DE102011006411A1

DE102011006411A1 - Bremssteuersystem

Info

Publication number: DE102011006411A1
Application number: DE102011006411A
Authority: DE
Inventors: Yusuke Nozawa; Tohma Yamaguchi; Kentaro Ueno; Yukihiko Yamada; Daisuke Kojima
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2010-03-31
Filing date: 2011-03-30
Publication date: 2011-10-06
Anticipated expiration: 2031-03-31
Also published as: JP5672430B2; CN104192115B; US20110241418A1; US8632136B2; CN104192115A; JP2011213262A; CN102205839A; DE102011006411B8; CN102205839B; DE102011006411B4

Abstract

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Steuerung während einer regenerativen Kooperation in einem Bremssteuersystem zu vereinfachen, das einen Hydraulikdruck in einem Hauptzylinder durch Versetzen eines Kolbens unter Verwendung eines elektrischen Aktuators gemäß einem Betätigungsbetrag eines Bremspedals erzeugt. Das Bremssteuersystem Betriebes des elektrischen Motors (22) mittels einer Hauptdrucksteuereinheit (4) gemäß dem Betätigungsbetrag (Xop) des Bremspedals (19), wodurch ein Hydraulikdruck in dem Hauptzylinder (2) erzeugt wird, um ihn den Radzylindern (Ba bis Bd) bereitzustellen. Die Hauptdruck-Steuereinheit (4) stellt einen Ziel-Relativversatz (ΔXT) zwischen einem Eingangskolben (17) und dem Primärkolben (8) und einen Ziel-Hydraulikdruck (PT) in dem Hauptzylinder (2) ein und schaltet geeigneter Weise zu demjenigen der verwendet wird, um eine Bremskraft zu steuern. Während einer regenerativen Kooperation wählt die Hauptdrucksteuereinheit (4) die Steuerung unter Verwendung des Ziel-Hydraulikdrucks (PT) aus, welches ein einfaches Durchführen einer Hydraulikdrucksteuerung, umfassend eine Subtrahierung des Hydraulikdrucks gemäß einem Bremseffekt von der regenerativen Kooperation ermöglicht.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bremssteuersystem zum Steuern eines Betriebes einer Bremsvorrichtung eines Fahrzeuges.
Eine Bremsvorrichtung eines Fahrzeuges kann verschiedene Steuermöglichkeiten mittels Verwendung von beispielsweise einem Unterdruck-Aktuator, einem elektronischen Aktuator und einem Raddruck-Steuermechanismus vorsehen. Beispiele solcher Steuerungen umfassen eine Verstärkersteuerung und eine Bremsunterstützungssteuerung zum Unterstützen einer Kraft, die ein Fahrer ausübt, um eine Bremse zu betätigen, eine ABS-Steuerung zum Verhindern, dass ein Rad während eines Bremsbetriebes verriegelt, indem eine Bremskraft für jedes Rad gemäß einem Fahrbahnzustand, einem Fahrzeugbetriebszustand oder einem weiteren Faktor eingestellt wird und eine Fahrzeug-Stabilitätskontrolle zum Verbessern der Steuerstabilität durch Verhindern von Untersteuern und Übersteuern.
Die japanische Patentanmeldungs-Veröffentlichung Nr. 2007-112426 offenbart einen elektrischen Verstärker, der einen Betätigungsbetrag eines Fahrers eines Bremspedals erfasst und einen Betrieb eines elektrischen Aktuators, der einen Primärkolben basierend auf einem relativen Versatz zwischen einem Eingangselement, das mit dem Bremspedal gekoppelt ist, und dem Primärkolben eines Hauptzylinders, antreibt, steuert. Dieser elektrische Verstärker ermöglicht das Ausführen von verschiedenen Bremssteuerungen, wie beispielsweise Verstärkersteuerung und Bremsunterstützungssteuerung.
Es ist eine regenerative, kooperative Bremssteuerung (engl.: regenerative cooperation brake control) als eine dieser Bremssteuerungen bekannt. In einem sogenannten Hybridfahrzeug oder einem elektrischen Fahrzeug, das mit einem elektrischen Motor als Leistungseinheit ausgestattet ist, sammelt die regenerative, kooperative Steuerung kinetische Energie als elektrische Leistung durch Antreiben eines Leistungsgenerators (elektrischer Motor) durch eine Rotation eines Rades, beispielsweise, wenn das Fahrzeug verlangsamt wird oder gebremst wird. Die regenerative, kooperative Bremssteuerung ist eine Bremssteuerung zum Einstellen einer Bremskraft, die von einer Bremsvorrichtung zu erzeugen ist, indem ein Bremseffekt von der Bedienung des Generators (elektrischer Motor) von einem Betrag, der der Bremsbetätigung des Fahrers entspricht, abgezogen wird, was insgesamt zu einer Erzeugung einer Bremskraft führt.
Während des Ausführens solch einer regenerativen, kooperativen Bremssteuerung, muss das Steuerverfahren basierend auf einem Relativversatz zwischen einem Eingangselement und einem Primärkolben, wie in der japanischen Patentanmeldungs-Veröffentlichung Nr. 2007-112426 offenbart, die Steuerung durch Umwandeln eines Bremseffektes von einer Betätigung des Generators in einen relativen Versatz zwischen dem Eingangselement und dem Primärkolben umwandeln, was zu komplizierten Berechnungen und einer mühsamen Steuerung führt. Im Ergebnis wird es schwierig, eine Bremskraft gemäß dem Bremsbetätigungsbetrag des Fahrers vorzusehen und unmöglich, ein exzellentes Bremsbedienungsgefühl zu bieten. Ferner kann es bei anderen Steuerungen schwierig werden, geeignet die Steuerung basierend auf einer Umwandlung in einen Relativversatz zwischen dem Eingangselement und dem Primärkolben durchzuführen.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Bremssteuersystem zur Verfügung zu stellen, das in der Lage ist, geeignet verschiedene Steuerungen durchzuführen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Bremssteuersystem ein Eingangselement, das ausgebildet ist, um sich gemäß einer Bedienung eines Bremspedals vorwärts oder rückwärts zu bewegen, einen Kolben, der angeordnet ist, um relativ zu dem Eingangselement beweglich zu sein, einen Aktuator, der ausgebildet ist, um eine Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung des Kolbens zu erwirken, und eine Steuereinheit, die ausgebildet ist, um den Aktuator anzutreiben, um gemäß einer Bewegung des Eingangselementes mittels des Bremspedals zu wirken, um eine Schubkraft an dem Kolben zu erzeugen, um einen Bremsfluiddruck in einem Hauptzylinder zu erzeugen. Die Steuereinheit umfasst ein Relativ-Versatzsteuergerät, das ausgebildet ist, um einen Ziel-Relativversatz in Bezug auf einen Relativversatz zwischen dem Eingangselement und dem Kolben basierend auf einem Betätigungsbetrag des Bremspedals einzustellen, und um einen Betrieb des Aktuators so zu steuern, dass der Relativversatz zwischen dem Eingangselement und dem Kolben einen Ziel-Relativversatz erreicht, ein Fluiddrucksteuergerät, das ausgebildet ist, um einen Ziel-Fluiddruck in Bezug auf einen Brems-Fluiddruck in dem Hauptzylinder basierend auf dem Betätigungsbetrag des Bremspedals einzustellen und den Betrieb des Aktuators zu steuern, so dass der Brems-Fluiddruck in dem Hauptzylinder den Ziel-Fluiddruck erreicht, und eine Steuerungsschalteinheit, die ausgebildet ist zum Schalten, welche verwendet wird, um den Betrieb des Aktuators, des Relativversatz-Steuergerätes und des Fluiddruck-Steuergerätes zu steuern.
Gemäß dem Bremssteuersystem der vorliegenden Erfindung ist es möglich, geeignet verschiedene Bremssteuerungen durchzuführen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt einen Gesamtaufbau eines Bremssteuersystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 ist ein Schaltplan, der einen Gesamtaufbau einer Hauptdrucksteuereinheit des in 1 gezeigten Bremssteuersystems zeigt;
3 ist ein Blockdiagramm, das eine Steuerung aufzeigt, die von der Hauptdrucksteuereinheit, die in 2 gezeigt ist, durchgeführt wird;
4 stellt ein Kräftegleichgewicht in einem Hauptzylinder des in 1 gezeigten Bremssteuersystems dar;
5 ist ein Graph, der die Beziehung zwischen einem Bremspedalbetätigungsbetrag und einem Ziel-Relativversatz bei einem Relativversatzsteuergerät darstellt;
6 ist ein Graph, der die Beziehung zwischen dem Bremspedalbetätigungsbetrag und dem Ziel-Relativversatz mit einer an den Ziel-Relativversatz angelegten Begrenzung zeigt;
7 ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen dem Bremspedalbetätigungsbetrag und einem Ziel-Hydraulikdruck bei einem Hydraulikdruck-Steuergerät zeigt;
8 ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen dem Bremspedalbetätigungsbetrag und dem Ziel-Hydraulikdruck mit einer an den Ziel-Hydraulikdruck angelegten Begrenzung zeigt;
9 ist ein Graph, der die Beziehung zwischen dem Bremspedalbetätigungsbetrag und einem hydraulischen Bremsdruck in dem Hauptzylinder zeigt;
10 ist ein Flussdiagramm, das eine Relativversatzsteuerung darstellt, die durchgeführt wird, wenn eine Hysterese in einer Versatzrichtung des Bremspedals auftritt;
11 ist ein Flussdiagramm, das eine Schaltsteuerung eines Steuereingangs darstellt;
12 ist ein Flussdiagramm, das eine hydraulische Bremssteuerung darstellt, die durchgeführt wird, wenn eine Hysterese in der Versatzrichtung des Bremspedals auftritt;
13 ist ein Flussdiagramm, das eine Schaltsteuerung basierend darauf, ob sich ein regeneratives Bremssystem in Betrieb befindet, darstellt;
14 ist ein Flussdiagramm, das eine Schaltsteuerung basierend darauf, ob ein Fahrzeug sich momentan während einer normalen Bremskraftsteuerung befindet, darstellt;
15 ist ein Flussdiagramm, das eine Schaltsteuerung basierend darauf, ob sich eine Raddrucksteuerung in Betrieb befindet, darstellt;
16 ist ein Flussdiagramm, das eine Schaltsteuerung basierend darauf, ob sich eine HSA in Betrieb befindet, darstellt;
17 ist ein Flussdiagramm, das eine Schaltsteuerung basierend darauf, ob das Fahrzeug steht, darstellt;
18 ist ein Flussdiagramm, das eine Steuerung aus einer Kombination der in 13 bis 17 gezeigten Schaltsteuerungen darstellt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Im Folgenden wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Detail unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. 1 zeigt einen Gesamtaufbau eines Bremssteuersystems gemäß der vorliegenden Erfindung. Wie in 1 gezeigt, wird ein Bremssteuersystem 1 gemäß der vorliegenden Erfindung bei einer Bremsvorrichtung eines Motorfahrzeuges angewendet und wirkt, um Bremskräfte, die an vier Räder angelegt werden, ein vorderes linkes Rad Wa, ein hinteres rechtes Rad Wb, ein vorderes rechtes Rad Wc und ein hinteres linkes Rad Wd, zu steuern. Das Bremssteuersystem 1 umfasst einen Hauptzylinder 2, einen Hauptdrucksteuermechanismus 3, der einstückig in den Hauptzylinder 2 eingebaut ist, eine Hauptdrucksteuereinheit 4, die ausgebildet ist, um einen Betrieb des Hauptdrucksteuermechanismus 3 zu steuern, einen Raddrucksteuermechanismus 5, der ausgebildet ist, um hydraulische Drücke zu steuern, die an die Radzylinder von hydraulischen Bremsen Ba, Bb, Bc und Bd, die an den Rädern Wa, Wb, Wc und Wd befestigt sind, bereitgestellt werden, zu steuern und eine Raddrucksteuereinheit 6, die ausgebildet ist, um einen Betrieb des Raddrucksteuermechanismus 5 zu steuern.
Der Hauptzylinder 2 ist ein Tandem-Typ-Hauptzylinder. Im Speziellen umfasst der Hauptzylinder 2 einen Zylinder 7, der mit einem Bremsfluid gefüllt ist, einen Primärkolben 8 (Kolben), der in den Zylinder 7 eingeführt ist, um an der Öffnungsseite des Zylinders 7 angeordnet zu sein, einen Sekundärkolben 9, der in den Zylinder 7 eingeführt ist, um an der Bodenseite des Zylinders 7 angeordnet zu sein. Eine Primärkammer 10 wird zwischen dem Primärkolben 8 und dem Sekundärkolben 9 in dem Zylinder 7 festgelegt, und eine Sekundärkammer 11 wird zwischen dem Sekundärkolben 9 und dem Boden des Zylinders 7 festgelegt. In dem Hauptzylinder 2 erwirkt eine Vorwärtsbewegung des Primärkolbens 8, dass Bremsfluid in der Primärkammer 10 mit Druck beaufschlagt wird, was zu einer Vorwärtsbewegung des Sekundärkolbens 9 führt, welche anschließend erwirkt, dass Bremsfluid in der Sekundärkammer 11 mit Druck beaufschlagt wird. Das mit Druck beaufschlagte Bremsfluid wird jeweils von einem Primäranschluss 12 und einem Sekundäranschluss 13 an die Radzylinder der hydraulischen Bremsen Ba, Bb, Bc und Bd über den Raddrucksteuermechanismus 5 bereitgestellt. Ein Behälter 14 ist mit der Primärkammer 10 und der Sekundärkammer 11 verbunden. Wenn der Primärkolben 8 und der Sekundärkolben 9 an ihren jeweiligen Ausgangsstellungen angeordnet sind, steht der Behälter 14 in Verbindung mit der Primärkammer 10 und der Sekundärkammer 11, wodurch geeignet Bremsfluid an den Hauptzylinder 2 bereitgestellt wird. Der Primärkolben 8 und der Sekundärkolben 9 werden mittels Rückstellfedern 15 und 16 in ihre jeweiligen Ausgangsstellungen vorgespannt.
Auf diese Weise stellt der Hauptzylinder 2 das Bremsfluid den Hydraulikkreisläufen der zwei Systeme durch den Primäranschluss 12 und den Sekundäranschluss 13 mittels zweier Kolben, dem Primärkolben 8 und dem Sekundärkolben 9, bereit. Daher, selbst wenn ein Versagen in einem der beiden Hydraulikschaltkreise auftritt, kann die Bereitstellung des Hydraulikdrucks mittels des anderen Hydraulikkreislaufes aufrechterhalten werden, wodurch eine störungsunanfällige Erzeugung einer Bremskraft ermöglicht wird.
