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Die
Erfindung betrifft eine Bremsregelungsvorrichtung und ein Bremsregelungsverfahren,
die bzw. das die auf die Räder
eines Fahrzeugs ausgeübten
Bremskräfte
regelt.
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Die
japanische Patentoffenlegungsschrift
Nr. 2005-35471 (
JP-A-2005-35471 )
beschreibt eine Hydraulikdruck-Regelungsvorrichtung, die verwendet wird,
um die Bremskraft auf die Räder
eines Fahrzeugs zu übertragen.
Die Hydraulikdruck-Regelungsvorrichtung
umfasst einen Aktor, der mehrere Paare von elektromagnetisch betätigten Ventilen
enthält, die
jeweils dazu verwendet werden, um den Druck des den Radzylindern,
die in den Rädern
angeordnet sind, zugeführten
Hydraulikfluids zu erhöhen
oder zu verringern, und eine elektronische Steuerungs- bzw. Regelungseinheit,
die den Aktor ansteuert. Bei dieser Hydraulikdruck-Regelungsvorrichtung
wird der Betätigungsbetrag
eines Bremspedals zum Beispiel mit Hilfe eines Sensors gemessen
und in ein elektrisches Signal umgewandelt, das zu der elektronischen
Regelungs-/Steuerungseinheit (im Folgenden kurz „Regelungseinheit") übertragen
wird. Die elektronische Regelungseinheit steuert die elektromagnetisch
gesteuerten (betätigten)
Ventile, die verwendet werden, um den Druck zu erhöhen oder
zu verringern und so die Drücke
des den Radzylindern für
die vier Räder des
Fahrzeugs zugeführten
Hydraulikfluids unabhängig
voneinander optimal zu regeln. Die Regelung der Bremskraft auf der
Grundlage von elektrischen Signalen, die ein Maß für die von dem Fahrer ausgeführten Operationen
bzw. Betätigungen
sind, wird allgemein als „Brake
by Wire" bezeichnet.
Die Hydraulikdruck-Regelungsvorrichtung
ist mit einem Hubsimulator ausgestattet. Während die elektronische Regelungseinheit
den Radzylinderdruck regelt, fließt das von dem Hauptzylinder
gelieferte Bremsöl
in Übereinstimmung
mit der Bremsbetätigung
des Fahrers in den Hubsimulator.
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In
Hybrid- und Elektrofahrzeugen wird manchmal eine kooperative Bremsregelung
zur Erzeugung einer erforderlichen Bremskraft unter Verwendung einer
hydraulischen Bremskraft und einer regenerativen Bremskraft kombiniert
ausgeführt. Während der
kooperativen Bremsregelung wird die erforderliche Bremskraft durch
Ergänzung
der regenerativen Bremskraft mit der hydraulischen Bremskraft gewonnen.
Die Ausführung
der kooperativen Bremsregelung verbessert die Kraftstoffeffizienz
des Fahrzeugs. Wird eine Fehlfunktion erfasst, so wird die kooperative
Bremsregelung gestoppt, und der Regelungsmodus wird dahingehend
geändert,
dass das Hydrau likfluid von dem Hauptzylinder direkt den Radzylindern
zugeführt
und die erforderliche Bremskraft aus der hydraulischen Bremskraft
abgeleitet wird. Während
der kooperativen Bremsregelung wird das Hydraulikfluid in dem Hauptzylinder
in Übereinstimmung
mit dem Betätigungsbetrag
des Bremspedals dem Hubsimulator zugeführt. Demzufolge wird, wenn
der Regelungsmodus geändert
wird, die Bremskraft unter Verwendung des Hydraulikfluids, das in
dem Hauptzylinder verbleibt, erzeugt. Um eine ausreichende Ausfallsicherzeit
zu gewährleisten, selbst
wenn keine ausreichende Menge an Hydraulikfluid in dem Hauptzylinder
bleibt, muss eine ausreichende Bremskraft gewonnen werden.
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Die
Erfindung stellt eine Bremsregelungstechnologie bereit, die eine
verbesserte Bremsleistung liefert, welche angeboten wird, wenn der
Regelungsmodus geändert
wird.
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Ein
erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Bremsregelungsvorrichtung,
die Folgendes umfasst: Einen Hauptzylinder, der das Hydraulikfluid
in Übereinstimmung
des Betätigungsbetrages
des Bremsbetätigungselements
mit Druck beaufschlagt und das mit Druck beaufschlagte Hydraulikfluid
anschließend abgibt
bzw. liefert, einen Hubsimulator, der die Reaktionskraft gegen die
Betätigung
des Bremsbetätigungselements
erzeugt, wenn ihm das von dem Hauptzylinder gelieferte Hydraulikfluid
zugeführt wird,
Radzylinder, die auf jeweilige Räder
eine Bremskraft ausüben,
wenn ihnen das von dem Hauptzylinder gelieferte Hydraulikfluid zugeführt wird,
und einen Kontroller, der die Art und Weise regelt, in der das Hydraulikfluid
gelieferte wird. Wenn das Ziel des Hydraulikfluids von dem Hauptzylinder von
dem Hubsimulator zu den Radzylindern geändert wird, um eine Erhöhung des
Radzylinderdrucks einzuleiten, welcher der Druck des den Radzylindern
zugeführten
Hydraulikfluids ist, regelt der Kontroller die Art und Weise, in
der das Hydraulikfluid geliefert wird derart, dass der Hubsimulator
in Verbindung mit der Hydraulikdruckquelle verwendet wird.
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In
dem ersten Aspekt der Erfindung kann der Kontroller die Art und
Weise regeln, mit der das Hydraulikfluid geliefert wird, indem die
Verbindung zwischen dem Hauptzylinder und dem Hubsimulator unterbrochen
wird, nachdem die Verbindung zwischen dem Hauptzylinder und den
Radzylindern hergestellt ist.
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Gemäß dem ersten
Aspekt der Erfindung wird, wenn das Ziel des Hydraulikfluids von
dem Hauptzylinder von dem Hubsimulator zu den Radzylindern geändert wird,
um den Radzylinderdruck zu erhöhen,
der Hubsimulator in Verbindung mit dem Hauptzylinder als die Hydraulikdruckquelle
verwendet. Allgemein wird, wenn das Ziel des Hydraulikfluids geändert wird,
der Hubsimulator sofort von dem Hauptzylinder abgetrennt, und das
Hydraulikfluid in dem Hubsimulator wird nicht dazu verwendet, den Radzylinderdruck
zu erhöhen.
Wenn der Hubsimulator als die Hydraulikdruckquelle verwendet wird,
ist es möglich,
selbst dann eine ausreichende Bremskraft zu erhalten, wenn die Menge
an Hydraulikfluid, die in dem Hauptzylinder verbleibt, klein ist,
zum Beispiel selbst dann, wenn der Betätigungsbetrag des Bremsbetätigungselements
groß ist.
Daher ist es möglich,
die Bremsleistung zu verbessern, die angeboten wird, wenn das Ziel
des von dem Hauptzylinder gelieferten Hydraulikfluids geändert wird.
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In
dem ersten Aspekt der Erfindung kann die Bremsregelungsvorrichtung
ferner ein Simulatorsperrventil umfassen, das in einer Durchführung angeordnet
ist, die den Hauptzylinder mit dem Hubsimulator verbindet; und ein
Hauptsperrventil ist in einer Durchführung vorgesehen, die den Hauptzylinder mit
den Radzylindern verbindet. Der Kontroller kann das Hauptsperrventil öffnen, bevor
er das Simulatorsperrventil schließt, wenn das Ziel des Hydraulikfluids
von dem Hauptzylinder von dem Hubsimulator zu den Radzylindern geändert wird.
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Bei
dieser Konfiguration ist das Simulatorsperrventil in der Durchführung angeordnet,
die den Hauptzylinder mit dem Hubsimulator verbindet, und es öffnet/schließt, um den
Fluss des Hydraulikfluids zwischen dem Hauptzylinder und dem Hubsimulator freizugeben
bzw. zu unterbrechen. Das Hauptsperrventil ist in der Durchführung angeordnet,
die den Hauptzylinder mit den Radzylindern verbindet, und es öffnet/schließt, um den
Fluss des Hydraulikfluids zwischen dem Hauptzylinder und den Radzylindern freizugeben
bzw. zu unterbrechen. Der Kontroller öffnet das Hauptsperrventil,
bevor er das Simulatorsperrventil schließt, wenn das Ziel des Hydraulikfluids
von dem Hauptzylinder von dem Hubsimulator zu den Radzylindern geändert wird.
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Demzufolge
sind, wenn das Ziel des von dem Hauptzylinder gelieferten Hydraulikfluids
geändert
wird, sowohl das Hauptsperrventil als auch das Simulatorsperrventil
während
einer vorbestimmten Zeitspanne offen. Daher dient der Hubsimulator ebenso
wie der Hauptzylinder als die Quelle des Hydraulikfluids, das den
Radzylindern zugeführt
wird. Daher kann selbst dann, wenn die Menge an Hydraulikfluid,
die in dem Hauptzylinder verbleibt, klein ist, der Radzylinderdruck
erhöht
werden, indem zudem das in dem Hubsimulator gespeicherte Hydraulikfluid verwendet
wird. Als Folge davon ist es möglich,
die Bremsleistung zu verbessern, die angeboten wird, wenn das Ziel
des von dem Hauptzylinder gelieferten Hydraulikfluids geändert wird.
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Der
Kontroller kann die Art und Weise regeln, in der das Hydraulikfluid
bereitgestellt wird, so dass der Hubsimulator als die Hydraulikdruckquelle
verwendet wird, wenn der Hauptzylinderdruck höher als der Radzylinderdruck
ist. Während
der kooperativen Bremsregelung ist der Hauptzylinderdruck normalerweise
höher als
der Radzylinderdruck, und zwar um einen Betrag, der der regenerativen
Bremskraft entspricht. Ferner ist der Hauptzylinderdruck höher als der
Radzylinderdruck, wenn das Hydraulikfluid austritt oder das Druckverringerungsventil
ungeeigneterweise offen gehalten wird und somit der Radzylinderdruck
abnimmt. Wenn das Hydraulikfluid von dem Hauptzylinder zu dem Hubsimulator
geliefert wird, ist der Hauptzylinderdruck gleich groß wie der
Hubsimulatordruck. Demzufolge ist sowohl der Hubsimulatordruck als
auch der Hauptzylinderdruck höher
als der Radzylinderdruck, wodurch es wiederum aufgrund der Differenz
zwischen dem Hubsimulatordruck und dem Radzylinderdruck möglich ist,
das Hydraulikfluid den Radzylindern auch von dem Hubsimulator zuzuführen. Daher
erhält
man einen ausreichenden Betrag der Bremskraft, indem der Hubsimulator
in Verbindung mit dem Hauptzylinder als die Hydraulikdruckquelle
verwendet wird. Folglich ist es möglich, die Bremsleistung zu
verbessern, die angeboten wird, wenn das Ziel des von dem Hauptzylinder
gelieferten Hydraulikfluids geändert
wird. Wenn der Hauptzylinderdruck gleich groß wie oder niedriger als der
Radzylinderdruck ist, kann der Kontroller das Simulatorsperrventil
schließen
und das Hauptsperrventil öffnen,
um die Änderung
des Ziels des von dem Hauptzylinder gelieferten Hydraulikfluids
abzuschließen
bzw. zu beenden.
