DE102015201530A1

DE102015201530A1 - Bremssteuersystem

Info

Publication number: DE102015201530A1
Application number: DE102015201530.0A
Authority: DE
Inventors: Masayuki Kikawa; Shuji OHSHITA; Norikazu Matsuzaki
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2014-01-31
Filing date: 2015-01-29
Publication date: 2015-08-06
Also published as: US20150217741A1; CN104816716B; KR20150091244A; US9463782B2; CN104816716A; KR102187995B1; JP6219186B2; JP2015146657A

Abstract

Bereitgestellt ist ein Bremssteuersystem, welches das Verhalten eines Fahrzeugs stabil halten kann, wenn Räder rutschen. Eine Rutschbetrag-Erfassungseinrichtung 56, welche derart ausgelegt ist, dass sie einen Schlupfbetrag an Rädern 2L, 2R, 3L, 3R erfasst, ist mit einer zweiten ECU 35 verbunden. Eine erste ECU 27 weist eine regenerative Schlupfsteuereinheit auf, welche wiederholt eine Schlupfbegrenzungssteuerung ausführt, bei der, während Vorderräder 2L, 2R basierend auf einem Erfassungswert von der Schlupfbetrag-Erfassungseinrichtung 56 als ”schlupfaufweisend” erfasst werden und während des Ausübens eines regenerativen Bremsvorgangs durch einen Motorgenerator 55, der Betrag der regenerativen Bremswirkung durch den Motorgenerator 55 um einen vorbestimmten Betrag reduziert wird und danach der resultierende reduzierte Betrag der regenerativen Bremswirkung für eine vorbestimmte Zeitspanne gehalten wird. In diesem Fall setzt die regenerative Schlupfsteuereinheit den vorbestimmten Reduktionsbetrag, um den der Betrag der regenerativen Bremswirkung reduziert ist, wenn die Vorderräder 2L, 2R als ”schlupfaufweisend” erfasst sind, auf einen größeren Wert als einen vorbestimmten Reduktionsbetrag, um den der Betrag der regenerativen Bremswirkung in der nachfolgend ausgeübten Schlupfbegrenzungssteuerung reduziert ist.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bremssteuersystem, welches bevorzugt an einem Fahrzeug, wie einem motorisierten Fahrzeug, verwendet wird.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
In einem Fahrzeug, wie einem Elektrofahrzeug oder einem hybrid-elektrischen Fahrzeug, bei dem ein Fahr- bzw. Antriebsmotor (ein Motor-Generator oder ein generierender Motor) verbaut ist, wird eine Verteilung zwischen einer Reibungsbremskraft, die von reibenden Belägen erzeugt wird, und einer regenerativen Bremskraft, die von dem Motor erzeugt wird, derart gesteuert, dass eine Gesamtbremskraft erhalten wird, die für das Fahrzeug erwünscht ist (siehe beispielsweise japanische Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2012-95391 ).
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
In dem in Bezug stehenden Stand der Technik, der in der obigen japanischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2012-95391 beschrieben ist, wird aus einer Fahrzeuggeschwindigkeit und einer Radgeschwindigkeit ein relatives Schlupfverhältnis berechnet, um das Ausmaß des regenerativen Bremsens entsprechend dem derart erhaltenen Schlupfverhältnis zu begrenzen. Bei dieser Ausgestaltung liegt allerdings eine Möglichkeit dahingehend vor, dass eine unverhältnismäßig hohe Bremswirkung anhält, obwohl der regenerative Bremsbetrag bereits eingeschränkt ist, und zwar dann, falls ein steiler Anstieg im Ausmaß des regenerativen Bremsens erfolgt, wenn das Schlupfverhältnis ein vorbestimmtes Niveau überschreitet. In diesem Fall gibt es Befürchtungen dahingehend, dass das Verhalten des Fahrzeugs instabil wird.
Die Erfindung wurde angesichts des inhärenten Problems der in Bezug stehenden Technik ersonnen, und es ist ein Ziel der Erfindung, ein Bremssteuersystem bereitzustellen, das das Verhalten des Fahrzeugs stabil halten kann, wenn durch das Eingreifen von regenerativer Bremswirkung Schlupf auftritt.
Um das Problem zu lösen, wird gemäß einem Aspekt der Erfindung ein Bremssteuersystem bereitgestellt, das von einem Elektromotor betrieben wird und derart ausgelegt ist, dass es ein Fahrzeug nicht nur durch Steuerung eines Betrags einer regenerativen Bremswirkung durch den Elektromotor, sondern auch durch Steuerung von Reibbremseneinrichtungen bremst, welche einzeln an Rädern angeordnet sind und jeweils einen reibenden Belag aufweisen, der bei Erhalt eines Hydraulikdrucks in Bewegung versetzt wird, wobei das Bremssteuersystem aufweist: eine Schlupfbetragerfassungseinheit, die derart ausgelegt ist, dass sie einen Schlupfbetrag von jedem an dem Fahrzeug angeordneten Rad erfasst, und eine regenerative Schlupfsteuereinheit, die derart ausgelegt ist, dass sie eine Schlupfbegrenzungssteuerung wiederholt ausführt, bei der ein Betrag der regenerativen Bremswirkung um einen vorbestimmten Betrag reduziert ist und der resultierende reduzierte Betrag der regenerativen Bremswirkung danach für eine vorbestimmte Zeitspanne gehalten wird, während die Räder durch einen Erfassungswert der Schlupfbetragerfassungseinheit während eines regenerativen Bremsvorgangs durch den Elektromotor als Schlupf-aufweisend erfasst werden, wobei die Schlupfbegrenzungssteuereinheit den vorbestimmten Reduktionsbetrag, um den der Betrag der regenerativen Bremswirkung reduziert wird, wenn die Räder als Schlupf-aufweisend erfasst sind, auf einen größeren Betrag einstellt als ein vorbestimmter Reduktionsbetrag, um den der Betrag der regenerativen Bremswirkung in der nachfolgend ausgeführten Schlupfbegrenzungssteuerung reduziert wird.
Gemäß der Erfindung kann das Verhalten des Fahrzeugs selbst dann stabil gehalten werden, wenn durch das Eingreifen einer regenerativen Bremswirkung Schlupf auftritt.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Konzeptionsdarstellung eines Fahrzeugs, an dem ein Bremssteuersystem gemäß einer Ausführungsform der Erfindung verbaut ist.
2 ist ein Blockdiagramm, das eine elektronische Boostereinheit, eine Hydraulikdruck-Bereitstellungseinheit und dergleichen darstellt, welche in 1 gezeigt sind.
3 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Steuerungsvorgang durch das Bremssteuersystem darstellt.
4 ist ein Kennliniendiagramm, das eine zeitliche Änderung des Bremsbetrags am Antriebsrad und einen Schlupfbetrag am Antriebsrad gemäß einer Ausführungsform beispielhaft darstellt.
5 ist ein Kennliniendiagramm, das eine zeitliche Änderung des Bremsbetrags am Antriebsrad und den Schlupfbetrag am Antriebsrad gemäß einem weiteren Beispiel darstellt.
6 ist ein Kennliniendiagramm, das eine zeitliche Änderung des Bremsbetrags am Antriebsrad und einen Schlupfbetrag am Antriebsrad gemäß einem ersten Abwandlungsbeispiel beispielhaft darstellt.
7 ist ein Kennliniendiagramm, das eine zeitliche Änderung des Bremsbetrags am Antriebsrad und einen Schlupfbetrag am Antriebsrad gemäß einem zweiten Abwandlungsbeispiel beispielhaft darstellt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
Hernach wird ein Bremssteuersystem gemäß einer Ausführungsform der Erfindung im Detail in Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, wobei beispielhaft der Fall betrachtet wird, bei dem das Bremssteuersystem auf ein vierrädriges Fahrzeug, wie ein Elektrofahrzeug oder ein hybrid-elektrisches Fahrzeug, angewandt wird, in welchen ein Elektromotor (ein Motor-Generator) verbaut ist.
1 bis 5 zeigen eine Ausführungsform der Erfindung. In 1 sind linke und rechte Vorderräder 2L, 2R und linke und rechte Hinterräder 3L, 3R beispielhaft an einer Unterseite (einer Seite zur Fahrbahnoberfläche) eines Körpers 1 angebracht, der ein Fahrzeug bildet. Vorderradseitige Radzylinder 4L, 4R sind einzeln an linken und rechten Vorderrädern 2L, 2R angeordnet und hinterradseitige Radzylinder 5L, 5R sind einzeln an linken rechten Hinterrädern 3L, 3R angeordnet.
Diese Radzylinder 4L, 4R, 5L, 5R bilden die Zylinder von hydraulischen Scheibenbremsen oder von Trommelbremsen und beaufschlagen die entsprechenden Räder (die Vorderräder 2L, 2R und die Hinterräder 3L, 3R) mit einer Bremskraft. Insbesondere bilden die Radzylinder 4L, 4R, 5L, 5R zusammen mit reibenden Belägen (Bremsbelägen oder Bremsbacken) Reibbremseneinheiten 6 (beispielsweise Scheibenbremsen oder Trommelbremsen), welche sich bei Beaufschlagung mit hydraulischem Druck bewegen. Die Reibbremseinheiten 6 sind einzeln an den Rädern 2L, 2R, 3L, 3R angebracht, um das Fahrzeug unter Aufbringung von Reibung zu bremsen oder zu stoppen, die zwischen den reibenden Belägen und sich drehenden Elementen (Scheiben oder Trommeln), die sich zusammen mit den entsprechenden Rädern 2L, 2R, 3L, 3R drehen, erzeugt wird, wenn die reibenden Beläge gegen die entsprechenden sich drehenden Elemente gepresst werden.
