DE10129594A1

DE10129594A1 - Bremssteuerungsvorrichtung für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug

Info

Publication number: DE10129594A1
Application number: DE10129594A
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Toda
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2000-06-21
Filing date: 2001-06-20
Publication date: 2002-01-24
Also published as: JP2002002463A; US20020011362A1

Abstract

Eine Bremssteuerungsvorrichtung für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug umfasst eine Batterie zum Speichern elektrischer Energie, einen Elektromotor zum Antreiben von mindestens einem von einem ersten Rad und einem zweiten Rad mit der elektrischen Energie der Batterie, einer Rückgewinnungsrichtung für elektrische Energie zum Speichern der durch den Elektromotor erzeugten elektrischen Energie in der Batterie entsprechend der Drehungen des ersten Rades und/oder des zweiten Rades, das durch den Elektromotor angetrieben ist, eine Statikdruckerzeugungseinrichtung zur Erzeugung eines Fluiddrucks entsprechend einer Niederdrückkraft eines Bremspedals, eine Dynamikdruckerzeugungseinrichtung zur Erzeugung eines Fluiddrucks, der im Wesentlichen gleich einem durch die Statikdruckerzeugungseinrichtung erzeugten Fluiddruck ist, eine erste Fluiddruckbremseinrichtung, die mit der Statikdruckerzeugungseinrichtung verbunden ist und eine Bremskraft auf das erste Rad entsprechend einem auf die erste Fluiddruckbremseinrichtung aufgebrachten Fluiddruck aufbringt, eine zweite Fluiddruckbremseinrichtung, die mit der Dynamikdruckerzeugungseinrichtung verbunden ist und eine Bremskraft auf das zweite Rad entsprechend dem auf die zweite Fluiddruckbremseinrichtung aufgebrachten Fluiddruck aufbringt, eine Ventileinrichtung, die auf halben Wege einer Fluidleitung angeordnet ist, die die Dynamikdruckerzeugungseinrichtung mit der zweiten Fluiddruckbremseinrichtung verbindet und stufenlos eine ...

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Bremssteue rungsvorrichtung für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug, und insbesondere auf eine Bremssteuerungsvorrichtung für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug, welche eine Statik druckerzeugungseinrichtung, welche einen Fluiddruck ent sprechend einer Niederdrückkraft eines Bremspedals erzeugt, mit einer Vorderradseite und einer Hinterradseite verbin det, und die eine Dynamikdruckerzeugungseinrichtung, welche einen Fluiddruck erzeugt, der im Wesentlichen gleich dem durch die Statikdruckerzeugungseinrichtung erzeugten Flu iddruck ist, mit der anderen der Vorderradseite und der Hinterradseite verbindet.

2. Beschreibung des verwandten Stands der Technik

Allgemein fährt ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug mit elektrischer Energie, welche in einer Batterie gespeichert ist. Die Menge an elektrischer Energie, die in der Batterie gespeichert werden kann, ist begrenzt. Es ist erforderlich, die Energie des Fahrzeugs zu nutzen, damit das Fahrzeug mit einer Batterieladung länger fahren kann. Folglich ist es bei einem elektrisch angetriebenen Fahrzeug besonders wir kungsvoll, ein regeneratives Bremsen zu verwenden. Mit an deren Worten, eine Verschwendung der Fahrzeugenergie kann im Bremszustand reduziert werden, wenn ein Elektromotor, welcher mit einem Rad des Fahrzeugs verbunden ist, durch die kinetische Energie des Fahrzeugs angetrieben wird und die elektrische Energie, die durch den Elektromotor erzeugt ist, in der Batterie gespeichert wird.

Weil jedoch die Höhe der regenerativen Bremskraft begrenzt ist, wird eine Fluiddruckbremskraft zusammen mit der rege nerativen Bremskraft zur gleichen Zeit verwendet, um einen Mangel an regenerativer Bremskraft auszugleichen (was nach folgend als Kooperativ- oder Zusammenspielsteuerung zwi schen der regenerativen Bremskraft und der Fluiddruckbrems kraft bezeichnet wird).

Unter der Zusammenspielsteuerung wird die regenerative Bremskraft auf das Fahrzeug aufgebracht. Im Stand der Tech nik wird, wenn eine Fluiddruckbremskraft proportional zu der Niederdrückkraft des Bremspedals aufgebracht wird, auch eine zusätzliche, der regenerativen Bremskraft entsprechen de Bremskraft auf das Fahrzeug aufgebracht, so dass das Bremsgefühl gestört ist. Folglich ist es erforderlich, die Fluiddruckbremskraft um die Bremskraft zu reduzieren, die der regenerativen Bremskraft entspricht.

Eine herkömmliche Bremssteuerungsvorrichtung für ein elekt risch angetriebenes Fahrzeug, welche darauf zielt, die Flu iddruckbremskraft um die Bremskraft zu reduzieren, die der regenerativen Bremskraft entspricht, ist beispielsweise in dem US-Patent Nr. 5,568,962 (veröffentlich am 29. Oktober 1996) beschrieben. In dieser Bremssteuerungsvorrichtung verhindert ein Abschaltventil unter der Zusammenspielsteue rung eine Verbindung zwischen einem Hauptzylinder und Rad bremszylindern von Vorderrädern und Hinterrädern, so dass der Fluiddruck, welcher um den Fluiddruck reduziert ist, der der regenerativen Bremskraft äquivalent ist, auf die Radbremszylinder der Vorderräder und Hinterräder im Zusam menspiel mit einer Dynamikdruckerzeugungseinrichtung, einer Vielzahl von elektromagnetischen Ventilen und einem Diffe renzdruckerzeugungsventil aufgebracht wird.