Ein Eingangskolben 17, welcher ein Eingangselement ist, wird verschiebbar und flüssigkeitsdicht in das Zentrum des Primärkolbens 8 eingeführt. Das vordere Ende des Eingangskolbens 17 wird in die Primärkammer 10 eingeführt. Ein Eingangsstab 18 (Engt.: input rod) ist mit dem hinteren Ende des Eingangskolbens 18 verbunden. Der Eingangsstab 18 erstreckt sich durch den Hauptdrucksteuermechanismus 3 nach außen. Ein Bremspedal 19 ist mit dem Ende des Eingangsstabes 18 gekoppelt. Ein Paar an neutralen Federn 20 und 21 (Engt.: neutral springs) ist zwischen dem Primärkolben 8 und dem Eingangskolben 17 angeordnet. Der Primärkolben 8 und der Eingangskolben 17 werden elastisch in den neutralen Positionen mittels der Hilfe der Federkräfte der neutralen Federn 20 und 21 gehalten und sind ausgebildet, um den Federkräften der neutralen Federn 20 und 21 entgegen eines axialen Relativversatzes dazwischen ausgesetzt zu sein.
Der Hauptdrucksteuermechanismus 3 umfasst einen elektrischen Motor 22, der als ein Aktuator zum Antreiben des Primärkolbens 8 dient, einen Kugelgewindemechanismus 23, welcher ein Rotations-Linear-Bewegungsumwandlungsmechanismus ist, ist zwischen dem Primärkolben 8 und dem elektrischen Motor 22 angeordnet und einen Bandgeschwindigkeits-Reduziermechanismus 24, welcher als Geschwindigkeitsreduziermechanismus dient. Der elektrische Motor 22 umfasst einen Lagesensor 25 zum Ermitteln einer Rotationsposition des elektrischen Motors 22, wodurch eine gewünschte Rotationsposition mittels des Betriebs des elektrischen Motors 22 gemäß einer Anweisung, die von der Hauptdrucksteuereinheit 4 ausgegeben wurde, erhalten werden kann. Der elektrische Motor kann durch beispielsweise einen bekannten DC-Motor, einen bürstenlosen DC-Motor, oder einen AC-Motor verkörpert werden, wobei die vorliegende Ausführungsform einen bürstenlosen DC-Motor in Anbetracht von beispielsweise der Steuerbarkeit, des leisen Betriebes und der Haltbarkeit verwendet.
Der Kugelgewindemechanismus 23 umfasst ein hohles lineares Bewegungselement 26, durch das der Eingangsstab 18 hindurchgeführt ist, ein zylindrisches Rotationselement 27 mit dem linearen Bewegungselement 26, das dort hindurchgeführt ist, und Kugeln 28 (Stahlkugeln), welche eine Vielzahl an Rollelementen sind, die in Schraubenrillen angeordnet sind, die zwischen dem linearen Bewegungselement 26 und dem Rotationselement 27 festgelegt sind. Das vordere Ende des linearen Bewegungselementes 26 liegt an dem hinteren Ende des Primärkolbens 8 an. Das Rotationselement 27 wird rotierbar von dem Gehäuse 3a mittels eines Lagers 29 abgestützt. Das Rotationselement 27 wird mittels des elektrischen Motors 22 durch den Bandgeschwindigkeits-Reduziermechanismus 24 rotiert, wodurch Rollbewegungen der Kugel 28 in den Schirmnuten (Engl.: screen grooves) in dem Kugelgewindemechanismus 23 erwirkt werden, was zu einem Versatz des Primärkolbens 8 mittels einer Linearbewegung des Linearbewegungselementes 26 führt. Das Linearbewegungselement 26 wird in Richtung einer zurückgezogenen Position mittels einer Rückstellfeder 30 vorgespannt.
Der Rotations-Bewegungsumwandlungsmechanismus kann durch einen anderen Mechanismus, wie einen Zahnstangenmechanismus, der in der Lage ist, eine Rotationsbewegung des elektrischen Motors 22 (d. h., des Geschwindigkeitsreduziermechanismus 24) in eine Linearbewegung umzuwandeln, um sie an den Primärkolben 8 zu übertragen, ausgeführt werden. Die vorliegende Ausführungsform verwendet den Kugelgewindemechanismus 23 als den Rotations-Bewegungsumwandlungsmechanismus in Anbetracht von beispielsweise Geringfügigkeit eines Spiels, Effizienz und Haltbarkeit. Der Kugelgewindemechanismus 23 weist eine Rückfahrbarkeit auf und kann das Rotationselement 27 mittels einer Linearbewegung des Linearbewegungselementes 26 rotieren. Ferner liegt das Linearbewegungselement 26 von hinten an dem Primärkolben 8 an und der Primärkolben 8 kann sich von der Linearbewegung 20 trennen, um sich alleine nach vorne zu bewegen. Daher, sogar wenn der elektrische Motor 22 aufgrund von beispielsweise einer Leitungstrennung nicht funktioniert, wird das Linearbewegungselement 26 hin zu der zurückgezogenen Position mittels der Federkraft der Rückstellfeder 30 bewegt und der Primärkolben 8 kann sich zu diesem Zeitpunkt allein bewegen, wodurch ein Bremsschleifen verhindert wird. Ferner ist es auch möglich, einen Hydraulikdruck durch Betätigen des Eingangskolbens 17 mittels des Bremspedals 19 und durch Betätigen des Primärkolbens 8 über den Eingangsstab 19 zu erzeugen.
Der Bandgeschwindigkeits-Reduziermechanismus 24 umfasst eine Antriebsrolle 31, die an einer Ausgangswelle des elektrischen Motors 22 befestigt ist, eine Abtriebsrolle 32, die um das Rotationselement 27 des Kugelgewindemechanismus 23 befestigt ist, und ein Band 33, das zwischen der Antriebsrolle 31 und der Abtriebsrolle 32 gewickelt ist. Der Bandgeschwindigkeits-Reduziermechanismus 24 wirkt, um eine Rotation der Ausgangswelle des elektrischen Motors 22 an den Kugelgewindemechanismus 23 zu übertragen, während er diesen mit einem vorgegebenen Geschwindigkeitsreduktionsverhältnis verlangsamt. Der Bandgeschwindigkeits-Reduziermechanismus 24 kann mit einem anderen Geschwindigkeitsreduziermechanismus wie einem Getriebegeschwindigkeitsreduktionsmechanismus kombiniert werden. Alternativ kann der Geschwindigkeitsreduziermechanismus 24 mit beispielsweise einem bekannten Getriebegeschwindigkeitsreduktionsmechanismus, einem Kettengeschwindigkeitsreduktionsmechanismus oder einem Differenzgeschwindigkeitsreduktionsmechanismus ersetzt werden. Alternativ, falls ein ausreichend großes Drehmoment von dem elektrischen Motor 22 erhalten werden kann, kann der Geschwindigkeitsreduziermechanismus ausgelassen werden und der Rotations-Bewegungsumwandlungsmechanismus kann direkt von dem elektrischen Motor 22 angetrieben werden.
Ein Bremsbetätigungsbetragsermittler 34 ist mit dem Eingangsstab 18 gekoppelt. Der Bremsbetätigungsbetragsermittler 34 kann zumindest eine Position oder einen Versatzbetrag (Hub) des Eingangsstabes 18 (Hubermittler) ermitteln und kann eine Vielzahl an Lagesensoren umfassend einen Versatzsensor des Eingangsstabes 18 und einen Kraftsensor, der eine Druckkraft, die ein Fahrer an Bremspedal 19 anlegt, ermittelt, umfassen.
Der Raddrucksteuermechanismus 5 umfasst hydraulische Kreisläufe mit zwei Systemen, die aus einem ersten hydraulischen Kreislauf 5A zum Bereitstellen eines Hydraulikdrucks von dem Primäranschluss 12 des Hauptzylinders 2 an die Bremsvorrichtungen Ba und Bb des vorderen linken Rades Wa und des hinteren rechten Rades Wb und einen zweiten hydraulischen Kreislauf 5B zum Bereitstellen eines Hydraulikdrucks von dem Sekundäranschluss 13 an die Bremsvorrichtungen Bc und Bd des vorderen rechten Rades Wc und des hinteren linken Rades Wd ausgebildet sind. In der vorliegenden Ausführungsform sind die Bremsvorrichtungen Ba bis Bd durch eine hydraulische Scheibenbremse ausgebildet, die eine Bremskraft durch Bereitstellen eines Hydraulikdrucks an die Radzylinder erzeugt, um den Kolben vorzurücken, um einen Bremsbelag gegen einen Scheibenrotor zu drücken, der gemeinsam mit dem Rad rotiert, können jedoch durch einen anderen Typ von hydraulischer Bremse, wie beispielsweise eine bekannte Trommelbremse, ersetzt werden.
Der erste hydraulische Kreislauf 5A und der zweite hydraulische Kreislauf 5B weisen einen ähnlichen Aufbau auf. Ferner weisen die hydraulischen Kreisläufe, die mit den Bremsvorrichtungen Ba bis Bd der Räder Wa bis Wd verbunden sind, einen ähnlichen Aufbau auf. In den folgenden Beschreibungen deuten die Zeichen A, B und a bis d, die den Bezugszeichen hinzugefügt werden, an, dass ein Element dem ersten hydraulischen Kreislauf 5A, dem zweiten hydraulischen Kreislauf 5B bzw. den Rädern Wa bis Wd zugeordnet ist.
Der Raddrucksteuermechanismus 5 umfasst Versorgungsventile 35A und 35B, Druckerhöhungsventile 36a bis 36d, das Reservoir 37A und 37B, Druckreduzierventile 38a bis 38d, Pumpen 39A und 39B, einen Pumpenmotor 40, Druckbeaufschlagungsventile 41A und 41B, Absperrventile bzw. Rückschlagventile (Engt.: check valves) 42A, 42B, 43A, 43B, 44A und 44B und Hydrauliksensoren 45A und 45B. Die Versorgungsventile 35A und 35B sind elektromagnetische Öffnungs-/Schließventile, die eine Bereitstellung eines Hydraulikdrucks von dem Hauptzylinder 2 an jeden der Radzylinder der Bremsvorrichtungen Ba bis Bd der Räder Wa bis Wd steuern. Die Druckerhöhungsventile 36a bis 36d sind elektromagnetische Öffnungs-/Schließventile, die eine Bereitstellung eines Hydraulikdrucks an jede der Bremsvorrichtungen Ba bis Bd steuern. Die Behälter 37A und 37B lösen einen Hydraulikdruck von jeder der Bremsvorrichtungen Ba bis Bd. Die Druckreduzierventile 38a bis 38d sind elektromagnetische Öffnungs-/Schließventile, die ein Lösen eines Hydraulikdrucks von jeder der Bremsvorrichtungen Ba bis Bd an die Behälter 37A und 37B steuern. Die Pumpen 39A und 39B stellen einen Hydraulikdruck an jede der Bremsvorrichtungen Ba bis Bd bereit. Der Pumpenmotor 40 treibt die Pumpen 39A und 39B an. Die Druckbeaufschlagungsventile 41A und 41B sind elektromagnetische Öffnungs-/Schließventile, die eine Bereitstellung eines Hydraulikdrucks von dem Hauptzylinder 2 an jede der Ansaugseiten der Pumpen 39A und 39B steuern. Die Rückschlagventile 42A, 42B, 43A, 43B, 44A, und 44B verhindern ein Rückfließen von der Flussabwärtsseite zu der Flussaufwärtsseite von jeder der Pumpen 39A und 39B. Die Hydrauliksensoren 45A und 45B ermitteln einen Hydraulikdruck an jeweils dem Primäranschluss 12 und dem Sekundäranschluss 13 des Hauptzylinders 2.
Die Raddrucksteuereinheit 6 steuert die Betriebe der Versorgungsventile 35A und 35B, der Druckerhöhungsventile 36a bis 36d, der Druckreduzierventile 38a bis 38d, der Druckbeaufschlagungsventile 41A und 41B und des Pumpenmotors 40. Insbesondere stellt die Raddrucksteuereinheit 6 einen Fluiddruck von dem Hauptzylinder 2 an die Bremsvorrichtungen Ba bis Bd der Räder Wa bis Wd durch Öffnen der Versorgungsventile 35A und 35B und der Druckerhöhungsventile 36a bis 36d bereit, während die Druckreduzierventile 38a bis 38d und die Druckbeaufschlagungsventile 41A bis 41B geschlossen werden. Auf der anderen Seite löst die Raddrucksteuereinheit 6 die Hydraulikdrücke in den Bremsvorrichtungen Ba bis Bd an den Behältern 37A und 37B, so dass die Bremsvorrichtungen Ba bis Bd einen Druckabfall aufweisen, indem die Druckreduzierventile 38a bis 38d geöffnet werden, während die Versorgungsventile 35A und 35B, die Druckerhöhungsventile 36a bis 36d und die Druckbeaufschlagungsventile 41A und 41B geöffnet werden. Ferner hält die Raddrucksteuereinheit 6 die Hydraulikdrücke in den Bremsvorrichtungen Ba bis Bd durch Schließen der Druckerhöhungsventile 36a bis 36d und der Druckreduzierventile 38a bis 38d aufrecht. Die Raddrucksteuereinheit 6 erhöht die Hydraulikdrücke in den Bremsvorrichtungen Ba bis Bd unabhängig von dem Hydraulikdruck in dem Hauptzylinder 2 durch Öffnen der Druckerhöhungsventile 36a bis 36d, durch Schließen der Versorgungsventile 35A und 35B, der Druckreduzierventile 38a bis 38d und der Druckbeaufschlagungsventile 41A und 41B und durch Starten des Pumpenmotors 40. Die Raddrucksteuereinheit 6 beaufschlagt ferner den Hydraulikdruck des Hauptzylinders 2 mittels der Pumpen 42A und 42B mit Druck, um an die Bremsvorrichtungen Ba bis Bd bereitgestellt zu werden, indem die Druckbeaufschlagungsventile 41A und 41B und die Druckerhöhungsventile 36a bis 36d geöffnet werden, die Druckreduzierventile 38a bis 38d und die Versorgungsventile 35A und 35B geschlossen werden und der Pumpenmotor 40 gestartet wird.
