DE102007028665A1

DE102007028665A1 - Bremssteuerungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102007028665A1
Application number: DE102007028665A
Authority: DE
Inventors: Koji Atsugi Takahashi; Yoshitaka Atsugi Sugiyama; Katsuya Atsugi Iwasaki; Yuki Atsugi Nakada; Norihiro Atsugi Saita
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2006-06-22
Filing date: 2007-06-21
Publication date: 2008-01-03
Also published as: JP2008001232A; US20080007116A1; FR2905656A1; CN101092135A; JP4722779B2

Abstract

In einer Bremssteuerungsvorrichtung mit an entsprechenden Rädern befestigten Radbremszylindern wird eine Pumpe vorgesehen, um einen Flüssigkeitsdruck an jedem der Radbremszylinder durch die normale Drehung der Pumpe anzulegen. Eine Steuerungseinheit wird vorgesehen, um die Drehbewegung der Pumpe zu steuern, um einen tatsächlichen Radzylinderdruck von jedem der Radbremszylinder einem Ziel-Radzylinderdruck anzunähern. Ebenso wird eine Unterdrückungsvorrichtung vorgesehen, die die Rückwärtsdrehung der Pumpe nur unterdrückt, wenn die Rückwärtsdrehung der Pumpe erfasst ist.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Bremssteuerungs- bzw. Bremsregelungsvorrichtung, die eine Bremskraft durch Regulieren jedes einzelnen Radbremszylinderdrucks steuert bzw. regelt, und insbesondere auf eine Bremssteuerungsvorrichtung, die zum Ausführen der Brake-by-Wire (BBW)-Steuerung geeignet ist.
In früheren Jahren sind verschiedene Automobil-Bremsvorrichtungen, die zum Ausführen der Brake-by-Wire (BBW)-Steuerung geeignet sind, vorgeschlagen und entwickelt worden. Eines dieser mit einer Bremsvorrichtung ausgestatteten BBW-Systeme ist in der japanischen Patentanmeldung Nr. 3409721 (nachstehend als " JP 3409721 " bezeichnet) offenbart worden. In der in der JP 3409721 offenbarten Bremsvorrichtung wird ein Bremspedal von jedem einzelnen Radbremszylinder gesperrt, ein Hauptzylinderdrucksensor vorgesehen, um einen Hauptzylinderdruck zu erfassen, ein Hubsimulator zwischen dem Bremspedal und dem Hauptzylinder angeordnet, und ein Hubsensor vorgesehen, um einen Niederdrückungshub des Bremspedals zu erfassen. Die Ziel-Radzylinderdrücke werden auf der Basis der Sensorsignalwerte vom Hubsensor und dem Hauptzylinderdrucksensor berechnet. Die erforderlichen Radbremszylinderdrücke werden durch den gesteuerten bzw. geregelten Antrieb eines Pumpenmotors und elektromagnetischer Ventile auf der Basis der berechneten Ziel-Radzylinderdrücke erreicht.
In einem so genannten Brake-by-Wire (BBW)-System, das zum Erreichen eines Radzylinder-Druckaufbaumodus mittels einer Bremsflüssigkeitsdruckpumpe geeignet ist, wenn der Schaltmodus vom Druckaufbau zum Druckabbau eintritt oder wenn der Schaltmodus vom Druckaufbau zum Druckhalten eintritt, neigt ein Restdruck dazu, in der Pumpenabgabeseite (ein Pumpenauslass) zu bleiben. Wegen des Restdrucks tritt ein Arbeits- bzw. Betriebsflüssigkeits-Rückstrom (Gegenstrom) von der Pumpenabgabeseite zur Pumpenansaugseite (ein Pumpeneinlass) auf. Somit beginnt sich die Pumpe in Richtung der Gegenrotation bzw. Rückwärtsdrehung zu drehen und folglich wird der Arbeitsflüssigkeitsdruck in der Pumpenabgabeseite negativ (kleiner als der atmosphärische Druck). Wenn der Aufbau des Abgabedrucks der Pumpe wieder anläuft, muss ein überschüssiger Druckaufbauvorgang, der den negativen Druck an der Pumpenabgabeseite überdeckt, erfolgen. Dies führt zu einer Abgabe-Ansprechverzögerung in der Pumpe.
Ein Weg, um den zuvor erörterten unerwünschten Arbeitsflüssigkeits-Rückstrom (Pumpenrückstrom) zu vermeiden, ist das kontinuierliche Anlegen des Stroms am Pumpenmotor in der Weise, um die Pumpe in normaler Rotationsrichtung zu drehen, auch während eines Moduswechsels vom Druckaufbau zum Druckabbau. In diesem Fall muss die Elektrizität (der elektrische Strom) im Übermaß am Pumpenmotor angelegt werden, auch wenn der Arbeitsflüssigkeitsdruck in der Pumpenabgabenseite positiv ist und somit keine Gefahr des Pumpenrückstroms besteht. Dies führt zum Problem des erhöhten Elektrizitätsverbrauchs.
Angesichts der zuvor beschriebenen Nachteile des Standes der Technik ist es daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Bremsförderungsvorrichtung zu schaffen, die zum Verbessern eines Pumpenabgabeverhaltens geeignet ist, während der elektrische Strom reduziert wird, der unnötigerweise am Pumpenmotor während eines Druckabbauzustandes angelegt ist.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche 1, 8 bzw. 19. Die Unteransprüche haben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.
Um die zuvor erwähnten und weiteren Aufgaben der vorliegenden Erfindung zu lösen, weist eine Bremssteuerungsvorrichtung Folgendes auf: Radbremszylinder, die an entsprechenden Rädern (FL-RR) befestigt sind, eine Pumpe, die einen Flüssigkeitsdruck an jedem der Radbremszylinder durch die normale Drehung der Pumpe anlegt, eine Steuerungseinheit, die die Drehbewegung der Pumpe steuert, um einen tatsächlichen Radzylinderdruck von jedem der Radbremszylinder einem Ziel-Radzylinderdruck anzunähern, und eine Unterdrückungsvorrichtung, die die Rückwärtsdrehung der Pumpe unterdrückt.
Gemäß eines weiteren Aspekts der Erfindung verwendet eine Bremssteuerungsvorrichtung einen Tandem-Hauptzylinder und ein Paar von Hydraulikeinheiten verwendet, wobei jede Hydraulikeinheit eine Pumpe zum Erzeugen eines Flüssigkeitsdrucks unabhängig vom Hauptzylinder aufweist, einen Hydraulikschaltkreis mit einem ersten Strömungsweg, der eine zugehörige Öffnung von zwei Auslassöffnungen des Hauptzylinders mit einem zugehörigen Zylinder von den vorderen Radbremszylindern über ein erstes direktionales Regelventil verbindet, und mit einem zweiten Strömungsweg aufweist, der den durch die Pumpe erzeugten Flüssigkeitsdruck an einem zugehörigen Zylinder der hinteren Radbremszylinder sowie am zugehörigen Zylinder der vorderen Radbremszylinder direkt über ein zweites direktionales Regelventil anlegt, wobei die Bremssteuerungsvorrichtung Folgendes aufweist: eine Steuerungseinheit, die zwischen einer ersten Flüssigkeitsdruckbeaufschlagung, die einen Hauptzylinderdruck vom Hauptzylinder an einem zugehörigen Vorderrad-Bremszylinder über das erste direktionale Regelventil anlegt, und einer zweiten Flüssigkeitsdruckbeaufschlagung umschaltet, die den durch die normale Drehung der Pumpe erzeugten Flüssigkeitsdruck an den zugehörigen Radbremszylindern direkt über das zweite direktionale Regelventil durch Steuern des geöffneten und geschlossenen Betriebs von jedem der ersten und zweiten direktionalen Regelventile anlegt, und eine Unterdrückungsvorrichtung, die die Rückwärtsdrehung der Pumpe unterdrückt.
Gemäß eines weiteren Aspekts der Erfindung weist ein Bremssteuerungsverfahren Folgendes auf: Vorsehen eines ersten Flüssigkeitsdruck-Beaufschlagungsmodus, bei dem ein Hauptzylinderdruck, der auf der Basis einer Bremspedalniederdrückung des Fahrers erzeugt wird, von einem Hauptzylinder an jedem der vorderen Radbremszylinder angelegt wird, Vorsehen eines zweiten Flüssigkeitsdrucks-Beaufschlagungsmodus, bei dem ein durch die normale Drehung einer Pumpe erzeugter Flüssigkeitsdruck, wobei die Pumpe den Flüssigkeitsdruck unabhängig vom Hauptzylinder erzeugt, an einem zugehörigen Zylinder der hinteren Radbremszylinder sowie an einem Zylinder der vorderen Radbremszylinder angelegt wird, selektives Umschalten von entweder dem ersten oder zweiten Flüssigkeitsdruck-Beaufschlagungsmodus zum anderen, abhängig davon, ob ein Bremssystem ausgefallen ist oder nicht, und Einschalten einer Unterdrückungsfunktion, die die Rückwärtsdrehung der Pumpe durch Unterdrücken der Arbeitsflüssigkeitsströmung von jedem der Radbremszylinder zu einer Pumpenansaugseite nur unterdrückt, wenn die Rückwärtsdrehung der Pumpe eintritt.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Zeichnung. Darin zeigt:
1 ein Systemschaubild bzw. -diagramm, das eine Ausführungsform einer Bremssteuerungsvorrichtung darstellt.
2 ein hydraulisches Schaltkreisdiagramm, das eine erste Hydraulikeinheit darstellt.
3 ein hydraulisches Schaltkreisdiagramm, das eine zweite Hydraulikeinheit darstellt.
4 ein Ablaufdiagramm, das eine Brake-by-Wire-Steuerungsroutine darstellt.
5 ein Ablaufdiagramm, das eine Steuerungsroutine zum Ventilöffnen/-schließen für ein Hubsimulator-Absperrventil darstellt.
6 ein Motorsteuerungsblock-Diagramm, das eine Motorsteuerung darstellt, die innerhalb der ersten und zweiten Sub-ECUs ausgeführt wird.
7 ein Hauptablaufdiagramm, das eine Steuerungsroutine zur Pumpenrückstromverhinderung auf der Basis einer Motordrehzahlsteuerung bzw. -regelung, die durch das Steuerungssystem in der Ausführungsform ausgeführt wird, darstellt.
8 ein Ablaufdiagramm, das eine Motordrehzahlberechnungsroutine gemäß Schritt S200 von 7 darstellt.
9 ein Ablaufdiagramm, das eine Motordrehzahlsteuerungsroutine gemäß Schritt S300 von 7 darstellt.
10A bis 10C Zeitdiagramme, die mehrere Charakteristika darstellen, die ohne Ausführung der Pumpenrückstromverhinderungs-Steuerung erhalten werden.
11A bis 11C Zeitdiagramme, die mehrere Charakteristika darstellen, die ohne Ausführung der Pumpenrückstromverhinderungs-Steuerung erhalten werden.
12 ein modifiziertes Motorsteuerungsblock-Diagramm.
13 ein Zeitdiagramm, das eine Änderung beim Pumpenabgabedruck, der sich zum Zeitpunkt t ändert, in Gegenwart der Pumpen-Gegenrotation und in Abwesenheit der Pumpen-Gegenrotation darstellt.
14 ein Berechnungskennfeld für den fallenden Gradienten ΔPp eines Pumpenabgabedrucks.
15 ein Hauptablaufdiagramm, das eine Steuerungsroutine der Pumpenrückstromverhinderung auf der Basis einer Pumpenabgabedrucksteuerung, die durch das modifizierte Steuerungssystem von 12 ausgeführt wird, darstellt.
16 eine Berechnungsroutine des fallenden Gradienten eines Pumpenabgabedrucks gemäß Schritt S600 von 15, die innerhalb des in 12 dargestellten modifizierten Motorsteuerungssystems ausgeführt wird.
16 ist eine Berechnungsroutine für den fallenden Gradienten eines Pumpenabgabedrucks gemäß Schritt S600 von 15, die innerhalb des in 12 dargestellten modifizierten Motorsteuerungssystems ausgeführt wird.
17 ist eine Pumpenabgabedruck-Steuerungsroutine gemäß Schritt S700 von 15, die innerhalb des in 12 dargestellten modifizierten Motorsteuerungssys tems ausgeführt wird.
18 eine Modifikation, in der ein Pumpenrückstromverhinderungs-Absperrventil (oder ein Pumpenrückstromunterdrückungs-Absperrventil) in der Pumpenansaugleitung angeordnet ist.
19 eine weitere Modifikation, in der ein integrierter Regler bzw. Steuergerät mit der Bremssteuerungsvorrichtung der Erfindung zusammengefasst ist.
Bezüglich der Zeichnung ist insbesondere in 1 die Konfiguration des Bremssteuerungssystems der Bremssteuerungsvorrichtung der Ausführungsform dargestellt. Die Bremssteuerungsvorrichtung von 1 wird in einem Vierrad-Brake-by-Wire (BBW)System beispielhaft erläutert, das mit einer Bremsvorrichtung ausgerüstet ist, die eine erste Hydraulikeinheit HU1 und eine zweite Hydraulikeinheit HU2 verwendet, die geeignet sind, um die Bremsflüssigkeitsdrücke (oder Radbremszylinderdrücke) unabhängig von einer Betätigung (eines Niederdrückens) eines Bremspedals BP durch den Fahrer steuert oder regelt. Die ersten und zweiten Hydraulikeinheiten HU1-HU2 werden mittels entsprechender subelektronischer Steuerungseinheiten (Sub-ECUs) 100 und 200, die auf ein Befehlssignal von einer elektronischen Haupt-Steuereinheit 300 (Haupt-ECU) reagieren, angetrieben. Eine auf das Bremspedal BP aufgebrachte Reaktionskraft wird mittels eines Hubsimulators S/Sim, der mit einem Hauptzylinder M/C verbunden ist, erzeugt. Die erste Hydraulikeinheit HU1 ist über eine Flüssigkeitsleitung A1 mit einer ersten Öffnung des Hauptzylinders M/C verbunden, während die zweite Hydraulikeinheit HU2 über eine Flüssigleitung A2 mit einer zweiten Öffnung des Hauptzylinders M/C verbunden ist. Der Hauptzylinder M/C ist ein Tandem-Hauptzylinder mit zwei Kolben, die hintereinander festgelegt sind. Die erste Hydrau likeinheit HU1 ist auch über eine Flüssigkeitsleitung B1 mit einem Bremsflüssigkeitsbehälter RSV verbunden, während die zweite Hydraulikeinheit HU2 über eine Flüssigkeitsleitung B2 mit dem Behälter RSV verbunden ist. Ein erster Hauptzylinder(M/C)-Drucksensor MC/Sen1 ist in der Flüssigkeitsleitung A1 vorgesehen oder verschraubt, während ein zweiter Hauptzylinder-(M/C)-Drucksensor MC/Sen2 in der Flüssigkeitsleitung A2 vorgesehen oder verschraubt ist. Die erste Hydraulikeinheit HU1 weist eine Pumpe P1, einen Motor M1, und elektromagnetische Ventile (siehe 2) auf. In ähnlicher Weise weist die zweite Hydraulikeinheit HU2 eine Pumpe P2, einen Motor M2 und elektromagnetische Ventile (siehe 3) auf. Die ersten und zweiten Hydraulikeinheiten HU1-HU2 werden als hydraulische Aktuatoren (hydraulische Regler bzw. Modulatoren) ausgelegt, die zum Erzeugen der Flüssigkeitsdrücke unabhängig voneinander geeignet sind. Die erste Hydraulikeinheit HU1 wird zur Flüssigkeits-Drucksteuerung der Radzylinderdrücke eines vorderen linken Straßenrades FL und eines rechten hinteren Straßenrades RR verwendet. Die zweite Hydraulikeinheit HU2 wird zur Flüssigkeitsdrucksteuerung der Radzylinderdrücke eines vorderen rechten Straßenrades FR und eines hinteren linken Straßenrades RL verwendet. Das heißt, die Radzylinderdrücke der Radbremszylinder W/C (FL)-W/C (RR) können direkt mittels der Pumpen P1-P2 aufgebaut werden, die als zwei unterschiedliche Flüssigkeits-Druckquellen dienen, wobei jede einen Flüssigkeitsdruck unabhängig vom Hauptzylinder M/C erzeugen (eine Druckquelle während eines manuellen Bremszustands). Es ist möglich, die Radzylinderdrücke direkt durch diese Pumpen P1-P2 ohne Verwendung von Druckspeichern aufzubauen, und somit ergibt sich keine Gefahr von unerwünschter Vermischung (Ausströmung) von Gas im Speicher in der Arbeitsflüssigkeit in den Flüssigkeitsleitungen beim Auftreten eines Bremssystemausfalls. Wie oben erörtert, fungiert die Pumpe P1, um die Radzylinderdrücke eines ersten Paares von diagonal gegenüberliegenden Rädern, nämlich dem vorderen linken und hinteren rechten Straßenrad FL und RR, aufzubauen, während die Pumpe P2 fungiert, um die Radzylinderdrücke eines zweiten Paares von diagonal entgegengesetzten Rädern, nämlich den vorderen rechten und hinteren linken Rädern FR und RL aufzubauen. Das heißt, die Pumpen P1-P2 werden vorgesehen, um eine sogenannte diagonal geteilte Anordnung des Bremskreises zu erstellen, manchmal "X-geteilte Anordnung" bezeichnet. Die erste Hydraulikeinheit HU1 und zweite Hydraulikeinheit HU2 werden getrennt voneinander erstellt. Unter Verwendung der beiden getrennten Hydraulikeinheiten HU1-HU2, auch wenn eine Ausströmung der Arbeitsflüssigkeit von entweder der ersten oder zweiten Hydraulikeinheit HU1-HU2 auftritt, ist es möglich, eine Bremskraft durch die andere nicht ausgefallene Hydraulikeinheit sicher zu erzeugen. Wie oben dargestellt, werden die ersten und zweiten Hydraulikeinheiten HU1-HU2 als getrennte Einheiten erstellt, aber es ist vorteilhaft, dass diese Hydraulikeinheiten HU1-HU2 einstückig miteinander verbunden sind. Dies darum, weil die elektrischen Schaltkreiskonfigurationen an einer Stelle zusammengefasst werden können. Dies trägt dazu bei, die Kabelbaumlängen zu verkürzen und die Bremssystemanordnung zu vereinfachen.