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Wenn
geschätzt
wird, dass die vorbestimmte Bremsleistung selbst dann nicht angeboten
werden kann, wenn das Hydraulikfluid, das in dem Hauptzylinder verbleibt,
den Radzylindern zugeführt
wird, kann der Kontroller die Art und Weise regeln, in der das Hydraulikfluid
geliefert wird, so dass der Hubsimulator in Verbindung mit dem Hauptzylinder
als die Hydraulikdruckquelle verwendet wird. Wenn geschätzt wird,
dass die vorbestimmte Bremsleistung selbst dann nicht angeboten
werden kann, wenn das Hydraulikfluid, das in dem Hauptzylinder verbleibt, den
Radzylindern zugeführt
wird, muss das Hydraulikfluid einer der Hydraulikdruckquellen zu
den Radzylindern geliefert werden, um die Ausfallsicherheit weiter
zu gewährleisten.
Herkömmlich
wird, wenn der Regelungsmodus geändert
wird, der Hubsimulator sofort abgetrennt, um die Änderung
abzuschließen bzw.
zu beenden. Gemäß dem oben
beschriebenen Aspekt wird der Hubsimulator nur dann als die Hydraulikdruckquelle
verwendet, wenn eine große
Notwendigkeit besteht, den Hubsimulator als die Hydraulikdruckquelle
zu verwenden. Dies ist günstig, um
eine ausreichende Ausfallsicherheit zu gewährleisten. Wenn geschätzt wird,
dass die vorbestimmte Bremsleis tung angeboten wird, wenn das Hydraulikfluid,
das in dem Hauptzylinder verbleibt, den Radzylindern zugeführt wird,
kann der Kontroller das Simulatorsperrventil schließen und
das Hauptsperrventil öffnen,
um die Änderung
des Ziels des von dem Hauptzylinder gelieferten Hydraulikfluids
abzuschließen
bzw. zu beenden.
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Gemäß dem ersten
Aspekt der Erfindung kann der Kontroller das Hauptsperrventil öffnen, während das
Simulatorsperrventil offen gehalten wird, wenn eine vorbestimmte
Bedingung erfüllt
ist, und der Kontroller kann das Simulatorsperrventil solange offen
halten, wie diese vorbestimmte Bedingung erfüllt ist. Die vorbestimmte Bedingung
kann eine Bedingung sein, gemäß der der
Hauptzylinderdruck höher
als der Radzylinderdruck ist. Bei dieser Konfiguration öffnet der
Kontroller, wenn die vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, zum Beispiel, wenn
der Hauptzylinderdruck höher
als der Radzylinderdruck ist, oder wenn geschätzt wird, dass die erforderliche Bremsleistung
mit dem Hydraulikfluid, das in dem Hauptzylinder verbleibt, nicht
angeboten werden kann, das Hauptsperrventil, während das Simulatorsperrventil
offen gehalten wird. Solange die Bedingung erfüllt ist, hält der Kontroller das Simulatorsperrventil
offen. Daher ist es möglich,
eine ausreichende Bremskraft zu gewinnen, indem wirksam das Hydraulikfluid
verwendet wird, das in dem Hubsimulator gespeichert ist.
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Gemäß dem ersten
Aspekt der Erfindung kann das Simulatorsperrventil ein normalerweise
geschlossenes, elektromagnetisch gesteuertes Ventil sein, das durch
die elektromagnetische Kraft, die erzeugt wird, wenn dem Simulatorsperrventil
der Steuerstrom vorbestimmter Stärke
zugeführt
wird, zuverlässig
offen gehalten wird. Der Kontroller kann den mittleren Strom, der
einen kleineren Betrag als der Steuerstrom hat, dem Simulatorsperrventil
zuführen, wenn
das Hauptsperrventil geöffnet
ist. In dieser Konfiguration ermöglicht
eine geeignete Einstellung der Stärke des mittleren Stromes ein
automatisches Schließen
des Simulatorsperrventils, wenn die Druckdifferenz zwischen der
strömungsaufwärts gelegenen
Seite und der strömungsabwärts gelegenen Seite
des Simulatorsperrventils auf den vorbestimmten Druck verringert
ist, der dem mittleren Strom entspricht. Diese Konfiguration wird
vorzugsweise verwendet, da der Hubsimulatordruck durch eine einfache
Regelung zur Verringerung der Stärke
des Steuerstroms zu dem Simulatorsperrventil auf den Betrag des
mittleren Stroms wirksam verwendet wird.
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Gemäß dem ersten
Aspekt der Erfindung kann der Kontroller den Betrag des mittleren
Stroms so einstellen, dass das Simulatorsperrventil geschlossen
wird, wenn die Druckdifferenz zwischen der strömungsaufwärts gelegenen Seite und der
strömungsabwärts gelegenen
Seite des Simulatorsperrventils Null ist. Somit wird das Si mulatorsperrventil automatisch
geschlossen, wenn der Hauptzylinderdruck gleich groß wie der
Hubsimulatordruck ist. In dieser Konfiguration ist es möglich, den
Hubsimulatorsdruck durch die einfache Regelung zur Reduzierung des
Betrages des Steuerstroms zu dem Simulatorsperrventil auf den Betrag
des mittleren Stroms wirksam zu verwenden.
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Gemäß dem ersten
Aspekt der Erfindung kann der Kontroller das Simulatorsperrventil
schließen,
wenn die vorbestimmte Zeitspanne verstrichen ist, seit das Hauptsperrventil
geöffnet
ist. In dieser Konfiguration ist es durch eine geeignete Einstellung der
vorbestimmten Zeitspanne möglich,
das in dem Hubsimulator gespeicherte Hydraulikfluid wirksam zu nutzen.
Ferner ist es möglich,
das Simulatorsperrventil sofort zu schließen, nachdem die vorbestimmte Zeitspanne
verstrichen ist, so dass die Änderung
des Ziels des Hydraulikfluids von dem Hauptzylinder sofort beendet
bzw. abgeschlossen ist. Wenn der sofortigen Änderung Vorrang eingeräumt wird,
wird günstigerweise
diese Konfiguration verwendet.
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Ein
zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Bremsregelungsverfahren.
In dem Bremsregelungsverfahren sind ein Hauptzylinder, ein Hubsimulator und
Radzylinder vorgesehen. Der Hauptzylinder druckbeaufschlagt ein
Hydraulikfluid in Übereinstimmung
mit einem Betätigungsbetrag
eines Bremsbetätigungselements
und gibt anschließend
das druckbeaufschlagte Hydraulikfluid ab bzw. liefert dieses. Der
Hubsimulator erzeugt eine Reaktionskraft gegen eine Betätigung des
Bremsbetätigungselements, wenn
diesem das von dem Hauptzylinder gelieferte Hydraulikfluid zugeführt wird.
Die Radzylinder üben eine
Bremskraft auf die jeweiligen Räder
aus, wenn sie mit dem von dem Hauptzylinder gelieferten Hydraulikfluid
beaufschlagt werden. Wenn ein Ziel des Hydraulikfluids von dem Hauptzylinder
von dem Hubsimulator zu den Radzylindern geändert wird, um eine Erhöhung eines
Radzylinderdrucks einzuleiten, welcher ein Druck des Hydraulikfluids
ist, das den Radzylindern zugeführt
wird, wird die Art und Weise, in der das Hydraulikfluid bereitgestellt
wird, so geregelt, dass der Hubsimulator in Verbindung mit dem Hauptzylinder
als eine Hydraulikdruckquelle verwendet wird.
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Gemäß dem oben
beschriebenen Aspekt ist es möglich,
die verbesserte Bremsleistung bereitzustellen, die angeboten wird,
wenn der Regelungsmodus geändert
wird.
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Die
oben genannten und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung
werden ersichtlich aus der nachfolgenden Beschreibung einer beispielhaften
Ausfüh rungsform
mit Bezug auf die beigefügten
Zeichnungen, wobei die gleichen oder entsprechende Abschnitte mit
den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind. In den Zeichnungen sind:
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1 ein
schematisches Diagramm, das eine Bremsregelungsvorrichtung gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung zeigt;
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2 ein
Flussdiagramm zur Beschreibung eines Beispiels einer Routine, die
ausgeführt
wird, wenn gemäß der Ausführungsform
der Erfindung der Regelungsmodus zu dem Modus zur Regelung des statischen
Drucks (im Folgenden kurz „statischer
Regelungsmodus")
geändert
wird;
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3 ein
Flussdiagramm zur Beschreibung eines Beispiels einer Routine, die
ausgeführt
wird, wenn gemäß einem
modifizierten Beispiel der Ausführungsform
der Erfindung der Regelungsmodus zu dem statischen Regelungsmodus
geändert
wird; und
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4 ein
Flussdiagramm zur Beschreibung eines Beispiels einer Routine, die
ausgeführt
wird, wenn gemäß einem
weiteren modifizierten Beispiel der Ausführungsform der Erfindung der
Regelungsmodus zu dem statischen Regelungsmodus geändert wird.
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Nachfolgend
ist eine beispielhafte Ausführungsform
der Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.
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1 ist
ein schematisches Diagramm, das eine Bremsregelungsvorrichtung 20 gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung zeigt. Die in 1 gezeigte
Bremsregelungsvorrichtung 20 bildet ein elektronisch geregeltes
Bremssystem (ECB-System) für
ein Fahrzeug und regelt die auf vier Räder eines Fahrzeugs ausgeübte Bremskraft.
Die Bremsregelungsvorrichtung 20 gemäß der Ausführungsform der Erfindung ist
zum Beispiel in einem Hybridfahrzeug eingebaut, das einen Elektromotor
und einen Verbrennungsmotor enthält,
die als Antriebsleistungsquellen dienen. In einem Hybridfahrzeug
kann eine Bremskraft auf das Fahrzeug durch eine regenerative Bremsoperation
ausgeübt
werden, wobei die kinetische Energie des Fahrzeugs in elektrische
Energie umgewandelt und gespeichert wird, oder durch eine von der
Bremsregelungsvorrichtung 20 ausgeführte Hydraulikdruck-Bremsoperation.
In dem Fahrzeug in der Ausführungsform
der Erfindung ist es ferner möglich,
eine kooperative Bremsregelung auszuführen, um die gewünschte Bremskraft
durch eine kombi nierte Ausführung
der regenerativen Bremsoperation und der Hydraulikdruck-Bremsoperation zu
erzeugen.
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Wie
es in 1 gezeigt ist, umfasst die Bremsregelungsvorrichtung 20 Schreibenbremseneinheiten 21 FR, 21 FL, 21 RR
und 21 RL, die an einem jeweiligen von vier Rädern vorgesehen
sind, eine Hauptzylindereinheit 27, eine Leistungshydraulikdruckquelle 30 und
einen Hydraulikaktor 40.
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Die
Scheibenbremseneinheiten 21 FR, 21 FL, 21 RR
und 21 RL üben
eine Bremskraft auf das rechte Vorderrad, das linke Vorderrad, das
rechte Hinterrad bzw. das linke Hinterrad des Fahrzeugs aus. Die
Hauptzylindereinheit 27, die als eine manuelle Hydraulikdruckquelle
dient, liefert (bzw. gibt ab bzw. stellt bereit) das in Übereinstimmung
mit dem Betätigungsbetrag
eines Bremspedals 24, das als ein Bremsbetätigungselement
dient, druckbeaufschlagte Bremsfluid zu den Scheibenbremseneinheiten 21 FR, 21 FL, 21 RR
und 21 RL. Die Leistungshydraulikdruckquelle 30 liefert
das Bremsfluid, das als das Hydraulikfluid verwendet wird und durch
eine Energieversorgung druckbeaufschlagt ist, an die Scheibenbremseneinheiten 21 FR, 21 FL, 21 RR
und 21 RL, und zwar unabhängig von jedweden Betätigungen des
Bremspedals 24. Der Hydraulikaktor 40 stellt in geeigneter
Weise den Hydraulikdruck des von der Leistungshydraulikdruckquelle 30 oder
der Hauptzylindereinheit 27 gelieferten Bremsfluids ein
und gibt anschließend
das Bremsfluid an die Scheibenbremseneinheiten 21 FR, 21 FL, 21 RR
und 21 RL. Somit wird die auf jedes Rad durch die Hydraulikdruck-Bremsoperation
ausgeübte
Bremskraft eingestellt.