Diese Betriebe ermöglichen Ausführungen von verschiedenen Bremssteuerungen. Beispiele der verschiedenen Bremssteuerungen umfassen die Bremskraftverteilungssteuerung zum geeigneten Verteilen einer Bremskraft an Räder gemäß einer vertikalen Last oder einem weiteren Faktor während eines Bremsbetriebs, die Anti-Blockiersteuerung (ABS) zum Verhindern, dass ein Rad verriegelt wird, indem automatisch eine Bremskraft des Rades während eines Bremsbetriebes eingestellt wird, die Fahrzeug-Stabilitätskontrolle zum Stabilisieren eines Verhaltens eines Fahrzeuges durch Ermitteln eines seitlichen Rutschens (Engl.: sideslip) der Räder des Fahrzeuges, die sich drehen, um geeignet automatisch eine Bremskraft an die Räder anzulegen, um Untersteuern und Übersteuern zu verhindern, die Berganfahrhilfesteuerung zum Unterstützen eines Anfahrens durch Aufrechterhalten eines gebremsten Zustandes, wenn ein Fahrzeug an einem Berg geparkt ist (insbesondere bergaufwärts stehend), die Traktionssteuerung zum Verhindern einer Drehung eines Rades im Stillstand, beispielsweise wenn ein Fahrzeug anfährt, die Fahrzeugfolgesteuerung (adaptive Geschwindigkeitsregelung) zum Aufrechterhalten eines vorgegebenen Abstandes zu einem vorausfahrenden Fahrzeug, die Fahrspurabweichungsverhinderungssteuerung zum Halten eines Fahrzeuges innerhalb einer Fahrspur und die Hindernisvermeidungssteuerung zum Vermeiden einer Kollision mit einem Hindernis.
Die Pumpen 39A und 39B können jeweils durch eine bekannte Hydraulikdruckpumpe wie eine Kolbenpumpe, eine Trochoidenpumpe oder eine Getriebepumpe verkörpert werden, obwohl es wünschenswert ist, eine Getriebepumpe in Anbetracht von beispielsweise der Fahrzeugmontierbarkeit, des Betriebes mit niedriger Geräuschentwicklung und Pumpeneffizienz zu verwenden. Der Pumpenmotor 40 kann durch einen bekannten Motor wie einen DC-Motor, einen bürstenlosen DC-Motor, einen AC-Motor, ausgeführt sein, obwohl es wünschenswert ist, einen bürstenlosen DC-Motor in Anbetracht der Steuerbarkeit, des Betriebes mit niedriger Geräuschentwicklung, der Haltbarkeit und der Anbringbarkeit am Fahrzeug zu verwenden.
Die Kennlinie der elektromagnetischen Ventile des Raddrucksteuermechanismus 5 kann frei wählbar gemäß der Verwendung und den Zuständen eingestellt werden, obwohl es wünschenswert ist, solch einen Aufbau auszubilden, bei dem die Versorgungsventile 35A und 35B und die Druckerhöhungsventile 36a bis 36d konstant geöffnet sind und die Druckreduzierventile 38a bis 38d und die Druckbeaufschlagungsventile 41A und 41B konstant geschlossen sind in Anbetracht einer ausfallsicheren Leistungsfähigkeit und Steuereffizienz. Dieser Aufbau ermöglicht ein Bereitstellen eines Hydraulikdrucks von dem Hauptzylinder 2 an die Bremsvorrichtungen Ba bis Bd, wenn die Raddrucksteuereinheit 6 kein Steuersignal ausgibt.
Als Nächstes wird die Hauptdrucksteuereinheit 4 beschrieben. 2 zeigt ein Beispiel einer Schaltungsanordnung der Hauptdrucksteuereinheit 4. Wie in 2 gezeigt, umfasst die Hauptdrucksteuereinheit 4 eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) 46; eine Drei-Phasenmotor-Antriebsschaltung 47 zum Ausgeben eines Antriebsstromes an den elektrischen Motor 22 (bürstenloser, Drei-Phasen-DC-Motor) 22; den Rotationswinkel-Ermittlungssensor 25 des Hauptdrucksteuermechanismus 3; den Pedalbetätigungsbetragsermittler 34 umfassend einen Versatzsensor; einen Temperatursensor 48 (nur gezeigt in 2); eine Rotationswinkel-Ermittlungssensor-Schnittstelle 49, eine Temperatursensorschnittstelle 50, eine Versatzsensorschnittstelle 52 zum Ermöglichen, dass die zentrale Verarbeitungseinheit 46 verschiedene Erfassungssignale von den Drucksensoren 45A und 45B empfängt, die die Drücke in der Primärkammer 10 und der Sekundärkammer 11 des Hauptzylinders 2 ermitteln, eine CAN-Verbindungs-Schnittstelle 53 zum Ermöglichen, dass die zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) 46 ein CAN-Signal von Einrichtungen empfängt, die an dem Fahrzeug angeordnet sind, umfassend die Raddrucksteuereinheit 6; eine Speichervorrichtung 54 (EEPROM), die verschiedene Arten an Information speichert, die für die zentrale Verarbeitungseinheit 46 (CPU) notwendig sind, um eine Verarbeitung durchzuführen; erste und zweite Leistungsversorgungsschaltungen 55 und 56, die die zentrale Verarbeitungseinheit 46 mit stabiler Leistung versorgen; einen Überwachungssteuerschaltkreis 57, der jede Abnormalität bei der zentralen Verarbeitungseinheit 46 und den ersten und zweiten Leistungsversorgungseinheiten 55 und 56 überwacht; ein Sicherheitsrelais 59 und eine Filterschaltung 60. In 2 ist die Schnittstelle jeweils mit I/F (Interface) bezeichnet. Die Begriffe „PWR”, „SIG” und „GND” in 2 sind allgemein bekannt und bezeichnen eine Leistungs-, Signal- und Erdungsleitung.
Die zentrale Verarbeitungseinheit 46 steuert einen Betrieb des elektrischen Motors 22 durch Ausgeben eines Anweisungssignals an die Drei-Phasenmotor-Antriebsschaltung 47 basierend auf einem Anlegen von vorgegebenen Logiken und Regeln an beispielsweise verschiedene Erfassungssignale von beispielsweise dem Rotationswinkel-Ermittlungssensor 25, dem Betätigungsbetragermittler 34, dem Temperatursensor 48 und den Drucksensoren 45A und 45B; verschiedene Arten an Information, die von einem CAN-Signal von beispielsweise verschiedenen Einrichtungen angezeigt werden, die an dem Fahrzeug angeordnet sind, umfassend die Raddrucksteuereinheit 6, und Information, die in der Speichervorrichtung 54 (EEPROM) gespeichert ist.
Leistung wird von einer Leistungsversorgungsleitung 61, die an dem Fahrzeug angeordnet ist, an die erste und zweite Leistungsversorgungsschaltung 55 und 56 durch das ECU-Leistungsversorgungsrelais 59 bereitgestellt. Insbesondere stellt das ECU-Leistungsversorgungsrelais 59 Leistung in ersten und zweiten Leistungsversorgungsschaltkreisen 55 und 56 bereit, indem entweder ermittelt wird, dass die CAN-Verbindungsschnittstelle 53 ein CAN-Signal empfängt oder dass ein vorgegebenes Betätigungssignal W/U von beispielsweise einem Zündschalter, einem Bremsschalter oder einem Türschalter empfangen wird. Ferner wird Leistung von der Leistungsversorgungsleitung 61 an die Drei-Phasenmotor-Antriebsschaltung 47 durch den Filterschaltkreis 60 und das ausfallsichere Relais 58 bereitgestellt. Zu diesem Zeitpunkt verhindert der Filterschaltkreis 60 Geräusche von der der Drei-Phasenmotor-Antriebsschaltung 47 zugeführten Leistung.
Die Phasen der Drei-Phasenausgänge der Drei-Phasenmotor-Antriebsschaltung 47 werden mittels einer Phasenstromüberwachungsschaltung 47A und einer Phasenspannungsüberwachungsschaltung 47B überwacht. Die zentrale Verarbeitungseinheit 46 diagnostiziert einen Ausfall der Hauptdrucksteuereinheit 4 basierend auf beispielsweise Werten ihrer Überwachungs- und Ausfallinformation, die in der Speichervorrichtung 54 gespeichert sind und gibt ein Ausfallsignal an die Überwachungssteuerschaltung 57 aus, wenn die zentrale Verarbeitungseinheit 46 ermittelt, dass ein Ausfall auftritt. Die Überwachungssteuerschaltung 57 betätigt das ausfallsichere Relais 58, um eine Leistungsversorgung der Drei-Phasenmotor-Antriebsschaltung 47 anzuhalten, wenn ein Ausfall auftritt, basierend auf einem Ausfallsignal von der zentralen Verarbeitungseinheit 46 und verschiedenen Arten der Betriebsinformation, wie den Spannungen der ersten und zweiten Leistungsversorgungsschaltungen 55 und 56.
Das Fahrzeug, bei dem das Bremssteuersystem 1 daran angebracht ist, ist mit einem regenerativen Bremssystem R versehen. Das regenerative Bremssystem R sammelt die kinetische Energie als elektrische Leistung, indem ein Leistungsgenerator (elektrischer Motor) durch eine Rotation des Rades, beispielsweise wenn das Fahrzeug verlangsamt wird oder bremst, angetrieben wird. Das regenerative Bremssystem R ist mit der CAN-Signalleitung verbunden und ist mit der Hauptdrucksteuereinheit 4 durch die CAN-Verbindungsschnittstelle 53 verbunden.
Als Nächstes wird beschrieben, wie die Hauptdrucksteuereinheit 4 den Hauptdrucksteuermechanismus 3 steuert.
Die Hauptdrucksteuereinheit 4 erwirkt, dass der elektrische Motor 22 sich dreht und steuert die Position des Primärkolbens 8 basierend auf einem Betätigungsbetrag (beispielsweise eines Versatzbetrages und einer Pedaldrückkraft) des Bremspedals 19, der mittels des Betätigungsbetragermittlers 34 ermittelt wird, wodurch ein Hydraulikdruck erzeugt wird. Zu diesem Zeitpunkt wird eine Reaktionskraft an dem Eingangskolben 17, die mittels des Hydraulikdrucks erzeugt wird, an das Bremspedal 19 mittels des Eingangsstabes bzw. der Eingangsstange (engl.: inpot rod) 18 zurückgeführt. Anschließend kann ein Verstärkungsverhältnis, welches das Verhältnis des Betätigungsbetrages des Bremspedals 19 und des erzeugten Hydraulikdrucks ist, gemäß dem Verhältnis der Druck empfangenden Bereiche des Primärkolbens 8 und des Eingangskolbens 17 und einem relativen Versatz eingestellt werden.
Beispielsweise führt die Hauptdrucksteuereinheit 4 eine relative Versatzsteuerung auf eine solche Weise durch, dass der Primärkolben 8 einem Versatz des Eingangskolbens 17 folgt, um keinen erzeugten relativen Versatz dazwischen aufzuweisen. In diesem Fall kann der Hauptdrucksteuermechanismus 3 ein vorgegebenes Verstärkungsverhältnis erhalten, das mittels des Verhältnisses der Druck empfangenden Bereiche des Eingangskolbens 17 und des Primärkolbens 8 ermittelt wird. Ferner multipliziert die Hauptdrucksteuereinheit 4 einen Versatz des Eingangskolbens 17 mit einer proportionalen Verstärkung, um einen relativen Versatz zwischen dem Eingangskolben 17 und dem Primärkolben 8 zu erzeugen. In diesem Fall kann ein Verstärkungsverhältnis verändert werden.
Diese Ausführung ermöglicht das Ausführen einer sogenannten Bremsunterstützungssteuerung zum schnellen Erhalten einer benötigten Bremskraft (Hydraulikdruck) durch Ermitteln der Notwendigkeit einer Notfallbremsung aus beispielsweise einem Betätigungsbetrag des Bremspedals 19 und einer Betätigungsgeschwindigkeit (Veränderungsrate des Betätigungsbetrages), um das Verstärkungsverhältnis zu erhöhen. Ferner ermöglicht diese Ausführung das Ausführen einer regenerativen kooperativen Bremssteuerung zum Erhalten einer gewünschten Bremskraft als einer Summe eines Bremseffektes, der aus dem regenerativen Bremsen erzeugt wird und einer Bremskraft, die mittels eines Hydraulikdrucks erzeugt wird, indem das Verstärkungsverhältnis eingestellt wird, um einen Hydraulikdruck zu erzeugen, der in Anbetracht des Bremseffektes, der von dem regenerativen Bremsen basierend auf einem CAN-Signal von dem regenerativen Bremssystem R während dem regenerativen Bremsen erzeugt wird, reduziert wird. Ferner ermöglicht diese Ausführung das Ausführen einer automatischen Bremssteuerung zum Erzeugen einer Bremskraft durch Bewegen des Primärkolbens 8 durch Betätigen des elektrischen Motors 22 unabhängig von einem Betätigungsbetrag des Bremspedals 19 (Versatzbetrag des Eingangskolbens 17). Als ein Ergebnis können Fahrzeugbetriebssteuerungen wie die oben erwähnte Fahrzeugfolgesteuerung, Fahrspurabweichungsverhinderungssteuerung, und Hindernisvermeidungssteuerung mittels der Hauptdrucksteuereinheit 4 umgesetzt werden, indem automatisch eine Bremskraft basierend auf einem Fahrzeugzustand, der mittels der verschiedenen Sensoreinrichtungen ermittelt wird und geeignetem Kombinieren der Bremssteuerung mit anderen Fahrzeugsteuerungen, wie beispielsweise einer Motorsteuerung und einer Lenksteuerung, verwendet wird.
Als Nächstes wird das Wechseln der Steuerung mittels der Hauptdrucksteuereinheit 4 beschrieben. 3 zeigt eine Steuerausführung davon, wie die Hauptdrucksteuereinheit 4 den Hauptdrucksteuermechanismus 3 steuert. Wie in 3 gezeigt, umfasst die Hauptdrucksteuereinheit 4 ein Relativversatzsteuergerät 46A zum Ermitteln eines Ziel-Relativversatzes ΔXT zwischen dem Primärkolben 8 und dem Eingangskolben 17 basierend auf einem Steuereingang Sa, ein Hydrauliksteuergerät 46B zum Ermitteln eines Ziel-Hydraulikdrucks PT, der in dem Hauptzylinder 2 zu erzeugen ist, basierend auf einem Steuereingang Sb, und eine Steuerschalteinheit 46C zum Ermitteln, welches verwendet wird, um einen Betrieb des elektrischen Motors 2 des Hauptdrucksteuermechanismus 3, den Ziel-Relativversatz ΔXT oder den Ziel-Hydraulikdruck PT zu steuern und die ermittelte Steuerung entsprechend durchzuführen.
