DE10043189B4

DE10043189B4 - Elektrisches Fahrzeugsteuersystem mit einer Eingabevorrichtung, die mit zentralem und peripherem Steuergerät zur Aktuatorsteuerung verbunden ist

Info

Publication number: DE10043189B4
Application number: DE10043189A
Authority: DE
Inventors: Takayuki Toyota Yamamoto; Satoru Toyota Niwa; Naoki Kariya Sawada; Hiroaki Kariya Aizawa; Seiichi Kojima
Original assignee: Denso Corp; Toyota Motor Corp
Current assignee: Denso Corp; Toyota Motor Corp
Priority date: 1999-09-02
Filing date: 2000-09-01
Publication date: 2009-07-09
Anticipated expiration: 2020-09-02
Also published as: JP4723706B2; DE10043189A1; US6476515B1; JP2001138882A

Abstract

Elektrisches Steuersystem für ein Kraftfahrzeug mit einer Vielzahl peripherer Steuervorrichtungen (52–58; 174–178) zur elektrischen Steuerung jeweils einer Vielzahl von Aktuatorvorrichtungen (12–18), einer mit jeder der peripheren Steuervorrichtungen (52–58; 174–178) verbundenen zentralen Steuervorrichtung (50; 172) und einer Vielzahl von Eingabevorrichtungen (62–68), wobei die Vielzahl der Eingabevorrichtungen (62–68) mit der zentralen Steuervorrichtung (50; 172) verbunden ist, ein erster Abschnitt (62, 66) der Vielzahl der Eingabevorrichtungen (62–68) mit einer ersten (52, 58; 174) aus der Vielzahl der Steuervorrichtungen (52–58; 17–178) zur Steuerung einer ersten (12, 18) der Aktuatorvorrichtungen (12–18) verbunden ist, und ein zweiter Abschnitt (64,68) aus der Vielzahl der Eingabevorrichtungen (62–68) mit einer zweiten (54, 56; 176, 178) aus der Vielzahl der peripheren Steuervorrichtungen (52–58; 174–178) zur Steuerung einer zweiten (14, 16) der Aktuatorvorrichtungen (12–18) verbunden ist, und wobei, wenn sowohl die zentrale Steuervorrichtung als auch die periphere Steuervorrichtung funktionstüchtig sind, die zentrale Steuervorrichtung (50; 172) und die periphere Steuervorrichtungen (52–58;...

Description

Die Erfindung betrifft allgemein ein elektrisches Steuersystem für ein Kraftfahrzeug und insbesondere eine Zuverlässigkeitsverbesserung eines derartigen elektrischen Steuersystems.
Als ein Beispiel eines derartigen elektrischen Steuersystems für ein Kraftfahrzeug ist ein Bremssteuersystem in der JP-B2-2791964 offenbart. Das Bremsteuersystem beinhaltet zwei zentrale Steuervorrichtungen, vier Bremssteuervorrichtungen entsprechend jeweiligen vier Rädern eines Kraftfahrzeugs und eine Eingabevorrichtung. Die Eingabevorrichtung entspricht einer Erfassungsvorrichtung mit verschiedenen Sensoren wie etwa einem Bremspedalpositionssensor, Radverzögerungssensoren, einem Lenkwinkelsensor, Bremstemperatursensoren, Bremsbelagdickensensoren, Bremskraftsensoren und Radgeschwindigkeitssensoren. Die Ausgangssignale des Bremspedalpositionssensors, der Radverzögerungssensoren und des Lenkwinkelsensors werden den zwei zentralen Steuervorrichtungen eingespeist, während die Ausgangssignale der Bremstemperatursensoren, der Bremsbelagdickensensoren, der Bremskraftsensoren und der Radgeschwindigkeitssensoren den vier Bremssteuervorrichtungen eingespeist werden. Eine der zwei zentralen Steuervorrichtungen steuert zwei der vier Bremsteuervorrichtungen, während die weitere zentrale Steuervorrichtung die weiteren zwei Bremssteuervorrichtungen steuert. Jede zentrale Steuervorrichtung berechnet eine durch eine Radbremse zu erzeugende Sollbremskraft für ein jeweiliges Rad auf der Grundlage der direkt von den Sensoren empfangenen Ausgangssignale und der Ausgangssignale des entsprechenden Bremsbelagdickensensors und Radgeschwindigkeitssensors, welche von der entsprechenden Bremssteuervorrichtung empfangen werden und welche den Bremsbelagdickenwert und die Radgeschwindigkeit darstellen. Die zentrale Steuervorrichtung führt die berechnete Sollbremskraft darstellende Daten der Bremssteuervorrichtung zu, welche wiederum die Radbremse zum Bremsen des Rades auf der Grundlage der von der zentralen Steuervorrichtung empfangenen Sollbremskraftdaten und der Ausgangssignale der Sensoren steuert. Somit wird die Steuerung der Radbremse teilweise durch eine der zwei zentralen Steuervorrichtungen und ebenso teilweise durch eine der vier Bremssteuervorrichtungen ausgeführt. Die erforderliche Kapazität jeder zentralen Steuervorrichtung gemäß dieser Steueranordnung kann geringer sein als die einer zentralen Steuervorrichtung, welche eingerichtet ist, die Bremse für jedes Rad direkt zu steuern. In ähnlicher Weise kann die erforderliche Kapazität jeder Bremssteuervorrichtung relativ gering und kostengünstig ausfallen.
Das vorstehend angeführte Bremssteuersystem verwendet zwei Energieversorgungsvorrichtungen, wobei eine davon eingerichtet ist, elektrische Energie zu den mit einer der zwei zentralen Steuervorrichtungen verbundenen zwei Bremssteuervorrichtungen zuzuführen, und wobei die andere davon eingerichtet ist, elektrische Energie zu den mit der weiteren zentralen Steuervorrichtung verbundenen weiteren zwei Bremssteuervorrichtungen zuzuführen. Falls zumindest eine der durch eine der zwei Energieversorgungsvorrichtungen mit Energie versorgten zwei Bremssteuervorrichtungen defekt wird, wird die Versorgung mit elektrischer Energie zu diesen zwei Bremssteuervorrichtungen unterbrochen und werden die weiteren zwei funktionstüchtigen Bremssteuervorrichtungen betrieben, die entsprechenden zwei Radbremsen zum Bremsen der entsprechenden Räder des Fahrzeugs zu steuern.
Jedoch weist das vorstehend beschriebene Bremssteuersystem noch Verbesserungsmöglichkeiten auf. Das heißt, falls ein mit der zentralen Steuervorrichtung verbundener Sensor defekt wird, kann beispielsweise die zentrale Steuervorrichtung die Sollbremskraft nicht berechnen und sind die entsprechenden Bremssteuervorrichtungen zur Steuerung der Radbremsen betriebsunfähig. Falls eine der zwei Energieversorgungsvorrichtungen defekt wird, sind die mit der defekten Energieversorgungsvorrichtung verbundenen zwei Bremssteuervorrichtungen nicht betriebsfähig.
Die in der JP-B2-2791964 offenbarte Steueranordnung kann allgemein auf jedes weitere elektrische Steuersystem für ein Kraftfahrzeug angewendet werden, sofern das elektrische Steuersystem eine periphere Steuervorrichtung zur Steuerung einer elektrisch gesteuerten Aktuatorvorrichtung, eine mit der peripheren Steuervorrichtung verbundene zentrale Steuervorrichtung und eine Eingabevorrichtung beinhaltet, wobei deren Ausgabe durch zentrales und peripheres Steuergerät erfolgt, welches miteinander zur Steuerung der Aktuatorvorrichtung zusammenarbeitet. Auch hierbei weist die Steueranordnung Verbesserungsmöglichkeiten auf.
Die Druckschrift DE 198 32 167 A1 offenbart ein elektrisches Steuerbremssystem, wie es in dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 beschrieben ist. Genauer offenbart diese Druckschrift ein elektromechanisches Bremssystem, bei dem Bremsmodule zur Steuerung von Betätigungsgliedern bzw. Aktuatoren sowie ein Zentralmodul und darüber hinaus eine Eingabevorrichtung (z. B. eine Sensorik für ein Pedalmodul mit einem Bremspedal) vorgesehen sind. Im Falle eines Fehlers des Zentralmoduls steuert das Bremsmodul das Betätigungsglied auf der Grundlage eines Sensorsignals, das aus einem für das Bremspedal vorgesehene Sensorsystem ausgegeben wird.
Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines elektrischen Steuersystems für ein Kraftfahrzeug, das zentrales Steuergerät, peripheres Steuergerät und Eingabegerät beinhaltet, und das ökonomisch herzustellen ist und eine verbesserte Betriebszuverlässigkeit aufweist.
Diese Aufgabe wird durch ein elektrisches Steuersystem für ein Kraftfahrzeug gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
Vorteilhaft Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
Nachstehend sind einige Ausführungsarten der Erfindung beschrieben, wobei die in Patentanspruch 1 angegebene Ausführungsart der Ausführungsart (1) entspricht. Im Folgenden sind Abhängigkeiten der Ausführungsartenangegeben, wo dies geeignet ist, um mögliche Kombinationen von Bestandteilen oder technischen Merkmalen anzugeben und klarzustellen. Dabei ist die Erfindung nicht auf ihre technischen Merkmale oder Kombinationen beschränkt, welche lediglich zu Veranschaulichungszwecken beschrieben werden. Ferner ist eine Vielzahl von in einer der nachstehenden Ausführungsarten der Erfindung beinhalteten Bestandteilen oder Merkmalen nicht notwendigerweise komplett zusammen vorgesehen und kann die Erfindung ohne einzelne unter Bezugnahme auf die gleiche Ausführungsart beschriebene Bestandteile oder Merkmale ausgeführt werden.
Die Eingabevorrichtung kann verschiedene Formen aufweisen. Beispielsweise kann die Eingabevorrichtung zum Empfang einer Information von einer externen Erfassungsvorrichtung mittels drahtloser Übertragung oder durch eine Kommunikationsleitung eingerichtet sein.
Alternativ kann die Eingabevorrichtung dem Bediener des Fahrzeugs die Eingabe einer notwendigen Information ermöglichen oder kann eine Erfassungsvorrichtung darstellen, die geeignet ist, eine physikalische Quantität oder physikalische Quantitäten zu erfassen und ein die erfasste Quantität oder erfassten Quantitäten darstellendes Ausgangssignal zu erzeugen. Beispielsweise beinhaltet die Eingabevorrichtung einen gemäß der nachstehend beschriebenen Ausführungsart (2) der Erfindung vorgesehenen Sensor. Der Sensor kann einen Sensor wie beispielsweise einen gemäß der nachstehend ebenso beschriebenen Ausführungsart (3) der Erfindung vorgesehenen Sensor darstellen, welcher eingerichtet ist, ein Betätigungsmaß eines durch den Bediener betätigbaren, mit Muskelkraft betätigten Elements zu erfassen. Alternativ kann der Sensor einen Sensor wie beispielsweise einen zur Temperaturerfassung geeigneten Sensor darstellen, der eingerichtet ist, eine physikalische Menge bzw. Größe zu erfassen, die unabhängig von einer Betätigung durch den Bediener variiert.
An dem gemäß der vorstehend angeführten Ausführungsart (1) der Erfindung aufgebauten elektrischen Steuersystem ist die vorstehend beschriebene Eingabevorrichtung sowohl mit der zentralen Steuervorrichtung als auch mit der peripheren Steuervorrichtung verbunden. Beinhaltet die Eingabevorrichtung einen einzigen Sensor, so ist dieser Sensor sowohl mit der zentralen Steuervorrichtung als auch mit der peripheren Steuervorrichtung verbunden. Beinhaltet die Eingabevorrichtung eine Vielzahl von Sensoren, so ist zumindest einer dieser Sensoren sowohl mit der zentralen Steuervorrichtung als auch mit der peripheren Steuervorrichtung verbunden.
Sind die zentrale Steuervorrichtung und die periphere Steuervorrichtung beide funktionstüchtig, arbeiten die zentrale Steuervorrichtung und die periphere Steuervorrichtung zur Steuerung der Aktuatorvorrichtung miteinander zusammen. Ist beispielsweise die zentrale Steuervorrichtung eingerichtet, ein Sollbetätigungsmaß bzw. ein Sollbetriebsmaß der Aktuatorvorrichtung auf der Grundlage der Ausgabe der Eingabevorrichtung zu bestimmen und Daten, die das bestimmte Sollbetriebsmaß der Aktuatorvorrichtung darstellen, der peripheren Steuervorrichtung zuzuführen, so steuert die periphere Steuervorrichtung die Aktuatorvorrichtung gemäß dem von der zentralen Steuervorrichtung empfangenen Sollbetriebsmaß. Alternativ ist nicht nur die zentrale Steuervorrichtung, sondern auch die periphere Steuervorrichtung zur Bestimmung des Sollbetätigungs- bzw. Sollbetriebsmaßes der Aktuatorvorrichtung auf der Grundlage der Ausgabe der Eingabevorrichtung eingerichtet, und ist die periphere Steuervorrichtung zum Vergleich des von ihr bestimmten Sollbetriebsmaßes der Aktuatorvorrichtung mit dem von der zentralen Steuervorrichtung empfangenen Sollbetriebsmaß zum Diagnostizieren der peripheren Steuervorrichtung und der zentralen Steuervorrichtung hinsichtlich eines Defekts von ihnen eingerichtet.
Wird die zentrale Steuervorrichtung defekt, bestimmt die periphere Steuervorrichtung das Sollbetriebsmaß der Aktuatorvorrichtung auf der Grundlage der Ausgabe bzw. des Ausgangssignals der Eingabevorrichtung und steuert die Aktuatorvorrichtung gemäß dem bestimmten Sollbetriebsmaß. Falls die zentrale Steuervorrichtung defekt ist, wird das elektrische Steuersystem nicht betriebsunfähig. Somit weist das elektrische Steuersystem eine verbesserte Betriebzuverlässigkeit auf.
Darüber hinaus kann die zentrale Steuervorrichtung und die periphere Steuervorrichtung gemäß der Erfindung größenmäßig relativ klein und hinsichtlich des Aufbaus relativ einfach ausgebildet werden. Bei einem elektrischen Steuersystem mit nur einer zentralen Steuervorrichtung und nicht mit einer peripheren Steuervorrichtung muss die zentrale Steuervorrichtung auch als eine periphere Steuervorrichtung zur Behandlung verschiedener systemseitiger Defekte wirken, um den gleichen Grad an Betriebszuverlässigkeit wie in dem vorliegenden elektrischen Steuersystem sicherzustellen. Entsprechend ist die zentrale Steuervorrichtung des die periphere Steuervorrichtung nicht beinhaltenden elektrischen Steuersystems zwangsweise hinsichtlich ihres Aufbaus kompliziert und hinsichtlich ihrer Größe relativ groß. Die Herstellung dieser komplizierten, großen zentralen Steuervorrichtung erfordert eine exklusiv ausgeführte Produktionslinie, was einen Anstieg der Herstellungskosten verursacht. Ferner würde eine Reparatur oder ein Ersatz der großen zentralen Steuervorrichtung, die einen Defekt erlitten hat, relativ hohe Servicekosten oder Instandhaltungskosten verursachen. Bei dem elektrischen Steuersystem gemäß der erfindungsgemäßen vorstehend angeführten Ausführungsart (1) ist die Betriebszuverlässigkeit aufgrund der Bereitstellung der peripheren Steuervorrichtung zusätzlich zu der zentralen Steuervorrichtung und aufgrund der Verbindung der Eingabevorrichtung mit der peripheren Steuervorrichtung sowie mit der zentralen Steuervorrichtung deutlich verbessert, sodass die periphere Steuervorrichtung unabhängig von der zentralen Steuervorrichtung betriebsfähig ist. Während das vorliegende elektrische Steuersystem eine größere Anzahl von Steuervorrichtungen verwendet, kann die erforderliche Größe jeder Steuervorrichtung reduziert werden, sodass die Steuervorrichtungen bei relativ geringen Kosten durch eine Mehrzweckproduktionslinie hergestellt werden können und bei relativ geringen Kosten gewartet und instandgehalten werden können.
(2) Ein elektrisches Steuersystem für ein Kraftfahrzeug gemäß der vorstehend angeführten Ausführungsart (1), wobei die Eingabevorrichtung einen Sensor beinhaltet, der zur Erzeugung eines eine physikalische Quantität darstellenden Ausgangssignals betreibbar ist.
(3) Ein elektrisches Steuersystem für ein Kraftfahrzeug gemäß der vorstehend angeführten Ausführungsart (2), wobei der Sensor zur Erfassung einer Betätigungskraft und/oder eines Betätigungshubs eines durch einen Bediener betätigbaren mit Muskelkraft betätigten Elements betreibbar ist.
Das mit Muskelkraft betätigte Element kann ein Pedal oder einen Hebel darstellen, welche durch ihr Niederdrücken durch einen Bediener des Fahrzeugs betreibbar bzw. betätigbar sind.
(4) Ein elektrisches Steuersystem für ein Kraftfahrzeug gemäß einem der vorstehend angeführten Ausführungsarten (1)–(3), wobei die Eingabevorrichtung eine Vielzahl von Eingabeeinrichtungen beinhaltet, deren Ausgangssignale verschiedene Arten einer Information darstellen, wobei alle Einrichtungen aus der Vielzahl der Eingabeeinrichtungen mit der zentralen Steuervorrichtung und der peripheren Steuervorrichtung verbunden sind.
Die periphere Steuervorrichtung kann eine einzige Vorrichtung bzw. Einrichtung oder eine Vielzahl von Steuereinrichtungen beinhalten. Gemäß der vorstehend angeführten Ausführungsart (4) sind alle die Eingabeeinrichtungen mit der zentralen Steuervorrichtung und zumindest einer peripheren Steuereinrichtung verbunden.
An dem elektrischen Steuersystem gemäß der vorstehend angeführten Ausführungsart (4) ist zumindest eine periphere Steuereinrichtung zur Steuerung des entsprechenden zumindest einen Aktuators auf der Grundlage der Ausgangssignale aller Eingabeeinrichtungen in der normalen Weise im Stande, auch wenn die zentrale Steuervorrichtung defekt ist. Das Merkmal der Ausführungsart (4) ist unabhängig von dem Merkmal gemäß einer der vorstehenden Ausführungsarten (1)–(3) verfügbar.
(5) Ein elektrisches Steuersystem für ein Kraftfahrzeug gemäß einem der vorstehenden Ausführungsarten (1)–(4), wobei die periphere Steuervorrichtung eine Vielzahl von peripheren Steuereinrichtungen beinhaltet und die Eingabevorrichtung eine Vielzahl von Eingabeeinrichtungen beinhaltet, deren Ausgangssignale eine gleiche Art von Information darstellen, wobei alle die Eingabeeinrichtungen mit der zentralen Steuervorrichtung verbunden sind, eine Eingabeeinrichtung aus der Vielzahl der Eingabeeinrichtungen mit zumindest einer peripheren Steuereinrichtung aus der Vielzahl der peripheren Steuereinrichtungen verbunden ist, während eine weitere Eingabeeinrichtung aus der Vielzahl der Eingabeeinrichtungen mit einer weiteren peripheren Steuereinrichtung aus der Vielzahl der peripheren Steuereinrichtungen verbunden ist.
Auch wenn die zentrale Steuervorrichtung und zumindest eine aber nicht alle der Eingabeeinrichtungen defekt sind, ist die periphere Steuereinrichtung oder sind die peripheren Steuereinrichtungen an dem elektrischen Steuersystem gemäß der vorstehend angeführten Ausführungsart (5), die zum Empfang des Ausgangssignals oder der Ausgangssignale von der/den funktionstüchtigen Eingabeeinrichtung/-en eingerichtet ist/sind, noch normal betriebsfähig. Jede normal betriebsfähige periphere Steuereinrichtung kann zur Steuerung lediglich eines der peripheren Steuereinrichtung zur Steuerung zugeordneten Aktuators eingerichtet sein, oder kann nicht nur zur Steuerung dieses Aktuators, sondern auch zur Zuführung der von der funktionstüchtigen Eingabeeinrichtung oder den funktionstüchtigen Eingabeeinrichtungen empfangenen Information zu der weiteren peripheren Einrichtung oder den weiteren peripheren Einrichtungen, die mit der defekten Eingabeeinrichtung verbunden ist/sind, eingerichtet sein, sodass der vorstehend angegebenen weiteren peripheren Steuereinrichtung oder den vorstehend angegebenen weiteren peripheren Steuereinrichtungen ermöglicht wird, betriebsfähig zu sein. Ist zumindest eine der Eingabeeinrichtungen defekt, während die zentrale Steuervorrichtung funktionstüchtig ist, ist die zentrale Steuervorrichtung auf der Grundlage des Ausgangssignals oder der Ausgangssignale betriebsfähig, welche(s) von der funktionstüchtigen Eingabeeinrichtung oder den funktionstüchtigen Eingabevorrichtungen empfangen wird/werden. Das Merkmal gemäß der vorstehend angeführten Ausführungsart (5) ist unabhängig von dem Merkmal gemäß einem der vorstehenden Ausführungsarten (1)–(4) verfügbar.
(6) Ein elektrisches Steuersystem für ein Kraftfahrzeug gemäß einem der vorstehend Ausführungsarten (1)–(5), ferner mit einer Vielzahl von Energieversorgungsvorrichtungen, wobei die Aktuatorvorrichtung eine Vielzahl von Aktuatoren beinhaltet und die periphere Steuervorrichtung eine Vielzahl von jeweils mit der Vielzahl von Aktuatoren verbundene periphere Steuereinrichtungen beinhaltet, wobei zumindest eine Energieversorgungsvorrichtung aus der Vielzahl der Energieversorgungsvorrichtungen mit zumindest einer der peripheren Steuereinrichtungen verbunden ist, während zumindest eine weitere Energieversorgungsvorrichtung aus der Vielzahl der Energieversorgungsvorrichtungen mit zumindest einer weiteren peripheren Steuereinrichtung aus den peripheren Steuereinrichtungen verbunden ist.
Ist eine der Energieversorgungsvorrichtungen defekt, ist an dem elektrischen Steuersystem gemäß der vorstehend angeführten Ausführungsart (6) die mit dieser einen Energieversorgungsvorrichtung verbundene periphere Steuereinrichtung nicht betriebsfähig, jedoch ist/sind die weitere periphere Steuervorrichtung oder die weiteren peripheren Steuervorrichtungen betriebsfähig, die mit der funktionstüchtigen Energieversorgungsvorrichtung oder den funktionstüchtigen Energieversorgungsvorrichtungen verbunden ist/sind, sodass das elektrische Steuersystem nicht komplett betriebsunfähig ist. Das Merkmal gemäß der vorstehend angeführten Ausführungsart (6) ist unabhängig von dem Merkmal gemäß der vorstehend angeführten Ausführungsart (1) verfügbar.
(7) Ein elektrisches Steuersystem für ein Kraftfahrzeug gemäß einem der vorstehenden Ausführungsarten (1)–(6), ferner mit zumindest zwei Energieversorgungsvorrichtungen, die in gegenseitig unabhängiger Weise mit der Eingabevorrichtung verbunden sind.
Ist zumindest eine der zumindest zwei Energieversorgungsvorrichtungen defekt, ist an dem elektrischen Steuersystem gemäß der vorstehend angeführten Ausführungsart (7) die Eingabevorrichtung mit einem von der funktionstüchtigen Energieversorgungsvorrichtung oder den funktionstüchtigen Energieversorgungsvorrichtungen zugeführten elektrischen Strom betriebsfähig. Die zumindest zwei Energieversorgungsvorrichtungen in dem vorliegenden elektrischen Steuersystem können zumindest zwei aus der Vielzahl der in dem elektrischen Steuersystem gemäß der vorstehend angeführten Ausführungsart (6) vorgesehenen Energieversorgungsvorrichtungen darstellen. Das Merkmal gemäß der vorstehend angeführten Ausführungsart (7) ist unabhängig von dem Merkmal gemäß einer der vorstehend angeführten Ausführungsarten (1)–(6) verfügbar.
(8) Ein elektrisches Steuersystem für ein Kraftfahrzeug gemäß einer der vorstehend angeführten Ausführungsarten (1)–(7), ferner mit zumindest zwei Energieversorgungsvorrichtungen, die in gegenseitig unabhängiger Weise mit der zentralen Steuervorrichtung verbunden sind.
