本發明涉及一種車輛,該車輛被配置成通過電動馬達生成再生制動力并且通過摩擦型制動設備生成摩擦制動力。
背景技術:
至今為止,已知下述制動控制設備,該制動控制設備包括:再生制動裝置,用于將由馬達(電動馬達)生成的再生制動力施加給車輪;液壓制動裝置(摩擦型制動設備),用于經由液壓向車輪下壓摩擦構件來施加液壓制動力;以及控制裝置,用于協作地控制再生制動裝置的操作和液壓制動裝置的操作(例如,參照專利文獻1)。
現有技術的制動控制設備被配置成使得控制裝置包括彼此通信的混合ECU(第一控制單元)和制動ECU(第二控制單元)。在該現有技術的制動控制設備中,制動ECU計算當車輛被制動時要生成的目標總制動力。制動ECU經由通信將表示所計算的目標總制動力的信號傳送至混合ECU。混合ECU經由通信接收表示目標總制動力的信號。混合ECU將由所接收的信號表示的目標總制動力分配成目標再生制動力和目標液壓制動力。混合ECU經由通信將表示所分配的目標液壓制動力的信號傳送至制動ECU。制動ECU經由通信接收表示目標液壓制動力的信號。應當注意,混合ECU可以經由通信將表示目標再生制動力的信號傳送至制動ECU,并且制動ECU可以經由通信接收表示目標再生制動力的信號,從而根據目標總制動力和所接收的目標再生制動力來確定目標液壓制動力。
因此,混合ECU根據目標再生制動力來操作再生制動裝置。此外,制動ECU根據目標液壓制動力來操作液壓制動裝置。以這種方式,在現有技術的制動控制設備中,混合ECU和制動ECU彼此通信和協作,從而生成目標總制動力。
參考文獻列表
專利文獻
PTL 1:JP 2011-56969 A
技術實現要素:
在該現有技術的制動控制設備中,混合ECU和制動ECU需要能夠彼此通信,以使混合ECU與制動ECU彼此協作,從而準確地生成目標總制動力。然而,當混合ECU與制動ECU之間的通信變得異常時,表示目標總制動力并且從制動ECU傳送至混合ECU的信號以及表示目標液壓制動力或目標再生制動力并且從混合ECU傳送至制動ECU的信號的可靠性減小,從而導致在實現預期的協作控制中的故障。
因此,發明人正在研究下述配置:當混合ECU與制動ECU之間的通信變得異常時,替代協作控制,控制混合ECU以逐漸減小再生制動力,并且控制制動ECU以在預期逐漸減小再生制動力的情況下逐漸增大摩擦制動力。
通過這種方式,當車輛的乘客針對使車輛的驅動系統從ON狀態變為OFF狀態的指令來操作主開關(點火開關)時,混合ECU立即停止電動馬達的再生操作,并且進入完全停止狀態(非工作狀態)。因此,由電動馬達產生的再生制動力迅速地減小。
另一方面,當混合ECU進入完全停止狀態時,制動ECU無法與混合ECU進行通信。在這種情況下,制動ECU確定與混合ECU的通信已經發生了異常,并且因此,即使當混合ECU正在迅速地減小再生制動力時也逐漸增大摩擦制動力。因此,實際制動力的大小相對于目標總制動力的大小變得不足,并且因此,減速度產生大的變化量,從而導致車輛的乘客感到不舒適。
已經鑒于上述問題作出了本發明,并且因此,本發明的目的中的一個是提供一種車輛,該車輛能夠在發生通信異常的情況下通過設想出增大摩擦制動力的方式來減小車輛在制動期間產生的減速度的變化量。
為了實現上述目的,根據本發明的一個實施方式,提供有一種車輛,該車輛包括:電動馬達;第一控制單元,用于控制電動馬達的再生操作以控制再生制動力;摩擦型制動設備,用于生成摩擦制動力;以及第二控制單元,用于控制摩擦型制動設備的操作以控制摩擦制動力。
第一控制單元和第二控制單元被配置成:接收來自電源的電力供給;以及當第一控制單元和第二控制單元分別處于工作狀態中時彼此通信和協作,以使作為再生制動力與摩擦制動力的合力的實際制動力與目標總制動力的大小相匹配。應當注意,在下文中,也將對制動力的這樣的控制簡稱為“制動協作控制”。
第一控制單元被配置成:當第一控制單元確定與第二控制單元的通信發生異常時,隨著時間推移逐漸減小再生制動力;以及當來自電源的電力供給被斷開(停止)時,完成電動馬達的再生操作以轉變至非工作狀態。
第二控制單元被配置成:當第二控制單元做出從電源至第一控制單元的電力供給未被斷開并且與第一控制單元的通信發生異常的確定(即,做出第一確定)時,隨著時間推移逐漸增大摩擦制動力。此外,第二控制單元被配置成:當第二控制單元做出從電源至第一控制單元的電力供給被斷開的第二確定(即,做出第二確定)時,以比當做出第一確定時的增大速率更大的增大速率來增大摩擦制動力。換言之,當做出第二確定時,第二控制單元被配置成:隨著時間的推移比當第二控制單元基于第一確定增大摩擦制動力時更迅速地增大摩擦制動力。
根據本發明的一個實施方式,例如,即使當通過生成再生制動力來使車輛制動并且第一控制單元與第二控制單元之間的通信發生異常但是電流被提供至第一控制單元時,仍能夠防止車輛的減速度產生大的變化量。換言之,在這種情況下,第一控制單元可以逐漸地減小再生制動力,并且第二控制單元可以在直到目標總制動力的大小的范圍內逐漸增大摩擦制動力。因此,實際制動力的大小相對于目標總制動力的大小而言不是嚴重不足的,并且因此,減速度不會產生大的變化量。因此,車輛的乘客難以感到不舒適。
另外,根據本發明的一個實施方式,例如,在通過生成再生制動力來使車輛制動的情況下,當至第一控制單元的電力供給被斷開時,第一控制單元與第二控制單元之間的通信發生異常,并且第一控制單元完成電動馬達的再生操作。因此,再生制動力的大小迅速地減小,但是第二控制單元迅速地增大摩擦制動力的大小。因此,實際制動力的大小相對于目標總制動力的大小的不足量是較小的,并且因此,減速度的變化量可以較小。因此,根據本發明的車輛可以在不使得車輛的乘客感到不舒適的情況下進行制動。