Das Relativsatzsteuergerät 46A kann als Steuereingang Sa beispielsweise einen Versatzbetrag (Hub) des Eingangsstabes 18 (d. h., des Bremspedals 19), der mit dem Eingangskolben 17 gekoppelt ist, der von dem Bremsbetätigungsbetragsermittler 34 ermittelt wird, eine Betätigungskraft (Druckkraft) des Bremspedals 19, einen erzeugten Hydraulikdruck in dem Hauptzylinder 2 oder eine abgeschätzte Druckkraft FC, die mittels Berechnungen dieser Erfassungswerte erhalten wird, verwenden. Zu diesem Zeitpunkt können diese Ermittlungswerte allein oder als Kombination davon verwendet werden. Der Ziel-Relativversatz ΔXT kann in einer Tabelle vorliegen, um dem Steuereingang Sa zugeordnet zu werden oder kann aus einer vorgegebenen Berechnung basierend auf dem Steuereingang Sa erhalten werden.
Das Hydraulikdrucksteuergerät 46B kann dieselben Informationsarten wie die für den oben erwähnten Steuereingang Sa als den Steuereingang Sb nutzen. Der Steuereingang Sa und Sb können der gleiche sein oder unterschiedlich. Der Ziel-Hydraulikdruck PT kann in einer Tabelle vorliegen, um dem Steuereingang Sb zugeordnet zu sein oder kann von einer vorgegebenen Berechnung basierend auf dem Steuereingang Sb erhalten werden.
Die Steuerschalteinheit 46C wählt entweder den Ziel-Relativversatz ΔXT oder den Ziel-Hydraulikdruck PT aus, welches Zielsteuerbeträge sind, die von dem Relativversatzsteuergerät 46A und dem Hydraulikdrucksteuergerät 46B gemäß eines vorgegebenen Übermittlungszustandes erhalten werden. Zu diesem Zeitpunkt kann die Steuerschalteinheit 46C den Ziel-Relativversatz ΔXT und den Ziel-Hydraulikdruck PT verarbeiten, in dem beispielsweise eine Begrenzung an den Ziel-Relativversatz ΔXT und den Ziel-Hydraulikdruck PT gemäß des Erfassungszustandes angelegt wird.
Die Drei-Phasenmotorsteuerschaltung 47 gibt ein Steuerantriebssignal basierend auf einem Ziel-Relativversatz ΔXT oder dem Ziel-Hydraulikdruck PT, der von der Steuerschalteinheit 46C ausgewählt wurde, aus, um einen Betrieb des elektrischen Motors 22 des Hauptdrucksteuermechanismus 3 zu steuern, um tatsächlich den Ziel-Relativversatz ΔXT oder den Ziel-Hydraulikdruck PT zu erhalten. Zu diesem Zeitpunkt kann beispielsweise der Ziel-Relativversatz ΔXT oder der Ziel-Hydraulikdruck PT durch Ermitteln der entsprechenden Zielposition des Primärkolbens 8 basierend auf dem Ziel-Relativversatz ΔXT oder dem Ziel-Hydraulikdruck PT und durch Steuern eines Betriebes des elektrischen Motors 22 zum Bewegen des Kolbens 8 hin zu einer Zielposition ermittelt werden.
Das Gleichgewicht zwischen den Drücken und Kräften in dem Hauptzylinder 2 und dem Hauptdrucksteuermechanismus 3 wird unter Bezugnahme auf 4 beschrieben. In 4 kann die folgende Gleichung (1) erhalten werden. F = = KΔX + Ai × P + N (1)
In dieser Gleichung stellt F eine Betätigungskraft (Druckkraft), die an das Bremspedal 19 angelegt wird, dar, K stellt eine kombinierte Federkonstante der Nullpunktfedern 20 und 21 dar, ΔX stellt einen Relativversatz zwischen dem Primärkolben 8 und dem Eingangskolben 17 dar, Ai stellt einen Druckaufnahmebereich des Eingangskolbens 17 der Primärkammer 10 dar, P stellt einen Hydraulikdruck in dem Hauptzylinder 2 (Primärkammer 10) dar und N stellt eine eingestellte Last der Rückstellfedern 15, 16 und 30 dar.
Der Betätigungsbetrag F (abgeschätzte Druckkraft FC), der an das Bremspedal 19 angelegt wird, kann aus der Berechnung mittels Verwendung der Gleichung (1) basierend auf dem Relativversatz ΔX und dem Hydraulikdruck P erhalten werden. Anschließend kann die so erhaltene abgeschätzte Druckkraft FC als dem Steuereingang Sa oder Sb verwendet werden. (In diesem Fall dient der Bremsbetätigungsbetragsermittler 34 als ein Drückkraftabschätzer.)
Als Nächstes wird ein Beispiel einer Relativversatzsteuerung, die von dem Relativversatzsteuergerät 46A durchgeführt wird, beschrieben. Bei dieser Steuerung wird der Ziel-Relativversatz ΔXT, wenn das Bremspedal 19 zurückkehrt (gelöst wird) in einer Rückkehrrichtung des Eingangsstabes 18 um einen Betätigungsbetrag Xop relativ zu dem Ziel-Relativversatzbetrag ΔX, wenn das Bremspedal 19 in einer Vorrückrichtung des Eingangsstabes 18 um denselben Betätigungsbetrag Xop gedruckt wird, erhöht. Gemäß dieser Steuerung wird der Ziel-Relativversatz ΔXT erhöht, wenn ein Fahrer beginnt, das Bremspedal 19 zurückzunehmen, während der Ziel-Relativversatz ΔX reduziert wird, wenn der Fahrer wieder gegen das Bremspedal 19 drückt, bei dem der Fahrer damit begonnen hat, es zurückzunehmen. Daher, wenn der Eingangsstab 18 bewegt wird, wird der Primärkolben 8 um einen geeigneten Grad bei seinem Start zum Zurückkehren und beim Start zum Vorrücken verzögert, wodurch der Hydraulikdruck in dem Hauptzylinder 2 eine allmähliche Reduzierung und allmählichen Anstieg aufweist, so dass der Fahrer ein verbessertes Gefühl bei einer Betätigung des Bremspedals 19 haben kann.
10 zeigt einen Steuerfluss beim Durchführen einer Relativversatzsteuerung mit einer Hysterese in einer Versatzrichtung des Bremspedals 19. Bezug nehmend auf 10, im Schritt S11 berechnet das Relativversatzsteuergerät 46A den Ziel-Relativversatz ΔXT in der Vorrückrichtung des Eingangsstabes 18. Im Schritt S12 berechnet das Relativversatzsteuergerät 46A den Ziel-Relativversatz ΔXT in der Rückkehrrichtung des Eingangsstabes 18. Im Schritt S13 ermittelt das Relativversatzsteuergerät 46A, in welcher Richtung der Eingangsstab 18 versetzt wird, der Vorrückrichtung oder der Rückkehrrichtung. Falls das Relativversatzsteuergerät 46A im Schritt S3 ermittelt, dass der Eingangsstab 18 in der Vorrückrichtung versetzt wird, fährt die Verarbeitung im Schritt S14 fort, in welchem der Vorrückseiten-Ziel-Relativversatz ΔXT als dem Ziel-Relativversatz ΔXT eingestellt wird. Auf der anderen Seite, falls das Relativversatzsteuergerät 46A im Schritt S13 ermittelt, dass der Eingangsstab 18 in der Rückkehrrichtung versetzt wird, fährt die Verarbeitung im Schritt S15 fort, in welchem der Rückkehrseiten-Ziel-Relativversatz ΔXT als der Ziel-Relativversatz ΔXT eingestellt wird.
Zu diesem Zeitpunkt, wie in 5 gezeigt, wird der Ziel-Relativversatz ΔXT gemäß einem Anstieg des Betätigungsbetrages Xop in Bezug auf einen Versatz des Eingangsstabes 18 erhöht, das heißt, der Betätigungsbetrag Xop, der an das Bremspedal 19 angelegt wird, der von dem Betätigungsbetragermittler 34 ermittelt wird. Ferner wird der Rückkehrseiten-Ziel-Relativversatzbetrag ΔXT (L3) als Antwort auf den Betätigungsbetrag Xop relativ zu dem Vorrückseiten-Ziel-Relativversatz ΔXT (L1) als Antwort auf den gleichen Betätigungsbetrag Xop erhöht. Auf diese Weise wird eine Hysterese im Gegenuhrzeigersinn an dem Ziel-Relativversatz ΔXT eingestellt. Anschließend, in dem Abschnitt L2, in dem der Ziel-Relativversatz ΔXT von dem Vorrückseiten-Ziel-Relativversatz ΔXT (L1) zu dem Rückkehrseiten-Relativversatz ΔXT (L3) verändert wird, wird der Ziel-Relativversatz ΔXT eingestellt, um den Primärkolben 8 daran zu hindern, versetzt zu werden, wodurch ein Verhindern einer exzessiven Veränderung des Hydraulikdrucks in der Primärkammer 10 aufgrund eines Versatzes des Primärkolbens 8 verhindert wird, um eine Vibration aufgrund einer Veränderung des Hydraulikdrucks zu reduzieren, die an das Bremspedal 19 über den Eingangskolben 17 übertragen worden wäre, um dadurch das Betätigungsgefühl zu verbessern, wenn ein Fahrer seine Druckkraft, die an dem Bremspedal 19 anliegt, löst. Ferner, aufgrund einer Reduzierung der Anzahl der Male des Versatzes des Primärkolbens 8, ist es möglich, die Anzahl der Male der Betätigungen des elektrischen Motors 22, des Kugelgewindemechanismus 23 und des Geschwindigkeitsreduziermechanismus 24 zu reduzieren, um die Haltbarkeit dieser Bauteile zu verbessern, während die Erzeugung von Geräuschen und der Leistungsverbrauch reduziert wird.
In dem Abschnitt L2, in dem der Ziel-Relativversatz von dem Vorrückseiten-Ziel-Relativversatz ΔXT (L1) zu dem Rückkehrseiten-Ziel-Relativversatz ΔXT (L3) verändert wird, und in dem Abschnitt L4, in dem der Ziel-Relativversatzbetrag von dem Rückkehrseiten-Ziel-Relativversatz ΔXT (L3) hin zu dem Vorrückseiten-Ziel-Relativversatz ΔXT (L1) verändert wird, kann eine schnelle Veränderung des Ziel-Relativversatzes ΔXT solch einen Zustand erzeugen, in dem der Anstieg und die Reduzierung der Richtung des Hydraulikdrucks in dem Hauptzylinder 2 nicht mit der Betätigungsrichtung des Bremspedals 19 übereinstimmt. Daher, um das Auftreten dieses Zustandes zu verhindern, ist es wünschenswert, den Ziel-Relativversatz ΔXT in den Abschnitten L2 und L4 einzustellen, um eine allmähliche Veränderung aufzuweisen.
Ferner kann das Ziel-Relativversatz-Steuergerät 46a wahlweise zwischen dem Versatz des Bremspedals 19 (d. h., dem Eingangsstab 18), der von dem Betätigungsbetragermittler 34 ermittelt wird, und der abgeschätzten Druckkraft FC des Bremspedals 19, die durch Berechnen der oben erwähnten Gleichung (1) aus dem Hydraulikdruck in dem Hauptzylinder 2 und dem Relativversatz ΔX zwischen dem Primärkolben 8 und dem Eingangskolben 17 erhalten wird, wechseln und kann das Ausgewählte als den Steuereingang Sa verwenden.
Ein Fluss des Steuereingangs Sa, der von dem Relativversatzsteuergerät 46A durchgeführt wird, wird unter Bezugnahme auf 11 beschrieben. Im Schritt S11 ermittelt das Relativversatzsteuergerät 46A den Ziel-Relativversatz ΔXT1, basierend auf dem Versatz (Position) des Eingangsstabes 18, der von dem Betätigungsbetragermittler 34 ermittelt wurde. Insbesondere kann der Ziel-Relativversatz ΔXT1 aus der Tabelle, die die vorgegebene Beziehung zwischen der Lage des Eingangsstabes 18 und dem Ziel-Relativversatz ΔXT1, wie oben erwähnt, aufweist oder aus einer Berechnung der Position des Eingangsstabes 18 gemäß einer vorgegebenen Logik/Regel erhalten werden. Die Ermittlung des Ziel-Relativversatzes ΔXT1 basierend auf dem Versatz des Eingangsstabes 18 auf diese Weise ermöglicht eine genaue Steuerung in der Umgebung der Grundstellung oder Ausgangsstellung des Bremspedals 19.
Im Schritt S2 ermittelt das Relativversatzsteuergerät 46A den Ziel-Relativversatz ΔXT2 basierend auf der oben erwähnten abgeschätzten Drückkraft FC. Insbesondere kann der Ziel-Relativversatz ΔXT1 aus der Tabelle, die die vorgegebene Beziehung zwischen der abgeschätzten Drückkraft FC und dem Ziel-Relativversatz ΔXT2, wie oben erwähnt, enthält oder aus einer Berechnung der abgeschätzten Drückkraft FC gemäß einer vorgegebenen Logik/Regel erhalten werden. Die Ermittlung des Ziel-Relativversatzes ΔXT2 basierend auf der abgeschätzten Drückkraft FC auf diese Weise ermöglicht eine Verbesserung des Bremsbetätigungsgefühls.
Anschließend ermittelt im Schritt S3 das Relativversatzsteuergerät 46A, welches bei der Steuerung verwendet wird, den Ziel-Relativversatz ΔXT1 basierend auf dem Versatz des Eingangsstabes 18 oder dem Ziel-Relativversatz ΔXT2 basierend auf der abgeschätzten Druckkraft FC. Anschließend stellt das Relativversatzsteuergerät 46A den Ziel-Relativversatz ΔXT1 basierend auf dem Versatz des Eingangsstabes 18 im Schritt S4 ein oder stellt den Ziel-Relativversatz ΔXT2 basierend auf der abgeschätzten Druckkraft FC im Schritt S5 als den Ziel-Relativversatz ΔXT gemäß dem Ermittlungsergebnis ein.