Jedoch sind in der obigen Bremssteuerungsvorrichtung für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug verschiedene Elemen te, wie das Abschaltventil, die Vielzahl von elektromagne tischen Ventilen und das Differenzdruckerzeugungsventil in dieser Vorrichtung unverzichtbar, um die Fluiddruckbrems kraft um eine Bremskraft zu reduzieren, die der regenerati ven Bremskraft entspricht. Ferner fordert diese Vorrichtung einen komplizierten Aufbau der Hydraulikschaltung. Des wei teren beeinträchtigt das Schalten des Abschaltventils wäh rend des Umschaltens zwischen dem zusammenspielsteuerungs modus und einem Nichtzusammenspielsteuerungsmodus das Bremsgefühl. Nachfolgend bedeutet der Nichtzusammenspiel steuerungsmodus Steuerungsmodus einen Zustand, in welchem lediglich eine Fluiddruckbremskraft wirksam ist.

Daneben wurden in den letzten Jahren als Ersatz für die vorgenannte Vorrichtung, die die Bremskraft durch mechani sche Verbindung zwischen dem Bremspedal und jedem der Rad bremszylinder erzeugt, verschiedene Arten von Bremssystemen vorgeschlagen, die als Brake-by-Wire bezeichnet werden und die die Bremskraft durch ein elektrisches Signal erzeugen, wie beispielsweise in der japanischen Patentveröffentli chung Nr. 2000-25591, die am 25. Januar 2000 veröffentlich wurde. Dieses Bremssystem berechnet eine Sollbremskraft auf der Basis des Betätigungsbetrags des Bremspedals durch ei nen Rechner und bringt die Sollbremskraft auf jedes der Rä der durch ein elektrisches Signal auf. Dieses Bremssystem kann zudem eine Bremskraft auf jedes der Räder aufbringen, deren Betrag vom Betätigungsbetrag des Bremspedals unabhän gig ist. Folglich kann dieses Bremssystem die auf jedes der Räder aufgebrachte Bremskraft um jene Bremskraft vermin dern, die der regenerativen Bremskraft entspricht, indem das elektrische Signal gesteuert wird, ohne das komplizier te Elemente hinzugefügt werden müssen.

Jedoch sind ein mechanischer Sicherheitsmechanismus oder eine elektrische Redundanz der Steuerung bei diesem Brake by-Wire-System unverzichtbar, um eine Sicherung gegen ver schiedene Arten von Fehlfunktionen einschließlich elektri scher Fehlfunktionen zu erhalten. Folglich führt dieses Brake-by-Wire-System mit Regenerativbremsung zu einem An stieg der Kosten verglichen mit eine Vorrichtung, die die Bremskraft durch mechanische Verbindung erzeugt.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist folglich eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Bremssteuerungsvorrichtung für ein elektrisch ange triebenes Fahrzeug vorzuschlagen, welche das Bremsgefühl während des Schaltens zwischen dem Zusammenspielsteuerungs modus und dem Nichtzusammenspielsteuerungsmodus nicht be einträchtigt, und die bei niedrigen Kosten eine hohe Zuver lässigkeit hat.

Um obige Aufgabe zu lösen, ist eine Bremssteuerungsvorrich tung für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug vorgeschla gen, mit einer Batterie zur Speicherung elektrischer Ener gie, einem Elektromotor zum Antreiben von mindestens einem von einem ersten Rad und einem zweiten Rad mit der elektri schen Energie in der Batterie, einer Rückgewinnungseinrich tung für elektrische Energie, um die durch den Elektromotor erzeugte elektrische Energie in der Batterie entsprechend der Drehzahl des ersten und/oder des zweiten durch den E lektromotor angetriebenen Rads zu speichern, einer Statik druckerzeugungseinrichtung zur Erzeugung eines Fluiddrucks entsprechend einer Niederdrückkraft eines Bremspedals, ei ner Dynamikdruckerzeugungseinrichtung zur Erzeugung eines Fluiddrucks, der im Wesentlichen gleich dem durch die Sta tikdruckerzeugungseinrichtung erzeugten Fluiddruck ist, ei ner ersten Fluiddruckbremseinrichtung, die mit der Statik druckerzeugungseinrichtung verbunden ist und eine Brems kraft auf das erste Rad entsprechend dem auf die erste Flu iddruckbremseinrichtung aufgebrachten Fluiddruck aufbringt, einer zweiten Fluiddruckbremseinrichtung, die mit der Dyna mikdruckerzeugungseinrichtung verbunden ist und auf das zweite Rad eine Bremskraft aufbringt, die dem Fluiddruck entspricht, der auf die zweite Fluiddruckbremseinrichtung aufgebracht ist, einer Ventileinrichtung, die auf halbem Weg einer Fluidleitung angeordnet ist, die die Dynamikdru ckerzeugungseinrichtung mit der zweiten Fluiddruck bremseinrichtung verbindet, wobei die Ventileinrichtung ei nen bestimmten Differenzdruck stufenlos erzeugt, und einer Steuerungseinrichtung zur Steuerung der Ventileinrichtung auf der Basis von Signalen von verschiedenen Sensoren, so dass die Ventileinrichtung einen Differenzdruck entspre chend dem Fluiddruck erzeugt, der äquivalent zu der regene rativen Bremskraft ist, die durch die Rückgewinnungsein richtung für die elektrische Energie aufgebracht wird.