通過這種方式,用于使電源與第一控制單元彼此連接的電流供給路徑 (特別是設置有繼電器等的功率供給線路)可以由于暫時的線路斷開、噪聲影響等而暫時停止從電源至第一控制單元的電力供給(功率供給)。在這種情形下,例如,當第一控制單元正在生成再生制動力以使車輛制動時,第一控制單元迅速地減小再生制動力的大小,并且第二控制單元迅速地增大摩擦制動力。通過這種方式,電力供給的停止可以是暫時的,并且至第一控制單元的電力供給可以在短時間段內恢復。在這種情況下,第一控制單元與第二控制單元之間的通信變得正常,并且因此,先前描述的制動協作控制恢復。如果頻繁地發生這種情況,則摩擦制動力的大小可能劇烈變化,從而導致實際制動力的大小頻繁地變化。因此,減速度頻繁地產生大的變化,并且車輛的乘客可能感到不舒適。
鑒于此,在根據本發明的一個方面的車輛中,第一控制單元被配置成:經由用于使電源與第一控制單元彼此連接的多個電流供給路徑接收來自電源的電力供給;以及第二控制單元被配置成:當第二控制單元確定所有的多個電流供給路徑被斷開時,確定從電源至第一控制單元的電力供給被斷開。
當采用該配置時,電力經由多個電流供給路徑被提供至第一控制單元,并且因此,經由多個電流供給路徑的全部功率供給同時被斷開的可能性減小。因此,發生“至第一控制單元的功率供給由于暫時的線路斷開、噪聲的影響等而被停止的這樣的狀態”的可能性減小,并且因此,第一控制單元與第二控制單元之間的通信不會變得異常。此外,當第二控制單元確定所有的多個電流供給路徑被斷開時,第二控制單元確定從電源至第一控制單元的電力供給被斷開,并且因此,當電力經由至少一個電流供給路徑被提供至第一控制單元時,第二控制單元確定電力被至第一控制單元。因此,車輛可以繼續制動協作控制。
反之,當經由所有的電流供給路徑的全部功率供給被斷開時,第二控制單元可以確定檢測到“至第一控制單元的功率供給被斷開的這樣的狀態”,并且可以在預期迅速減小再生制動力的情況下迅速地增大摩擦制動力的大小。因此,上述方面中的車輛可以避免實際制動力的大小的頻繁變化,并且可以避免實際制動力相對于目標總制動力的嚴重不足。
另外,根據該方面的車輛包括“由乘客操作的手動開關(例如,主開關)”以及用于響應于對手動開關的操作而打開或閉合的繼電器,繼電器被設置于相應的多個電流供給路徑中。此外,第二控制單元被配置成連接至相應的多個電流供給路徑上的“用于使相應的繼電器與第一控制單元彼 此連接的部分”。換言之,在每個電流供給路徑中,繼電器相對于電源的下游側的部分被連接至第二控制單元。在下文中,電流供給路徑的連接至第一控制單元的部分也被稱為電流供給路徑下游部分。
在根據本方面的車輛中,第二控制單元可以基于連接至第二控制單元本身的“多個電流供給路徑下游部分”的電勢來確定從電源至第一控制單元的電力供給是否被完全斷開。換言之,第二控制單元可以在不具有單獨提供的用于檢測至第一控制單元的電力的供給狀態的裝置的情況下適當地確定再生制動力迅速地減小的狀態。電力優選地經由“多個電流供給路徑下游部分”從電源被提供至第二控制單元。
附圖說明
圖1是根據本發明的實施方式的混合動力車輛的示意性配置圖。
圖2是示出圖1中的電力轉換器的示意性電路圖。
圖3是示出圖1中的功率供給電路的示意性電路圖。
圖4是示出圖1中的摩擦制動設備的配置的示意性系統圖。
圖5是由圖1中的制動ECU執行的摩擦制動力控制程序的流程圖。
圖6是示出由圖1中的制動ECU執行的摩擦制動力控制程序的修改示例的流程圖。
具體實施方式
現在參照附圖給出對根據本發明的實施方式的車輛的描述。該車輛為包括引擎和電動馬達作為行駛驅動源的混合動力車輛。
如圖1所示,混合動力車輛10(在下文中也簡稱為“車輛10”)包括引擎11、功率分配機構12、馬達發電機13、電動馬達14、傳動裝置15、驅動軸16以及車輪17F和17R。引擎11的功率經由功率分配機構12、傳動裝置15和驅動軸16被傳送至車輪17。功率分配機構12例如是包括針對恒星齒輪、行星齒輪架和環形齒輪的三個轉動軸的三軸式功率分配機構。引擎11的曲軸、馬達發電機13的轉動軸以及電動馬達14的轉動軸連接至功率分配機構12。馬達發電機13的轉動軸由經由功率分配機構12傳送的轉動力來轉動。因此,馬達發電機13生成電力。電動馬達14的轉 動軸經由傳動裝置15連接至功率分配機構12和驅動軸16。因此,電動馬達14的驅動力經由傳動裝置15和驅動軸16被傳送至車輪17。另外,當車輪17F(驅動車輪17F)被制動時,電動馬達14被操作用于通過再生控制進行再生。因此,電動馬達14由于再生控制而生成再生電力,并且由于再生控制而生成對車輪17的再生制動力。
車輛10包括主電池18、輔助電池19、電力轉換器20和功率供給電路21。主電池18是高壓可再充電電池,例如鎳氫電池或鋰離子電池。主電池18經由電力轉換器20向馬達發電機13和電動馬達14提供電力。主電池18存儲經由電力轉換器20從馬達發電機13提供的電力。另外,主電池18存儲經由電力轉換器20從電動馬達14提供的再生電力。