Zu diesem Zeitpunkt kann beispielsweise das Verfahren zum Ermitteln des Ziel-Relativversatzes ΔXT gemäß der Versatzrichtung des Bremspedals 19 gewechselt werden. Ferner, wenn die Hysterese in der Gegenuhrzeigersinnrichtung gemäß dem Ziel-Relativversatz ΔXT, wie in der oben erwähnten 5 gezeigt, eingestellt wird, wird der Ziel-Relativversatz ΔXT1 basierend auf dem Versatz des Eingangsstabes 18 für den Abschnitt L3 verwendet, der die Rückkehrrichtung des Bremspedals 19 anzeigt, während der Ziel-Relativversatz ΔXT2 basierend auf der abgeschätzten Druckkraft FC für die Abschnitte L1, L2 und L4 verwendet wird, die andere Richtungen umfassend die Vorrückrichtung des Bremspedals 19 anzeigen. Im Ergebnis ist es möglich sicherzustellen, dass der Primärkolben 8 in die Grundposition zurückkehrt, wenn das Bremspedal gelöst wird, während das Bremsbetätigungsgefühl verbessert wird.
Zusätzlich, wenn das Relativversatzsteuergerät 46A weder den Versatz des Eingangsstabes 18 noch die abgeschätzte Druckkraft FC aufgrund beispielsweise eines Versagens des Betätigungsbetragsermittlers 34 ermitteln kann, kann das Relativversatzsteuergerät 46A die Steuerung durch Ermitteln des Ziel-Relativversatzes ΔXT basierend auf der verbleibenden Information fortführen, wodurch die Robustheit ansteigt, wenn ein Versagen auftritt.
Als Nächstes wird der Einstellbereich des Ziel-Relativversatzes ΔXT bei der oben erwähnten Relativversatzsteuerung unter Bezugnahme auf 6 beschrieben.
Der Einstellbereich des Ziel-Relativversatzes ΔXT zwischen dem Primärkolben 8 und dem Eingangskolben 17 ist Beschränkungen durch die Struktur des Hauptdrucksteuermechanismus 3 und der Steuerung von beispielsweise einem Gefühl bei einer Betätigung des Bremspedals 19 ausgesetzt und daher ist es wünschenswert, den Ziel-Relativversatz ΔXT innerhalb eines Bereiches einzustellen, der basierend auf diesen Beschränkungen ermittelt wird. Beispielsweise, wie in 6 gezeigt, stellt die vorliegende Ausführungsform den Ziel-Relativversatz ΔXT innerhalb eines Bereichs ein, der von Linienabschnitten A1, A2 und B umgeben ist. Die Linienabschnitte A1 und B, die sich parallel zu der Horizontalachse erstrecken, stellen die strukturelle Begrenzung dar und hängen beispielsweise. von den axialen Abmessungen des Primärkolbens 8 und des Eingangskolbens 17 und den axialen Längen der Nullpunktfedern 20 und 21 ab. Auf der anderen Seite stellen die geneigten Linienabschnitte A2 die Beschränkung der Steuerung von beispielsweise einem Gefühl bei einer Betätigung des Bremspedals 19 dar und hängen von den Kennlinien verschiedener Elemente wie beispielsweise der Federkonstante der Nullpunktfedern 20 und 21 und dem Druckaufnahmebereich Ai des Eingangskolbens 17 ab.
Anschließend, wenn die Bremse nicht betätigt wird, da F = 0 zu diesem Zeitpunkt gilt, wird die obige Gleichung (1) ausgedrückt durch 0 = –KΔX + Ai × P + N (2), welche umgewandelt wird in ΔX = (Ai × P + N)/K (3).
Da der Hydraulikdruck P in dem Hauptzylinder 2 (Primärkammer 10) gleich 0 zu diesem Zeitpunkt ist, kann ΔX = N/K (4) schließlich erhalten werden.
Daher stellt das Einstellen des Ziel-Relativversatzes ΔXT gleich oder kleiner als N/K (N: die eingestellte Last der Rückkehrfedern 15, 16 und 30, K: die kombinierte Federkonstante der Nullpunktfedern 20 und 21) ein Rückkehren des Eingangskolbens 17, d. h., des Bremspedals 19 hin zu der Grundstellung, wenn das Bremspedal gelöst wird, sicher.
Ferner bedeutet in der oben erwähnten Gleichung (1) eine negative Druckkraft F des Bremspedals 19 ein Einziehen des Bremspedals 19, welches in Anbetracht des Betätigungsgefühls nicht wünschenswert ist. Daher ist die Erfüllung von 0 ≤ –KΔX + Ai × P + N (5) wünschenswert. Anschließend kann die folgende Gleichung (6) aus der Gleichung (5) abgeleitet werden. ΔX ≤ (Ai × P + N)/K = (Ai/K) × P + N/K (6)
Daher ist es wünschenswert, den Ziel-Relativversatz ΔXT innerhalb des Bereichs von ΔX, der durch die Gleichung (6) angedeutet wird, einzustellen und der Linienabschnitt A2 stellt eine Linie mit einer im Wesentlichen konstanten Steigung dar, da der Bereich von ΔX proportional zu dem Hydraulikdruck P in dem Hauptzylinder 2 ist.
Daher ist es bei der Einstellung des Ziel-Relativversatzes ΔXT aufweisend die Hysterese in der Gegenuhrzeigersinnrichtung, wie in 6 gezeigt, möglich, das Problem der Steuerung des Einziehens des Bremspedals 19 durch Ersetzen des Abschnittes L3 mit einem Abschnitt L31 an der unbeschränkten L2-Seite und einem Abschnitt L32, der durch den Linienabschnitt A2 beschränkt ist, zu lösen, da der Linienabschnitt A2 eine Beschränkung des Abschnittes in der Nähe des Abschnittes L4 des Abschnittes L3, der die Rückkehrrichtung des Bremspedals 19 anzeigt, darstellt.
Als Nächstes wird eine Hydraulikdrucksteuerung, die von dem Hydraulikdrucksteuergerät 46B durchgeführt wird, beschrieben.
Bei dieser Steuerung, angenommen dass derselbe Betätigungsbetrag Xop an das Bremspedal 19 angelegt wird, wird ein Rückkehrseiten-Zielhydraulikdruck PT2, wenn ein Fahrer das Bremspedal 19 zurücknimmt (die Rückkehrrichtung des Eingangsstabes) relativ zu dem Vorrückseiten-Zielhydraulikdruck PT1 erhöht, wenn eine Fahrer das Bremspedal 19 drückt (die Vorrückrichtung des Eingangsstabes 18). Gemäß dieser Steuerung wird der Ziel-Hydraulikdruck PT erhöht, wenn ein Fahrer beginnt, das Bremspedal 19 zurückzunehmen, während der Ziel-Hydraulikdruck PT reduziert wird, wenn der Fahrer erneut das Bremspedal 19 drückt, mit dessen Rücknahme der Fahrer begonnen hat. Daher, wenn der Eingangsstab 18 bewegt wird, wird der Primärkolben 8 um einen angemessenen Grad bei seinem Beginn zurückzukehren und beim Start zum Vorrücken verzögert, wodurch der Hydraulikdruck in dem Hauptzylinder 2 eine sukzessive Reduzierung und einen sukzessiven Anstieg zeigt, so dass der Fahrer ein verbessertes Gefühl einer Betätigung des Bremspedals 19 haben kann. Zu diesem Zeitpunkt ermöglicht das feine Verändern des Ziel-Hydraulikdrucks PT zum Zeitpunkt des Wechselns des Ziel-Hydraulikdruckes PT zwischen der Vorrückseite und der Rückkehrseite das Verhindern eines plötzlichen Wechsels des Hydraulikdrucks, wodurch ein ungewünschter plötzlicher Wechsel der Bremskraft verhindert wird.
12 zeigt einen Steuerfluss, wenn das Hydraulikdrucksteuergerät 46B die Hydraulikdrucksteuerung durchführt. Bezug nehmend auf 12, berechnet im Schritt S21 das Hydraulikdrucksteuergerät 46B den Vorrückseiten-Zielhydraulikdruck PT1 des Eingangsstabes 18. Im Schritt S22 berechnet das Hydraulikdrucksteuergerät 46B den Rückkehrseiten-Hydraulikdruck PT2 des Eingangsstabes 18. Anschließend ermittelt in Schritt S23 das Hydraulikdrucksteuergerät 46B, in welche Richtung der Eingangsstab 18 versetzt wird, der Vorrückseiterichtung oder der Rückkehrseiterichtung. Falls das Hydraulikdrucksteuergerät 46B ermittelt, dass der Eingangsstab 18 in der Vorrückrichtung versetzt wird, fährt der Ablauf im Schritt S24 fort, in welchem das Hydraulikdrucksteuergerät 46B den Vorrückseiten-Zielhydraulikdruck PT1 als den Ziel-Hydraulikdruck PT einstellt. Auf der anderen Seite, falls das Hydraulikdrucksteuergerät 46B ermittelt, dass der Eingangsstab 18 in der Rückkehrrichtung versetzt wird, fährt der Ablauf im Schritt S25 fort, in welchem, das Hydraulikdrucksteuergerät 46B den Rückkehrseiten-Hydraulikdruck PT2 als den Ziel-Hydraulikdruck PT einstellt.
Zu diesem Zeitpunkt, wie in 7 gezeigt, wird der Ziel-Hydraulikdruck PT gemäß einem Anstieg des Betätigungsbetrages Xop in Bezug auf den Versatz des Eingangsstabes 18 erhöht, das heißt um den Betätigungsbetrag Xop, der von dem Betätigungsbetragermittler 34 ermittelt wurde. Ferner wird der Rückkehrseiten-Zielhydraulikdruck PT2 (Abschnitt L3) relativ zu dem Vorrückseiten-Zielhydraulikdruck PT1 (Abschnitt L1) in Bezug auf den gleichen Betätigungsbetrag Xop erhöht. Auf diese Weise wird die Hysterese in der Gegenuhrzeigersinnrichtung auf den Ziel-Hydraulikdruck PT eingestellt. Anschließend wird in dem Abschnitt L2, in dem der Ziel-Hydraulikdruck PT von dem Vorrückseiten-Zielhydraulikdruck PT1 (Abschnitt L1) hin zu dem Rückkehrseiten-Hydraulikdruck (Abschnitt L3) verändert wird und in dem Abschnitt L4, in dem der Ziel-Hydraulikdruck PT von dem Rückkehrseiten-Zielhydraulikdruck PT2 (Abschnitt L3) hin zu dem Vorrückseiten-Hydraulikdruck (Abschnitt L1) verändert wird, der Ziel-Hydraulikdruck PT auf einem konstanter. Wert gehalten, um den Versatzbetrag des Primärkolbens 8 zu minimieren, wodurch der Einfluss der Relativkraft von der Primärkammer 10 hin zu dem Eingangsstab 18 aufgrund des Versatzes des Primärkolbens 8 reduziert wird. Ferner, da dies zu einer Reduzierung der Anzahl an Malen des Versatzes des Primärkolbens 8 führt, ist es möglich, die Anzahl an Malen des Betätigens des elektrischen Motors 22, des Kugelgewindemechanismus 23 und des Geschwindigkeitsreduziermechanismus 24 zu reduzieren, um die Haltbarkeit dieser Bauteile zu verbessern, während die Erzeugung von Geräuschen und der Leistungsverbrauch reduziert werden.
Als Nächstes wird der Einstellbereich des Ziel-Hydraulikdrucks PT, der von dem Hydraulikdrucksteuergerät 46B eingestellt wurde, unter Bezugnahme auf 8 und 9 beschrieben. Wenn der Einstellbereich des Relativversatzes ΔXT mittels der Relativversatzeinstellelemente innerhalb des in 6 gezeigten Bereiches, wie oben gezeigt, begrenzt wird, können die folgenden Beziehungen aus der oben erwähnten Gleichung (1) für eine bestimmte Druckkraft F erhalten werden. KΔXn + Ai × Pn = KΔXmax + Ai × Pmax (7) KΔXn + Ai × Pn = KΔXmin + Ai × Pmin (8)
In diesen Gleichungen stellt K die kombinierte Federkonstante der neutralen Federn 20 und 21 dar, Ai stellt den Druckempfangsbereich des Eingangskolbens 17 der Primärkammer dar, ΔXn stellt einen momentanen Relativversatz dar, ΔXmax stellt einen maximalen Wert des Relativversatzes dar, ΔXmin stellt einen minimalen Wert eines Relativversatzes dar, Pn stellt einen momentanen Hydraulikdruck in dem Hauptzylinder dar, Pmax stellt einen maximalen Wert an Hydraulikdruck in dem Hauptzylinder dar, und Pmin stellt einen minimalen Druck des Hydraulikdrucks in dem Hauptzylinder dar.
Der mögliche maximale Hydraulikdruck Pmax kann aus dem momentanen Relativversatz ΔXn, dem maximalen Wert des Relativversatzes ΔXmax und dem momentanen Hydraulikdruck in dem Hauptzylinder Pn mittels der Gleichung (7) erhalten werden. Ferner kann der mögliche minimale Hydraulikdruck Pmin aus dem momentanen Relativversatz ΔXn, dem minimalen Wert des Relativversatzes ΔXmin und dem momentanen Hydraulikdruck in dem Hauptzylinder Pn mittels Verwendung der Gleichung (8) erhalten werden. Basierend auf dieser Information wird in der vorliegenden Ausführungsform der Ziel-Hydraulikdruck PT innerhalb des Bereiches der von den Linienabschnitten C1, C2 und D umgeben ist, wie in 8 gezeigt, eingestellt. Der Linienabschnitt C1, der sich parallel zu der Horizontalachse erstreckt, und der Linienabschnitt C2, der mit einer im Wesentlichen konstanten Neigung geneigt ist, entsprechen den Linienabschnitten A1 und A2, die den Bereich des Relativversatzes ΔX anzeigen und der Linienabschnitt D, der sich parallel zu der Horizontalachse erstreckt, entspricht dem Linienabschnitt B, der den Bereich des Relativversatzes ΔX anzeigt. Daher ist es beim Einstellen des Ziel-Hydraulikdrucks PT, der die Hysterese in der Gegenuhrzeigersinnrichtung, wie in 7 gezeigt, aufweist, möglich, eine geeignete Hydraulikdrucksteuerung durch Ersetzen des Abschnittes L3 mit dem Abschnitt L31 an der unbegrenzten L2-Seite und einem Abschnitt L32, der von dem Linienabschnitt C2 begrenzt ist und sich entlang des Linienabschnitts C2 erstreckt, zu ersetzen, da der Linienabschnitt C2 eine Begrenzung an dem Abschnitt in der Nähe des Abschnittes L4 des Abschnittes L3, der die Rückkehrrichtung des Bremspedals 19 anzeigt, darstellt und den Ziel-Hydraulikdruck PT innerhalb des oben erwähnten Bereiches einzustellen.