Auch wenn eine der zumindest zwei Energieversorgungsvorrichtungen defekt ist, ist an dem elektrischen Steuersystem gemäß der vorstehend angeführten Ausführungsart (8) die zentrale Steuervorrichtung mit einem von der weiteren Energieversorgungsvorrichtung oder den weiteren Energieversorgungsvorrichtungen zugeführten elektrischen Strom betriebsfähig. Die zumindest zwei Energieversorgungsvorrichtungen des elektrischen Steuersystems können zumindest zwei Energieversorgungsvorrichtungen aus der Vielzahl der in dem elektrischen Steuersystem gemäß der vorstehend angeführten Ausführungsart (6) bereitgestellten Energieversorgungsvorrichtungen und/oder die zumindest zwei in dem elektrischen Steuersystem gemäß der vorstehend angeführten Ausführungsart (7) bereitgestellten Energieversorgungsvorrichtungen darstellen. Das Merkmal gemäß der vorstehend angeführten Ausführungsart (8) ist unabhängig von dem Merkmal gemäß einer der vorstehend angeführten Ausführungsarten (1)–(7) verfügbar.
(9) Ein elektrisches Steuersystem für ein Kraftfahrzeug gemäß der vorstehend angeführten Ausführungsart (8), wobei die zentrale Steuervorrichtung einen Hauptcomputer zur Steuerung der Aktuatorvorrichtung und einen Überwachungscomputer zum Diagnostizieren des Hauptcomputers beinhaltet, wobei jede der zumindest zwei Energieversorgungsvorrichtungen sowohl mit dem Hauptcomputer als auch mit dem Überwachungscomputer verbunden ist.
An dem elektrischen Steuersystem gemäß der vorstehend angeführten Ausführungsart (9) ist der Überwachungscomputer zum Diagnostizieren des Hauptcomputers hinsichtlich eines Defekts von ihm eingerichtet. Ist der Hauptcomputer defekt, teilt die zentrale Steuervorrichtung der peripheren Steuervorrichtung mit, dass der Hauptcomputer defekt ist, sodass die periphere Steuervorrichtung die Aktuatorvorrichtung auf der Grundlage der Ausgabe der Eingabevorrichtung steuern kann.
Auch wenn zumindest eine Energieversorgungsvorrichtung, aber nicht alle der zumindest zwei Energieversorgungsvorrichtungen defekt ist, sind sowohl der Hauptcomputer als auch der Überwachungscomputer betriebsfähig, sodass der Hauptcomputer die Aktuatorvorrichtung steuern kann, während der Überwachungscomputer den Hauptcomputer diagnostizieren kann. Wie vorstehend beschrieben, sind sowohl die periphere Steuervorrichtung als auch die zentrale Steuervorrichtung vorgesehen und ist die Eingabevorrichtung mit der peripheren Steuervorrichtung sowie mit der zentralen Steuervorrichtung verbunden, sodass die periphere Steuervorrichtung unabhängig von der zentralen Steuervorrichtung betriebsfähig ist, falls die zentrale Steuervorrichtung defekt wird. Dazu verwendet die zentrale Steuervorrichtung den Überwachungscomputer zum Diagnostizieren des Hauptcomputers, der normalerweise zur Steuerung der Aktuatorvorrichtung bestimmt ist. Mit der Bereitstellung der peripheren Steuervorrichtung kann die Anzahl der Computer reduziert werden, die in der zentralen Steuervorrichtung anzuordnen sind. Beispielsweise kann die zentrale Steuervorrichtung nur den Hauptcomputer und den Überwachungscomputer verwenden. Somit kann die zentrale Steuervorrichtung in ihrer Größe reduziert werden. Das Merkmal gemäß der vorstehend angeführten Ausführungsart (9) ist unabhängig von dem Merkmal gemäß einem der vorstehend angeführten Ausführungsarten (1)–(7) verfügbar.
(10) Ein elektrisches Steuersystem für ein Kraftfahrzeug gemäß der vorstehenden Ausführungsart (8), wobei die zentrale Steuervorrichtung eine Vielzahl von Computern beinhaltet, die eine gleiche Funktion ausführen können, wobei jede der zumindest zwei Energieversorgungsvorrichtungen mit der Vielzahl der Computer verbunden ist.
An dem elektrischen Steuersystem gemäß der vorstehend angeführten Ausführungsart (10) ist die Vielzahl der Computer betriebsfähig, auch wenn zumindest eine, aber nicht alle der zumindest zwei Energieversorgungsvorrichtungen defekt ist. Da die Vielzahl der Computer die gleiche Funktion ausführen kann, ist die zentrale Steuervorrichtung betriebsfähig, auch wenn zumindest eine, jedoch nicht alle der Energieversorgungsvorrichtungen defekt ist. Ferner kann die Vielzahl der Computer einander mittels Vergleich von durch die jeweiligen Computer bestimmten Sollbetriebsmaßen der Aktuatorvorrichtung diagnostizieren. Auch wenn zumindest einer, jedoch nicht alle, der Computer defekt ist und die Computer nicht gegenseitig diagnostiziert werden können, kann die periphere Steuervorrichtung, mit welcher die Eingabevorrichtung verbunden ist, das Sollbetriebsmaß der Aktuatorvorrichtung auf der Grundlage der Ausgabe der Eingabevorrichtung bestimmen. Durch Vergleich des durch die periphere Steuervorrichtung bestimmten Sollbetriebsmaßes mit dem durch die zentrale Steuervorrichtung bestimmten Maß, kann die periphere Steuervorrichtung die zentrale Steuervorrichtung diagnostizieren, um zu erfassen, ob die zentrale Steuervorrichtung defekt ist oder nicht. Da die periphere Steuervorrichtung die Aktuatorvorrichtung steuern kann, falls die zentrale Steuervorrichtung defekt ist, muss der zentrale Computer nicht groß bzw. sehr leistungsfähig sein, um einen Defekt von ihm zu erledigen. Entsprechend kann die zentrale Steuervorrichtung größenmäßig relativ klein gehalten werden, obwohl sie die zwei oder mehr Computer beinhaltet.
(11) Ein elektrisches Steuersystem für ein Kraftfahrzeug gemäß einem der vorstehenden Ausführungsarten (1)–(10), ferner mit einer Vielzahl von Energieversorgungsvorrichtungen, wobei die Aktuatorvorrichtung vier Aktuatoren in Form von vier jeweils zum Bremsen eines vorne liegenden linken Rades, eines vorne liegenden rechten Rades, eines hinten liegenden linken Rades und eines hinten liegenden rechten Rades des Kraftfahrzeugs ausgebildete Bremsen beinhaltet und die periphere Steuervorrichtung vier jeweils zur Steuerung der vier Bremsen betreibbare Bremssteuereinrichtungen beinhaltet, wobei zumindest eine Energieversorgungsvorrichtung aus der Vielzahl der Energieversorgungsvorrichtungen mit den zwei Bremssteuereinrichtungen entsprechend dem vorne liegenden linken Rad und dem hinten liegenden rechten Rad verbunden ist, welche diagonal zueinander an dem Kraftfahrzeug angeordnet sind, wobei zumindest eine weitere Energieversorgungsvorrichtung aus der Vielzahl der Energieversorgungsvorrichtungen mit den zwei weiteren Bremssteuereinrichtungen entsprechend dem vorne liegenden rechten Rad und dem hinten liegenden linken Rad verbunden ist, welche diagonal zueinander an dem Kraftfahrzeug angeordnet sind.
Die Bremsen können elektrisch oder hydraulisch betriebene Bremsen darstellen. Jede elektrisch betriebene Bremse kann so ausgebildet sein, dass sie beispielsweise eine Antriebsquelle in Form eines rotierenden elektrischen Motors, ein durch den elektrischen Motor bewegbares Presselement und zumindest ein Reibungselement beinhaltet, das zum Bremsen des Rades durch das Presselement auf bzw. an eine mit dem entsprechenden Rad des Fahrzeugs rotierende Dreheinheit gezwungen wird.
Dabei steuert die Bremssteuereinrichtung das Betriebssmaß des elektrischen Motors auf der Grundlage eines Betätigungsmaßes eines Bremsbetätigungselements. Das Presselement kann entweder ein geradlinig bewegbares Element oder ein drehbares Element darstellen.
Jede hydraulisch betriebene Bremse kann so ausgebildet sein, dass sie beispielsweise einen flüssigkeitsbetriebenen Aktuator in Form zumindest eines hydraulischen Zylinders, der durch eine von einer Hydraulikdruckquelle zugeführte unter Druck gesetzte Flüssigkeit betätigt wird, und zumindest ein Reibungselement beinhaltet, das durch den zumindest einen hydraulischen Zylinder auf bzw. an eine mit dem entsprechenden Rad des Fahrzeugs rotierende Dreheinheit zum Bremsen des Rades gezwungen wird. Die Hydraulikdruckquelle kann einem Hauptzylinder oder einer elektrisch betriebenen Hydraulikleistungsquelle mit einer Hydraulikpumpe und einem Akkumulator entsprechen. Wird die elektrisch betriebene Hydraulikleistungsquelle als die Hydraulikleistungsquelle verwendet, kann die Bremssteuereinrichtung zur Steuerung einer solenoidbetätigten Steuerventilvorrichtung zum Einstellen des Drucks der durch die Hydraulikleistungsquelle unter Druck gesetzten Flüssigkeit auf einen dem Betätigungsmaß des Bremsbetätigungselements entsprechenden Pegel eingerichtet sein, sodass der gesteuerte Flüssigkeitsdruck dem Hydraulikzylinder zugeführt wird. Wird der Hauptzylinder als die Hydraulikdruckquelle verwendet, kann die Bremssteuereinrichtung zur Steuerung einer solenoidbetätigten Steuerventilvorrichtung zur Steuerung des Flüssigkeitsdruckes in dem Hydraulikzylinder beispielsweise nach Art einer Blockierverhinderungssteuerung eingerichtet sein.
An dem elektrischen Steuersystem gemäß der vorstehend angeführten Ausführungsart (11) ist eine der zwei Sätze von Bremssteuereinrichtungen betriebsfähig, welche den jeweiligen zwei Sätzen von diagonal angeordneten Fahrzeugrädern entsprechen, auch wenn zumindest eine, jedoch nicht alle aus der Vielzahl der Energieversorgungsvorrichtungen defekt ist. Da die zwei Sätze von Bremssteuereinrichtungen zur Steuerung der jeweiligen zwei Sätze von Bremsen eingerichtet sind, die den jeweiligen zwei Sätzen von diagonal angeordneten Fahrzeugrädern entsprechen, kann die Bremskraft in passender Weise auf die linken und rechten Fahrzeugräder und die vorne liegenden und hinten liegenden Räder verteilt werden. Jedoch können die zwei Bremssteuereinrichtungen zur Steuerung der jeweiligen zwei Bremsen für das vorne liegende linke Rad und das vorne liegende rechte Rad vorgesehen sein, während die zwei weiteren Bremssteuereinrichtungen zur Steuerung der jeweiligen zwei Bremsen für das hinten liegende linke Rad und das hinten liegende rechte Rad vorgesehen sind. Diese Anordnung kann in einzelnen Fällen oder für bestimmte Bremszwecke besser sein.
(12) Ein elektrisches Steuersystem für ein Kraftfahrzeug gemäß einem der vorstehend angeführten Ausführungsarten (1)–(11), wobei die Aktuatorvorrichtung vier Aktuatoren in Form von vier jeweils zum Bremsen eines vorne liegenden linken Rades, eines vorne liegenden rechten Rades, eines hinten liegenden linken Rades und eines hinten liegenden rechten Rades des Kraftfahrzeugs ausgebildete Bremsen beinhaltet und die periphere Steuervorrichtung vier jeweils zur Steuerung der vier Bremsen betreibbare Bremssteuereinrichtungen beinhaltet, wobei zumindest zwei der vier Bremssteuereinrichtungen miteinander verbunden sind und wobei, wenn die zentrale Steuervorrichtung defekt ist, eine der miteinander verbundenen zumindest zwei Bremssteuereinrichtungen den Betrieb zumindest einer weiteren der zumindest zwei Bremssteuereinrichtungen steuert.
An dem elektrischen Steuersystem gemäß der vorstehend angeführten Ausführungsart (12) wird eine der vorstehend angegebenen miteinander verbundenen zumindest zwei Bremssteuereinrichtungen betrieben, um beispielsweise das gleiche Sollbetriebsmaß der zwei Bremsen entsprechend der vorstehend angegebenen einen Bremssteuereinrichtung und einer weiteren aus den zumindest zwei Bremssteuereinrichtungen zu bestimmen, wenn die zumindest zwei Bremssteuereinrichtungen normal zur Steuerung der entsprechenden Bremsen betriebsfähig sind und wenn die Eingabevorrichtung funktionstüchtig ist. Das heißt, eine der zumindest zwei Bremssteuereinrichtungen wird zur Bestimmung des Sollbetriebsmaßes der Bremse entsprechend einer weiteren aus den zumindest zwei Bremssteuereinrichtungen betrieben, sodass das Sollbetriebsmaß dieser Bremse gleich dem der Bremse entsprechend der vorstehend angegebenen einen Bremssteuereinrichtung ist. Stimmen die zwei Bremsen mit dem vorderen linken Rad und dem vorderen rechten Rad überein, ermöglicht die vorstehende Anordnung eine gleichmäßige Verteilung der Bremskraft auf die zwei vorne liegenden Räder und ein gleichmäßiges Bremsen der vorne liegenden Räder. Das durch eine der vorstehend angeführten zumindest zwei Bremssteuereinrichtungen bestimmte Sollbetriebsmaß einer Bremse kann für die zwei Bremsen verwendet werden. Alternativ kann das gleiche Sollbetriebsmaß der zwei Bremsen bestimmt werden, indem ein Mittelwert der durch die zwei Bremssteuereinrichtungen bestimmten Sollbetriebsmaße erlangt wird.
Die Eingabevorrichtung kann eine Vielzahl von mit der Vielzahl von Bremssteuereinrichtungen verbundenen Eingabeeinrichtungen beinhalten. Ist die Eingabeeinrichtung defekt, mit welcher eine der vorstehend angeführten zumindest zwei Bremssteuereinrichtungen verbunden ist, kann die weitere der zumindest zwei Bremssteuereinrichtungen betrieben werden, die von der funktionstüchtigen Eingabeeinrichtung empfangene Ausgabe der Eingabeeinrichtung der vorstehend angeführten einen der zumindest zwei Bremssteuereinrichtungen zuzuführen oder das bestimmte Sollbetriebsmaß der entsprechenden Bremse der vorstehend angeführten einen der zumindest zwei Bremssteuereinrichtungen zuzuführen.
Ist eine der vorstehend angeführten zumindest zwei Bremssteuereinrichtungen nicht zur Steuerung der entsprechenden Bremse infolge eines Defekts eines Computers von ihr betreibbar, kann eine weitere der zumindest zwei Bremssteuereinrichtungen, die normal betriebsfähig ist, zur Steuerung der Bremse entsprechend der vorstehend angeführten einen der zumindest zwei Bremssteuereinrichtungen betrieben werden. Das Merkmal gemäß der vorstehend angeführten Ausführungsart (12) ist unabhängig von dem Merkmal eines der vorstehend angeführten Ausführungsarten (1)–(11) verfügbar.
(13) Ein elektrisches Steuersystem für ein Kraftfahrzeug gemäß der vorstehend angeführten Ausführungsart (12), wobei die miteinander verbundenen zumindest zwei Bremssteuereinrichtungen zwei Bremssteuereinrichtungen zur Steuerung der Bremsen zum Bremsen des vorne liegenden linken Rads und des vorne liegenden rechten Rads umfassen.
An einem Bremssystem für ein Kraftfahrzeug sind die Bremsen für die vorne liegenden Räder im Allgemeinen zur Erzeugung einer größeren Bremskraft als die Bremsen für die hinten liegenden Räder ausgeführt. Die Anordnung gemäß der vorstehend angeführten Ausführungsart (13) stellt eine verbesserte Betriebszuverlässigkeit der vorne liegenden Radbremsen sicher, welche wichtiger als die hinten liegenden Radbremsen sind.
(14) Ein elektrisches Steuersystem für ein Kraftfahrzeug gemäß der vorstehend angeführten Ausführungsart (12) oder (13), wobei jede der miteinander verbundenen vorstehend angeführten zumindest zwei Bremssteuereinrichtungen mit der zentralen Steuervorrichtung verbunden ist.
(15) Ein elektrisches Steuersystem für ein Kraftfahrzeug gemäß einem der vorstehend angeführten Ausführungsarten (1)–(14), wobei die Aktuatorvorrichtung vier Aktuatoren in Form von vier jeweils zum Bremsen eines vorne liegenden linken Rades, eines vorne liegenden rechten Rades, eines hinten liegenden linken Rades und eines hinten liegenden rechten Rades des Kraftfahrzeugs ausgebildete Bremsen beinhaltet und die periphere Steuervorrichtung vier jeweils zur Steuerung der vier Bremsen betreibbare Bremssteuereinrichtungen beinhaltet, und wobei die zwei Bremssteuereinrichtungen zur Steuerung der zwei Bremsen für ein Bremsen des vorne liegenden linken Rades und des vorne liegenden rechten Rades mit der zentralen Steuervorrichtung verbunden sind, und wobei die Eingabevorrichtung mit jeder der zwei Bremssteuereinrichtungen verbunden ist.
An dem elektrischen Steuersystem gemäß der vorstehend angeführten Ausführungsart (15) sind die zwei Bremssteuereinrichtungen für das vorne liegende linke Rad und das vorne liegende rechte Rad zur Steuerung der entsprechenden zwei Vorderradbremsen betreibbar, auch wenn die zentrale Steuervorrichtung defekt ist.
(16) Ein elektrisches Steuersystem für ein Kraftfahrzeug nach einem der vorstehend angeführten Ausführungsarten (1)–(10), wobei die Aktuatorvorrichtung zwei Aktuatoren in Form zweier jeweils zum Bremsen eines hinten liegenden linken Rades und eines hinten liegenden rechten Rades ausgebildeter Hinterradbremsen beinhaltet und die periphere Steuervorrichtung eine gemeinsame Hinterradbremssteuereinrichtung zur Steuerung der zwei Hinterradbremsen beinhaltet.
An dem elektrischen Steuersystem gemäß der vorstehend angeführten Ausführungsart (16) sind die zwei Hinterradbremsen nicht betriebsfähig, wenn die gemeinsame Hinterradbremssteuereinrichtung defekt ist. Dabei sind die zwei Vorderradbremsen zum Bremsen des vorne liegenden linken Rades und des vorne liegenden rechten Rades betriebsfähig, sodass das Fahrzeug ohne einem signifikanten Verlust an Fahrstabilität des Fahrzeugs gebremst werden kann. Hierbei sind die Vorderradbremsen im Vergleich zu den Hinterradbremsen allgemein zur Erzeugung einer größeren Bremskraft eingerichtet. Diese Anordnung führt zu einem verkleinerten Reduktionsmaß der gesamten Fahrzeugbremskraft, wenn die zwei Hinterradbremsen nicht betriebsfähig sind, womit das Bremsen des Fahrzeugs mit einem erhöhten Stabilitätsgrad durch die ausschließlich angewandten Vorderradbremsen ermöglicht wird. Das elektrische Steuersystem gemäß der vorstehend angeführten Ausführungsart (16) erfordert eine geringere Anzahl von Bremssteuereinrichtungen und ist in seiner Anordnung einfacher und mit entsprechend reduzierten Kosten verfügbar, während eine ausreichende Fahrzeugbremskraft ohne einem signifikanten Verlust an Bremsstabilität sichergestellt ist, auch wenn die zwei Hinterradbremsen nicht betriebsfähig sind.
(17) Ein elektrisches Steuersystem für ein Kraftfahrzeug gemäß der vorstehend angeführten Ausführungsart (16), wobei die Aktuatorvorrichtung ferner zwei Aktuatoren in Form zweier jeweils zum Bremsen eines vorne liegenden linken Rades und eines vorne liegenden rechten Rades ausgebildeter Vorderradbremsen beinhaltet und die periphere Steuervorrichtung ferner zwei Vorderradbremssteuereinrichtungen zur Steuerung der zwei Vorderradbremsen beinhaltet.
Ist eine der zwei Vorderradbremssteuereinrichtungen defekt, ist an dem elektrischen Steuersystem gemäß der vorstehend angeführten Ausführungsart (17) eine der zwei Vorderradbremsen gemäß der weiteren funktionstüchtigen Vorderradbremssteuereinrichtung betriebsfähig, auch wenn die Hinterradbremssteuereinrichtung ebenso defekt ist.
(18) Ein elektrisches Steuersystem für ein Kraftfahrzeug gemäß der vorstehend angeführten Ausführungsart (16) oder (17), wobei die Hinterradbremssteuereinrichtung einen unabhängigen Hinterradbremssteuerabschnitt beinhaltet, der zur Steuerung der zwei Hinterradbremsen in jeweiligen unterschiedlichen Weisen betreibbar ist.
An dem elektrischen Steuersystem gemäß der vorstehend angeführten Betriebsart (18) steuert der unabhängige Hinterradbremssteuerabschnitt der Hinterradbremssteuereinrichtung die zwei Hinterradbremsen in unterschiedlichen Weisen, während das Bremssystem mit den zwei Vorderradbremsen und den zwei Hinterradbremsen funktionstüchtig ist, und/oder während das Bremssystem defekt ist. Ist das Bremssystem funktionstüchtig, steuert der unabhängige Hinterradbremssteuerabschnitt die zwei Hinterradbremsen unabhängig voneinander beispielsweise nach Art einer Antiblockiersteuerung, einer Traktionssteuerung oder einer Fahrzeuglaufstabilitätssteuerung. Der unabhängige Hinterradbremssteuerabschnitt kann die zwei Hinterradbremsen unabhängig voneinander in zu der Antiblockiersteuerart, der Traktionssteuerart und der Fahrzeuglaufstabilitätssteuerart verschiedenen gewünschten Steuerarten steuern. Während das Bremssystem defekt ist, wie beispielsweise während eines Defekts eines der Vorderradbremsen, steuert der unabhängige Hinterradbremssteuerabschnitt eine der zwei Hinterradbremsen auf normale Weise und verhindert einen Betrieb der weiteren Hinterradbremse, oder steuert diese weitere Hinterradbremse so, dass ein vorbestimmter Prozentsatz der während der Funktionstüchtigkeit des Bremssystems hervorgebrachten, nominalen Bremskraft erzeugt wird.
(19) Ein elektrisches Steuersystem für ein Kraftfahrzeug gemäß einem der vorstehend angeführten Ausführungsarten (16)–(18), wobei die Hinterradbremssteuereinrichtung einen gemeinsamen Hinterradbremssteuerabschnitt beinhaltet, der zur Steuerung der zwei Hinterradbremsen in gleicher Weise betreibbar ist.
An dem elektrischen Steuersystem gemäß der vorstehend angeführten Ausführungsart (19) steuert der gemeinsame Hinterradbremssteuerabschnitt der Hinterradbremssteuereinrichtung die zwei Hinterradbremsen in gleicher Weise, während das Bremssystem mit den zwei Vorderradbremsen und den zwei Hinterradbremsen funktionstüchtig ist, und/oder während das Bremssystem defekt ist. Während das Bremssystem normal zur Steuerung der Bremsen nach der normalen Steuerbetriebsart (nicht in den speziellen Steuerbetriebsarten wie etwa der Antiblockiersteuerbetriebsart) betrieben wird, kann der gemeinsame Hinterradbremssteuerabschnitt die zwei Hinterradbremsen steuern, sodass die gleiche Bremskraft bereitgestellt wird, welche auf der Grundlage eines Betätigungsmaßes eines Bremsbetätigungselements bestimmt wird. Wird das Bremssystem normal zur Steuerung der Hinterradbremsen beispielsweise in der Antiblockiersteuerbetriebsart betrieben, kann der gemeinsame Hinterradbremssteuerabschnitt die zwei Hinterradbremsen so steuern, dass die gleiche Bremskraft bereitgestellt wird, welche durch das kleinere Maß der Sollbetriebsmaße der zwei Hinterradbremsen bestimmt wird, welche in Abhängigkeit von den Gleittendenzen (slipping tendencies) der zwei Hinterräder erlangt werden. Sind beispielsweise die zwei Vorderradbremsen defekt, kann der gemeinsame Hinterradbremssteuerabschnitt die zwei Hinterradbremsen so steuern, dass die gleiche Bremskraft bereitgestellt wird, solange die zwei Hinterradbremsen beide funktionstüchtig sind. Dabei kann der vorstehend angeführte unabhängige Hinterradbremssteuerabschnitt die zwei Hinterradbremsen so steuern, dass unterschiedliche Bremskräfte bereitgestellt werden.