Ein Bremspedal 7 ist Fahrgastraum-seitig an einer Spritzwand des Körpers 1 angeordnet. Eine fahrende Person (eine Fahrerin bzw. ein Fahrer) drückt das Bremspedal 7 in einer in 1 und 2 durch einen Pfeil W dargestellten Richtung nieder, wenn sie oder er den Versuch unternimmt, das Fahrzeug zu verzögern oder zu stoppen. Ein Bremsschalter 7A und ein Erfassungssensor 8, der den Niederdrückbetrag erfasst, sind an dem Bremspedal 7 angeordnet. Der Bremsschalter 7A erfasst, ob die Bremsen aktiviert sind, um das Fahrzeug zu verzögern oder zu stoppen, und schaltet nicht gezeigte Bremsleuchten an oder aus. Der Niederdrückbetrag-Erfassungssensor 8 erfasst einen Niederdrückbetrag (einen Hubbetrag) des Bremspedals oder eine auf das Bremspedal 7 aufgebrachte Niederdrückkraft, und gibt ein Erfassungssignal an später beschriebene ECUs 27, 35, einen Fahrzeugdatenbus 29 und dergleichen aus. Wenn das Bremspedal 7 niedergedrückt ist, wird in einem Masterzylinder 9 mittels einer später beschriebenen elektrischen Boostereinheit 17, ein Hydraulikdruck erzeugt.
Wie in 2 gezeigt, weist der Masterzylinder 9 einen mit einem Boden versehenen zylindrischen Zylinderhauptkörper 10 auf, welcher an einem Ende geöffnet und an dem anderen Enden durch einen Bodenabschnitt verschlossen ist. Erste und zweite Zuführanschlüsse 10A, 10B sind an diesem Zylinderhauptkörper 10 angeordnet und diese Anschlüsse stehen mit einem Inneren eines später beschriebenen Reservoirs 15 in Verbindung. Der erste Zufuhranschluss 10A wird mit einer ersten Hydraulikkammer 12A in Verbindung gebracht oder wird von dieser abgeschnitten, und zwar dadurch, dass ein später beschriebener Boosterkolben 19 unterschiedlich versetzt wird. Der zweite Zufuhranschluss 10B wird durch einen später beschriebenen zweiten Kolben 11 mit einer zweiten Hydraulikkammer 12B in Verbindung gebracht oder von dieser abgeschnitten.
Der Zylinderhauptkörper 10 ist an seinem offenen Ende mit mehreren nicht gezeigten Befestigungsbolzen lösbar an einem Boostergehäuse 18 der später beschriebenen elektrischen Boostereinheit 17 befestigt. Der Masterzylinder 9 weist den Zylinderhauptkörper 10, einen ersten Kolben (den Boosterkolben 19 und eine Eingabestange 20, welche später beschrieben werden) sowie den zweiten Kolben 11, die erste Hydraulikkammer 12A, die zweite Hydraulikkammer 12B, eine erste Rückführfeder 13 und eine zweite Rückführfeder auf. In 2 sind Signalleitungen eines elektrischen Schaltkreises vorwiegend durch dünne Linien dargestellt, welche jeweils mit Paaren von schrägen Linien versehen sind, die entlang deren Längen verteilt sind, und Energiezufuhrleitungen des elektrischen Schaltkreises sind durch dicke Linien dargestellt, die entlang deren Länge jeweils mit Paaren von schräg laufenden Linien versehen sind. Zusätzlich sind Hydraulikleitungen durch dicke Linien bezeichnet, die entlang deren Länge nicht mit Paaren von schräg laufenden Linien versehen sind.
Im Falle dieser Ausführungsform wird der erste Kolben im Masterzylinder 9 von dem Boosterkolben 19 und der Eingabestange 20 gebildet, welche später beschrieben werden, und die erste Hydraulikkammer 12A, welche in dem Zylinderhauptkörper 10 ausgebildet ist, ist zwischen dem zweiten Kolben 11 und dem Boosterkolben 19 (und der Eingabestange 20) definiert. Die zweite Hydraulikkammer 12B ist im Zylinderhauptkörper 10 zwischen dem Bodenabschnitt des Zylinderhauptkörpers 10 und dem zweiten Kolben 11 definiert.
Die erste Rückführfeder 13 ist innerhalb der ersten Hydraulikkammer 12A und zwischen dem Boosterkolben 19 und dem zweiten Kolben 11 derart angeordnet, dass sie dadurch den Boosterkolben 19 hin zum offenen Ende des Zylinderhauptkörpers 10 vorspannt. Die zweite Rückführfeder 14 ist innerhalb der zweiten Hydraulikkammer 12B und zwischen dem Bodenabschnitt des Zylinderhauptkörpers 10 und dem zweiten Kolben 11 derart angeordnet, dass sie dadurch den zweiten Kolben 11 hin zur ersten Hydraulikkammer 12A vorspannt.
Der Zylinderhauptkörper 10 des Masterzylinders 9 ist derart ausgestaltet, dass der Boosterstift 19 (die Eingabestange 20) und der zweite Kolben 11 als Reaktion auf das Niederdrücken des Bremspedals 7 hin zum Bodenabschnitt des Zylinderhauptkörpers 10 versetzt werden, um dadurch die Verbindung der ersten und zweiten Zufuhranschlüsse 10A, 10B mit dem Inneren des Zylinderhauptkörpers 10 abzuschneiden, woraufhin durch ein in der ersten und zweiten Hydraulikkammer 12A, 12B vorhandenes Bremsfluid ein Bremshydraulikdruck erzeugt wird. Wenn andererseits die Betätigung des Bremspedals 7 gelöst wird (d. h. wenn das Bremspedal 7 in seine nicht bremsende Position zurückgeführt wird), werden der Boosterkolben 19 (und die Eingabestange 20) sowie der zweite Kolben 11 durch die erste und zweite Rückführfeder 13, 14 hin zum offenen Ende des Zylinderhauptkörpers 10 in einer Richtung versetzt, welche durch einen Pfeil B dargestellt ist, woraufhin die Hydraulikdrücke in den ersten und zweiten Hydraulikkammern 12A, 12B abgebaut werden, während ein Bremsfluid von einem Reservoir 15 eingeleitet wird.
Das Reservoir 15, das als ein Bremsfluidtank fungiert, welcher in seinem Inneren das Bremsfluid enthält, ist in dem Zylinderhauptkörper 10 des Masterzylinders 9 angeordnet. Das Reservoir 15 führt den Hydraulikkammern 12A, 12B im Zylinderhauptkörper 10 das Bremsfluid zu und lässt es aus diesen ab. Wenn es dem ersten Zufuhranschluss 10A durch den Boosterkolben 19 gestattet ist, mit der ersten Hydraulikkammer 12A in Verbindung zu stehen, und es dem zweiten Zuführanschluss 10B durch den zweiten Kolben gestattet ist, mit der zweiten Hydraulikkammer 12B in Verbindung zu stehen, kann das Bremsfluid in dem Reservoir 15 insbesondere in die Hydraulikkammern 12A, 12B eingegeben werden, und zwar insbesondere jeweils durch die Zuführanschlüsse 10A, 10B, und das in die Hydraulikkammer 12A, 12B eingegebene Bremsfluid kann aus diesen über die Zuführanschlüsse 10A, 10B zurück in das Reservoir 15 geleitet werden.
Wenn der erste Zufuhranschluss 10A durch den Boosterkolben 19 von der Hydraulikkammer 12A abgeschnitten ist und der zweite Zufuhranschluss 10B durch den zweiten Kolben 11 von der zweiten Hydraulikkammer 12B abgeschnitten ist, sind andererseits die Zufuhr des im Reservoir befindlichen Bremsfluids 15 in die Hydraulikkammern 12A, 12B und das Ablassen des zugeführten Bremsfluids aus den Hydraulikkammern 12A, 12B zurück in das Reservoir 15 unterbunden. Dies erzeugt in Zusammenwirkung mit dem Niederdrücken des Bremspedals 7 in den ersten und zweiten Hydraulikkammern 12A, 12B des Masterzylinders 9 Bremshydraulikdrücke, und die derart erzeugten Bremshydraulikdrücke werden dann beispielsweise über ein Paar zylinderseitige Hydraulikleitungen 16A, 16B an eine Hydraulikdruckzufuhreinheit 33 (d. h. ein ESC 33) übermittelt.
Die elektrische Boostereinheit 17, welche als ein Booster fungiert, der die Betätigungskraft (d. h. die auf das Bremspedal 7 vor dem Verstärken durch den Booster aufgebrachte Kraft) oder eine Bremseinheit verstärkt, ist zwischen dem Bremspedal 7 des Fahrzeugs und dem Masterzylinder 9 angeordnet. Diese elektrische Boostereinheit 17 führt eine Steuerung dahingehend aus, dass sie einen in dem Masterzylinder 9 zu erzeugenden Bremshydraulikdruck dadurch variiert, dass sie das Antreiben eines später beschriebenen elektrischen Aktuators 21 (eines Elektromotors 22) basierend auf einer Ausgabe von dem Erfassungssensor 8 steuert, der den Niederdrückbetrag erfasst.
Die elektrische Boostereinheit 17 weist auf: das Boostergehäuse 18, welches fest an der Spritzwand des Körpers angeordnet ist, die eine Vorderwand der Fahrgastraums bildet, den Boosterkolben 19, welcher ein Kolben ist, der derart ausgelegt ist, dass er in dem Boostergehäuse 18 und relativ zur später beschriebenen Eingabestange 20 bewegbar ist, und den später beschriebenen elektrischen Aktuator 21, der als ein Aktuator wirkt, welcher den Boosterkolben 19 in einer Axialrichtung des Masterzylinders 9 vor und zurückbewegt, um einen Boostervorschub auf den Boosterkolben 19 aufzubringen.