Gemäß dieser Erfindung steuert die Steuerungseinrichtung unter der Zusammenspielsteuerung die Ventileinrichtung, so dass die Ventileinrichtung einen Differenzdruck entspre chend einem Fluiddruck erzeugt, der äquivalent der regene rativen Bremskraft ist, die durch die Rückgewinnungsein richtung für elektrische Energie aufgebracht wird. Der auf die zweite Fluiddruckbremseinrichtung aufgebrachte Flu iddruck wird zu einem Fluiddruck, welcher, verglichen mit dem Fluiddruck, der durch die Dynamikdruckerzeugungsein richtung erzeugt ist, um den Fluiddruck reduziert ist, der der regenerativen Bremskraft äquivalent ist. Folglich kann gemäß dieser Erfindung die Zusammenspielsteuerung ausge führt werden, indem lediglich die Rückgewinnungseinrichtung für elektrische Energie und mindestens eine Ventileinrich tung dem bisherigen Fluiddruckbremssystem hinzugefügt wer den.

Ferner ist die Ventileinrichtung lediglich auf der Dynamik druckkreisseite angeordnet und sie ist nicht in der Statik druckkreisseite angeordnet. Wenn folglich die Steuerungs einrichtung und die Ventileinrichtung und andere Elemente versagen, ist der durch die Statikdruckerzeugungseinrich tung entsprechend der Niederdrückkraft des Bremspedals er zeugte Fluiddruck als die Bremskraft sichergestellt, wo durch ein fehlersicherer Mechanismus erreicht ist.

Weil ferner die Statikdruckkreisseite von der Dynamikdruck kreisseite unabhängig ist, kann der Einfluss der Steuerung der Ventileinrichtung, welche in der Dynamikdruckkreisseite angeordnet ist, nicht auf die Statikdruckkreisseite über tragen werden, welche den Fluiddruck entsprechend der Nie derdrückkraft des Bremspedals erzeugt. Folglich ist gemäß dieser Erfindung das Bremsgefühl während des Umschaltens zwischen dem Zusammenspielsteuerungsmodus und dem Nichtzu sammenspielsteuerungsmodus nicht beeinträchtigt.

Vorzugsweise ist eine Fluiddruckeinstelleinrichtung, die durch die Steuerungseinrichtung gesteuert ist, auf halbem Weg einer Fluidleitung angeordnet, die die Ventileinrich tung mit der zweiten Fluiddruckbremseinrichtung verbindet, wobei die Fluiddruckeinstelleinrichtung aus einer Vielzahl elektromagnetischer Ventile besteht und den auf die zweite Fluiddruckbremseinrichtung aufgebrachten Fluiddruck ein stellt. Allgemein schwankt die regenerative Bremskraft in folge von Veränderungen der Fahrzeuggeschwindigkeit, der in der Batterie gespeicherten elektrischen Energiemenge und anderen Faktoren. Wenn folglich die regenerative Bremskraft zunimmt, muss der auf die zweite Fluiddruckbremseinrichtung aufgebrachte Fluiddruck um den Fluiddruck reduziert werden, der dem Anstieg des Betrags der regenerativen Bremskraft äquivalent ist. Mit dieser Maßnahme kann der auf die zweite Fluiddruckbremseinrichtung aufgebrachte Fluiddruck mit der Fluiddruckeinstelleinrichtung reduziert werden, die durch die Steuerungseinrichtung gesteuert ist. Wenn ferner der auf die zweite (oder erste) Fluiddruckbremseinrichtung auf gebrachte Fluiddruck mit dieser Fluiddruckeinstelleinrich tung eingestellt wird, kann die an sich bekannte Antiblo ckierbremsenregelung gleichzeitig mit der Zusammenspiel steuerung ausgeführt werden.

Vorzugsweise ist eine durch die Steuerungseinrichtung ge steuerte Fluiddruckeinstelleinrichtung auf halbem Weg einer Fluidleitung angeordnet, die die Dynamikdruckerzeugungsein richtung mit der zweiten Fluiddruckbremseinrichtung verbin det, wobei die Fluiddruckeinstelleinrichtung aus einer Vielzahl von elektromagnetischen Ventilen besteht, von de nen eines die Ventileinrichtung ist und den auf die zweite Fluiddruckbremseinrichtung aufgebrachten Fluiddruck ein stellt. Durch diese Maßnahme kann die an sich bekannte An tiblockierbremsensteuerung gleichzeitig mit der Zusammen spielsteuerung durch einen einfacheren Aufbau ausgeführt werden.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Weitere Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung wer den aus der nachfolgenden genauen Beschreibung eines bevor zugter Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beige fügten Zeichnung deutlicher, in der

Fig. 1 ein Systemschaltbild einer Bremssteuerungsvor richtung für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist; und

Fig. 2 ein Systemschaltbild einer Bremssteuerungsvor richtung für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin dung ist.