(20) Ein elektrisches Steuersystem für ein Kraftfahrzeug gemäß einer der vorstehend angeführten Ausführungsarten (16)–(19), wobei die Hinterradbremssteuereinrichtung einen Ein-Hinterrad-Bremssteuerabschnitt beinhaltet, der zum Betreiben einer der zwei Hinterradbremsen betreibbar ist, wenn die weitere der zwei Hinterradbremsen defekt ist.
An dem elektrischen Steuersystem gemäß der vorstehend angeführten Ausführungsart (20), kann das Fahrzeug durch eine der zwei Hinterradbremsen gebremst werden, auch wenn die weitere Hinterradbremse defekt ist.
Aufgabe, Merkmale, Vorteile, technische und industrielle Bedeutung der Erfindung werden aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung der gegenwärtig bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die angefügte Zeichnung ersichtlich, es zeigen:
1 eine Prinzipdarstellung eines Bremssystems mit einem gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ausgeführten Bremssteuersystem,
2 ein Schaltbild zur Veranschaulichung von Verbindungen einer zentralen Steuervorrichtung, von Motorsteuervorrichtungen, einer Eingabevorrichtung und von Batterien an dem Bremssteuersystem,
3 eine grafische Darstellung zur Veranschaulichung von Charakteristiken zweier Pedalhubsensoren und zweier Pedalkraftsensoren, welche in der Eingabevorrichtung beinhaltet sind,
4 eine Darstellung zur Veranschaulichung einer Steuerbetriebsart, wenn sowohl die zentrale Steuervorrichtung als auch die Bremssteuervorrichtungen des Bremssteuersystems funktionstüchtig sind, und von Steuerbetriebsarten der funktionstüchtigen Steuervorrichtungen, wenn eine der Steuervorrichtungen defekt ist,
5 eine Darstellung zur Veranschaulichung von Steuerbetriebsarten der funktionstüchtigen Steuervorrichtungen des Bremssteuersystems, wenn zwei der Steuervorrichtungen defekt sind,
6 eine Darstellung zur Veranschaulichung von Steuerbetriebsarten der funktionstüchtigen Steuervorrichtungen des Bremssteuersystems, wenn drei der Steuervorrichtungen defekt sind,
7 eine Prinzipansicht eines Bremssystems mit einem Bremssteuersystem gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung,
8 eine Darstellung zur Veranschaulichung einer Steuerbetriebsart, wenn alle Steuervorrichtungen des Bremssteuersystems gemäß 7 funktionstüchtig sind, und von Steuerbetriebsarten der funktionstüchtigen Steuervorrichtungen, wenn eine der Steuervorrichtungen defekt ist,
9 eine Darstellung zur Veranschaulichung von Steuerbetriebsarten der funktionstüchtigen Steuervorrichtungen des Bremssteuersystems gemäß 7, wenn zwei der Steuervorrichtungen defekt sind,
10 eine Darstellung zur Veranschaulichung von Steuerbetriebsarten der funktionstüchtigen Steuervorrichtungen des Bremssteuersystems gemäß 7, wenn drei der Steuervorrichtungen defekt sind,
11 eine Ansicht zur Veranschaulichung der Betriebszustände elektrisch betriebener Radbremsen des Bremssteuersystems gemäß 7, wenn alle vier elektrischen Motoren für die Bremsen funktionstüchtig sind, und der Betriebszustände, wenn einer der Motoren defekt ist,
12 eine Darstellung zur Veranschaulichung der Betriebszustände der elektrisch betriebenen Radbremsen des Bremssteuersystems gemäß 7, wenn zwei oder drei der elektrischen Motoren defekt sind,
13 eine Darstellung zur Veranschaulichung der Betriebszustände der elektrisch betriebenen Radbremsen des Bremssteuersystems gemäß 7, wenn die Motorsteuervorrichtung für die Hinterradbremsen defekt ist, während keine oder zumindest eine der Vorderradbremsmotoren und der Vorderradmotorsteuervorrichtungen defekt ist, und
14 eine Darstellung zur Veranschaulichung der Betriebszustände der elektrisch betriebenen Radbremsen, wenn die Motorsteuervorrichtung für die Hinterradbremsen funktionstüchtig ist, während zumindest eine/einer unter den Vorderradmotorsteuervorrichtungen und den Vorder- und Hinterradbremsmotoren defekt ist.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben.
Unter Bezugnahme auf 1 beinhaltet ein darin dargestelltes und gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung aufgebautes Kraftfahrzeugbremssystem ein Bremssteuersystem 10, eine Aktuatorvorrichtung in Form von vier durch das Bremssteuersystem 10 zu steuernde elektrisch betriebene Radbremsen 12, 14, 16, 18 und zwei Energieversorgungsvorrichtungen in Form von zwei Batterien 20, 22, die unabhängig voneinander bereitgestellt sind. Die elektrisch betriebenen Radbremsen 12, 14, 16, 18 entsprechen vier jeweils für ein vorne liegendes linkes Rad 24 und ein vorne liegendes rechtes Rad 26 sowie ein hinten liegendes linkes Rad 28 und ein hinten liegendes rechtes Rad 30 vorgesehenen Aktuatoren und beinhalten jeweilige Antriebsquellen in Form von (nachstehend zur Vereinfachung als "Motoren" bezeichnete) elektrischen Motoren 32, 34, 36, 38. Jede Radbremse 12, 14, 16, 18 beinhaltet ferner ein Press- bzw. Druckelement, das geradlinig durch Betrieb des entsprechenden Motors 32, 34, 36, 38 bewegt wird, und Reibungselemente, die durch das Presselement mittels einer geradlinigen Bewegung des Presselements zum Presskontakt mit einer rotierenden Einheit (rotor) bewegt werden, welche mit dem entsprechenden Rad rotiert. Die Motoren 32, 34, 36, 38 können bürstenlose Gleichstrommotoren bzw. DC-Motoren darstellen.
Für jede der elektrisch betriebenen Bremsen 12, 14, 16, 18 ist vorgesehen: ein Bremskraftsensor 40 zur Erfassung einer durch das Presselement den Reibungselementen zugeführten Bremskraft, ein Elektrischer-Strom-Sensor 42 zur Erfassung eines dem entsprechenden Motor 32, 34, 36, 38 zugeführten elektrischen Stroms und ein Positionssenor 44 zur Erfassung der Winkelposition des Rotors des entsprechenden Motors 32, 34, 36, 38 relativ zu seinem Stator.
Das Bremssteuersystem 10 beinhaltet eine zentrale Steuervorrichtung 50, vier periphere Steuervorrichtungen in Form von vier Bremssteuervorrichtungen in Form von vier Motorsteuervorrichtungen 52, 54, 56, 58 und eine Eingabevorrichtung in Form einer Erfassungsvorrichtung 60, die zwei Pedalhubsensoren 62, 64 und zwei Pedalkraftsensoren 66, 68 beinhaltet. Die zwei unabhängig voneinander vorgesehenen Pedalhubsensoren 62, 64 sind zur Erzeugung von Ausgangssignalen eingerichtet, die einen Betätigungshub eines Bremsbetätigungselements in Form eines durch einen Bediener des Kraftfahrzeugs betätigten Bremspedals 70 angeben. Der Betätigungshub des Bremspedals 70 stellt eine Form eines Betätigungsmaßes des Bremsbetätigungselements dar. In ähnlicher Weise sind die zwei ebenso unabhängig voneinander vorgesehenen Pedalkraftsensoren 66, 68 zur Erzeugung von Ausgangssignalen eingerichtet, die eine an dem Bremspedal 70 wirkende Betätigungskraft (Niederdruckkraft) angeben, was eine weitere Form des Betätigungsmaßes des Bremsbetätigungselements darstellt. Somit beinhaltet die Erfassungsvorrichtung 60 zwei Gruppen von Sensoren zur Erfassung jeweiliger unterschiedlicher Parameter oder physikalischer Quantitäten (das heißt Betätigungshub und Betätigungskraft des Bremspedals 70), wobei jede dieser zwei Gruppen zwei Sensoren zur Erfassung des gleichen Parameters oder der gleichen physikalischen Quantität beinhaltet.
Die zwei Pedalhubsensoren 62, 64 sowie die zwei Pedalkraftsensoren 66, 68 weisen jeweils unterschiedliche Charakteristiken auf, wie es in der Darstellung gemäß 3 angezeigt wird. Das heißt die zwei Pedalhubsensoren 62, 64 und die zwei Pedalkraftsensoren 66, 68 weisen unterschiedliche Verstärkungsfaktoren bzw. Gewinne und Messwertverschiebungen bzw. Versätze (Offsets) auf. Die zwei Pedalhubsensoren 62, 64 weisen entgegengesetzte Polaritäten auf, das heißt entgegengesetzte Änderungsrichtungen ihres Ausgangssignals mit einem Anstieg der an dem Bremspedal 70 wirkenden Betätigungskraft, und die zwei Pedalkraftsensoren 66, 68 weisen entgegengesetzte Polaritäten auf, das heißt entgegengesetzte Änderungsrichtungen ihres Ausgangssignals mit einem Anstieg der an dem Bremspedal 70 wirkenden Betätigungskraft. Sind alle die vier Sensoren 62, 64, 66, 68 funktionstüchtig, sind daher die Werte der Ausgangssignale der vier Sensoren voneinander unterschiedlich, wenn das Bremspedal 70 durch ein bestimmtes Maß (mit einer bestimmten Betätigungskraft oder einem bestimmten Betätigungshub) betätigt wird. Der Betätigungshub und die Betätigungskraft des Bremspedals 70 weisen eine lineare Beziehung auf, wobei sich der Betätigungshub mit der Betätigungskraft und die Betätigungskraft sich mit dem Betätigungshub linear ändern. Gemäß 3 ist die Betätigungskraft des Bremspedals 70 an der Abszisse des Koordinatensystems für die Pedalhubsensoren 62, 64 sowie für die Pedalkraftsensoren 66, 68 aufgetragen.
Falls eine der vier Sensoren 62, 64, 66, 68 defekt wird, wird die durch das Ausgangssignal des defekten Sensors dargestellte Betätigungskraft (Betätigungsmaß) zu den durch die Ausgangssignale der weiteren drei funktionstüchtigen Sensoren dargestellten unterschiedlich. Entsprechend kann der defekte Sensor auf der Grundlage der Ausgangssignale der vier Sensoren erfasst werden. Das heißt der Sensor, dessen Ausgangssignal zu den der weiteren drei Sensoren unterschiedlich ist, kann als defekt betrachtet werden. Da darüber hinaus die vier Sensoren 62–68 wie vorstehend beschrieben die zueinander unterschiedlichen Charakteristiken aufweisen, sind die durch die Ausgangssignale der zwei, den gleichen Defekt aufweisenden Sensoren dargestellten Betätigungskraftwerte (Betätigungsmaße) zueinander nicht identisch, sondern sind voneinander unterschiedlich, sodass die zwei weiteren Sensoren als funktionstüchtig betrachtet werden können, deren Ausgangssignale den gleichen Betätigungskraftwert oder den gleichen Betätigungshubwert darstellen. Somit können die zwei Sensoren als defekt betrachtet werden, deren Ausgangssignale voneinander und ebenso von dem gleichen Ausgangssignal der weiteren zwei Sensoren unterschiedlich sind. Beispielsweise können die zwei mit der gleichen Batterie 20, 22 verbundenen Sensoren den gleichen Defekt aufweisen, wenn diese Batterie einen übermäßigen Spannungsabfall aufweist. Das heißt diese zwei Sensoren weisen einen reduzierten Verstärkungsfaktor auf. Falls drei der vier Sensoren 62, 64, 66, 68 defekt werden, sind die durch die Ausgangssignale der vier Sensoren dargestellten Betätigungskraftwerte (Betätigungsmaße) voneinander verschieden, sodass der defekte Sensor oder die defekten Sensoren nicht identifiziert werden können. In diesem Fall ist das Bremssteuersystem 10 nicht betriebsfähig.
Die zentrale Steuervorrichtung 50 beinhaltet zwei Mikrocomputer 80, 82, wie es gemäß 1 angezeigt ist. Der Mikrocomputer 80 dient als ein Hauptcomputer zur Steuerung der elektrisch betriebenen Bremsen 12, 14, 16, 18, während der Mikrocomputer 82 als Überwachungscomputer zum Diagnostizieren des Mikrocomputers 80 dient. Die Mikrocomputer 80, 82 werden nachstehend als "Hauptmikrocomputer 80" bzw. als "Überwachungsmikrocomputer 82" bezeichnet.
Der Hauptmikrocomputer 80 ist mit zwei Batterien 20, 22 über jeweilige integrierte Energieversorgungsschaltungen (Energieversorgungs-IC) 84, 86 verbunden, während der Überwachungsmikrocomputer 82 mit den zwei Batterien 20, 22 über jeweilige integrierte Energieversorgungsschaltungen (Energieversorgungs-IC) 88, 90 verbunden ist. Somit sind die zwei Batterien 20, 22 beide mit dem Hauptmikrocomputer 80 und dem Überwachungsmikrocomputer 82 verbunden.
Der Überwachungsmikrocomputer 82 ist zur Zuführung eines Überwachungsimpulses (watching dog pulse) zu dem Hauptmikrocomputer 80 bei einem vorbestimmten Zeitintervall zum Diagnostizieren des Hauptmikrocomputers 80 hinsichtlich einer Abnormalität oder eines Defekts eingerichtet. Während verschiedene Steuerroutinen durch den Hauptmikrocomputer 80 zur Steuerung der elektrisch betriebenen Bremsen 12, 14, 16, 18 ausgeführt werden, wird eine Unterbrechungsroutine zum Diagnostizieren des Hauptmikrocomputers 80 ausgeführt. Wird der Hauptmikrocomputer 80 als funktionstüchtig befunden, wird ein den funktionstüchtigen Zustand des Hauptmikrocomputers 80 angebender Antwortimpuls als Reaktion auf den Überwachungsimpuls dem Überwachungsmikrocomputer 82 zugeführt. Andererseits diagnostiziert der Hauptmikrocomputer 80 den Überwachungsmikrocomputer 82 in Abhängigkeit davon, ob der Hauptmikrocomputer 80 den Überwachungsimpuls empfängt.
Der Hauptmikrocomputer 80 empfängt die Ausgangssignale des Pedalhubsensors 62 und des Pedalkraftsensors 84 durch eine integrierte Eingabeschaltung (Eingabe-IC) 94 und die Ausgangssignale des Pedalhubsensors 64 und des Pedalkraftsensors 68 durch eine integrierte Eingabeschaltung (Eingabe-IC) 96. Der Hauptmikrocomputer 80 empfängt ebenso durch integrierte Eingabeschaltungen (Eingabe-IC) 90, 100 die Ausgangssignale von Radgeschwindigkeitssensoren, die die Rotationsgeschwindigkeit des vorne liegenden linken und rechten Rades 24, 26 und des hinten liegenden linken und rechten Rades 28, 30 anzeigen, das Ausgangssignal eines den Beginn einer Betätigung des Bremspedals 70 anzeigenden Stoppschalters, die Ausgangssignale von Verzögerungssensoren, die Verzögerungswerte des Fahrzeugs in Längs- und Querrichtung angeben, und die Ausgangssignale weiterer Sensoren, die den Radlenkwinkel, die Fahrzeuggierrate, Fahrzeugbetriebszustände und weitere Informationen hinsichtlich des Fahrzeugs angeben.
Die zentrale Steuervorrichtung 50 und die Motorsteuervorrichtungen 52, 54, 56, 58 sind zur Durchführung gegenseitiger Datenkommunikationen durch Fahrzeugbereichsnetze (car area networks bzw. CAN) 102, 104, 106, 108, 110 eingerichtet. Die Datenkommunikation über die CAN ermöglicht die Übertragung einer großen Informationsmenge in kurzer Zeit durch eine unidirektionale bzw. Ein-Weg-Kommunikation mit Überlagerung (superimposition) verschiedener Arten von Informationen und eine gleichzeitige bidirektionale Kommunikation.
Auf der Grundlage der Ausgangssignale der Pedalhubsensoren 62, 64 und der Pedalkraftsensoren 66, 68 berechnet der Hauptmikrocomputer 80 eine Sollbremskraft, durch welche die Reibungselemente jeder elektrisch betriebenen Bremse 12, 14, 16, 18 durch das Presselement gegen die Dreheinheit (rotor) gesteuert bzw. gedrückt wird, und führt die berechneten Daten der Sollbremskraft den Motorsteuervorrichtungen 52, 54, 56, 58 über die CAN 102, 104, 106, 108, 110 zu. Die Berechnung der Sollbremskraft beruht im Prinzip auf der Betätigungskraft des Bremspedals 70, wie sie durch die Pedalkraftsensoren 66, 68 erfasst wird. Jedoch wird der Betätigungshub des Bremspedals 70, wie er durch die Pedalhubsensoren 62, 64 erfasst wird, in der Berechnung der Sollbremskraft berücksichtigt, da ein Anstieg der Betätigungskraft, wie sie durch die Pedalkraftsensoren 66, 68 erfasst wird, unter Bezugnahme auf einen Anstieg des Betätigungshubes des Bremspedals 70 mehr oder weniger verzögert ist. Im Einzelnen wird die Sollbremskraft auf der Grundlage der erfassten Betätigungskraft und des erfassten Betätigungshubes des Bremspedals 70 berechnet, sodass der Einfluss des erfassten Betätigungshubes hinsichtlich der berechneten Sollbremskraft mit der Zeit abnimmt, welche nach dem Augenblick des Betätigungsbeginns des Bremspedals 70 verstrichen ist. Sind die zwei Pedalkraftsensoren 66, 68 funktionstüchtig, werden zwei Ausgangssignale erzielt, die die Betätigungskraftwerte des Bremspedals 70 angeben. Gemäß dem Ausführungsbeispiel wird ein Mittelwert der erfassten zwei Betätigungskraftwerte verwendet. Jedoch kann ein vorbestimmtes Ausgangssignal der zwei Ausgangssignale der zwei Pedalkraftsensoren 66, 68 zur Berechnung der Sollbremskraft verwendet werden. Das Gleiche gilt für die zwei Pedalhubsensoren 62, 64.
Der Hauptmikrocomputer 80 diagnostiziert die Sensoren 62, 64, 66, 68 hinsichtlich einer Abnormalität oder eines Defektes. Ist einer oder sind zwei dieser vier Sensoren defekt, berechnet der Hauptmikrocomputer 80 die Sollbremskraft auf der Grundlage der Ausgangssignale der funktionstüchtigen Sensoren und aktiviert ein Alarmlicht zum Anzeigen, dass ein oder zwei Sensoren der Sensoren 62–68 defekt sind. Falls drei oder alle der vier Sensoren 62–68 defekt sind, ist das Bremssystem nicht betriebsfähig, wobei der Hauptmikrocomputer 80 das Alarmlicht und einen Alarmsummer zum Anzeigen dieses Defektzustandes aktiviert. Das Alarmlicht und der Alarmsummer dienen als Alarmindikator. Die Sollbremskraft der Bremsen 12–18 wird gemäß einem Steuerprogramm berechnet, das so ausgestaltet ist, dass die Sollbremskraft berechnet wird: auf der Grundlage des Betätigungshubes und der Betätigungskraft gemäß Erfassung durch die vier Sensoren 62–68, wenn die vier Sensoren 62–68 alle funktionstüchtig sind, auf der Grundlage des Betätigungshubes und der Betätigungskraft gemäß Erfassung durch die funktionstüchtigen Sensoren, wenn zumindest einer der zwei Pedalhubsensoren 62, 64 und einer der zwei Pedalkraftsensoren 66, 68 funktionstüchtig sind, oder wenn einer der zwei Pedalhubsensoren 62, 64 und zumindest einer der zwei Pedalkraftsensoren 66, 68 funktionstüchtig sind, oder auf der Grundlage entweder des Betätigungshubes oder der Betätigungskraft, wenn die Pedalhubsensoren 62, 64 beide defekt sind oder wenn die Pedalkraftsensoren 66, 68 beide defekt sind.
Der Hauptmikrocomputer 80 ist eingerichtet, die elektrisch betriebenen Bremsen 12–18 zur Durchführung verschiedener Steuerungen wie etwa einer Antiblockierbremsdrucksteuerung, einer Traktionskraftsteuerung und einer Fahrzeuglaufstabilitätssteuerung auf der Grundlage der Ausgangssignale der Radgeschwindigkeitssensoren, der Fahrzeugverzögerungssensoren, des Gierratensensors und weiterer Sensoren sowie auf der Grundlage der Ausgangssignale der Pedalhubsensoren 62, 64 und der Pedalkraftsensoren 66, 68 zu steuern. Da diese Steuerungsarten nicht in direktem Bezug zum Gegenstand der Erfindung stehen, wird eine weitere Beschreibung dieser Steuerungsarten als nicht notwendig betrachtet.
Die Motorsteuervorrichtungen 52, 54, 56, 58 sind zur Steuerung der jeweiligen elektrischen Motoren 32, 34, 36, 38 der elektrisch gesteuerten Bremsen 12, 14, 16, 18 zum Bremsen des vorne liegenden linken Rades 24, des vorne liegenden rechten Rades 26, des hinten liegenden linken Rades 28 bzw. des hinten liegenden rechten Rades 30 vorgesehen. Da die vier Motorsteuervorrichtungen 52–58 hinsichtlich ihres Aufbaus zueinander identisch sind, wird die Motorsteuervorrichtung 52 zur Steuerung des Motors 32 der elektrisch betriebenen Bremse 12 für das vorne liegende linke Rad 24 beispielhaft im Detail beschrieben, wobei die weiteren Motorsteuervorrichtungen 54–58 gemäß dem notwendigen Ausmaß beschrieben werden.
Die Motorsteuervorrichtung 52 beinhaltet zwei Mikrocomputer, das heißt einen Hauptmikrocomputer 120 zur Steuerung des Motors 32 und einen Überwachungsmikrocomputer 122 zum Diagnostizieren des Hauptmikrocomputers 120. Der Hauptmikrocomputer 120 empfängt über eine integrierte Eingabeschaltung (Eingabe-IC) 126 die Ausgangssignale des Bremskraftsensors 40, des Elektrischen-Strom-Sensors 42 und des Positionssensors 44 und über eine integrierte Eingabeschaltung (Eingabe-IC) 128 die Ausgangssignale des Pedalhubsensors 62 und des Pedalkraftsensors 66. Die Motorsteuervorrichtung 52 beinhaltet zudem ein Fahrzeugbereichsnetz (CAN) 104 zur Datenkommunikation mit der zentralen Steuervorrichtung 50. Der Hauptmikrocomputer 120 bestimmt ein Maß eines dem Motor 32 zuzuführenden elektrischen Stroms auf der Grundlage der von der zentralen Steuervorrichtung 50 empfangenen Sollbremskraftdaten und der Ausgangssignale des Bremskraftsensors 40, des Elektrischen-Strom-Sensors 42 und des Positionssensors 44. Der Hauptmikrocomputer 120 steuert den Motor 32 über die entsprechende integrierte Motoransteuerungsschaltung (Motoransteuerungs-IC) 132, sodass das bestimmte Maß an elektrischem Strom dem Motor 32 zugeführt wird.
Gemäß dem Überwachungsmikrocomputer 82 führt der Überwachungsmikrocomputer 122 einen Überwachungsimpuls dem Hauptmikrocomputer 120 zu und bestimmt in Abhängigkeit davon, ob ein Antwortsignal als Reaktion auf den Überwachungsimpuls von dem Hauptmikrocomputer 120 empfangen wird, ob der Hauptmikrocomputer 120 funktionstüchtig ist oder nicht. Gleichzeitig überwacht der Hauptmikrocomputer 120 den Überwachungsmikrocomputer 122 hinsichtlich einer Abnormalität oder eines Defekts. Die Motorsteuervorrichtung 52 beinhaltet zudem eine integrierte Energieversorgungsschaltung (Energieversorgungs-IC bzw. LSTGS-IC) 136, mit der die Batterie 20 verbunden ist. Die Batterie 20 ist ebenso mit dem Motor 32 verbunden. Der Überwachungsmikrocomputer 120 steuert ein Halbleiterrelais 138 zur Ermöglichung und zur Unterbindung der Zuführung eines elektrischen Stroms von der Batterie 20 zu dem Motor 32.