Der Boosterkolben 19 ist aus einem zylindrischen Element gebildet, welches von dem offenen Ende des Zylinderhauptkörpers 10 her derart passgenau in den Zylinderhauptkörper 10 des Masterzylinders 9 eingebracht ist, dass es in der Axialrichtung gleitet. Die Eingabestange 10 (der Eingabekolben) 20 ist an einer Innenumfangsseite des Boosterstifts 19 passgenau eingeführt, und die Eingabestange 20 wird, wenn das Bremspedal 7 niedergedrückt wird, durch das Bremspedal 7 direkt mit Druck beaufschlagt, wodurch sie sich in der Axialrichtung des Masterzylinders 9 vor und zurück bewegt (d. h. in den Richtungen, die durch die Pfeile A und B bezeichnet sind). Die Eingabestange 20 bildet zusammen mit dem Boosterstift 19 den ersten Kolben des Masterzylinders 9. Das Bremspedal 7 ist mit einem rückwärtigen Endabschnitt (dem einen Endabschnitt) der Eingabestange 20 verbunden. In dem Zylinderhauptkörper 10 ist die erste Hydraulikkammer 12A zwischen dem zweiten Kolben 11 und dem Boosterstift 19 sowie der Eingabestange 20 definiert.
Das Boostergehäuse 18 weist auf: ein zylindrisches Geschwindigkeitsreduktions-Maschinengehäuse 18A, welches einen später beschriebene Geschwindigkeitsreduktions-Mechanismus 24 und dergleichen in einem Inneren davon aufnimmt, ein zylindrisches Abstützungsgehäuse 18B, welches den Boosterstift 19 abstützt und zwischen dem Geschwindigkeitsreduktions-Maschinengehäuse 18A und dem Zylinderhauptkörper 10 des Masterzylinders 9 derart angeordnet ist, dass es in der Axialrichtung verschiebbar versetzt werden kann, und ein gestuftes zylindrisches Deckelelement 18C, welches über das Geschwindigkeitsreduktions-Maschinengehäuse 18A hinweg auf einer dem Abstützungsgehäuse 18B gegenüberliegenden Seite (an einer axialen Endseite) derart angebracht ist, dass es eine Öffnung an einer Axialseite des Geschwindigkeitsreduktions-Maschinengehäuses 18A verschließt. Eine Abstützungsplatte 18D ist an einer Außenumfangsseite des Geschwindigkeitsreduktions-Maschinengehäuses 18A derart angebracht, dass sie den später beschriebenen Elektromotor 22 fest abstützt.
Die Eingabestange ist in das Boostergehäuse 18 von der Seite des Deckelelements 18C her eingeführt und erstreckt sich im Boosterstift 19 axial hin zur ersten Hydraulikkammer 12A. Ein Paar Neutralfedern 20A, 20B ist zwischen dem Boosterstift 19 und der Eingabestange 20 angeordnet. Der Boosterstift 19 und die Eingabestange 20 werden durch die Federkräfte der Neutralfedern 20A, 20B derart elastisch in einer Neutralposition gehalten, dass die Federkräfte der Neutralfedern 20A, 20B auf die Relativverschiebung des Boosterkolbens 19 und die Eingabestange 20 Einfluss nehmen.
Wenn das Bremspedal 7 niedergedrückt wird, nimmt eine distale Endfläche (eine Fläche an dem anderen Axialende) der Eingabestange 20 eine Hydraulikkraft auf, welche in der ersten Hydraulikkammer 12A als eine Bremsreaktionskraft erzeugt wird, und die Eingabestange 20 überträgt den so aufgenommenen Druck auf das Bremspedal 7. An die Fahrerin bzw. den Fahrer des Fahrzeugs wird eine geeignete Niederdrück-Rückmeldung übermittelt, wobei diese bzw. dieser dann ein gutes Pedalgefühl erspüren kann (Niederdrück-Rückmeldung). Als Ergebnis davon kann das Niederdrück-Gefühl des Bremspedals 7 verbessert werden und ein gutes Pedalgefühl (eine gute Niederdrück-Rückmeldung) kann aufrechterhalten werden. Zusätzlich ist die Eingabestange 20 derart ausgelegt, dass sie mit dem Boosterkolben 19 in Kontakt zu bringen ist, wenn sie um einen vorbestimmten Betrag vorgelagert wurde, was es erlaubt, den Boosterkolben 19 vorzuschieben. Diese Bauart ermöglicht, dass der Boosterstift 19 durch die Niederdrückkraft, welche auf das Bremspedal 7 aufgebracht wurde, vorgeschoben wird, um in dem Masterzylinder 9 einen Hydraulikdruck in dem Fall zu erzeugen, in dem der später beschriebene erste elektrische Aktuator 21 und der erste ECU 27 ausfallen.
Der elektrische Aktuator 21 der elektrischen Boostereinheit 17 weist auf: den Elektromotor 22, welcher in dem Geschwindigkeitsreduktions-Maschinengehäuse 18A des Boostergehäuses 18 durch eine Abstützungsplatte 18D angeordnet ist, einen Geschwindigkeitsreduktions-Mechanismus 24, wie einen Riemen oder dergleichen, welcher die Umdrehungsgeschwindigkeit des Elektromotors 22 zum Übertragen auf das zylindrische Rotationselement 23 in dem Geschwindigkeitsreduktions-Maschinengehäuse 18A verlangsamt, und einen direkten Wirkmechanismus 25 wie eine Kugelschraube oder dergleichen, welche eine Rotation des zylindrischen Rotationselements 23 in eine axiale Versatzbewegung des Boosterkolbens 19 umwandelt. Vordere Endabschnitte (die anderen axialen Endabschnitte) des Boosterkolbens 19 und der Eingabestange 20 sind zur ersten Hydraulikkammer 12A des Masterzylinders 9 derart ausgerichtet, dass sie innerhalb des Masterzylinders 9 mittels der vom Bremspedal 7 auf die Eingabestange 20 übertragenen Niederdrückkraft (dem Vorschub) und dem von dem elektrischen Aktuator 21 auf den Boosterkolben 19 übertragen Boostervorschub innerhalb des Masterzylinders 9 einen Bremshydraulikdruck erzeugen.
Insbesondere bildet der Boosterkolben 19 der elektrischen Boostereinheit 17 einen Pumpenmechanismus, welcher durch den elektrischen Aktuator 21 basierend auf einer Ausgabe (d. h. einem Erfassungssignal) des Niederdrückbetrag-Erfassungssensors 8 angetrieben wird, um dadurch einen Bremshydraulikdruck (einen Masterzylinderdruck) innerhalb des Masterzylinders 9 zu erzeugen. Eine Rückführfeder 26 ist im Abstützungsgehäuse 18B des Boostergehäuses 18 angeordnet und diese Rückführfeder 26 spannt den Boosterkolben 19 normalerweise in eine Richtung vor, in welche die Bremswirkung gelöst wird (in der Richtung, die in 1 und 2 durch den Pfeil B dargestellt ist). Wenn das Bremspedal 7 gelöst wird (wenn die Bremse gelöst wird), wird der Elektromotor 22 in eine Gegenrichtung in Drehung versetzt, und der Boosterkolben 19 wird durch die Vorspannkraft der Rückführfeder 26 in der durch den Pfeil B dargestellten Richtung in seine in 2 dargestellte Anfangsposition zurückgeführt.
Der Elektromotor 22 wird beispielsweise von einem bürstenlosen DC-Motor gebildet und weist einen Rotationssensor 22A, welcher Resolver genannt wird, und einen nicht gezeigten Stromsensor auf, welcher einen Motorstrom erfasst. Der Rotationssensor 22A erfasst eine Rotationsposition des Elektromotors 22 (einen Rotationswinkel einer Motorwelle des Elektromotors) und gibt ein Erfassungssignal an die Steuereinheit eines ersten Steuerschaltkreises (hernach als die erste ECU 27 bezeichnet) aus. Basierend auf diesem Rotationspositions-Erfassungssignal führt die erste ECU 27 eine Feedbacksteuerung aus. Zusätzlich fungiert der Rotationssensor 22A auch als Rotationserfassungseinheit, welche derart ausgelegt ist, dass sie basierend auf der erfassten Rotationsposition des Elektromotors 22 einen absoluten Versatz des Boosterkolbens 19 relativ zum Körper erfasst.
Ferner bildet der Rotationssensor 22A eine Verlagerungserfassungseinheit, die derart ausgelegt ist, dass sie zusammen mit dem Erfassungssensor 8 (der den Niederdrückbetrag erfasst) einen Relativversatz zwischen dem Boosterkolben 19 und der Eingabestange 20 erfasst, und Erfassungssignale dieser Sensoren werden an die erste ECU 27 übermittelt. Die Rotationserfassungseinheit ist nicht auf den Rotationssensor 22A wie den Resolver begrenzt und die Rotationserfassungseinheit kann daher aus einem Rotations-Potentiometer gebildet werden, welches eine absolute Verlagerung (einen Winkel) erfassen kann. Der Geschwindigkeitsreduktionsmechanismus 24 ist nicht auf den Riemen oder dergleichen eingeschränkt und kann daher aus einer getriebeartigen Geschwindigkeitsreduktions-Maschine gebildet sein. Zusätzlich kann der Direktwirkmechanismus 25, welcher eine Rotationsbewegung in eine lineare Bewegung überführt, beispielsweise aus einem Ritzel-Zahnstangen-Mechanismus oder dergleichen gebildet sein. Ferner ist die Geschwindigkeitsreduktionsmaschine 24 nicht zwingend vorgesehen und es kann beispielsweise eine Ausgestaltung zur Anwendung gebracht werden, in welcher eine Motorwelle integral an dem zylindrischen Rotationselement 23 angeordnet ist und ein Stator des Elektromotors derart in der Umgebung des zylindrischen Rotationselements 23 angeordnet ist, dass das zylindrische Rotationselement 23 direkt durch den Elektromotor in Drehung versetzt wird.