輔助電池19例如是低電壓可再充電電池,例如鉛蓄電池。輔助電池19是用于包括隨后描述的各種電子控制單元(ECU)的車輛配件的電源,并且經由功率供給電路21向隨后描述的控制設備40提供電力。輔助電池19連接至馬達發電機13,并且存儲由馬達發電機13生成的電力。應當注意,輔助電池19還向電力轉換器20和摩擦制動設備30提供電力,這沒有被示出。
如圖2所示,電力轉換器20是公知的電力轉換器,其包括主電池18側的平滑電容器201、電壓轉換部件202、升壓側的平滑電容器203以及逆變器電路204和205。電力轉換器20的操作本身不直接涉及本發明,并且因此省略對其的描述。電力轉換器20包括主繼電器206。主繼電器206在允許電流供給的電流供給狀態與斷開電流供給的非電流供給狀態之間切換主電池18與馬達發電機13或電動馬達14之間的通信的狀態。主繼電器206被控制成由隨后描述的控制設備40的混合ECU 41打開或閉合。
如圖3所示,功率供給電路21包括連接至輔助電池19的多個(兩個)電流供給路徑(電力供給線路)211和212以及主開關22。主開關22包括第一繼電器221和第二繼電器222。第一繼電器221以串聯的形式設置于電流供給路徑211中。第二繼電器222以串聯的形式設置于電流供給路徑212中。當第一繼電器221閉合時,電流供給路徑211使得輔助電池19與混合ECU 41彼此電連接,以向混合ECU 41提供輔助電池19的電力。當第二繼電器222閉合時,電流供給路徑212使得輔助電池19與混合ECU 41彼此電連接,以向混合ECU 41提供輔助電池19的電力。
電流供給路徑211中的“使得第一繼電器221與混合ECU 41彼此連 接的部分(稱為點P1)”經由電流供給路徑(電力供給線路)211a連接至制動ECU 42。因此,當第一繼電器221閉合時,電流供給路徑211和電流供給路徑211a使得輔助電池19與制動ECU 42彼此電連接,以向制動ECU 42提供輔助電池19的電力。
類似地,電流供給路徑212中的“使得第二繼電器222與混合ECU 41彼此連接的部分(稱為點P2)”經由電流供給路徑(電力供給線路)212a連接至制動ECU 42。因此,當第二繼電器222閉合時,電流供給路徑212和電流供給路徑212a使得輔助電池19與制動ECU 42彼此電連接,以向制動ECU 42提供輔助電池19的電力。以這種方式,制動ECU 42連接至電流供給路徑211和212中的“第一繼電器221和第二繼電器222相對于輔助電池19的下游側的部分”。
主開關22被設置在例如車廂中,并且包括駕駛員在內的乘客對主開關22執行切換操作。當主開關22被操作時,第一繼電器221和第二繼電器222中的每個繼電器的狀態在ON狀態(電流供給狀態)與OFF狀態(非電流供給狀態)之間切換。如上所述,主開關22是用于使從輔助電池19至控制設備40(混合ECU 41和制動ECU 42)的功率供給狀態在提供電力的ON狀態(電流供給狀態)與斷開電力的供給的OFF狀態(非電流供給狀態)之間切換的開關。
在這種情形下,在本實施方式中,例如采用包括由乘客按壓的操作按鈕和用于使操作按鈕返回的彈簧的開關作為主開關22。關于主開關22,當乘客將操作按鈕從按壓之前的初始位置按壓至預定按壓位置并且然后停止按壓時,彈簧通過其偏置力使操作按鈕再次返回至初始位置。當操作按鈕從初始位置被按壓至按壓位置并且然后再次返回至初始位置時,由乘客對主開關22進行的切換操作完成。
每次完成由乘客對主開關22進行的切換操作時,第一繼電器221和第二繼電器222從打開狀態(OFF狀態)被切換至閉合狀態(ON狀態),或者從閉合狀態被切換至打開狀態。具體地,當第一繼電器221和第二繼電器222都處于打開狀態時,第一繼電器221通過操作按鈕從初始位置至下壓位置的位移而從打開狀態被切換至閉合狀態。此外,第二繼電器222通過操作按鈕從下壓位置至初始位置的位移而從打開狀態被切換至閉合狀態,即,完成了切換操作。另外,當第一繼電器221和第二繼電器222都處于閉合狀態時,第一繼電器221通過操作按鈕從初始位置至下壓位置的位移而從閉合狀態被切換至打開狀態。此外,第二繼電器222通過操作 按鈕從按壓位置至初始位置的位移而從閉合狀態被切換至打開狀態,即,完成了切換操作。
圖1所示的摩擦制動設備30對車輪17(驅動車輪17F和被驅動車輪17R)生成摩擦制動力。如圖4所示,摩擦制動設備30包括制動操作單元31、主缸單元32、功率液壓生成單元33、制動單元34、液壓控制閥單元35和連接液流道。制動操作單元31包括由駕駛員操作的制動踏板31a。主缸單元32包括主缸、調節器和儲液器(上述均未示出)。功率液壓生成單元33包括油泵和蓄能器(以上兩項均未示出)。制動單元34例如為輪盤制動單元,并且包括被布置在驅動車輪17F和被驅動車輪17R的相應的四個車輪上的輪缸。液壓控制閥單元35包括各種閥設備(未示出)。
在本配置中,當駕駛員操作制動操作單元31(具體地,制動踏板31a)時,主缸單元32或功率液壓生成單元33排出增壓工作液。排出的工作液被提供至液壓控制閥單元35。液壓控制閥單元35調節所提供的工作液的液壓(液體壓力),并且將經調節的工作液提供至制動單元34。制動單元34響應于所提供的工作液的液壓(液體壓力)來對車輪17生成摩擦制動力。摩擦制動設備30的配置和操作在日本專利申請特開第2011-56969等中公開,并且因此是公知的,并且摩擦制動設備30的配置和操作不直接涉及本發明。因此,省略對摩擦制動設備30的詳細配置和詳細操作的描述。
再次參照圖1,控制設備40安裝在車輛10上。控制設備40包括作為第一控制單元的混合ECU 41和作為第二控制單元的制動ECU 42。