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Die
Scheibenbremseneinheiten 21 FR, 21 FL, 21 RR
und 21 RL, die Hauptzylindereinheit 27, die Leistungshydraulikdruckquelle 30 und
der Hydraulikaktor 40 sind nachstehend ausführlicher
beschrieben. Die Scheibenbremseneinheiten 21 FR, 21 FL, 21 RR
und 21 RL umfassen Bremsscheiben 22 und Radzylinder 23 FR, 23 FL, 23 RR
und 23 RL, die in jeweiligen Bremssätteln eingebaut sind. Die Radzylinder 23 FR
bis 23 RL sind über
jeweilige Flüssigkeitsdurchführungen
mit dem Hydraulikaktor 40 verbunden. Im Folgenden sind
die Radzylinder 23 FR bis 23 RL zusammengefasst
als die „Radzylinder 23" bezeichnet.
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In
den Scheibenbremseneinheiten 21 FR, 21 FL, 21 RR
und 21 RL werden, wenn das Bremsfluid von dem Hydraulikaktor 40 den
Radzylindern 23 zugeführt
wird, Bremsklötze
bzw. Bremsbeläge,
die als Reibungselemente dienen, an die Bremsscheiben 22 gepresst,
die sich zusammen mit den Rädern
drehen. Auf diese Weise wird auf jedes Rad eine Bremskraft ausgeübt. In der
Ausführungsform
der Erfindung werden die Scheibenbremseneinheiten 21 FR
bis 21 RL verwendet. Alternativ können weitere Bremskraftausübungsmechanismen,
die die Radzylinder 23 enthalten, wie zum Beispiel eine
Trommelbremseneinheit, verwendet werden.
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In
der Ausführungsform
der Erfindung umfasst die Hauptzylindereinheit 27 einen
Hydraulikdruckbremskraftverstärker.
Die Hauptzylindereinheit 27 umfasst einen Hydraulikdruckbremskraftverstärker 31 bzw.
Hydraulikdruckbooster, einen Hauptzylinder 32, einen Regler 33 und
einen Speicher 34. Der Hydraulikdruckbooster 31 ist
mit dem Bremspedal 24 verbunden. Der Hydraulikdruckbooster 31 verstärkt die
Pedalniederdrückkraft,
die auf das Bremspedal 24 ausgeübt wird, und überträgt die verstärkte Pedalniederdrückkraft
anschließend
zu dem Hauptzylinder 32. Die Pedalniederdrückkraft
wird verstärkt,
indem das Bremsfluid von der Leistungshydraulikdruckquelle 30 durch
den Regler 33 dem Hydraulikdruckbooster 31 zugeführt wird.
Anschließend
erzeugt der Hauptzylinder 32 den Hauptzylinderdruck, der
dem Wert entspricht, der gewonnen wird, indem die Pedalniederdrückkraft
um einen vorbestimmten Faktor verstärkt wird.
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Der
Speicher 34, der das Bremsfluid speichert, ist über dem
Hauptzylinder 32 und dem Regler 33 angeordnet.
Der Hauptzylinder 32 ist mit dem Speicher 34 verbunden,
wenn das Bremspedal 24 nicht gedrückt wird. Der Regler 33 ist
sowohl mit dem Speicher 34 als auch mit dem Druckspeicher 35 der Leistungshydraulikdruckquelle 30 verbunden.
Der Regler 33 erzeugt einen Fluiddruck, der im Wesentlichen
gleich dem Hauptzylinderdruck ist, wobei der Speicher 34 als
Niederdruckquelle und der Druckspeicher 35 als Hochdruckquelle
verwendet wird. Im Folgenden ist der Hydraulikdruck in dem Regler 33 als „Reglerdruck" bezeichnet. Der
Hauptzylinderdruck muss nicht exakt gleich dem Reglerdruck sein. Der
Hauptzylinder 27 kann so ausgelegt sein, dass der Reglerdruck
geringfügig
höher als
der Hauptzylinderdruck ist.
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Die
Leistungshydraulikdruckquelle 30 umfasst den Druckspeicher 35 und
eine Pumpe 36. Der Druckspeicher 35 wandelt die
Druckenergie des durch die Pumpe 36 mit Druck beaufschlagten Bremsfluids
in Druckenergie des Füllgases
wie etwa Stickstoff um, wobei der Druck etwa 14 bis 22 MPa beträgt, und
speichert die Druckenergie. Die Pumpe 36 hat einen Motor 36a,
der als Antriebsleistungsquelle dient. Der Eingang und der Ausgang
der Pumpe 36 sind mit dem Speicher 34 bzw. mit
dem Druckspeicher 35 verbunden. Der Druckspeicher 35 ist
ferner mit einem Entlastungsventil 35a verbunden, das in
der Hauptzylindereinheit 27 angeordnet ist. Wenn der Druck
des Bremsfluids in dem Druckspeicher 35 übermäßig zunimmt
und zum Beispiel einen Betrag von 25 MPa erreicht, öffnet das
Entlastungsventil 35a, und das sich unter hohem Druck befindliche Bremsfluid
wird in den Speicher 34 zurückgeführt.
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Wie
es oben beschrieben ist, umfasst die Bremsregelungsvorrichtung 20 den
Hauptzylinder 32, den Regler 33 und den Druckspeicher 35,
die als Bremsfluidversorgungsquellen dienen, von denen aus das Bremsfluid
den Radzylindern 23 zugeführt wird. Eine Hauptleitung 37 ist
mit dem Hauptzylinder 32 verbunden. Eine Reglerleitung 38 ist
mit dem Regler 33 verbunden. Eine Druckspeicherleitung 39 ist mit
dem Druckspeicher 35 verbunden. Die Hauptleitung 37,
die Reglerleitung 38 und die Druckspeicherleitung 39 sind
mit dem Hydraulikaktor 40 verbunden.
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Der
Hydraulikaktor 40 umfasst einen Aktorblock, in dem eine
Mehrzahl von Durchführungen
und eine Mehrzahl von elektromagnetisch gesteuerten Ventilen ausgebildet
sind. Beispiele der in dem Aktorblock ausgebildeten Durchführungen
umfassen einzelne Durchführungen 41, 42, 43 und 44 und
eine Hauptdurchführung 45.
Die einzelnen Durchführungen 41, 42, 43 und 44 zweigen
jeweils von der Hauptdurchführung 45 ab
und sind mit den Radzylindern 21 FR, 21 FL, 21 RR
bzw. 21 RL verbunden. Somit ist eine Verbindung zwischen
den Radzylindern 23 und der Hauptdurchführung 45 vorgesehen.
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ABS-Halteventile
(engl. „maintaining
valves") 51, 52, 53 und 54 sind
in den mittleren Abschnitten der einzelnen Durchführungen 41, 42, 43 bzw. 44 angeordnet.
Jedes der ABS-Halteventile 51, 52, 53 und 54 umfasst
eine Magnetspule (Solenoid), die EIN/AUS-gesteuert werden kann,
d.h. die angesteuert werden kann, so dass das Ventil sperrt oder durchlässt, und
eine Feder und ist ein normalerweise offenes, elektromagnetisch
gesteuertes Ventil, das offen ist, wenn die Magnetspule nicht bestromt
ist, d.h. wenn ihr keine elektrische Energie zugeführt wird.
Jedes der ABS-Halteventile 51 bis 54 erlaubt
im geöffneten
Zustand einen Fluss des Bremsfluids in beiden Richtungen. Insbesondere
erlaubt jedes der ABS-Halteventile 51 bis 54 den
Fluss des Bremsfluids von der Hauptdurchführung 45 zu den Radzylindern 23,
und ebenso einen Fluss des Bremsfluids von den Radzylindern 23 zu
der Hauptdurchführung 45.
Wenn die Magnetspulen bestromt und die ABS-Halteventile 51 bis 54 geschlossen
sind, ist der Fluss des Bremsfluids durch die einzelnen Durchführungen 41 bis 44 unterbrochen.
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Ferner
sind die Radzylinder 23 über Druckverringerungsdurchführungen 46, 47, 48 und 49,
die mit den einzelnen Durchführungen 41, 42, 43 bzw. 44 verbunden
sind, mit einer Speicherdurchführung 55 verbunden.
ABS-Druckverringerungsventile 56, 57, 58 und 59 sind
an den mittleren Abschnitten der Druckverringerungsdurchführungen 46, 47, 48 bzw. 49 vorgesehen.
Jedes der ABS-Druckverringerungsventile 56 bis 59 umfasst
eine Magnetspule (Solenoid), die EIN/AUS-gesteuert wird, und eine
Feder, und ist ein normalerweise geschlossenes, elektromagnetisch
gesteuertes Ventil, das geschlossen ist, wenn es nicht bestromt
ist, d.h. wenn ihm keine elektrische Energie zugeführt wird.
Wenn die ABS-Druckverringerungsventile 56 bis 59 geschlossen
sind, ist der Fluss des Bremsfluids durch die Druckverringerungsdurchführungen 46 bis 49 unterbrochen.
Wenn die Magnetspulen bestromt sind und die ABS-Druckverringerungsventile 56 bis 59 offen
sind, fließt
das Bremsfluid durch die Druckverringerungsdurchführungen 46 bis 49,
und das Bremsfluid wird durch die Druckverringerungsdurchführungen 46 bis 49 und die
Speicherdurchführung 55 von
den Radzylindern 23 zu dem Speicher 34 zurückgeführt. Die
Speicherdurchführung 55 ist über eine
Speicherleitung 77 mit dem Speicher 34 der Hauptzylindereinheit 27 verbunden.
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Ein
Unterteilungsventil 60 ist in dem mittleren Abschnitt der
Hauptdurchführung 45 vorgesehen. Die
Hauptdurchführung 45 ist
in eine erste Durchführung 45a,
die mit den einzelnen Durchführungen 41 und 42 verbunden
ist, und eine zweite Durchführung 45b,
die mit den einzelnen Durchführungen 43 und 44 verbunden
ist, unterteilt, wenn das Unterteilungsventil 60 geschlossen
ist. Die erste Durchführung 45a ist über die
einzelnen Durchführungen 41 und 42 mit den
Radzylindern 23 FR bzw. 23 FL für die Vorderräder verbunden.
Die zweite Durchführung 45b ist über die
einzelnen Durchführungen 43 und 44 mit
den Radzylindern 23 RR bzw. 23 RL für die Hinterräder verbunden.
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Das
Unterteilungsventil 60 umfasst eine Magnetspule bzw. ein
Solenoid, die bzw. das EIN/AUS-gesteuert werden kann, und eine Feder, und
ist ein normalerweise geschlossenes, elektromagnetisch gesteuertes
Ventil. Wenn das Unterteilungsventil 60 geschlossen ist,
ist der Fluss des Bremsfluids durch die Hauptdurchführung 45 unterbrochen. Wenn
die Magnetspule bestromt ist, d.h. wenn ihr elektrische Energie
zugeführt
wird, so dass das Unterteilungsventil 60 offen ist, kann
das Bremsfluid zwischen der ersten Durchführung 45a und der
zweiten Durchführung 45b in
jeder Richtung fließen.