GENAUE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Eine Bremssteuerungsvorrichtung für ein elektrisch ange triebenes Fahrzeug gemäß einem bevorzugten Ausführungsbei spiel der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung erläutert.

Fig. 1 ist ein Systemschaltbild einer Bremssteuerungsvor richtung für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug entspre chend dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Er findung. In diesem Fall ist es ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug, welches durch elektromotorische Antriebskraft im Zusammenspiel mit Brennkraftmaschinenantriebskraft ange trieben ist, insbesondere ist es ein vierrädriges Fahrzeug mit Heckantrieb.

Gemäß Fig. 1 treibt eine Brennkraftmaschine 11 linke und rechte Hinterräder 5 (zweite Räder) über ein Differential getriebe 39 an. Ein Elektromotor 7 treibt ebenfalls rechte und linke Hinterräder 5 (zweite Räder) über ein Differenti algetriebe 39 an. Eine Aufteilung zwischen der elektromoto rischen Antriebskraft und der Brennkraftmaschinenantriebs kraft wird durch ein Steuergerät 9 (Steuerungseinrichtung) auf der Basis von Betriebszuständen des Fahrzeugs, Signalen von verschiedenen Sensoren, die nicht gezeigt sind, und an deren Faktoren berechnet und entschieden.

Eine Batterie 1 ist mit dem Elektromotor 7 verbunden. Der Elektromotor 7 ist durch elektrische Energie in der Batte rie 1 angetrieben. Im Bremszustand wird der Elektromotor 7 durch Umdrehungen der Hinterräder 5 angetrieben und die e lektrische Energie, die durch den Motor 7 erzeugt wird, kann gleichzeitig zurückgewonnen und in der Batterie 1 ge speichert werden. Eine Menge der zurückgewonnenen elektri schen Energie wird durch das Steuergerät 9 auf der Basis einer durch ein nicht gezeigtes Voltmeter erfassten Batte riespannung, einer durch einen nicht gezeigten Raddrehzahl sensor erfasste Fahrzeuggeschwindigkeit, den Zustand der Brennkraftmaschine 11 und anderen Faktoren berechnet und entschieden. Die regenerative Bremskraft wird proportional zu dem Betrag zurückgewonnener elektrischer Energie auf die rechten und linken Hinterräder 5 aufgebracht. Hierbei be steht eine Rückgewinnungseinrichtung für elektrische Ener gie aus dem Steuergerät 9, der Batterie 1, dem Elektromotor 7, den Hinterrädern 5 und anderen Elementen. Die Batterie spannung wird stets durch das Steuergerät 9 überwacht.

Ein Hauptbremszylinder 13 (Statikdruckerzeugungseinrich tung) erzeugt einen Fluiddruck in einer Hauptleitung 71 ei ner Statikdruckkreisseite durch Fluid, welches von einem Vorratsbehälter 37 entsprechend der Betätigung einer Ver bindungswelle 69 (Bremspedal) zugeführt wird, der einer Niederdrückkraft eines nicht gezeigten Bremspedals entge genwirkt. Der genau Aufbau und Betrieb des Hautzylinders 13 ist bekannt. Folglich kann dessen genaue Beschreibung abge kürzt werden.

Eine Dynamikdruckerzeugungseinrichtung besteht aus einem Regler 21, einem Elektromotor 15, einer Pumpe 17, einem Speicher 19, einem Druckmesser 67 und dem Steuergerät 9. Der Elektromotor 15 treibt die Pumpe 17 auf der Basis eines Signals von dem Steuergerät 9 an. Die Pumpe 17 saugt das Fluid von dem Vorratbehälter 37 an und führt den Fluiddruck dem Regler 21 zu. Der Fluiddruck wird in dem Speicher 19 gespeichert und wird stets durch den Druckmesser 67 über wacht. Das Steuergerät 9 treibt den Elektromotor 15 inter mittierend an, um den Fluiddruck auf einem vorbestimmten Hochdruck zu halten. Der Regler 21 reduziert den Fluiddruck auf einen Fluiddruck, welcher im Wesentlich gleich dem Flu iddruck ist, der in der Hauptleitung 71 der Statikdruck kreisseite ist, und führt diesen reduzierten Fluiddruck der Hauptleitung 73 der Dynamikdruckkreisseite zu. Der genaue Aufbau und Betrieb des Reglers 21 ist bekannt. Folglich kann dessen genaue Beschreibung hier abgekürzt werden.

Radbremszylinder 23 (erste Fluiddruckbremseinrichtung) von rechten und linken Vorderrädern 3 (erste Räder) sind mit dem Hauptbremszylinder 13 über normal-offene elektromagne tische Ventile 33 und die Hauptleitung 71 der Statikdruck kreisseite verbunden. Normal-geschlossene elektromagneti sche Ventile 35 sind auf halbem Wege einer Fluidleitung an geordnet, welche die Radbremszylinder 23 und die normal- offenen elektromagnetischen Ventile 33 verbindet. Ein Vor ratsbehälter 43 ist mit den normal-geschlossenen elektro magnetischen Ventilen 35 verbunden. Folglich bringt im Nor malzustand (keines der Ventile ist betätigt) der Fluiddruck (statischer Druck), der durch den Hauptbremszylinder 13 entsprechend der Niederdrückkraft des Bremspedals erzeugt ist, eine Bremskraft auf das rechte und linke Vorderrad 3 auf.