混合ECU 41具有包括CPU、ROM、RAM和定時器的微型計算機以及備用電源(電容器)作為主要部件。混合ECU 41使用安裝在引擎11、電動馬達14、主電池18等上的相應的傳感器(未示出)的檢測值來控制引擎11、馬達發電機13和電動馬達14的操作以控制車輛10行駛。另外,混合ECU 41操作電力轉換器20的主繼電器206以打開或閉合。因此,混合ECU 41包括:驅動電路,用于操作引擎11、馬達發電機13、電動馬達14和主繼電器206;接口,用于輸入來自相應的傳感器(未示出)的信號;以及通信接口,用于經由內置在車輛中的通信線路與制動ECU 42進行通信。內置在車輛10中的通信線路可以為控制局域網絡(CAN)等,并且在下文中也被簡稱為“通信線路”。混合ECU 41當輔助電池19向混合ECU 41提供電力時進入工作狀態(激活狀態或ON狀態)。當從輔助電池19至混合ECU 41的電力供給被切斷時,混合ECU 41通過使用備 用電源來延續該工作狀態達預定時間段,在該時間段期間執行必要的停止處理,并且然后進入非工作狀態(OFF狀態)。由混合ECU 41對引擎11、馬達發電機13和電動馬達14的操作控制是已知的,并且不直接涉及本發明。因此,在下文中省略對由混合ECU 41(包括未示出的引擎ECU和電動馬達ECU)對引擎11和電動馬達14的操作控制的詳細描述。
制動ECU 42具有包括CPU、ROM、RAM和定時器的微型計算機以及備用電源(電容器)作為主要部件。制動ECU 42包括:用于驅動摩擦制動設備30的功率液壓生成單元33和液壓控制閥單元35的驅動電路;用于輸入來自相應的傳感器的信號的接口;以及用于經由通信線路與混合ECU 41進行通信的通信接口。制動ECU 42當輔助電池19向制動ECU 42提供電力時進入工作狀態(激活狀態或ON狀態)。當從輔助電池19至制動ECU 42的電力供給被斷開時,制動ECU 42通過使用備用電源在預定時間段內繼續該工作狀態,在該時間段期間執行必要的處理,并且然后進入非工作狀態(OFF狀態)。
當混合ECU 41和制動ECU 42分別處于工作狀態中時,混合ECU 41和制動ECU 42使用用于通信的通信線路來交換必要的信息。另外,當制動ECU 42處于工作狀態中時,制動ECU 42以預設傳送定時(例如,每次推移了預定時間段)經由內置在車輛10中的通信線路重復向混合ECU41傳送預定響應請求信號。當混合ECU 41處于工作狀態中時,每次混合ECU 41接收經由通信線路重復地傳送的響應請求信號時,混合ECU 41以預設傳送定時經由通信線路向制動ECU 42傳送預定響應信號。
在這種情況下,當制動ECU 42接收來自混合ECU 41的響應信號直到在將響應請求信號傳送至混合ECU 41之后經過了預先設定的時間段為止時,制動ECU 42確定經由通信線路進行的通信是正常的。另一方面,當制動ECU 42無法接收來自混合ECU 41的響應信號直到在將響應請求信號傳送至混合ECU 41之后經過了預先設定的時間段為止時,制動ECU42確定經由通信線路進行的通信是異常的。
如上所述,電力經由電流供給路徑211和電流供給路徑212從輔助電池19被提供至混合ECU 41。此外,電力經由“電流供給路徑211和電流供給路徑211a”以及“電流供給路徑212和電流供給路徑212a”從輔助電池19被提供至制動ECU 42。然后,制動ECU 42監測連接至制動ECU42的電流供給路徑211a的電勢,從而確定電流供給路徑211是否正在提供電流還是被斷開,并且基于該確定來確定“電力是否經由電流供給路徑 211被提供至混合ECU 41”。另外,制動ECU 42監測連接至制動ECU 42的電流供給路徑212a的電勢,從而確定電流供給路徑212是否正在提供電流還是被斷開,并且基于該確定來確定“電力是否經由電流供給路徑212被提供至混合ECU 41”。在下文中,將由制動ECU 42進行的電流供給路徑211的斷開的檢測稱為“檢測IG1_OFF”,并且將由制動ECU 42進行的電流供給路徑212的斷開的檢測稱為“檢測IG2_OFF”。
控制設備40包括圖4中所示的“蓄能器壓力傳感器43、控制壓力傳感器44、踏板沖程傳感器45和制動開關31b”。
蓄能器壓力傳感器43檢測功率液壓生成單元33(特別是蓄能器)中的蓄能器壓力Pacc,并且將表示檢測到的蓄能器壓力Pacc的信號輸出至制動ECU 42。
控制壓力傳感器44檢測由液壓控制閥單元35調節的控制壓力Px,并且將表示檢測到的控制壓力Px的信號輸出至制動ECU 42。
踏板沖程傳感器45檢測制動操作單元31的制動踏板31a的由駕駛員進行的操作量(踏板沖程)Sp,并且將表示所檢測的踏板沖程Sp的信號輸出至制動ECU 42。
制動開關31b當制動踏板31a被操作時向制動ECU 42輸出Hi信號,并且當制動踏板31a不被操作時向制動ECU 42輸出Lo信號。
現在給出對由控制設備40(更具體地,混合ECU 41和制動ECU 42)執行的制動協作控制的描述。當混合ECU 41使車輛10制動時,混合ECU41控制電動馬達14的再生操作。因此,電動馬達14對車輪17F生成再生制動力。當制動ECU 42使車輛10制動時,制動ECU 42控制摩擦制動設備30的操作,以調節輪缸壓力。因此,制動單元34對車輪17F和17R生成摩擦制動力。根據本實施方式的制動協作控制對用于通過制動ECU 42使車輛10制動的目標總制動力進行計算。然后,混合ECU 41和制動ECU 42彼此協作,以對車輪17F和17R生成摩擦制動力和再生制動力,以便生成目標總制動力。