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In
dem Hydraulikaktor 40 sind eine Hauptdurchführung 61 und
eine Reglerdurchführung 62, die
mit der Hauptdurchführung 45 verbunden
sind, ausgebildet. Insbesondere ist die Hauptdurchführung 61 mit
der ersten Durchführung 45a der
Hauptdurchführung 45 und
die Reglerdurchführung 62 mit
der zweiten Durchführung 45b der
Hauptdurchführung 45 verbunden.
Die Hauptdurchführung 61 ist
mit der Hauptleitung 37 verbunden, die mit dem Hauptzylinder 32 verbunden
ist. Die Reglerdurchführung 62 ist mit
der Reglerleitung 38 verbunden, die wiederum mit dem Regler 33 verbunden
ist.
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Ein
Hauptsperrventil 64 ist in dem mittleren Abschnitt der
Hauptdurchführung 61 vorgesehen. Das
Hauptsperrventil 64 ist in dem Weg vorgesehen, durch den
das Bremsfluid von dem Hauptzylinder 32 zu den Radzylindern 23 geliefert
wird. Das Hauptsperrventil 64 umfasst eine Magnetspule,
die EIN/AUS-gesteuert wird, und eine Feder, und ist ein normalerweise
offenes, elektromagnetisch gesteuertes Ventil, das durch die elektromagnetische
Kraft, die durch die Magnetspule erzeugt wird, wenn dieser ein Steuerstrom
vorbestimmter Stärke
zugeführt wird,
zuverlässig
offen gehalten wird, und das offen ist, wenn die Magnetspule nicht
bestromt ist. Wenn das Hauptsperrventil 64 offen ist, kann
das Bremsfluid zwischen dem Hauptzylinder 32 und der ersten Durchführung 45a der
Hauptdurchführung 45 in
jeder Richtung fließen.
Wenn der Steuerstrom vorbestimmter Stärke der Magnetspule zugeführt wird,
so dass das Hauptsperrventil 64 geschlossen ist, ist der
Fluss des Bremsfluids durch die Hauptdurchführung 61 unterbrochen.
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Ein
Hubsimulator 69 ist über
ein Simulatorsperrventil 68 an einer Position strömungsaufwärts des
Hauptsperrventils 64 mit der Hauptdurchführung 61 verbunden,
wie es in 1 gezeigt ist. Insbesondere
ist das Simulatorsperrventil 68 in der Durchführung angeordnet,
die den Hauptzylinder 32 mit dem Hubsimulator 69 verbindet.
Das Simulatorsperrventil 68 umfasst eine Magnetspule, die
EIN/AUS-gesteuert wird, und eine Feder, und ist ein normalerweise geschlossenes,
elektromagnetisch gesteuertes Ventil. Wenn das Simulatorsperrventil 68 geschlossen
ist, ist der Fluss des Bremsfluids durch die Hauptdurchführung 61 zwischen
dem Simulatorsperrventil 68 und dem Hubsimulator 69 unterbrochen.
Wenn die Magnetspule bestromt ist, d.h. wenn ihr elektrische Energie
zugeführt
wird, so dass das Simulatorsperrventil 68 offen ist, kann
das Bremsfluid zwischen dem Hauptzylinder 32 und dem Hubsimulator 69 in
jeder Richtung fließen.
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Der
Hubsimulator 69 umfasst eine Mehrzahl von Kolben und eine
Mehrzahl von Federn. Wenn das Simulatorsperrventil 68 offen
ist, erzeugt der Hubsimulator 69 eine Reaktionskraft in Übereinstimmung
mit der auf das Bremspedal 24 ausgeübten Niederdrückkraft.
Vorzugsweise wird ein Hubsimulator, der eine mehrstufige Federcharakteristik
besitzt, als der Hubsimulator 69 verwendet, um das Bremspedal-Betätigungsgefühl des Fahrers
zu verbessern.
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Ein
Reglersperrventil 65 ist in dem mittleren Abschnitt der
Reglerdurchführung 62 angeordnet. Das
Reglersperrventil 65 ist in dem Weg angeordnet, durch den
das Bremsfluid von dem Regler 33 zu den Radzylindern 23 geleitet
wird. Das Reglersperrventil 65 umfasst eine Magnetspule,
die EIN/AUS-gesteuert werden kann, und eine Feder, und ist ein normalerweise
offenes, elektromagnetisch gesteuertes Ventil. Wenn das Reglersperrventil 65 offen
ist, kann das Bremsfluid zwischen dem Regler 33 und der zweiten
Durchführung 45b der
Hauptdurchführung 45 in
jeder Richtung fließen.
Wenn die Magnetspule bestromt ist, d.h. mit elektrischer Energie
versorgt wird, und das Reglersperrventil 65 geschlossen
ist, ist der Fluss des Bremsfluids durch die Reglerdurchführung 62 unterbrochen.
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Zusätzlich zu
der Hauptdurchführung 61 und der
Reglerdurchführung 62 ist
in dem Hydraulikaktor 40 eine Druckspeicherdurchführung 63 ausgebildet. Ein
Ende der Druckspeicherdurchführung 63 ist
mit der zweiten Durchführung 45b der
Hauptdurchführung 45 verbunden,
und das weitere Ende davon ist mit der Druckspeicherleitung 39 verbunden,
die wiederum mit dem Druckspeicher 35 verbunden ist.
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Ein
lineares Druckerhöhungs-Regelventil 66 ist
in dem mittleren Abschnitt der Druckspeicherdurchführung 63 angeordnet.
Die Druckspeicherdurchführung 63 und
die zweite Durchführung 45b der
Hauptdurchführung
sind über
ein lineares Druckverringerungs-Regelventil 67 mit der
Speicherdurchführung 55 verbunden.
Sowohl das lineare Druckerhöhungs-Regelventil 66 als
auch das lineare Druckverringerungs-Regelventil 67 hat eine lineare
Magnetspule und eine Feder und ist ein normalerweise geschlossenes,
elektromagnetisch gesteuertes Ventil. Die Öffnungsbeträge des linearen Druckerhöhungs-Regelventils 66 und
des linearen Druckverringerungs-Regelventils 67 werden
im Verhältnis
zu den Beträgen
der den jeweiligen linearen Magnetspulen zugeführten elektrischen Strömen eingestellt.
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Das
lineare Druckerhöhungs-Regelventil 66 wird
von der Mehrzahl von Radzylindern 23, die den jeweiligen
Rädern
entsprechen, gemeinsam genutzt. Ebenso wird das lineare Druckverringerungs-Regelventil 67 von
der Mehrzahl von Radzylindern 23 gemeinsam genutzt. Insbesondere
sind gemäß der Ausführungsform
der Erfindung das lineare Druckerhöhungs-Regelventil 66 und
das lineare Druckverringerungs-Regelventil 67 als
ein Paar von Regelventilen vorgesehen, die von den Radzylindern 23 gemeinsam
genutzt werden und die das von der Leistungshydraulikdruckquelle 30 gelieferte
Hydraulikfluid zu den Radzylindern 23 und das Hydraulikfluid, das
von den Radzylindern 23 zu der Leistungshydraulikdruckquelle 30 zurück geführt wird,
regeln. Wenn das lineare Druckerhöhungs-Regelventil 66 etc.
von den Radzylindern 23 wie oben beschrieben gemeinsam
genutzt werden, ist die Kosten-Leistung-Verhältnis besser als wenn die Radzylinder 23 mit
jeweiligen linearen Regelventilen ausgestattet sind.
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Die
Druckdifferenz zwischen dem Eingang und dem Ausgang des linearen
Druckerhöhungs-Regelventils 66 entspricht
der Differenz zwischen dem Druck des Bremsfluids in dem Druckspeicher 35 und dem
Druck des Bremsfluids in der Hauptdurchführung 45. Die Druckdifferenz
zwischen dem Eingang und dem Ausgang des linearen Druckverringerungs-Regelventils 67 entspricht
der Differenz zwischen dem Druck des Bremsfluids in der Hauptdurchführung 45 und
dem Druck des Bremsfluids in dem Speicher 34. Wenn die
elektromagnetische Antriebskraft, die der der linearen Magnetspule
von dem linearen Druckerhöhungs-Regelventil 66 und
dem linearen Druckverringerungs-Regelventil 67 zugeführten elektrischen
Leistung entspricht, jeweils F1 ist, die Vorspannkraft der Feder
von dem linearen Druckerhöhungs-Regelventil 66 und
dem linearen Druckverringerungs-Regelventil 67 jeweils
F2 beträgt
und die Differenzdruck-Wirkungskraft, die der Druckdifferenz zwischen
dem Eingang und dem Ausgang von dem linearen Druckerhöhungs-Regelventil 66 und
dem linearen Druckverringerungs-Regelventil 67 entspricht,
F3 beträgt,
so ist die Gleichung F1 + F3 = F2 erfüllt. Demzufolge wird die Druckdifferenz
zwischen dem Eingang und dem Ausgang von sowohl dem linearen Druckerhöhungs-Regelventil 66 als
auch dem linearen Druckverringerungs-Regelventil 67 geregelt,
indem die den linearen Magnetspulen des linearen Druckerhöhungs-Regelventils 66 bzw.
dem linearen Druckverringerungs-Regelventil 67 zugeführte elektrische
Leistung kontinuierlich geregelt wird.
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In
der Bremsregelungsvorrichtung 20 werden die Leistungshydraulikdruckquelle 30 und
der Hydraulikaktor 40 durch eine Brems-ECU 70 geregelt,
die als Kontroller gemäß der Ausführungsform der
Erfindung dient. Die Brems-ECU 70 umfasst zusätzlich zu
der CPU einen ROM, der verschiedene Programme speichert, einen RAM,
der vorübergehend
Daten speichert, einen Eingangsanschluss, einen Ausgangsanschluss,
einen Kommunikationsanschluss, etc. Die Brems-ECU 70 kommuniziert
mit einer Hybrid-ECU (nicht gezeigt), etc. auf einem höheren Niveau.
Die Brems-ECU 70 steuert die Pumpe 36 der Leistungshydraulikdruckquelle 30,
die elektromagnetisch gesteuerten Ventile 51 bis 54, 56 bis 59 und 64 bis 68,
die den Hydraulikaktor 40 bilden, auf der Grundlage der
Steuersignale von der Hybrid-ECU und den Signalen von den verschiedenen
Sensoren.
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Ein
Reglerdrucksensor 71, ein Druckspeicherdrucksensor 72 und
ein Regelungsdrucksensor 73 sind mit der Brems-ECU 70 verbunden.
Der Reglerdrucksensor 71 ist strömungsaufwärts von dem Reglersperrventil 65 angeordnet.
Der Reglerdrucksensor 71 erfasst den Druck des Bremsfluids
in der Reglerdurchführung 62,
d.h. den Reglerdruck, und überträgt ein Signal,
das ein Maß für den erfassten Reglerdruck
ist, zu der Brems-ECU 70. Der Druckspeicherdrucksensor 72 ist
strömungsaufwärts von dem
linearen Druckerhöhungs-Regelventil 66 angeordnet.