Vom Gesichtspunkt der kompakteren Bremssystemanordnung ist es einerseits wünschenswert, die Anzahl der Flüssigkeits-Druckquellen zu reduzieren. Andererseits gibt es im Fall der Verwendung einer einzelnen Brems-Flüssigkeitsdruckquelle (bei nur einer Flüssigkeitsdruckpumpe) keine Reserve-Flüssigkeits-Druckquelle. Bei der Annahme, dass vier Flüssigkeits-Druckquellen entsprechend den Rädern FL, FR, RR und RL vorgesehen werden, ist dies dagegen bezüglich der verbesserten ausfallsicheren Leistung vorteilhaft, führt aber zum Problem eines vergrößerten Bremssystems und komplizierteren Bremssystemsteuerung. Es ist üblicherweise notwendig, ferner ein redundantes System im Fall der Brake-by-Wire-Steuerung einzube ziehen. Es ergibt sich ein Abweichungs- bzw. Divergenzrisiko des Systems infolge der vermehrten Flüssigkeits-Druckquellen.
Als übliche Anordnung der Bremskreise wurde unlängst eine so genannte diagonale geteilte Anordnung der Bremskreise, manchmal als "X-geteilte Anordnung" bezeichnet, verwendet. In der gewöhnlichen "X-geteilten Anordnung" wird eine der beiden unterschiedlichen Flüssigkeits-Druckquellen (zum Beispiel ein Teil der Tandem-Hauptzylinderabgabe) über einen ersten Bremskreis mit den vorderen linken und hinteren rechten Radbremszylindern W/C (FL) und W/C (RR) und die andere Flüssigkeits-Druckquelle (z.B. der andere Teil der Tandem-Hauptzylinderabgabe) über einen zweiten Bremskreis mit den vorderen rechten und hinteren linken Radbremszylindern W/C (FR) und W/C (RL) verbunden, um somit die ersten und zweiten Bremssysteme mittels der entsprechenden Flüssigkeits-Druckquellen (z.B. die beiden Abgabeöffnungen des Tandem-Hauptzylinders) unabhängig aufbauen zu können. Zum Beispiel bei der Annahme, dass der mit dem vorderen linken Radbremszylinder W/C (FL) verbundene Bremskreis ausfällt, wird aufgrund der X-geteilten Anordnung der mit dem hinteren rechten Radbremszylinder W/C (RR) verbundene Bremskreis simultan ausfallen, und somit ermöglicht das System die simultane Bremskraftanwendung sowohl auf die vorderen rechten als auch die hinteren linken Räder durch den nicht ausgefallenen Bremskreis (den zweiten Bremskreis). Bei der umgekehrten Annahme, dass der Bremskreis, der mit dem vorderen rechten Radbremszylinder W/C (FR) verbunden ist, ausfällt, wird der mit dem hinteren linken Radbremszylinder W/C (RL) verbundene Bremskreis simultan ausfallen, und somit ermöglicht das System die simultane Bremskraftanwendung sowohl auf die vorderen linken als auch die hinteren rechten Räder durch den nicht ausgefallenen Bremskreis (den ersten Bremskreis). Dadurch ist diese X-geteilte Anordnung beim Bremskraftausgleich des Fahrzeugs überlegener, auch wenn der entweder erste Bremskreis (die erste Flüssigkeits-Druckquelle P1), der mit den vorderen linken und hinteren Radbremszylindern W/C (FL) und W/C (RR) verbunden ist, oder zweite Bremskreis (die zweite Flüssigkeits-Druckquelle P2), der mit den vorderen rechten und hinteren linken Radbremszylindern W/C (FR) und W/C (RL) verbunden ist, ausfällt. Die Anwendung der X-geteilten Anordnung trägt zum verbesserten Bremskraftausgleich des Fahrzeugs bei. Als Voraussetzung für die X-geteilte Anordnung muss die Anzahl der Flüssigkeits-Druckquellen zwei sein.
Im Fall der Verwendung von nur einer Flüssigkeits-Druckquelle ist es wegen der oben erörterten Gründe unmöglich, eine "X-geteilte Anordnung" vorzusehen. Im Fall der Verwendung von drei Flüssigkeits-Druckquellen, die jeweils mit dem vorderen linken Rad FL, vorderen rechten Rad FR und hinteren Rädern RL-RR verbunden sind, oder im Fall der Verwendung von vier Flüssigkeits-Druckquellen, die mit den entsprechenden Rädern FL, FR, RL und RR verbunden sind, ist es unmöglich, die diagonal entgegengesetzten Räder mit derselben Flüssigkeits-Druckquelle zu verbinden.
Daher wird die Bremsvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform erstellt oder gestaltet, um ein duales Flüssigkeitsdruckquellensystem durch eine erste und zweite Hydraulikeinheit HU1-HU2 mit entsprechenden Pumpen P1-P2 entwickelt, die als zwei getrennte Flüssigkeits-Druckquellen dienen, um eine ausfallsichere Leistung ohne Änderung der weit verbreiteten oder weitgehend verwendeten "X-geteilten Anordnung" zu verbessern.
Wie allgemein bekannt, neigt eine vordere Radlast infolge einer Radlastverschiebung während des Bremsens dazu, größer als eine hintere Radlast zu werden, und somit ist eine Hinterrad-Bremskraft nicht so groß. Zusätzlich ist ein Hinterraddurch drehen im Falle einer erhöhten Hinterrad-Bremskraft möglich. Für eine übliche Bremskraftverteilung zwischen den vorderen und hinteren Rädern wird aus den oben erörterten Gründen eine Vorderrad-Bremskraft erstellt, die größer als eine Hinterrad-Bremskraft ist. Zum Beispiel ist das Verhältnis der Vorderrad-Bremskraft zur Hinterrad-Bremskraft 2:1.
Angenommen, dass ein Mehrfach-Flüssigkeitsdruckquellensystem verwendet wird, um die ausfallsichere Leistung zu verbessern, wird somit eine Mehrzahl von Hydraulikeinheiten am Fahrzeug befestigt. Vom Gesichtspunkt der reduzierten Kosten ist es in diesem Fall wünschenswert, die Hydraulikeinheiten mit derselben Spezifikation am Fahrzeug zu befestigen. Angenommen, dass die Flüssigkeits-Druckquellen für alle vier Räder vorgesehen werden, müssen jedoch vom Gesichtspunkt einer Bremskraftverteilung zwischen den vorderen und hinteren Rädern zwei Arten von Hydraulikeinheiten mit entsprechenden, sich voneinander unterscheidenden Spezifikationen für die vorderen und hinteren Räder erstellt werden. Dies bedeutet erhöhte Herstellkosten. In dem Fall, dass das System drei Flüssigkeits-Druckquellen aufweist, tritt dasselbe Problem (die erhöhten Kosten) wegen einer Vorder- und Hinterrad-Bremskraftverteilung auf, d.h., Einstellen einer größeren Vorderrad-Bremskraft und einer kleineren Hinterrad-Bremskraft.
Wegen der oben erörterten Gründe werden in der Bremssteuerungsvorrichtung der Ausführung zwei Hydraulikeinheiten HU1-HU2 mit den selben Spezifikationen verwendet und erstellt, um eine "X-geteilte Anordnung" zu schaffen. Zu beachten ist, dass die Ventilöffnungen in den Hydraulikschaltkreisen der Hydraulikeinheiten HU1-HU2 voreingestellt werden, so dass das Verhältnis eines Flüssigkeitsdrucks für die Vorderräder FL, FR zum Flüssigkeitsdruck für die hinteren Räder RL, RR 2:1 ist. In dieser Weise ist es durch Einbauen von zwei Hydraulikein heiten HU1-HU2 mit derselben Spezifikation im Fahrzeug möglich, die Vorder- und Hinterrad-Bremskraftverteilung von 2:1 umzusetzen, während ein kostengünstiges duales Flüssigkeits-Druckquellensystem erreicht wird.
[Haupt-ECU]
Die Haupt-ECU 300 ist eine weitere Zentraleinheit (CPU), die einen vorderen linken Radzylinder-Zieldruck P*f1 und einen hinteren rechten Radzylinder-Zieldruck P*rr für die erste Hydraulikeinheit HU1 und ebenfalls einen vorderen rechten Radzylinder-Zieldruck P*fr und einen hinteren linken Radzylinder-Zieldruck P*rl für die zweite Hydraulikeinheit RU2 berechnet. Die Haupt-ECU 300 ist sowohl mit einer ersten Stromquelle BATT1 als auch einer zweiten Stromquelle BATT2 in der Weise verbunden, um betrieben werden zu können, wenn mindestens eine der Stromquellen BATT1-BATT2 normal in Betrieb ist. Die Haupt-ECU 300 wird gestartet, indem es auf ein Zündschaltersignal IGN von einem Zündschalter reagiert, oder indem es auf eine die ECU startende Anforderung von jeder der Steuereinheiten CU1 bis CU6 reagiert, wobei jede von ihnen über eine Verbindungsleitung CAN3 eines Controller Area Network (CAN) mit der Haupt-ECU 300 verbunden ist.
Die Eingangs-Schnittstellenschaltung bzw. -Schnittstellenleitung der Haupt-ECU 300 empfängt ein Hubsignal S1 von einem ersten Hubsensor S/Sen1, ein Hubsignal S2 von einem zweiten Hubsensor S/Sen2, ein Hauptzylinderdrucksignal vom ersten Hauptzylinderdrucksensor MC/Sen1, der einen ersten Hauptzylinderdruck Pm1 bezeichnet, und ein Hauptzylinderdrucksignal vom zweiten Hauptzylinderdrucksensor MC/Sen2, der einen zweiten Hauptzylinderdruck Pm2 bezeichnet. Bei nachstehender Verwendung werden die ersten und zweiten Hauptzylinderdrücke Pm1-Pm2 zusammen als "Hauptzylinderdruck Pm" bezeichnet.
Die Eingangsschnittstellenschaltung der Haupt-ECU 300 empfängt ebenfalls ein Kfz-Geschwindigkeits-Sensorsignal, das die Kfz-Geschwindigkeit VSP bezeichnet, ein Giergeschwindigkeitssensorsignal, das eine Giergeschwindigkeit Y bezeichnet, und ein Längs-G-Sensorsignal, das eine Längsbeschleunigung G bezeichnet. Außerdem empfängt die Eingangsschnittstellenschaltung der Haupt-ECU 300 ein Sensorsignal von einem Bremsflüssigkeitsmengensensor L/Sen, der eine Menge der Bremsflüssigkeit in einem Bremsflüssigkeitsbehälter RSV erfasst. Auf der Basis des erfassten Werts des Bremsflüssigkeitsmengensensors L/Sen wird bestimmt, ob die Brake-by-Wire (BBW)-Steuerung durch die Antriebspumpen P1-P2 ausführbar ist. Die Eingangsschnittstellenschaltung der Haupt-ECU 300 empfängt ebenfalls ein Sensorsignal von einem Bremsleuchtenschalter STP.SW, um somit eine Betätigung (ein Niederdrücken) des Bremspedals BP durch den Fahrer ohne Verwendung der Hubsignale S1-S2 und der Hauptzylinderdrücke Pm1-Pm2 zu erfassen.
Zwei Zentraleinheiten (CPUs), d.h. die erste CPU 310 und die zweite CPU 320, sind in der Haupt-ECU 300 für arithmetische Rechnungen vorgesehen. Die erste CPU 310 ist mit der ersten Sub-ECU 100 über eine CAN-Verbindungsleitung CAN1, während die zweite CPU 320 mit der zweiten Sub-ECU 200 über eine CAN-Verbindungsleitung CAN2 verbunden ist. Die Signale, die jeweils den von der ersten Pumpe P1 abgegebenen Pumpenabgabedruck Pp1, und die tatsächlichen vorderen linken und hinteren rechten Radzylinderdrücke Pfl und Prr bezeichnen, werden über die erste Sub-ECU 100 in die erste CPU 310 eingegeben. Signale, die jeweils den von der zweiten Pumpe P2 abgegebenen Pumpenabgabedruck Pp2, und die tatsächlichen vorderen rechten und linken hinteren Radzylinderdrücke Pfr und Prl bezeichnen, werden über die zweite Sub-ECU 200 in die zweite CPU 320 eingegeben. Diese CAN-Verbindungsleitungen CAN1-CAN2 werden miteinan der zum Zwecke eines dualen Reserve- bzw. Backup-Kommunikationsnetz- bzw. Netzwerksystems verbunden.
Auf der Basis der Eingabeinformationen, wie z.B. der Hubsignale S1-S2, Hauptzylinderdrücke Pm1-Pm2, und tatsächlichen Radbremszylinderdrücke Pfl, Pfr, Prl und Prr, berechnet die erste CPU 310 den vorderen linken Radzylinder-Zieldruck P*fl und rechten hinteren Radzylinder-Zieldruck P*rr, um die berechneten Radzylinder-Zieldrücke P*fl und P*rr über die erste CAN-Verbindungsleitung CAN1 mit der ersten Sub-ECU 100 zu erzeugen, während die zweite CPU 320 den vorderen rechten Radzylinder-Zieldruck P*fr und hinteren linken Radzylinder-Zieldruck P*rl berechnet, um die berechneten Radzylinder-Zieldrücke P*fr und P*rl über die zweite CAN-Verbindungsleitung CAN2 zur zweiten Sub-ECU 200 zu erzeugen. Stattdessen können die vier Radzylinder-Zieldrücke P*fl bis P*rr für die ersten und zweiten Hydraulikeinheiten HU1-HU2 alle innerhalb der ersten CPU 310 berechnet werden, während die zweite CPU 320 als eine Backup-CPU für die erste CPU 310 verwendet werden kann.
Die Haupt-ECU 300 nimmt jede der ersten und zweiten Sub-ECUs 100 bis 200 über die CAN-Verbindungsleitung CAN1-CAN2 in Betrieb. In der dargestellten Ausführungsform erzeugt die Haupt-ECU 300 zwei Befehlssignale zur Inbetriebnahme der jeweiligen Sub-ECUs 100 bis 200, die unabhängig voneinander sind. Statt dessen können die Sub-ECUs 100-200 simultan gemäß eines einzelnen Befehlssignals von der Haupt-ECU 300 in Betrieb genommen werden. Alternativ können die Sub-ECUs 100-200 simultan gemäß des Zündschaltersignals IGN in Betrieb genommen werden.
Während der Ausführung der Fahrzeugdynamikverhaltenssteuerung mit der rutschfesten Bremssteuerung (oft abgekürzt mit "ABS", die für die Zunahme oder Abnahme einer Bremskraft für die Radblockierverhinderung ausgeführt wird), der Fahrzeugdynamik- Steuerung (oft abgekürzt mit „VDC", die für die Zunahme und Abnahme einer Bremskraft aufgeführt wird, um das Driften bzw. Rutschen, das infolge des instabilen Fahrzeugverhaltens auftritt, zu verhindern), Antriebsregelung (oft abgekürzt mit die zur Unterdrückung des Beschleunigungs-Durchrutschens bzw. -schlupfs der Antriebsräder ausgeführt wird), und dergleichen werden die Eingabeinformationen, wie z.B. die Fahrzeuggeschwindigkeit VSP, Giergeschwindigkeit Y, und Längsbeschleunigung G zum Ausführen der Flüssigkeits-Drucksteuerung bezüglich der Radzylinder-Zieldrücke P*fl, P*fr, P*rl und P*rr ferner extrahiert. Während der Fahrzeugdynamiksteuerung (VDC) gibt eine Warnhupe bzw. -summer BUZZ einen Warnton zyklisch ab, um den Fahrer oder die Fahrzeuginsassen zu warnen, dass das VDC-System in Betrieb genommen wird. Ein VDC-Schalter VDC.SW, der als Mensch-Maschine-Schnittstelle dient, wird ebenfalls vorgesehen, um somit die VDC-Funktion über den VDC-Schalter VDC.SW gemäß dem Fahrerwunsch auszuführen oder nicht auszuführen.
Die Haupt-ECU 300 ist ebenfalls mit den anderen Steuerungseinheiten CU1 bis CU6 über die CAN-Verbindungsleitung CAN3 zur gemeinsamen Steuerung verbunden. Zur Energieregenerierung ist die regenerative Bremssteuerungseinheit CU1 vorgesehen, um eine Bremskraft zur elektrischen Stromversorgung durch die Umwandlung von kinetischer Energie in elektrische Energie zurückzuführen. Die Radarsteuerungseinheit CU2 ist zur Fahrzeugzu-Fahrzeug-Abstandssteuerung vorgesehen. Die EPS-Steuerungseinheit CU3 dient als Steuerungseinheit für ein elektrisch betriebenes (motorbetriebenes) Hilfskraftlenkungssystem.
Die ECM-Steuerungseinheit CU4 ist eine Motorsteuerungseinheit, die AT-Steuerungseinheit CU5 eine Automatikgetriebe-Steuerungseinheit, und die Messgerätsteuerungseinheit CU6 ist zum Steuern von jedem Messgerät vorgesehen. Die Eingangsinformation, die die in die Haupt-ECU 300 eingegebene Fahrzeuggeschwindigkeit VSP bezeichnet, wird über die CAN-Verbindungsleitung CAN3 in jeder EMC-Steuerungseinheit CU4, AT-Steuerungseinheit CU5, und Messgerät-Steuerungseinheit CU6 erzeugt.