Die erste ECU 27 wird beispielsweise von einem Mikrocomputer gebildet und bildet einen Teil der elektrischen Boostereinheit 17. Die erste ECU 27 bildet eine Steuereinheit (eine Reibbremsen-Steuereinheit), welche zusammen mit der zweiten ECU 35, die später beschrieben wird, die Reibbremseneinheiten 6 bildet. Insbesondere bildet die erste ECU 27 einen ersten Steuerschaltkreis (eine elektrische Boostereinheit-Steuerung), welche eine Steuerung dahingehend vornimmt, dass der elektrische Aktuator 21 (der Elektromotor 22) der elektrischen Boostereinheit 17 elektrisch angetrieben wird.
Eine Eingabeseite der ersten ECU 27 ist verbunden mit: dem Bremsschalter 7A, welcher erfasst, ob das Bremspedal 7 niedergedrückt ist, dem Erfassungssensor 8, welcher einen Niederdrückbetrag des Bremspedals oder eine Niederdrückkraft erfasst, die auf das Bremspedal 7 aufgebracht ist, dem Rotationssensor 22A und dem Stromsensor des Elektromotors 22, einer Onboard-Signalleitung 28, wie jene, welche beispielsweise als L-CAN bezeichnet wird, wobei die Onboard-Signalleitung Kommunikation vornehmen kann, einem Fahrzeugdatenbus 29, welcher Signale an die ECU übermittelt und von dieser für andere Fahrzeugeinrichtungen (beispielsweise einer später beschriebenen dritten ECU 54) Signale erhält, sowie ähnlichen Einrichtungen. Der Fahrzeugdatenbus 29 ist eine serielle Bordkommunikationseinrichtung, welche V-CAN genannt wird und führt Multiplex-Onboard-Kommunikationsvorgänge aus. Zusätzlich ist die erste ECU 27 mit einer Energiezufuhrleitung 30 verbunden und wird von einer Batterie 31 (siehe 1) durch die Energiezufuhrleitung 30 mit Energie versorgt.
Ein Hydraulikdrucksensor 32, welcher als eine Hydraulikdruckerfassungseinrichtung fungiert, die derart ausgelegt ist, dass sie einen Hydraulikdruck in dem Masterzylinder 9 erfasst, erfasst beispielsweise einen Hydraulikdruck in der zylinderseitigen Hydraulikleitung 16A und einen Bremshydraulikdruck, welcher dem später beschriebenen ESC 33 durch die zylinderseitigen Hydraulikleitungen 16A vom Masterzylinder 9 zugeführt ist. In dieser Ausführungsform ist der Hydraulikdrucksensor 32 elektrisch mit der später beschriebenen zweiten ECU 35 verbunden, und ein durch den Hydraulikdrucksensor 32 erzeugtes Erfassungssignal wird durch Verbindung von der zweiten ECU 35 mittels der Signalleitung 28 an die ECU 27 übermittelt. Solange er ein Hydraulikdruck in dem Masterzylinder 9 erfassen kann, kann der Hydraulikdrucksensor 32 auch direkt an dem Masterzylinder 9 angebracht sein oder das Erfassungssignal kann ohne Rückgriff auf die zweite ECU 35 auch direkt in die erste ECU 27 eingegeben werden.
Eine Ausgabeseite der ersten ECU 27 ist mit dem Elektromotor 22 der Bordsignalleitung 28, dem Fahrzeugdatenbus 29 und dergleichen verbunden. Die erste ECU 27 steuert einen in dem Masterzylinder 9 zu erzeugenden Bremshydraulikdruck durch Rückgriff auf den Elektromotor 21 basieren auf Erfassungssignalen von dem Niederdrückbetrag-Erfassungssensor 8 und dem Hydraulikdrucksensor 32 auf variable Weise und erfüllt eine Erfassungsfunktion, ob die elektrische Boostereinheit 17 normal arbeitet oder nicht.
Wenn das Bremspedal 7 niedergedrückt ist, wird die Eingabestange 20 vorliegend bei der elektrischen Boostereinheit 17 hin zum Inneren des Zylinderhauptkörpers 10 des Masterzylinders 9 vorgeschoben, und die Bewegung der Eingabestange 20 wird dann durch den Niederdrückbetrag-Erfassungssensor 8 erfasst. In Reaktion auf das Erfassungssignal von dem Niederdrückbetrag-Erfassungssensor 8 gibt die erste ECU 27 ein Aktivierungssignal an den Elektromotor 22 derart aus, dass der Elektromotor 22 zur Rotation angetrieben wird. Dann wird die Rotation des Elektromotors 22 mittels des Geschwindigkeitsreduktions-Mechanismus 24 an das zylindrische Rotationselement 23 übertragen, und die Rotation des zylindrischen Rotationselements 23 wird durch den Direktwirkmechanismus 25 in einen Axialversatz des Boosterkolbens 19 umgewandelt.
Dabei schiebt sich der Boosterstift 19 zusammen mit der Eingabestange 20 in dem Inneren des Zylinderhauptkörpers 10 des Masterzylinders 9 vor, wodurch in der ersten und zweiten Hydraulikkammer 12A, 12B ein Bremshydraulikdruck erzeugt wird, welcher der Niederdrückkraft (dem Vorschub), die durch das Bremspedal 7 auf die Eingabestange 20 aufgebracht ist und dem Boostervorschub entspricht, der durch den elektrischen Aktuator 21 auf den Boosterkolben 19 aufgebracht ist. Falls eine von dem Fahrzeug angeforderte Gesamtbremskraft auf die Reibungs-Bremskraft, welche durch die reibenden Beläge der Reibbremseneinheit 6 erzeugt wird, und eine regenerative Bremskraft aufgeteilt ist, welche durch einen später beschriebenen Motorgenerator 55 (siehe 1) erzeugt wird, d. h. falls eine von dem Fahrzeug angeforderte Gesamtbremskraft sowohl durch die Reibungs-Bremskraft (d. h. durch die Reibbremsen) als auch die regenerativen Bremskraft (d. h. durch eine regenerative Bremse) zu erzeugen ist, wird der Boosterkolben 19 durch den elektrischen Aktuator 21 derart versetzt, dass der Bremshydraulikdruck um einen Betrag reduziert ist, welcher der regenerativen Bremskraft entspricht.
Die erste ECU 27 kann den in dem Masterzylinder 9 erzeugten Hydraulikdruck dadurch überwachen, dass sie das vom Hydraulikdrucksensor 32 erzeugte Erfassungssignal von der Signalleitung 28 erhält, um dadurch festzustellen, ob die elektrische Boostereinheit 17 normal arbeitet oder nicht.
Als nächstes wird die hydraulische Druckzuführeinheit 33 (d. h. das ESC 33) beschrieben, welche zwischen den radseitigen Zylindern 4L, 4R, 5L, 5R, welche einzeln an den Rädern (den Vorderräder 2L, 2R und den Hinterrädern 3L, 3R) des Fahrzeugs angeordnet sind, und dem Masterzylinder 9 angeordnet ist.
Das ESC 33 bildet eine Radzylinder-Drucksteuereinheit, welche einen Bremshydraulikdruck, der in dem Masterzylinder 9 (den ersten und zweiten Hydraulikdruckkammern 12A, 12B) durch die elektrische Boostereinheit 17 erzeugt ist, als Radzylinderdrücke an den Rädern derart variabel steuert, dass diese Radzylinderdrücke den jeweiligen Radzylindern 4L, 4R, 5L, 5R der Rädern (den Vorderrädern 2L, 2R und den Hinterrädern 3L, 3R) einzeln zugeführt werden.
Wenn verschiedene Bremssteuerungen (beispielsweise eine Bremskraftverteilungssteuerung, bei der eine Bremskraft an jedes der Vorderräder 2L, 2R und der Hinterräder 3L, 3R verteilt wird, sowie eine Anti-Blockierungssteuerung, eine Fahrzeugstabilitätssteuerung und dergleichen) ausgeführt werden, führt das ESC 33 den Radzylindern 4L, 4R, 5L, 5R über die zylinderseitigen Hydraulikleitungen 16A, 16B und dergleichen die benötigten Bremshydraulikdrücke von dem Masterzylinder 9 zu.
Vorliegend verteilt das ESC 33 Hydraulikdrücke, welche von dem Masterzylinder 9 (den ersten und zweiten Hydraulikdruckkammern 12A, 12B) ausgegeben werden, mittels der zylinderseitigen Hydraulikleitungen 16A, 16B durch bremsenseitige Leitungen 34A, 34B, 34C, 34B an die Radzylinder 4L, 4R, 5L, 5R und führt diese denen zu. Wie oben beschrieben, legt dies unabhängige Bremskräfte einzeln an die Räder (die Vorderräder 2L, 2R und die Hinterräder 5L, 5R) an. Das ESC 33 weist auf: Steuerventile 40, 40', 41, 41', 42, 42', 45, 45', 46, 46', 53, 53', einen Elektromotor 48, welcher Hydraulikpumpen 47, 47' antreibt, und Hydraulikdruck-Steuerreservoirs 52, 52'.