Die in seiner Anordnung mit der Motorsteuervorrichtung 52 identische Motorsteuervorrichtung 54 ist mit dem Pedalhubsensor 64 und dem Pedalkraftsensor 68 sowie der Batterie 22 verbunden. Die Motorsteuervorrichtung 56 ist in ihrer Anordnung mit der Motorsteuervorrichtung 54 identisch und ist mit dem Pedalhubsensor 64 und dem Pedalkraftsensor 68 sowie der Batterie 22 verbunden, zu welchen die Motorsteuervorrichtung 54 ebenso verbunden ist. Die Motorsteuervorrichtung 58 ist hinsichtlich ihrer Anordnung mit der Motorsteuervorrichtung 52 identisch und ist mit dem Pedalhubsensor 62 und dem Pedalkraftsensor 66 und der Batterie 20 verbunden, mit welchen die Motorsteuervorrichtung 52 ebenso verbunden ist. Somit ist die Batterie 20 der zwei gegenseitig unabhängigen Batterien 20, 22 mit den Motorsteuervorrichtungen 52, 58 entsprechend dem vorne liegenden linken Rad 24 und dem hinten liegenden rechten Rad 30 verbunden, während die weitere Batterie 22 mit den Motorsteuervorrichtungen 54, 56 entsprechend dem vorne liegenden rechten Rad 26 und dem hinten liegenden linken Rad 28 verbunden ist. Unter den für das Kraftfahrzeug vorgesehenen vier Rädern 24–30 sind das vorne liegende linke und das hinten liegende rechte Rad 24, 30 zueinander diagonal angeordnet, während das vorne liegende rechte und das hinten liegende linke Rad 26, 28 zueinander diagonal angeordnet sind. Dabei sind die Pedalhubsensoren 62, 64 und die Pedalkraftsensoren 66, 68 alle mit der zentralen Steuervorrichtung 50 verbunden und sind der Pedalhubsensor 62 und der Pedalkraftsensor 66 mit den Motorsteuervorrichtungen 52, 58 entsprechend dem diagonal angeordneten vorne liegenden linken und hinten liegenden rechten Rad 24, 30 verbunden, während der Pedalhubsensor 64 und der Pedalkraftsensor 68 mit den Motorsteuervorrichtungen 54, 56 entsprechend dem diagonal angeordneten vorne liegenden rechten und hinten liegenden linken Rad 26, 28 verbunden sind.
Die Motorsteuervorrichtung 52 entsprechend dem vorne liegenden linken Rad 24 und die Motorsteuervorrichtung 54 entsprechend dem vorne liegenden rechten Rad 26 sind miteinander zur gegenseitigen seriellen Datenkommunikation verbunden. Die serielle Datenkommunikation unter Verwendung einer oder zweier Kommunikationsleitungen ermöglicht eine effiziente Datenkommunikation mit digitalen Signalen.
Gemäß 2 sind Verbindungen der Pedalhubsensoren 62, 64 und der Pedalkraftsensoren 66, 68 mit den Batterien 20, 22 dargestellt.
Gemäß 2 sind der Pedalhubsensor 62 und der Pedalkraftsensor 66 mit der Batterie 22 über die zentrale Steuervorrichtung 50 und mit der Batterie 20 über die Motorsteuervorrichtung 52 verbunden. Der Pedalhubsensor 62 und der Pedalkraftsensor 66 führen einen Überwachungsstrom Analog-Digital-Wandlern (ADC) 142, 144, 150 der zentralen Steuervorrichtung 50 und der Motorsteuervorrichtungen 52, 58 zu. Der Überwachungsstrom gibt an, dass ein elektrischer Strom den Sensoren 62, 66 zugeführt wird. Die Analog-Digital-Wandler 142, 144, 150 sind zum Empfang der Ausgangssignale der Sensoren 62, 66 eingerichtet.
Der Pedalhubsensor 64 und der Pedalkraftsensor 68 sind mit der Batterie 20 durch die zentrale Steuervorrichtung 50 und mit der Batterie 22 durch die Motorsteuervorrichtung 54 verbunden. Der Pedalhubsensor 64 und der Pedalkraftsensor 68 führen einen Überwachungsstrom Analog-Digital-Wandlern (ADC) 142, 146, 148 der zentralen Steuervorrichtung 50 und der Motorsteuervorrichtungen 54, 56 zu. Der Überwachungsstrom gibt an, dass ein elektrischer Strom den Sensoren 64, 68 zugeführt wird. Die Analog-Digital-Wandler 142, 146, 148 sind zum Empfang der Ausgangssignale des Pedalhubsensors 64 und des Pedalkraftsensors 68 eingerichtet.
In dem Bremssystem nach vorstehend beschriebenem Aufbau wird der Hauptmikrocomputer 80 der zentralen Steuervorrichtung 50 nach einer Betätigung des Bremspedals 70 zur Berechnung der Sollbremskraft jeder der elektrisch betriebenen Bremsen 12, 14, 16, 18 auf der Grundlage des gemäß den Pedalhubsensoren 62, 64 erfassten Betätigungshubes sowie der gemäß den Pedalkraftsensoren 66, 68 erfassten Betätigungskraft betrieben und führt die berechneten Sollbremskraftdaten den Motorsteuervorrichtungen 52, 54, 56, 58 zu, während alle elektrisch betriebenen Bestandteile des Bremssystems wie etwa die zentrale Steuervorrichtung 50, die Motorsteuervorrichtungen 52, 54, 56, 58, die Batterien 20, 22, die Pedalhubsensoren 62, 64 sowie die Pedalkraftsensoren 66, 68 und die Motoren 32, 34, 36, 38 funktionstüchtig sind. Auf der Grundlage der empfangenen Sollbremskraftdaten und der Ausgangssignale des Bremskraftsensors 40 und weiterer Sensoren bestimmen die Motorsteuervorrichtungen 52–58 das Sollmaß an elektrischem Strom, welcher den Motoren 32–38 zuzuführen ist, und steuern die Motoren 32–38 durch die integrierten Motoransteuerungsschaltungen (Motoransteuerungs-IC) 132.
Nachstehend werden Notfallsteuervorgänge des Bremssystems beschrieben, bei welchen ein elektrisch betriebenes Bestandteil defekt ist. Die elektrisch betriebenen Bestandteile beinhalten die Batterien 20, 22, die zentrale Steuervorrichtung 50, die Motorsteuervorrichtungen 52, 54, 56, 58, die Sensoren 62, 64, 66, 68 und die Motoren 32, 34, 36, 38. Es existieren verschiedene Situationen, in welchen das Bremssystem abnormal ist. Beispielsweise ist nur eine der elektrisch betriebenen Bestandteile defekt oder es ist eine Kombination von zwei oder mehr der Bestandteile defekt. Zumindest eine Vorrichtung unter der zentralen Steuervorrichtung 50 und der Motorsteuervorrichtungen 52, 54, 56, 58 ist nicht normal betriebsfähig in Abhängigkeit von der Art und der Anzahl des defekten elektrisch betriebenen Bestandteils bzw. der defekten elektrisch betriebenen Bestandteile. Die Vorgänge durch das Bremssystem bei einem Defekt einer, zweier oder dreier Vorrichtungen unter der zentralen Steuervorrichtung 50 und den Motorsteuervorrichtungen 52–58 werden jeweils unter Bezugnahme auf die 4–6 nachstehend beschrieben.
Zunächst wird unter Bezugnahme auf 4 der Fall beschrieben, dass nur eine der fünf Steuervorrichtungen 50–58 defekt ist, wobei "ZENTRALE ECU" die zentrale Steuervorrichtung 50 bezeichnet, während "MOTOR-ECU" die Motorsteuervorrichtungen 52, 54, 56, 58 bezeichnen. Beispielsweise bedeutet "VL" der "MOTOR-ECU" die für das vorne liegende linke Rad 24 vorgesehene Motorsteuervorrichtung 52. In gleichartiger Weise bedeuten "VR", "HL" und "HR" der "MOTOR-ECU" jeweils die Motorsteuervorrichtungen 54, 56, 58. Dabei gibt "FUNKTIONSTÜCHTIG" bzw. "FKT.-TOCHTIG" in der ersten Spalte der Tabelle von 4 an, dass alle fünf Steuervorrichtungen 50, 52, 54, 56, 58 funktionstüchtig sind. Dabei werden diese Steuervorrichtungen 50–58 in den vorbestimmten normalen Betriebsweisen betrieben, wie sie durch "A-1" und "B-1" gemäß 4 angezeigt werden. "A-1" stellt dar, dass die funktionstüchtige zentrale Steuervorrichtung 50 in der normalen Betriebsweise betrieben wird, das heißt sie berechnet die Sollbremskraft auf der Grundlage der Ausgangssignale der Sensoren 62, 64, 66, 68 und führt die berechneten Sollbremskraftdaten den funktionstüchtigen Motorsteuervorrichtungen 52–58 zu, während "B-1" darstellt, dass die funktionstüchtigen Motorsteuervorrichtungen 52–58 die jeweiligen Motoren 24–30 auf der Grundlage der Sollbremskraftdaten steuern, die von der zentralen Steuervorrichtung 50 auf der Grundlage der Ausgangssignale der Sensoren 62–68 berechnet werden und die von der zentralen Steuervorrichtung 50 empfangen werden.
Es gibt zwei Fälle, in denen eine der fünf Steuervorrichtungen 50–58 defekt ist, das heißt ein Fall, dass die zentrale Steuervorrichtung 50 defekt ist, und ein Fall, dass eine der Motorsteuervorrichtungen 52–58 defekt ist. Nachstehend wird der Fall beschrieben, dass die zentrale Steuervorrichtung 50 defekt ist.
Die zentrale Steuervorrichtung 50 ist defekt, wenn zumindest der Hauptmikrocomputer 80 oder der Überwachungsmikrocomputer 82 defekt ist. Wie vorstehend beschrieben, wird ein Defekt des Hauptmikrocomputers 80 durch den Überwachungsmikrocomputer 82 erfasst, während ein Defekt des Überwachungsmikrocomputers 82 durch den Hauptmikrocomputer 80 erfasst wird. Ist zumindest der Hauptmikrocomputer 80 oder der Überwachungsmikrocomputer 82 defekt, berechnet der Hauptmikrocomputer 80 nicht die Sollbremskraft, sondern kann die zentrale Steuervorrichtung 50 eine Datenkommunikation mit den Motorsteuervorrichtungen 52–58 über die CAN 102–110 durchführen, und teilt jeder der Motorsteuervorrichtungen 52–58 mit, dass der Hauptmikrocomputer 80 defekt ist, während die Motorsteuervorrichtungen 52–58 funktionstüchtig sind.
Da jede der vier Motorsteuervorrichtungen 52–58 das Ausgangssignal eines der Pedalhubsensoren 62, 64 und das Ausgangssignal eines der Pedalkraftsensoren 66, 68 empfängt, kann jede Motorsteuervorrichtung die Sollbremskraft selbst auf der Grundlage der Pedalhub- und Pedalkraftsensoren 62–68 berechnen, auch wenn die zentrale Steuervorrichtung 50 defekt ist und die Sollbremskraft nicht berechnet. Entsprechend sind die Motorsteuervorrichtungen 52–58 zur Steuerung der jeweiligen Motoren 32, 34, 36, 38 auf der Grundlage der berechneten Sollbremskraft und der Ausgangssignale des Bremskraftsensors 40 und weiterer Sensoren imstande. Folglich kann das Fahrzeug wie im Normalzustand des Bremssystems verzögert werden, in dem die zentrale Steuervorrichtung 50 und die Motorsteuervorrichtungen 52–58 alle normal funktionieren. Die Steuerung der Motoren 32, 34, 36, 38 durch die vier Motorsteuervorrichtungen 52–58 in unabhängiger Weise voneinander wird nachstehend als "unabhängige Steuerung" bezeichnet. Gemäß 4 bezeichnet "B-2", dass, wenn die zentrale Steuervorrichtung 50 defekt ist, die Motorsteuervorrichtungen 52–58 in der gleichen Weise wie im Normalzustand des Bremssystems wirken bzw. betrieben werden.
Bei der unabhängigen Steuerung berechnen die Motorsteuervorrichtung 52 für das vorne liegende linke Rad 24 und die Motorsteuervorrichtung 54 für das vorne liegende rechte Rad 26 die Sollbremskräfte auf der Grundlage der unterschiedlichen Paare aus Pedalhub- und Pedalkraftsensor. Dabei können deshalb die durch die Motorsteuervorrichtungen 52, 54 berechneten Sollbremskraftwerte infolge von Erfassungsfehlern der beiden Paare aus Pedalhub- und Pedalkraftsensor zueinander differieren. Deshalb führen die Motorsteuervorrichtungen 52, 54 eine gegenseitige serielle Datenkommunikation aus, um die gleichen Sollbremskraftwerte zu verwenden. Beispielsweise erlangen die zwei Motorsteuervorrichtungen 52, 54 den gleichen Sollbremskraftwert durch Mitteln der zwei durch sie berechneten Sollbremskraftwerte.
Nachstehend werden Fälle beschrieben, in welchen lediglich eine der vier Motorsteuervorrichtungen 52–58 defekt ist. Jede der Motorsteuervorrichtungen 52, 54, 56, 58 kann defekt sein, wenn zumindest der Hauptmikrocomputer 120 oder der Überwachungsmikrocomputer 122 defekt ist und/oder der entsprechende Motor 32, 34, 36, 38 defekt ist. Eine jede der Motorsteuervorrichtungen wird als defekt betrachtet, auch wenn sie funktionstüchtig ist, falls der entsprechende Motor 32, 34, 36, 38 defekt ist. Der Hauptmikrocomputer 120 und der Überwachungsmikrocomputer 122 werden als Reaktion auf den Überwachungsimpuls diagnostiziert, während die Motoren 32–38 auf der Grundlage der Ausgangssignale des Bremskraftsensors 40 und weiterer Sensoren und auf der Grundlage der Sollbremskraft durch den Hauptmikrocomputer 120 diagnostiziert werden. Falls beispielsweise ein Anstieg des Maßes des dem Motor 32, 34, 36, 38 zugeführten elektrischen Stroms nicht in einen Anstieg der durch die entsprechende Bremse 12, 14, 16, 18 erzeugten tatsächlichen Bremskraft führt, wird der Motor als defekt betrachtet. Wird eine der Motorsteuervorrichtungen 52–58 oder einer der Motoren 32–38 als defekt befunden, werden die zentrale Steuervorrichtung 50 und die Motorsteuervorrichtungen 52–58 so über die CAN 102–110 informiert. Wenn zumindest eine der Motorsteuervorrichtungen 52–58 defekt ist, wird das Halbleiterrelais 138 jeder defekten Motorsteuervorrichtung dahingehend gesteuert, die Zufuhr des elektrischen Stroms zu der defekten Motorsteuervorrichtung zu unterbrechen.
Nachstehend wird der Fall beschrieben, dass die Motorsteuervorrichtung 52 defekt ist. Ist die Motorsteuervorrichtung 52 defekt, bestimmt die zentrale Steuervorrichtung 50 Betriebsarten der Motorsteuervorrichtungen 54, 56, 58. Das heißt die zentrale Steuervorrichtung 50 unterbindet den Betrieb der Motorsteuervorrichtung 58 für das hinten liegende rechte Rad 30, welches unter Bezugnahme auf das vorne liegende linke Rad 24 entsprechend der defekten Motorsteuervorrichtung 52 diagonal angeordnet ist, was mit "B-5" in 4 angezeigt wird. Jedoch führt die zentrale Steuervorrichtung 50 die normal berechneten Sollbremskraftdaten den weiteren Motorsteuervorrichtungen 54, 56 entsprechend dem weiteren Paar des diagonal angeordneten vorne liegenden rechten Rads 26 und hinten liegenden linken Rads 28 zur Steuerung der entsprechenden Motoren 34, 36 zum Bremsen der Räder 26, 28 wie im Normalzustand zu, wie es durch "B-1" in 4 angezeigt wird. Diese Steuerung der Motoren 34, 36 für die diagonal angeordneten Räder 26, 28 wird als "Diagonalsteuerung" bezeichnet. Diese Diagonalsteuerung ermöglicht eine Bremsbetätigung bzw. eine Bremsbeaufschlagung des Fahrzeugs, sodass ein maximaler Fahrzeugverzögerungswert von 0,5 G erzeugt wird, was 50% des Verzögerungswerts hinsichtlich der normalen Bremsbetätigung darstellt, das heißt sie ermöglicht eine Bremswirkung, die 50% der normalen gesamten Fahrzeugbremswirkung beträgt. "A-2" in 4 stellt die Steuerbetriebsart der zentralen Steuervorrichtung 50 dar, wenn zumindest eine der Motorsteuervorrichtungen 52–58 defekt ist, und "B-5" stellt dar, dass der Betrieb der Motorsteuervorrichtung 56, 58 unterbunden wird, während die zentrale Steuervorrichtung 50 funktionstüchtig ist.
Die Diagonalsteuerung der Motorsteuervorrichtungen 52, 58 wird ausgeführt, wenn die Motorsteuervorrichtung 54 defekt ist.
Ist die Motorsteuervorrichtung 56 defekt, führt die zentrale Steuervorrichtung 50 die berechneten Sollbremskraftdaten den funktionstüchtigen drei Motorsteuervorrichtungen 52, 54, 58 zur Steuerung der jeweiligen Motoren 32, 34, 38 zu. Die Steuerung dieser Motoren 32, 34, 38 durch die jeweiligen Motorsteuervorrichtungen 52, 54, 58 wird als "3-Räder-Steuerung" bezeichnet. Diese 3-Räder-Steuerung ermöglicht eine Bremsbetätigung bzw. Bremsbeaufschlagung des Fahrzeugs, so dass ein maximaler Fahrzeugverzögerungswert von 0,85 G erzeugt wird, was 85% des Verzögerungswerts hinsichtlich der normalen Bremsbetätigung darstellt, das heißt sie ermöglicht eine Bremswirkung, die 85% der normalen gesamten Fahrzeugbremswirkung darstellt.
Die 3-Räder-Steuerung der Motorsteuervorrichtungen 52, 54, 56, wird ausgeführt, wenn die Motorsteuervorrichtung 58 defekt ist.
Unter Bezugnahme auf 5 werden nachstehend Fälle beschrieben, nach denen zwei der fünf Steuervorrichtungen 56–58 defekt sind.
Zunächst werden die Fälle beschrieben, nach denen die zentrale Steuervorrichtung 50 und eine der Motorsteuervorrichtungen 52–58 defekt sind. Dabei ist die zentrale Steuervorrichtung 50 infolge eines Defekts zumindest des Hauptmikrocomputers 80 oder des Überwachungsmikrocomputers 82 defekt, während eine der Motorsteuervorrichtungen 52–58 infolge eines Defekts zumindest des Hauptmikrocomputers 120 oder des Überwachungsmikrocomputers 122, infolge eines Defekts des entsprechenden Motors 32, 34, 36, 38 oder infolge eines Defekts zumindest eines Sensors unter den Pedalhub- und Pedalkraftsensoren 62, 64, 66, 68 defekt ist.
Da die zwei Paare der Pedalhub- und Pedalkraftsensoren 62, 64, 66, 68 mit der zentralen Steuervorrichtung 50 verbunden sind, kann die zentrale Steuervorrichtung 50 die Sollbremskraft berechnen, auch wenn ein Paar der Sensoren 62–68 defekt ist, das heißt sie kann die Sollbremskraft auf der Grundlage der Ausgangssignale des funktionstüchtigen Sensorpaars berechnen. Jedoch ist nur eines der zwei Paare der Pedalhub- und Pedalkraftsensoren 62–68 mit einer jeweiligen der Motorsteuervorrichtungen 52, 54, 56, 58 verbunden, sodass, falls einer der Pedalhub- und Pedalkraftsensoren defekt ist, die Motorsteuervorrichtung, mit welcher das Paar aus Pedalhubsensor und Pedalkraftsensor verbunden ist, nicht den defekten Sensor aus dem Paar identifizieren kann. Ist deshalb zumindest der Pedalhubsensor oder der Pedalkraftsensor des einen Paares defekt, ist dieses eine Paar defekt. Ein Defekt zumindest eines der zwei Paare aus Pedalhub- und Pedalkraftsensor 62–68 kann durch Vergleich der Ausgangssignale des, Pedalhubsensors und des Pedalkraftsensors jedes Paares erfasst werden. Ist zumindest eines der zwei Paare aus Pedalhub- und Pedalkraftsensor 62–68 defekt, können die Motorsteuervorrichtungen, mit welchen das defekte Paar bzw. die defekten Paare verbunden ist/sind, die Sollbremskraft auf der Grundlage des Pedalhubsensors und des Pedalkraftsensors nicht berechnen.
Nachstehend wird der Fall beschrieben, dass die zentrale Steuervorrichtung 50 und die Motorsteuervorrichtung 52 für das vorne liegende linke Rad 24 defekt sind. Dabei ist die Motorsteuervorrichtung 52 infolge eines Defekts zumindest des Hauptmikrocomputers 120 oder des Überwachungsmikrocomputers 122 und/oder eines Defekts des Motors 32 defekt, sodass die Diagonalsteuerung der Motorsteuervorrichtungen 54, 56 ausgeführt wird, sodass ein maximaler Fahrzeugverzögerungswert von 0,5 G erzeugt wird, der 50% der normalen gesamten Fahrzeugbremswirkung darstellt. Den Motorsteuervorrichtungen 54–58 wird durch die zentrale Steuervorrichtung 50 und die Motorsteuervorrichtung 52 mitgeteilt, dass diese Steuervorrichtungen 50, 52 defekt sind. Die Motorsteuervorrichtung 58 für das hinten liegende rechte Rad 30 wird nicht betrieben und die Motorsteuervorrichtungen 54, 56 berechnen die Sollbremskraft auf der Grundlage der Ausgangssignale des Pedalhubsensors 64 und des Pedalkraftsensors 68 wie im Normalzustand des Bremssystems zur Steuerung der jeweiligen Motoren 34, 36. Gemäß 5 stellt "B-6" dar, dass der Betrieb der Motorsteuervorrichtung 58 unterbunden ist, während die zentrale Steuervorrichtung 50 defekt ist.
Die Diagonalsteuerung der Motorsteuervorrichtungen 52, 58 wird ausgeführt, wenn die zentrale Steuervorrichtung 50 und die Motorsteuervorrichtung 54 für das vorne liegende rechte Rad 26 defekt sind.
Nachstehend wird der Umstand beschrieben, dass die zentrale Steuervorrichtung 50 und die Motorsteuervorrichtung 56 für das hinten liegende linke Rad 28 defekt sind. Dabei ist die Motorsteuervorrichtung 56 infolge eines Defekts zumindest des Hauptmikrocomputers 120 oder des Überwachungsmikrocomputers 122, infolge eines Defekts des entsprechenden Motors 34 und/oder infolge eines Defekts eines der zwei Paare aus Pedalhub- und Pedalkraftsensor 62–68 defekt. Ist das Paar aus Pedalhub- und Pedalkraftsensor 64, 68 defekt, mit welchem die Motorsteuervorrichtung 56 verbunden ist, werden die Ausgangssignale der Sensoren 64, 68 nicht der Motorsteuervorrichtung 54 für das vorne liegende rechte Rad 26 zugeführt, jedoch kann die Motorsteuervorrichtung 54 eine serielle Datenkommunikation mit der Motorsteuervorrichtung 52 zur Erlangung der Ausgangssignale der funktionstüchtigen Sensoren 62, 66 von der Motorsteuervorrichtung 52 durchführen. Obwohl der Defekt der Sensoren 64, 68 den normalen Betrieb der Motorsteuervorrichtung 56 nicht ermöglicht, ist jedoch der normale Betrieb der Motorsteuervorrichtung 54 ermöglicht, wodurch eine vergleichsweise große Bremswirkung (0,85 G) ermöglicht wird.