Radbremszylinder 25 (zweite Fluiddruckbremseinrichtung) von rechten und linken Hinterrädern 5 (zweite Räder) sind mit dem Regler 21 über normal-offene elektromagnetische Ventile 29, ein Linearventil 27 (Ventileinrichtung) und die Haupt leitung (73) der Dynamikdruckkreisseite verbunden. Normal- geschlossene elektromagnetische Ventile 31 sind auf halbem Weg einer Fluidleitung angeordnet, welche die Radbremszy linder 25 und die normal-offenen elektromagnetischen Venti le 29 verbindet. Ein Vorratsbehälter 41 ist mit den normal- geschlossenen elektromagnetischen Ventilen 31 verbunden. Das Linearventil 27 ist normal-offen und kann einen ge wünschten Differenzdruck stufenlos erzeugen, indem die Durchflussrate (oder Durchflussmenge) durch dieses hindurch gesteuert wird. Folglich bringt im Normalzustand (keines der Ventile ist betätigt) der Fluiddruck (dynamischer Druck), der durch den Regler 21 entsprechend der Nieder druckkraft des Bremspedals erzeugt ist, eine Bremskraft auf das rechte und linke Hinterrad 5 auf. Die elektromagneti schen Ventile 33, 35, 29, 31 und das Linearventil 27 sind jeweils durch das Steuergerät 9 gesteuert.

Eine Fluiddruckeinstelleinrichtung, welche den auf die Rad bremszylinder 25 aufgebrachten Fluiddruck (Fluiddruck auf der stromabwärtigen Seite des Linearventils 27) einstellen kann, besteht aus den normal-offenen elektromagnetischen Ventilen 29 und den normal-geschlossenen elektromagneti schen Ventilen 31, die auf der Dynamikdruckkreisseite ange ordnet sind. Wenn sowohl die normal-offenen elektromagneti schen Ventile 29 als auch die normal-geschlossenen elektro magnetischen Ventile 31 nicht betätigt sind (Ventile 29 = offen, Ventile 31 = geschlossen), wird der an der stromab wärtigen Seite des Linearventils 27 vorliegende Fluiddruck unmittelbar auf die Radbremszylinder 25 aufgebracht (Druck anstiegsmodus). In diesem Zustand müssen, um den auf die Radbremszylinder 25 aufgebrachten Fluiddruck konstant zu halten, lediglich die normal-offenen elektromagnetischen Ventile betätigt werden (Ventile 29 = geschlossen, Ventile 31 = geschlossen; Druckhaltemodus). In diesem Zustand müs sen, um den auf die Radbremszylinder 25 aufgebrachten Flu iddruck zu reduzieren, sowohl die normal-offenen elektro magnetischen Ventile 29 als auch die normal-geschlossenen elektromagnetischen Ventile 31 betätigt werden (Ventile 29 = geschlossen, Ventile 31 = offen; Drucksenkmodus). Mit dieser Fluiddruckeinstelleinrichtung kann die bekannte An tiblockierbremsensteuerung an den Hinterrädern 5 ausgeführt werden. Ferner besteht eine andere Fluiddruckeinstellein richtung, welche den auf die Radbremszylinder 23 aufge brachten Fluiddruck einstellen kann (Fluiddruck in der Hauptleitung 71 der Statikdruckkreisseite) aus den normal- offenen elektromagnetischen Ventilen 33 und den normal- geschlossenen elektromagnetischen Ventilen 35, welche in der Statikdruckkreisseite angeordnet sind. Folglich kann die bekannte Antiblockierbremsensteuerung auch an den Vor derrädern 3 ausgeführt werden.

Rückschlagventile 59, welche lediglich eine Strömungsrich tung von den Radbremszylindern 23 zu der Hauptleitung 71 der Statikdruckkreisseite zulassen, sind parallel zu den normal-offenen elektromagnetischen Ventilen 33 angeordnet. Zudem sind Rückschlagventile 57, welche lediglich eine Strömungsrichtung von den Radbremszylindern 25 zu der Hauptleitung 73 der Dynamikdruckkreisseite zulassen, paral lel zu den normal-offenen elektromagnetischen Ventilen 29 angeordnet. Ferner ist ein Rückschlagventil 61, welches le diglich eine Strömungsrichtung von den Radbremszylindern 25 zu der Hauptleitung 73 der Dynamikdruckkreisseite zulässt, parallel zu dem Linearventil 27 angeordnet. Wie zuvor aus geführt, lassen diese Rückschlagventile 59, 57 und 61 le diglich eine Flussrichtung von der stromabwärtigen Seite zu der stromaufwärtigen Seite zu. Diese Rückschlagventile wer den im Normalfall nicht betätigt. Diese Rückschlagventile sind jedoch vorgesehen, um den Fluiddruck auf der stromab wärtigen Seite zu reduzieren, wenn der Fluiddruck auf der stromabwärtigen Seite infolge eines unerwarteten Zwischen falls höher wird als der Fluiddruck auf der stromaufwärti gen Seite.