Die ersten und zweiten Stromquellen BATT1-BATT2 entsprechen den elektrischen Stromquellen für die ECUs 100, 200 und 300. Konkret ist die erste Stromquelle BATT1 mit der Haupt-ECU 300 und der ersten Sub-ECU 100 verbunden, während die zweite Stromquelle BATT2 mit der Haupt-ECU 300 und der zweiten Sub-ECU 200 verbunden ist.
[Sub-ECUs]
In der dargestellten Ausführungsform ist die erste Sub-ECU 100 mit der ersten Hydraulikeinheit HU1 einstückig, während die zweite Sub-ECU 200 mit der zweiten Hydraulikeinheit HU2 einstückig ausgebildet ist. Abhängig vom Fahrzeugtyp oder der erforderlichen Anordnung kann die erste Sub-ECU 100 und die erste Hydraulikeinheit HU1 getrennt voneinander ausgebildet werden, während die zweite Sub-ECU 200 und die zweite Hydraulikeinheit HU2 getrennt voneinander ausgebildet werden können.
In der dargestellten Ausführungsform empfängt die Sub-ECU 100 Eingabeinformationssignale, die von der Haupt-ECU 300 erzeugt werden und die Radzylinder-Zieldrücke P*fl und P*rr bezeichnen, und empfängt ebenfalls Eingabeinformationssignale, die von der ersten Hydraulikeinheit HU1 erzeugt werden und den Pumpenabgabedruck Pp1, der von der ersten Pumpe P1 abgegeben wird, und die tatsächlichen vorderen linken und hinteren rechte Radzylinder Pfl und Prr bezeichnen. In ähnlicher Weise empfängt die zweite Sub-ECU 200 Eingabeinformationssignale, die von der Haupt-ECU 300 erzeugt werden, und die Radzylinder-Zieldrücke P*fr und P*rl bezeichnen, und empfängt ebenfalls Eingabeinformationssignale, die von der zweiten Hydraulikeinheit HU2 erzeugt werden, und den Pumpenabgabedruck Pp2, der von der zweiten Pumpe P2 abgegeben wird, und die tatsächlichen vorderen rechten und hinteren linken Radzylinderdrücke Pfr und Prl bezeichnen.
Auf der Basis der neuesten fortschrittlichen Informationsdaten (neuesten Daten) über die Pumpenabgabedrücke Pp1 bis Pp2 und tatsächlichen Radzylinderdrücke Pfl-Prr, wird die Flüssigkeits-Drucksteuerung ausgeführt, um die Radzylinderdrücke P*fl-P*rr durch Antreiben der elektromagnetischen Ventile und Motoren M1-M2 für die Pumpen P1-P2, die in den entsprechenden Hydraulikeinheiten HU1-HU2 enthalten sind, umzusetzen.
Die vorab bezeichnete erste Sub-ECU 100 erstellt ein Servosteuerungssystem, das kontinuierlich die Flüssigkeits-Drucksteuerung für die vorderen linken und hinteren rechten Räder FL und RR auf der Basis der vorhergehenden Werte bezüglich der Radzylinder-Zieldruckeingaben P*fl und P*rr in der Weise ausführt, um somit die tatsächlichen Radzylinderdrücke Pfl und Prr näher an diese vorhergehenden Werte zu bringen oder anzunähern, bis neue Zielwerte eingegeben werden. In ähnlicher Weise erstellt die zweite Sub-ECU 200 ein Servosteuerungssystem, das kontinuierlich die Flüssigkeits-Drucksteuerung für die vorderen rechten und hinteren linken Räder FR und RL auf der Basis der vorhergehenden Werte bezüglich der Radzylinder-Zieldruckeingaben P*fr und P*rl in der Weise ausführt, um somit die tatsächlichen Radzylinderdrücke Pfr und Prl näher an diese vorhergehenden Werte zu bringen oder anzunähern, bis neue Zielwerte eingegeben werden.
Mittels der ersten Sub-ECU 100 wird der Strom von der ersten Stromquelle BATT1 in einen Ventilantriebsstrom I1 und eine Motorantriebsspannung V1 der ersten Hydraulikeinheit HU1 umgewandelt, und danach der umgewandelte Ventilantriebsstrom I1 und die Motorantriebsspannung V1 durch entsprechende Relais RY11-RY12 zur ersten Hydraulikeinheit HU1 weitergeleitet. In ähnlicher Weise wird mittels der zweiten Sub-ECU 200 der Strom von der zweiten Stromquelle BATT2 in einen Ventilantriebsstrom I2 und eine Motorantriebsspannung V2 der zweiten Hydraulikeinheit HU2 umgewandelt, und danach der umgewandelte Ventilantriebsstrom I2 und die Motorantriebsspannung V2 durch entsprechende Relais RY21-RY22 zur zweiten Hydraulikeinheit HU2 weitergeleitet.
[Zielwertberechnung für die Hydraulikeinheiten und die Antriebsstrom/Spannungs-Steuerung, die voneinander getrennt sind]
Wie zuvor erörtert, wird die Haupt-ECU 300 ausgelegt, um die arithmetische Verarbeitung der Zielwerte P*fl-P*rr für die erste und zweite Hydraulikeinheit HU1-HU2 auszuführen, aber nicht dafür ausgelegt, um die vorhergehend bezeichnete Strom/Spannungssteuerung bezüglich der Ventilantriebsströme I1-I2 und Motorantriebsspannungen V1-V2 auszuführen. Bei der Annahme, dass die Haupt-ECU 300 ausgelegt ist, um die Antriebsstrom/Spannungs-Steuerung ebenso auszuführen wie die Radzylinder-Zieldruckberechnungen, muss die Haupt-ECU 300 die Antriebsbefehlssignale zur ersten und zweiten Hydraulikeinheit HU1-HU2 gemäß der gemeinsamen Steuerung mit den anderen Steuerungseinheiten CU1-CU6 durch die Controller Area Network (CAN)-Verbindungen und dergleichen erzeugen. In diesem Fall werden die Radzylinder-Zieldrücke P*fl bis P*rr nach den arithmetischen Operationen der CAN-Verbindungsleitung CAN3 ausgegeben und die anderen Steuerungseinheiten CU1 bis CU6 beendet. Bei der Annahme, dass eine Übertragungsgeschwindigkeit der CAN-Verbindungsleitung CAN3 und die Betriebsgeschwindigkeiten der anderen Steuerungseinheiten CU1 bis CU6 langsam sind, ergibt sich eine unerwünschte Ansprechverzögerung bei der Flüssigkeits-Drucksteuerung (Bremssteuerung). Eine Möglichkeit, diese unerwünschte Ansprechverzögerung zu vermeiden, ist die, die Übertragungsgeschwindigkeit von jeder der Verbindungsleitungen, die für die Verbindungen mit den innerhalb des Fahrzeugs eingebauten Steuergeräten benötigt werden, zu erhöhen. Jedoch führt dies zu einem weiteren Problem der erhöhten Kosten. Zusätzlich tritt eine Verschlechterung bei der ausfallsicheren Leitung infolge des Geräusches bzw. Rauschens, das durch die erhöhte Übertragungsgeschwindigkeit verursacht wird, auf.
Aus den oben erörterten Gründen wird in der dargestellten Ausführungsform die Funktion der Haupt-ECU 300 auf die arithmetischen Operationen der Radzylinder-Zieldrücke P*fl bis P*rr begrenzt, und zusätzlich wird die Antriebssteuerung für die ersten und zweiten Hydraulikeinheiten HU1-HU2 durch die erste und zweite Sub-ECU 100-200, wobei jede das Servosteuerungssystem bildet, ausgeführt.
Mit der vorher bezeichneten Anordnung stellen sich die erste und zweite Sub-ECU 100-200 auf die Antriebssteuerung für die ersten und zweiten Hydraulikeinheiten HU1-HU2 ein, während die gemeinsame Steuerung mit den anderen Steuerungseinheiten CU1 bis CU6 durch die Haupt-ECU 300 ausgeführt wird. Somit ist es möglich, die Flüssigkeits-Drucksteuerung (Bremssteuerung) auszuführen, ohne durch mehrere Faktoren beeinflusst zu werden, d.h., die Übertragungsgeschwindigkeit der CAN-Verbindungsleitung CAN3 und die Betriebsgeschwindigkeiten der Steuerungseinheiten CU1-CU6.
Auch wenn ein integriertes Steuergerät für ein regeneratives zusammenwirkendes Bremssystem, das für ein Hybridfahrzeug (HV) oder ein Brennstoffzellen-Fahrzeug "FCV", ein integriertes Fahrzeugsteuersystem, und/oder ein intelligentes Transportsystem (ITS) benötigt wird, ferner hinzugefügt wird, ist es dadurch möglich, eine höhere Bremssteuerungsansprechbarkeit durch unabhängiges Steuern des von den anderen Steuerungssystemen getrennten Bremssteuerungssystems zu gewährleisten oder umzusetzen, während der reibungslose Zusammenschluss mit diesen zusätzlichen Einheiten/Systemen geplant wird.
Das BBW-System, das mit der Bremssteuerungsvorrichtung der Ausführungsform ausgestattet ist, verlangt die sehr bestimmte, genaue Flüssigkeits-Drucksteuerung, die für eine verarbeitete bzw. manipulierte Variable (ein Niederdrückungshub) des Bremspedals BP geeignet ist, während der normalen Bremsbetätigungen, die häufig ausgeführt werden. Folglich ist dies bei den getrennten arithmetischen Operationen der Reibzylinder-Zieldrücke P*fl bis P*rr für die Hydraulikeinheiten HU1-HU2 von der Antriebssteuerung für die Hydraulikeinheiten HU1-HU2 sehr effektiv und vorteilhaft.
[Hauptzylinder und Hubsimulator]
Der Hubsimulator S/Sim ist im Hauptzylinder M/C eingebaut und zum Erzeugen einer Reaktionskraft des Bremspedals BP vorgesehen. Ebenfalls ist ein Hubsimulator-Absperrventil Can/V zum Aufbauen und Sperren der Flüssigkeitsverbindung zwischen dem Hauptzylinder M/C und Hubsimulator S/Sim im Hauptzylinder M/C vorgesehen.
Der offene und geschlossene Betrieb des Hubsimulator-Absperrventils Can/V wird durch Haupt-ECU 300 gesteuert, so dass das schnelle Umschalten zu einer manuellen Bremsweise nach Beendigung der Brake-by-Wire-Steuerung auftritt, oder wenn zumindest eine der Sub-ECUs 100-200 ausfällt. Wie zuvor beschrieben, sind die ersten und zweiten Hubsensoren S/Sen1-S/Sen2 am Hauptzylinder M/C vorgesehen. Die beiden Hubsignale S1/S2, wobei jedes einen Hub des Bremspedals BP bezeichnet, werden von entsprechenden Hubsensoren S/Sen1-S/Sen2 zur Haupt-ECU 300 erzeugt.
[Hydraulikeinheiten]
Gemäß 2 wird das Hydraulikschaltkreisdiagramm der ersten Hydraulikeinheit HU1 dargestellt. Die in der ersten Hydraulikeinheit HU1 eingebauten Komponenten sind die elektromagnetischen Ventile (ausrichtbare bzw. direktionale Steuerungsventile), Pumpe P1 und Motor M2. Die elektromagnetischen Ventile werden durch ein Absperrventil S.OFF/V, vorderes linkes Zulaufventil IN/V (FL), hinteres rechtes Zulaufventil IN/V(RR), vorderes linkes Abflussventil OUT/V (FL), und hinteres rechtes Abflussventil OUT/V (RR) ausgebildet. Die Ventilöffnungen dieser Ventile S.OFF/V, IN/V (FL), IN/V (RR), OUT/V (FL) und OUT/V(RR) werden voreingestellt, so dass das Verhältnis eines Flüssigkeitsdrucks für die Vorderräder FL, FR zum Flüssigkeitsdruck der Hinterräder RL, RR 2:1 beträgt.
Eine Abgabeleitung F1 (eine Pumpenauslassleitung) der Pumpe P1 wird durch eine Flüssigkeitsleitung C1 (FL) mit dem vorderen linken Radzylinder W/C (FL) verbunden. Die Abgabeleitung F1 ist ebenfalls durch eine Flüssigkeitsleitung C1 (RR) mit dem hinteren rechten Radzylinder W/C (RR) verbunden. Eine Ansaugleitung H1 (eine Pumpeneinlassleitung) der Pumpe P1 ist durch die Flüssigkeitsleitung P1 mit dem Behälter RRV verbunden. Die Flüssigkeitsleitung C1 (FL) ist durch eine Flüssigkeitsleitung E1 (FL) mit der Flüssigkeitsleitung B1 verbunden, während die Flüssigkeitsleitung C1 (RR) durch eine Flüssigkeitsleitung E1 (RR) mit der Flüssigkeitsleitung B1 verbunden ist.
Ein Verbindungspunkt I1 der Flüssigkeitsleitung C1 (FL) und die Flüssigkeitsleitung E1 (FL) ist durch die Flüssigkeitsleitung A1 mit dem Hauptzylinder M/C verbunden. Außerdem ist ein Verbindungspunkt J1 der Flüssigkeitsleitung C1 (FL) und der Flüssigkeitsleitung C1 (RR) durch eine Flüssigkeitsleitung G1 mit der Flüssigkeitsleitung B1 verbunden.
Das Absperrventil S.OFF/V weist ein normal geöffnetes elektromagnetisches Ventil auf und ist flüssigkeitsmäßig bzw. strömungstechnisch in der Flüssigkeitsleitung A1 zum Herstellen oder Sperren der Flüssigkeitsverbindung der Flüssigkeitsverbindung zwischen dem Hauptzylinder M/C und dem Verbindungspunkt I1 angeordnet.
Das vordere linke Zuflussventil IN/V (FL) ist flüssigkeitsmäßig in der Flüssigkeitsleitung C1 (FL) angeordnet, und weist ein normal geöffnetes proportionales Steuerungsventil auf, das den Abgabedruck reguliert, der durch die Pumpe P1 durch den proportionalen Steuerungsvorgang erzeugt wird, und legt danach den proportional gesteuerten Flüssigkeitsdruck am vorderen linken Radzylinder W/C (FL) an. Ähnlich ist das rechte hintere Zuflussventil IN(V) RR flüssigkeitsmäßig in der Flüssigkeitsleitung C1 (RR) angeordnet und weist ein normal geöffnetes proportionales Steuerungsventil auf, das den Abgabedruck reguliert, der durch die Pumpe P1 durch den proportionalen Steuerungsgang erzeugt wird, und legt danach den proportional gesteuerten Flüssigkeitsdruck am rechten hinteren Radzylinder W/C (RR) an. Die Rückstromverhinderungs-Absperrventile C/V(FL)-C/V(RR) sind flüssigkeitsmäßig in entsprechendem Flüssigkeitsleitungen C1 (FL-C1)RR angeordnet, um zu verhindern, dass die Arbeitsflüssigkeit zur Abgabeöffnung der Pumpe P1 zurückfließt.
Die vorderen linken und hinteren rechten Abflussventile OUT/V (FL)-OUT/V (RR) sind flüssigkeitsmäßig in entsprechenden Flüssigkeitsleitungen E1 (FL)-E(1) RR angeordnet. Das vordere linke Abflussventil OUT/V (FL) weist ein normal geschlossenes proportionales Steuerungsventil auf, während das hintere rechte Abflussventil OUT/V(RR) ein normal geöffnetes proportionales Steuerventil aufweist. Ein Ablass- bzw. Ablaufventil Ref/V ist flüssigkeitsmäßig in der Flüssigkeitsleitung G1 angeordnet.
Der erste M/C-Drucksensor MC/Sen (1) ist in der Flüssigkeitsleitung A1, die die erste Hydraulikeinheit HU1 und den Hauptzylinder M/C verbindet, zum Erfassen des ersten Hauptzylinderdrucks Pm1 und zum Erzeugen eines Signals, das den erfassten Hauptzylinderdruck bezeichnet, zur Haupt-ECU vorgesehen oder verschraubt. Die vorderen linken und hinteren rechten Radzylinderdruck-Sensoren WC/Sen (FL)-WC/Sen (RR) sind in der ersten Hydraulikeinheit HU1 ausgebildet und in entsprechenden Flüssigkeitsleitungen C1 (FL)-C1 (RR) zum Erfassen der tatsächlichen vorderen linken und hinteren rechten Radzylinderdrücke Pfl und Prr vorgesehen oder verschraubt. Ein erster Pumpenabgabedruck-Sensor P1/Sen ist in der Abgabeleitung F1 zum Erfassen des Abgabedrucks BP1, der von der ersten Pumpe P1 abgegeben wird, vorgesehen oder verschraubt. Die Signale, die die erfassten Werte Pfl, Prr und Pp1 bezeichnen, werden von den entsprechenden Sensoren Wc/Sen (FL)-WC/Sen (RR) und P1/Sen zur ersten Sub-ECU 100 erzeugt.
[Normale Abbremsung]
(Während des Druckaufbaus)
Während der normalen Abbremsung bei einem Druckaufbaubetrieb wird das Absperrventil S.OFF/V geschlossen gehalten, werden die Zuflussventile IN/V (FL)-IN/V (RR) offen gehalten, die Abflussventile OUT/V (FL)-OUT/V (RR) geschlossen gehalten, und der Motor M1 gedreht. Somit wird die Pumpe P1 durch den Motor M1 angetrieben, und daher ein Abgabedruck von der Pumpe P1 durch die Abgabeleitung F1 an den Flüssigkeitsleitungen C1 (FL)-C1 (RR) angelegt. Danach wird die regulierte Arbeitsflüssigkeit, die durch das vordere linke Zuflussventil IN/V (FL) proportional gesteuert wird, vom Zuflussventil IN/V (FL) über eine Flüssigkeitsleitung D1 (FL) in den vorderen linken Radzylinder W/C (FL) eingelassen. Ebenso wird die regulierte Arbeitsflüssigkeit, die durch das rechte hintere Zuflussventil IN/V (RR) proportional gesteuert wird, vom Zuflussventil IN/V (RR) über eine Flüssigkeitsleitung D1 (RR) in den rechten hinteren Radzylinder W/C (RR) eingelassen. Auf diese Weise kann ein Druckaufbaubetrieb erreicht werden.