Der Druckspeicherdrucksensor 72 erfasst den Druck des Bremsfluids
in der Druckspeicherdurchführung 63,
d.h. den Druckspeicherdruck, und überträgt ein Signal, das ein Maß für den erfassten Druckspeicherdruck
ist, zu der Brems-ECU 70. Der Regelungsdrucksensor 73 erfasst
den Druck des Bremsfluids in der ersten Druckdurchführung 45a der Hauptdurchführung 45 und überträgt ein Signal,
das ein Maß für den erfassten
Bremsfluiddruck ist, zu der Brems-ECU 70. Die Signale,
die ein Maß für die von den
Drucksensoren 71 bis 73 erfassten Werte sind, werden
in vorbestimmten Zeitintervallen zu der Brems-ECU 70 übertragen
und in einem vorbestimmten Speicherbereich der Brems-ECU 70 gespeichert.
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Wenn
das Unterteilungsventil 60 geöffnet ist und die erste Durchführung 45a und
die zweite Durchführung 45b der
Hauptdurchführung 45 miteinander
verbunden sind, zeigt der Wert, der von dem Regelungsdrucksensor 73 ausgegeben
wird, den niedrigeren Hydraulikdruck bei dem linearen Druckerhöhungs-Regelventil 66 und
den höheren
Hydraulikdruck bei dem linearen Druckverringerungs-Regelventil 67.
Demzufolge wird der von dem Regelungsdrucksensor 73 ausgegebene
Wert verwendet, um das lineare Druckerhöhungs-Regelventil 66 und
das lineare Druckverringerungs-Regelventil 67 zu
steuern. Wenn sowohl das lineare Druckerhöhungs-Regelventil 66 als
auch das lineare Druckverringerungs-Regelventil 67 geschlossen
sind und das Hauptsperrventil 64 offen ist, ist der von
dem Regelungsdrucksensor 73 ausgegebene Wert ein Maß für den Hauptzylinderdruck.
Wenn das Unterteilungsventil 60 offen ist, so dass die
erste Durchführung 45a und
die zweite Durchführung 45b der
Hauptdurchführung 45 miteinander
verbunden sind, und die ABS-Halteventile 51 bis 54 offen
sind, während die
ABS-Druckverringerungsventile 56 bis 59 geschlossen
sind, ist der von dem Regelungsdrucksensor 73 ausgegebene
Wert ein Maß für den Hydraulikfluiddruck,
mit dem jeder der Radzylinder 23 beaufschlagt ist, d.h.
der Radzylinderdruck.
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Beispiele
der mit der Brems-ECU 70 verbundenen Sensoren umfassen
einen Hubsensor 25, der an dem Bremspedal 24 angeordnet
ist. Der Hubsensor 25 erfasst den Bremspedalhub, der der
Betätigungsbetrag
des Bremspedals 24 ist, und über trägt ein Signal, das ein Maß für den erfassten
Bremspedalhub ist, zu der Brems-ECU 70.
Der von dem Hubsensor 25 ausgegebene Wert wird in vorbestimmten Zeitintervallen
zu der Brems-ECU 70 übertragen
und in einem vorbestimmten Speicherbereich der Brems-ECU 70 gespeichert.
Ein anderes Bremspedalbetätigung-Erfassungsmittel
als der Hubsensor 25 kann zusätzlich zu dem Hubsensor oder
statt des Hubsensors 25 vorgesehen und mit der Brems-ECU 70 verbunden
sein. Beispiele des Bremspedalbetätigung-Erfassungsmittels umfassen
einen Pedalniederdrückkraftsensor,
der die auf das Bremspedal 24 ausgeübte Betätigungskraft erfasst, und einen Bremsschalter,
der ein Niederdrücken
des Bremspedals 24 erfasst.
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Die
auf die oben beschriebene Weise konfigurierte Bremsregelungsvorrichtung 20 führt die
kooperative Bremsregelung aus. Die Bremsregelungsvorrichtung 20 startet
die Bremsregelung in Antwort auf eine Anweisung, um die Bremsoperation
zu starten (nachfolgend als „Bremsanweisung" bezeichnet). Eine
solche Bremsanweisung wird ausgegeben, wenn eine Bremskraft auf
das Fahrzeug ausgeübt werden
muss, zum Beispiel, wenn das Bremspedal 24 betätigt wird.
Die Brems-ECU 70 berechnet eine erforderliche Hydraulikdruck-Bremskraft
in Antwort auf die Bremsanweisung. Die Brems-ECU 70 berechnet
die erforderliche Hydraulikdruck-Bremskraft, das heißt die Bremskraft,
die durch die Bremsregelungsvorrichtung 20 erzeugt werden
muss, durch Subtraktion der regenerativen Bremskraft von der erforderlichen
Bremskraft. Ein Signal, das ein Maß für die regenerative Bremskraft
ist, wird von der Hybrid-ECU 70 zu
der Bremsregelungsvorrichtung 20 übertragen. Die Brems-ECU 70 berechnet
anschließend
den Soll-Hydraulikdruck für
jeden der Radzylinder 23 FR bis 23 RL auf der
Grundlage der berechneten erforderlichen Hydraulikdruck-Bremskraft.
Die Brems-ECU 70 bestimmt die Wert der Ströme, die dem
linearen Druckerhöhungs-Regelventil 66 und dem
linearen Druckverringerungs-Regelventil 67 zugeführt werden,
entsprechend dem Gesetz des Regelkreises, so dass der Radzylinderdruck
den Soll-Hydraulikdruck erreicht.
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Als
Folge davon wird in der Bremsregelungsvorrichtung 20 das
Bremsfluid von der Leistungshydraulikdruckquelle 30 durch
das lineare Druckerhöhungs-Regelventil 66 zu
jedem Radzylinder 23 geliefert, wodurch die Bremskraft
auf jedes Rad ausgeübt wird.
Ferner wird gegebenenfalls das Bremsfluid von jedem der Radzylinder 23 durch
das lineare Druckverringerungs-Regelventil 67 abgeführt, wodurch
die auf das Rad ausgeübte
Bremskraft eingestellt wird. Gemäß der Ausführungsform
der Erfindung ist ein Radzylinderdruck-Regelungssystem aus der Leistungshydraulikdruckquelle 30,
dem linearen Druckerhöhungs-Regelventil 66,
dem linearen Druckverringerungs-Regelventil 67, etc. gebildet.
Das Radzylinderdruck-Regelungssystem führt die Bremskraftregelung
durch so genanntes Brake-by-Wire aus. Das Radzylinderdruck-Regelungssystem ist
parallel zu dem Weg angeordnet, durch den das Bremsfluid von der
Hauptzylindereinheit 27 zu den Radzylindern 23 geliefert
wird.
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Wenn
die Bremskraftregelung ausgeführt wird,
schließt
die Brems-ECU 70 das Reglersperrventil 65, so
dass das von dem Regler 33 abgegebene Bremsfluid nicht
den Radzylindern 23 zugeführt wird. Ferner schließt die ECU 70 das
Hauptsperrventil 64 und öffnet das Simulatorsperrventil 68.
Eine derartige Regelung wird ausgeführt, so dass das Bremsfluid,
das in Antwort auf die Betätigung
des Bremspedals 24 von dem Hauptzylinder 32 geliefert wird,
nicht den Radzylindern 23, sondern dem Hubsimulator 69 zugeführt wird.
Während
der kooperativen Bremsregelung entspricht die Druckdifferenz zwischen
der strömungsaufwärts gelegenen
Seite und der strömungsabwärts gelegenen
Seite von sowohl dem Reglersperrventile 64 als auch dem
Hauptsperrventil 64 dem Betrag der regenerativen Bremskraft.
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In
der Bremsregelungsvorrichtung 20 gemäß der Ausführungsform der Erfindung kann
selbst dann, wenn die erforderliche Bremskraft nur von der hydraulischen
Bremskraft abgeleitet ist, d.h. ohne eine regenerative Bremskraft
zu verwenden, die Bremskraft durch das Radzylinderdruck-Regelungssystem
geregelt werden. Im Folgenden ist unabhängig davon, ob das Bremsbetätigungselement
betätigt wird
oder nicht, der Regelungsmodus, in dem die Bremskraft durch das
Radzylinderdruck-Regelungssystem
geregelt wird, als der „lineare
Regelungsmodus" bezeichnet,
wo dies angemessen ist. Alternativ ist ein solcher Regelungsmodus
an manchen Stellen auch als Regelung durch „Brake-by-Wire" bezeichnet.
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Während der
in dem linearen Regelungsmodus ausgeführten Regelung kann der Radzylinderdruck
aufgrund zum Beispiel eines Abfalls des Radzylinderdrucks durch
eine Fehlfunktion, zum Beispiel einen Ausfall, von dem Soll-Hydraulikdruck
abweichen. Die Brems-ECU 70 bestimmt periodisch, ob der
Radzylinderdruck in geeigneter Weise auf die Regelung antwortet,
auf der Grundlage von zum Beispiel dem von dem Regelungsdrucksensor 73 erfassten
Regelungsdruck. Wenn bestimmt wird, dass der Radzylinderdruck nicht
in geeigneter Weise auf die Regelung anspricht, stoppt die ECU 70 den
linearen Regelungsmodus und wechselt den Regelungsmodus zu dem manuellen
Bremsmodus. In dem manuellen Bremsmodus ändert der Betätigungsbetrag
des Bremspedals 24 den Hydraulikdruck, der dann mechanisch
auf die Radzylinder 23 übertragen
wird, wodurch die Bremskraft auf die Räder übertragen wird. Der manuelle
Bremsmodus dient als Ausfallsicherheit für den linearen Regelungsmodus.
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Die
Brems-ECU 70 wählt
den manuellen Bremsmodus aus einer Mehrzahl von Modi aus, indem
sie den einen Versorgungspfad von mehreren Versorgungspfaden auswählt, durch
den das Hydraulikfluid von der Hydraulikdruckquelle zu den Radzylindern 23 geliefert
wird. In der Ausführungsform
der Erfindung ist ein Wechseln von dem Regelungsmodus zu dem Nicht-Regelungsmodus
als ein Beispiel beschrieben. In dem Nicht-Regelungsmodus stoppt
die Brems-ECU 70 die Zuführung des Steuerstroms zu allen
elektromagnetisch gesteuerten Ventilen. Somit werden das normalerweise
offene Hauptsperrventil 64 und das Reglersperrventil 65 geöffnet, und
das normalerweise geschlossene Unterteilungsventil 60 und
das Simulatorsperrventil 68 werden geschlossen. Die Zufuhr
des Steuerstroms zu dem linearen Druckerhöhungs-Regelventil 66 und dem linearen
Druckverringerungs-Regelventil 66 wird gestoppt, wodurch
diese Ventile 66 und 67 geschlossen werden.
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Als
Folge davon wird der Bremsfluid-Versorgungsweg in zwei Systeme geteilt,
das heißt
das System auf der Seite des Hauptzylinders und das System auf der
Seite des Reglers. Anschließend
wird der Hauptzylinderdruck zu den Radzylindern 23 FR und 23 FL
für die
Vorderräder übertragen,
und der Reglerdruck wird zu den Radzylindern 23 RR und 23 RL
für die
Hinterräder übertragen.
Das Ziel des Hydraulikfluids von dem Hauptzylinder 32 wird
von dem Hubsimulator 69 zu den Radzylindern 23 FR
und 23 FL für
die Vorderräder
geändert.
Das Ausführen
des Nicht-Regelungsmodus ermöglicht
die Erzeugung der Bremskraft selbst dann, wenn die elektrische Energie
aufgrund einer Fehlfunktion in dem Regelungssystem nicht den elektromagnetisch
gesteuerten Ventilen zugeführt
wird. Demzufolge bietet die oben beschriebene Konfiguration eine
ausreichende Ausfallsicherheit.