Die zweite ECU 35 ist beispielsweise aus einem Mikrocomputer und dergleichen gebildet und bildet einen Teil des ESCs 33. Die zweite ECU 35 bildet die Steuereinheit (die Reibbrems-Steuereinheit), welche die Reibbremseneinheiten 6 zusammen mit der ersten ECU 27 steuert. Insbesondere bildet die zweite ECU 35 einen zweiten Steuerschaltkreis (eine Hydraulikdruck-Zufuhreinheit-Steuerung), welche den Antrieb des ESCs 33 elektrisch steuert. Eine Ausgabeseite der zweiten ECU 35 ist mit dem Hydraulikdrucksensor 32, der Signalleitung 28, dem Fahrzeugdatenbus 29 und einer später beschriebenen Schlupfbetrag-Erfassungseinrichtung 56 verbunden. Eine Ausgabeseite der zweiten ECU 35 ist mit den Steuerventilen 40, 40', 41, 41', 42, 42', 45, 45', 46, 46', 53, 53', dem Elektromotor 48, der Signalleitung 28, dem Fahrzeugdatenbus 29 und dergleichen verbunden. Zusätzlich ist die zweite ECU 35 mit der Energieversorgungsleitung 30 verbunden und wird von der Batterie 31 (siehe 1) durch die Energieversorgungsleitung 30 mit elektrischer Energie versorgt.
Vorliegend führt die zweite Steuereinheit 35 eine Steuerung dahingehend aus, dass sie die Steuerventile 40, 40', 41, 41', 42, 42', 45, 45', 46, 46', 53, 53' einzeln antreibt und steuert, wie später beschrieben, ferner den Elektromotor 48 und dergleichen. Durch diese einzelnen Antriebssteuerungen steuert die ECU 35 die Radzylinder 4L, 4R, 5L, 5R, derart einzeln an, dass sie die Bremshydraulikdrücke, welche durch die bremsenseitigen Leitungen 34A bis 34D an den Radzylindern 4L, 4R, 5L, 5R anliegen, reduziert, hält, anhebt oder diese mit einem Druck beaufschlagt.
Insbesondere steuert die zweite ECU 35 den Betrieb des ESCs 33 dahingehend, dass die folgenden Steuerungen ausgeführt werden. Eine Bremskraftverteilungssteuerung, bei der eine Bremskraft beim Anlegen der Bremse je nach Bedarf an die Räder (die Vorderräder 2L, 2R und die Hinterräder 3L, 3R) entsprechend der auf jedes Rad wirkenden Traglast verteilt wird; einer Anti-Blockierungs-Bremssteuerung, bei der Bremskräfte an den Rädern 2L, 2R, 3L, 3R automatisch derart gesteuert werden, dass verhindert wird, dass die Räder 2L, 2R, 3L, 3R beim Anlegen der Bremse blockieren; eine Fahrzeugstabilitätssteuerung, bei der Bremskräfte unabhängig von dem Niederdrückbetrag des Bremspedals 7 an die Räder 2L, 2R, 3L, 3R angelegt werden wenn deren Rutschen festgestellt wird, wobei die Bremskräfte automatisch derart nach Bedarf gesteuert werden, dass Untersteuerneigungen und Übersteuerneigungen eingeschränkt werden, um dadurch das Verhalten des Fahrzeugs zu stabilisieren; einer Berganfahrassistenzsteuerung, bei der ein Anfahren des Fahrzeugs, welches an einem Berg angehalten wurde (insbesondere bergauf), dadurch unterstützt wird, dass der gebremste Zustand gehalten wird; einer Traktionssteuerung, bei der die Räder davon abgehalten werden, beim Anfahren des Fahrzeugs oder dergleichen durchzudrehen; einer Fahrzeugnachfahrsteuerung, bei der das nachfolgende Fahrzeug derart gesteuert wird, dass es einen konstanten Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug hält; einer Fahrspurhaltesteuerung, bei der das Fahrzeug so gesteuert wird, dass es eine Fahrspur hält, und eine Hindernisausweichsteuerung, bei der das Fahrzeug dahingehend gesteuert wird, dass eine Kollision mit einem voraus- oder dahinterliegenden Hindernis vermieden wird.
Das ESC 33 weist zwei Hydraulikkreise, d. h. einen ersten Hydraulikkreislauf oder ein System 36 und einen zweiten Hydraulikkreislauf oder ein System 36' auf. Im ersten Hydrauliksystem 36 ist das ESC 33 mit einem der Ausgabeanschlüsse (das heißt der zylinderseitigen Hydraulikleitung 16A) des Masterzylinders 9 derart verbunden, dass dem Radzylinder 4L des linken Vorderrads (FL) und dem Radzylinder 5R des rechten Hinterrads (RR) der Hydraulikdruck zugeführt wird. Mit dem zweiten Hydrauliksystem 36' ist das ESC 33 mit dem anderen Ausgabeanschluss (das heißt der zylinderseitigen Hydraulikleitung 16B) des Masterzylinders 9 derart verbunden, dass dem Radzylinder 4R am rechten Vorderrad (FR) und dem Radzylinder 5L am linken Hinterrad (RL) der Hydraulikdruck zugeführt wird. Da das erste Hydrauliksystem 36 und das zweite Hydrauliksystem 36' ähnliche Auslegungen aufweisen, wird in der vorliegenden Beschreibung lediglich das erste Hydrauliksystem 36 beschrieben. In Bezug auf das zweite Hydrauliksystem 36' ist lediglich der ”'” an die Bezeichnungen der einzelnen Bestandteile anzufügen und auf eine Beschreibung davon wird verzichtet.
Das erste Hydrauliksystem 36 des ESCs 33 weist eine Bremsleitung 37 auf, welche mit einem Distalende der zylinderseitigen Hydraulikleitung 16A verbunden ist. Die Bremsleitung 37 zweigt in zwei Leitungsabschnitte, einen ersten Leitungsabschnitt 38 und einen zweiten Leitungsabschnitt 39 auf, welche dann jeweils mit den Radzylindern 4L, 5R verbunden sind. Die Bremsleitung 37 und der erste Leitungsabschnitt 38 bilden zusammen mit der bremsenseitigen Leitung 34A eine Leitung, welche dem Radzylinder 4L den Hydraulikdruck zuführt. Die Bremsleitung 37 und der zweite Leitungsabschnitt 39 bilden zusammen mit der bremsenseitigen Leitung 34D eine Leitung, die dem Radzylinder 5R den Hydraulikdruck zuführt.
Ein Bremshydraulikdruckzufuhr-Steuerventil 40 ist an der Bremsleitung 37 angeordnet, und dieses Zufuhr-Steuerventil 40 ist aus einem normalerweise geöffneten Spulen-Bremsschaltventil gebildet, welches die Bremsleitung 37 öffnet und schließt. Ein Hydraulikdruckanstiegs-Steuerventil 41 ist in dem ersten Leitungsabschnitt 38 angeordnet und dieses Hydraulikdruckanstiegs-Steuerventil 41 ist aus einem Spulen-Bremsschaltventil gebildet, das normalerweise geöffnet ist und den ersten Leitungsabschnitt 38 öffnet und schließt. Das Hydraulikdruckanstiegs-Steuerventil 42 ist in dem zweiten Leitungsabschnitt 39 angeordnet und dieses Hydraulikdruckanstiegs-Steuerventil 42 ist aus einem normalerweise geöffneten Spulen-Bremsschaltventil gebildet, welches den zweiten Leitungsabschnitt 39 öffnet und schließt.
Andererseits weist der erste Hydraulikkreis 36 des ESCs 33 erste und zweite Hydraulikdruck-Reduktionsleitungen 43, 44 auf, welche das Hydraulikdruck-Steuerreservoir 52 jeweils mit den Radzylindern 4L, 5R verbinden. Ferner sind erste und zweite Hydraulikdruckreduktions-Steuerventile 45, 46 jeweils in den Hydraulikdruck-Reduktionsleitungen 43, 44 angeordnet. Die ersten und zweiten Hydraulikdruckreduktions-Steuerventile 45, 46 werden von normalerweise geschlossenen Spulen-Bremsschaltventilen gebildet, welche die Hydraulikdruck-Reduktionsleitungen 43, 44 öffnen und schließen.
Das ESC 33 weist die Hydraulikpumpe 47 als eine Hydraulikdruck-Erzeugungseinheit auf, welche eine Hydraulikdruck-Quelle bildet. Diese Hydraulikpumpe 47 wird durch den Elektromotor 48 in Rotation versetzt. Vorliegend wird der Elektromotor 48 dadurch angetrieben, dass ihm von der zweiten ECU 35 elektrische Energie zugeführt wird, und der Elektromotor 48 hört damit auf, sich zusammen mit der Hydraulikpumpe 47 zu drehen, wenn die Zufuhr von elektrischer Energie gestoppt ist. Eine Abgabeseite der Hydraulikpumpe 47 ist über ein Sperrventil 49 mit einer Position entlang des ersten Leitungsabschnitts 38 verbunden, die dem Zufuhrsteuerventil 40 nachgeordnet ist (das heißt eine Position, an der sich die Bremsleitung 37 in den ersten Leitungsabschnitt 38 und den zweiten Leitungsabschnitt 39) verzweigt). Eine Ansaugseite der Hydraulikpumpe 47 ist über Sperrventile 50, 51 mit dem Hydraulikdruck-Steuerreservoir 52 verbunden.
Das Hydraulikdruck-Steuerreservoir 52 ist zur zeitweiligen Bevorratung von zusätzlichem Bremsfluid vorgesehen und bevorratet zusätzliches Bremsfluid, welches aus den nicht gezeigten Zylinderkammern der Radzylinder 4L, 5R strömt temporär, und zwar nicht nur dann, wenn das Bremssystem (das ESC 33) die Anti-Blockierungssteuerung ausführt, sondern auch, wenn das Bremssystem andere Bremssteuerungen ausführt. Zusätzlich ist die Ansaugseite der Hydraulikpumpe 47 über das Sperrventil 50 und das Druckbeaufschlagungs-Steuerventil 53, welches ein normalerweise geschlossenes Spulen-Bremsschaltventil ist, auch mit der zylinderseitigen Hydraulikleitung 16A des Masterzylinders 9 verbunden (und zwar an einer Position an der Bremsleitung 37, welche dem Zufuhrsteuerventil 40 vorgeschaltet ist).