(Während des Druckabbaus)
Während der normalen Abbremsung bei einem Druckabbaubetrieb werden die Zuflussventile IN/V (FL)-IN/V (RR) geschlossen gehalten, während die Abflussventile OUT/V (FL)-OUT/V (RR) offen gehalten werden. Somit werden die vorderen linken und hinteren rechten Radzylinderdrücke Pfl-Prr durch die Abflussventile OUT/V (FL)-OUT/V (RR) über die Flüssigkeitsleitung B1 im Behälter RSV abgebaut.
(Während des Druckhaltens)
Während der normalen Abbremsung beim Druckhaltebetrieb werden die Zuflussventile IN/V (FL)-IN/V (RR) und Abflussventile OUT/V (FL)-OUT/V (RR) alle geschlossen gehalten, um somit die vorderen linken und hinteren rechten Radzylinderdrücke Pfl-Prr unverändert zu halten oder aufrecht zu erhalten.
[Manuelle Bremse]
Wenn die Betriebsart des mit der Bremssteuerungsvorrichtung ausgestatteten BBW-Systems in den manuellen Bremsbetrieb infolge eines Systemfehlers umgeschaltet worden ist, wird das Absperrventil S.OFF/V geöffnet, und die Zuflussventile IN/V (FL)-INV (RR) werden geschlossen. Folglich wird der Hauptzylinderdruck Pm nicht am hinteren rechten Radzylinder W/C (RR) angelegt. Andererseits umfasst das vordere linke Abflussventil OUT/V (FL) ein normal geschlossenes Ventil und dadurch wird das Abflussventil OUT/V (FL) während des manuellen Bremsbetriebs geschlossen gehalten. Der vordere linke Radzylinder W/C (FL) wird in einem Hauptzylinderdruck-Anwendungszustand festgelegt. Somit kann der Hauptzylinderdruck Pm, der durch das Niederdrücken des Bremspedals durch den Fahrer aufgebaut wird, am vorderen linken Radzylinder W/C (FL) angelegt werden. Auf diese Weise kann der manuelle Bremsbetrieb erreicht oder gewährleistet werden.
Angenommen, dass der Hauptzylinderdruck Pm am hinteren rechten Radzylinder W/C (RR) ebenso wie am vorderen linken Radzylinder W/C (FL) während des manuellen Bremsbetriebs angelegt ist. Wenn der hintere rechte Radzylinderdruck Prr ebenso wie der vordere linke Radzylinderdruck Pfl durch die Beinkraft durch den Fuß des Fahrers aufgebaut wird, tritt das Problem eines unnatürlichen Gefühls auf, dass der Fahrer eine überhöhte Beinkraftbelastung wahrnimmt. Dies ist nicht realistisch. Für die erste Hydraulikeinheit HU1 während des manuellen Bremsbetriebs wird aus diesem Grund das Bremssystem der dargestellten Ausführungsform konfiguriert, um den Hauptzylinderdruck Pm nur am vorderen linken Straßenrad FL anzulegen, das eine relativ große Bremskraft im Vergleich mit dem hinteren rechten Straßenrad RR erzeugt. Daher wird das hintere rechte Abflussventil OUT/V (RR) als normal geöffnetes Ventil zum schnellen Abbauen des Restdrucks im hinteren rechten Radzylinder W/C (RR) in den Behälter RSV und zum Vermeiden des unerwünschten Blockierens des hinteren rechten Rades ausgebildet.
Gemäß 3 wird das hydraulische Schaltkreisdiagramm der zweiten Hydraulikeinheit HU2 dargestellt. Die in der zweiten Hydraulikeinheit HU2 eingebauten Komponenten sind elektromagnetische Ventile, die Pumpe P2 und der Motor M2. Die elektromagnetischen Ventile werden durch ein Absperrventil S.OFF/V, ein vorderes rechtes Zuflussventil IN/V (FR), hinteres linkes Zuflussventil IN/V (RL), vorderes rechtes Abflussventil OUT/V (FR), und hinteres linkes Abflussventil OUT/V (RL) ausgebildet. Die Ventilöffnungen dieser Ventile S.OFF/V, IN/V (FR), IN/V (RL), OUT/V (FR) und OUT/V (RL) werden so voreingestellt, dass das Verhältnis eines Flüssigkeitsdrucks für die vorderen Räder FL, FR zum Flüssigkeitsdruck für die hinteren Räder RL, RR 2:1 beträgt. Die hydraulischen Schaltkreiskonfigurationen und Steueroperationen sind sowohl in der ersten als auch in der zweiten Hydraulikeinheit HU1-HU2 dieselben. Zum Zweck der Vereinfachung der Offenbarung wird durch die Erläuterung der zweiten Hydraulikeinheit HU2 die detaillierte Beschreibung von ähnlichen Komponenten weggelassen, weil die obige Beschreibung davon selbsterklärend erscheint. In ähnlicher Weise zur ersten Hydraulikeinheit HU1 umfasst unter Betrachtung der zweiten Hydraulikeinheit HU2 das vordere rechte Abflussventil OUT/V (FR) ein normal geschlossenes proportionales Steuerventil, während das hintere linke Abflussventil OUT/V (RL) ein normal geöffnetes proportionales Steuerventil umfasst. Für die zweite Hydraulikeinheit HU2 wird während des manuellen Bremsbetriebs das Bremssystem der dargestellten Ausführungsform ausgebildet, um den Hauptzylinderdruck Pm nur am vorderen rechten Straßenrad FR anzulegen, das eine relativ große Bremskraft im Vergleich mit dem hinteren linken Straßenrad RL erzeugt. Wie zuvor angemerkt, wird das hintere linke Abflussventil OUT/V (RL) als normal geöffnetes Ventil zum schnellen Abbauen des Restdrucks im hinteren linken Radzylinder W/C (RL) in dem Behälter RSV und zum Vermeiden von unerwünschtem Blockieren des hinteren linken Rades ausgebildet.
[Brake-by-Wire-Steuerungsablauf]
Gemäß 4 wird die Brake-by-Wire (BBW)-Steuerungsroutine dargestellt, die innerhalb der Haupt-ECU 300 und der ersten und zweiten Sub-ECUs 100-200 ausgeführt wird. Der in 4 dargestellte BBW-Steuerungsablauf wird als zeitgesteuerte Unterbrechungsroutine ausgeführt, die zu jedem vorbestimmten Zeitintervall ausgelöst wird.
Beim Schritt S11 werden die ersten und zweiten Hubsignale S1-S2 eingelesen, und danach geht die Routine beim Schritt S12 weiter.
Beim Schritt S12 werden die ersten und zweiten Hauptzylinderdrücke Pm1-Pm2 eingelesen, und danach geht die Routine beim Schritt S13 weiter.
Beim Schritt S13 werden innerhalb der ersten und zweiten CPUs 310-320 der Haupt-ECU 300 die Radzylinder-Zieldrücke P*fl, P*fr, P*rl und P*rr für die ersten und zweiten Hydraulikeinheiten HU1-HU2 auf der Basis der Hubsignale S1-S2 und der Hauptzylinderdrücke Pm1-Pm2 berechnet, und danach geht die Routine beim Schritt S14 weiter.
Beim Schritt S14 werden die Informationsdaten über die berechneten Radzylinder-Zieldrücke P*fl bis P*rr von der Haupt-ECU 300 an die ersten und zweiten Sub-ECUs 100-200 gesendet, und danach geht die Routine beim Schritt S15 weiter.
Beim Schritt S15 empfangen die ersten und zweiten Sub-ECUs 100-200 die Informationsdaten über die berechneten Radzylinder-Zieldrücke P*fl bis P*rr, und danach geht die Routine beim Schritt S16 weiter.
Beim Schritt S16 treiben die ersten und zweiten Sub-ECUs 100-200 die entsprechenden Hydraulikeinheiten HU1-HU2 an, um die tatsächlichen Radzylinderdrücke Pfl bis Prr zu steuern, und danach geht die Routine beim Schritt S17 weiter.
Beim Schritt S17 senden die ersten und zweiten Sub-ECUs 100-200 die Informationsdaten über die tatsächlichen Radzylinderdrücke Pfl bis Prr an die Haupt-ECU 300, und danach geht die Routine beim Schritt S18 weiter.
Beim Schritt S18 empfängt die Haupt-ECU 300 die Informationsdaten über die tatsächlichen Radzylinderdrücke Pfl bis Prr. Danach geht die Routine zum Schritt S11 zurück.
[Öffnen/Schließen-Steuerung des Hubsimulator-Absperrventils]
Gemäß 5 wird die innerhalb der Haupt-ECU300 ausgeführte Öffnen/Schließen-Steuerungsroutine des Hubsimulator-Absperrventils Can/V dargestellt. Die Öffnen/Schließen-Steuerungsroutine des Hubsimulator-Absperrventils von 5 wird ebenfalls als zeitgesteuerte Unterbrechungsroutine ausgeführt, die zu jedem vorbestimmten Zeitintervall ausgelöst wird.
Beim Schritt S21 werden die ersten und zweiten Hubsignale S1-S2 eingelesen, und danach geht die Routine beim Schritt S22 weiter.
Beim Schritt S22 werden die ersten und zweiten Hauptzylinderdrücke Pm1-Pm2 eingelesen, und danach geht die Routine beim Schritt S23 weiter.
Beim Schritt S23 wird eine Prüfung ausgeführt, um auf der Basis der Eingabeinformationen bezüglich der ersten und zweiten Hubsignale S1-S2 und der ersten und zweiten Hauptzylinderdrücke Pm1-Pm2 zu bestimmen, ob eine Bremsanforderung des Fahrers vorhanden oder nicht vorhanden ist. Wenn die Antwort beim Schritt S23 bejahend (JA) ist, heißt das, dass die Routine durch das Vorhandensein der Bremsanforderung des Fahrers von Schritt S23 beim Schritt S24 weitergeht. Umgekehrt, wenn die Antwort beim Schritt S23 negativ (NEIN) ist, heißt das, die Routine geht durch das Nichtvorhandensein der Bremsanforderung des Fahrers von Schritt S23 beim Schritt S29 weiter.
Beim Schritt S24 wird das Hubsimulator-Absperrventil Can/V in seinen geschlossenen Zustand umgeschaltet, und danach geht die Routine beim Schritt S25 weiter.
Beim Schritt S25 wird die Brake-By-Wire-Steuerung von 4 ausgeführt, und danach geht die Routine beim Schritt S26 weiter.
Beim Schritt S26 werden die ersten und zweiten Hubsignale S1-S2 eingelesen, und danach geht die Routine beim Schritt S27 weiter.
Beim Schritt S27 werden die ersten und zweiten Hauptzylinderdrücke Pm1-Pm2 eingelesen, und danach geht die Routine beim Schritt S28 weiter.
Beim Schritt S28 wird eine Prüfung ausgeführt, um auf der Basis der Eingabeinformationen bezüglich der ersten und zweiten Hubsignale S1-S2 und der ersten und zweiten Hauptzylinderdrücke Pm1-Pm2 zu bestimmen, ob eine Bremsanforderung des Fahrers vorhanden oder nicht vorhanden ist. Wenn die Antwort beim Schritt S28 bejahend (JA) ist, heißt das, die Routine geht beim Vorhandensein der Bremsanforderung des Fahrers von Schritt S28 beim Schritt S25 weiter. Umgekehrt, wenn die Antwort beim Schritt S28 negativ (NEIN) ist, heißt das, die Routine geht beim Nichtvorhandensein der Bremsanforderung des Fahrers von Schritt S28 beim Schritt S29 weiter.
Beim Schritt S29 wird das Hubsimulator-Absperrventil Can/V in seinen geschlossenen Zustand umgeschaltet, und danach geht die Routine zum Schritt S21 zurück.
[Pumpenrückstrom-Verhinderungssteuerung]
Wie aus den Schaltkreisdiagrammen von 2 bis 3 ersichtlich wird, wird die Bremssteuerungsvorrichtung der Ausführungsform ausgebildet, um die Radbremszylinder W/C (FL) bis W/C (RR) durch die Pumpen P1-P2 nur während des Druckaufbaubetriebs aufzubauen. Wenn das Umschalten des Druckaufbaus zum Druckabbaubetrieb eintritt, werden beide Pumpen P1-P2 gestoppt und die Arbeitsflüssigkeit in den Radbremszylindern W/C (FL) bis W/C (RR) durch die entsprechenden Abflussventile OUT/V (FL) bis OUT/V (RR) zum Behälter RSV abgebaut.
Auch wenn die Pumpen P1-P2 in ihre angehaltenen Zustände während der Betriebsumschaltung vom Druckaufbau zum Druckabbau oder während der Betriebsumschaltung vom Druckaufbau zum Druckhalten versetzt wurden, fällt die Pumpendrehzahl Np der Pumpen P1-P2 nicht auf einmal auf Null, sondern die Pumpen P1-P2 drehen sich eine Zeitlang infolge der Drehträgheit weiter.
Infolge der Flüssigkeitsmassenträgheit des Arbeitsflüssigkeits-Massenstroms bzw. -Mengendurchflusses von der Ansaugleitung H1 zur Abgabeleitung F1 und infolge der Flüssigkeitsmassenträgheit des Arbeitsflüssigkeits-Mengendurchflusses von der Ansaugleitung H2 zur Abgabeleitung F2 setzt sich zusätzlich die Arbeitsflüssigkeitszuführung in diese Abgabeleitungen F1-F2 der Pumpen P1-P2 eine Zeitlang fort. Somit wird der Aufbau des Arbeitsflüssigkeitsdrucks in jeder der Abgabeleitungen F1-F2 fortgesetzt, bis jede der Pumpendrehzahlen Np der Pumpen P1-P2 auf Null abgefallen ist.
Wie nachstehend verwendet, werden die Abgabeleitungen S1-S2 gemeinsam als "Abgabeleitung F", die Ansaugleitungen H1-H2 gemeinsam als "Ansaugleitung H", die Flüssigkeitsleitungen B1-B2 gemeinsam als "Flüssigkeitsleitung B", und die Flüssigkeitsleitungen E1-E2 gemeinsam als "Flüssigkeitsleitung E" bezeichnet. Angenommen, dass der Flüssigkeitsdruck in der Abgabeleitung F vollständig reduziert wird, sobald die Pumpendrehzahl Np der Pumpen P1-P2 auf 0 gefallen sind, und somit keine Druckdifferenz zwischen der Abgabeleitung F und der Ansaugleitung H vorhanden ist, tritt die Umkehr- bzw. Rückwärtsdrehung von jeder Pumpe P1-P2 nicht auf. Tatsächlich weisen die Flüssigkeitsleitungen B und E, die insgesamt als Druckreduzierungsschaltkreise dienen, Durchflusswiderstände auf, die den Arbeitsflüssigkeitsfluss behindern bzw. erschweren. Zwangsläufig tritt eine Verzögerung beim reduzierten Betrieb des Arbeitsflüssigkeitsdrucks aufgrund dieser Durchflusswiderstände auf.
Auch wenn folglich die Pumpen P1-P2 in ihre angehaltenen Zustände infolge des Schaltmodusbetriebs versetzt wurden, verbleibt ein Restdruck in der Abgabeleitung F. Infolge der Druckdifferenz zwischen der Abgabeleitung F eines relativ hohen Hydraulikdrucks und der Ansaugleitung H eines relativ niedrigen Hydraulikdrucks, tritt die Rückwärtsdrehung von jeder der Pumpen P1-P2 auf, und somit strömt die Arbeitsflüssigkeit von der Abgabeleitung F zurück zur Ansaugleitung H. Es gibt kein Problem, wenn der Pumpenrückstrom zu einem Zeitpunkt stoppt, wenn der Flüssigkeitsdruck in der Abgabeleitung F identisch mit dem in der Ansaugleitung H wird. Infolge der Drehträgheit von jeder der Pumpen P1-P2 (genau, die Drehträgheit von jeder der Pumpenmotoren M1-M2, die in ihre rückwärtigen Drehrichtungen drehen) und infolge der Flüssigkeitsmassenträgheit des Arbeitsflüssigkeits-Massendurchflusses von der Abgabeleitung F zur Ansaugleitung H, setzt sich tatsächlich die Rückwärtsdrehung von jeder der Pumpen P1-P2 für eine Weile fort. Das heißt, der Pumpenrückstrom stoppt niemals sofort, auch wenn der Flüssigkeitsdruck in der Abgabeleitung F mit dem in der Ansaugleitung H identisch wird. Folglich neigt der Flüssigkeitsdruck in der Ansaugleitung H infolge des für eine Weile fortgesetzten Rückstroms, nachdem der Flüssigkeitsdruck in der Abgabeleitung F mit dem in der Ansaugleitung identisch wird, dazu, höher als der Flüssigkeitsdruck in der Abgabeleitung F zu sein. Die Ansaugleitung H ist mit dem Behälter RSV verbunden und somit wird der Flüssigkeitsdruck in der Ansaugleitung H der atmosphärische Druck. Daher wird der Flüssigkeitsdruck in der Abgabeleitung F negativ (kleiner als der atmosphärische Druck). Wenn der Aufbau des Abgabedrucks der Pumpe wieder gestartet wird, muss zuerst der Flüssigkeitsdruck in der Abgabeleitung F von einem negativen Druck auf einen positiven Druck ansteigen, und danach muss der positive Druck in der Abgabeleitung F ferner auf einen Ziel-Flüssigkeitsdruck angehoben werden. Das heißt, ein überschüssiger Druckaufbaubetrieb, der den negativen Druck überdeckt, muss ausgeführt werden, was zu einer Abgabe-Ansprechverzögerung führt.