更具體地,當駕駛員操作制動踏板31a時,制動開關31b將Hi信號傳送至制動ECU 42。因此,Hi信號可以被認為是表示制動請求的信號。制動ECU 42接收Hi信號(制動請求)。制動ECU 42響應于制動請求基于從踏板沖程傳感器45傳送的信號來獲取踏板沖程Sp,并且計算與所獲取的踏板沖程Sp的大小對應的目標總制動力。應當注意,制動ECU 42 計算目標總制動力,以使得目標總制動力隨著踏板沖程Sp的增大而增大。
制動ECU 42經由通信線路將表示所計算的目標總制動力的大小的信號傳送至混合ECU 41。混合ECU 41從制動ECU 42接收經由通信線路傳送的信號。混合ECU 41基于由所接收的信號表示的目標總制動力的大小來確定由電動馬達14要對車輪17F生成的目標再生制動力的大小。另外,混合ECU 41還基于主電池18的荷電狀態(SOC)來確定目標再生制動力的大小。在這種情形下,混合ECU 41在不使得主電池18進入過度充電狀態的盡可能大的范圍內確定目標再生制動力。應當注意,電動馬達14當電動馬達14生成再生制動力時生成再生電力。
混合ECU 41經由通信線路將表示所計算的目標再生制動力的大小的信號傳送至制動ECU 42。制動ECU 42從混合ECU 41接收經由通信線路傳送的信號。制動ECU 42從目標總制動力提取由所接收的信號表示的目標再生制動力的大小,以確定由摩擦制動設備30要對車輪17F和17R生成的目標摩擦制動力的大小。
混合ECU 41控制電動馬達14來操作用于對車輪17F生成與目標再生制動力相匹配的再生制動力。制動ECU 42控制摩擦制動設備30來操作用于對車輪17F和17R生成與目標摩擦制動力的大小相匹配的摩擦制動力。混合ECU 41和制動ECU 42彼此協作,從而以這種方式對車輪17F和17R生成與目標總制動力的大小相匹配的實際制動力(再生制動力與摩擦制動力的合力)。已經概述了制動協作控制。
混合ECU 41和制動ECU 42分別處于下述工作狀態中:在如先前描述的協作控制下,以預定頻率(例如,每次經過預定時間段)經由通信線路傳送或接收信號。混合ECU 41可以借助于信號的傳送/接收來精確地識別目標總制動力的大小,以確定目標再生制動力的大小。制動ECU 42可以借助于信號的傳送/接收來精確地識別目標再生制動力的大小,以確定目標摩擦制動力的大小。當車輛10以這種方式通過制動協作控制被制動時,混合ECU 41和制動ECU 42需要在彼此通信的同時對車輪17F和17R生成與目標總制動力相匹配的制動力。
然而,混合ECU 41與制動ECU 42之間的通信不是總保持在最佳狀態。例如,當內置在車輛10中的通信線路自身發生一些異常(例如斷開或噪聲影響的故障)時,混合ECU 41和制動ECU 42彼此無法正常地通信。在這種情況下,混合ECU 41無法識別目標總制動力的大小(還有摩擦制動力的大小),并且制動ECU 42無法識別再生制動力的大小。因此, 混合ECU 41和制動ECU 42不會對車輪17F和17R生成與目標總制動力相匹配的制動力。
因此,當混合ECU 41與制動ECU 42之間的通信發生異常時(在下文中簡稱為“當發生通信異常時”),混合ECU 41隨著時間的推移單獨地逐漸減小目標再生制動力的大小(例如,減小至零)。另外,當發生通信異常時,制動ECU 42隨著時間的推移單獨地逐漸增大目標摩擦制動力的大小(例如,增大至目標總制動力的大小)。在這種情況下,預先確定目標再生制動力的減小速率和目標摩擦制動力的增大速率,使得再生制動力和摩擦制動力的合力(實際制動力)的大小與目標總制動力的大小大致相匹配。“單獨地”意味著不使用由混合ECU 41與制動ECU 42之間的通信所獲取的信息。
當發生通信異常時,制動ECU 42考慮以這種方式由混合ECU 41隨著時間的推移來逐漸減小目標再生制動力的大小。因此,制動ECU 42隨著時間的推移將目標摩擦制動力的大小增大至目標總制動力的大小,以便補償目標再生制動力的減小,從而增大由摩擦制動設備30對車輪17F和17R施加的制動力。因此,車輛10以駕駛員期望的并且由對制動操作單元31的操作表示的減速度適當地減速。
當混合ECU 41和制動ECU 42中的任何一個處于非工作狀態而另一個處于工作狀態時也發生混合ECU 41與制動ECU 42之間的通信異常。例如,當從輔助電池19提供至ECU的功率被斷開并且ECU中的任何一個較早地進入非工作狀態時,發生ECU中的任何一個處于非工作狀態的狀態。當主開關22被操作用于在車輛10行駛期間由乘客切換以使得第一繼電器221和第二繼電器222從閉合狀態被切換至打開狀態時,從輔助電池19提供至ECU的電力被斷開。
當從輔助電池19提供至混合ECU 41和制動ECU 42的電力被斷開時,混合ECU 41在制動ECU 42之前完成預定停止處理。更具體地,當電源被斷開時,混合ECU 41使用備用電源來使主繼電器206從閉合狀態快速地切換至打開狀態,從而斷開從主電池18至電動馬達14的電流供給,以便防止電動馬達14的再生操作。然后,混合ECU 41在制動ECU 42之前進入非工作狀態。因此,在混合ECU 41停止之后,制動ECU 42無法與混合ECU 41進行通信。因此,制動ECU 42確定在制動ECU 42與混合ECU 41之間已經發生了通信異常直到在混合ECU 41之后停止為止。