9 zeigt die Beziehung zwischen dem Betätigungsbetrag Xop des Bremspedals 19 und dem Hydraulikdruck in dem Hauptzylinder 2. Falls die maximale Ausgangsleistung des elektrischen Motors 22 anliegt, ermittelt dies den maximalen Versatz des Primärkolbens 8 und daher weisen der Betätigungsbetrag Xop des Bremspedals 19 und der Hydraulikdruck in dem Hauptzylinder 2 die Beziehung, wie von der gestrichelten Linie in 9 angedeutet, auf. Im Speziellen, sobald der Primärkolben 8 einen maximalen Hubpunkt Smax erreicht, der mit dem elektrischen Motor 22 umgesetzt wird, erwirkt ein Anstieg des Betätigungsbetrages Xop des Bremspedals 19 ein Vorrücken von nur dem Eingangskolben 17, wodurch ein graduell geneigter Anstieg des Hydraulikdruckes bis der Hydraulikdruck einen maximalen Hydraulikdruckpunkt Pmax erreicht, vorgesehen wird. Zu diesem Zeitpunkt tritt auch ein großer Anstieg in dem Gefühl bei einer Betätigung des Bremspedals 19 auf. Wenn ein Ausgang des elektrischen Motors 22 aufgrund von beispielsweise einem Temperaturanstieg reduziert wird, wird der maximale Hubpunkt Smax auch entsprechend reduziert und das Erreichen dieses maximalen Hubpunktes Smax erwirkt eine Veränderung des Gefühls bei einer Betätigung des Bremspedals 19.
Daher stellt das Hydraulikdrucksteuergerät 46B den Ziel-Hydraulikdruck PT so ein, um den maximalen Hydraulikdruckpunkt Pmax bei Einhaltung einer vorgegebenen Neigung zu erreichen, so dass der Hydraulikdruck in dem Hauptzylinder 2 eine konstante Veränderung erfährt, da das Bremspedal 19 in seiner Grundstellung angeordnet ist, bis das Bremspedal 19 die maximale Hubposition (der maximale Hydraulikdruckpunkt Pmax) erreicht. Diese Steuerung ermöglicht eine Verbesserung des Gefühles bei einem Betrieb des Bremspedals 19. In der vorliegenden Ausführungsform wird der maximale Ausgang des elektrischen Motors 22 mittels des bereitstellbaren maximalen Stroms ermittelt und der Ziel-Hydraulikdruck PT wird eingestellt, um eine konstante Neigung aufzuweisen, durch Ermitteln des Ziel-Hydraulikdrucks PT verwendend den maximalen Strom als einen Parameter. Alternativ kann der Ziel-Hydraulikdruck PT aus einer Tabelle erhalten werden, die den Ziel-Hydraulikdruck PT, der dem Betätigungsbetrag Xop (Steuereingang) des Bremspedals entspricht, voreingestellt aufweist oder kann durch Berechnen des Steuereingangs gemäß einer vorgegebenen Logik/Regel erhalten werden. Ferner kann der Ziel-Relativversatz ΔXT mittels des Relativversatzsteuergerätes 46A eingestellt werden, so dass eine Hydraulikkennlinie in dem Hauptzylinder 2 erhalten werden kann.
Als Nächstes erfolgt eine Beschreibung davon, wie die Steuerschalteinheit 46C eine Steuerung basierend auf dem Ziel-Relativversatz ΔXT oder dem Ziel-Hydraulikdruck PT schaltet unter Bezugnahme auf 13 bis 18. Die Steuerschalteinheit 46C schaltet eine Steuerung basierend auf dem Ziel-Relativversatz ΔXT oder dem Ziel-Hydraulikdruck PT gemäß einer der folgenden Arten.
[SCHALTEN BASIEREND DARAUF, OB DAS REGENERATIVE BREMSSYSTEM IN BETRIEB IST]
Die Steuerschalteinheit 46C führt die Steuerung mittels Verwendung des Ziel-Hydraulikdrucks PT, der von dem Hydraulikdrucksteuergerät 46B festgelegt wird, wenn sich das regenerative Bremssystem R in Betrieb für das regenerative Bremsen (während der regenerativen Kooperation) befindet, durch und führt die Steuerung mittels Verwendung des Ziel-Relativversatzes ΔXT, der von dem Relativversatzsteuergerät 46A festgelegt wird, wenn sich das regenerative Bremsen nicht in Betrieb befindet, durch. 13 zeigt einen Fluss einer Schaltsteuerung, die von der Steuerschalteinheit 46C durchgeführt wird. Bezug nehmend auf 13 überprüft im Schritt S31 die Steuerschalteinheit 46C den Ziel-Relativversatz ΔXT, der von dem Relativversatzsteuergerät 46A ermittelt wurde, basierend auf dem Betätigungsbetrag Xop des Bremspedals 19. Im Schritt S32 ermittelt/überprüft das Relativversatzsteuergerät 46A den Ziel-Hydraulikdruck PT, der von dem Hydraulikdrucksteuergerät 46B ermittelt wurde. Im Schritt S33 ermittelt die Steuerschalteinheit 46C, ob das regenerative Bremssystem R sich zum regenerativen Bremsen in Betrieb befindet. Falls sich das regenerative Bremsen in Betrieb befindet, fährt der Ablauf im Schritt S34 fort, indem die Steuerschalteinheit 46C die Steuerung gemäß dem Ziel-Hydraulikdruck PT durchführt. Falls das regenerative Bremsen sich nicht in Betrieb befindet, fährt der Ablauf im Schritt S35 fort, indem die Steuerschalteinheit 46C die Steuerung gemäß dem Ziel-Relativversatz ΔXT durchführt. Zu diesem Zeitpunkt gibt die Hauptdrucksteuereinheit 4 ein Betriebssignal von dem regenerativen Bremssystem R durch die CAN-Verbindungsschnittstelle 53 ein und die Steuerschalteinheit 46C ermittelt, ob sich das regenerative Bremsen in Betrieb befindet, basierend auf dem Eingangsbetriebssignal.
Wenn die regenerative Kooperation sich in Betrieb befindet, ist der Hydraulikdruck, der in dem Hauptzylinder 2 erzeugt werden sollte, ein Hydraulikdruck, der sich aus einer Subtrahierung eines Hydraulikdrucks, der einer Bremskraft, die von dem regenerativen Bremsen aus einem Hydraulikdruck erzeugt wird, der benötigt wird, wenn die Bremskraft nur durch das hydraulische Bremsen als Antwort auf eine Bremsanforderung des Fahrers erzeugt wird, entspricht. Daher, wenn die Bremskraft durch das regenerative Bremsen als ein Hydraulikdruck oder ein Betrag, der proportional zu einem Hydraulikdruck ist, vorgesehen ist, ist es möglich, die Berechnung zu vereinfachen und die Steuergenauigkeit beim Steuern eines Betriebes des elektrischen Motors 22 basierend auf dem Ziel-Hydraulikdruck PT zu verbessern; verglichen mit der Steuerung basierend auf dem Ziel-Relativversatz ΔXT.
[SCHALTEN BASIEREND DARAUF, OB DAS FAHRZEUG SICH MOMENTAN IN EINER NORMALEN BREMSKRAFTSTEUERUNG BEFINDET]
Die Steuerschalteinheit 46C ermittelt, ob das Fahrzeug sich momentan in einer normalen Bremskraftsteuerung befindet, die eine Bremskraft gemäß einem Betätigungsbetrag Xop des Fahrers des Bremspedals 19 erzeugt. Falls das Fahrzeug sich momentan in der normalen Bremskraftsteuerung befindet, führt die Steuerschalteinheit 46C die Steuerung unter Verwendung des Ziel-Relativversatzes ΔXT, der von dem Relativversatzsteuergerät 46A festgelegt wird, durch. Falls das Fahrzeug sich nicht in der normalen Bremskraftsteuerung befindet, führt die Steuerschalteinheit 46C die Steuerung unter Verwendung des Ziel-Hydraulikdrucks PT, der von dem Hydraulikdrucksteuergerät 46B festgelegt wird, durch. Der Begriff ”normale Bremskraftsteuerung” bedeutet eine Bremskraftsteuerung des Übertragens eines Hydraulikdrucks, der in dem Hauptzylinder 2 erzeugt wird an den Radzylinder ohne einen Zusatz oder eine Reduzierung als Antwort auf einen Betätigungsbetrag Xop des Fahrers des Bremspedals 19 (Bremskraftanforderung) (umfassend eine Bremskraftverteilungssteuerung) und frei von einer Beeinflussung einer Steuerung des Raddrucksteuermechanismus 5 mittels der Raddrucksteuereinheit 6, wie beispielsweise der Antiblockiersteuerung, der Traktionssteuerung und der Fahrzeugstabilitätssteuerung. Auf der anderen Seite bedeutet eine Steuerung, welche nicht die normale Bremskraftsteuerung ist, eine Steuerung, die einen Eingriff einer Steuerung des Raddrucksteuermechanismus 5 mittels der Raddrucksteuereinheit 6 basierend auf einem Steuereingang, der nicht der Betätigungsbetrag Xop des Bremspedals 19 ist, beispielsweise wenn ein ABS, eine Traktionssteuerung oder eine Fahrzeugstabilitätssteuerung sich in Betrieb befindet, aufweist.
14 zeigt einen Fluss einer Schaltsteuerung, die von der Steuerschalteinheit 46C zu diesem Zeitpunkt durchgeführt wird. Bezug nehmend auf 14 überprüft im Schritt S31 die Steuerschalteinheit 46C den Ziel-Relativversatz, der von dem Relativversatzsteuergerät 46A basierend auf dem Betätigungsbetrag Xop des Bremspedals 19 ermittelt wurde. Im Schritt S32 überprüft die Steuerschalteinheit 46C den Ziel-Hydraulikdruck PT, der von dem Hydraulikdrucksteuergerät 46B ermittelt wurde. Im Schritt S41 ermittelt die Steuerschalteinheit 46C, ob sich das Fahrzeug momentan in der normalen Bremskraftsteuerung befindet. Falls die Steuerschalteinheit ermittelt, dass sich das Fahrzeug momentan in der normalen Bremskraftsteuerung befindet, fährt der Ablauf in Schritt S35 fort, indem die Steuerschalteinheit 46B die Steuerung mittels Verwendung des Ziel-Relativversatzes ΔXT durchführt. Falls die Steuerschalteinheit 46C ermittelt, dass sich das Fahrzeug momentan nicht in der normalen Bremskraftsteuerung befindet, fährt der Ablauf in Schritt S34 fort, indem die Steuerschalteinheit 46C die Steuerung mittels Verwendung des Ziel-Hydraulikdrucks PT durchführt. Zu diesem Zeitpunkt gibt die Hauptdrucksteuereinheit 4 ein Betriebssignal von den Steuereinheiten, die an dem Fahrzeug angeordnet sind, wie beispielsweise das Antiblockier-Bremssystem und das Fahrzeugstabilitätssteuersystem mittels der CAN-Verbindungsschnittstelle 53 ein und die Steuerschalteinheit 46C ermittelt basierend auf dem Eingangsbetriebssignal, ob sich das Fahrzeug momentan in der normalen Bremskraftsteuerung befindet.
Bei der Steuerung mittels Verwendung des Ziel-Relativversatzes ΔXT wird der Ziel-Relativversatz ΔXT gemäß dem Betätigungsbetrag Xop (Versatz, Druckkraft) des Bremspedals 19 ermittelt und daher wird die Position des Primärkolbens 8 basierend auf dem Betätigungsbetrag Xop des Bremspedals 19 ermittelt. Daher ist es bei der normalen Bremskraftsteuerung möglich, eine Veränderung der Reaktionskraft, die von dem Hydraulikdruck in dem Hauptzylinder 2 erzeugt wird, die zu dem Bremspedal 19 durch den Eingangskolben 17 zurückgeführt wird, zu reduzieren, was zu einer Verbesserung des Gefühls bei einer Betätigung des Bremspedals 19 führt.
Auf der anderen Seite, bei einer Steuerung, welche nicht die normale Bremskraftsteuerung ist, kann ein Betrieb des Rad-Hydraulikdrucksteuermechanismus 5 zu einer Veränderung der Stabilität des Hydraulikdrucks in dem Hydraulikschaltkreis an der Flussabwärtsseite des Hauptzylinders 2 aufgrund des Öffnens/Schließens der Versorgungsventile 35A und 35B und der Druckbeaufschlagungsventile 41A und 41B führen und startet/stoppt die Pumpen 39A und 39B. Daher kann die Steuerung mittels Verwendung des Ziel-Relativversatzes ΔXT die Stabilität einer Position des Primärkolbens 8 aufgrund der Veränderung der Stabilität des Hydraulikkreislaufes minimieren und dadurch die Stabilität des Hydraulikdrucks, der in dem Hauptzylinder 2 erzeugt wird, minimieren. Auf der anderen Seite kann die Steuerung mittels Verwendung des Ziel-Hydraulikdrucks PT in der Lage sein, die Stabilität des Hydraulikdrucks, der in dem Hauptzylinder 2 erzeugt wird, zu halten, da der Hydraulikdruck in dem Hauptzylinder 2 verhältnismäßig weniger von einer Veränderung der Stabilität des Hydraulikkreislaufes beeinflusst wird.
Auf diese Weise wird die Bremskraftsteuerung geeigneter Weise zwischen der Steuerung mittels Verwendung des Ziel-Relativversatzes ΔXT und der Steuerung mittels Verwendung des Ziel-Hydraulikdrucks PT in Abhängigkeit davon, ob sich das Fahrzeug momentan in der normalen Bremskraftsteuerung befindet, geschaltet, als Ergebnis davon ist es möglich, eine stabilisierte Steuerung vorzusehen, während das Gefühl bei einer Betätigung des Bremspedals 19 verbessert wird.