Wie zuvor beschrieben, gibt es einen Weg, um den ungewünschten Arbeitsflüssigkeitsrückstrom von der Pumpenabgabeseite zur Pumpenansaugseite (einfach "Pumpenrückstrom") zu vermeiden, Strom am Pumpenmotor in der Weise ständig anzulegen, um somit die Pumpe in ihrer normalen Drehrichtung zu drehen, auch während eines Modusübergangs vom Druckaufbau zur Druckreduzierung. Jedoch muss in diesem Fall die Elektrizität (elektrischer Strom) verschwenderisch am Pumpenmotor angelegt werden, auch wenn der Arbeitsflüssigkeitsdruck in der Abgabeleitung F positiv ist und somit kein Risiko des Pumpenrückstroms besteht, wodurch der Stromverbrauch erhöht wird.
Im Gegensatz zum Obigen wird eine Drehrichtung von jeder der Pumpen P1-P2 gemäß der Bremssteuerungsvorrichtung der Ausführungsform erfasst. Nur wenn die Rückwärtsdrehung der Pumpe erfasst wurde, wird ein Antriebsbefehl an den sich in die rückwärtige Drehrichtung drehenden Pumpenmotor ausgegeben, um die Drehrichtung des Pumpenmotors, der sich rückwärts dreht, in die normale Drehrichtung zu ändern. Dies trägt zum verbesserten Pumpenabgabeverhalten bei, während das unnötige Anlegen des elektrischen Stroms am Pumpenmotor während des Druckabbaumodus verhindert oder unterdrückt wird.
Gemäß 6 wird das Motorsteuerungs-Blockdiagramm der innerhalb der ersten und zweiten Sub-ECUs 100-200 ausgeführten Motorsteuerung dargestellt. Wie aus dem Blockdiagramm von 6 ersichtlich ist, sind die Einheitskonfigurationen und Komponenten in den ersten und zweiten Sub-ECUs 100-200 dieselben, und somit wird nachstehend die detaillierte Anordnung nur für die erste Sub-ECU 100 gemäß des Blockdiagramms von 6 erläutert, während die detaillierte Beschreibung der ähnlichen Komponenten der zweiten Sub-ECU 200 weggelassen werden.
Die erste Sub-ECU von 6 umfasst eine Flüssigkeitsdrucksteuerung 110 und eine Motorsteuerungseinheit 120. Die Motorsteuerungseinheit 120 weist einen Drehrichtungs- Entscheidungsbereich 121, einen Motordrehzahl-Berechnungsbereich 122, Motordrehzahl-Steuerungsbereich 123, Drehzahl-in-Spannung-Umwandlungsbereich 124 und Spannung-in-Leistung-Umwandlungsbereich 125 auf.
Die Flüssigkeitsdruck-Steuerungseinheit 110 berechnet auf der Basis der Radzylinder-Zieldrücke P*fl bis P*rr, die von der Haupt-ECU 300 eingegeben werden, einen Motordrehzahlbefehl Nsm1 des ersten Motors M1, und erzeugt dann den berechneten Motordrehzahlbefehl Nsm1 für den Motordrehzahl-Steuerungsbereich 123 der Motorsteuerungseinheit 120.
Der Drehrichtungs-Entscheidungsbereich 121 des Motorsteuerungsbereichs 120 bestimmt oder unterscheidet die Drehrichtung des Motors M1 (in anderen Worten, eine Drehrichtung der Pumpe P1) auf der Basis der Positionsinformation des magnetischen Pols von einem Positionsmelder bzw. Positionsdetektor PS1, der im Motor M1 eingebaut ist, und erzeugt dann das Entscheidungsergebnis für den Motordrehzahl-Berechnungsbereich 122. In ähnlicher Weise ist ein Positionsdetektor PS2 auf dem Motor M2 zum Erfassen der Positionsinformation des magnetischen Pols des Motors M2 angeordnet. In der dargestellten Ausführungsform wird jeder der Positionsdetektoren PS1-PS2 durch einen Positionssensor, wie z.B. einem Potentiometer, ausgebildet, der die Positionsinformation des magnetischen Pols des Pumpenmotors erfasst. Es ist möglich, die Drehrichtung des Pumpenmotors auf der Basis des erfassten Positionsinformationsmusters des magnetischen Pols zu bestimmen. Der Motordrehzahl-Berechnungsbereich 122 berechnet eine tatsächliche Motordrehzahl Nm1 des ersten Motors M1 auf der Basis der Positionsinformation des magnetischen Pols und der Motordrehrichtung, und erzeugt dann die berechnete tatsächliche Motordrehzahl Nm1 für den Motordrehzahl-Steuerungsbereich 123.
Der Motordrehzahl-Steuerungsbereich 123 berechnet einen Ausgangsspannungs-Äquivalenzwert N*m1 des ersten Motors M1 auf der Basis sowohl des Motordrehzahlbefehls Nsm1 als auch der tatsächlichen Motordrehzahl Nm1, und erzeugt dann den berechneten Ausgangsspannungs-Äquivalenzwert N*m1 für den Drehzahlin-Spannung-Umwandlungsbereich 124.
Der Drehzahl-in-Spannung-Umwandlungsbereich 124 wandelt den eingegebenen Ausgangsspannungs-Äquivalenzwert N*m1 des ersten Motors in einen Ziel-Spannungsbefehl V*s1 um, und erzeugt dann den umgewandelten Ziel-Spannungsbefehl V*s1 für den Spannungin-Leistung-Umwandlungsbereich 125.
Der Spannung-in-Leistung-Umwandlungsbereich 125 wird betrieben, um bezüglich einer Eingabespannung V1 auf der Basis des Ziel-Spannungsbefehls V*s1 die Leistungsumwandlung oder Impulsbreiten-Modulation durchzuführen, und erzeugt dann das Leistungs-umgewandelte Impulssignal für den ersten Motor M1.
[Pumpenrückstromverhinderungs-Steuerungsverarbeitung auf der Basis der Motordrehzahlsteuerung]
(Hauptfluss)
Gemäß 7 wird das Hauptflussdiagramm bezüglich der Pumpenrückstromverhinderungs-Steuerungsverarbeitung (Pumpen-Rückwärtsdrehungsunterdrückungs-Steuerungsverarbeitung) auf der Basis der Motordrehzahlsteuerung dargestellt.
Beim Schritt S100 wird die Positionsinformation des magnetischen Pols, die von jedem der Positionsdetektoren PS1-PS2 erzeugt wird, eingelesen, und danach geht die Routine zum Schritt S200 über.
Beim Schritt S200 werden die tatsächlichen Motordrehzahlen Nm1-Nm2 des ersten und zweiten Motors M1-M2 auf der Basis der Positionsinformationen von den Positionsdetektoren PS1-PS2 berechnet, und danach geht die Routine zum Schritt S300 über.
Beim Schritt S300 werden die Motordrehzahlsteuerung für jeden von den ersten und zweiten Motoren M1-M2 ausgeführt, und die Ausgangsspannungs-Äquivalenzwerte N*m1-N*m2 berechnet. Danach geht die Routine zum Schritt S400 über.
Beim Schritt S400 werden die Pulsbreitenmodulation-(PWM) Leistungszykluswerte für die ersten und zweiten Motoren M1-M2 gemäß den entsprechenden Ausgangs spannungs-Äquivalenzwerte N*m1-N*m2 durch die Spannung-in-Leistung-Umwandlung (Pulsdauermodulation) berechnet. Danach geht die Routine zum Schritt S500 über.
Beim Schritt S500 werden die Impulssignale gemäß der berechneten PWM-Leistungszykluswerte für die ersten und zweiten Motoren M1-M2 ausgegeben. Auf diese Weise endet ein Ausführungszyklus der Pumpenrückstromverhinderungs-Steuerungsverarbeitung (Pumpen-Rückwärtsdrehungsunterdrückungs-Steuerungsverarbeitung), die auf der Motordrehzahlsteuerung basiert.
(Motordrehzahl-Berechnungsablauf)
Gemäß 8 wird die zum Schritt S200 von 7 zugehörige Motordrehzahl-Berechnungsroutine dargestellt. Die Motordrehzahl-Arithmetikverarbeitung wird innerhalb der Motordrehzahl-Berechnungsbereiche 122-222 ausgeführt. Wie nachstehend verwendet, werden die ersten und zweiten Motoren M1-M2 gemeinsam als "Motor M" bezeichnet.
Beim Schritt S201 werden die tatsächlichen Motordrehzahlen Nm1-Nm2 berechnet und dann geht die Routine zum Schritt S202 über. Zum Zeitpunkt der arithmetischen Verarbeitung von Schritt S201 ist das Vorzeichen von jeder der tatsächlichen Motordrehzahlen Nm1-Nm2 unbekannt, und somit wird noch nicht bestimmt, dass die Drehrichtung des Motors M eine normale Drehrichtung oder eine rückwärtige Drehrichtung ist.
Beim Schritt S202 wird eine Prüfung ausgeführt, um zu bestimmen, ob die Drehrichtung des Motors M eine normale Drehrichtung oder eine rückwärtige Drehrichtung ist. Wenn der Schritt S202 bestimmt, dass der Motor M sich in die normale Drehrichtung dreht, geht die Routine zum Schritt S203 über. Umgekehrt, wenn der Schritt S202 bestimmt, dass sich der Motor M in die rückwärtige Drehrichtung dreht, geht die Routine zum Schritt S204 über.
Beim Schritt S203 wird ein Rückwärtsdrehung-Merker auf "0" zurückgesetzt, und danach geht die Routine zum Schritt S205 über.
Beim Schritt S204 wird der Rückwärtsdrehung-Merker auf "1" eingestellt, und danach geht die Routine beim Schritt S205 weiter.
Beim Schritt S205 wird eine Prüfung ausgeführt, um zu bestimmen, ob der Rückwärtsdrehungs-Merker auf (= 1) eingestellt oder auf (= 0) zurückgesetzt wird. Wenn der Rückwärtsdrehung-Merker auf (= 0) zurückgesetzt wird, endet ein Ausführungszyklus der Motordrehzahl-Berechnungsroutine.
Umgekehrt, wenn der Rückwärtsdrehungs-Merker auf (= 1) eingestellt wird, geht die Routine zum Schritt S206 über.
Beim Schritt S206 werden die Vorzeichen der tatsächlichen Mo tordrehzahlen Nm1-Nm2 umgedreht, und danach die Motordrehzahl anzeigenden Signale der umgekehrten Vorzeichen ausgegeben. Auf diese Weise wird ein Ausführungszyklus beendet.
(Motordrehzahl-Steuerungsablauf)
Bezüglich 9 wird die Motordrehzahl-Steuerungsroutine bezüglich des Schritts S300 von 7 dargestellt. Die Motordrehzahl-Steuerungsverarbeitung wird innerhalb der Motordrehzahl-Steuerungsbereiche 123-223 ausgeführt.
Beim Schritt S301 wird eine Abweichung ΔN (eine Drehzahldifferenz) zwischen dem ersten Motor-Drehzahlbefehl Nsm1 und der tatsächlichen Motordrehzahl Nm1 und einer Abweichung ΔN zwischen dem zweiten Motor-Drehzahlbefehl Nsm2 und der tatsächlichen Motordrehzahl Nm2 berechnet, und danach wird die Routine beim Schritt S302 fortgesetzt.
Beim Schritt S302 wird die berechnete Abweichung ΔN integriert, um einen Integrationswert SN der Abweichung ΔN zu erzeugen, und danach geht die Routine beim Schritt S303 weiter.
Beim Schritt S303 wird eine Prüfung durchgeführt, um zu bestimmen, ob jede der ersten und zweiten Motordrehzahlbefehle Nsm1-Nsm2 "0" ist. Wenn die Antwort auf Schritt S303 bejahend ist (Nsm1, Nsm2 = 0), geht die Routine zum Schritt S304 über. Umgekehrt, wenn die Antwort auf Schritt S303 negativ ist (Nsm1, Nsm2 ≠ 0), geht die Routine zum Schritt S306 über.
Beim Schritt S304 wird eine Prüfung ausgeführt, um zu bestimmen, ob jede von den ersten und zweiten tatsächlichen Motordrehzahlen Nm1-Nm2 positiv ist (> 0). Wenn die Antwort auf Schritt S304 bejahend ist (Nm1, Nm2 > 0), geht die Routine zum Schritt S305 über. Umgekehrt, wenn die Antwort auf Schritt S304 negativ ist (Nm1, Nm2 ≤ 0), dann geht die Routine zum Schritt S306 über.
Beim Schritt S305 wird der Integrationswert SN der Abweichung ΔN auf "0" initialisiert, und danach geht die Routine beim Schritt S307 weiter.
Beim Schritt S306 wird der Integrationswert SN der Abweichung ΔN als ein integraler Operationswert I eingestellt, und danach geht die Routine beim Schritt S307 weiter.
Beim Schritt S307 wird die berechnete Abweichung ΔN differenziert, um einen Differenzierungswert DN der Abweichung ΔN zu erzeugen, und danach geht die Routine beim Schritt S308 weiter.
Beim Schritt S308 wird eine Prüfung ausgeführt, um zu bestimmen, ob jeder der ersten und zweiten Motordrehzahlbefehle Nsm1-Nsm2 positiv ist (> 0). Wenn die Antwort auf Schritt S308 bejahend ist (Nsm1, Nsm2 > 0), geht die Routine zum Schritt S310 über. Umgekehrt, wenn die Antwort auf Schritt S303 negativ ist (Nsm1, Nsm2 ≤ 0), geht die Routine zum Schritt S309 über.
Beim Schritt S309 wird der Differenzierungswert DN der Abweichung ΔN auf "0" initialisiert, und danach geht die Routine beim Schritt S311 weiter.
Beim Schritt S310 wird der Differenzierungswert DN mit der Abweichung ΔN als ein derivativer bzw. abgeleiteter Operationswert D eingestellt, und danach geht die Routine beim Schritt S311 weiter.
Beim Schritt S311 wird eine Prüfung ausgeführt, um zu bestimmen, ob jede der ersten und zweiten tatsächlichen Motordreh zahlen Nm1-Nm2 positiv ist (> 0). Wenn die Antwort auf Schritt S311 bejahend ist (Nm1, Nm2 > 0), geht die Routine beim Schritt S312 weiter. Umgekehrt, wenn die Antwort auf Schritt S312 negativ ist (Nm1, Nm2 ≤ 0), geht die Routine beim Schritt S313 weiter.
Beim Schritt S312 wird aus einer Proportional-Integral-Differentia1-(PID)Verstärkungsregelung Kn (eine normale PID-Verstärkungsregelung) während der normalen Drehung des Motors M und einer Proportional-Integral-Differential-(PID) Verstärkungsregelung Kr während der Rückwärtsdrehung des Motors M die PID-Verstärkung Kn der normalen Drehungsperiode ausgewählt, und danach geht die Routine beim Schritt S314 weiter.
Im Gegensatz dazu wird beim Schritt S313 die PID-Verstärkung Kr der Rückwärtsdrehungsperiode ausgewählt, und danach geht die Routine beim Schritt S314 weiter.
Beim Schritt S314 werden die Ausgangsspannungs-Äquivalenzwerte N*m1-N*m2 auf der Basis der Abweichung ΔN (ein Fehlersignal), der integrale Operationswert I (das Integral des Fehlersignals), abgeleitete Operationswert D (die Ableitung des Fehlersignals), und die ausgewählte PID-Verstärkung (entweder Kn oder Kr) berechnet, und danach geht die Routine beim Schritt S315 weiter.
Beim Schritt S315 wird eine Prüfung ausgeführt, um zu bestimmen, ob jeder der Ausgangsspannungs-Äquivalenzwerte N*m1-N*m2 „0" ist. Wenn die Antwort auf Schritt S315 bejahend ist (N*m1, N*m2 = 0), geht die Routine beim Schritt S316 weiter. Umgekehrt, wenn die Antwort auf Schritt S315 negativ ist (N*m1, N*m2 ≠ 0) ist, geht die Routine beim Schritt S318 weiter.
Beim Schritt S316 wird eine Prüfung ausgeführt, um zu bestim men, ob jede der ersten und zweiten tatsächlichen Motordrehzahlen Nm1-Nm2 größer als oder gleich 0 (≥ 0) ist. Wenn die Antwort auf Schritt S316 bejahend ist (Nm1, Nm2 ≥ 0), geht die Routine beim Schritt S317 weiter. Umgekehrt, wenn die Antwort auf Schritt S316 negativ ist (Nm1, Nm2 < 0), geht die Routine beim Schritt S318 weiter.
Beim Schritt S317 werden die Ausgangsspannungs-Äquivalenzwerte N*m1-N*m2 auf "0" initialisiert.
Beim Schritt S318 werden die Ausgangsspannungs-Äquivalenzwerte N*m1-N*m2 unverändert beibehalten und danach als Operationswerte ausgegeben. Nach den Schritten S317 oder S318 endet ein Ausführungszyklus der Motordrehzahlsteuerung.