因此,當從輔助電池19至混合ECU 41和制動ECU 42的功率供給在車輛10的制動期間被切斷時,混合ECU 41立即停止電動馬達14的再生操作,并且電動馬達14產生的再生制動力的大小迅速地減小至零。然而,當未采取隨后描述的對策時,制動ECU 42確定在制動ECU 42與混合ECU 41之間已經發生了通信錯誤,并且因此制動ECU 42隨著時間的推移將目標摩擦制動力的大小逐漸增大至目標總制動力的大小。因此,在正在生成再生制動力的情況下,當來自輔助電池19的功率供給被切斷并且因此混合ECU 41與制動ECU 42之間的通信不可用時,對車輪17F和17R生成的實際制動力的大小相對于目標總制動力變得不足。因此,車輛10上的乘客可能感到不舒適。
(操作)
根據本實施方式的制動ECU 42執行圖5所示的摩擦制動力控制程序,以避免先前描述的“當電源被斷開時制動力不足的情況”的發生。在步驟S10中,制動ECU 42在每次在經過了預定短的時間段之后開始執行摩擦制動力控制程序。
在制動ECU 42開始執行步驟S10中的程序之后,在步驟S11中,制動ECU 42基于來自制動開關31b的信號來確定車輛10是否被制動,換言之,是否生成制動請求。具體地,當來自制動開關31b的信號為Hi信號時,制動ECU 42確定生成制動請求。在這種情況下,在步驟S11中,制動ECU 42做出確定“是”,并且進行至步驟S12。
另一方面,當來自制動開關31b的信號為Lo信號時,不生成制動請求,并且因此在步驟S11中,制動ECU 42做出確定“否”。在這種情況下,制動ECU 42進行至步驟S17,并且立即完成執行摩擦制動力控制程序。換言之,在這種情況下,未生成制動請求,并且車輛不需要被制動,并且此后在步驟S11中,制動ECU 42做出確定“否”,在步驟S17中,制動ECU 42立即完成執行摩擦制動力控制程序。
在步驟S11中,當制動ECU 42確定車輛被制動(生成了制動請求)時,制動ECU 42取決于以下情況(A)至(C)來執行摩擦制動力控制程序的相應的步驟處理:
(A)至混合ECU 41的功率供給未被斷開,并且通信正常;
(B)至混合ECU 41的功率供給未被斷開,并且通信異常;以及
(C)至混合ECU 41的功率供給被斷開。
現在按順序給出對其的描述。
(A)至混合ECU 41的功率供給未被斷開,并且通信正常
在步驟S11之后的步驟S12中,制動ECU 42確定從輔助電池19至混合ECU 41的功率供給是否被完全斷開。更具體地,制動ECU 42確定是否檢測到IG1_OFF和IG2_OFF二者。在(A)情況下,至混合ECU 41的功率供給未被斷開,并且因此未檢測到IG1_OFF或IG2_OFF中至少之一。
因此,在步驟S12中,制動ECU 42做出確定“否”,進行至步驟S13,并且基于先前描述的方法來確定混合ECU 41與制動ECU 42之間的通信是否發生異常。在(A)情況下,這些ECU之間的通信正常。因此,在步驟S13中,制動ECU 42做出確定“否”,進行至步驟S14,并且執行制動協作控制。然后,制動ECU 42進行至步驟S17,并且立即完成該程序的執行。因此,作為摩擦制動力與再生制動力的合力的實際制動力的大小被控制成與目標總制動力相匹配。
(B)至混合ECU 41的功率供給未被斷開,并且通信異常
在這種情況下,制動ECU 42在步驟S11之后的步驟S12中做出確定“否”,進行至步驟S13,在步驟S13中做出確定“是”,并且進行至步驟S15。
在步驟S15中,制動ECU 42隨著時間推移逐漸增大目標摩擦制動力的大小。具體地,當混合ECU 41與制動ECU 42之間的通信發生異常時,混合ECU 41如先前描述的那樣隨著時間推移逐漸減小目標再生制動力的大小。因此,制動ECU 42隨著時間的推移將目標摩擦制動力的大小逐漸增大至目標總制動力的大小,以便補償目標再生制動力的減小。因此,由摩擦制動設備30施加至車輪17F和17R的制動力逐漸增大。因此,實際制動力與目標總制動力近似地相匹配。換言之,在這種情況下,預先設置目標摩擦制動力的增大速率的大小,以便與目標再生制動力的減小速率的大小相匹配。然后,制動ECU 42進行至步驟S17,并且立即完成該程序的執行。
(C)至混合ECU 41的功率供給被斷開
在這種情況下,檢測到IG1_OFF和IG2_OFF二者。因此,在步驟S11之后的步驟S12中,制動ECU 42做出確定“是”,并且進行至步驟S16。
在步驟S16中,制動ECU 42以比“在步驟S15中當隨著時間推移逐漸增大目標摩擦制動力時的增大速率”更大的增大速率來將目標摩擦制動力的大小迅速地增大至目標總制動力的大小。換言之,在(C)情況下,至混合ECU 41的功率供給被斷開,混合ECU 41立即完成電動馬達14的再生操作,并且因此再生制動力迅速地減小。因此,制動ECU 42迅速增大目標摩擦制動力的大小,以便補償目標再生制動力的迅速減小,從而迅速地增大摩擦制動力。因此,可以避免實際制動力相對于目標總制動力嚴重不足的情況。然后,制動ECU 42進行至步驟S17,并且立即完成該程序的執行。