Eine Pumpe 51 ist durch einen Elektromotor 49 angetrieben, um das Fluid, das von den normal-geschlossenen elektromag netischen Ventilen 35 in einen Vorratsbehälter 43 fließt, anzusaugen und das Fluid über einen Dämpfer 55 und die Hauptleitung 71 der Statikdruckkreisseite zu dem Haupt bremszylinder 13 zurückzuführen. Der Dämpfer 35 ist vorge sehen, um ein Pulsieren des Ausschubs der Pumpe 51 zu ver mindern und um zu verhindern, dass das Pulsieren des För derns durch die Pumpe 51 auf den Hauptbremszylinder 13 ü bertragen wird.

Eine Pumpe 47 ist durch einen Elektromotor 45 angetrieben, um das Fluid, welches von den normal-geschlossenen elektro magnetischen Ventilen 31 in einen Vorratsbehälter 41 fließt, anzusaugen, und das Fluid über einen Dämpfer 53 und die Hauptleitung 73 der Dynamikdruckkreisseite zu dem Reg ler 21 zurückzuführen. Der Dämpfer 53 ist vorgesehen, um das Pulsieren des Ausschubs der Pumpe 41 zu reduzieren und um zu verhindern, dass das Pulsieren des Förderns durch die Pumpe 47 auf den Regler 21 übertragen wird. Die Elektromo toren 49 und 45 sind durch das Steuergerät 9 gesteuert.

Ein Druckmesser 67 erfasst den Druck des Fluids, welches in dem Speicher 19 gespeichert ist. Ein Druckmesser 65 erfasst den Fluiddruck in der Hauptleitung 71 der Statikdruckkreis seite. Ein Druckmesser 63 erfasst den Fluiddruck auf der stromabwärtigen Seite des Linearventils 27. Die Ausgänge dieser Druckmesser 67, 65 und 63 werden durch das Steuerge rät 9 überwacht.

Als nächstes wird nachfolgend der Betrieb dieser Bremssteu erungsvorrichtung für das elektrisch angetriebene Fahrzeug beschrieben.

Im Normalzustand wird die Regenerativbremsung stets ausge führt, um die Energie des Fahrzeugs zu nutzen, und die vor genannte Zusammenspielsteuerung mit der Bremskraft des Flu iddrucks wird ausgeführt. Wenn die Rückgewinnungseinrich tung für elektrische Energie versagt, beispielsweise, wenn der Generator des Elektromotors 7 versagt oder wenn die Batterie 1 im vollgeladenen Zustand ist, wird die Regenera tivbremsung nicht ausgeführt (Nichtzusammenspielsteuerungs modus). Unter dem Nichtzusammenspielsteuerungsmodus wird das Linearventil 27 offengehalten und der durch den Haupt bremszylinder 13 erzeugte Fluiddruck und der durch den Reg ler 21 erzeugte Fluiddruck (die beide im Wesentlichen gleich sind), werden entsprechend der Niederdrückkraft des Bremspedals auf die Radbremszylinder 23 bzw. die Radbrems zylinder 25 aufgebracht, um die Bremskraft auf die Vorder räder 3 bzw. die Hinterräder 5 aufzubringen. Zur gleichen Zeit kann die bekannte Antiblockierbremsensteuerung hinzu gefügt und ausgeführt werden, wie oben beschrieben wurde. Als nächstes wird nachfolgend der Betrieb dieses Systems unter der Zusammenspielsteuerung beschrieben.

Wenn das Bremspedal niedergedrückt wird, berechnet das Steuergerät 9 einen Betrag der zurückzugewinnenden elektri schen Energie, die, wie zuvor gesagt, in der Batterie 1 ge speichert werden kann, und die Rückgewinnungseinrichtung für elektrische Energie speichert die durch den Elektromo tor 7 erzeugte Menge an zurückgewonnener elektrischer Ener gie in der Batterie 1, wodurch die regenerative Bremskraft auf die Hinterräder 5 aufgebracht wird. Zur gleichen Zeit berechnet das Steuergerät 9 einen Fluiddruck, der äquiva lent der regenerativen Bremskraft ist, die durch die Rück gewinnungseinrichtung für elektrische Energie aufgebracht wird.

Das Steuergerät 9 steuert das Linearventil 27 so, dass der Fluiddruck auf der stromabwärtigen Seite des Linearventils 27 um den Fluiddruck, der der regenerativen Bremskraft ä quivalent ist, kleiner ist als der Fluiddruck der Hauptlei tung 71 der Statikdruckkreisseite, der durch den Druckmes ser 63 erfasst wird. Dies bedeutet, dass das Steuergerät 9 das Linearventil 27 so steuert, dass das Linearventil 27 eine Druckdifferenz entsprechend einem Fluiddruck erzeugt, der der regenerativen Bremskraft äquivalent ist. Im Ergeb nis kann die Bremssteuerungsvorrichtung die auf die Hinter räder 5 aufgebrachte Fluiddruckbremskraft um die Bremskraft vermindern, die der regenerativen Bremskraft entspricht. Folglich wird das Bremsgefühl unter der Zusammenspielsteue rung nicht beeinträchtigt.