Ist die Motorsteuervorrichtung 56 infolge eines Defekts zumindest des Hauptmikrocomputers 120 oder des Überwachungsmikrocomputers 122 oder des Motors 36 defekt, kann jeder der Motorsteuervorrichtungen 52, 54, 58 den entsprechenden Motor auf der Grundlage der beruhend auf die Sensoren 62–68 berechneten Sollbremskraft steuern. Da die Motorsteuervorrichtungen 52, 54 miteinander eine serielle Datenkommunikation zur Bestimmung des gleichen Sollbremskraftwert ausführen, werden für die zwei vorne liegenden Räder 24, 26 durch die Bremsen 12, 14 die gleichen Bremswirkungen bereitgestellt. Ist die Motorsteuervorrichtung 56 infolge eines Defekts des entsprechenden Paars aus Pedalhub- und Pedalkraftsensor 64, 68 defekt, können die Motorsteuervorrichtungen 52, 58 die entsprechenden Motoren 32, 38 auf der Grundlage der beruhend auf die Ausgangssignale des funktionstüchtigen Paars von Sensoren 62, 66 berechneten Sollbremskraft steuern, während die Motorsteuervorrichtung 54 den entsprechenden Motor 34 auf der Grundlage der Sollbremskraft steuern kann, die beruhend auf die von der Motorsteuervorrichtung 52 empfangenen Ausgangssignale des funktionstüchtigen Paars aus Pedalhub- und Pedalkraftsensor 62, 66 berechnet wird. Die Sollbremskraft wird in der gleichen Weise wie im Normalzustand des Bremssystems berechnet, in welchem die Sollbremskraft durch die zentrale Steuervorrichtung 50 berechnet wird. Somit wird die 3-Räder-Steuerung der Motoren 32, 34, 38 ausgeführt, sodass ein Fahrzeugverzögerungswert von 0,85 G erzeugt wird, was 85% der normalen gesamten Fahrzeugbremswirkung entspricht.
Die 3-Räder-Steuerung der Motoren 32, 34, 36 wird ausgeführt, wenn die zentrale Steuervorrichtung 50 und die Motorsteuervorrichtung 58 für das hinten liegende rechte Rad 30 defekt sind.
Nachstehend wird der Umstand beschrieben, dass zwei der Motorsteuervorrichtungen 52–58 defekt sind. Dabei ist die zentrale Steuervorrichtung 50 funktionstüchtig und berechnet deshalb die Sollbremskraft und führt die berechneten Sollbremskraftdaten den Motorsteuervorrichtungen 52–58 zu. Eine jede der Motorsteuervorrichtungen 52, 54, 56, 58 wird defekt infolge eines Defekts zumindest des Hauptmikrocomputers 120 oder des Überwachungsmikrocomputers 122, infolge eines Defekts des entsprechenden Motors 32, 34, 36, 38 und/oder infolge eines Defekts zumindest einer der zwei Batterien 20, 22. Die Batterie 20 ist mit den Motorsteuervorrichtungen 52, 58 verbunden, während die Batterie 22 mit den Motorsteuervorrichtungen 54, 56 verbunden ist. Ist eine der Batterien 20, 22 defekt, sind die entsprechenden zwei Motorsteuervorrichtungen nicht betriebsfähig. Die zwei Batterien 20, 22 sind mit der zentralen Steuervorrichtung 50 verbunden, sodass die zentrale Steuervorrichtung 50 betriebsfähig ist, auch wenn eine der zwei Batterien 20, 22 defekt ist. Die Batterie 20, 22 ist defekt, falls ein elektrischer Strom nicht den Steuervorrichtungen 50–58 zugeführt wird. Während die zentrale Steuervorrichtung 50 funktionstüchtig ist, wird jeder Motorsteuervorrichtung die durch die zentrale Steuervorrichtung 50 berechnete Sollbremskraft zugeführt, sodass die Motorsteuervorrichtungen 52–58 betriebsfähig sind, auch wenn eines der zwei Paare aus Pedalhub- und Pedalkraftsensor 62–68 defekt ist.
Nachstehend wird der Umstand beschrieben, dass die Motorsteuervorrichtungen 52, 54 für das vorne liegende linke Rad 24 und das vorne liegende rechte Rad 26 defekt sind. Die Motorsteuervorrichtung 52, 54 wird defekt infolge eines Defekts zumindest seines Hauptmikrocomputers 120 oder seines Überwachungsmikrocomputers 122 und/oder eines Defekts des entsprechenden Motors 32, 34. Da die zentrale Steuervorrichtung 50 funktionstüchtig ist, kann sie die Sollbremskraft berechnen und können die Motorsteuervorrichtungen 56, 58 die Motoren 36, 38 auf der Grundlage der von der zentralen Steuervorrichtung 50 empfangenen, berechneten Sollbremskraftdaten steuern. Das Bremssystem gemäß dem Ausführungsbeispiel ist so eingerichtet, dass die durch die Hinterbremsen 16, 18 für die hinten liegenden Räder bzw. Hinterräder 28, 30 zu erzeugenden Bremskräfte geringer als die durch die Vorderbremsen 12, 14 für die Vorderräder 24, 26 zu erzeugenden Kräfte sind. Im Einzelnen beträgt die jedem Hinterrad 28, 30 zuzuführende Bremskraft 15 der dem Fahrzeug zuzuführenden gesamten Bremskraft, sodass, falls die Motorsteuervorrichtungen 52, 54 defekt sind, die Motoren 36, 38 so betrieben werden, dass sie einen maximalen Fahrzeugverzögerungswert von 0,3 G herstellen, was 30% der normalen gesamten Fahrzeugbremswirkung entspricht. Diese Steuerung der Motoren 36, 38 durch die Motorsteuervorrichtungen 56, 58 wird als "2-Hinterräder-Steuerung" bezeichnet.
Nachstehend wird der Umstand beschrieben, dass die Motorsteuervorrichtungen 52, 56 für die zwei linksliegenden Räder 24, 28 defekt sind. Jede dieser Motorsteuervorrichtungen 52, 56 wird defekt infolge eines Defekts zumindest des Hauptmikrocomputers 120 oder des Überwachungsmikrocomputers 122 und/oder eines Defekts des entsprechenden Motors 32, 36. Dabei unterbindet die zentrale Steuervorrichtung 50 den Betrieb der Motorsteuervorrichtung 58 für das hinten liegende rechte Rad 30 und führt die Sollbremskraftdaten der Motorsteuervorrichtung 54 für das vorne liegende rechte Rad 26 zu. Jedoch wird diese Sollbremskraft auf einen geringeren Wert als den Normalwert reduziert, sodass der Motor 34 so betrieben wird, dass ein maximaler Fahrzeugverzögerungswert von 0,3 G erzeugt wird, was 30% der normalen gesamten Fahrzeugbremswirkung entspricht. Sind die zentrale Steuervorrichtung 50 und die Motorsteuervorrichtungen 52–58 alle funktionstüchtig, beträgt die dem vorne liegenden linken und rechten Rad 24, 26 jeweils zuzuführende Bremskraft 35% der gesamten Fahrzeugbremskraft hinsichtlich des Normalzustands des Bremssystems. In dem vorliegenden unnormalen Zustand wird die dem vorne liegenden rechten Rad 26 zuzuführende Sollbremskraft auf 30% der normalen gesamten Fahrzeugbremskraft reduziert. Diese Steuerung des Motors 34 wird als "eingeschränkte 1-Rad-Steuerung" bezeichnet. Gemäß 5 stellt "A-3" die Steuerbetriebsart der zentralen Steuervorrichtung 50 dar, während "B-3" den eingeschränkten Betrieb des Motors 32, 34 durch der Motorsteuervorrichtung 52, 54 darstellen, während die zentrale Steuervorrichtung 50 funktionstüchtig ist.
Die eingeschränkte 1-Rad-Steuerung der Motorsteuervorrichtung 52 wird ausgeführt, wenn die Motorsteuervorrichtungen 54, 58 für die zwei rechten Räder 26, 28 defekt sind.
Sind die Motorsteuervorrichtungen 52, 58 für das diagonal angeordnete vorne liegende linke und hinten liegende rechte Rad 24, 30 defekt, ist eine jede dieser Steuervorrichtungen 52, 58 defekt infolge eines Defekts zumindest eines der Mikrocomputer 120, 122, infolge eines Defekts des entsprechenden Motors 32, 38 und/oder infolge eines Defekts eines der Batterien 20, 22. Auch im Falle eines Defekts einer der zwei Batterien 20, 22, ist die zentrale Steuervorrichtung 50, mit welcher die funktionstüchtige Batterie verbunden ist, normal betriebsfähig, um die normal berechneten Sollbremskraftdaten den Motorsteuervorrichtungen 54, 56 zuzuführen, sodass die Diagonalsteuerung dieser Motorsteuervorrichtungen 54, 56 ausgeführt wird, sodass ein maximaler Fahrzeugverzögerungswert von 0,5 G hergestellt wird, was 50% der normalen gesamten Fahrzeugbremswirkung entspricht. Falls die Motorsteuervorrichtungen 52, 58 defekt sind, muss der Betrieb der Motorsteuervorrichtung 58 für das hinten liegende rechte Rad 30 im Gegensatz zu den Fällen nicht unterbunden werden, in denen eine der Steuervorrichtungen 50–56 defekt ist oder in denen die zentrale Steuervorrichtung 50 und eine der Motorsteuervorrichtungen 52–56 defekt sind.
Die Diagonalsteuerung der Motoren 32, 38 wird ausgeführt, wenn die Motorsteuervorrichtungen 54, 56 defekt sind.
Nachstehend wird der Umstand beschrieben, dass die Motorsteuervorrichtungen 56, 58 für das hinten liegende linke und rechte Rad 28, 30 defekt sind. Dabei ist eine jede der Motorsteuervorrichtungen 56, 58 defekt infolge eines Defekts zumindest eines der Mikrocomputer 120, 122 und/oder infolge eines Defekts des entsprechenden Motors 36, 38. Die zentrale Steuervorrichtung 50 führt die normal berechneten Sollbremskraftdaten der Motorsteuervorrichtungen 52, 54 für die vorne liegenden Räder 24, 26 zur Steuerung der Motoren 32, 34 zu, sodass ein maximaler Fahrzeugverzögerungswert von 0,7 G hergestellt wird, was 70% der normalen gesamten Fahrzeugbremswirkung entspricht. Wie vorstehend beschrieben ist die jedem Vorderreifen 24, 26 zuzuführende Bremskraft mit 35% der gesamten Fahrzeugbremskraft im Normalzustand des Bremssystems bestimmt.
Unter Bezugnahme auf 6 werden Fälle beschrieben, nach denen drei der Steuervorrichtungen 50–58 defekt sind. Dabei sind die zentrale Steuervorrichtung 50 und zwei der vier Motorsteuervorrichtungen 52–58 defekt, oder drei der vier Motorsteuervorrichtungen 52–58 sind defekt. Im erstgenannten Fall ist die zentrale Steuervorrichtung 50 infolge eines Defekts beispielsweise zumindest des Hauptmikrocomputers 80 oder des Überwachungsmikrocomputers 82 defekt, während eine jede der zwei Motorsteuervorrichtungen infolge eines Defekts zumindest des Hauptmikrocomputers 120 oder des Überwachungsmikrocomputers 122, infolge eines Defekts des entsprechenden Motors 32, 34, 36, 38, infolge eines Defekts des entsprechenden Paars der zwei Paare aus Pedalhub- und Pedalkraftsensor 62–68 und/oder infolge eines Defekts einer der zwei Batterien 20, 22 defekt ist.
Falls die defekten Steuervorrichtungen die zentrale Steuervorrichtung 50 beinhalten und falls die Motorsteuervorrichtungen 52, 54 für das vorne liegende linke und rechte Rad 24, 26 infolge eines Defekts zumindest eines der Mikrocomputer 120, 122 und/oder infolge eines Defekts der entsprechenden Motoren 34, 36 defekt sind, wird die "2-Hinterräder-Steuerung" hinsichtlich der Motoren 36, 38 ausgeführt, sodass ein maximaler Fahrzeugverzögerungswert von 0,3 G hergestellt wird, was 30% der normalen gesamten Fahrzeugbremswirkung entspricht. In diesem Fall, in dem die zentrale Steuervorrichtung 50 defekt ist, berechnen die Motorsteuervorrichtungen 56, 58 die Sollbremskräfte selbst und steuern die Motoren 36, 38 auf der Grundlage der so berechneten Sollbremskräfte.
Falls die Motorsteuervorrichtungen 52, 56 für die zwei linksliegenden Räder 24, 28 und die zentrale Steuervorrichtung 50 defekt sind, sind diese Motorsteuervorrichtungen 52, 56 infolge eines Defekts beispielsweise zumindest eines der Mikrocomputer 120, 122 oder der entsprechenden Motoren 32, 36 defekt. In diesem Fall wird die "eingeschränkte 1-Rad-Steuerung" des Motors 34 ausgeführt. Dabei wird, wobei die zentrale Steuervorrichtung 50 defekt ist, die Motorsteuervorrichtung 58 auf der Grundlage einer Information nicht betrieben, dass die zentrale Steuervorrichtung 50 und die Motorsteuervorrichtungen 52, 56 defekt sind. Andererseits berechnet die Motorsteuervorrichtung 54 für das vorne liegende rechte Rad 26 die Sollbremskraft so, dass die berechnete Bremskraft auf einen geringeren Wert im Vergleich zum Normalzustand des Bremssystems zum Betreiben des entsprechenden Motors 34 reduziert wird, sodass ein maximaler Fahrzeugverzögerungswert von 0,3 G hergestellt wird, der 30% der normalen gesamten Fahrzeugbremswirkung beträgt. Gemäß 6 stellt "B-4" dar, dass der eingeschränkte Betrieb des Motors 34 oder 32 ausgeführt wird, während die zentrale Steuervorrichtung 50 defekt ist.
Die "eingeschränkte 1-Rad-Steuerung" des Motors 32 wird ausgeführt, wenn die Motorsteuervorrichtungen für die zwei rechten Räder 26, 30 und die zentrale Steuervorrichtung 50 defekt sind.
Falls die defekten zwei Motorsteuervorrichtungen den Motorsteuervorrichtungen 52, 58 für das diagonal angeordnete vorne liegende linke und hinten liegende rechte Rad 24, 30 oder den Motorsteuervorrichtungen 54, 56 für das diagonal angeordnete vorne liegende rechte und hinten liegende linke Rad 26, 28 entsprechen, ist die Motorsteuervorrichtung 52, 54 defekt infolge eines Defekts zumindest eines der Mikrocomputer 120, 122, der entsprechenden Motoren 32, 34 oder einer der Batterien 20, 22, und ist die Motorsteuervorrichtung 56, 58 defekt infolge eines Defekts zumindest einer dieser Bestandteile oder eines Paars der zwei Paare aus Pedalhub- und Pedalkraftsensor 62–68. Dabei berechnen die funktionstüchtigen zwei Motorsteuervorrichtungen 54, 56 oder 52, 58 die Sollbremskräfte auf der Grundlage der Ausgangssignale des funktionstüchtigen Paars aus Pedalhub- und Pedalkraftsensor 62–68 wie im Normalzustand und steuern die entsprechenden Motoren, sodass die Diagonalsteuerung der zwei Motoren entsprechend den funktionstüchtigen Motorsteuervorrichtungen ausgeführt wird, sodass ein maximaler Fahrzeugverzögerungswert von 0,5 G hergestellt wird, was 50% der normalen gesamten Fahrzeugbremswirkung entspricht. Auch wenn ein Defekt an einer der mit den Pedalhub- und Pedalkraftsensoren 62–68 verbundenen zwei Batterien 20, 22 auftritt, kann der Betätigungshub und die Betätigungskraft des Bremspedals 70 durch die Pedalhub- und Pedalkraftsensoren 62–68 erfasst werden und können die funktionstüchtigen Motorsteuervorrichtungen die entsprechenden Motoren gemäß der auf der Grundlage der Ausgangssignale der Sensoren 62–68 berechneten Sollbremskraft gesteuert werden.
Falls die defekten Motorsteuervorrichtungen den Motorsteuervorrichtungen 56, 58 für das hinten liegenden linke und rechte Rad 28, 30 entsprechen, sind die Motorsteuervorrichtungen 56, 58 defekt infolge eines Defekts zumindest eines/einer der Mikrocomputer 120, 122 oder der entsprechenden Motoren 36, 38 oder der Pedalhub- bzw. Pedalkraftsensoren 62–68. Jedoch sollte ein Defekt hinsichtlich der Sensoren 62–68 für die zwei funktionstüchtigen Motorsteuervorrichtungen nicht existieren, sodass die Motoren 32, 34 durch die funktionstüchtigen Motorsteuervorrichtungen 52, 54 gesteuert werden können. Ist eine der zwei defekten Motorsteuervorrichtungen 56, 58 defekt infolge eines Defekts eines Paars der zwei Paare aus Pedalhub- und Pedalkraftsensor 62–68 kann eine der Motorsteuervorrichtungen 52, 54 die Sollbremskraft auf der Grundlage der Ausgangssignale des weiteren funktionstüchtigen Paars aus Pedalhub- und Pedalkraftsensor 62–68 berechnen und kann die mit dem defekten Paar aus den Sensoren 62–68 verbundene weitere Motorsteuervorrichtung 52, 54 die Sollbremskraftdaten von der vorstehend angegebenen einen Vorrichtung aus den Motorsteuervorrichtungen 52, 54 mittels serieller Datenkommunikation mit dieser einen Motorsteuervorrichtung 52, 54 erlangen. Auch wenn somit eine der zwei defekten Motorsteuervorrichtungen 56, 58 infolge eines Defekts eines Paars der zwei Paare aus Pedalhub- und Pedalkraftsensor 62–68 defekt ist, können die Motorsteuervorrichtungen 52, 54 die entsprechenden Motoren 32, 34 steuern, sodass ein maximaler Fahrzeugverzögerungswert von 0,7 G hergestellt wird, was 70% der normalen gesamten Fahrzeugbremswirkung entspricht.
Nachstehend wird der Umstand beschrieben, dass die drei defekten Steuervorrichtungen alle Motorsteuervorrichtungen sind. Dabei ist die zentrale Steuervorrichtung 50 funktionstüchtig und sind die defekten Steuervorrichtungen infolge eines Defekts zumindest eines der Mikrocomputer 120, 122 und/oder einer der entsprechenden Motoren und/oder einer der Batterien 20, 22. Ein Defekt einer der Batterien 20, 22 kann eine Auswirkung hinsichtlich der zwei Motorsteuervorrichtungen entsprechend den zwei diagonal angeordneten Rädern haben. Falls die drei defekten Motorsteuervorrichtungen die zwei Motorsteuervorrichtungen 52, 54 entsprechend den zwei vorne liegenden Rädern 24, 26 beinhalten, das heißt falls die funktionstüchtige Motorsteuervorrichtung eine der Motorsteuervorrichtungen 56, 58 entsprechend den hinten liegenden Rändern 28, 30 darstellt, steuert diese eine Motorsteuervorrichtung 56, 58 den entsprechenden Motor 28, 30, sodass ein maximaler Fahrzeugverzögerungswert von 0,15 G hergestellt wird, was 15% der normalen gesamten Fahrzeugbremswirkung entspricht. Dieser 15 Wert entspricht einer vorbestimmten Verteilung der gesamten Bremskraft hinsichtlich jedes der hinten liegenden Räder 28, 30, solange alle fünf Steuervorrichtungen 50, 52, 54, 56, 58 funktionstüchtig sind. Die funktionstüchtige zentrale Steuervorrichtung 50 berechnet die Sollbremskraft entsprechend dem 15% Wert der gesamten Fahrzeugbremswirkung und steuert den Motor 28, 30 gemäß der berechneten Sollbremskraft. Da jedoch diese durch eine der Bremsen 16, 18 der hinten liegenden Räder 28, 30 bereitgestellte Bremswirkung für das Bremsen des Fahrzeugs nicht ausreichend ist, erzeugt die zentrale Steuervorrichtung 50 ein Signal zum Unterbrechen der Fahrzeugantriebsenergieversorgung, um das Fahrzeug zu stoppen, und Signale zur Aktivierung des passenden Alarmlichts und Alarmsummers, um dem Fahrzeugbediener mitzuteilen, dass das Bremssteuersystem defekt ist.
Falls die defekten Motorsteuervorrichtungen die Motorsteuervorrichtungen 56, 58 entsprechend dem hinten liegenden linken und rechten Rad 28, 30 beinhaltet, das heißt falls die funktionstüchtige Motorsteuervorrichtung eine der Motorsteuervorrichtungen 52, 54 entsprechend dem vorne liegenden linken und rechten Rad 24, 26 ist, wird die eingeschränkte 1-Rad-Steuerung des Motors 32, 34 entsprechend dieser funktionstüchtigen Motorsteuervorrichtung 52, 54 durch die funktionstüchtige Motorsteuervorrichtung 52, 54 ausgeführt, sodass ein maximaler Fahrzeugverzögerungswert von 0,3 G hergestellt wird, was 30% der normalen gesamten Fahrzeugbremswirkung entspricht. In dieser eingeschränkten 1-Rad-Steuerung des Motors 32, 34, wobei die Motorsteuervorrichtungen 56, 58 für die hinten liegenden Räder 28, 30 defekt sind, ist es nicht nötig, den Betrieb eines der zwei Motorsteuervorrichtungen 56, 58 zu unterbinden. Die zentrale Steuervorrichtung 50 berechnet die Sollbremskraft entsprechend dem 30% Wert der Bremswirkung, was einen geringeren Wert als den normalen Wert von 35% darstellt.
Die vorstehend beschriebenen Vorgänge zur Steuerung der Motoren 32–38 für die Steuerung der elektrisch betriebenen Bremsen 12–18, wenn zumindest eine der fünf Steuervorrichtungen 50–58 defekt ist, sind gemäß Notfallsteuerprogrammen implementiert bzw. realisiert, welche in dem Nur-Lese-Speicher bzw. ROM des Hauptmikrocomputers 80 der zentralen Steuervorrichtung 50 und in dem ROM des Hauptmikrocomputers 120 jedes der Motorsteuervorrichtungen 52–58 gespeichert sind. Ist die zentrale Steuervorrichtung 50 funktionstüchtig, wird diese Steuervorrichtung 50 zur Realisierung der Notfallsteuervorgänge gemäß den in ihr gespeicherten Notfallsteuerprogrammen betrieben. Ist die zentrale Steuervorrichtung 50 defekt, wird die funktionstüchtige Motorsteuervorrichtung oder werden die funktionstüchtigen Motorsteuervorrichtungen 52–58 zur Ausführung der in ihnen gespeicherten Notfallsteuerprogramme auf der Grundlage einer durch die CAN 102, 104, 106, 108, 110 empfangenen Abnormalitätsinformation zur Realisierung der Notfallsteuervorgänge betrieben.
Können die Motorsteuervorrichtungen 52, 54 die Sollbremskraftdaten von der zentralen Steuervorrichtung 50 infolge eines Defekts der CAN 102–110 nicht empfangen, führen diese Motorsteuervorrichtungen 52, 54 eine gegenseitige serielle Datenkommunikation aus, um zu Bestimmen, ob diese Motorsteuervorrichtungen 52, 54 beide funktionstüchtig sind und führen die berechneten Sollbremskraftdaten von einer der Motorsteuervorrichtungen 52, 54 zu der weiteren Motorsteuervorrichtung, falls bestimmt wird, dass diese zwei Motorsteuervorrichtungen beide funktionstüchtig sind. Dabei wird die durch eine der Motorsteuervorrichtungen 52, 54 berechnete Sollbremskraft gemeinsam für das vorne liegende linke und rechte Rad 24, 26 verwendet, sodass eine gleichmäßige Verteilung der Bremskraft auf die zwei vorne liegenden Räder 24, 26 sichergestellt wird. Ein Defekt des CAN 102 stellt eine Ursache für einen Defekt der zentralen Steuervorrichtung 50 dar. Ist zumindest eine der Motorsteuervorrichtungen 52, 54 für die vorne liegenden Räder 24, 26 im Falle eines Defekts des CAN 102 normal betriebsfähig, können die Motoren 32, 34 durch die Motorsteuervorrichtungen 52, 54 gesteuert werden, sodass 70% des normalen Fahrzeugverzögerungswerts erzielt wird. Obwohl zwei Sätze der CAN 102–110 vorgesehen sein können, sodass ein Satz verwendet werden kann, wenn der weitere Satz defekt ist, erhöht diese Anordnung die Herstellungskosten des Bremssteuersystems 10. Das nur einen Satz der CAN 102–110 verwendende und mit entsprechend niedrigen Kosten realisierbare vorliegende Ausführungsbeispiel stellt eine 70% der normalen Bremswirkung darstellende Fahrzeugbremswirkung und eine gleichmäßige Verteilung der Bremskraft an das vorne liegende linke und rechte Rad 24, 26 sicher, auch wenn das CAN 102 defekt ist.