[Vergleich der erhaltenen Zeitdiagramme ohne Pumpenrückstromverhinderungssteuerung und mit Pumpenrückstromverhinderungssteuerung]
Wie nachstehend verwendet, werden die ersten und zweiten Motordrehzahlbefehle Nsm1-Nsm2 gemeinsam als "Motordrehzahlbefehl Nsm", die ersten und zweiten tatsächlichen Motordrehzahlen Nm1-Nm2 gemeinsam als "tatsächliche Motordrehzahl Nm", die ersten und zweiten Pumpenabgabedrücke Pp1-Pp2 gemeinsam als "Pumpenabgabedruck Pp", die Radzylinder-Zieldrücke (Radzylinder-Druckbefehle) P*fl, P*fr, P*rl und P*rr gemeinsam als "Radzylinder-Zieldruck P*xx", die tatsächlichen Radzylinderdrücke Pfl, Pfr, Prl und Prr gemeinsam als "tatsächlicher Radzylinderdruck Pxx", die Radbremszylinder W/C (FL), W/C (FR), W/C (RL), W/C (RR) gemeinsam als "Radbremszylinder W/C", und die Positionsdetektoren PS1-PS2 gemeinsam als "Positionsdetektor PS" bezeichnet. 10A bis 10C stellen eine Veränderung beim Motorantriebs-Leistungszykluswert für ein Antriebssignal zum Antreiben des Pumpenmotors M, Änderungen bei den Motor drehzahlen (Motordrehzahlbefehl Nsm und tatsächliche Motordrehzahl Nm), und Veränderungen bei mehreren Flüssigkeitsdrücken (Abgabedruck Pp, Radzylinder-Zieldruck P*xx, und tatsächlichen Radzylinderdruck Pxx) ohne Ausführung der Pumpenrückstrom-Verhinderungssteuerung (PBPC) dar. Andererseits stellen die 11A bis 11C eine Veränderung beim Motorantriebs-Leistungszykluswert für ein Antriebssignal zum Antreiben des Pumpenmotors M, Veränderungen bei den Motordrehzahlen (Motordrehzahlbefehl Nsm und tatsächliche Motordrehzahl Nm), und Veränderungen in verschiedenen Flüssigkeitsdrücken (Abgabedruck Pp, Radzylinder-Zieldruck P*xx, und tatsächlichen Radzylinderdruck Pxx) mit Ausführung der Pumpenrückstrom-Verhinderungssteuerung (PBPC) dar.
(Zeitpunkt t1)
Zum Zeitpunkt t1 wird ein Druckaufbaubefehl erzeugt, und somit wird der Motorantriebs-Leistungszykluswert des modulierten Leistungszyklus-Impulsbreitensignals 100% (siehe 10A und 11A).
(Zeitpunkt t2)
Zum Zeitpunkt t2 beginnt sich der tatsächliche Radzylinderdruck Pxx aufzubauen (siehe die Charakteristikkurven, die durch die gestrichelte Linie in jeder der 10C und 11C dargestellt sind).
(Zeitpunkt t3)
Zum Zeitpunkt t3, wenn vom Druckaufbaumodus zum Druckabbaumodus umgeschaltet wird, wird der Motorantriebs-Leistungszykluswert auf 0% abfallen (siehe 10A und 11A), und somit beginnt die tatsächliche Motordrehzahl Nm abzunehmen. Anderer seits neigen der Abgabedruck Pp und der tatsächliche Radzylinderdruck Pxx dazu, mit einer Zeitverzögerung vom Zeitpunkt t3 aus infolge der Drehträgheit von jeder der Pumpen P1-P2 und infolge der Flüssigkeitsmassenträgheit des Arbeitsflüssigkeits-Mengendurchflusses von der Ansaugleitung H zur Abgabeleitung F weiter anzusteigen.
(Zeitpunkt t4)
Zum Zeitpunkt t4 erreicht der Abgabedruck Pp einen Pik bzw. Höchstwert (ein maximales Abgabedruckniveau).
(Zeitpunkt t5)
Zum Zeitpunkt t5 beginnt der Abgabedruck Pp abzusinken. Zum selben Zeitpunkt tritt der Rückstrom der Arbeitsflüssigkeit von der Pumpenabgabeseite zur Pumpenansaugseite auf und somit beginnen sich die Pumpen P1-P2 in ihre rückwärtigen Drehrichtungen zu drehen. Wie aus der tatsächlichen Motordrehzahlcharakteristik, die durch die gestrichelte Linie in Fig. B dargestellt ist, ersichtlich wird, wird folglich die tatsächliche Motordrehzahl Nm vom Zeitpunkt t5 an negativ. Dadurch initiiert die Vorrichtung der Ausführungsform die Pumpenrückstromverhinderungssteuerung (PBPC) vom Zeitpunkt t5 an durch Erzeugen eines Befehlssignals, auf das der Motor M mit dem Antreiben in die normale Drehrichtung reagiert. Tatsächlich beginnt der Motorantriebs-Leistungszykluswert von 0% vom Zeitpunkt t5 an größer zu werden (siehe 11A).
(Zeitpunkt t6)
Im Fall des nicht mit einer Bremsvorrichtung ausgerüsteten PBPC-Systems, das in den 10A bis 10C dargestellt ist, wird die tatsächliche Motordrehzahl Nm vom Zeitpunkt t6 an ne gativ, wie es aus der tatsächlichen Motordrehzahlcharakteristik, die durch die gestrichelte Linie in 10B dargestellt ist, ersichtlich ist. Das nicht mit einer Bremsvorrichtung ausgerüstete PBPC-System von 10A bis 10C führt niemals die Pumpenrückstromverhinderungssteuerung aus, und somit verbleibt der Motorantriebs-Leistungszykluswert bei 0%.
(Zeitpunkt t7)
Zum Zeitpunkt t7 wird im mit der Bremsvorrichtung ausgerüsteten PBPC-System der 11A bis 11C der Motordrehzahlbefehl Nsm positiv, während im nicht mit einer Bremsvorrichtung ausgerüstete PBPC-System der 10A bis 10C der Motordrehzahlbefehl Nsm bei 0 beibehalten wird.
(Zeitpunkt t8)
Zum Zeitpunkt t8 wird die tatsächliche Motordrehzahl Nm des Motors M im mit der Bremsvorrichtung ausgerüsteten PBPC-System von 11A bis 11C positiv (siehe die tatsächliche Motordrehzahlcharakteristik, die durch die gestrichelte Linie in 11B dargestellt ist), und als Ergebnis beginnen sich die Radzylinderdrücke vom Zeitpunkt t8 an zu vergrößern. Im Fall des mit der Bremsvorrichtung ausgerüsteten PBPC-Systems von 11A bis 11C, bei dem die Pumpenrückstromverhinderungssteuerung sofort zum Zeitpunkt t5 ausgeführt wird, kann der Abgabedruck Pp immer auf dem positiven Druckniveau aufrechterhalten werden. Dadurch ermöglicht das mit der Bremsvorrichtung ausgerüstete PBPC-System von 11A bis 11C einen schnellen Modusübergang zum Druckaufbaumodus, sobald sich der Motor M in die normale Drehrichtung zu drehen beginnt.
(Zeitpunkt t9)
Zum Zeitpunkt t9 wird im nicht mit der Bremsvorrichtung ausgerüsteten PBPC-System von 10A bis 10C der Abgabedruck Pp negativ.
(Zeitpunkt t10)
Zum Zeitpunkt t10 wird im nicht mit der Bremsvorrichtung ausgerüsteten PBPC-System von 10A bis 10C die tatsächliche Motordrehzahl Nm des Motors M positiv, aber der Abgabedruck Pp bleibt negativ.
(Zeitpunkt t11)
Zum Zeitpunkt t11 wird im nicht mit der Bremsvorrichtung ausgerüsteten PBPC-System von 10A bis 10C der Abgabedruck Pp positiv, und danach startet der Aufbau des Arbeitsflüssigkeitsdrucks im Radbremszylinder W/C. Im Fall des nicht mit der Bremsvorrichtung ausgerüsteten PBPC-Systems von 10A bis 10C wird der tatsächliche Radzylinderdruck Pxx zum Zeitpunkt, wenn sich der Motor M in die normale Drehrichtung zu drehen beginnt, negativ. Somit kann ein wirklicher Modusübergang zum Druckaufbaumodus nicht auftreten, bis der Flüssigkeitsdruck in der Abgabeleitung F vom Negativen zum Positiven verändert worden ist. Im Vergleich mit dem mit der Bremsvorrichtung ausgerüsteten PBPC-System von 11A bis 11B tritt eine Abgabeansprechverzögerung im Fall des nicht mit der Bremsvorrichtung ausgerüsteten PBPC-Systems von 10A bis 10C auf.
[Wirkungen der Ausführungsform]

(1) In der Bremssteuerungsvorrichtung der Ausführungsform mit dem Hauptzylinder M/C, Radbremszylindern W/C (FL) bis W/C (RR), die an entsprechenden Rädern FL bis RR vorgesehen sind, ersten und zweiten Hydraulikeinheiten HU1-HU2, die unabhängig vom Hauptzylinder M/C zum Steuern oder Regeln der Radzylinderdrücke Pfl bis Prr vorgesehen sind, ersten und zweiten Sub-ECUs 100-200, die die entsprechenden Hydraulikeinheiten HU1-HU2 steuern, und Pumpen P1-P2, die in den entsprechenden Hydraulikeinheiten HU1-HU2 eingebaut sind, weist die Bremssteuerungsvorrichtung der Ausführungsform ein Pumpenrückstromverhinderungs-Steuerungssystem (ein Pumpen-Rückwärtsdrehungsunterdrückungs-Steuerungssystem) auf, das die Pumpenrückstromverhinderungssteuerung (Pumpen-Rückwärtsdrehungs-Unterdrückungssteuerung) ausführen kann. Somit ist es aufgrund der Pumpenrückstromverhinderungssteuerung (Pumpen-Rückwärtsdrehung-Unterdrückungssteuerung) möglich, ein Pumpenabgabe-Ansprechverhalten zu verbessern, während der elektrische Strom vom unnötigen Anlegen am Pumpenmotor M während eines Druckabbaumodus wirksam reduziert oder unterdrückt wird.
(2) Die Sub-ECUs 100-200 sind konfiguriert, um die entsprechenden Drehrichtungen der Pumpen P1-P2 (oder Pumpenmotoren M1-M2) zu erfassen. Nur wenn die Rückwärtsdrehung der Pumpe (des Pumpenmotors) erfasst worden ist, erzeugen die Sub-ECUs 100-200 die Antriebsbefehlssignale für die entsprechenden Motoren M1-M2, um die Pumpen P1-P2 in ihren normalen Drehrichtungen zu drehen. Es tritt kein Rückstrom der Arbeitsflüssigkeit von der Pumpenabgabeseite zur Pumpenansaugseite während der normalen Drehung der Pumpen P1-P2 auf, und somit ist es möglich, die Motoren M1-M2 während der normalen Drehung der Pumpen P1-P2 vorübergehend anzuhalten. Zusätzlich ist es möglich, den elektrischen Stromverbrauch nur durch Antreiben der Motoren M1-M2 wirksam zu reduzieren, wenn die Rückwärtsdrehung der Pumpe erfasst worden ist. Durch Drehen der Pumpen P1-P2 in ihre normalen Drehrichtungen nach der Erfassung der Rückwärtsdrehung der Pumpe ist es möglich, zu vermeiden, dass der Flüssigkeitsdruck in der Abgabeleitung F negativ wird, wodurch das Auftreten der Kavitation verhinderte, und folglich die Lebens dauer von jeder der Hydraulikeinheiten HU1-HU2 verbessert wird.
(3) Wenn die Sub-ECU (100, 200) die Rückwärtsdrehung der zugehörigen Pumpen (P1, P2) erfasst, ist die Sub-ECU konfiguriert, um die Verstärkungsregelung des zugehörigen Motors (M1, M2) von der PID-Verstärkung Kn der normalen Drehungsperiode in die PID-Verstärkung Kr der Rückwärtsdrehungsperiode umzuschalten. Somit ist es möglich, leicht den Rückstrom nur mittels der PID-Verstärkungsumschaltung von Kn zu Kr zu verhindern.

Zusätzlich wird die Information, ob die Pumpe sich in normaler Drehrichtung oder rückwärtiger Drehrichtung dreht, durch den Positionsdetektor (PS1, PS2) genau erfasst, der durch einen Positionssensor, wie z.B. einem Potentiometer, ausgebildet ist, der auf dem zugehörigen Motor (M1, M2) zum Erfassen der Positionsinformationen des magnetischen Pols des Motors eingebaut ist. Durch direktes Erfassen der Drehung des Motors ist es möglich, einfach und genau zu bestimmen, ob sich der Motor in die rückwärtige Drehrichtung dreht.
Außerdem weist in der dargestellten Ausführungsform jeder der Motoren M1-M2 einen bürstenlosen Motor auf, und der Positionsdetektor (PS1, PS2) ist auf dem zugehörigen bürstenlosen Motor eingebaut, um die Winkelposition des Rotors des bürstenlosen Motors zu erfassen, der fest mit einer Pumpenwelle (einer angetriebenen Welle) der Pumpe (P1, P2) verbunden ist. Wie üblicherweise bekannt, ist ein Positionssensor für solch einen bürstenlosen Motor unentbehrlich. Durch Erfassen des normalen Drehzustandes oder rückwärtigen Drehzustandes des Motors durch die Anwendung des für den bürstenlosen Motor unentbehrlichen Positionssensors ist es möglich, die Drehrichtung des Motors M ohne Hinzufügen eines neuen Positions-Informationssensors leicht und genau zu erfassen.
In der dargestellten Ausführungsform sind die hydraulischen Aktuatoren durch erste und zweite Hydraulikeinheiten HU1-HU2 mit entsprechenden Flüssigkeitsdruckquellen, nämlich der ersten Flüssigkeitsdruckquelle (erste Pumpe P1) und zweite Flüssigkeitsdruckquelle (zweite Pumpe P2) ausgebildet. Die erste Hydraulikeinheit HU1 ist konfiguriert, um die vorderen linken und hinteren rechten Radbremszylinderdrücke Pfl und Prr durch die erste Flüssigkeitsdruckquelle (Pumpe P1) zu steuern, während die zweite Hydraulikeinheit HU2 konfiguriert ist, um die vorderen rechten und hinteren linken Radbremszylinderdrücke Pfr und Prl durch die zweite Flüssigkeitsdruckquelle (Pumpe P2) zu steuern. Somit ist es möglich, ein mit einem Brake-by-Wire-System ausgerüstetes Fahrzeug durch Anwendung der Bremssteuerungsvorrichtung der Ausführungsform an einem Automobil vorzusehen oder umzusetzen, das eine üblicherweise diagonale geteilte Anordnung (X-geteilte Anordnung) der Bremsschaltkreise verwendet.
Wie oben erörtert, wird die erste Flüssigkeitsdruckquelle durch eine erste Pumpe P1 ausgewiesen, während die zweite Flüssigkeitsdruckquelle eine zweite Pumpe P2 aufweist. Die Flüssigkeitsdrücke in den Radbremszylindern W/C (FL) bis W/C (RR) können direkt mittels dieser Pumpen P1-P2 aufgebaut werden. Es ist möglich, die Radzylinderdrücke Pfl bis Prr ohne Verwendung irgendwelcher Druckakkumulatoren aufzubauen, und somit gibt es kein Risiko von unerwünschter Vermischung (Ausströmung) von Gas im Akkumulator in die Arbeitsflüssigkeit in den Flüssigkeitsleitungen beim Auftreten eines Bremssystemausfalls. Solch ein akkumulatorloses hydraulisches Bremssystem trägt zu kleineren Raumanforderungen des Gesamtsystems bei.
Außerdem sind in der dargestellten Ausführungsform die erste und zweiten Hydraulikeinheiten HU1-HU2 als getrennte Einheiten konfiguriert. Auch wenn eine Ölleckage in entweder der ersten oder zweiten Hydraulikeinheit der ersten oder zweiten Hydraulikeinheit HU1-HU2 auftritt, ist es dadurch möglich, eine Bremskraft mittels der anderen, nicht ausgefallenen Hydraulikeinheit, bei der keine Ölleckage auftritt, zu erzeugen oder sicherzustellen.
Die ersten und zweiten Hydraulikeinheiten HU1-HU2 sind als separate Einheiten konfiguriert, aber es ist vorzuziehen, dass diese Hydraulikeinheiten HU1-HU2 einstückig miteinander verbunden sind. Im Fall der einstückigen Anordnung der Hydraulikeinheit HU1-HU2 können die elektrischen Schaltkreiskonfigurationen an einem Ort zusammengefasst werden, wodurch die verkürzten Kabellängen und die vereinfachte Bremssystemanordnung umgesetzt werden.
Der elektrische Strom wird von der ersten elektrischen Stromquelle BATT1 an der ersten Hydraulikeinheit HU1 angelegt, während der elektrische Strom von der zweiten elektrischen Stromquelle BATT2 an der zweiten Hydraulikeinheit HU2 angelegt wird. Auch wenn sowohl die erste elektrische Stromquelle BATT1 oder die zweite elektrische Stromquelle BATT2 ausfällt, können somit eine von beiden Hydraulikeinheiten HU1-HU2 mittels der nicht ausgefallenen elektrischen Stromquelle angetrieben oder betrieben werden, wodurch eine Bremskraft gewährleistet ist.
[Modifiziertes Motorsteuerungssystem]
Gemäß 12 wird das Motorsteuerungs-Blockdiagramm des modifizierten Motorsteuerungssystems dargestellt. Die Basisanordnung des modifizierten Motorsteuerungssystem von 12 ist ähnlich dem des Motorsteuerungssystems von 6, das in der Bremssteuerungsvorrichtung der Ausführungsform eingebaut ist, und somit wird nur eine unterschiedliche Einzelheit nachste hend erörtert.
Um den Zustand der Rückwärtsdrehung der Pumpe (P1, P2) im Motorsteuerungssystem der in 6 dargestellten Ausführungsform zu erfassen oder bestimmen, wird die Drehrichtung des Motors M. die sich auf der Basis der Positionsinformation des magnetischen Pols vom Positionsdetektor PS unterscheidet, verwendet.