Wenn unter der Zusammenspielsteuerung die regenerative Bremskraft durch Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit, der in der Batterie 1 gespeicherten elektrischen Energiemenge und anderen Faktoren ansteigt, muss die auf die Hinterräder aufgebrachte Fluiddruckbremskraft um eine Bremskraft re duziert werden, die dem Betrag der Zunahme der regenerati ven Bremskraft äquivalent ist. In diesem Fall steuert das Steuergerät 9 die Fluiddruckeinstelleinrichtung in den Druckreduziermodus und reduziert den auf die Radbremszylin der 25 aufgebrachten Fluiddruck um den Fluiddruck, der ä quivalent zu dem Betrag der Zunahme der regenerativen Bremskraft ist, wobei der Gesamtbetrag der auf das Fahrzeug aufgebrachten Bremskraft nicht verändert wird.

Wenn andererseits unter der Zusammenspielsteuerung die re generative Bremskraft durch Änderungen der Fahrzeugge schwindigkeit, der Menge an in der Batterie 1 gespeicherter elektrischer Energie und anderen Faktoren abnimmt, steuert das Steuergerät 9 das Linearventil 27 so, dass die durch das Linearventil 27 erzeugte Druckdifferenz um den Flu iddruck reduziert wird, der äquivalent zum Abnahmebetrag der regenerativen Bremskraft ist. Folglich nimmt der auf die Radbremszylinder 25 aufgebrachte Fluiddruck um den Flu iddruck zu, der dem Abnahmebetrag der regenerativen Brems kraft äquivalent ist, wodurch der Gesamtbetrag der auf das Fahrzeug aufgebrachten Bremskraft nicht verändert wird.

Wie zuvor erläutert wurde, kann gemäß dieser Erfindung eine Zusammenspielsteuerung, welche das Bremsgefühl des Fahrers nicht beeinträchtigt, ausgeführt werden, indem lediglich die Rückgewinnungseinrichtung für elektrische Energie und mindestens ein Linearventil 27 dem herkömmlichen Fluid druckbremssystem zugeführt wird.

Ferner ist das Linearventil 27 lediglich in der Dynamik druckkreisseite angeordnet und es nicht in der Statikdruck kreisseite angeordnet. Auch wenn folglich das Steuergerät 9, das Linearventil 27 oder andere Elemente versagen, ist der durch den Hauptbremszylinder 13 entsprechend der Nie derdrückkraft des Bremspedals erzeugte Fluiddruck als die Bremskraft sichergestellt, wodurch ein fehlersicherer Me chanismus erreicht ist.

Weil ferner die Statikdruckkreisseite von der Dynamikdruck kreisseite unabhängig ist, kann der Einfluss der Steuerung des Linearventils 27, welches in der Dynamikdruckkreisseite angeordnet ist, nicht auf die Statikdruckkreisseite über tragen werden, in der der Fluiddruck entsprechend der Nie derdrückkraft des Bremspedals erzeugt wird. Folglich ist das Bremsgefühl während des Schaltens zwischen dem Zusam menspielsteuerungsmodus und dem Nichtzusammenspielsteue rungsmodus nicht beeinträchtigt.

Fig. 2 ist ein Systemschaltbild einer Bremssteuerungsvor richtung für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Hierbei sind in Fig. 2 gleiche Elemente, welche denen in Fig. 1 entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 bezeichnet und eine Wiederholung von deren Beschrei bung kann hier abgekürzt werden.

Der einzige Unterschied zwischen Fig. 1 und Fig. 2 ist, dass Linearventile 27 als die normal-offenen elektromagne tischen Ventile 29 der Fluiddruckeinstelleinrichtung ver wendet werden. Folglich sind die beiden Linearventile 27 an jenen Positionen angeordnet, an denen die normal-offenen elektromagnetischen Ventile der Fluiddruckeinstelleinrich tung in Fig. 1 angeordnet sind. Der genaue Aufbau und Be trieb der anderen Elemente ist gleich jenen in Fig. 1. Folglich kann die genaue Beschreibung davon hier abgekürzt werden.

In diesen Bremssteuerungsvorrichtungen für das elektrisch angetriebene Fahrzeug gemäß den vorgenannten Ausführungs beispielen der vorliegenden Erfindung entspricht die Sta tikdruckkreisseite der Vorderradseite und die Dynamikdruck kreisseite entspricht der Hinterradseite. Jedoch kann eine Bremssteuerungsvorrichtung, welche die umgekehrte Kombina tion hat, auf die gleiche Weise arbeiten. Ferner kann die Antriebsradseite mit der Statikdruckkreisseite übereinstim men, während in den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispie len die Antriebsradseite der Dynamikdruckkreisseite ent spricht. Ferner kann die vorliegende Erfindung auf ein vierradgetriebenes Fahrzeug angewandt werden.