Gemäß dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird ein Defekt eines jeden Motors 32, 34, 36, 38 als eine Ursache für einen Defekt der entsprechenden Motorsteuervorrichtung 52, 54, 56, 58 betrachtet und wird der Notfallsteuerbetrieb ausgeführt, wenn einer der Motoren 32–38 defekt ist. Das Bremssystem für ein Kraftfahrzeug wird als defekt betrachtet, wenn entweder das Bremssteuersystem 10 defekt ist oder wenn zumindest eine der elektrisch betriebenen Bremsen 12, 14, 16, 18 defekt ist. Das Bremssteuersystem 10 ist defekt, wenn zumindest eine Vorrichtung unter der zentralen Steuervorrichtung 50 und den Motorsteuervorrichtungen 52, 54, 56, 58 defekt ist, während ein die elektrisch betriebenen Bremsen 12, 14, 16, 18 beinhaltender Bremsmechanismus beispielsweise defekt ist, wenn zumindest einer der Motoren 32, 34, 36, 38 defekt ist. Gemäß dem vorstehend angeführten Ausführungsbeispiel sind die vier Motoren 32–38 für die jeweiligen vier elektrisch betriebenen Bremsen 12–18 vorgesehen und werden durch die jeweiligen vier Motorsteuervorrichtungen 52–58 gesteuert. Gemäß den in den 4-6 veranschaulichten Notfallsteuervorgängen werden die Steuerbetriebsarten und Betriebszustände der Steuervorrichtungen 50–58 durch die Anzahl der defekten Steuervorrichtungen 50–58 und die Position oder Positionen des Rades oder der Räder 24–30 entsprechend der defekten Motorsteuervorrichtung oder den defekten Motorsteuervorrichtungen 52–58 bestimmt und in Abhängigkeit davon geändert, jedoch werden sie nicht in Abhängigkeit davon geändert, ob der Defekt der bestimmten Motorsteuervorrichtung 52–58 durch einen Defekt des entsprechenden Motors 32–38 verursacht wird oder nicht, und ob der Defekt der bestimmten Motorsteuervorrichtung 52–58 einen Defekt zumindest eines Mikrocomputers der Mikrocomputer 120, 122 oder einen der Motorsteuervorrichtung direkt zugeordneten weiteren Defekt sowie einen Defekt des entsprechenden Motors 32–38 beinhaltet. Somit sind die in den ROM der Hauptmikrocomputer 80, 120 der Steuervorrichtungen 50–58 gespeicherten Notfallsteuerprogramme zur Bestimmung der Steuerbetriebsarten und Betriebszustände der Steuervorrichtungen 50–58 in Abhängigkeit von der Anzahl der defekten Steuervorrichtungen und den Positionen der Räder entsprechend den defekten Motorsteuervorrichtungen oder defekten Motoren ausgeführt. Ist die zentrale Steuervorrichtung 50 funktionstüchtig, werden die Notfallsteuerprogramme durch die zentrale Steuervorrichtung 50 ausgeführt. Ist die zentrale Steuervorrichtung 50 defekt, werden die Notfallsteuerprogramme durch die funktionstüchtigen Motorsteuervorrichtungen ausgeführt.
Gemäß dem vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind vier Motorsteuervorrichtungen 52, 54, 56, 58 zur Steuerung der jeweiligen vier Motoren 32, 34, 36, 38 der jeweiligen vier elektrisch betriebenen Bremsen 12, 14, 16, 18 zum Bremsen des vorne liegenden linken und rechten Rades 24, 26 und des hinten liegenden linken und rechten Rades 28, 30 vorgesehen. Jedoch kann eine einzige Motorsteuervorrichtung zur Steuerung der jeweiligen zwei Motoren 36, 38 der elektrisch betriebenen Bremsen 16, 18 zum Bremsen des hinten liegenden linken und rechten Rades 28, 30 vorgesehen sein. Diese Abwandlung wird unter Bezugnahme auf die 7–14 als ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung nachstehend beschrieben. Das zweite Ausführungsbeispiel ist mit Ausnahme der Bereitstellung der einzelnen Motorsteuervorrichtung für die zwei Bremsen 16, 18 für die hinten liegenden Räder 28, 30 mit dem ersten Ausführungsbeispiel identisch. In den 7–14 werden die gleichen Bezugszeichen, wie sie in dem ersten Ausführungsbeispiel verwendet wurden, zur Bestimmung der funktional entsprechenden Bestandteile verwendet, weshalb auf eine redundante Beschreibung dieser Bestandteile verzichtet wird.
Gemäß 7 beinhaltet ein Bremssteuersystem 170 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel eine zentrale Steuervorrichtung 172, eine Motorsteuervorrichtung 174 der linken Vorderbremse bzw. Vorderradbremse zur Steuerung des Motors 32 der elektrisch betriebenen Bremse 12, eine Motorsteuervorrichtung 176 der rechten Vorderradbremse zur Steuerung des Motors 34 der elektrisch betriebenen Bremse 14 und eine Hinterradbremsen-Motorsteuereinrichtung bzw. Motorsteuervorrichtung 178 der Hinterradbremse zur Steuerung der Motoren 36, 38 der elektrisch betriebenen Bremsen 16, 18. Die zentrale Steuervorrichtung 172 ist hinsichtlich des Aufbaus identisch mit der zentralen Steuervorrichtung 50 und die Motorsteuervorrichtungen 174, 176 sind hinsichtlich des Aufbaus identisch mit den Motorsteuervorrichtungen 52, 54. Die gleichen Bezugszeichen, wie sie in dem ersten Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die Steuervorrichtungen 50, 52, 54 verwendet wurden, werden zur Identifizierung der entsprechenden Bestandteile der Steuervorrichtungen 172, 174, 176 verwendet, wobei eine redundante Beschreibung dieser Bestandteile nicht vorgesehen ist.
Die Motorsteuervorrichtung 178 der Hinterradbremse beinhaltet zwei Mikrocomputer 180, 182. Der Mikrocomputer 180 stellt einen Hauptcomputer zur Steuerung der elektrisch gesteuerten Bremsen 16, 18 dar, während der Mikrocomputer 182 einen Überwachungscomputer zum Diagnostizieren des Mikrocomputers 180 hinsichtlich eines Defekts darstellt. Die Mikrocomputer 180 bzw. 182 werden nachstehend als "Hauptmikrocomputer" bzw. "Überwachungsmikrocomputer" bezeichnet.
Der Hauptmikrocomputer 180 und der Überwachungsmikrocomputer 182 sind jeweils mit den beiden Batterien 20, 22 über jeweilige integrierte Energieversorgungsschaltungen bzw. Energieversorgungs-IC (LSTGS-IC) 184, 186 verbunden. Das heißt, der Hauptmikrocomputer 180 und der Überwachungsmikrocomputer 182 sind mit den beiden Batterien 20, 22 verbunden. Wie der Haupt- und Überwachungsmikrocomputer 80, 82 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel diagnostizieren der Haupt- und Überwachungsmikrocomputer 180, 182 einander mit einem zwischen ihnen übertragenen Überwachungsimpuls. Die Batterien 20, 22 sind über jeweilige Halbleiterrelais 188, 190 mit den jeweiligen Motoren 38, 36 verbunden. Das Halbleiterrelais 188 wird durch den Überwachungsmikrocomputer 182 gesteuert, während das Halbleiterrelais 190 durch den Hauptmikrocomputer 180 gesteuert wird.
Der Hauptmikrocomputer 180 ist zum Empfang der Ausgangssignale des Pedalhubsensors 64 und des Pedalkraftsensors 68 über eine integrierte Eingabeschaltung bzw. ein Eingabe-IC 194 eingerichtet. Der Hauptmikrocomputer 180 ist ferner zum Empfang der Ausgangssignale des Bremskraftsensors 40, des Elektrischen-Strom-Sensors 42 und des Positionssensors 44, welche für das hinten liegende linke Rad 28 vorgesehen sind, über eine integrierte Eingabeschaltung bzw. ein Eingabe-IC 196 und der Ausgangssignale der für das hinten liegende rechte Rad 30 vorgesehenen Sensoren 40, 42, 44 über eine integrierte Eingabeschaltung bzw. eine Eingabe-IC 198 eingerichtet. Der Hauptmikrocomputer 180 bestimmt das Maß des den Motoren 36, 38 zuzuführenden elektrischen Stroms auf der Grundlage der durch die zentrale Steuervorrichtung 172 berechneten Sollbremskraft und der Ausgangssignale der Bremskraftsensoren 40, der Elektrischen-Strom-Sensoren 42 und der Positionssensoren 44, sodass die Motoren 36, 38 unabhängig voneinander mit dem bestimmten Maß an elektrischem Strom betrieben werden, der den Motoren 36, 38 über jeweilige integrierte Motoransteuerungsschaltungen bzw. Motoransteuerungs-IC 200, 202 zugeführt wird. Die Motorsteuervorrichtung 178 der Hinterradbremse beinhaltet ferner ein Fahrzeugbereichsnetz bzw. CAN 204 zur Datenkommunikation mit der zentralen Steuervorrichtung 172 und den Vorderradbremsen-Motorsteuervorrichtungen bzw. Motorsteuervorrichtungen 174, 176 der Vorderradbremse.
Ist das Bremssystem ohne einem Defekt seiner Bestandteile funktionstüchtig, berechnet die zentrale Steuervorrichtung 172 eine Sollbremskraft nach einer Betätigung des Bremspedals 70 und führt die berechneten Sollbremskräfte darstellende Daten den Motorsteuervorrichtungen 174, 176, 178 zu, sodass die vier elektrisch betriebenen Bremsen 12, 14, 16, 18 zum Bremsen der jeweiligen Räder 24, 26, 28, 30 betrieben werden, sodass die gesamte Sollbremskraft bereitgestellt wird. Die zentrale Steuervorrichtung 172 berechnet die gleiche Sollbremskraft für die zwei Hinterradbremsen 16, 18 und die Motorsteuervorrichtung 178 der Hinterradbremse steuert die Motoren 36, 38, sodass die durch die zwei Hinterradbremsen 16, 18 erzeugten Bremskräfte zueinander gleich sind. Jedoch kann die zentrale Steuervorrichtung 172 zwei unterschiedliche Sollbremskraftwerte für die zwei Hinterradbremsen 16, 18 berechnen und kann die Motorsteuervorrichtung 178 der Hinterradbremse die Motoren 36, 38 so steuern, dass die zwei Bremsen 16, 18 unterschiedliche Bremskräfte bereitstellen. Wird das Bremssystem defekt, werden die Betriebszustände der elektrisch betriebenen Bremsen 12, 14, 16, 18 in Abhängigkeit der bestimmten Abnormalität des Bremssystems bestimmt, wie es gemäß den 8-14 angegeben ist. Nachstehend werden Defekte beschrieben, die an dem Bremssystem vorkommen können.
Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel werden die Defekte des Bremssystems in drei Gruppen unterteilt: Defekte des Bremssteuersystems 170, Defekte der elektrisch gesteuerten Bremsen 12, 14, 16, 18 und Kombinationen aus den Defekten des Bremssteuersystems 170 und der Defekte der Bremsen 12–18. Das Bremssteuersystem 170 ist defekt, wenn zumindest eine Vorrichtung unter der zentralen Steuervorrichtung 172 und den Motorsteuervorrichtungen 174, 176, 178 defekt ist. Gemäß der zentralen Steuervorrichtung 50 ist die zentrale Steuervorrichtung 172 defekt, wenn zumindest der Hauptmikrocomputer 180 oder der Überwachungsmikrocomputer 182 defekt ist. Eine jede der Vorderradbremsen-Motorsteuervorrichtungen 174, 176 ist defekt infolge zumindest (a) eines Defekts zumindest des Hauptmikrocomputers 120 oder des Überwachungsmikrocomputers 122, oder (b) eines Defekts der Erfassungsvorrichtung 60, d. h. zumindest eines Sensors aus den Pedalhub- und Pedalkraftsensoren 62, 64, 66, 68 oder (c) eines Defekts zumindest einer der Batterien 20, 22. Die Motorsteuervorrichtung 178 der Hinterradbremse ist defekt infolge eines der durch (a) und (b) angezeigten Defekte. Da die zwei Batterien 20, 22 beide mit der Steuervorrichtung 178 der Hinterradbremse verbunden sind, verursacht ein Defekt einer der Batterien 20, 22 nicht einen Defekt der Hinterradbremsen-Motorsteuervorrichtung 178.
Unter Bezugnahme auf die 8–10 werden nachstehend Fälle beschrieben, nach denen das Bremssteuersystem 170 wegen zumindest einer defekten Vorrichtung unter der zentralen Steuervorrichtung 172 und den Motorsteuervorrichtungen 174, 176, 178 defekt ist.
8 gibt die Umstände an, nach denen nur eine der Steuervorrichtungen 172, 174, 176, 178 defekt ist.
Ist die (als "ZENTRALE ECU" in den 8–10 bezeichnete) zentrale Steuervorrichtung 172 defekt, berechnen die Motorsteuervorrichtungen 174, 176, 178 die Sollbremskraft auf der Grundlage der Ausgangssignale der Pedalhub- und Pedalkraftsensoren 62, 64, 66, 68 und steuern die Motoren 32, 34, 36, 38 zum Betreiben bzw. Betätigen der elektrisch betriebenen Bremsen 12, 14, 16, 18, sodass der normale Fahrzeugverzögerungswert oder die normale Bremswirkung wie in dem Normalzustand des Bremssystems, das heißt wie wenn die zentrale Steuervorrichtung 172 funktionstüchtig wäre, erzeugt wird.
Nachstehend werden die Umstände beschrieben, nach denen eine der Motorsteuervorrichtungen 174, 176, 178 defekt ist. Die Motorsteuervorrichtung 174 der linken Vorderradbremse ist defekt infolge zumindest eines der durch (a) und (c) vorstehend angezeigten Defekte. Dabei wird die elektrisch betriebene Bremse 12 für das vorne liegende linke Rad 24 nicht betrieben und wird der Betrieb der Bremse 18 für das unter Bezugnahme auf das vorne liegende linke Rad 24 diagonal angeordnete hinten liegende rechte Rad 30 unterbunden, während die Bremsen 14, 16 für das diagonal angeordnete vorne liegende rechte Rad 26 und das hinten liegende linke Rad 28 auf normale Weise betrieben werden. Das heißt die Diagonalsteuerung der Bremsen 14, 16 (Motoren 36, 38) wird ausgeführt, sodass ein maximaler Fahrzeugverzögerungswert von 0,5 G hergestellt wird, was 50% der normalen gesamten Fahrzeugbremswirkung darstellt. Die vorstehende Beschreibung ist auch auf den Umstand anzuwenden, dass die Motorsteuervorrichtung 176 der rechten Vorderradbremse defekt ist.
Die Motorsteuervorrichtung 178 der Hinterradbremse ist beispielsweise infolge des durch (a) vorstehend angegebenen Defekts defekt. Dabei werden die elektrisch betriebenen Bremsen 16, 18 nicht betrieben, während die Motorsteuervorrichtungen 174, 176 der Vorderradbremse in der normalen Weise betrieben werden, um die Bremsen 12, 14 zum Bremsen des vorne liegenden linken und rechten Rads 24, 26 zu betreiben. Somit wird eine "2-Vorderräder-Steuerung" der Bremsen 12, 14 (Motoren 32, 34) ausgeführt, um einen maximalen Fahrzeugverzögerungswert von 0,7 G herzustellen, was 70% der normalen gesamten Fahrzeugbremswirkung darstellt.
Unter Bezugnahme auf 9 werden nachstehend die Umstände beschrieben, nach denen zwei der vier Motorsteuervorrichtungen 172, 174, 176, 178 defekt sind.
Nachstehend wird der Umstand beschrieben, dass die zentrale Steuervorrichtung 172 und eine der Motorsteuervorrichtungen 174, 176, 178 defekt sind. Obwohl die zentrale Steuervorrichtung 172 dabei defekt ist, sind die zwei funktionstüchtigen Motorsteuervorrichtungen zur Berechnung der Sollbremskräfte auf der Grundlage der Ausgangssignale der Pedalhub- und Pedalkraftsensoren 62–68 und zum Betreiben der entsprechenden Bremsen im Stande. Daher werden die Bremsen in der gleichen Weise wie für den Fall betrieben, dass eine der Motorsteuervorrichtungen 174, 176, 178 defekt ist. Jedoch ist die Motorsteuervorrichtung 178 der Hinterradbremse infolge zumindest eines der Defekte (a) und (b) defekt.
Nachstehend wird der Umstand beschrieben, dass die zentrale Steuervorrichtung 172 funktionstüchtig ist, während zwei der Motorsteuervorrichtungen 174, 176, 178 defekt sind. Sind die Motorsteuervorrichtung 174 der linken Vorderradbremse und die Motorsteuervorrichtung 176 der rechten Vorderradbremse infolge zumindest des Defekts (a) oder (c) defekt, wird lediglich die Motorsteuervorrichtung 178 der Hinterradbremse zum Betreiben der Hinterradbremsen 16, 18 für das Bremsen der hinten liegenden Räder 28, 30 betrieben, während die Vorderradbremsen 12, 14 nicht betrieben werden. Somit wird die "2-Hinterräder-Steuerung" der Bremsen 16, 18 (Motoren 36, 38) ausgeführt, sodass ein maximaler Fahrzeugverzögerungswert von 0,3 G hergestellt wird, was 30% der normalen gesamten Fahrzeugbremswirkung entspricht.
Ist die Motorsteuervorrichtung 174 der linken Vorderradbremse infolge beispielsweise zumindest des Defekts (a) oder (c) defekt, während die Motorsteuervorrichtung 178 der Hinterradbremse infolge beispielsweise des Defekts (a) defekt ist, wird lediglich die Motorsteuervorrichtung 176 der rechten Vorderradbremse zum Betreiben lediglich der Bremse 14 für das vorne liegende rechte Rad 14 in der normalen Weise betrieben. Das heißt, die "1-Rad-Steuerung" der Bremse 14 (Motor 34) wird ausgeführt, sodass ein maximaler Fahrzeugverzögerungswert von 0,35 G erzeugt wird, was 35% der normalen gesamten Fahrzeugbremswirkung entspricht. Die vorstehende Beschreibung ist auch auf den Umstand anzuwenden, dass die Motorsteuervorrichtung 176 der rechten Vorderradbremse und die Motorsteuervorrichtung 178 der Hinterradbremse defekt sind.
Die in 9 angegebenen Umstände beinhalten den Fall, dass lediglich die Motorsteuervorrichtung 178 der Hinterradbremse defekt ist. Obwohl die Anzahl der defekten Motorsteuervorrichtungen dabei eins ist, sind die zwei Motoren 36, 38 der zwei Hinterradbremsen 16, 18 für das hinten liegende linke und rechte Rad 28, 30 infolge des Defekts der Motorsteuervorrichtung 178 der Hinterradbremse nicht betriebsfähig. Im Vergleich zu dem (in der sechsten Zeile von 12 angegebenen) Fall, dass die zwei Motoren 36, 38 defekt sind, ist der vorstehend angegebene Umstand in den Fällen gemäß 9 beinhaltet, wobei die Motorsteuervorrichtung 178 der Hinterradbremse defekt ist.
Unter Bezugnahme auf 10 werden Umstände beschrieben, nach denen drei der vier Steuervorrichtungen 172, 174, 176, 178 defekt sind. Zunächst werden die Fälle beschrieben, nach denen die zentrale Steuervorrichtung 172 und zwei der drei Motorsteuervorrichtungen 174, 176, 178 defekt sind.
Die Vorgänge hinsichtlich des Bremssystems in diesen Fällen sind gleichartig zu den Vorgängen in den Fällen, in denen zwei der Motorsteuervorrichtungen 174, 176, 178 defekt sind, während die zentrale Steuervorrichtung 172 funktionstüchtig ist. Jedoch kann die zentrale Steuervorrichtung 172 infolge eines Defekts der Pedalhub- und Pedalkraftsensoren 62–68 defekt sein.
Nachstehend wird der Umstand beschrieben, dass alle drei Motorsteuervorrichtungen 174, 176, 178 defekt sind. Dabei sind die Steuervorrichtungen 174, 176 der Vorderbremse infolge beispielsweise zumindest des Defekts (a) oder (c) defekt, während die Motorsteuervorrichtung 178 der Hinterradbremse beispielsweise infolge des Defekts (a) defekt ist. Dabei wird keine der elektrisch betriebenen Bremsen 12–18 betrieben und aktiviert die zentrale Steuervorrichtung 172 das Alarmlicht und den Alarmsummer, um dem Fahrzeugbediener mitzuteilen, dass die Fahrzeugantriebsenergieversorgung zum Stoppen des Fahrzeugs unterbrochen wird, und dass das Bremssteuersystem 170 defekt ist. Die in 10 angezeigten Umstände beinhalten den Fall, dass die zentrale Steuervorrichtung 172 funktionstüchtig ist, während die Motorsteuervorrichtung 178 der Hinterradbremse und eine der Motorsteuervorrichtungen 174, 176 der Vorderradbremse defekt sind. Obwohl die Zahl der defekten Motorsteuervorrichtungen dabei gleich zwei ist, sind die zwei Motoren 36, 38 der zwei Hinterradbremsen 16, 18 für das hinten liegende linke und rechte Rad 28, 30 infolge des Defekts der Motorsteuervorrichtung 178 der Hinterradbremse nicht betriebsfähig. Im Vergleich zu dem (in der zehnten Zeile von 12 angegebenen) Fall, dass die zwei Motoren 36, 38 defekt sind, ist der vorstehend angegebene Fall in den Fällen gemäß 10 beinhaltet, wobei die Motorsteuervorrichtung 178 der Hinterradbremse und eine der Motorsteuervorrichtungen 174, 176 der Vorderradbremse defekt sind.
Unter Bezugnahme auf die 11 und 12 werden nachstehend die Umstände beschrieben, nach denen zumindest eine der vier elektrisch betriebenen Bremsen 12, 14, 16, 18 defekt ist. Typischerweise ist eine jede Bremse 12, 14, 16, 18 defekt, wenn der entsprechende Motor 32, 34, 36, 38 defekt ist. Der Defekt einer jeden Bremse wird in den 11 und 12 angegeben und wird nachstehend als Defekt des entsprechenden Motors beschrieben. Die Vorgänge des Bremssystems in den Fällen, dass nur einer der Motoren 32–38 defekt ist, wie es in 11 angegeben ist, sind gleichartig zu den Vorgängen in den Fällen gemäß 4 des ersten Ausführungsbeispiels, wonach eine der Motorsteuervorrichtungen 52, 54, 56, 58 defekt ist, während die zentrale Steuervorrichtung 50 funktionstüchtig ist.
Die Vorgänge des Bremssteuersystems in den Fällen, dass zwei der Motoren 32, 34, 36, 38 defekt sind, wie es in 12 angegeben ist, sind gleichartig zu den Vorgängen in den Fällen gemäß 5 des ersten Ausführungsbeispiels, wonach zwei der Motorsteuervorrichtungen 52, 54, 56, 58 defekt sind. In dem (in der zweiten Zeile von 12 angegebenen) Fall, dass die Motoren 32, 36 der Bremsen 12, 16 für das vorne liegende und hinten liegende linke Rad 24, 28 defekt sind, und in dem (in Zeile fünf von 12 angegebenen) Fall, dass die Motoren 34, 38 der Bremsen 14, 18 für das vorne liegende und hinten liegende rechte Rad 26, 30 defekt sind, wird der Betrieb der Hinterradbremse 18, 16, deren Motor 38, 36 funktionstüchtig ist, wie in den entsprechenden Fällen gemäß 5 unterbunden, jedoch wird die durch die Vorderbremse 12, 14, deren Motor 32, 34 funktionstüchtig ist, zu erzeugende Bremskraft nicht im Vergleich zum Normalzustand des Bremssystems verringert, das heißt diese Vorderradbremse 12, 14 wird so betrieben, dass ein maximaler Fahrzeugverzögerungswert von 0,35 G erzeugt wird, was 35% der normalen gesamten Fahrzeugbremswirkung entspricht.