Andererseits werden im modifizierten Motorsteuerungssystem von 12 ein fallender Gradient ΔPp1 des ersten Pumpenabgabedrucks Pp1 (mit anderen Worten, ein Zeitanteil der Abnahme dPp1/dt im ersten Pumpenabgabedruck Pp1) und ein fallender Gradient ΔPp2 des zweiten Pumpenabgabedrucks Pp2 (mit anderen Worten, ein Zeitanteil der Abnahme dPp2/dt im zweiten Pumpenabgabedruck Pp2) arithmetisch berechnet und dazu verwendet, den Rückwärtsdrehungszustand der Pumpe zu schätzen. Wie nachstehend verwendet, werden der fallende Gradient ΔPp1 des ersten Pumpenabgabedrucks und der fallende Gradient ΔPp2 des zweiten Pumpenabgabedrucks gemeinsam als "fallender Gradient ΔPp des Abgabedrucks" bezeichnet. Der rückwärtige Drehzustand der Pumpe (P1, P2) wird auf der Basis eines Vergleichsergebnisses des fallenden Gradienten ΔPp des Pumpenabgabedrucks und seines vorab bestimmten Schwellenwertes Pα geschätzt. Konkret, wenn der fallende Gradient ΔPp des Abgabedrucks größer als oder gleich dem vorbestimmten Schwellenwert Pα wird (d.h. ΔPp ≥ Pα), wird geschätzt oder bestimmt, dass die Rückwärtsdrehung der Pumpe eintritt. Im modifizierten Motorsteuerungssystem von 12 ist zu beachten, dass die Vergleichsaktion des fallenden Gradienten ΔPp des Abgabedrucks und der vorbestimmte Schwellenwert Pα bei einem Zustand ausgeführt wird, bei dem ein Anlegen eines Flüssigkeitsdrucks von der Pumpe an jedem einzelnen Radbremszylinder angehalten wird, z.B. während des Druckabbaumodus oder während des Druckhaltemodus. Das heißt, das modifizierte Motorsteuerungssystem von 12 unterscheidet sich vom Motorsteuerungssystem von 6 dadurch, dass im modifizierten System von 12 die Rückwärtsdrehung der Pumpe auf der Basis des Vergleichsergebnisses des fallenden Gradienten ΔPp des Abgabedrucks und seines Schwellenwerts Pα beim angehaltenen Zustand des Anlegens des Flüssigkeitsdrucks eher als beim Verfahren der Direkterfassung der Winkelposition des Rotors des Pumpenmotors bestimmt oder geschätzt werden kann.
13 stellt ein Vergleichsbeispiel einer Kurve einer Pumpenabgabedruckcharakteristik, die mit Auftreten einer Pumpen-Rückwärtsdrehung erhalten wird, und eine Kurve einer Pumpenabgabedruckcharakteristik, die ohne Auftreten einer Pumpen-Rückwärtsdrehung erhalten wird, dar. 14 stellt ein Beispiel des Berechnungskennfelds des fallenden Gradienten ΔPp des Pumpenabgabedrucks dar, das innerhalb des in 12 dargestellten modifizierten Motorsteuerungssystems verwendet wird. Wie aus dem Blockdiagramm von 12 ersichtlich ist, sind die Einheitskonfigurationen und -komponenten dieselben in den ersten und zweiten Sub-ECUs 100-200, und somit wird nachstehend die detaillierte Anordnung nur für die erste Sub-ECU 100 bezüglich des Blockdiagramms von 12 erläutert, während die detaillierte Beschreibung der ähnlichen Komponenten der zweiten Sub-ECU 200 weggelassen wird.
Die erste Sub-ECU 100 von 12 umfasst eine Flüssigkeitsdruck-Steuerungseinheit 110' und eine Motorsteuerungseinheit 120'. Die Motorsteuerungseinheit 120' wird durch einen Berechnungsbereich 121' des fallenden Gradienten des Abgabedrucks, Steuerungsbereich 122' des Pumpenabgabedrucks, Abgabedruck-in-Drehzahl-Umwandlungsbereichs 123', Drehzahl-in-Spannung-Umwandlungsbereich 124' und Spannung-in-Leistungs-Umwandlungsbereichs 125' ausgewiesen.
Die Flüssigkeitsdruck-Steuerungseinheit 110' berechnet auf der Basis der Radzylinder-Zieldrücke P*fl bis P*rr, die von der Haupt-ECU 300 eingegeben werden, den Motordrehzahlbefehl Nsm1 des ersten Motors M1, und erzeugt danach den berechneten Motordrehzahlbefehl Nsm1 für den Steuerungsbereich 122' des Pumpenabgabedrucks der Motorsteuerungseinheit 120'.
Der Berechnungsbereich 121' des fallenden Gradienten des Abgabedrucks berechnet arithmetisch den fallenden Gradienten ΔPp1 des Abgabedrucks auf der Basis des Abgabedrucks Pp1, der durch den ersten Pumpenabgabedrucksensor P1/Sen erfasst wurde. Danach erzeugt der Berechnungsbereich 121' des fallenden Gradienten des Abgabedrucks ein Informationssignal bezüglich der Rückwärtsdrehung/normalen Drehung der Pumpe P1. Konkreter, wenn der berechnete fallende Gradient ΔPp1 des Abgabedrucks größer als oder gleich dem Schwellenwert Pα ist (d.h. ΔPp ≥ Pα), wird der Rückwärtsdrehzustand der Pumpe 1 geschätzt oder bestimmt, und danach erzeugt der Berechnungsbereich 121' des fallenden Gradienten des Abgabedrucks ein Signal, das die Rückwärtsdrehung der Pumpe P1 anzeigt. Umgekehrt, wenn der berechnete fallende Gradient ΔPp1 des Abgabedrucks kleiner als der Schwellenwert Pα ist, d.h. (ΔPp < Pα), wird der normale Drehzustand der Pumpe 1 geschätzt oder bestimmt, und danach erzeugt der Berechnungsbereich 121' des fallenden Gradienten des Abgabedrucks ein Signal, das die normale Drehung der Pumpe P1 anzeigt.
Wie aus 14 ersichtlich, wird der fallende Gradient ΔPp1 des Abgabedrucks der ersten Pumpe P1 arithmetisch durch Dividieren der Differenz des vorherigen Werts Pp1(n-1) des Abgabedrucks Pp1 und des gegenwärtigen Werts Pp1(n) des Abgabedrucks Pp1 durch den vorbestimmten Ausführungszyklus (Betriebszeitintervall Δt) arithmetisch wie folgt berechnet: ΔPp1 = (Pp1(n-1) – Pp1(n)}/Δt
Der Steuerungsbereich 122' des Pumpenabgabedrucks berechnet einen Ziel-Abgabedruck P*p1 der Pumpe P1 auf der Basis der Positionsinformation des magnetischen Pols, Motordrehzahlbefehl Nsm1, und dem Schätzungsergebnis der Rückwärtsdrehung/normalen Drehung der Pumpe P1, und erzeugt dann den berechneten Ziel-Abgabedruck P*p1 für den Abgabedruck-in-Drehzahl-Umwandlungsbereich 123'.
Der Abgabedruck-in-Drehzahl-Umwandlungsbereich 123' wandelt den eingegebenen Ziel-Abgabedruck P*p1 in den Ausgangsspannung-Äquivalenzwert N*m1 des ersten Motors M1 um, und erzeugt dann den umgewandelten Ausgangsspannungs-Äquivalenzwert N*m1 für den Drehzahl-in-Spannung-Umwandlungsbereich 124'.
Der Drehzahl-in-Spannung-Umwandlungsbereich 124' wandelt den eingegebenen Ausgangsspannungs-Äquivalenzwert N*m1 des ersten Motors in einen Ziel-Spannungsbefehl V*s1 um, und erzeugt dann den umgewandelten Ziel-Spannungsbefehl V*s1 für den Spannungin-Leistung-Umwandlungsbereich 125'.
Der Spannung-in-Leistung-Umwandlungsbereich 125' wird betrieben, um bezüglich einer Eingabespannung V1 auf der Basis des Ziel-Spannungsbefehls V*s1 die Leistungsumwandlung oder Impulsbreiten-Modulation durchzuführen, und erzeugt dann das Leistungs-umgewandelte Impulssignal für den ersten Motor M1.
[Pumpenrückstromverhinderungs-Steuerungsverarbeitung auf der Basis der Abgabedrucksteuerung]
(Hauptfluss)
Gemäß 15 wird das Hauptflussdiagramm bezüglich der Pum penrückstromverhinderungs-Steuerungsverarbeitung (Pumpen-Rückwärtsdrehungsunterdrückungs-Steuerungsverarbeitung) auf der Basis der Abgabedrucksteuerung dargestellt.
Beim Schritt S600 werden der fallende Gradient ΔPp1 des Abgabedrucks der ersten Pumpe P1 und der fallende Gradient ΔPp2 des Abgabedrucks der zweiten Pumpe P2 arithmetisch berechnet, und danach geht die Routine beim Schritt S700 weiter.
Beim Schritt S700 werden die Abgabedrucksteuerung für jede der ersten und zweiten Pumpen P1-P2 ausgeführt, und die Ziel-Abgabedrücke P*p1-P*p2 berechnet. Danach geht die Routine beim Schritt S800 weiter.
Beim Schritt S800 werden die Pulsbreitenmodulation-(PWM) Leistungszykluswerte für die ersten und zweiten Motoren M1-M2 gemäß den entsprechenden Ziel-Abgabedrücken P*p1-P*p2 durch die Abgabedruck-in-Drehzahl-Umwandlung und Spannung-in-Leistung-Umwandlung (Impulsdauermodulation) berechnet. Danach geht die Routine beim Schritt S900 weiter.
Beim Schritt S900 werden die Impulssignale gemäß der berechneten PWM-Leistungszykluswerte für die ersten und zweiten Motoren M1-M2 ausgegeben. Auf diese Weise endet ein Ausführungszyklus der Pumpenrückstromverhinderungs-Steuerungsverarbeitung auf der Basis der Pumpenabgabesteuerung.
(Berechnungsablauf des fallenden Gradienten des Abgabedrucks)
Gemäß 16 wird die zum Schritt S600 von 15 zugehörige Berechnungsroutine des fallenden Gradienten des Pumpenabgabedrucks dargestellt. Die arithmetische Verarbeitung des fallenden Gradienten des Abgabedrucks wird innerhalb des Berechnungsbereichs 121'-221' des fallenden Gradienten des Abgabe drucks ausgeführt. Wie nachstehend verwendet, werden der vorherige Wert Pp1(n-1) des ersten Pumpenabgabedrucks Pp1 und der vorherige Wert Pp2(n-1) des zweiten Pumpenabgabedrucks Pp2 gemeinsam als "der vorhergehende Wert Pp(n-1) des Pumpenabgabedrucks Pp", und der gegenwärtige Wert Pp1(n) des ersten Pumpenabgabedrucks Pp1 und des gegenwärtigen Werts Pp2(n) des zweiten Pumpenabgabedrucks Pp2 gemeinsam als "der gegenwärtige Wert Pp(n) des Pumpenabgabedrucks Pp" bezeichnet.
Beim Schritt S601 wird eine Prüfung ausgeführt, um zu bestimmen, ob der vorhergehende Wert Pp(n-1) des Pumpenabgabedrucks Pp größer als oder gleich dem gegenwärtigen Wert Pp(n) ist. Wenn die Antwort zum Schritt S601 bejahend (JA) ist, d.h., wenn Pp(n-1) > Pp(n), dann geht die Routine beim Schritt S602 weiter.
Umgekehrt, wenn die Antwort zum Schritt S601 negativ (NEIN) ist, d.h., wenn Pp(n-1) ≤ Pp(n), geht die Routine beim Schritt S604 weiter. Die Ungleichung Pp(n-1) ≤ Pp(n) bedeutet, dass der Abgabedruck Pp zum Aufbauen, aber nicht zum Absinken neigt. Unter der Bedingung von Pp(n-1) ≤ Pp(n) ist es unnötig, den fallenden Gradienten ΔPp des Abgabedrucks zu berechnen, und ein Zyklus der Berechnungsroutine des fallenden Gradienten des Abgabedrucks endet sofort.
Beim Schritt S602 werden der fallende Gradient ΔPp1 des Abgabedrucks der ersten Pumpe und der fallende Gradient ΔPp2 des Abgabedrucks der zweiten Pumpe aus den folgenden Ausdrücken berechnet: ΔPp1 = {Pp1(n-1) – Pp1(n)}/Δt, ΔPp2 = {(Pp2(n-1) – Pp2(n)}/ΔtDanach geht die Routine beim Schritt S603 weiter.
Beim Schritt S603 wird eine Prüfung ausgeführt, um zu bestimmen, ob der fallende Gradient ΔPp des Abgabedrucks kleiner als der vorbestimmte Schwellenwert Pα ist. Wenn die Antwort auf Schritt S603 bejahend ist (d.h. ΔPp < Pα), wird bestimmt, dass die Pumpe im normalen Drehzustand festgelegt wird, und somit geht die Routine beim Schritt S604 weiter. Umgekehrt, wenn die Antwort auf Schritt S603 negativ ist (d.h., ΔPp ≥ Pα), wird bestimmt, dass die Pumpe im Rückwärtsdrehzustand festgelegt wird, und somit geht die Routine beim Schritt S605 weiter.
Beim Schritt S604 wird ein Rückwärtsdrehung-Merker auf "0" zurückgesetzt.
Beim Schritt S605 wird der Rückwärtsdrehung-Merker auf "1" eingestellt.
Wenn der Rückwärtsdrehung-Merker durch den Schritt S604 zurückgesetzt (= 0) oder wenn der Rückwärtsdrehung-Merker durch den Schritt S605 auf (= 1) eingestellt wird, endet ein Ausführungszyklus der Berechnungsroutine des fallenden Gradienten des Abgabedrucks.
(Steuerungsablauf des Pumpenabgabedrucks)
Bezüglich 17 wird die zum Schritt S700 von 15 zugehörige Steuerungsroutine des Pumpenabgabedrucks dargestellt. Die Pumpenabgabe-Steuerungsverarbeitung wird innerhalb der Steuerungsbereiche 122'-222' des Pumpenabgabedrucks und Abgabedruck-in-Drehzahl-Umwandlungsbereiche 123'-223' ausgeführt.
Beim Schritt S701 wird eine Prüfung ausgeführt, um zu bestimmen, ob der Rückwärtsdrehung-Merker auf (= 0) zurückgesetzt wird. Wenn die Antwort auf Schritt S701 bejahend ist (mit der Rücksetzung des Rückwärtsdrehung-Merkers auf "0"), geht die Routine beim Schritt S703 weiter. Umgekehrt, wenn die Antwort auf Schritt S701 negativ ist (mit der Einstellung des Rückwärtsdrehung-Merkers auf "1"), geht die Routine beim Schritt S702 weiter.
Beim Schritt S702 werden der Ziel-Abgabedruck P*p1 der ersten Pumpe und der Ziel-Abgabedruck P*p2 der zweiten Pumpe berechnet, und danach geht die Routine beim Schritt S704 weiter.
Beim Schritt S703 wird die normale Motorsteuerung für jeden der ersten und zweiten Motoren M1-M2 ausgeführt, weil es unnötig ist, die Pumpen-Rückstromverhinderungssteuerung auszuführen.
Beim Schritt S704 werden die Ausgangsspannungs-Äquivalenzwerte N*m1-N*m2 für die ersten und zweiten Motoren M1-M2 berechnet. Auf diese Weise endet ein Ausführungszyklus der Pumpenabgabe-Steuerungsverarbeitung.
[Wirkungen des modifizierten Systems]

(4) In der modifizierten Bremssteuerungsvorrichtung der 12-17 werden der Abgabedruck Pp1 der ersten Pumpe und der Abgabedruck Pp2 der zweiten Pumpe erfasst, und danach jeder fallende Gradient ΔPp1 des Abgabedrucks der ersten Pumpe und der fallende Gradient ΔPp2 des Abgabedrucks der zweiten Pumpe mit dem vorbestimmten Schwellenwert Pα verglichen. Wenn der fallende Gradient ΔPp des Abgabedrucks größer als oder gleich dem Schwellenwert Pα wird (d.h., wenn ΔPp ≥ Pα) wird, wird geschätzt oder bestimmt, dass die Rückwärtsdrehung der Pumpe auftritt. Wie oben erörtert, kann die Rückwärtsdrehung der Pumpe in der modifizierten Bremssteuerungsvorrichtung auf der Basis des Vergleichsergebnisses des fallenden Gradienten ΔPp des Abgabedrucks und des Schwellenwertes Pα ohne Verwendung der Positi onsinformation von den Positionsdetektoren PS1-PS2 bestimmt oder geschätzt werden. Somit kann die modifizierte Bremssteuerungsvorrichtung der 12-17 dieselben Wirkungen wie die Bremssteuerungsvorrichtung der in 1 und 9 dargestellten Ausführungsform vorsehen.