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Wenn
der Regelungsmodus beim Erfassen einer Fehlfunktion von dem linearen
Regelungsmodus zu dem Nicht-Regelungsmodus geändert wird, muss die Bremskraft,
die auf die Vorderräder
angewendet wird, unter Verwendung des Bremsfluids erzeugt werden,
das in dem Hauptzylinder verbleibt. Zu diesem Zeitpunkt kann es
sein, dass die Menge des Bremsfluids, die in dem Hauptzylinder verbleibt,
klein ist, da das Bremsfluid schon in Übereinstimmung mit dem Bremspedal-Niederdrückbetrag
von dem Hauptzylinder 32 zu dem Hubsimulator 69 geliefert
wurde. Ferner ist der Radzylinderdruck während der kooperativen Bremsregelung
um einen Betrag, der der regenerativen Bremskraft entspricht, niedriger
als der Hauptzylinderdruck. Insbesondere dann, wenn die erforderliche
Bremskraft nur von der regenerativen Bremskraft abgeleitet ist,
ist die hydraulische Bremskraft gleich Null, d.h. der Radzylinderdruck
ist Null (d.h. gleich dem Atmosphärendruck). Selbst, wenn die
kooperative Regelung nicht ausgeführt wird, kann der Radzylinderdruck
aufgrund von Fehlfunktionen verringert sein. Insbesondere kann der
Radzylinderdruck zum Beispiel verringert sein, wenn das lineare Druckverringerungs-Regelventil 67 oder
das ABS-Druckverringerungsventil 58 oder 59 in
geeigneter Weise offen gehalten wird oder das Bremsfluid aus der
Leitung austritt.
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Wenn
während
der Regelung durch Brake-by-Wire eine Fehlfunktion erfasst wird,
kann es sein, dass die Menge des in dem Hauptzylinder 32 verbleibenden
Hydraulikfluids relativ klein und der Radzylinderdruck relativ niedrig
ist. Wenn der Regelungsmodus zu dem Nicht-Regelungsmodus geändert wird
und zum Beispiel in diesem Zustand eine ausreichende Bremskraft
gewonnen werden muss, kann ein großer Radzylinder als der Hauptzylinder 32 verwendet
werden, um eine große
Menge an Hydraulikfluid in dem Hauptzylinder 32 zu lassen.
Dies vergrößert jedoch
die Bremsregelungsvorrichtung. Alternativ kann ein kleiner Hubsimulator
als der Hubsimulator 69 verwendet werden, um die Menge
an von dem Hauptzylinder 32 gelieferten Hydraulikfluid
zu verringern. Jedoch ist es nicht leicht, bei einem derart kleinen
Hubsimulator 69 dem Fahrer ein gutes Bremsgefühl zu vermitteln.
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Daher
wird in der Bremsregelungsvorrichtung 20 gemäß der Ausführungsform
der Erfindung, wenn der Regelungsmodus zu dem statische Regelungsmodus
wie etwa dem oben beschriebenen Nicht-Regelungsmodus geändert wird,
der Hubsimulator 69 als die Hydraulikdruckquelle in Verbindung mit
dem Hauptzylinder 32 in einer vorbestimmten Bedingung verwendet.
Somit ist es möglich,
die Bremsleistung zu verbessern, die angeboten wird, wenn der Regelungsmodus
durch Auftreten einer Fehlfunktion geändert wird, während dem
Fahrer ein gutes Bremsgefühl
vermittelt wird, und zwar ohne, dass sich die Größe der oder die Kosten für die Bremsregelungsvorrichtung
erhöhen.
In dieser Beschreibung bedeutet der statische Regelungsmodus den
Regelungsmodus, in dem die Bremskraft dadurch erzeugt wird, dass
das Bremsfluid von dem Hauptzylinder 32 zu wenigstens einem
der Mehrzahl von Radzylindern 23 geliefert wird. Nachfolgend
ist der Regelungsmodus wie etwa der lineare Regelungsmodus, in dem
der Radzylinderdruck durch das Bremsfluid von der Leistungshydraulikdruckquelle 30 geregelt
wird, an manchen Stellen im Gegensatz zu dem statischen Regelungsmodus
als dynamischer Regelungsmodus bezeichnet.
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Die
Brems-ECU 70 regelt die Art und Weise, in der das Bremsfluid
geliefert wird so, dass der Hubsimulator 60 als die Hydraulikdruckquelle
in Verbindung mit dem Hauptzylinder 32 verwendet wird, wenn
das Ziel des Bremsfluids von dem Hauptzy linder 32 von dem
Hubsimulator 69 zu den Radzylindern 23 geändert wird.
Insbesondere öffnet
die Brems-ECU 70 das Hauptsperrventil 64, bevor
sie das Simulatorsperrventil 68 schließt, wenn der Regelungsmodus
zu dem statischen Regelungsmodus geändert wird. Während der
Zeitspanne vom Öffnen des
Hauptsperrventils 64 bis zum Schließen des Simulatorsperrventils 68 sind
sowohl das Hauptsperrventil 64 als auch das Simulatorsperrventil 68 offen. Daher
dient zusätzlich
zu dem Hauptzylinder 32 auch der Hubsimulator 69 als
Versorgungsquelle des Bremsfluids, das den Radzylindern 23 zugeführt wird.
Die Regelung, in der das Hauptsperrventil 64 vor dem Schließen des
Simulatorsperrventils 68 geöffnet wird, wenn der Regelungsmodus
zu dem statischen Regelungsmodus geändert wird, ist als SMC-Zuerstöffnungsregelung
bezeichnet, wo dies zweckmäßig ist.
Zur Vereinfachung ist das Hauptsperrventil 64 und das Simulatorsperrventil 68 als
SMC 64 bzw. SSC 68 bezeichnet, wo es zweckmäßig ist.
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In
einer typischen Bremsregelungsvorrichtung sind die Radzylinder 23 oder
der Hubsimulator 69 das Ziel des Bremsfluids von dem Hauptzylinder 32.
Den Radzylindern 23 und dem Hubsimulator 69 wird
nicht gleichzeitig Bremsfluid von dem Hauptzylinder 32 zugeführt. Insbesondere
wird das Bremsfluid nicht dem Hubsimulator 69 zugeführt, während das Bremsfluid
von dem Hauptzylinder 32 den Radzylindern 23 zugeführt wird.
Andererseits wird das Bremsfluid nicht den Radzylindern 32 zugeführt, während das
Bremsfluid von dem Hauptzylinder 32 dem Hubsimulator 69 zugeführt wird.
Dies ist deshalb so, weil die Grundfunktion des Hubsimulators 69 statt
der Radzylinder 23 darin besteht, ein gutes Bremsgefühl zu vermitteln,
indem er während
der Regelung durch Brake-by-Wire eine Gegenkraft erzeugt. Demzufolge sind
die unterscheidenden Merkmale der Ausführungsform der Erfindung die
Verwendung des Hubsimulators als einer der Hydraulikdruckquellen
und das Erlauben einer Verbindung zwischen dem Hubsimulator 69 und
den Radzylindern 23.
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In
der Ausführungsform
der Erfindung führt die
Brems-ECU 70 die SMC-Zuerstöffnungsregelung aus,
wenn eine vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, zum Beispiel wenn
geschätzt
wird, dass der Hauptzylinderdruck höher als der Radzylinderdruck
ist. In dem dynamischen Regelungsmodus ist der Hauptzylinderdruck
gleich dem Hubsimulatordruck, da das Simulatorsperrventil 68 geöffnet und
der Hauptzylinder 32 mit dem Hubsimulator 69 verbunden
ist. Demzufolge ist auch der Hubsimulatordruck höher als der Radzylinderdruck,
wenn der Hauptzylinderdruck höher
als der Radzylinderdruck ist. Daher ist es möglich, die Bremsleistung zu
verbessern, die angeboten wird, wenn der Regelungsmodus zu dem statischen Regelungsmodus
geän dert
wird, indem der Hubsimulator 69 wirksam als die Hydraulikdruckquelle
verwendet wird.
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Wenn
der Erhaltung einer ausreichenden Sicherheit Vorrang eingeräumt wird,
wird vorzugweise der Regelungsmodus so schnell wie möglich geändert. Gemäß der Ausführungsform
der Erfindung wird zuerst das Hauptsperrventil 64 geöffnet und
dann das Simulatorsperrventil 68 geschlossen. Wenn das Simulatorsperrventil 68 geschlossen
ist, ist die Änderung
des Regelungsmodus beendet. Da der Zeitpunkt, zu dem das Hauptsperrventil 64 geöffnet wird, und
der Zeitpunkt, zu dem das Simulatorsperrventil 68 geschlossen
wird, versetzt sind, ist eine vorbestimmte Zeitspanne zur Änderung
des Modus erforderlich. Demzufolge ist es vorteilhaft, die Bedingung, unter
der die SMC-Zuerstöffnungsregelung
ausgeführt
wird, den Zeitpunkt, zu dem das SMC 64 geöffnet wird,
den Zeitpunkt, zu dem das SSC 68 geschlossen wird, etc.
in geeigneter Weise einzustellen, wobei eine Verbesserung der Bremsleistung
durch die Ausnutzung des Hubsimulatordrucks und der Zeit, die zum Ändern des
erwogenen Regelungsmodus erforderlich sind, berücksichtigt sind. Die konkreten
Beispiele sind unten beschrieben.
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2 zeigt
das Flussdiagramm zur Beschreibung eines Beispiels der Routine,
die ausgeführt
wird, wenn gemäß der Ausführungsform
der Erfindung der Regelungsmodus zu dem statischen Regelungsmodus
geändert
wird. 2 zeigt die Routine, die von der Brems-ECU 70 ausgeführt wird,
wenn der Regelungsmodus zum Beispiel aufgrund der Erfassung einer
Fehlfunktion zu dem statischen Regelungsmodus geändert wird. Der Fall, in dem
der Regelungsmodus während
der regenerativen kooperativen Regelung aufgrund einer Erfassung
einer abnormalen Antwort des Radzylinderdrucks auf die Druckregelung
zu dem Nicht-Regelungsmodus geändert wird,
ist unten beschrieben. Der Einfachheit wegen ist in 2 der
Hauptzylinderdruck als MC(main cylinder = Hauptzylinder)-Druck und
der Radzylinderdruck als WC(wheel cylinder = Radzylinder)-Druck bezeichnet.
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Wenn
die in 2 gezeigte Routine gestartet wird, bestimmt die
Brems-ECU 70 zuerst, ob der Hauptzylinderdruck höher als
der Radzylinderdruck ist (S10). In der Ausführungsform der Erfindung wird der
von dem Reglerdrucksensor 71 erfasste Reglerdruck als der
Hauptzylinderdruck verwendet. Der von dem Regelungsdrucksensor 73 erfasste
Wert wird als der Radzylinderdruck verwendet.
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Wenn
bestimmt wird, dass der Hauptzylinderdruck höher als der Radzylinderdruck
ist („Ja” in S10),
führt die
Brems-ECU 70 die SMC-Zuerstöffnungsregelung aus (S12 bis
S16). Während
der kooperativen Bremsregelung regelt die Brems-ECU 70 normalerweise
den Radzylinderdruck so, dass der Radzylinderdruck um einen Betrag,
der der Größe der regenerativen
Bremskraft entspricht, niedriger als der Hauptzylinderdruck ist.
Demzufolge wird die SMC-Zuerstöffnungsregelung
normalerweise in der in 2 gezeigten Routine ausgeführt.