Die Betätigungen der Steuerventile 40, 40', 41, 41', 42, 42', 45, 45', 46, 46', 53, 53', welche das ESC 33 bilden, und des Elektromotors 48, welcher die Hydraulikpumpen 47, 47' antreibt, werden basierend auf von der zweiten ECU 35 ausgegebenen Steuersignalen gesteuert.
Insbesondere führt das erste Hydrauliksystem 36 des ESCs 33 bei normalem Betrieb basierend auf der Niederdrückung des Bremspedals 7 durch die Fahrerin/den Fahrer den in dem Masterzylinder 9 durch die elektrische Boostereinheit 17 erzeugten Hydraulikdruck durch die Bremsleitung 37 und die ersten und zweiten Leitungsabschnitte 38, 39 den Radzylindern 4L, 5R direkt zu. Werden beispielsweise die Anti-Blockierungssteuerung oder dergleichen ausgeführt, werden die Hydraulikdrücke der Radzylinder 4L, 5R durch das Schließen der Hydraulikdruckanstiegs-Steuerventile 41, 42 gehalten, und bei Reduktion der Hydraulikdrücke in den Radzylindern 4L, 5R werden die Hydraulikdruckreduktions-Steuerventile 45, 46 geöffnet, um dadurch die Hydraulikdrücke in den Radzylindern 4L, 5R derart abzulassen, dass sie in das Hydraulikdruck-Steuerreservoir 52 abgegeben werden.
Wenn die den Radzylinder 4L, 5R zugeführten Hydraulikdrücke derart angehoben werden, dass die Stabilitätssteuerung (die Schleuderverhinderungssteuerung) des fahrenden Fahrzeugs ausgeführt wird, wird die Hydraulikpumpe 47 derart aktiviert, dass sie bei geschlossenem Zufuhrsteuerventil 40 durch den Elektromotor 48 betätigt wird, und das von der Hydraulikpumpe 47 abgegebene Bremsfluid wird den Radzylindern 4L, 5R über die ersten und zweiten Leitungsabschnitte 38, 39 zugeführt. Da das Druckbeaufschlagungs-Steuerventil 53 geöffnet ist, wird das Bremsfluid in dem Reservoir 15 der Ansaugseite der Hydraulikpumpe 47 in diesem Fall vom Masterzylinder 9 zugeführt.
Auf diese Weise steuert die zweite ECU 35 die Betriebe des Zufuhrsteuerventils der Hydraulikdruckanstiegs-Steuerventile 41, 42, der Hydraulikdruckreduktions-Steuerventile 45, 46, des Druckbeaufschlagungs-Steuerventils 53 und des Elektromotors 48 (d. h. der Hydraulikpumpe 47), um dadurch die den Radzylindern 4L, 5R zuzuführenden Hydraulikdrücke zu halten, zu reduzieren oder anzuheben. Indem die Betriebe der Steuerventile und dergleichen durch die zweite ECU 35 gesteuert werden, können die oben beschriebenen Bremssteuerungen, wie die Bremskraftverteilungssteuerung, die Fahrzeugstabilitätssteuerung, die Bremsassistenzsteuerung, die Antiblockierungs-Bremssteuerung, die Traktionskontrolle, die Berganfahrassistenz-Steuerung und dergleichen ausgeführt werden.
Andererseits sind im normalen Bremsmodus, welcher bei gestopptem Elektromotor 48 ausgeführt wird (d. h. gestoppte Hydraulikpumpe 47), die Zufuhrsteuerventile 40 und die Hydraulikdruckanstiegs-Steuerventile 41, 42 geöffnet und die Hydraulikdruckreduktions-Steuerventile 45, 46 sind geschlossen. Wenn bei Steuerventilen, die in den oben beschriebenen Zuständen verbleiben, der erste Kolben (d. h. der Boosterkolben 19 und die Eingabestange 20) und der zweiten Kolben 11 des Masterzylinders 9 in der Axialrichtung im Inneren des Zylinderhauptkörpers 10 als Reaktion auf das Niederdrücken des Bremspedals 7 verschoben werden, wird der in der ersten Hydraulikdruckkammer 12A erzeugte Bremshydraulikdruck den Radzylindern 4L, 5R von der zylinderseitigen Hydraulikleitung 16A über das erste Hydrauliksystem 36 des ESCs 33 und die bremsseitigen Leitungen 34A, 34D zugeführt. Der in der zweiten Hydraulikdruckkammer 12B erzeugte Bremshydraulikdruck wird den Radzylindern 4R, 5L von der zylinderseitigen Hydraulikleitung 16B mittels des zweiten Hydrauliksystems 36' und den bremsenseitigen Leitungen 34B, 34C zugeführt.
Falls der Boosterkolben 19 aufgrund des Fehlers der elektrischen Boostereinheit 17 nicht dahingehend aktiviert werden kann, dass er durch den Elektromotor 22 betätigt werden kann, werden die in den ersten und zweiten Hydraulikdruckkammern 12A, 12B erzeugten Hydraulikdrücke durch den mit der zweiten ECU 35 verbundenen Hydraulikdrucksensor 32 erfasst und eine Behelfssteuerung wird ausgeführt, bei der die Hydraulikdrücke in den Radzylindern 4L, 5R mit den als der Niederdrückbetrag des Bremspedals 7 verwendeten Erfassungswerten derart angehoben werden, dass die Radzylinderdrücke den Erfassungswerten entsprechen. In dieser Behelfssteuerung sind das Druckbeaufschlagungs-Steuerventil 53 sowie die Hydraulikdruckanstieg-Steuerventile 41, 42 geöffnet, und das Zufuhrsteuerventil 40 sowie die Hydraulikdruckreduktions-Steuerventile 45, 46 werden nach Bedarf geöffnet und geschlossen. In diesem Zustand wird die Hydraulikpumpe 47 durch den Elektromotor 48 aktiviert, und das von der Hydraulikpumpe 47 ausgegebene Bremsfluid wird den Radzylindern 4L, 5R dann durch die ersten und zweiten Leitungsabschnitte 38, 39 zugeführt. Unter Verwendung des basierend auf dem im Masterzylinder 9 erzeugten Bremshydraulikdruck von der Hydraulikpumpe 47 abgegebenen Hydraulikfluids wird es den Radzylindern 4L, 5R ermöglicht, Bremskräfte zu generieren.
Obwohl eine bekannte Hydraulikpumpe wie eine Kolbenpumpe, eine Trochoidenpumpe, eine Getriebepumpe oder dergleichen als Hydraulikpumpe 47 verwendet werden können, ist die Getriebepumpe im Hinblick auf den Verbau im Fahrzeug, die Geräuschentwicklung und die Pumpeneffizienz und dergleichen bevorzugt. Obwohl ein bekannter Motor, wie in DC-Motor, ein bürstenloser DC-Motor, ein AC-Motor oder dergleichen als Elektromotor 48 verwendet werden können, wird in dieser Ausführungsform im Hinblick auf den Verbau im Fahrzeug der DC-Motor verwendet.
Obgleich die Charakteristika der Steuerventile 40, 41, 42, 45, 46, 53 des ESCs 33 gemäß den Anwendungsformen nach Bedarf eingestellt werden können, werden das Zufuhrsteuerventil 40 sowie die Hydraulikdruckanstiegs-Steuerventile 41, 42 von normalerweise geöffneten Ventilen gebildet, und die Hydraulikdruckreduktions-Steuerventile 45, 46 sowie das Druckbeaufschlagungs-Steuerventil 53 werden von normalerweise geschlossenen Ventilen gebildet, wodurch den Radzylindern 4L, 5R der Hydraulikdruck von dem Masterzylinder 9 selbst dann zugeführt werden kann, wenn kein Steuersignal von der zweiten ECU 35 ausgesandt wird. Im Hinblick auf die Ausfallsicherheit des Bremssystems und die Steuereffizienz ist es deshalb bevorzugt, die oben beschriebenen Ausgestaltungen zu verwenden.
Andererseits ist die dritte ECU 54 mit dem Fahrzeugdatenbus 29, welcher in dem Fahrzeug installiert ist, verbunden, und diese dritte ECU 54 fungiert als eine dritte Steuerschaltung (eine Elektroleistung-Auflade-Steuereinheit, eine kooperative Regenerationssteuereinheit), welche den Antrieb des Elektromotors 55 (siehe 1) wie später beschrieben elektrisch steuert. Ähnlich den ersten und zweiten ECUs 27, 35, wird die dritte ECU 54 von einem Mikrocomputer und dergleichen gebildet und weist beispielsweise eine Motor-Generator-Steuerung (eine Steuereinheit) auf, welche die Antriebsbedingungen (Leistungsabgabe, Regeneration) des Motorgenerators 55 steuert.
In diesem Fall ist die dritte ECU 54 derart ausgelegt, dass eine Bremskraft erhalten wird, während kinetische Energie als Elektroleistung dadurch rekuperiert (regeneriert) wird, dass der Motorgenerator 55, welcher der Antriebsmotor (der Elektromotor) des Fahrzeugs ist, unter Berücksichtigung der durch die Rotation der Räder (in dieser Ausführungsform der Vorderräder 2L, 2R) beim Bremsen oder Verzögern des Fahrzeugs hervorgerufenen Trägheitskraft gesteuert wird. Die dritte ECU 54 ist mit den ersten und zweiten ECUs 27, 35 mittels des Fahrzeug-Datenbus 29 derart verbunden, dass eine Steuereinheit zum Steuern des Betrags der regenerativen Bremswirkung (eine regenerative Bremssteuereinheit) gebildet wird. Zusätzlich ist die dritte ECU 54 mit der Energiezufuhrleitung 30 verbunden und wird durch die Energiezufuhrleitung 30 mit elektrischer Energie von der Batterie 31 versorgt (siehe 1).