如根據先前的描述所理解的,當混合ECU 41與制動ECU 42之間的通信發生異常并且通信異常的起因不是至混合ECU 41的功率供給被斷開時,再生制動力逐漸減小,并且摩擦制動力逐漸增大。另外,當混合ECU41與制動ECU 42之間的通信發生異常并且通信異常的起因是至混合ECU 41的功率供給被斷開時,再生制動力迅速地減小,并且摩擦制動力迅速地增大。因此,在任何情況下,作為實際再生制動力與實際摩擦制動力的合力的實際制動力的大小相對于目標總制動力的大小不會變得嚴重不足,并且減速度沒有發生很大的變化量。因此,車輛10的乘客難以感到不舒適。
(修改示例的操作)
現在給出對實施方式的修改示例的描述。修改示例與本實施方式的不同之處僅在于以下方面:每次經過了預定時間段時,制動ECU 42執行圖6所示而非圖5所示的摩擦制動力控制程序。因此,現在主要給出不同方面的描述。用與先前描述的步驟中的那些附圖標記相同的附圖標記來指代圖6所示的步驟中執行的與在先前描述的步驟中的處理相同的處理的步驟。適當地省略對上述步驟的詳細描述。
制動ECU 42在預定定時處從步驟S20起開始執行處理,進行至步驟S11,并且確定車輛10是否被制動。當車輛10未被制動(未生成制動請求)時,在步驟S11中,制動ECU 42做出確定“否”,然后直接進行至步驟S27,并且立即完成執行該程序。
反之,當車輛10被制動(生成制動請求)時,在步驟S11中,制動ECU 42做出確定“是”,進行至步驟S22,并且如在步驟S13中,借助于上述方法來確定混合ECU 41與制動ECU 42之間的通信是否發生了異常。現在給出對上述單獨的情況(A)至(C)的描述。
(A)至混合ECU 41的功率供給未被斷開,并且通信正常
在這種情況下,未發生通信異常,并且因此在步驟S22中,制動ECU42做出確定“否”,進行至步驟S14,并且執行制動協作控制。然后,制動ECU 42進行至步驟S27,并且立即完成執行該程序。
(B)至混合ECU 41的功率供給未被斷開,并且通信異常
在這種情況下,在步驟S11之后的步驟S22中,制動ECU 42做出確定“是”,并且進行至步驟S23。在步驟S23中,如在步驟S12中,制動ECU 42確定從輔助電池19至混合ECU 41的功率供給是否被完全斷開。換言之,制動ECU 42確定是否檢測到IG1_OFF和IG2_OFF二者。
在(B)的情況下,至混合ECU 41的功率供給未被斷開,并且因此未檢測到IG1_OFF或IG2_OFF中至少之一。因此,在步驟S23中,制動ECU 42做出確定“否”,進行至步驟S15,并且隨著時間的推移將目標摩擦制動力的大小逐漸增大至目標總制動力的大小,以補償逐漸減小的再生制動力的減小。然后,制動ECU 42進行至步驟S27,并且立即完成執行該程序。
(C)至混合ECU 41的功率供給被斷開
在這種情況下,混合ECU 41比制動ECU 42更早地進入非工作狀態,并且因此ECU之間的通信變得異常。因此,在步驟S11之后的步驟S22中,制動ECU 42做出確定“是”,并且進行至步驟S23。另外,在這種情況下,至混合ECU 41的功率供給被斷開,并且因此檢測到IG1_OFF和IG2_OFF二者。因此,在步驟S23中,制動ECU 42做出確定“是”,并且進行至步驟S16。
因此,在步驟S16中,制動ECU 42以比“在步驟S15中當目標摩擦制動力隨著時間的推移逐漸地增大時的增大速率”更大的增大速率來將目標摩擦制動力的大小快速增大至目標總制動力的大小。換言之,在(C)的情況下,再生制動力迅速地減小。因此,制動ECU 42迅速地增大目標摩擦制動力的大小,以補償目標再生制動力的迅速減小,從而迅速地增大摩擦制動力。因此,可以避免實際制動力相對于目標總制動力嚴重不足的情況。然后,制動ECU 42進行至步驟S17,并且立即完成執行該程序。
如上所述,根據實施方式和修改示例的車輛包括第一控制單元(混合ECU 41)和第二控制單元(制動ECU 42)。
第一控制單元和第二控制單元被配置成:
接收來自電源(輔助電池19)的電力供給;以及
當第一控制單元和第二控制單元分別處于工作狀態中時彼此通信和協作,以使得作為再生制動力與摩擦制動力的合力的實際制動力與目標總制動力的大小相匹配(參照圖5和圖6中的步驟S14)。
另外,第一控制單元被配置成:
當第一控制單元確定與第二控制單元的通信發生異常時,隨著時間的推移逐漸減小再生制動力;以及
當來自電源的電力供給被斷開時,完成電動馬達14的再生操作以轉變至非工作狀態。
此外,第二控制單元被配置成:
當第二控制單元做出從電源至第一控制單元的電力供給未被斷開并且與第一控制單元的通信發生異常的第一確定時,隨著時間的推移逐漸增大摩擦制動力(參照圖5中的步驟S12、S13和S15,或者圖6中的步驟S22、S23和S15);以及
當第二控制單元做出從電源至第一控制單元的電力供給被斷開的第二確定時,以比當做出第一確定時(當處理進行至步驟S15時)的增大速率更大的增大速率來增大摩擦制動力(參照圖5中的步驟S12和S16,或者圖6中的步驟S22、S23和S16)。
因此,當混合ECU 41與制動ECU 42之間的通信發生異常時,不管該通信異常是否由至混合ECU 41的功率供給的斷開而引起的,均可以使得作為實際再生制動力與實際摩擦制動力的合力的實際制動力的大小接近于目標總制動力。因此,車輛10的乘客難以感到不舒適。
本發明不限于上述實施方式,并且在本發明的范圍內可以采用各種修改示例。
例如,根據本實施方式,至控制設備40的電流供給路徑的數目為2。因此,即使當電流供給路徑中之一暫時斷開或者在電流供給路徑中之一上產生噪聲的狀態發生時,至混合ECU 41的功率供給也可以繼續進行。然而,至控制設備40的電流供給路徑的數目不限于2。現在,將給出對電流供給路徑(以及繼電器)的數目變化的情況的描述。