Die Vorgänge hinsichtlich des Bremssystems in den Fällen, dass drei der vier Motoren 32–38 defekt sind, wie es gemäß der siebten bis zehnten Zeile von 12 angegeben ist, sind gleichartig zu den Vorgängen in den (gemäß der siebten bis zehnten Zeile von 6 angegebenen) Fällen, wonach drei der Motorsteuervorrichtungen 52–58 defekt sind. In den gemäß der neunten und zehnten Zeile von 12 angegebenen Fällen, wonach eine der Motoren 32, 34 der Bremsen 12, 14 für das vorne liegende linke und rechte Rad 24, 26 funktionstüchtig ist, wird jedoch die durch die Vorderradbremse 12, 14, deren Motor 32, 34 funktionstüchtig ist, zu erzeugende Bremskraft nicht im Vergleich zum Normalzustand des Bremssteuersystems verringert, das heißt diese Vorderbremse 12, 14 wird so betrieben, dass ein maximaler Fahrzeugverzögerungswert von 0,35 G erzeugt wird, was 35% der normalen gesamten Fahrzeugbremswirkung entspricht.
Notfallsteuerprogramme zur Steuerung der Bremsen 12–18 gemäß der vorstehenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die 8–12 sind in dem ROM des Hauptmikrocomputers 80 der zentralen Steuervorrichtung 172 und den ROM der Hauptmikrocomputer 120, 180 der Motorsteuervorrichtungen 174, 176, 178 gespeichert. Ist die zentrale Steuervorrichtung 172 funktionstüchtig, werden die vorstehend beschriebenen Vorgänge hinsichtlich des Bremssystems durch die zentrale Steuervorrichtung 172 gemäß den darin gespeicherten Notfallsteuerprogrammen realisiert. Ist die zentrale Steuervorrichtung 172 defekt, werden die Vorgänge durch die funktionstüchtige Motorsteuervorrichtung oder die funktionstüchtigen Motorsteuervorrichtungen gemäß den darin gespeicherten Notfallsteuerprogrammen und auf der Grundlage einer über die CAN 102, 104, 106, 204 erlangten Abnormalitätsinformation realisiert. Ist die zentrale Steuervorrichtung 172 defekt, während die Motorsteuervorrichtungen 174, 176 der linken Vorderradbremse und der rechten Vorderradbremse beide zur Steuerung der Vorderradbremsen 12, 14 normal betriebsfähig sind, führen diese funktionstüchtigen Motorsteuervorrichtungen 174, 176 der Vorderradbremse eine gegenseitige serielle Datenkommunikation aus, um die gleiche Sollbremskraft für eine gleichmäßige Verteilung der Bremskräfte hinsichtlich des vorne liegenden linken und des vorne liegenden rechten Rads 12, 14 zu bestimmen.
Unter Bezugnahme auf die 13 und 14 werden nachstehend Fälle beschrieben, dass Kombinationen aus einem Defekt der Steuervorrichtungen 172, 174, 176, 178 und einem Defekt der elektrisch betriebenen Bremsen 12, 14, 16, 18 vorhanden sind, wobei die Defekte gleichzeitig existieren. Diese Fälle sind in zwei Gruppen unterteilt: Fälle, wonach die Motorsteuervorrichtung 178 der Hinterradbremse defekt ist, und Fälle, wonach die Motorsteuervorrichtung 178 der Hinterradbremse funktionstüchtig ist. Nachstehend werden zunächst unter Bezugnahme auf 13 Fälle beschrieben, wonach die Motorsteuervorrichtung 178 der Hinterradbremse defekt ist, wobei gezeigt wird: Ein Fall, wonach nur ein mit den hinten liegenden Rädern bzw. Hinterrädern 28, 30 verknüpfter Defekt existiert, zwei Fälle, wonach zwei Defekte existieren, wobei ein Defekt mit dem vorne liegenden linken oder rechten Rad 24, 26 verknüpft ist und der weitere Defekt mit den hinten liegenden Rädern 28, 30 verknüpft ist, und ein Fall, wonach drei Defekte existieren, die mit dem vorne liegenden linken Rad 24, dem vorne liegenden rechten Rad 26 bzw. den hinten liegenden Rädern 28, 30 verknüpft sind.
Gemäß dem in der ersten Zeile von 13 angegebenen Fall sind zumindest eine der hinteren Motoren 36, 38 sowie die Motorsteuervorrichtung 178 der Hinterradbremse defekt, jedoch sind die Motorsteuervorrichtungen 174, 176 der linken Vorderradbremse und der rechten Vorderradbremse sowie die entsprechenden vorderen Motoren 32, 34 funktionstüchtig. Dabei wird die "2-Vorderräder-Steuerung" der vorderen Motoren 32, 34 zum Betreiben der Vorderradbremsen 12, 14 in der normalen Weise ausgeführt, sodass ein maximaler Fahrzeugverzögerungswert von 0,7 G erzeugt wird, was 70% der normalen gesamten Fahrzeugbremswirkung darstellt.
In dem gemäß der zweiten Zeile von 13 angegebenen Fall sind zumindest die Motorsteuervorrichtung 176 der rechten Vorderradbremse oder der entsprechende Motor 34 für das vorne liegende rechte Rad 26 sowie die Motorsteuervorrichtung 178 der Hinterradbremse defekt und ist zumindest eine der Motoren 34, 36, 38 defekt. Dabei wird die "1-Rad-Steuerung" des vorderen linken Motors 32 zum Betrieb der linken Vorderradbremse 12 in der normalen Weise ausgeführt, sodass ein maximaler Fahrzeugverzögerungswert von 0,35 G erzeugt wird, was 35% der normalen gesamten Fahrzeugverzögerungswirkung darstellt. In dem gemäß der dritten Zeile von 13 angegebenen Fall sind zumindest die Motorsteuervorrichtung 174 der linken Vorderradbremse oder der entsprechende Motor 32 für das vorne liegende linke Rad 24 sowie die Motorsteuervorrichtung 178 der Hinterradbremse defekt und ist zumindest einer der Motoren 32, 36, 38 defekt. Dabei wird die 1-Rad-Steuerung hinsichtlich des vorderen rechten Motors 34 zum Betreiben der rechten Vorderradbremse 12 in der normalen Weise ausgeführt, sodass ein maximaler Fahrzeugverzögerungswert von 0,35 G gemäß dem vorstehenden Fall erzeugt wird.
In dem gemäß der vierten Zeile von 13 angegebenen Fall sind zumindest die Motorsteuervorrichtung 174 der linken Vorderradbremse oder der entsprechende vordere Motor 32 für das vorne liegende linke Rad 24 und zumindest die Motorsteuervorrichtung 176 der rechten Vorderradbremse oder der entsprechende vordere Motor 34 für das vorne liegende rechte Rad 26 sowie die Motorsteuervorrichtung 178 der Hinterradbremse defekt und ist zumindest einer der Motoren 32, 34, 36, 38 defekt. Dabei wird die Fahrzeugantriebsenergieversorgung unterbrochen.
Unter Bezugnahme auf 14 werden nachstehend die Umstände beschrieben, nach denen ein Defekt zumindest einer der Bremsen 12–18 und ein Defekt zumindest einer der Motorsteuervorrichtungen 174, 176 der Vorderradbremse existiert, während die Motorsteuervorrichtung 178 der Hinterradbremse funktionstüchtig ist.
In dem gemäß der ersten Zeile von 14 angegebenen Fall sind die Motorsteuervorrichtung 176 der rechten Radbremse und der entsprechende vordere Motor 34 für das vorne liegende rechte Rad 26 gleichzeitig defekt. Dabei wird der Betrieb der Bremse 16 für das hinten liegende linke Rad 28 unterbunden und wird die Diagonalsteuerung der Motoren 32, 38 zum Betrieb der linken Vorderradbremse 12 und der rechten Hinterradbremse 18 ausgeführt, sodass ein maximaler Fahrzeugverzögerungswert von 0,5 G erzeugt wird, was 50% der normalen gesamten Fahrzeugbremswirkung entspricht. In dem gemäß der zweiten Zeile von 14 angegebenen Fall sind die Motorsteuervorrichtung 174 der linken Vorderradbremse und der entsprechende vordere Motor 32 für das vorne liegende linke Rad 24 gleichzeitig defekt, wobei der Betrieb der Bremse 18 für das hinten liegende rechte Rad 30 unterbunden wird und die Diagonalsteuerung der Motoren 34, 36 zum Betrieb der rechten Vorderradbremse 14 und der linken Hinterradbremse 16 ausgeführt wird, sodass ein maximaler Fahrzeugverzögerungswert von 0,5 G wie in dem vorstehenden Fall erzeugt wird.
In dem gemäß der dritten Zeile von 14 angegebenen Fall sind die Motorsteuervorrichtung 176 der rechten Vorderradbremse für das vorne liegende rechte Rad 26 und der Motor 36 für das hinten liegende linke Rad 28 defekt. Dabei werden die rechte Vorderradbremse 14 und die linke Hinterradbremse 16 nicht betrieben und wird die Diagonalsteuerung der Motoren 32, 38 zum Betrieb der linken Vorderradbremse 12 und der rechten Hinterradbremse 18 ausgeführt, sodass ein maximaler Fahrzeugverzögerungswert von 0,5 G erzeugt wird, was 50% der normalen gesamten Fahrzeugbremswirkung entspricht. In dem gemäß der siebten Zeile von 14 angegebenen Fall sind die Motorsteuervorrichtung 174 der linken Vorderradbremse für das vorne liegende linke Rad 24 und der Motor 38 für das hinten liegende rechte Rad defekt. Dabei wird die Diagonalsteuerung der Motoren 34, 36 zum Betrieb der rechten Vorderradbremse 14 und der linken Hinterradbremse 16 ausgeführt, sodass ein maximaler Fahrzeugverzögerungswert von 0,5 G wie in dem vorstehenden Fall erzeugt wird.
In dem gemäß der vierten Zeile von 14 angegebenen Fall sind die Motorsteuervorrichtung 176 der rechten Vorderradbremse für das vorne liegende rechte Rad 26 und der Motor 38 der das hinten liegende rechte Rad 30 defekt. Dabei wird der Betrieb der Bremse 16 für das hinten liegende linke Rad 28 unterbunden und wird die 1-Rad- Steuerung des Motors 32 zum Betrieb der Bremse 12 für das vorne liegende linke Rad 24 ausgeführt, sodass ein maximaler Fahrzeugverzögerungswert von 0,35 G erzeugt wird, was 35% der normalen gesamten Fahrzeugbremswirkung entspricht. In dem gemäß der sechsten Zeile von 14 angegebenen Fall sind die Motorsteuervorrichtung 174 der linken Vorderradbremse für das vorne liegende linke Rad 24 und der Motor 36 für das hinten liegende linke Rad 28 defekt. Dabei wird der Betrieb der Bremse 18 für das hinten liegende rechte Rad 30 unterbunden und wird die 1-Rad-Steuerung des Motors 34 zum Betrieb der Bremse 14 für das vorne liegende rechte Rad 26 ausgeführt, sodass ein maximaler Fahrzeugverzögerungswert von 0,35 G wie in dem vorstehenden Fall erzeugt wird.
In dem gemäß der fünften Zeile von 14 angegebenen Fall sind die Motoren 36, 38 für die hinten liegenden Räder 28, 30 funktionstüchtig und sind zumindest eine der Motorsteuervorrichtungen 174, 176 der Vorderradbremse für die vorne liegenden Räder 24, 26 und zumindest einer der Motoren 32, 34 für die vorne liegenden Räder 24, 26 defekt. Ferner sind zumindest der vordere linke Motor 32 oder die entsprechende Motorsteuervorrichtung 174 der linken Vorderradbremse und zumindest der vordere rechte Motor 34 oder die entsprechende Motorsteuervorrichtung 176 der rechten Vorderradbremse defekt. Dabei wird die 2-Hinterräder-Steuerung der Motoren 36, 38 zum Betrieb der Bremsen 16, 18 für das hinten liegende linke und rechte Rad 28, 30 ausgeführt, sodass ein maximaler Fahrzeugverzögerungswert von 0,3 G erzeugt wird, was 30% der normalen gesamten Fahrzeugbremswirkung entspricht.
Abschließend werden die Fälle beschrieben, wonach drei Defekte mit dem vorne liegenden linken Rad 24, dem vorne liegenden rechten Rad 26 und den hinten liegenden Rädern 28, 30 verknüpft sind, während die Motorsteuervorrichtung 178 der Hinterradbremse funktionstüchtig ist. In dem gemäß der achten Zeile von 14 angegebenen Fall sind die Motorsteuervorrichtung 176 der rechten Vorderradbremse für das vorne liegende rechte Rad 26 und die Motoren 36, 38 des hinten liegenden linken und rechten Rades 28, 30 defekt. Dabei wird die 1-Rad-Steuerung des Motors 32 zum Betrieb der Bremse 12 für das vorne liegende linke Rad 24 ausgeführt, sodass ein maximaler Fahrzeugverzögerungswert von 0,35 G erzeugt wird, was 35% der normalen gesamten Fahrzeugbremswirkung entspricht. In dem gemäß der neunten Zeile von 14 angegebenen Fall sind die Motorsteuervorrichtung 174 der linken Vorderradbremse für das vorne liegende linke Rad 24 und die Motoren 36, 38 der hinten liegenden Räder 28, 30 defekt. Dabei wird die 1-Rad-Steuerung des Motors 34 zum Betrieb der Bremse 14 für das vorne liegende rechte Rad 26 ausgeführt, sodass ein maximaler Fahrzeugverzögerungswert von 0,35 G wie in dem vorstehenden Fall erzeugt wird.
In dem gemäß der zehnten Zeile von 14 angegebenen Fall sind zumindest eine Vorrichtung der Motorsteuervorrichtungen 174, 176 der Vorderradbremse für das vorne liegende linke und rechte Rad 24, 26 und der Motor 38 für das hinten liegende rechte Rad 30 defekt. Ferner sind zumindest die Motorsteuervorrichtung 174 der linken Vorderradbremse oder der entsprechende Motor 32 und zumindest die Motorsteuervorrichtung 176 der rechten Vorderradbremse oder der entsprechende Motor 34 defekt. Dabei wird die Fahrzeugantriebsenergieversorgung unterbrochen, um das Fahrzeug zu stoppen, obwohl durch den Betrieb der Bremse 16 für das hinten liegende linke Rad 28 ein maximaler Fahrzeugverzögerungswert von 0,15 G erzeugt werden kann, was 15% der normalen gesamten Fahrzeugbremswirkung entspricht. In dem gemäß der elften Zeile von 14 angegebenen Fall sind zumindest eine der Motorsteuervorrichtungen 174, 176 der Vorderradbremse für das vorne liegende linke und rechte Rad 24, 26 und der Motor 36 für das hinten liegende linke Rad 28 defekt. Ferner sind zumindest die Motorsteuervorrichtung 174 der linken Vorderradbremse oder der entsprechende Motor 32 und zumindest die Motorsteuervorrichtung 176 der rechten Vorderradbremse oder der entsprechende Motor 34 defekt. Auch dabei wird die Fahrzeugantriebsenergieversorgung zum Stoppen des Fahrzeugs unterbrochen.
Die unter Bezugnahme auf die 13 und 14 vorstehend beschriebenen Notfallvorgänge des Bremssystems werden gemäß in dem ROM des Hauptmikrocomputers 80 der zentralen Steuervorrichtung 172 gespeicherter Notfallsteuerprogramme oder gemäß in dem ROM des Hauptmikrocomputers 120, 180 der Motorsteuervorrichtung oder der Motorsteuervorrichtungen 174, 176, 178 gespeicherter Notfallsteuerprogrammen ausgeführt, wenn zumindest ein mit der elektrisch gesteuerten Bremse oder den elektrisch gesteuerten Bremsen 12–18 verknüpfter Defekt und zumindest ein mit der Motorsteuervorrichtung oder den Motorsteuervorrichtungen 174, 176, 178 verknüpfter Defekt existieren. Ist die zentrale Steuervorrichtung 172 funktionstüchtig, steuert diese Steuervorrichtung 172 die Motoren 32–38 gemäß den darin gespeicherten Notfallsteuerprogrammen. Während die zentrale Steuervorrichtung defekt ist, steuert die funktionstüchtige Motorsteuervorrichtung oder steuern die funktionstüchtigen Motorsteuervorrichtungen aus den Motorsteuervorrichtungen 174, 176, 178 die Motoren gemäß den darin gespeicherten Notfallsteuerprogrammen und auf der Grundlage einer durch die CAN 102, 104, 106, 204 erlangten Abnormalitätsinformation. Eine jede funktionstüchtige Motorsteuervorrichtung 174, 176, 178 berechnet die Sollbremskraft auf die Grundlage der Ausgangssignale der Erfassungsvorrichtung 60 und steuert die Motoren 32–38 gemäß der berechneten Sollbremskraft.
Aus der vorstehenden Beschreibung des zweiten Ausführungsbeispiels wird verständlich, dass die Motorsteuervorrichtung 178 der Hinterradbremse drei Steuerabschnitte aufweist, das heißt, einen gemeinsamen Hinterradbremssteuerabschnitt, einen unabhängigen Hinterradbremssteuerabschnitt und einen Ein-Hinterrad-Bremssteuerabschnitt aufweist. Der gemeinsame Hinterradbremssteuerabschnitt ist zum Bestimmen einer gemeinsamen Sollbremskraft für die zwei Hinterradbremsen 16, 18 auf der Grundlage der Ausgangssignale des Pedalhubsensors 64 und des Pedalkraftsensors 68 und zur Steuerung der Hinterradbremsen 16, 18 gemäß der berechneten gemeinsamen Sollbremskraft eingerichtet, während das Bremssystem funktionstüchtig ist oder während die Bremsen 12, 14 für das vorne liegende linke und rechte Rad 24, 26 infolge ihrer Defekte nicht betriebsfähig sind. Der unabhängige Hinterradbremssteuerabschnitt ist eingerichtet, betriebsfähig zu sein, wenn eine der Vorderradbremsen 12, 14 defekt ist, um eine der Hinterradbremsen 16, 18 zu betreiben, während ein Betrieb der weiteren Hinterradbremse unterbunden ist. Der Ein-Hinterrad-Bremssteuerabschnitt ist eingerichtet, betriebsfähig zu sein, wenn eine der Hinterradbremsen 16, 18 defekt ist, um die weitere Hinterradbremse zu betreiben.
In den gemäß der ersten, zweiten, vierten, sechsten Zeile von 14 angegebenen Fällen ist die Motorsteuervorrichtung 178 der Hinterradbremse funktionstüchtig und existiert ein zumindest mit einer der Motorsteuervorrichtungen 174, 176 der Vorderradbremse verknüpfter Defekt und ein mit zumindest einer der elektrisch betriebenen Bremsen 12, 14, 16, 18 verknüpfter Defekt und ist eine der Vorderradbremsen 12, 14 infolge eines Defekts zumindest einer der entsprechenden Vorderradbremsen-Motorsteuervorrichtungen des Motors nicht betriebsfähig. In diesen Fällen wird der Betrieb der Hinterradbremse 16, 18 für das hinten liegende Rad 28, 30 unterbunden, das unter Bezugnahme auf das vorne liegende Rad 24, 26 diagonal angeordnet ist, dessen Bremse 12, 14 nicht betriebsfähig ist, obwohl dessen Betrieb möglich ist. Jedoch kann die vorstehend angeführte Hinterradbremse 16, 18 zur Erzeugung einer vorbestimmten Bremskraft betrieben werden, vorausgesetzt der Betrieb dieser Hinterradbremse verschlechtert nicht die Laufstabilität des Fahrzeugs oder weist kein Risiko einer Verschlechterung der Laufstabilität des Fahrzeugs auf, beispielsweise wenn das Fahrzeug geradeaus oder mit einer ausreichend geringen Geschwindigkeit fährt. Die durch die vorstehend angegebene Hinterradbremse erzeugte vorbestimmte Bremskraft kann einem vorbestimmten Prozentsatz des Nominalwerts entsprechend des Fahrzeugverzögerungswerts von 0,35 G entsprechen oder kann gleich dem Nominalwert sein. Dieser modifizierte Aufbau kann auf die unter Bezugnahme auf die defekte Vorderbremse diagonal angeordnete Hinterradbremse in der "Eingeschränkten-1-Rad-Steuerung", der "1-Rad-Steuerung" und der "Diagonalsteuerung" gemäß dem vorstehend beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsbeispiel angewendet werden, wobei eine der Vorderradbremsen infolge eines mit ihr verknüpften Effekts nicht betriebsfähig ist.
Gemäß den veranschaulichten Ausführungsbeispiele weisen die in der zentralen Steuervorrichtung 50, 172 vorgesehenen zwei Mikrocomputer verschiedene Funktionen auf. Das heißt einer der Mikrocomputer entspricht dem Hauptmikrocomputer, der arithmetische Operationen wie etwa eine Operation zum Berechnen der Sollbremskraft für jede elektrisch betriebene Bremse durchführen kann, während der weitere Mikrocomputer einem Überwachungsmikrocomputer entspricht, der den Hauptmikrocomputer hinsichtlich einer Abnormalität oder eines Defekts überwachen kann. Jedoch kann die zentrale Steuervorrichtung zwei Mikrocomputer mit der gleichen Funktion verwenden. Beispielsweise sind alle zwei Batterien und zwei Paare aus Pedalhub- und Pedalkraftsensor mit jedem dieser zwei identischen Mikrocomputer verbunden. Alternativ können die zwei Paare aus Pedalhub- und Pedalkraftsensor mit den jeweiligen zwei Mikrocomputern verbunden sein.
Weisen die zwei Mikrocomputer der zentralen Steuervorrichtung die gleiche Funktion auf, können beide Mikrocomputer die Sollbremskraft berechnen und einander diagnostizieren. Sind die zwei Mikrocomputer beide funktionstüchtig, führt zumindest einer der zwei Mikrocomputer die Daten den weiteren Steuervorrichtungen zu, die die berechnete Sollbremskraft darstellen. In dieser Hinsicht kann einem vorbestimmten Mikrocomputer der zwei Mikrocomputer die Zufuhr der berechneten Sollbremskraftdaten zu den Motorsteuervorrichtungen zugeordnet sein, oder alternativ sind die zwei Mikrocomputer zur Erlangung eines Mittelwerts ihrer berechneten Sollbremskraftwerte und zur Zufuhr von Daten, die diesen Mittelwert angeben, zu den Motorsteuervorrichtungen eingerichtet. Auch wenn einer der zwei Mikrocomputer defekt ist, kann der weitere Mikrocomputer Daten den Motorsteuervorrichtungen zuführen, die seine berechnete Sollbremskraft darstellen. Sind die zwei Mikrocomputer defekt, wird das Bremssystem wie vorstehend unter Bezugnahme auf einen Defekt der zentralen Steuervorrichtung 50 beschrieben gesteuert.
Während in den veranschaulichten Ausführungsbeispielen ausgeführt ist, einen Überwachungsimpuls für die zwei Mikrocomputer zum gegenseitigen Diagnostizieren zu verwenden, können die zwei Mikrocomputer zum gegenseitigen Vergleichen ihrer berechneten Sollbremskraftwerte und zum Bestimmen eingerichtet sein, dass einer der zwei Mikrocomputer defekt ist, falls die zwei berechneten Sollbremskraftwerte zueinander nicht gleich sind. Dabei ermöglicht eine passende Analyse der berechneten Sollbremskraftwerte die Bestimmung, welche der zwei Mikrocomputer defekt ist. Ändert sich beispielsweise die durch einen der zwei Mikrocomputer berechnete Sollbremskraft nicht mit einer Änderung der Ausgangssignale der Pedalhub- und Pedalkraftsensoren, kann dieser eine Mikrocomputer als defekt betrachtet werden.