[SCHALTEN BASIEREND DARAUF, OB SICH DAS FAHRZEUG MOMENTAN IN EINER STEUERUNG DURCH DIE RADDRUCKSTEUEREINHEIT BEFINDET]
Die Steuerschalteinheit 46C ermittelt, ob die Raddrucksteuereinheit 6 momentan einen Betrieb des Raddrucksteuermechanismus 5 steuert. Falls die Raddrucksteuereinheit 6 momentan nicht einen Betrieb des Raddrucksteuermechanismus 5 steuert, führt die Steuerschalteinheit 46C die Steuerung mittels Verwendung des Ziel-Relativversatzes ΔXT, der von dem Relativversatzsteuergerät 46A festgelegt wird, durch. Falls das Raddrucksteuergerät 6 momentan einen Betrieb des Raddrucksteuermechanismus 5 steuert, um beispielsweise die Antiblockiersteuerung, die Traktionssteuerung oder die Fahrzeugstabilitätssteuerung durchzuführen, um einen Hydraulikdruck an jedem Radzylinder zu steuern, durchführt, führt die Steuerschalteinheit 46C die Steuerung mittels Verwendung des Ziel-Hydraulikdrucks PT, der von dem Hydraulikdrucksteuergerät 46B festgelegt wird, durch.
15 zeigt einen Fluss einer Schaltsteuerung, der zu diesem Zeitpunkt von der Steuerschalteinheit 46C durchgeführt wird. Bezug nehmend auf 15 überprüft im Schritt S31 die Steuerschalteinheit 46C den Ziel-Relativversatz ΔXT, der von dem Relativversatzsteuergerät 46A basierend auf dem Betätigungsbetrag Xop des Bremspedals 19 ermittelt wurde. Im Schritt S32 überprüft die Steuerschalteinheit 46C den Ziel-Hydraulikdruck PT, der von dem Hydraulikdrucksteuergerät 46B ermittelt wurde. Im Schritt S51 ermittelt die Steuerschalteinheit 46C, ob das Rad-Hydraulikdrucksteuergerät 6 momentan den Raddrucksteuermechanismus 5 steuert. Falls die Steuerschalteinheit 46C ermittelt, dass das Rad-Hydraulikdrucksteuergerät 6 momentan nicht den Raddrucksteuermechanismus 5 steuert, fährt der Ablauf im Schritt S35 fort, in welchem die Steuerschalteinheit 46C die Steuerung unter Verwendung des Ziel-Relativversatzes ΔXT, der von dem Relativversatzsteuergerät 46A festgelegt wurde, durchführt. Falls die Steuerschalteinheit 46C ermittelt, dass das Rad-Hydraulikdrucksteuergerät 6 momentan den Raddrucksteuermechanismus 5 steuert, fährt der Ablauf im Schritt S34 fort, in dem die Steuerschalteinheit 46C die Steuerung unter Verwendung des Ziel-Hydraulikdrucks PT, der von dem Hydraulikdrucksteuergerät 46B festgelegt wurde, durchführt. Zu diesem Zeitpunkt gibt die Hauptdrucksteuereinheit 4 ein Betriebssignal von den Steuereinheiten, die an dem Fahrzeug angeordnet sind, wie beispielsweise das regenerative Bremssystem R, das Antiblockier-Bremssystem, das Fahrzeugstabilitätssystem und das Bremskraftverteilungssteuersystem mittels der CAN-Verbindungsschnittstelle 53 ein und die Steuerschalteinheit 46C ermittelt, ob die Raddrucksteuereinheit 6 momentan den Raddrucksteuermechanismus 5 steuert.
Ein Betrieb des Rad-Hydraulikdrucksteuermechanismus 5 kann eine Veränderung der Stabilität des Hydraulikdrucks in der Hydraulikschaltung an der Flussabwärtsseite des Hauptzylinders 2 aufgrund des Öffnens/Schließens der Versorgungsventile 35A und 35B und der Druckbeaufschlagungsventile 41A und 41B erwirken und startet/stoppt die Pumpen 49A und 49B. Daher kann die Steuerung unter Verwendung des Ziel-Relativversatzes ΔXT die Stabilität einer Position des Primärkolbens 8 aufgrund der Veränderung der Steifigkeit (engl.: rigidity) der Hydraulikschaltung untergraben (Engl.: undermine) und dadurch die Stabilität des Hydraulikdrucks, der in dem Hauptzylinder 2 erzeugt wird, minimieren. Auf der anderen Seite kann die Steuerung unter Verwendung der Ziel-Hydraulikdrucks PT in der Lage sein, die Stabilität des Hydraulikdrucks, der in dem Hauptzylinder 2 erzeugt wird, zu halten, da der Hydraulikdruck in dem Hauptzylinder 2 weniger von einer Veränderung der Stabilität der Hydraulikschaltung beeinflusst wird.
[SCHALTEN BASIEREND DARAUF, OB SICH DIE BERGANFAHRHILFSSTEUERUNG IN BETRIEB BEFINDET]
Die Steuerschalteinheit 46C ermittelt, ob die Berganfahrhilfssteuerung sich in Betrieb befindet. Falls die Berganfahrhilfssteuerung (im Folgenden als ”HSA” bezeichnet) sich nicht in Betrieb befindet, führt die Steuerschalteinheit 46B die Steuerung unter Verwendung des Ziel-Relativversatzes ΔXT, der von dem Relativversatzsteuergerät 46A festgelegt wird, durch. Falls die HSA sich in Betrieb befindet, führt die Steuerschalteinheit 46C die Steuerung unter Verwendung des Ziel-Hydraulikdrucks PT, der von dem Hydraulikdrucksteuergerät 46B festgelegt wurde, durch.
16 zeigt einen Fluss einer Schaltsteuerung, die von der Steuerschalteinheit 46C zu diesem Zeitpunkt durchgeführt wird. Bezug nehmend auf 16, überprüft im Schritt S31 die Steuerschalteinheit 46C den Ziel-Relativversatz, der von dem Relativversatzsteuergerät 46A basierend auf dem Betätigungsbetrag Xop des Bremspedals 19 ermittelt wurde. Im Schritt S32 überprüft die Steuerschalteinheit 46C den Ziel-Hydraulikdruck PT, der von dem Hydraulikdrucksteuergerät 46B ermittelt wurde. In Schritt S61 ermittelt die Steuerschalteinheit 46C, ob sich die HSA in Betrieb befindet. Falls die Steuerschalteinheit 46C ermittelt, dass sich die HSA nicht in Betrieb befindet, fährt der Ablauf im Schritt S35 fort, in dem die Steuerschalteinheit 46C die Steuerung unter Verwendung des Ziel-Relativversatzes ΔXT durchführt. Falls die Steuerschalteinheit ermittelt, dass sich die HSA in Betrieb befindet, fährt der Ablauf im Schritt S34 fort, indem die Steuerschalteinheit 46C die Steuerung unter Verwendung des Ziel-Hydraulikdrucks PT durchführt. Die Steuerschalteinheit 46C ermittelt, ob sich die HSA in Betrieb befindet basierend auf einer Betriebsinformation des HSA-Eingangs mittels der CAN-Verbindungsschnittstelle 53.
Wenn sich die HSA in Betrieb befindet, führt die Bremsvorrichtung 1 eine Steuerung des temporären Haltens des Hydraulikdrucks in dem Hauptzylinder 2 oder in dem Radzylinder durch, wenn ein Fahrer das Bremspedal löst und löst den Hydraulikdruck, wenn das Fahrzeug mit dem Fahren beginnt. Zu diesem Zeitpunkt ermöglicht eine Ausführung der Steuerung unter Verwendung des Ziel-Hydraulikdrucks PT eine genaue Einstellung eines benötigten Hydraulikdrucks.
Die Steuerung unter Verwendung des Ziel-Hydraulikdrucks PT kann durchgeführt werden, wenn die Bremsvorrichtung 1 den Hydraulikdruck hält und die Steuerung unter Verwendung des Ziel-Relativversatzes ΔXT kann durchgeführt werden, wenn die Bremsvorrichtung 1 den Hydraulikdruck löst. Im Ergebnis ist es möglich, reibungsloser der Hydraulikdruck zu lösen. Ferner kann der Betätigungsmodus der HSA in Abläufe unterteilt werden und die Steuerung kann geeignet zwischen der Steuerung unter Verwendung des Ziel-Relativversatzes ΔXT und der Steuerung unter Verwendung des Ziel-Hydraulikdrucks PT gemäß dem Ablauf geschaltet werden.
[SCHALTEN BASIEREND DARAUF, OB DAS FAHRZEUG STEHT]
Die Steuerschalteinheit 46C ermittelt, ob das Fahrzeug angehalten wurde bzw. steht. Falls das Fahrzeug nicht angehalten wurde (falls das Fahrzeug fährt), führt die Steuerschalteinheit 46C die Steuerung unter Verwendung des Ziel-Relativversatzes ΔXT, der von dem Relativversatzsteuergerät 46A festgelegt wird, durch. Falls das Fahrzeug angehalten hat, führt die Steuerschalteinheit 46C die Steuerung unter Verwendung des Ziel-Hydraulikdrucks PT, der von dem Hydraulikdrucksteuergerät 46B festgelegt wurde, durch.
17 zeigt einen Fluss einer Schaltsteuerung, der von der Steuerschalteinheit 46C zu diesem Zeitpunkt durchgeführt wird. Bezug nehmend auf 17 überprüft im Schritt S31 die Steuerschalteinheit 46C den Ziel-Relativversatz, der von dem Relativversatzsteuergerät 46A basierend auf dem Betätigungsbetrag Xop des Bremspedals 19 ermittelt wurde. Im Schritt S32 überprüft die Steuerschalteinheit 46C den Ziel-Hydraulikdruck PT, der von dem Hydraulikdrucksteuergerät 46B ermittelt wurde. Im Schritt S71 ermittelt die Steuerschalteinheit, ob das Fahrzeug angehalten wurde. Falls die Steuerschalteinheit 46C ermittelt, dass das Fahrzeug nicht angehalten hat, fährt der Ablauf im Schritt S35 fort, in dem die Steuerschalteinheit 46C die Steuerung unter Verwendung des Ziel-Relativversatzes ΔXT, der von dem Relativversatzsteuergerät 46A festgelegt wurde, durchführt. Falls die Steuerschalteinheit 46C ermittelt, dass das Fahrzeug angehalten hat, fährt der Ablauf im Schritt S34 fort, in dem die Steuerschalteinheit 46C die Steuerung unter Verwendung des Ziel-Hydraulikdrucks PT, der von dem Hydraulikdrucksteuergerät 46B festgelegt wurde, durchführt. Die Steuerschalteinheit 46C ermittelt, ob das Fahrzeug angehalten hat, basierend auf einem Fahrzeuggeschwindigkeitssignal von beispielsweise einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor oder einem Fahrzeuggeschwindigkeitseingang von einer anderen an dem Fahrzeug angeordneten Einrichtung, die mit der Raddrucksteuereinheit 6 oder dem CAN durch die CAN-Verbindungsschnittstelle 53 verbunden ist.
Im Ergebnis ist es möglich, Leistung, die von dem elektrischen Motor 22 verbraucht wird, durch Durchführung der Steuerung unter Verwendung des Ziel-Hydraulikdrucks PT, wenn das Fahrzeug angehalten hat, zu reduzieren, um den Hydraulikdruck auf ein minimales Niveau einzustellen, welches es ermöglicht, den angehaltenen Zustand zu halten. Bevorzugt wird der minimale Hydraulikdruck zu diesem Zeitpunkt als ein Hydraulikdruck unter vorstellbar strengsten Bedingungen, um beispielsweise der Bedingung des Neigungsgrades einer Straße gerecht zu werden, eingestellt. Ferner, da ein Hydraulikdruck von dem Eingangskolben 17 erzeugt wird, wenn ein Fahrer stark das Bremspedal 19 herunterdrückt, während das Fahrzeug angehalten wurde, ist es möglich, die Schubkraft auf den Primärkolben 8, die von dem elektrischen Motor 22 erzeugt wird, um einen Betrag, der dem Hydraulikdruck, der von dem Eingangskolben 17 erzeugt wird, entspricht, zu reduzieren, wodurch der elektrische Verbrauch reduziert wird.
Die von dem elektrischen Motor 22 verbrauchte Leistung kann auch durch Ausführung der Steuerung unter Verwendung des Ziel-Relativversatzes ΔXT, wenn das Fahrzeug angehalten wurde und durch Voreinstellen des Ziel-Relativversatzes ΔXT, welcher ein minimaler Hydraulikdruck ist, welcher es ermöglicht, einen angehaltenen Zustand zu halten, durchgeführt werden. In diesem Fall ist es möglich, eine Bremskraft zu erhöhen, da der Hydraulikdruck mittels eines Vorrückens des Eingangskolbens 17 erhöht wird, wenn ein Fahrer das Bremspedal 19 drückt.
[KOMBINATION DER OBEN ERWÄHNTEN SCHALTSTEUERUNGEN]
Die Steuerschalteinheit 46C kann auch geeignet zwischen den Steuerungen unter Verwendung des Ziel-Relativversatzes ΔXT, der von dem Relativversatzsteuergerät 46A berechnet wurde, und der Steuerung unter Verwendung des Ziel-Hydraulikdrucks PT, der von dem Hydraulikdrucksteuergerät 46B berechnet wurde, schalten, indem die oben erwähnten Schaltsteuerungen kombiniert werden und ermittelt wird, ob sich das regenerative Bremssystem in Betrieb befindet, das Fahrzeug sich momentan in der normalen Bremskraftsteuerung befindet, die Raddrucksteuereinheit sich für die Hydraulikdrucksteuerung in Betrieb befindet, die HSA sich in Betrieb befindet, und das Fahrzeug angehalten wurde.