Der Motorgenerator (M·G) 55, welcher eine mit der dritten ECU 54 verbundene Regenerationssteuereinheit ist, ist als ein Elektromotor (ein erzeugender Motor) ausgelegt, der das Fahrzeug zum Beschleunigen antreibt, wenn ein Beschleunigungsvorgang unternommen wird, und der durch die Trägheitskraft des Fahrzeugs elektrische Leistung generiert (regeneriert), wenn das Fahrzeug verzögert wird. Insbesondere fungiert der Motorgenerator 55 beispielsweise als ein Motor (ein Elektromotor), welcher ein Drehmoment (eine Drehungskraft) generiert, um das Fahrzeug basierend auf einer nicht gezeigten Batterieeinheit des Fahrzeugs anzutreiben, und als ein Generator (ein Generator), welcher basierend auf einer Trägheitskraft des fahrenden Fahrzeugs elektrische Leistung generiert. Obgleich der Motorgenerator 55 in 1 lediglich als die Antriebsquelle des Fahrzeug dargestellt ist, stellt der Motorgenerator 55 beispielsweise eine Antriebsquelle zum Antreiben des Fahrzeug dar, falls das Fahrzeug ein Elektrofahrzeug ist, während, falls das Fahrzeug ein Hybrid-Elektrofahrzeug ist, der Motorgenerator 55 und ein nicht gezeigter Motor (ein Verbrennungsmotor) eine Antriebsquelle zum Antreiben des Fahrzeugs darstellen.
Als nächstes wird eine kooperative Regenerationssteuerung, welche durch die dritte ECU 54 und die erste ECU 27 ausgeführt wird, beschrieben. Hier bedeutet „kooperative Regenerationssteuerung” eine Bremsensteuerung, bei der beim Verzögern oder Bremsen des Fahrzeugs eine für das Fahrzeug gewünschte Gesamtbremskraft sowohl durch (i) Rekuperation (Regeneration) der kinetischen Energie in Form von elektrischer Leistung durch Versetzen des Motorgenerators 55 in Drehung unter Ausnutzung der Trägheitskraft des Fahrzeugs und durch (ii) Einstellen der Bremskraft durch die reibenden Beläge der Reibbremseneinheiten 6 (Reibungsbremskraft) dadurch erzeugt wird, dass die durch die Regeneration des Motorgenerators 55 erzeugte regenerative Bremskraft (eine regenerative Bremskraft) von dem Niederdrückungsbetrag des Bremspedals durch den Fahrer abgezogen wird.
Falls das Bremspedal 7 niedergedrückt wird, wird insbesondere eine dem Niederdrückbetrag des Bremspedals 7 entsprechende Reibungsbremskraft erzeugt, wobei gleichzeitig auch eine regenerative Bremskraft basierend auf der kinetischen Energie des Motorgenerators 55 erzeugt werden kann, wodurch die Gesamtbremskraft des Fahrzeugs übermäßig wird. In der kooperativen Regenerationssteuerung wird dann der in dem Masterzylinder 9 erzeugte Hydraulikdruck um einen Betrag reduziert, welcher der regenerativen Bremskraft entspricht, und zwar dadurch, dass der Ansteuerbetrag der elektrischen Boostereinheit 17 (des Elektromotors 22) relativ zum Niederdrückbetrag des Bremspedals 7 zurückgenommen wird, wodurch, durch die von der Reibungsbremsung bereitgestellte Bremskraft und die durch die regenerative Bremsung bereitgestellten Bremskraft, eine gewünschte Bremskraft erhalten wird, die dem Niederdrückbetrag des Bremspedals 7 entspricht.
Vorliegend wird ein Maximalwert des regenerativen Bremsens, welcher durch die kooperative Regenerationssteuerung erzeugt wird, um einen Betrag des Hydraulikdrucks reguliert, welcher in dem Masterzylinder 9 auf realistische Weise durch Ändern des Steuerbetrags des Elektromotors 22 der elektrischen Boostereinheit 17 reduziert werden kann. Dadurch wird ein benötigter Wert des regenerativen Bremsens von der ersten ECU 27, welche den Elektromotor 22 steuert, an die dritte ECU 54 übertragen, welche den Motorgenerator 55 über den Fahrzeugdatenbus 29 steuert. Obwohl dieser benötigte Betrag des regenerativen Bremsens in der ersten ECU 27 reguliert wird, gibt es eine Möglichkeit dahingehend, dass sich der benötigte Betrag des regenerativen Bremsens von dem tatsächlichen Betrag des regenerativen Bremsens unterscheidet, da es letztlich die dritte ECU 54 ist, welche den Motorgenerator 55 dazu veranlasst, eine regenerative Bremskraft zu erzeugen.
Falls sich der tatsächliche Betrag des regenerativen Bremsens von dem benötigten Betrag des regenerativen Bremsens unterscheidet, wird der Gesamtbremsbetrag, welcher eine Kombination des auf Hydraulikdruck basierenden reibenden Bremsens und einem Betrag des von dem Motorgenerator 55 ausgeführten regenerativen Bremsens ist, gering. Aufgrund dessen gibt es Befürchtungen dahingehend, dass die Verzögerung verloren geht oder reduziert wird. Um dies einzuschränken, wird ein tatsächlich erzeugter Betrag des regenerativen Bremsens, welcher ein Betrag des regenerativen Bremsens ist, der von der dritten ECU 54 tatsächlich ausgeführt wird, über den Fahrzeugdatenbus 29 an die erste ECU 27 übertragen. Basierend auf dem so empfangenen tatsächlich erzeugten Betrag des regenerativen Bremsens reguliert die erste ECU 27 den Betrag des Hydraulikdrucks derart, dass dieser entsprechend dem tatsächlich erzeugten Betrag des regenerativen Bremsens im Masterzylinder 9 reduziert ist, treibt den Elektromotor 22 derart an, dass nach der Addition des zu reduzierenden Hydraulikdruck-Betrags der Betrag des reibenden Bremsens erzeugt wird, und erzeugt eine gewünschte Bremskraft, die basierend auf dem Bremsbetätigungsbetrag durch die Fahrerin/den Fahrer berechnet wurde. Der tatsächlich erzeugte Betrag des regenerativen Bremsens sollte stets gleich oder größer als der benötigte Betrag des regenerativen Bremsens sein.
In einem Fahrzeug, in dem die kooperative Regenerationssteuerung ausgeführt wird, kann indessen das folgende Fahrszenario auftreten. Wenn die Fahrerin/der Fahrer das Bremspedal 7 während des Fahrens des Fahrzeugs niederdrückt und dadurch die kooperative Regenerationssteuerung aktiviert und in Betrieb versetzt, wird, da der Betrag des reibenden Bremsen wie oben beschrieben um den Betrag reduziert wird, der dem Betrag des regenerativen Bremsens entspricht, insbesondere der Gesamtbetrag der auf die Antriebsräder aufgebrachten Bremswirkung (im Falle dieser Ausführungsform die Vorderräder 2L, 2R) größer, als wenn die kooperative Regenerationssteuerung nicht ausgeführt würde. Falls der Gesamtbetrag der auf die Antriebsräder aufgebrachten Bremswirkung größer ist als eine Schlupfgrenze, gibt es in diesem Fall Befürchtungen dahingehend, dass die Antriebsräder ins Rutschen kommen, wenn das Fahrzeug eine Kurve beschreibt. Wenn dies auftritt, erfolgt ein Übersteuern (oder Untersteuern), was in einem instabilen Verhalten des Fahrzeugs resultiert. Zusätzlich wird der Gesamtbetrag, der auf die Antriebsräder aufgebrachten Bremswirkung groß, was die Antriebsräder zum Rutschen veranlasst und zu Befürchtungen dahingehend führt, dass ein sogenanntes frühzeitiges Eingreifen der Antiblockierungs-Bremsensteuerung ausgelöst wird, wobei die Antiblockierungs-Bremsensteuerung durch das ESC 33 früher initiiert wird, als wenn die kooperative Regenerationssteuerung nicht ausgeführt würde.
In dieser Ausführungsform wird der Schlupfbetrag (oder die Schlupf rate) der die Antriebsräder darstellenden Vorderräder 2L, 2R erfasst, und falls der Gesamtbetrag der auf die Antriebsräder (Vorderräder 2L, 2R) aufgebrachten Bremswirkung größer als die Schlupfgrenze ist, wird die auf die Antriebsräder (Vorderräder 2L, 2R) aufgebrachte Gesamtbremswirkung durch weitgehendes Reduzieren des Betrags des regenerativen Bremsens in einem Anfangsstadium des Schlupfes verkleinert, um einer Änderung im Fahrverhalten und dem frühen Eingreifen der Antiblockierungs-Bremsensteuerung entgegenzuwirken. Aus diesem Grunde ist die Schlupfbetrag-Erfassungseinrichtung 56 mit der zweiten ECU 35 verbunden und ist derart ausgelegt, dass sie Schlupfbeträge (oder Schlupfraten) der an dem Fahrzeug angebrachten Räder 2L, 2R, 3L, 3R erfasst.