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Wenn
die kooperative Bremsregelung ausgeführt wird, wenn bestimmt wird,
dass der Regelungsmodus in den statischen Regelungsmodus geändert werden
muss, kann die Brems-ECU 70 die SMC-Zuerstöffnungsregelung
ohne Vergleich des Hauptzylinderdrucks mit dem Radzylinderdruck
ausführen,
da während
der kooperativen Bremsregelung der Hauptzylinderdruck normalerweise
höher als
der Radzylinderdruck ist, wie es oben beschrieben ist.
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Wenn
hingegen bestimmt wird, dass der Hauptzylinderdruck gleich hoch
wie oder niedriger als der Radzylinderdruck ist („Nein” in S10),
schließt die
Brems-ECU 70 das Simulatorsperrventil 68 (S18) und öffnet das
Hauptsperrventil 64 (S20), woraufhin die Routine endet.
In diesem Fall wird vorzugsweise das Simulatorsperrventil 68 geschlossen,
bevor das Hauptsperrventil 64 geöffnet wird, oder das Simulatorsperrventil 68 wird
zum Zeitpunkt des Öffnens
des Hauptsperrventils 64 geschlossen, so dass der Hubsimulatordruck
den Radzylinderdruck nicht beeinflusst.
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Wenn
die SMC-Zuerstöffnungsregelung
ausgeführt
wird, öffnet
die Brems-ECU 70 zuerst das Hauptsperrventil 64 (S12).
Wenn die in 2 gezeigte Routine gestartet
wird, ist das Simulatorsperrventil 68 offen. Zu diesem
Zeitpunkt ist daher sowohl das Hauptsperrventil 64 als
auch das Simulatorsperrventil 68 offen. Somit ist sowohl
der Hauptzylinder 32 als auch der Hubsimulator 69 mit
den Radzylindern 23 verbunden. Unmittelbar nachdem das
Hauptsperrventil 64 geöffnet
wurde, ist sowohl der Hauptzylinderdruck als auch der Hubsimulatordruck
höher als der
Radzylinderdruck, und sowohl der Hauptzylinder 32 als auch
der Hubsimulator 69 dient als Quelle des Hydraulikdrucks,
mit dem die Radzylinder 23 beaufschlagt werden. Wenn das
Hauptsperrventil 64 geöffnet
wird, öffnet
die Brems-ECU 70 das Reglersperrventil 65 und
schließt
das Unterteilungsventil 60.
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Anschließend bestimmt
die Brems-ECU 70, ob der Hauptzylinderdruck gleich hoch
wie oder niedriger als der Radzylinderdruck ist (S14). Wenn bestimmt
wird, dass der Hauptzylinderdruck höher als der Radzylinderdruck
ist („NEIN” in S14),
hält die Brems-ECU 70 sowohl
das Hauptsperrventil 64 als auch das Simulatorsperrventil 68 offen.
Wenn hingegen bestimmt wird, dass der Hauptzylinderdruck gleich
hoch wie oder niedriger als der Radzylinderdruck ist („Ja” in S14),
schließt
die Brems-ECU 70 das Simulatorsperrventil 68 (S16),
woraufhin die Routine zum Ändern
des Regelungsmodus endet. Solange die vorbestimmte Bedingung erfüllt ist,
hält die
Brems-ECU 70 das
Hauptsperrventil 64 und das Simulatorsperrventil 68 offen.
Sobald die vorbestimmte Bedingung nicht mehr erfüllt ist, schließt die Brems-ECU 70 das
Simulatorsperrventil 68. Normalerweise nimmt der Hauptzylinderdruck
ab und nähert
sich dem Radzylinderdruck, nachdem das Hauptsperrventil 64 geöffnet wurde.
Wenn der Hauptzylinderdruck gleich dem Radzylinderdruck ist, wird
das Simulatorsperrventil geschlossen. Zum Beispiel kann der Hauptzylinderdruck
vorübergehend niedriger
als der Radzylinderdruck sein, wenn die Druckdifferenz zwischen
dem Radzylinderdruck und dem Hauptzylinderdruck vor dem Öffnen des Hauptsperrventils
groß ist.
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Gemäß der Ausführungsform
der Erfindung wie bisher beschrieben ermöglicht die Einstellung des
Zeitpunktes, zu dem das Simulatorsperrventil 68 geschlossen
wird, und der Zeitpunkt, zu dem das Hauptsperrventil 64 geöffnet wird,
eine Erhöhung
des Drucks des Hydraulikfluids, das den Radzylindern 23 zugeführt wird,
indem nicht nur das Bremsfluid, das in dem Hauptzylinder 32 verbleibt,
sondern auch das Bremsfluid, das von dem Hubsimulator 69 verwendet wird,
wirksam verwendet wird. Insbesondere wenn während der kooperativen Bremsregelung
der Regelungsmodus zu dem statischen Regelungsmodus geändert wird,
ist der Hubsimulatordruck normalerweise höher als der Radzylinderdruck.
Demzufolge wird der in dem Hubsimulator akkumulierte Druck geschmeidig
genutzt, um den Hydraulikdruck zu erhöhen, mit dem die Radzylinder 23 beaufschlagt
werden, indem zuerst das Hauptsperrventil 64 geöffnet wird.
Somit ist es möglich,
die Bremsleistung zu verbessern, die angeboten wird, wenn der Regelungsmodus
zu dem statischen Regelungsmodus geändert wird. Ferner wird die
Bremsleistung verbessert, ohne den Hauptzylinder 32 zu
vergrößern oder
den Hubsimulator 69 zu verkleinern. Demzufolge ist auch die
Flexibilität
der Auslegung des Hauptzylinders 32 und des Hubsimulators 69 verbessert.
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Im
Folgenden sind modifizierte Beispiele der Ausführungsform der Erfindung beschrieben. 3 zeigt
ein Flussdiagramm zur Beschreibung eines Beispiels der Routine,
die ausgeführt
wird, wenn gemäß einem
modifizierten Beispiel der Ausführungsform der
Erfindung der Regelungsmodus zu dem statischen Regelungsmodus geändert wird.
In der oben beschriebenen Ausführungsform
der Erfindung wird die SMC-Zuerstöffnungsregelung unter der Bestimmungsbedingung
ausgeführt,
wo der Hauptzylinderdruck höher
als der Radzylinderdruck ist (S10). Jedoch kann eine weitere Bestimmungsbedingung
statt der in S10 verwendeten Bestimmungsbedingung verwendet werden.
Zum Beispiel kann die Brems-ECU 70 die SMC- Zuerstöffnungsregelung
ausführen, wenn
geschätzt
wird, dass die vorbestimmte Bremsleistung selbst dann nicht angeboten
werden kann, wenn das Bremsfluid, das in dem Hauptzylinder verbleibt,
den Radzylindern zugeführt
wird. In der nachfolgenden Beschreibung, die die modifizierten Beispiele
betrifft, sind die gleichen Abschnitte wie jene in der oben beschriebenen
Ausführungsform
nicht erneut beschrieben.
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Zur
Vereinfachung der Beschreibung ist die Menge an Hydraulikfluid,
die in dem Hauptzylinder 32 verbleibt, als die Hauptzylinder-Restfluidmenge
bezeichnet, und die Menge an Hydraulikfluid, die in den Radzylindern 23 gespeichert
ist, ist als die Radzylinder-Gebrauchsfluidmenge bezeichnet, wo
es zweckdienlich ist. Die Summe aus der Hauptzylinder-Restfluidmenge
und der Radzylinder-Gebrauchsfluidmenge ist als die zum Bremsen
nutzbare Fluidmenge bezeichnet. Die Menge an Fluid, die von dem
Hauptzylinder 32 abgegeben und in dem Hubsimulator 69 gespeichert
ist, ist als die Simulator-Gebrauchsfluidmenge bezeichnet. Die zum
Bremsen nutzbare Fluidmenge entspricht der maximalen Menge des Fluids, das
für die
Bremsoperation verwendet werden kann, wenn das in dem Hubsimulator 69 gespeicherte
Hydraulikfluid in dem statischen Regelungsmodus nicht verwendet
wird.
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In
dem modifizierten Beispiel bestimmt die Brems-ECU 70, ob
die SMC-Zuerstöffnungsregelung ausgeführt wird,
auf der Grundlage der Betragskorrelation zwischen der Menge an Hydraulikfluid,
die erforderlich ist, um die vorbestimmte Bremsleistung anzubieten,
und der zum Bremsen nutzbaren Fluidmenge. Die vorbestimmte Bremsleistung
kann die minimale Bremsleistung (Bremskraft) sein, die angeboten
werden muss, selbst wenn eine Fehlfunktion eintritt, und die in Übereinstimmung
mit dem Gesetz eingestellt ist, oder die Bremsleistung (Bremskraft), die
höher als
die Bremsleistung ist, die in Übereinstimmung
mit dem Gesetzt eingestellt ist. Die Menge an Hydraulikfluid, die
erforderlich ist, um die vorbestimmte Bremsleistung (Bremskraft)
anzubieten, ist nachstehend als die Leistungserfordernis-Fluidmenge bezeichnet,
wenn es zweckdienlich ist.
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Wenn
die in 3 gezeigte Routine gestartet wird, bestimmt die
Brems-ECU 70, ob die zum Bremsen nutzbare Fluidmenge größer als
die Leistungserfordernis-Fluidmenge
ist (S22). Wenn bestimmt wird, dass die zum Bremsen nutzbare Fluidmenge
gleich groß wie
oder geringer als die Leistungserfordernis-Fluidmenge ist („Nein” in S22),
führt die
Brems-ECU 70 die SMC-Zuerstöffnungsregelung aus (S12 bis
S16). In diesem Fall wird geschätzt, dass
sowohl die Hauptzylinder-Restfluidmenge
als auch die Radzylinder-Gebrauchsfluidmenge relativ klein ist.
Zum Beispiel wird geschätzt,
dass der Radzylinderdruck niedrig ist, weil der größte Teil
der erforderlichen Bremskraft von der regenerativen Bremskraft abgeleitet
wird, oder dass die Simulator-Gebrauchsfluidmenge groß ist, da
der Betätigungsbetrag
des Bremspedals 24 relativ groß ist.
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Die
Brems-ECU 70 schätzt
die Hauptzylinder-Restfluidmenge auf der Grundlage des von dem Hubsensor 25 erfassten
Bremspedal-Betätigungsbetrages
oder des von dem Reglerdrucksensor 71 erfassten Reglerdrucks.
Alternativ kann die Karte, die die Beziehung zwischen der Hauptzylinder-Restfluidmenge
und dem Bremspedal-Betätigungsbetrag oder
dem Reglerdruck anzeigt, bereitgestellt und im Voraus in der Brems-ECU 70 gespeichert
werden, und die Brems-ECU 70 kann die Hauptzylinder-Restfluidmenge auf
der Grundlage der Karte berechnen. Die Radzylinder-Gebrauchsfluidmenge
wird auf der Grundlage des von dem Regelungsdrucksensor 73 erfassten
Regelungsdrucks berechnet oder auf der Grundlage der Karte geschätzt. Die
Leistungserfordernis-Fluidmenge wird im Voraus eingestellt und in der
Brems-ECU 70 gespeichert.
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Wird
hingegen bestimmt, dass die zum Bremsen nutzbare Fluidmenge größer als
die Leistungserfordernis-Fluidmenge ist („Ja” in S22), schließt die Brems-ECU 70 das
Simulatorsperrventil 68 (S18) und öffnet das Hauptsperrventil 64 (S20), woraufhin
die Routine zur Änderung
des Regelungsmodus beendet ist. In diesem Fall wird geschätzt, dass
die Hauptzylinder-Restfluidmenge oder die Radzylinder-Gebrauchsfluidmenge
relativ groß ist. Zum
Beispiel wird bestimmt, dass der Radzylinderdruck hoch ist, da eine
große
hydraulische Bremskraft erforderlich ist, oder dass die Simulator-Gebrauchsfluidmenge
klein ist, da der Betätigungsbetrag
des Bremspedals 24 relativ klein ist.