18 zeigt einen Fluss einer Schaltsteuerung, der von der Steuerschalteinheit 46C zu diesem Zeitpunkt durchgeführt wird. Bezug nehmend auf 18 überprüft im Schritt S31 die Steuerschalteinheit 46C den Ziel-Relativversatz, der von dem Relativversatzsteuergerät 46A basierend auf dem Betätigungsbetrag Xop des Bremspedals 19 ermittelt wurde. Im Schritt S32 überprüft die Steuerschalteinheit 46C den Ziel-Hydraulikdruck PT, der von dem Hydraulikdrucksteuergerät 46B ermittelt wurde. Im Schritt S81 ermittelt die Steuerschalteinheit 46C, ob sich das regenerative Bremssystem R momentan im Betrieb des regenerativen Bremsens befindet. Falls das regenerative Bremssystem R sich momentan im Betrieb des regenerativen Bremsens befindet, fährt der Ablauf im Schritt S34 fort, in welchem die Steuerschalteinheit 46C die Steuerung unter Verwendung des Ziel-Hydraulikdrucks PT durchführt. Falls das regenerative Bremssystem R sich nicht im Betrieb des regenerativen Bremsens befindet, fährt der Ablauf im Schritt S82 fort. In Schritt S82 ermittelt die Steuerschalteinheit 46C, ob sich das Fahrzeug momentan in der normalen Bremskraftsteuerung befindet. Falls die Steuerschalteinheit 46C ermittelt, dass sich das Fahrzeug momentan nicht in der normalen Bremskraftsteuerung befindet, fährt der Ablauf im Schritt S34 fort, indem die Steuerschalteinheit 46C die Steuerung unter Verwendung des Ziel-Hydraulikdrucks PT durchführt. Falls die Steuerschalteinheit 46C ermittelt, dass sich das Fahrzeug momentan in der normalen Bremskraftsteuerung befindet, fährt der Ablauf im Schritt S83 fort. Im Schritt S83 ermittelt die Steuerschalteinheit 46C, ob die Rad-Hydraulikdrucksteuereinheit 6 momentan den Rad-Hydraulikdruck-Steuermechanismus 5 steuert. Falls die Steuerschalteinheit 46C ermittelt, dass die Rad-Hydraulikdrucksteuereinheit 6 momentan den Rad-Hydraulikdrucksteuermechanismus 5 steuert, fährt der Ablauf im Schritt S34 fort, in dem die Steuerschalteinheit 46C die Steuerung unter Verwendung des Ziel-Hydraulikdrucks PT durchführt. Falls die Steuerschalteinheit 46C ermittelt, dass die Rad-Hydraulikdrucksteuereinheit 6 momentan nicht den Rad-Hydraulikdrucksteuermechanismus 5 steuert, fährt der Ablauf im Schritt S84 fort. In Schritt S84 ermittelt die Steuerschalteinheit 46c, ob sich die HSA momentan in Betrieb befindet. Falls die Steuerschalteinheit 46C ermittelt, dass sich die HSA momentan in Betrieb befindet, fährt der Ablauf im Schritt S34 fort, in welchem die Steuerschalteinheit 46C die Steuerung unter Verwendung des Ziel-Hydraulikdrucks PT durchführt. Falls die Steuerschalteinheit 46C ermittelt, dass die HSA sich momentan nicht in Betrieb befindet, fährt der Ablauf im Schritt S85 fort. im Schritt S85 ermittelt die Steuerschalteinheit 46C, ob das Fahrzeug momentan angehalten wurde. Falls die Steuerschalteinheit 46C ermittelt, dass das Fahrzeug momentan angehalten wurde, fährt der Ablauf im Schritt S34 fort, in welchem die Steuerschalteinheit 46C die Steuerung unter Verwendung des Ziel-Hydraulikdrucks PT durchführt. Falls die Steuerschalteinheit 46C ermittelt, dass das Fahrzeug momentan nicht angehalten wurde, fährt der Ablauf im Schritt S35 fort, in welchem die Steuerschalteinheit 46C die Steuerung unter Verwendung des Ziel-Relativversatzes ΔXT, der von dem Relativversatzsteuergerät 46A festgelegt wurde, durchführt.
Auf diese Weise ist die vorliegende Ausführungsform sogar in der Lage, eine Steuerung durchzuführen, in welcher die oben erwähnten Schaltsteuerungen kombiniert werden. Die Schritte S81 bis S85 in dem Steuerfluss, der in 18 gezeigt ist, können in einer unterschiedlichen, frei wählbaren Reihenfolge durchgeführt werden und einige von ihnen können durch frei wählbares Auswählen von nur benötigten Ermittlungen ausgelassen werden.
Die oben erwähnte Ausführungsform wurde basierend auf einem Beispiel des Schaltens zwischen der Steuerung unter Verwendung des Ziel-Relativversatzes ΔXT und der Steuerung unter Verwendung des Ziel-Hydraulikdrucks PT gemäß vorgegebenen Zuständen beschrieben. Die Zustände zum Schalten zwischen diesen Steuerungen können gemäß den Eigenschaften eines individuellen Systems eingestellt werden und das Schalten zu der jeweiligen Steuerung kann frei wählbar eingestellt werden.
In der oben erwähnten Ausführungsform wird der Bremsbetätigungsbetragermittler 34, der den Betätigungsbetrag Xop des Bremspedals 19 ermittelt, durch den Hubermittler zum Ermitteln eines Hubes des Bremspedals 19 verkörpert. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Der Bremsbetätigungsbetragsermittler 34 kann durch einen Druckkraftabschätzer verkörpert werden, der die abgeschätzte Druckkraft basierend auf dem Relativversatz zwischen dem Kolben 8 und dem Eingangselement 17 und dem Bremshydraulikdruck in dem Hauptzylinder 2, der von dem Hydraulikdrucksensor 45A ermittelt wurde, ermittelt. In diesem Fall wird die abgeschätzte Druckkraft als Betätigungsbetrag des Bremspedals 19 verwendet. Ferner kann die Bremsvorrichtung 1 mit sowohl dem Hubermittler als auch dem Druckkraftabschätzer ausgestattet werden und entweder den Hub des Bremspedals oder die abgeschätzte Druckkraft als dem Betätigungsbetrag des Bremspedals verwenden.
Ferner kann die Bremsvorrichtung 1 auf eine solche Weise ausgeführt werden, dass in Bezug auf den Ziel-Relativversatz, der auf denselben Betätigungsbetrag Xop des Bremspedals eingestellt wird, der Ziel-Relativversatz, wenn das Bremspedal gelöst wird (L3 in 5) größer ist als der Relativversatz, wenn das Bremspedal gedrückt wird (L1 in 5). Das Einstellen einer Hysterese in der Gegenuhrzeigersinnrichtung auf diese Weise kann ein Bremsgefühl ähnlich zu einem allgemein verwendeten negativen Druckverstärker umsetzen. In diesem Fall kann der Ziel-Relativversatz auf eine solche Weise eingestellt werden, dass die Position des Kolbens temporär gehalten wird, wenn das Bremspedal gedrückt wird und anschließend gelöst wird (L2 in 5). Im Ergebnis ist es möglich, eine exzessive Veränderung des Hydraulikdrucks aufgrund einer Bewegung des Kolbens zu verhindern.
Ähnlich zu der oben beschriebenen Ausführungsform kann die Bremsvorrichtung 1 auf eine solche Weise ausgebildet sein, dass in Bezug auf den Ziel-Hydraulikdruck, der auf den gleichen Betätigungsbetrag Xop des Bremspedals eingestellt ist, der Ziel-Hydraulikdruck, wenn das Bremspedal gelöst wird (L3 in 7) größer ist als der Ziel-Hydraulikdruck, wenn das Bremspedal gedrückt wird (L1 in 7). Das Einstellen einer Hysterese in der Gegenuhrzeigersinnrichtung auf diese Weise kann ein Bremsgefühl umsetzen, das ähnlich ist zu dem eines allgemein verwendeten negativen Druckverstärkers (beispielsweise ein sogenanntes ”Anhaften” (engl.: hangingon), welches eine Verhinderung einer Reduktion einer Bremskraft, wenn ein Fahrer ein Bremspedal löst, bedeutet). In diesem Fall kann der Ziel-Hydraulikdruck auf eine solche Weise eingestellt werden, dass der Bremshydraulikdruck in dem Hauptzylinder temporär gehalten wird, wenn das Bremspedal gedrückt wird und anschließend gelöst wird (L2 in 7). Im Ergebnis ist es möglich, eine exzessive Veränderung des Hydraulikdrucks aufgrund einer Bewegung des Kolbens zu verhindern.
Ferner können der oben erwähnte Ziel-Relativversatz und Ziel-Hydraulikdruck eingestellt werden, um sich innerhalb vorgegebener Bereiche gemäß dem Betätigungsbetrag Xop des Bremspedals zu befinden. Diese vorgegebenen Bereiche werden basierend auf Beschränkungen, die von dem Aufbau des Hauptdrucksteuermechanismus abgeleitet werden, und Begrenzungen, die von der Steuerung, wie beispielsweise Betätigungsgefühl des Bremspedals, abgeleitet werden, ermittelt.
Ferner kann der Ziel-Hydraulikdruck auf eine solche Weise eingestellt werden, dass der Bremshydraulikdruck in dem Hauptzylinder mit einer konstanten Steigung als Antwort auf den Betätigungsbetrag Xop, wenn ein Fahrer das Bremspedal drückt, verändert wird.
Ferner kann die oben erwähnte Schalteinheit ausgebildet sein, um eine Betätigung des Aktuators basierend auf dem Hydraulikdrucksteuergerät während einer Ausführung der Berganfahrhilfe zu steuern.
Ferner kann die oben erwähnte Schalteinheit ausgebildet sein, um einen Betrieb des Aktuators basierend auf dem Relativversatzsteuergerät, wenn das Fahrzeug angehalten wurde, zu steuern.
Ferner kann die oben erwähnte Schalteinheit ausgebildet sein, um einen Betrieb des Aktuators basierend auf dem Hydraulikdrucksteuergerät während einer Ausführung einer Bremssteuerung zu steuern, welche nicht von einer Betätigung des Bremspedals betätigt wird (beispielsweise der Fahrzeug-Stabilitätssteuerung oder der Berganfahrhilfesteuerung HSA).
Ferner kann die Schalteinheit ausgebildet sein, um einen Betrieb des Aktuators basierend auf den Hydraulikdrucksteuergerätsteuerungen während einer Ausführung einer Steuerung, die eine Veränderung in dem Bremshydraulikdruck in dem Hauptzylinder in Bezug auf einen bestimmten Betätigungsbetrag Xop des Bremspedals erwirkt (beispielsweise die Antiblockiersteuerung), zu steuern.
Obwohl nur einige beispielhafte Ausführungsformen dieser Erfindung oben im Detail beschrieben wurden, werden Fachleute leicht erkennen, dass viele Veränderungen in den beispielhaften Ausführungsformen, ohne wesentlich von der neuen Lehre und den Vorteilen dieser Erfindung abzuweichen, möglich sind. Demgemäß ist es angedacht, all diese Modifizierungen in den Schutzbereich dieser Erfindung einzuschließen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2007-112426 [0003, 0005]

Claims

Ein Bremssteuersystem (1), umfassend ein Eingangselement (17), das ausgebildet ist, um sich vorwärts oder rückwärts gemäß einer Betätigung eines Bremspedals (19) zu bewegen, einen Kolben (8), der angeordnet ist, um relativ zu dem Eingangselement (17) beweglich zu sein, einen Aktuator (22), der ausgebildet ist, um eine Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung des Kolbens (8) zu erwirken, wobei der Aktuator (22) angetrieben wird, um gemäß einer Bewegung des Eingangselementes durch das Bremspedal (19) zu wirken, um eine Schubkraft an den Kolben (8) anzulegen, um einen Brems-Fluiddruck in einem Hauptzylinder (2) zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremssteuersystem (1) ferner umfasst: ein Relativversatz-Steuergerät (46A), das ausgebildet ist, um einen Ziel-Relativversatz in Bezug auf einen Relativversatz zwischen dem Eingangselement (17) und dem Kolben (8) basierend auf einem Betätigungsbetrag des Bremspedals (19) einzustellen und um einen Betrieb des Aktuators zu steuern, so dass der Relativversatz zwischen dem Eingangselement (17) und dem Kolben (8) den Ziel-Relativversatz erreicht; ein Fluiddruck-Steuergerät (46B), das ausgebildet ist, um einen Ziel-Fluiddruck in Bezug auf einen Brems-Fluiddruck in dem Hauptzylinder (2) basierend auf dem Betätigungsbetrag des Bremspedals (19) einzustellen und um den Betrieb des Aktuators (22) zu steuern, so dass der Brems-Fluiddruck in dem Hauptzylinder (2) den Ziel-Fluiddruck erreicht; und eine Steuerschalteinheit (46C), die ausgebildet ist, um zu schalten, welche verwendet wird, um den Betrieb des Aktuators (22), des Relativversatz-Steuergerätes (46A) oder des Fluiddruck-Steuergerätes (46B) zu steuern.
Bremssteuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschalteinheit den Betrieb des Aktuators mittels Verwendung des Fluiddruck-Steuergerätes während einer regenerativen Steuerung steuert.
Bremssteuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschalteinheit von einer Steuerung unter Verwendung des Relativversatzsteuergerätes hin zu einer Steuerung unter Verwendung des Fluiddruck-Steuergerätes gemäß einer Schaltanweisung schaltet.
Bremssteuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschalteinheit den Betrieb des Aktuators unter Verwendung des Relativversatzsteuergerätes während einer normalen Steuerung steuert, in welcher der Fluiddruck in dem Hauptzylinder direkt in einem Radzylinder verteilt wird, und den Betrieb des Aktuators unter Verwendung des Fluiddruck-Steuergerätes während einer Raddrucksteuerung steuert, in welcher der Fluiddruck in dem Radzylinder relativ zu dem Brems-Fluiddruck in dem Hauptzylinder eingestellt wird.
Bremssteuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschalteinheit von einer Steuerung unter Verwendung des Relativversatzsteuergerätes hin zu einer Steuerung unter Verwendung des Fluiddruck-Steuergerätes schaltet, wenn das Bremssteuersystem sich in einer Steuerung befindet, die eine Veränderung des Ziel-Fluiddrucks während eines Bremsbetriebes erwirkt.
Bremssteuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschalteinheit den Betrieb des Aktuators steuert, um einen minimalen Fluiddruck zu erzeugen, der es ermöglicht, einen angehaltenen Zustand unter Verwendung des Fluiddruck-Steuergerätes oder des Relativversatzsteuergerätes zu halten, wenn das Fahrzeug angehalten wurde.
Bremssteuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Ziel-Relativversatz oder Ziel-Fluiddruck, der als Antwort auf einen bestimmten Betätigungsbetrag des Bremspedals eingestellt wird, wenn das Bremspedal gelöst wird, größer ist als der Ziel-Relativversatz oder der Ziel-Fluiddruck, der als Antwort auf einen bestimmten Betätigungsbetrag des Bremspedals eingestellt wird, wenn das Bremspedal gedrückt wird.
Bremssteuersystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Ziel-Relativversatz eingestellt wird, so dass eine Position des Kolbens temporär gehalten wird, wenn das Bremspedal, nachdem es gedrückt wurde, gelöst wird.
Bremssteuersystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Ziel-Fluiddruck eingestellt wird, so dass der Brems-Fluiddruck in dem Hauptzylinder temporär gehalten wird, wenn das Bremspedal gelöst wird, nachdem es gedrückt wurde.