首先,給出對下述情況的描述:功率供給電路21僅包括一個電流供給路徑(例如,電流供給路徑211),并且主開關22僅包括設置于所述一 個電流供給路徑中的一個繼電器(例如,第一繼電器221)。在這種情況下,混合ECU 41僅經由電流供給路徑211從輔助電池19接收電力供給。制動ECU 42僅經由“由電流供給路徑211和電流供給路徑211a構建的一個路徑”從輔助電池19接收電力供給。因此,當制動ECU 42檢測到IG1_OFF時,從輔助電池19至混合ECU 41的功率供給被完全斷開。
因此,在該方面,當制動ECU 42在圖5的步驟S12以及圖6的步驟S23中檢測到IG1_OFF時,制動ECU 42確定至混合ECU 41的全部功率供給被斷開。
現在給出對下述情況的描述:功率供給電路21包括三個或更多個電流供給路徑,并且主開關22包括分別設置于所述三個或更多個電流供給路徑中的三個或更多個繼電器。在這種情況下,混合ECU 41經由三個或更多個電流供給路徑從輔助電池19接收電力供給。制動ECU 42經由來自“使三個或更多個繼電器與混合ECU 41彼此連接的相應的部分”的電流供給路徑(電力供給線路)從輔助電池19接收電力供給。因此,當制動ECU 42監測電流供給路徑(電力供給線路)的電勢,從而檢測到所有的電流供給路徑的斷開時,從輔助電池19至混合ECU 41的功率供給被完全斷開。
因此,在該方面,在圖12的步驟S12以及圖6的步驟S23中,當制動ECU 42檢測到電流供給路徑的斷開時,制動ECU 42確定至混合ECU41的全部功率供給被斷開。
根據本實施方式,當混合ECU 41與制動ECU 42之間的通信發生異常時,混合ECU 41將目標再生制動力(實際再生制動力)的大小減小至零。在這種情況下,制動ECU 42將目標摩擦制動力(實際摩擦制動力)的大小增大至目標總制動力的大小,以補償目標再生制動力(實際再生制動力)的大小的減小。在這種情況下,混合ECU 41不需要將目標再生制動力(實際再生制動力)的大小減小至零。換言之,當目標再生制動力的大小為乘客不會感到不舒適的水平時,即使當目標再生制動力的大小與目標總制動力的大小相加時,混合ECU 41可以將目標再生制動力(實際再生制動力)的大小減小至大于零的再生制動力的大小。
根據本實施方式,當由駕駛員操作制動操作單元31的制動踏板31a時,制動ECU 42獲取從制動開關31b傳送的Hi信號作為制動請求。在這種情形下,制動請求是當車輛10被制動時生成的請求。因此,例如當車輛10的車輛速度自動地減小時也生成制動請求。例如當車輛速度自動 減小以避免車輛10與前方障礙物之間的碰撞時也生成制動請求。另外,例如當車輛10的車輛速度自動減小以使車輛10的行駛行為穩定時也生成制動請求。制動ECU 42可以獲取在這些情況下生成的制動請求。然后,制動ECU 42可以獲取在這些情況下生成的制動請求,從而執行圖5和圖6中所示的摩擦驅動力控制程序。
根據本實施方式,制動ECU 42獲取表示來自踏板沖程傳感器45的踏板沖程Sp的信號。然后,制動ECU 42使用踏板沖程Sp的大小來確定目標總制動力。在這種情況下,制動ECU 42可以使用由主缸單元32響應于駕駛員對制動操作單元31的制動踏板31a的操作而生成的液壓的大小來確定目標總制動力。另外,制動ECU 42可以使用由駕駛員對制動操作單元31的制動踏板31a輸入的下壓力的大小來確定目標總制動力。
根據本實施方式,采用包括引擎11和電動馬達14的混合動力車輛10。混合動力車輛10包括可以使用外部電源來對主電池18進行充電的插入式混合動力車輛。另外,可以采用未安裝有引擎11的電動車輛來替換本實施方式和修改示例中采用的混合動力車輛10。
根據本實施方式,主電池18由可再充電電池構成。在這種情況下,主電池18可以由高容量電容器(電雙層電容器)來構成。換言之,主電池18可以為任何電力緩存器,只要該電力緩存器可以暫時積累由馬達發電機13和電動馬達14產生的再生電力或者來自外部電源的電力,并且可以對電動馬達14提供所積累的電力。
根據本實施方式,在車輛10上安裝單個輔助電池19。在這種情況下,在車輛10上可以安裝多個(例如,兩個)輔助電池19。在這種情況下,例如,功率供給電路21的電流供給路徑211連接至一個輔助電池19,并且另一輔助電池19連接至電流供給路徑212。電流經由功率供給電路21的電流供給路徑211和211a以及電流供給路徑212和212a被提供至混合ECU 41和制動ECU 42。
根據本實施方式和修改的示例,采用包括乘客對其執行按壓操作的操作按鈕的主開關22。在這種情況下,例如,可以采用以旋轉的方式操作的主開關22(例如點火鍵開關)來替換主開關22。點火鍵由駕駛員對點火鍵開關以旋轉的方式進行操作。因此,例如,當點火鍵被駕駛員以旋轉的方式操作至預定旋轉操作角時,第一繼電器221進入打開狀態(或閉合狀態)。當點火鍵被駕駛員進一步旋轉地操作時,除了第一繼電器221之外,第二繼電器222進入打開狀態(或閉合狀態)。
另外,根據本實施方式,采用使用液壓來對制動單元34提供工作液的液壓的摩擦制動設備30作為摩擦型制動設備。在這種情況下,例如,針對實施方式,可以采用用于由電動馬達朝向輪盤轉子壓剎車墊的電動輪盤制動設備作為摩擦型制動設備。