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Das
modifizierte Beispiel ist von der oben beschriebenen Ausführungsform
dahingehend verschieden, dass selbst dann, wenn der Hauptzylinderdruck
höher als
der Radzylinderdruck ist, die SMC-Zuerstöffnungsregelung nicht ausgeführt wird, solange
die zum Bremsen nutzbare Fluidmenge größer als die Leistungserfordernis-Fluidmenge ist. Demzufolge
wird der Regelungsmodus schnell zu dem statischen Regelungsmodus
geändert,
was zur Aufrechterhaltung einer ausreichenden Ausfallsicherheit
beiträgt,
solange die zum Bremsen nutzbare Fluidmenge größer als die Leistungserfordernis-Fluidmenge
ist. Wenn die zum Bremsen nutzbare Fluidmenge kleiner als die Leistungserfordernis-Fluidmenge
ist, kann die erforderliche Bremsleistung während der Regelungsmodus geändert wird
angeboten werden, indem der Hubsimulatordruck wirksam verwendet
wird. Daher ist es gemäß dem modifizierten Beispiel
möglich,
die Bremsleistung zu verbessern, die angeboten wird, wenn der Regelungsmodus
geändert
wird, sowie den Regelungsmodus sofort zu ändern.
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In
der obigen Beschreibung wird bestimmt, ob die SMC-Zuerstöffnungsregelung
ausgeführt
wird, indem die zum Bremsen nutzbare Fluidmenge mit der Leistungserfordernis-Fluidmenge
verglichen wird. Alternativ kann bestimmt werden, ob die SMC-Zuerstöffnungsregelung
ausgeführt
wird, indem die Hauptzylinder-Restfluidmenge mit der Leistungserfordernis-Fluidmenge
verglichen wird. Auch auf diese Weise kann die Brems-ECU 70 bestimmen, ob
es unmöglich
ist, die vorbestimmte Bremsleistung anzubieten, selbst wenn das
Bremsfluid, das in dem Hauptzylinder verbleibt, den Radzylindern
zugeführt wird.
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In
den in den 2 und 3 gezeigten Routinen
bestimmt die Brems-ECU 70 den Zeitpunkt, zu dem das Simulatorsperrventil 68 geschlossen wird,
nachdem das Hauptsperrventil 64 geöffnet wurde, auf der Grundlage
der Betragskorrelation zwischen dem Hauptzylinderdruck und dem Radzylinderdruck
(S14). Jedoch ist die Art und Weise, in der die Brems-ECU 70 eine
solche Bestimmung ausführt,
nicht hierauf begrenzt. Zum Beispiel kann die Simulatorsperrventil-Öffnungszeitspanne,
während der
das Simulatorsperrventil 68 offen gehalten wird, im Voraus
eingestellt werden, und die Brems-ECU 70 kann das Simulatorsperrventil 68 schließen, wenn die
Simulatorsperrventil-Öffnungszeitspanne
seit dem Öffnen
des Hauptsperrventils 64 verstrichen ist. Die Simulatorsperrventil-Öffnungszeitspanne
kann in geeigneter Weise auf der Grundlage zum Beispiel der Ergebnisse
von Experimenten eingestellt werden, wobei das Gleichgewicht zwischen
der Zeit, die erforderlich ist, um den Regelungsmodus zu ändern, und
der wirksamen Verwendung des Hubsimulatordrucks berücksichtigt
ist. Somit ist es möglich,
das in dem Hubsimulator 69 gespeicherte Bremsfluid wirksam
zu nutzen, sowie das Simulatorsperrventil sofort zu schließen, nachdem
die Simulatorsperrventil-Öffnungszeitspanne
seit dem Öffnen
des Hauptsperrventils 64 verstrichen ist, um die Änderung
zu dem statischen Regelungsmodus abzuschließen bzw. zu beenden. Dieses
modifizierte Beispiel wird vorzugsweise angewendet, wenn einer sofortigen Änderung zu
dem statischen Regelungsmodus Vorrang eingeräumt wird.
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Alternativ
kann das Simulatorsperrventil 68 solange offen gehalten
werden, bis das Bremspedal 12 gelöst wird und es bestimmt wird,
dass die Bremsoperation aufgehoben ist, nachdem das Hauptsperrventil 64 geöffnet wurde.
Auf diese Weise kann die SMC-Zuerstöffnungsregelung mit Hilfe einer vergleichsweise
einfachen Regelung ausgeführt
werden.
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Gemäß der Ausführungsform
der Erfindung ist es möglich,
den kleineren Hauptzylinder 32 zu verwenden, der eine kleinere
Fluidspeicherkapazität
besitzt, da das Hydraulikfluid in dem Simulator verfügbar ist.
Wenn der Radzylinderdruck, der erforderlich ist, um die erforderliche
Bremsleistung anzubieten, X (MPa) beträgt, wird die Gesamtfluidspeicherkapazität des Hauptzylinders 32 auf
die Summe aus der Radzylinder-Gebrauchsfluidmenge, wenn der Radzylinderdruck
X (MPa) beträgt,
und der Simulator-Gebrauchsfluidmenge, wenn der Hubsimulatordruck
X (MPa) beträgt,
eingestellt. Wenn der Hub des Hauptzylinderkolbens und der Durchmesser
des Hauptzylinders 32 so eingestellt sind, dass die Gesamtfluidspeicherkapazität des Hauptzylinders 32 gleich
der Summe ist, wird der Hauptzylinder mit der kleinsten Größe, der
die erforderliche Leistung anbietet, bereitgestellt.
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Im
Folgenden ist ein weiteres modifiziertes Beispiel der Ausführungsform
der Erfindung beschrieben. 4 ist ein
Flussdiagramm zum Beschreiben eines Beispiels der Routine, die ausgeführt wird,
wenn der Regelungsmodus zu dem statischen Regelungsmodus geändert wird.
In der Ausführungsform
der Erfindung wird solange, bis das Simulatorsperrventil 68 geschlossen
ist, der Strom mit der vorbestimmten Stärke dem Simulatorsperrventil 68 zugeführt, so
dass das Simulatorsperrventil 68 offen gehalten wird. Jedoch
liefert die Brems-ECU 70 gemäß dem modifizierten Beispiel
den mittleren Strom, dessen Stärke
geringer als der Steuerstrom ist, zu dem Simulatorsperrventil 68,
wenn das Hauptsperrventil 64 geöffnet wird. Eine geeignete
Einstellung des Betrages des mittleren Stroms ermöglicht das
mechanische Schließen
des Simulatorsperrventils 68, wenn die Druckdifferenz zwischen
strömungsaufwärts gelegenen
Seite und der strömungsabwärts gelegenen Seite
des Simulatorsperrventil 68 gleich dem vorbestimmten Druck
ist, der dem mittleren Strom entspricht. In dem modifizierten Beispiel
sind die gleichen Abschnitte wie jene in der oben beschriebenen Ausführungsform
nicht erneut beschrieben.
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Die
Brems-ECU 70 führt
die in 4 gezeigte Routine aus, wenn der Regelungsmodus
zu dem statischen Regelungsmodus geändert wird. Wenn die Routine
gestartet wird, verringert die Brems-ECU 70 den Betrag
des Steuerstroms zu dem Simulatorsperrventil 68 auf den
vorbestimmten Betrag des mittleren Stroms (S24). Der Betrag des
mittleren Stroms ist so eingestellt, dass das Simulatorsperrventil 68 geschlossen
wird, wenn die Druckdifferenz zwischen der strömungsaufwärts gelegenen Seite und der
strömungsabwärts gelegenen
Seite des Simulatorsperrventils 68 Null ist. In diesem
Fall ist der Betrag des mittleren Stroms so eingestellt, dass das Gleichgewicht
zwischen der elastischen Kraft der Rückstellfeder, die in dem Simula torventil 68 integriert
ist, und der Magnetventil-Öffnungskraft,
die von der Spule unter Verwendung des mittleren Stroms erzeugt
wird, aufrecht erhalten wird. Somit wird das Simulatorsperrventil 68 automatisch
geschlossen, wenn der Hauptzylinderdruck gleich dem Hubsimulatordruck
ist.
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Die
Brems-ECU 70 reduziert den dem Simulatorsperrventil 68 zugeführten Steuerstrom
und öffnet
das Hauptsperrventil 64 (S26). Somit ist die Änderung
des Regelungsmodus zu dem statischen Regelungsmodus in der Regelung
beendet. In der tatsächlichen
Operation ist die Änderung
des Regelungsmodus zu dem statischen Regelungsmodus beendet, wenn
das Simulatorsperrventil 68 aufgrund einer Verringerung
des Hubsimulatordrucks mechanisch geschlossen wird. Dann kann die
Brems-ECU 70 die Zufuhr des mittleren Stroms zu dem Simulatorsperrventil 68 stoppen,
wenn das Bremspedal 24 gelöst wird, und es wird bestimmt,
dass die Bremsoperation aufgehoben ist, oder wenn die vorbestimmte Zeitspanne
seit dem Beginn der Zufuhr des mittleren Stroms zu dem Simulatorsperrventil 68 verstrichen ist.
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Gemäß dem modifizierten
Beispiel ist es möglich,
die SMC-Zuerstöffnungsregelung
durch eine einfache Regelung zur Reduzierung des Betrages des Steuerstroms
auf den des mittleren Stroms auszuführen. Die SMC-Zuerstöffnungsregelung
kann selbst beim Auftreten einer Fehlfunktion in einem Sensor ausgeführt werden,
da die zum Beispiel durch einen Drucksensor gewonnenen Messwerte
nicht zur Regelung verwendet werden.
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Wenn
vorzugsweise der wirksamen Verwendung des Hubsimulatordrucks Vorrang
eingeräumt wird,
wird der Betrag des mittleren Stroms so eingestellt, dass das Simulatorsperrventil 68 geschlossen wird,
wenn die Druckdifferenz zwischen der strömungsaufwärts gelegenen Seite und der
strömungsabwärts gelegenen
Seite des Simulatorsperrventils 68 Null ist, wie es oben
beschrieben ist. Wenn vorzugsweise der sofortigen Änderung
des Regelungsmodus zu dem statischen Regelungsmodus Vorrang eingeräumt wird,
wird der Betrag des mittleren Stroms so eingestellt, dass das Simulatorsperrventil 68 selbst
dann mechanisch geschlossen wird, wenn eine bestimmte Druckdifferenz
zwischen der strömungsaufwärts gelegenen
Seite und der strömungsabwärts gelegenen
Seite des Simulatorsperrventils 68 verbleibt.
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Die
Erfindung arbeitet nicht nur während
der kooperativen Bremsregelung. Sie kann vielmehr beispielweise
auch während
des linearen Regelungsmodus arbeiten, in dem die kooperative Bremsregelung
nicht ausgeführt
wird, wenn der Radzylinderdruck aufgrund eines Austretens des Hydraulikfluids von
der Hinterradseite abnimmt.
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Auch
in einem solchen Fall ist die Bremsleistung, die angeboten wird,
wenn der Regelungsmodus zu dem statischen Regelungsmodus geändert wird,
dadurch verbessert, dass das in dem Hubsimulator verwendete Bremsfluid
verwendet wird.