Die zwei Mikrocomputer jeder Motorsteuervorrichtung als einer peripheren Steuervorrichtung bzw. -einrichtung können die gleiche Funktion aufweisen. Dabei berechnet jede der zwei Mikrocomputer die Sollbremskraft und diagnostiziert den weiteren Mikrocomputer. Wird eine einzige Hinterradbremsen- Motorsteuervorrichtung für die zwei Hinterradbremsen verwendet, kann diese Motorsteuervorrichtung zwei Mikrocomputer mit der gleichen Funktion aufweisen, wobei ein Mikrocomputer zur Steuerung einer der Hinterradbremsen und der weitere Mikrocomputer zur Steuerung der weiteren Hinterradbremse zugeordnet ist. Ist dabei einer der zwei Mikrocomputer defekt, kann der weitere Mikrocomputer abgeschaltet werden oder in Betrieb verbleiben. Wird einer der zwei Mikrocomputer der Hinterradbremsen-Motorsteuervorrichtung für die zwei hinten liegenden Räder defekt, kann der weitere bzw. funktionstüchtige Mikrocomputer zur Steuerung der Hinterradbremse betrieben werden, die durch den defekten Mikrocomputer gesteuert worden ist.
Gemäß den veranschaulichten Ausführungsbeispielen beinhaltet die zentrale Steuervorrichtung 50, 172 den Hauptmikrocomputer 80 und den Überwachungsmikrocomputer 82 und wird als defekt bestimmt, wenn zumindest der Hauptmikrocomputer 80 oder der Überwachungsmikrocomputer 82 defekt ist. Jedoch kann der Defekt einer der zwei Mikrocomputer in anderer Weise behandelt oder gehandhabt werden. Wird beispielsweise der Überwachungsmikrocomputer 82 defekt, fährt der funktionstüchtige Hauptmikrocomputer 80 fort, seine berechneten Sollbremskraftdaten den Motorsteuervorrichtungen 52–58, 174–178 zuzuführen, und kann optional eine Alarmanzeigeeinrichtung wie etwa ein Alarmlicht- und/oder eine Alarmsummeinrichtung aktivieren, um den Fahrzeugbediener zu informieren, dass der Überwachungsmikrocomputer 82 defekt ist.
Gemäß den veranschaulichten Ausführungsbeispielen ist der Überwachungsmikrocomputer 82, 122, 182 zur Zuführung des Überwachungsimpulses zu dem Hauptmikrocomputer 80, 120, 180 mit einem vorbestimmten Zeitintervall unabhängig vom Zustand der Ausführung der Notfallsteuerprogramme durch den Hauptmikrocomputer 80, 120, 180 eingerichtet. Jedoch kann der Hauptmikrocomputer 80, 120, 180 zur Zuführung des Überwachungsimpulses zu dem Überwachungsmikrocomputer 82, 122, 182 während einer Unterbrechung der Ausführung der Notfallsteuerprogramme zu bestimmten Zeitpunkten für das Diagnostizieren des Hauptmikrocomputers und des Überwachungsmikrocomputers eingerichtet sein.
Ist die zentrale Steuervorrichtung defekt und ist eine bestimmte Motorsteuervorrichtung infolge eines Defekts der Pedalhub- und Pedalkraftsensoren 62, 64, 66, 68 defekt, kann diese defekte Motorsteuervorrichtung von den weiteren funktionstüchtigen Motorsteuervorrichtungen die Ausgangssignale des funktionstüchtigen Paars aus Pedalhub- und Pedalkraftsensor durch die CAN im Normalzustand empfangen, sodass die funktionstüchtigen Motorsteuervorrichtungen die Sensoren auf der Grundlage der vier Ausgangssignale diagnostizieren. Ist nur der Pedalhubsensor oder der Pedalkraftsensor defekt, welche mit einer bestimmten Motorsteuervorrichtung verbunden sind, kann diese Motorsteuervorrichtung die Sollbremskraft auf der Grundlage der Ausgangssignale des weiteren funktionstüchtigen Sensors oder auf der Grundlage der von der funktionstüchtigen Motorsteuervorrichtung empfangenen zwei Ausgangssignale des funktionstüchtigen Paars aus Pedalhub- und Pedalkraftsensor berechnen. Führen die Motorsteuervorrichtungen eine gegenseitige serielle Kommunikation aus, kann der defekte Sensor der zwei Sensoren eines Paars auf der Grundlage der zwei Ausgangssignale des funktionstüchtigen Sensorpaars erfasst werden und kann die Sollbremskraft auf der Grundlage des Ausgangssignals des einen funktionstüchtigen Sensors der zwei Sensoren berechnet werden, wenn der weitere Sensor defekt ist.
Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist eines der zwei Paare aus Pedalhub- und Pedalkraftsensor 62, 64, 66, 68, welche zur Erfassung zweier verschiedener Arten von physikalischen Quantitäten eingerichtet sind, mit einem Satz von Motorsteuervorrichtungen 52, 58 entsprechend dem zueinander diagonal angeordneten vorne liegenden linken Rad 24 und hinten liegenden rechten Rad 30 verbunden, während das weitere Paar mit dem weiteren Satz von Motorsteuervorrichtungen 54, 56 entsprechend den diagonal angeordneten Fahrzeugrädern 26, 28 verbunden ist. Jedoch kann ein Sensorpaar mit den zwei Motorsteuervorrichtungen 52, 54 der Vorderradbremse verbunden werden und kann das weitere Paar mit den zwei Motorsteuervorrichtungen 56, 58 der Hinterradbremse verbunden werden. Ebenso kann eine der zwei Batterien 20, 22 mit den Motorsteuervorrichtungen 52, 54 der Vorderradbremse verbunden werden und kann die weitere Batterie mit den Motorsteuervorrichtungen 56, 58 der Hinterradbremse verbunden werden.
Es ist verständlich, dass das Prinzip der Erfindung in gleicher Weise auf ein zu dem Bremssteuersystem verschiedenes elektrisches Steuersystem für ein Kraftfahrzeug angewendet werden kann.
Ferner ist verständlich, dass die Erfindung mit verschiedenen Änderungen, Abwandlungen und Verbesserungen wie etwa den einleitend dargestellten verschiedenen Ausführungsarten der Erfindung ausgeführt werden kann.
Wie vorstehend beschrieben wird ein elektrisches Steuersystem für ein Kraftfahrzeug bereitgestellt, mit einer peripheren Steuervorrichtung zur elektrischen Steuerung einer Aktuatorvorrichtung, einer mit der peripheren Steuervorrichtung verbundenen zentralen Steuervorrichtung und einer Eingabevorrichtung, wobei die zentrale Steuervorrichtung und die periphere Steuervorrichtung zur Steuerung der Aktuatorvorrichtung auf der Grundlage einer Ausgabe der Eingabevorrichtung miteinander kooperieren. Dabei besteht ein Kennzeichen des Systems darin, dass die Eingabevorrichtung sowohl mit der zentralen Steuervorrichtung als auch mit der peripheren Steuervorrichtung verbunden ist.

Claims

Elektrisches Steuersystem für ein Kraftfahrzeug mit einer Vielzahl peripherer Steuervorrichtungen (52–58; 174–178) zur elektrischen Steuerung jeweils einer Vielzahl von Aktuatorvorrichtungen (12–18), einer mit jeder der peripheren Steuervorrichtungen (52–58; 174–178) verbundenen zentralen Steuervorrichtung (50; 172) und einer Vielzahl von Eingabevorrichtungen (62–68), wobei die Vielzahl der Eingabevorrichtungen (62–68) mit der zentralen Steuervorrichtung (50; 172) verbunden ist, ein erster Abschnitt (62, 66) der Vielzahl der Eingabevorrichtungen (62–68) mit einer ersten (52, 58; 174) aus der Vielzahl der Steuervorrichtungen (52–58; 17–178) zur Steuerung einer ersten (12, 18) der Aktuatorvorrichtungen (12–18) verbunden ist, und ein zweiter Abschnitt (64,68) aus der Vielzahl der Eingabevorrichtungen (62–68) mit einer zweiten (54, 56; 176, 178) aus der Vielzahl der peripheren Steuervorrichtungen (52–58; 174–178) zur Steuerung einer zweiten (14, 16) der Aktuatorvorrichtungen (12–18) verbunden ist, und wobei, wenn sowohl die zentrale Steuervorrichtung als auch die periphere Steuervorrichtung funktionstüchtig sind, die zentrale Steuervorrichtung (50; 172) und die periphere Steuervorrichtungen (52–58; 174–178) zur jeweiligen Steuerung der Aktuatorvorrichtungen (12–18) auf der Grundlage einer Ausgabe den Eingabevorrichtungen (62–68) miteinander zusammenarbeiten, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn die zentrale Steuervorrichtung (50; 172) fehlerhaft wird, die erste periphere Steuervorrichtung (52,58; 174) beurteilt, ob der erste Abschnitt (62, 66) der Eingabevorrichtungen (62–68) funktionstüchtig ist, und die zweite periphere Steuervorrichtung (54, 56; 176, 178) beurteilt, ob der zweite Abschnitt (64, 68) der Eingabevorrichtungen funktionstüchtig ist, und, falls der erste Abschnitt (62, 66) der Eingabevorrichtungen (62–68) als funktionstüchtig beurteilt wird, die erste periphere Steuervorrichtung (52, 58; 174) ein erstes gewünschtes Betätigungsausmaß der ersten Aktuatorvorrichtung (12–18) auf der Grundlage des Ausgangs des ersten Abschnitts (62, 66) der Eingabevorrichtungen (62–68) bestimmt sowie die erste Aktuatorvorrichtung (12, 18) entsprechend dem ersten bestimmten Betätigungsausmaß steuert, und falls der zweite Abschnitt (64, 68) der Eingabevorrichtungen (62–68) als funktionstüchtig beurteilt wird, die zweite periphere Steuervorrichtung (54, 56; 176, 178) ein zweites gewünschtes Betätigungsausmaß der zweiten Aktuatorvorrichtung (14, 16) auf der Grundlage des Ausgangs des zweiten Abschnitts (64, 68) der Eingabevorrichtungen (62–68) bestimmt sowie die zweite Aktuatorvorrichtung (14, 16) entsprechend dem zweiten bestimmten Betätigungsausmaß steuert.
Elektrisches Steuersystem für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, wobei jede der Eingabevorrichtungen einen Sensor (62, 64, 66, 68) beinhaltet, der zur Erzeugung eines eine physikalische Quantität darstellenden Ausgangssignals betreibbar ist.
Elektrisches Steuersystem für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 2, wobei der Sensor (62, 64, 66, 68) zur Erfassung einer Betätigungskraft und/oder eines Betätigungshubs eines durch einen Bediener betätigbaren mit Muskelkraft betätigten Elements (70) betreibbar ist.
Elektrisches Steuersystem für ein Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1–3, wobei jede der ersten und zweiten Abschnitte aus der Vielzahl der Eingabeeinrichtungen (62, 64, 66, 68) zwei Eingangsvorrichtungen (62, 66; 64, 68) beinhaltet, deren Ausgangssignale verschiedene Informationsarten darstellen.
Elektrisches Steuersystem für ein Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1–4, wobei die Vielzahl der Eingabevorrichtungen (62–68) zwei Eingabeeinrichtungen (62, 64; 66, 68) beinhaltet, deren Ausgangssignale eine gleiche Art von Information darstellen, wobei die zwei Eingabeeinrichtungen (62,64; 66, 68) mit der zentralen Steuervorrichtung (50; 172) verbunden sind, eine Eingabeeinrichtung (62; 66) der zwei Eingabeeinrichtungen (62, 64; 66, 68) mit der ersten peripheren Steuervorrichtung (52, 58; 174) verbunden ist, während die andere Eingabeeinrichtung (64; 68) der zwei Eingabeeinrichtungen (62, 64; 66, 68) mit der zweiten peripheren Steuervorrichtung (54, 56; 176, 178) verbunden ist.
Elektrisches Steuersystem für ein Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1–5, ferner mit einer Vielzahl von Energieversorgungsvorrichtungen (20, 22), wobei zumindest eine Energieversorgungsvorrichtung (20) aus der Vielzahl der Energieversorgungsvorrichtungen (20, 22) mit zumindest einer (52, 58; 174, 178) der peripheren Steuervorrichtungen (52–58; 174–178) verbunden ist, während zumindest eine weitere Energieversorgungsvorrichtung (22) aus der Vielzahl der Energieversorgungsvorrichtungen (20, 22) mit zumindest einer weiteren peripheren Steuervorrichtung (54, 56; 176, 178) der peripheren Steuervorrichtungen (52–58) verbunden ist.
Elektrisches Steuersystem für ein Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1–6, ferner mit zumindest zwei Energieversorgungsvorrichtungen (20, 22), die jeweils in gegenseitig unabhängiger Weise mit den ersten und zweiten Abschnitten der Eingabevorrichtungen (62–68) verbunden sind.
Elektrisches Steuersystem für ein Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1–7, ferner mit zumindest zwei Energieversorgungsvorrichtungen (20, 22), die in gegenseitig unabhängiger Weise mit der zentralen Steuervorrichtung (50; 172) verbunden sind.
Elektrisches Steuersystem für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 8, wobei die zentrale Steuervorrichtung (50; 172) einen Hauptcomputer (80) zur Steuerung der Aktuatorvorrichtungen (12–18) und einen Überwachungscomputer (82) zum Diagnostizieren des Hauptcomputers (80) beinhaltet, wobei eine jede der zumindest zwei Energieversorgungsvorrichtungen (20, 22) sowohl mit dem Hauptcomputer (80) als auch mit dem Überwachungscomputer (82) verbunden ist.
Elektrisches Steuersystem für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 8, wobei die zentrale Steuervorrichtung (50; 172) eine Vielzahl von Computern (80, 82) beinhaltet, die eine gleiche Funktion ausführen können, wobei eine jede der zumindest zwei Energieversorgungsvorrichtungen (20, 22) mit der Vielzahl der Computer (80, 82) verbunden ist.
Elektrisches Steuersystem für ein Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1–10, ferner mit einer Vielzahl von Energieversorgungsvorrichtungen (20, 22) und wobei die Aktuatorvorrichtungen vier Aktuatoren in Form von vier jeweils zum Bremsen eines vorne liegenden linken Rades (24), eines vorne liegenden rechten Rades (26), eines hinten liegenden linken Rades (28) und eines hinten liegenden rechten Rades (30) des Kraftfahrzeugs ausgebildete Bremsen (12–18) beinhalten und die periphere Steuervorrichtungen vier jeweils zur Steuerung der vier Bremsen betreibbare Bremssteuervorrichtungen (52–58) beinhalten, wobei zumindest eine Energieversorgungsvorrichtung (20) aus der Vielzahl der Energieversorgungsvorrichtungen (20, 22) mit den zwei Bremssteuervorrichtungen (52, 58) entsprechend dem vorne liegenden linken Rad (24) und dem hinten liegenden rechten Rad (30) verbunden ist, welche diagonal zueinander an dem Kraftfahrzeug angeordnet sind, wobei zumindest eine weitere Energieversorgungsvorrichtung (22) aus der Vielzahl der Energieversorgungsvorrichtungen (20, 22) mit den zwei weiteren Bremssteuervorrichtungen (54, 56) entsprechend dem vorne liegenden rechten Rad (26) und dem hinten liegenden linken Rad (28) verbunden ist, welche diagonal zueinander an dem Kraftfahrzeug angeordnet sind.
Elektrisches Steuersystem für ein Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1–11, wobei die Aktuatorvorrichtungen vier Aktuatoren in Form von vier jeweils zum Bremsen eines vorne liegenden linken Rades (24), eines vorne liegenden rechten Rades (26), eines hinten liegenden linken Rades (28) und eines hinten liegenden rechten Rades (30) des Kraftfahrzeugs ausgebildete Bremsen (12–18) beinhaltet und die peripheren Steuervorrichtungen vier jeweils zur Steuerung der vier Bremsen (12–18) betreibbare Bremssteuervorrichtungen (52–58) beinhaltet, wobei zumindest zwei (52, 54) der vier Bremssteuervorrichtungen (52–58) miteinander verbunden sind, und wobei, wenn die zentrale Steuervorrichtung (50) defekt ist, eine der miteinander verbundenen zumindest zwei Bremssteuervorrichtungen (52, 54) den Betrieb zumindest einer weiteren der zumindest zwei Bremssteuervorrichtungen (52, 54) steuert.
Elektrisches Steuersystem für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 12, wobei die miteinander verbundenen zumindest zwei Bremssteuervorrichtungen zwei Bremssteuervorrichtungen (52, 54) zur Steuerung der Bremsen (12, 14) zum Bremsen des vorne liegenden linken Rads (24) und des vorne liegenden rechten Rads (26) umfassen.
Elektrisches Steuersystem für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 12 oder 13, wobei jede der miteinander verbundenen zumindest zwei Bremssteuervorrichtungen (52, 54) mit der zentralen Steuervorrichtung (50) verbunden ist.
Elektrisches Steuersystem für ein Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1–14, wobei die Aktuatorvorrichtungen vier Aktuatoren in Form von vier jeweils zum Bremsen eines vorne liegenden linken Rades (24), eines vorne liegenden rechten Rades (26), eines hinten liegenden linken Rades (28) und eines hinten liegenden rechten Rades (30) des Kraftfahrzeugs ausgebildete Bremsen (12–18) beinhalten und die periphere Steuervorrichtung vier jeweils zur Steuerung der vier Bremsen (12–18) betreibbare Bremssteuervorrichtungen (52–58) beinhaltet, und wobei die zwei Bremssteuervorrichtungen (52, 54) zur Steuerung der zwei Bremsen (12, 14) für ein Bremsen des vorne liegenden linken Rades (24) und des vorne liegenden rechten Rades (26) mit der zentralen Steuervorrichtung (50) unabhängig voneinander verbunden sind, und wobei der erste Abschnitt (62, 66) und der zweite Abschnitt (64, 68) der Eingabevorrichtungen (62–68) jeweils mit den zwei Bremssteuervorrichtungen (52, 54) verbunden sind.
Elektrisches Steuersystem für ein Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1–10, wobei die Aktuatorvorrichtungen zwei Aktuatoren in Form zweier jeweils zum Bremsen eines hinten liegenden linken Rades (28) und eines hinten liegenden rechten Rades (30) ausgebildeter Hinterradbremsen (16, 18) beinhaltet und die peripheren Steuervorrichtungen (174, 176, 178) eine gemeinsame Hinterradbremssteuervorrichtung (178) zur Steuerung der zwei Hinterradbremsen (16, 18) beinhalten.
Elektrisches Steuersystem für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 16, wobei die Aktuatorvorrichtungen ferner zwei Aktuatoren in Form zweier jeweils zum Bremsen eines vorne liegenden linken Rades (24) und eines vorne liegenden rechten Rades (26) ausgebildeter Vorderradbremsen (12, 14) beinhaltet und die periphere Steuervorrichtung ferner zwei Vorderradbremssteuervorrichtungen (174, 176) zur Steuerung der zwei Vorderradbremsen (12, 14) beinhaltet.
Elektrisches Steuersystem für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 16 oder 17, wobei die Hinterradbremssteuervorrichtung (178) einen unabhängigen Hinterradbremssteuerabschnitt beinhaltet, der zur Steuerung der zwei Hinterradbremsen (16, 18) in jeweiligen unterschiedlichen Weisen betreibbar ist.
Elektrisches Steuersystem für ein Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 16–18, wobei die Hinterradbremssteuervorrichtung (178) einen gemeinsamen Hinterradbremssteuerabschnitt beinhaltet, der zur Steuerung der zwei Hinterradbremsen (16, 18) in gleicher Weise betreibbar ist.
Elektrisches Steuersystem für ein Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 16–19, wobei die Hinterradbremssteuervorrichtung (178) einen Ein-Hinterrad-Bremssteuerabschnitt beinhaltet, der zum Betreiben einer der zwei Hinterradbremsen (16, 18) betreibbar ist, wenn die weitere der zwei Hinterradbremsen defekt ist.
Elektrisches Steuerungssystem für ein Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 20, wobei der erste Abschnitt der Eingabevorrichtungen (62–68) zwei erste Eingabevorrichtungen (62, 66) aufweist, von denen jede mit der ersten peripheren Steuervorrichtung (52, 58; 174) verbunden ist, und wobei die erste periphere Steuervorrichtung (52, 58; 174) beurteilt, ob der erste Abschnitt der Eingabevorrichtungen (62–68) funktionstüchtig ist, indem jeweils Ausgangssignale der zwei ersten Eingabevorrichtungen (62, 66) miteinander verglichen werden, und, falls der erste Abschnitt der Eingabevorrichtungen (62–68) als funktionstüchtig beurteilt wird, die erste periphere Steuervorrichtung (52, 58; 174) das erste gewünschte Betätigungsausmaß der ersten Aktuatorvorrichtung (12, 18) auf der Grundlage des Ausgangssignals aus zumindest einer der zwei ersten Eingabevorrichtungen (62, 66) bestimmt, und wobei der zweite Abschnitt der Eingabevorrichtungen (62–68) zwei zweite Eingabevorrichtungen (64, 68) aufweist, von denen jede mit der zweiten peripheren Steuervorrichtung (54, 56; 176, 178) verbunden ist, und wobei die zweite periphere Steuervorrichtung (54, 56; 176, 178) beurteilt, ob der zweite Abschnitt der Eingabevorrichtungen (62–68) funktionstüchtig ist, indem jeweils Ausgangssignale der zwei zweiten Eingabevorrichtungen (64, 68) miteinander verglichen werden, und, falls der zweite Abschnitt der Eingabevorrichtungen (62–68) als funktionstüchtig beurteilt wird, die zweite periphere Steuervorrichtung (54, 56; 176, 178) das zweite gewünschte Betätigungsausmaß der zweiten Aktuatorvorrichtung (14, 16) auf der Grundlage des Ausgangssignals aus zumindest einer der zwei zweiten Eingabevorrichtungen (64, 68) bestimmt.
Elektrisches Steuersystem für ein Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 21, wobei die Eingabevorrichtungen (62–68), als deren ersten Abschnitt, eine erste Gruppe von Eingabevorrichtungen (62, 66), von denen jede mit der ersten peripheren Steuervorrichtung (52, 58; 174) verbunden ist, und zusätzlich, als deren zweiten Abschnitt, eine zweite Gruppe von Eingabevorrichtungen (64, 68) aufweisen, von denen jede mit der zweiten peripheren Steuervorrichtung (54, 56; 176, 178) verbunden ist, wobei die erste periphere Steuervorrichtung (52, 58; 174) beurteilt, ob die erste Gruppe von Eingabevorrichtungen (62, 66) funktionstüchtig ist, indem jeweilige Ausgangssignale der Eingabevorrichtungen (62, 66) der ersten Gruppe miteinander verglichen werden, und, falls die erste Gruppe von Eingabevorrichtungen (62, 66) als funktionstüchtig beurteilt wird, die erste periphere Steuervorrichtung (52, 58; 174) das erste gewünschte Betätigungsausmaß der ersten Aktuatorvorrichtung (12, 18) auf der Grundlage des Ausgangssignals von zumindest einer der Eingabevorrichtungen (62, 66) der ersten Gruppe bestimmt, und wobei die zweite periphere Steuervorrichtung (54, 56; 176, 178) beurteilt, ob die zweite Gruppe von Eingabevorrichtungen (64, 68) funktionstüchtig ist, indem jeweilige Ausgangssignale der Eingabevorrichtungen (64, 68) der zweiten Gruppe miteinander verglichen werden, und, falls die zweite Gruppe der Eingabevorrichtungen (64, 68) als funktionstüchtig beurteilt wird, die zweite periphere Steuervorrichtung (54, 56; 176, 178) zweite gewünschte Betätigungsausmaß der zweiten Aktuatorvorrichtung (14, 16; 14, 16, 18) auf der Grundlage des Ausgangssignals von zumindest einer der Eingabevorrichtungen (64, 68) der zweiten Gruppe bestimmt.
Elektrisches Steuersystem für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 22, wobei die erste periphere Steuervorrichtung (52; 174) und die zweite periphere Steuervorrichtung (54; 176) miteinander verbunden sind, und wobei, falls die erste Gruppe der Eingabevorrichtungen (62, 66) als fehlerhaft beurteilt wird und die zweite Gruppe der Eingabevorrichtungen (64, 68) als funktionstüchtig beurteilt wird, die erste periphere Steuervorrichtung (52; 174) das erste gewünschte Betätigungsausmaß des ersten Aktuators (12) auf der Grundlage des Ausgangssignals von zumindest einer der Eingabevorrichtungen (64, 68) der zweiten Gruppe bestimmt.