[发明专利]车辆的制动装置

说明书

技术领域

本公开涉及一种车辆的制动装置，尤其涉及一种被配置为通过电动机来停止车轮的旋转的车辆的制动装置。

背景技术

车辆的制动装置的示例通常包括采用液压制动的液压制动设备。然而，在近年来的电动车或所谓的混合动力车中，使用了采用电动机的再生制动（regenerative brake）。例如，JP-2007-106385A（参考文献1）中揭示了这样一种制动力控制装置，其被配置为对于再生侧和电力运行侧二者均产生电机转矩的容许裕度(allowance margin)以扩大电机转矩的控制宽度。在JP-11-4504A（参考文献2）中，进行再生制动和液压制动的协同控制。相比之下，在JP-2003-287069A（参考文献3）中，揭示了这样一种电动机制动设备，其被配置为将电动机的旋转运动转换成平移运动以推进活塞并将摩擦片向盘形转子(disk rotor)按压从而产生制动力。在这种方式下，除了电动机的再生制动（再生制动器）之外，设置有用以驱动的电动机的车辆的制动装置还采用诸如上述液压制动设备或电动机制动设备等使用机械制动装置的摩擦制动。

此外，在JP-2004-187445A（参考文献4）中，提出通过励磁使电机反向旋转来施加制动。然而，这是一种在没有使用永磁体的感应电机中的一般制动手段，并且应用在铁路车辆中。换言之，在铁路车辆（电气车辆）中，由于停车仅靠感应电机来实现，因此提出这样的用于电气车辆的控制装置，其被配置为在再生制动之外还通过采用电气制动或停车制动来应用纯电气制动或全电气制动，并且在再生制动之外还采用基于逆相(reverse-phase)驱动的制动。例如，在JP-11-234804A（参考文献5）中，揭示了一种逆相电气制动器，其被配置为通过减速以及通过由前进制动切换至逆向电力运行来得到制动力。然而，在实际铁路车辆中仍然结合使用了摩擦制动，并且例如，还安装了空气制动系统。

作为如上所述用于电动车或混合动力车的制动装置，设置有包括转子和定子的永磁同步电机（其中该转子具有永磁体且耦接至车辆的各个车轮，该定子被配置为允许转子被驱动旋转）以及诸如电池等电力蓄积装置（其被配置为向永磁同步电机供应电力以对定子进行励磁），并且被配置为通过永磁同步电机，更具体而言，使用具有嵌入至转子中的永磁体的嵌入式永磁场同步电机（称为IPM）来抑制车轮的转动。而且，还提出一种轮内电机(in-wheelmotor)，其包括容置在车轮的轮毂中的电动机的转子和定子。JP-2007-196904A（参考文献6）所揭示的这种轮内电机也结合采用了摩擦制动，并且除了电动机之外，车轮还包括安装于其上的液压摩擦制动设备。

如上所述，允许车辆仅用感应电机来停车的技术在铁路车辆（电气车辆）中受到关注。然而，在电动车或混合动力车中，基于液压摩擦制动设备的摩擦制动结合基于永磁同步电机的再生制动使用。因此，为了将车轮带入停止状态，在轮内电机中液压摩擦制动设备也是必不可少的。这会阻碍簧下质量(unsprung weight)的减小，并且还阻碍了轮内电机的实际应用。近年来，在电动车中，对大的车厢空间（例如驾乘空间或行李空间）有所需求。在电机驱动的电动车中，如果将来开发出小型高转矩电机，则能够减小车轮的直径，并且能够相应扩大车厢空间。然而，如上所述，由于相关技术在车轮中布置的摩擦制动设备是电机驱动车辆中的必要配置，因而存在摩擦制动设备阻碍车轮直径减小这样的问题。

从而对于被配置为通过电动机来抑制车轮旋转的车辆的制动装置存在这样的需求，其中仅通过控制电动机来抑制车轮的旋转，并且在无需摩擦制动设备的情况下可以施加平稳且可靠的制动力直到车轮被带到停止状态为止。

发明内容

为了解决上述问题，根据此处所揭示实施例的第一个方案，提供一种车辆的制动装置，包括：永磁同步电机，包括具有永磁体的转子和能够驱动所述转子旋转的定子，且被配置为将所述转子耦接至所述车辆的至少一对车轮中的每一个；电力蓄积工具，被配置为蓄积要被供应至所述永磁同步电机的电力；转换控制工具，被配置为转换所述电力蓄积工具的电力以对所述定子进行励磁并控制所述转子的旋转；同相励磁控制工具，被配置为根据所述转换控制工具所执行的控制而通过以一相位供应电力来励磁所述定子从而向所述车轮施加励磁制动，其中该相位与在所述转子的旋转方向上相对于所述定子的励磁的相位相同，其中，通过所述励磁制动使所述车轮停止。