Eine Bremssteuerungsvorrichtung für ein elektrisch ange triebenes Fahrzeug umfasst eine Batterie zum Speichern e lektrischer Energie, einen Elektromotor zum Antreiben von mindestens einem von einem ersten Rad und einem zweiten Rad mit der elektrischen Energie der Batterie, einer Rückgewin nungseinrichtung für elektrische Energie zum Speichern der durch den Elektromotor erzeugten elektrischen Energie in der Batterie entsprechend den Drehungen des ersten Rades und/oder des zweiten Rades, das durch den Elektromotor an getrieben ist, eine Statikdruckerzeugungseinrichtung zur Erzeugung eines Fluiddrucks entsprechend einer Niederdrück kraft eines Bremspedals, eine Dynamikdruckerzeugungsein richtung zur Erzeugung eines Fluiddrucks, der im Wesentli chen gleich einem durch die Statikdruckerzeugungseinrich tung erzeugten Fluiddruck ist, eine erste Fluiddruckbrem seinrichtung, die mit der Statikdruckerzeugungseinrichtung verbunden ist und eine Bremskraft auf das erste Rad ent sprechend einem auf die erste Fluiddruckbremseinrichtung aufgebrachten Fluiddruck aufbringt, eine zweite Flu iddruckbremseinrichtung, die mit der Dynamikdruckerzeu gungseinrichtung verbunden ist und eine Bremskraft auf das zweite Rad entsprechend dem auf die zweite Fluiddruckbrems einrichtung aufgebrachten Fluiddruck aufbringt, eine Ven tileinrichtung, die auf halben Wege einer Fluidleitung an geordnet ist, die die Dynamikdruckerzeugungseinrichtung mit der zweiten Fluiddruckbremseinrichtung verbindet und stu fenlos eine bestimmte Druckdifferenz erzeugt, und eine Steuerungseinrichtung zur Steuerung der Ventileinrichtung auf der Basis von Signalen von verschiedenen Sensoren, so dass die Ventileinrichtung die Druckdifferenz erzeugt, die dem Fluiddruck entspricht, der der durch die Rückgewin nungseinrichtung für elektrische Energie erzeugten regene rativen Bremskraft äquivalent ist.

Claims

1. Eine Bremssteuerungsvorrichtung für ein elektrisch an getriebenes Fahrzeug umfasst:
eine Batterie zum Speichern elektrischer Energie;
einen Elektromotor zum Antreiben von mindestens einem von einem ersten Rad und einem zweiten Rad mit der elektri schen Energie der Batterie;
einer Rückgewinnungseinrichtung für elektrische Ener gie zum Speichern der durch den Elektromotor erzeugten e lektrischen Energie in der Batterie entsprechend den Dre hungen des ersten Rades und/oder des zweiten Rades, das durch den Elektromotor angetrieben ist;
eine Statikdruckerzeugungseinrichtung zur Erzeugung eines Fluiddrucks entsprechend einer Niederdrückkraft eines Bremspedals;
eine Dynamikdruckerzeugungseinrichtung zur Erzeugung eines Fluiddrucks, der im Wesentlichen gleich einem durch die Statikdruckerzeugungseinrichtung erzeugten Fluiddruck ist;
eine erste Fluiddruckbremseinrichtung, die mit der Statikdruckerzeugungseinrichtung verbunden ist und eine Bremskraft auf das erste Rad entsprechend einem auf die erste Fluiddruckbremseinrichtung aufgebrachten Fluiddruck aufbringt;
eine zweite Fluiddruckbremseinrichtung, die mit der Dynamikdruckerzeugungseinrichtung verbunden ist und eine Bremskraft auf das zweite Rad entsprechend dem auf die zweite Fluiddruckbremseinrichtung aufgebrachten Fluiddruck aufbringt;
eine Ventileinrichtung, die auf halben Wege einer Flu idleitung angeordnet ist, die die Dynamikdruckerzeugungs einrichtung mit der zweiten Fluiddruckbremseinrichtung ver bindet, und stufenlos eine bestimmte Druckdifferenz er zeugt; und
eine Steuerungseinrichtung zur Steuerung der Ventil einrichtung auf der Basis von Signalen von verschiedenen Sensoren, so dass die Ventileinrichtung die Druckdifferenz erzeugt, die dem Fluiddruck entspricht, der der durch die Rückgewinnungseinrichtung für elektrische Energie erzeugten regenerativen Bremskraft äquivalent ist.

2. Bremssteuerungsvorrichtung für ein elektrisch ange triebenes Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Ventilein richtung aus einem Linearventil besteht.

3. Bremssteuerungsvorrichtung für ein elektrisch ange triebenes Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Sensoren min destens aus einem Druckmesser, der den durch die Statikdru ckerzeugungseinrichtung erzeugten Fluiddruck erfasst, und einem Druckmesser besteht, der den Fluiddruck an der strom abwärtigen Seite der Ventileinrichtung erfasst.

4. Bremssteuerungsvorrichtung für ein elektrisch ange triebenes Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei eine Fluiddru ckeinstelleinrichtung, die durch die Steuerungseinrichtung gesteuert ist, auf halbem Wege einer Fluidleitung angeord net ist, die die Ventileinrichtung mit der zweiten Fluid druckbremseinrichtung verbindet, und wobei die Fluiddruck einstelleinrichtung aus einer Vielzahl elektromagnetischer Ventile besteht und den auf die zweite Fluiddruckbremsein richtung aufgebrachten Fluiddruck einstellt.

5. Bremssteuerungsvorrichtung für eine elektrisch ange triebenes Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei eine Fluiddru ckeinstelleinrichtung, die durch die Steuerungseinrichtung gesteuert ist, auf halbem Wege einer Fluidleitung angeord net ist, die die Dynamikdruckerzeugungseinrichtung mit der zweiten Fluiddruckbremseinrichtung verbindet, und wobei die Fluiddruckeinstelleinrichtung aus einer Vielzahl elektro magnetischer Ventile besteht, von denen eines die Ventil einrichtung ist und den Fluiddruck einstellt, der auf die zweite Fluiddruckbremseinrichtung aufgebracht ist.