0095] 如果间歇地驱动第一泵装置22,则会反复产生冲击电流,由于好几次(在图中为第二次)的冲击电流的产生,辅助电源82的电压V会低于下限电压Vlim。该下限电压Vlim被设定为对第一系统12的工作、副自动驾驶ECU90s、副识别传感器92s、副转向系统94s等正在从辅助电源82被供给电力的其他车载系统的工作带来不良影响的电压V。就是说,在通过蓄存于辅助电源82的电力间歇地驱动第一泵装置22的情况下,对第一系统12、其他车载系统的工作带来不良影响的可能性高。[0096] 为了避免与第一泵装置22的间歇的驱动相伴的上述现象,在实施例的液压制动系统中,在自动驾驶中主电源80发生了故障时,如图5的(b)的图表所示,从故障发生时间点td起,连续地驱动第一泵装置22。通过第一泵装置22的连续的驱动,蓄能器压力Pacc上升。在第一系统12设有溢流阀112,该溢流阀112用于在蓄能器压力Pacc达到被设定为比设定上限压力PaccU高的溢流压力(开阀压力)PaccR时释放该蓄能器压力Pacc(参照图1),蓄能器压力Pacc被维持为该溢流压力PaccR。[0097] 如图5的(b)的图表所示,在主电源80发生了故障时仅开始一次第一泵装置22的驱动,由此仅在此时产生冲击电流。此时,蓄存于辅助电源82的电量较多,因此辅助电源82的电压V不会由于该冲击电流而低于下限电压Vlim。由于不会再次产生冲击电流,因此,直至经过相当长的时间t为止,辅助电源82的电压V不会低于下限电压Vlim。就是说,在相当长的时间t的期间,不会对第一系统12、其他车载系统的工作带来不良影响。虽然在图表中未示出,但在自动驾驶中主电源80发生了故障的情况下,向驾驶员发出警报(alert),促使向手动驾驶的切换,而辅助电源82的电压V在相当长的时间内不低于下限电压Vlim,由此会对该切换赋予足够的时间上的富余。[0098] 需要说明的是,在本实施例的液压制动系统中,在主电源80发生故障时连续地驱动第一泵装置22的情况下,进行所谓的占空比(Duty)驱动。通过占空比驱动,与通过100%接通(ON)驱动来连续地驱动第一泵装置22的情况相比较,能延长到辅助电源82的电压V低于下限电压Vlim为止的时间。[0099] [变形例][0100] 上述实施例的液压制动系统是具备第一系统12、第二系统14这两个制动系统的液压制动系统。本发明也能应用于具备一个制动系统的液压制动系统。具体而言,例如,也能应用于具有按需(on‑demand)型的制动系统的液压制动系统,该按需型的制动系统不具备上述液压制动系统中的第二系统14,并且不设置第一系统12中的蓄能器24而具有回流路来使工作液回流。在该情况下,在主电源发生故障时,将向该制动系统中的泵装置的电力供给切换为辅助电源,并且连续地驱动该泵装置即可。

专利地区:日本

专利申请日期:2022-01-14

专利公开日期:2024-06-18

专利公告号:CN114802144B

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