Gemäß 18 wird eine Modifikation dargestellt, in der ein erstes Einweg-Absperrventil C/V1 in der Ansaugleitung A1 der ersten Pumpe P1 in der ersten Hydraulikeinheit HU1 und stromaufwärts von einer Einlassöffnung der ersten Pumpe angeordnet ist. Obwohl es nicht dargestellt ist, wird ein zweites Einweg-Absperrventil C/V2 in ähnlicher Weise zur ersten Hydraulikeinheit HU1 in der Ansaugleitung HU2 der zweiten Pumpe P2 in der zweiten Hydraulikeinheit HU2 und stromaufwärts von einer Einlassöffnung der zweiten Pumpe angeordnet. Wie nachstehend verwendet, werden die ersten und zweiten Absperrventile C/V1-C/V2 gemeinsam als "Absperrventil C/V" bezeichnet. Wie aus dem Schaltkreisdiagramm von 18 ersichtlich, erlaubt das Absperrventil C/V die freie Strömung in eine Richtung von der Ansaugseite (d.h. Ansaugleitung H) zur Abgabeseite (d.h. Abgabeleitung F) und unterdrückt oder verhindert jegliche Strömung in die entgegengesetzte Richtung von der Abgabeseite (d.h. Abgabeleitung F) zur Ansaugseite (d.h. Ansaugleitung H). Das heißt, in der oben beschriebenen Bremssteuerungsvorrichtung der Ausführungsformen der 1 bis 9 und der modifizierten Bremssteuerungsvorrichtung der 12 bis 17 kann der unerwünschte Pumpenrückstrom durch das Pumpenrückstromverhinderungs-Steuerungssystem (Pumpen-Rückwärtsdrehung-Unterdrückungs-Steuerungssystem) regulierbar verhindert oder unterdrückt werden. Im Gegensatz dazu kann die Bremssteuerungsvorrichtung der in 18 dargestellten Modifikation den unerwünschten Pumpenrückstrom verhindern oder die unerwünschte Pumpen-Rückwärtsdrehung durch die Absperrventile C/V1-C/V2 eher mechanisch als regulierbar unterdrücken.
Im Fall der in 18 dargestellten Modifikation fungiert das in der Ansaugleitung H angeordnete Absperrventil C/V als eine Hydrauliksystemkomponente, die einen Flüssigkeitsfluss-Widerstandskoeffizienten der Ansaugseitenleitung erhöht. Vorteilhafterweise erfordert die Festlegung der Absperrventile C/V1-C/V2 nur eine einfache Designänderung, während dieselben Rückstromverhinderungseffekte in der Vorrichtung der Ausführungsform von 1 bis 9 und der modifizierten Bremssteuerungsvorrichtung von 12 bis 17 gewährleistet werden.
Gemäß 19 wird eine weitere Modifikation dargestellt, in der eine integrierte Steuer/Regeleinrichtung 600 mit der Bremssteuerungsvorrichtung der in den 1 bis 9 dargestellten Ausführungsformen kombiniert wird. Die integrierte Steuer/Regeleinrichtung 600 ist zum Ausführen der regenerativen zusammenwirkenden Bremssteuerung für ein regeneratives zusammenwirkendes Bremssystem geeignet, und integriert die Fahrzeugsteuerung für ein integriertes Fahrzeugsteuerungssystem und/oder ein intelligentes Transportsystem (ITS). Sogar mit der integrierten Steuer/Regeleinrichtung 600, die mit der Bremssteuerungsvorrichtung der in 1 bis 9 dargestellten Ausführungsform kombiniert wird, kann das Bremssteuerungssystem unabhängig, separat von den anderen Steuerungssystemen, gesteuert werden. Somit ist es möglich, eine hohe Bremssteuerungs-Ansprechempfindlichkeit zu gewährleisten oder umzusetzen, während der Zusammenschluss mit der integrierten Steuer/Regeleinrichtung 600 reibungslos und einfach, ohne spezielle Vorgehensweisen auf dem Bremssteuerungssystem auszuführen, geplant wird.
In der dargestellten Ausführungsform wird jeder der Pumpenmotoren M1-M2 als bürstenloser Motor ausgewiesen. Anstatt dessen kann ein Motor mit Bürsten verwendet werden. Als Flüssigkeits druckquelle kann das hydraulische Bremssteuerungssystem Druckakkumulatoren zusätzlich zu den Pumpen P1-P2 verwenden.
Auf den gesamten Inhalt der japanischen Patentanmeldung Nr. 2006-172922 (eingereicht am 22. Juni 2006) wird hiermit Bezug zum Offenbarungsgehalt vorliegender Anmeldung genommen.
Obwohl die vorliegende Erfindung gemäß den bevorzugten Ausführungsformen beschrieben worden ist, ist sie nicht auf diese Ausführungsformen begrenzt. Abänderungen und Varianten der oben beschriebenen Ausführungsformen erscheinen den Durchschnittsfachleuten im Licht der oben genannten Lehre. Sie werden durch die folgenden Ansprüche definiert.
Zusammenfassend kann Folgendes festgehalten werden:
In einer Bremssteuerungsvorrichtung mit an entsprechenden Rädern befestigten Radbremszylindern wird eine Pumpe vorgesehen, um einen Flüssigkeitsdruck an jedem der Radbremszylinder durch die normale Drehung der Pumpe anzulegen. Eine Steuerungseinheit wird vorgesehen, um die Drehbewegung der Pumpe zu steuern, um einen tatsächlichen Radzylinderdruck von jedem der Radbremszylinder einem Ziel-Radzylinderdruck anzunähern. Ebenso wird eine Unterdrückungsvorrichtung vorgesehen, die die Rückwärtsdrehung der Pumpe nur unterdrückt, wenn die Rückwärtsdrehung der Pumpe erfasst ist.

100, 200: elektronische Sub-Steuerungseinheit; erste und zweite Sub-ECU
110, 210: Flüssigkeitsdruck-Steuerungseinheit
120, 220, 120', 220': Motorsteuerungseinheit
121, 221, 121', 221': Drehrichtungs-Entscheidungsbereich
122, 222, 122', 222': Motordrehzahl-Berechnungsbereich
123, 223, 123', 223': Motordrehzahl-Steuerungsbereich
124, 224, 124', 224': Drehzahl-in-Spannung-Umwandlungsbereich
125, 225, 125', 225': Spannung-in-Leistung-Umwandlungsbereich
300: elektronische Haupt-Steuerungseinheit; Haupt-ECU
310, 320: erste und zweite Zentraleinheit
600: integrierte Steuer/Regeleinrichtung

Claims

Bremssteuerungsvorrichtung, die Folgendes aufweist: – Radbremszylinder (W/C (FL)-W/C (RR)), die an entsprechenden Rädern (FL-RR) befestigt sind; – eine Pumpe (P1, P2), die einen Flüssigkeitsdruck an jedem der Radbremszylinder durch die normale Drehung der Pumpe anlegt; – eine Steuerungseinheit (300, 100-200), die die Drehbewegung der Pumpe (P1, P2) steuert, um einen tatsächlichen Radzylinderdruck (Pfl-Prr) von jedem der Radbremszylinder einem Ziel-Radzylinderdruck (P*fl-P*rr) anzunähern; und – eine Unterdrückungsvorrichtung (120, 220; 120', 220'; C/V1, C/V2), die die Rückwärtsdrehung der Pumpe (P1, P2) unterdrückt.
Bremssteuerungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei: – die Unterdrückungsvorrichtung ein Einweg-Absperrventil (C/V1, C/V2) aufweist, das in einer Ansaugleitung (H1, H2) der Pumpe (P1, P2) angeordnet ist, und stromaufwärts von einer Einlassöffnung der Pumpe angeordnet ist, um nur eine freie Strömung in einer Richtung von einer Pumpenansaugseite zur Pumpenabgabeseite zu ermöglichen.
Bremssteuerungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei: – die Unterdrückungsvorrichtung (120, 220; 120', 220') Folgendes aufweist: (1) einen Drehrichtungsdetektor (PS1, PS2; P1/Sen, P2/Sen), der eine Drehrichtung der Pumpe (P1, P2) erfasst; und (2) einen Pumpensteuerungsschaltkreis (121-125, 221-225; 121'-125', 221'-225'), der die Rückwärtsdrehung der Pumpe (P1, P2) nur unterdrückt, wenn die erfasste Dreh richtung der Pumpe einer normalen Drehrichtung der Drehbewegung der durch die Steuerungseinheit (300, 100-200) gesteuerten Pumpe (P1, P2) entgegengesetzt ist.
Bremssteuerungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei: – die Unterdrückungsvorrichtung (120, 220; 120', 220') eine Verstärkungsregelung in eine Verstärkungsregelung (Kr) der Rückwärtsdrehungsperiode, die sich von einer normalen Verstärkungsregelung (Kn) unterscheidet, nur umschaltet, wenn die Rückwärtsdrehung der Pumpe (P1, P2) erfasst worden ist.
Bremssteuerungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei: – der Drehrichtungsdetektor (PS1, PS2) der Unterdrückungsvorrichtung (120, 220) auf der Basis einer Drehrichtung einer angetriebenen Welle der Pumpe (P1, P2) bestimmt, ob sich die Pumpe (P1, P2) in eine rückwärtige Drehrichtung dreht.
Bremssteuerungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei: – die Pumpe (P1, P2) einen mit einer Pumpe ausgerüsteten bürstenlosen Motor aufweist; und – der Drehrichtungsdetektor einen Positionssensor (PS1, PS2) aufweist, der eine Winkelposition eines Rotors eines bürstenlosen Motors erfasst.
Bremssteuerungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei: – der Drehrichtungsdetektor (121', 221') der Unterdrückungsvorrichtung (120', 220') einen Drucksensor (P1/Sen, P2/Sen) aufweist, der einen Abgabedruck (Pp1, Pp2) der Pumpe (P1, P2) erfasst; und der Drehrichtungsdetektor (121', 221') schätzt, dass die Rückwärtsdrehung der Pumpe eintritt, wenn ein Anlegen des Flüssigkeitsdrucks an jedem der Radbremszylinder durch die Pumpe gestoppt wird und ein fallender Gradient (ΔPp1, ΔPp2) des erfassten Abgabedrucks (Pp1, Pp2), größer als oder gleich einem vorbestimmten Schwellenwert (Pα) ist.
Bremssteuerungsvorrichtung, die einen Tandem-Hauptzylinder (M/C) und ein Paar von Hydraulikeinheiten (HU1-HU2) verwendet, wobei jede Hydraulikeinheit eine Pumpe (P1; P2) zum Erzeugen eines Flüssigkeitsdrucks unabhängig vom Hauptzylinder (M/C) aufweist, einen Hydraulikschaltkreis mit einem ersten Strömungsweg (A1; A2), der eine zugehörige Öffnung von zwei Auslassöffnungen des Hauptzylinders (M/C) mit einem zugehörigen Zylinder von den vorderen Radbremszylindern (W/C (FL)-W/C (FR)) über ein erstes direktionales Regelventil (S.OFF/V) verbindet, und mit einem zweiten Strömungsweg (F1; F2) aufweist, der den durch die Pumpe (P1; P2) erzeugten Flüssigkeitsdruck an einem zugehörigen Zylinder der hinteren Radbremszylinder (W/C (RL)-W/C (RR)) sowie am zugehörigen Zylinder der vorderen Radbremszylinder (W/C (FL)-W/C (FR)) direkt über ein zweites direktionales Regelventil (IN/V (FL), IN/V (RR); IN/V (FR), IN/V (RL)) anlegt, wobei die Bremssteuerungsvorrichtung Folgendes aufweist: – eine Steuerungseinheit (300, 100-200), die zwischen einer ersten Flüssigkeitsdruckbeaufschlagung, die einen Hauptzylinderdruck vom Hauptzylinder (M/C) an einem zugehörigen Vorderrad-Bremszylinder über das erste direktionale Regelventil (S.OFF/V) anlegt, und einer zweiten Flüssigkeitsdruckbeaufschlagung umschaltet, die den durch die normale Drehung der Pumpe (P1; P2) erzeugten Flüssigkeitsdruck an den zugehörigen Radbremszylindern direkt über das zweite direktionale Regelventil durch Steuern des geöffneten und geschlossenen Betriebs von jedem der ersten und zweiten direktionalen Regelventile anlegt; und – eine Unterdrückungsvorrichtung (120, 220; 120', 220'; C/V1, C/V2), die die Rückwärtsdrehung der Pumpe (P1, P2) unterdrückt.
Bremssteuerungsvorrichtung gemäß Anspruch 8, wobei: – die Unterdrückungsvorrichtung ein Einweg-Absperrventil (C/V1, C/V2) aufweist, das in einer Ansaugleitung (H1, H2) der Pumpe (P1, P2) angeordnet ist, und stromaufwärts von einer Einlassöffnung der Pumpe angeordnet ist, um nur eine freie Strömung in einer Richtung von einer Pumpenansaugseite zur Pumpenabgabeseite zu ermöglichen.
Die Bremssteuerungsvorrichtung gemäß Anspruch 8 oder 9, wobei: – die Unterdrückungsvorrichtung (120, 220; 120', 220') Folgendes aufweist: (1) einen Drehrichtungsdetektor (PS1, PS2; P1/Sen, P2/Sen), der eine Drehrichtung der Pumpe (P1, P2) erfasst; und (2) einen Pumpensteuerungsschaltkreis (121-125, 221-225; 121'-125', 221'-225'), der die Rückwärtsdrehung der Pumpe (P1, P2) nur unterdrückt, wenn die erfasste Drehrichtung der Pumpe einer normalen Drehrichtung der Drehbewegung der durch die Steuerungseinheit (300, 100-200) gesteuerten Pumpe (P1, P2) entgegengesetzt ist.
Bremssteuerungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei: – die Unterdrückungsvorrichtung (120, 220; 120', 220') eine Verstärkungsregelung in eine Verstärkungsregelung (Kr) der Rückwärtsdrehungsperiode, die sich von einer normalen Verstärkungsregelung (Kn) unterscheidet, nur umschaltet, wenn die Rückwärtsdrehung der Pumpe (P1, P2) erfasst worden ist.
Bremssteuerungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei: – der Drehrichtungsdetektor (PS1, PS2) der Unterdrückungsvorrichtung (120, 220) auf der Basis einer Drehrichtung einer angetriebenen Welle der Pumpe (P1, P2) bestimmt, ob sich die Pumpe (P1, P2) in eine rückwärtige Drehrichtung dreht.
Bremssteuerungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 8 bis 12, wobei: – die Pumpe (P1, P2) einen mit einer Pumpe ausgerüsteten bürstenlosen Motor aufweist; und – der Drehrichtungsdetektor einen Positionssensor (PS1, PS2) aufweist, der eine Winkelposition eines Rotors eines bürstenlosen Motors erfasst.
Bremssteuerungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 8 bis 13, wobei: – der Drehrichtungsdetektor (121', 221') der Unterdrückungsvorrichtung (120', 220') einen Drucksensor (P1/Sen, P2/Sen) aufweist, der einen Abgabedruck (Pp1, Pp2) der Pumpe (P1, P2) erfasst; und der Drehrichtungsdetektor (121', 221') schätzt, dass die Rückwärtsdrehung der Pumpe eintritt, wenn das Anlegen des zweiten Flüssigkeitsdrucks gestoppt wird und ein fallender Gradient (ΔPp1, ΔPp2) des erfassten Abgabedrucks (Pp1, Pp2), größer als oder gleich einem vorbestimmten Schwellenwert (Pα) ist.
Bremssteuerungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 8 bis 14, wobei: – die Unterdrückungsvorrichtung (120', 220') die Drehbewegung der Pumpe (P1, P2) in einen angehaltenen Zustand steuert.
Bremssteuerungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 8 bis 15, wobei: – die Unterdrückungsvorrichtung (120', 220') die Drehbewegung der Pumpe (P1, P2) in eine Drehrichtung, die entgegengesetzt der erfassten Drehrichtung ist, steuert.
Bremssteuerungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 8 bis 16, wobei: – die Unterdrückungsvorrichtung (120', 220') die Drehbewegung der Pumpe (P1, P2) in einen angehaltenen Zustand steuert.
Bremssteuerungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 8 bis 17, wobei: – die Unterdrückungsvorrichtung (120', 220') die Drehbewegung der Pumpe (P1, P2) in eine Drehrichtung, die entgegengesetzt der erfassten Drehrichtung ist, steuert.
Bremssteuerungsverfahren, das Folgendes aufweist: – Vorsehen eines ersten Flüssigkeitsdruck-Beaufschlagungsmodus, bei dem ein Hauptzylinderdruck, der auf der Basis einer Bremspedalniederdrückung des Fahrers erzeugt wird, von einem Hauptzylinder (M/C) an jedem der vorderen Radbremszylinder (W/C (FL)-W/C (FR)) angelegt wird; – Vorsehen eines zweiten Flüssigkeitsdrucks- Beaufschlagungsmodus, bei dem ein durch die normale Drehung einer Pumpe (P1; P2) erzeugter Flüssigkeitsdruck, wobei die Pumpe den Flüssigkeitsdruck unabhängig vom Hauptzylinder (M/C) erzeugt, an einem zugehörigen Zylinder der hinteren Radbremszylinder (W/C (RL)-W/C (RR)) sowie an einem Zylinder der vorderen Radbremszylinder (W/C (FL)-W/C (FR)) angelegt wird; – selektives Umschalten von entweder dem ersten oder zweiten Flüssigkeitsdruck-Beaufschlagungsmodus zum anderen, abhängig davon, ob ein Bremssystem ausgefallen ist oder nicht; und – Einschalten einer Unterdrückungsfunktion, die die Rückwärtsdrehung der Pumpe (P1; P2) durch Unterdrücken der Arbeitsflüssigkeitsströmung von jedem der Radbremszylinder zu einer Pumpenansaugseite nur unterdrückt, wenn die Rückwärtsdrehung der Pumpe eintritt.
Bremssteuerungsverfahren gemäß Anspruch 19, wobei: – die Unterdrückungsfunktion eine Drehrichtungs-Erfassungsfunktion umfasst, die eine Drehrichtung der Pumpe (P1, P2) erfasst; und – die Unterdrückungsfunktion eingeschaltet wird, um die Rückwärtsdrehung der Pumpe (P1, P2) durch Umschalten einer Verstärkungsregelung zu einer Verstärkungsregelung (Kr) der Rückwärtsdrehungsperiode, die sich von einer normalen Verstärkungsregelung (Kn) unterscheidet, nur zu unterdrücken, wenn die erfasste Drehrichtung der Pumpe entgegengesetzt einer normalen Drehrichtung der Drehbewegung der Pumpe (P1, P2) ist, die durch eine Steuerungseinheit (300, 100-200) gesteuert wird.