Die Schlupfbetrag-Erfassungseinrichtung 56 kann beispielsweise aus Radgeschwindigkeitssensoren gebildet sein, welche Umdrehungsgeschwindigkeiten der entsprechenden Räder 2L, 2R, 3L, 3R erfassen. Sollte dieser auftreten, kann ein Schlupfbetrag der die Antriebsräder bildenden Vorderräder 2L, 2R basierend auf einer Differenz in der Umdrehungsgeschwindigkeit zwischen den die Antriebsräder bildenden Vorderrädern 2L, 2R und den Hinterrädern 3L, 3R berechnet werden, welche „mitlaufende” Räder darstellen. Zusätzlich kann die Schlupfbetrag-Erfassungseinrichtung 56 auch aus den Radgeschwindigkeitssensoren, welche die Umdrehungsgeschwindigkeiten der die Antriebsräder bildenden Vorderräder 2L, 2R erfassen, und einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor gebildet werden, welcher eine Umdrehungsgeschwindigkeit eines sich drehenden Bauteils einer Kraftübertragung erfasst. Falls ein Schlupfbetrag auftritt, kann der Schlupfbetrag der die Antriebsräder bildenden Vorderräder 2L, 2R basierend auf einer Differenz zwischen den von den Radgeschwindigkeitssensoren erfassten Radgeschwindigkeiten und der Fahrzeuggeschwindigkeit (der Geschwindigkeit des Körpers, der Fahrzeuggeschwindigkeit) berechnet werden, welche durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor erfasst wird. Obwohl in 1 und 2 aus Gründen der Einfachheit der Beschreibung die Schlupfbetrag-Erfassungseinrichtung 56 und die zweite ECU 35 des ESCs 33 separat dargestellt sind, kann die Schlupfbetragerfassungsfunktion auch in die zweite ECU 35 integriert sein. In diesem Fall wären die Radgeschwindigkeitssensoren, welche die Umdrehungsgeschwindigkeiten der Räder 2L, 2R, 3L, 3R erfassen, mit der zweiten ECU 35 verbunden.
Andererseits weist beispielsweise die zweite ECU 27 eine regenerative Schlupfsteuereinheit auf (welche in den später beschriebenen Schritten 3 und 6 in 3 tätig wird), die den Betrag des regenerativen Bremsens durch den Motorgenerator 55 zurücknimmt, wenn die Räder (insbesondere die Vorderräder 2L, 2R, welche die Antriebsräder darstellen) basierend auf dem Erfassungswert der Schlupfbetrag-Erfassungseinrichtung 56, welchen die regenerative Schlupfsteuereinheit über die zweite ECU 35 und den Fahrzeugdatenbus 29 während des regenerativen Bremsens durch den Motorgenerator 55 erhält, als mit Schlupf behaftet erfasst werden. Diese regenerative Schlupfsteuereinheit führt wiederholt eine Schlupfbegrenzungssteuerung aus, bei welcher der Betrag des regenerativen Bremsens durch den Motorgenerator 55 um einen vorbestimmten Betrag reduziert wird und der resultierende reduzierte Betrag des regenerativen Bremsens danach für eine vorbestimmte Zeitspanne gehalten wird, während die die Antriebsräder bildenden Vorderräder 2L, 2R basierend auf dem Erfassungswert der Schlupfbetrag-Erfassungseinrichtung 56 während des regenerativen Bremsens durch dem Motorgenerator 55 als mit Schlupf behaftet erfasst werden.
Wenn die Räder (die Vorderräder 2L, 2R) als mit Schlupf behaftet erfasst sind, wird in der regenerativen Schlupfsteuereinheit in diesem Fall der vorbestimmte Reduktionsbetrag des regenerativen Bremsens (beispielsweise der erste vorbestimme Reduktionsbetrag) größer als der vorbestimmte Reduktionsbetrag des regenerativen Bremsens in der darauffolgenden Schlupfbegrenzungssteuerung eingestellt (was dann beispielsweise der zweite vorbestimmte Reduktionsbetrag ist). Wie in den später beschriebenen 4 und 5 gezeigt, reduziert die regenerative Schlupfsteuereinheit insbesondere den Betrag des regenerativen Bremsens durch den Elektromotor 55, wenn der Schlupfbetrag der Antriebsräder gleich einer Schlupfschwelle ist oder diese überschreitet, um dadurch die auf die Antriebsräder aufgebrachte Bremswirkung Schritt für Schritt zu reduzieren. In diesem Fall wird der Reduktionsbetrag des regenerativen Bremsens derart eingestellt, dass der Reduktionsbetrag (d. h. beispielsweise der erste Reduktionsbetrag) größer als der darauffolgende Reduktionsbetrag (beispielsweise der zweite Reduktionsbetrag) ist. Indem die Reduktionsbeträge auf diese Weise eingestellt werden, kann das Verhalten des Fahrzeugs stabil gehalten werden, wenn aufgrund des Eingreifens des regenerativen Bremsens ein Schlupf auftritt. Ein Vorgang, welcher in 3 dargestellt ist und von der ersten ECU 27 auszuführen ist, wird später beschrieben.
Das Bremssteuersystem gemäß dieser Ausführungsform ist wie oben beschrieben ausgelegt und als nächstes wird dessen Betrieb beschrieben.
Wenn die Fahrerin/der Fahrer des Fahrzeugs das Bremspedal 7 niederdrückt, wird zunächst die Eingabestange 20 in eine mit einem Pfeil A dargestellte Richtung gedrückt, und ein Erfassungssignal wird von dem Niederdrückbetrag-Erfassungssensor 8 in die erste ECU 27 eingegeben. Die erste ECU 27 steuert den Betrieb des elektrischen Aktuators 21 der elektrischen Boostereinheit 17 gemäß einem Erfassungswert, der in dem Erfassungssignal übermittelt wurde. Insbesondere aktiviert die erste ECU 27 den Elektromotor 22 basierend auf dem Erfassungssignal des Niederdrückbetrag-Erfassungssensors 8 derart, dass der Antrieb des Elektromotors 22 gesteuert ist. Hierbei berechnet die erste ECU 27 eine an jeder der Reibbremseneinheiten 6 zu erzeugende Bremskraft (eine reibende Bremskraft), welche aus der Subtraktion einer durch den Motorgenerator 55 erzeugten Bremskraft (einer regenerativen Bremskraft) von einer absichtsgemäßen Bremskraft des Fahrers (einer in dem Fahrzeug angeforderten Gesamtbremskraft) entsprechend dem Hubbetrag des Bremspedals 7 resultiert, und steuert den Elektromotor 22 derart an, dass der Elektromotor 22 derart angetrieben wird, dass ein Hydraulikdruck erzeugt wird, um die berechnete Bremskraft zu erhalten.
Die Umdrehungen des Elektromotors 22 werden über den Geschwindigkeitsreduktionsmechanismus 24 auf das zylindrische Rotationselement 23 übertragen, und die Umdrehungen des zylindrischen Rotationselements werden durch den Direktwirkmechanismus 25 in eine axiale Verschiebung des Boosterkolbens 19 umgewandelt. Dies verschiebt den Boosterkolben 19 der elektrischen Boostereinheit 17 in eine Vorschubrichtung hin zum Inneren des Zylinderhauptkörpers 10 des Masterzylinders 9, wodurch in der ersten und zweiten Hydraulikdruckkammer 12A, 12B Bremshydraulikdrücke gemäß der von dem Bremspedal 7 auf die Eingabestange 20 aufgebrachten Niederdrückkraft (dem Vorschub) und dem von dem elektrischen Aktuator 21 auf den Boosterkolben 19 aufgebrachten Booster-Vorschub erzeugt werden.
Als nächstes nimmt das ESC 33, das zwischen den Radzylindern 4L, 4R, 5L, 5R an den Rädern (den Vorderrädern 2L, 2R und den Hinterrädern 3L, 3R) und dem Masterzylinder 9 angeordnet ist, eine Verteilung dahingehend vor, dass den Radzylindern 4L, 4R, 5L, 5R der durch die elektrische Boostereinheit 17 in dem Masterzylinder 9 (den ersten und zweiten Hydraulikdruckkammern 12A, 12B) als ein Masterzylinderdruck erzeugte Hydraulikdruck von den zylinderseitigen Hydraulikleitungen 16A, 16B mittels der Hydrauliksysteme 36, 36' in dem ESC 33 und den bremsenseitigen Leitungsabschnitten 34A, 34B, 34C, 34D in Form von Radzylinderdrücken an den einzelnen Rädern zugeführt wird, während der Hydraulikdruck bzw. der Masterzylinderdruck variabel gesteuert wird. Dies gestattet es, dass auf die einzelnen Räder (die Vorderräder 2L, 2R und die Hinterräder 3L, 3R) des Fahrzeugs über die entsprechenden Radzylinder 4L, 4R, 5L, 5R ein geeigneter Bremsdruck aufgebracht wird.
Zusätzlich speist die zweite ECU 35, welche das ESC 33 steuert, den Elektromotor 48 basierend auf dem Erfassungssignal von dem Niederdrückbetrag-Erfassungssensor 8, welches Signal die zweite ECU 35 durch die Signalleitung 28 erhält, um dadurch die Hydraulikpumpen 47, 47' zum Betrieb anzuregen, wobei die einzelnen Steuerventile 40, 40', 41, 41', 42, 42', 45, 45', 46, 46', 53, 53' selektiv geöffnet oder geschlossen werden. Dies kann die Bremskraftverteilungssteuerung, die Antiblockierungs-Bremssteuerung, die Fahrzeugstabilitätssteuerung, die Berganfahrassistenzsteuerung, die Traktionssteuerung, die Fahrzeugnachfolgesteuerung, die Spurhalteassistenzsteuerung, die Kollisionsvermeidungssteuerung und dergleichen ausführen. Bei der Antiblockierungs-Bremssteuerung öffnet oder schließt die zweite ECU 35 insbesondere die einzelnen Steuerventile 40, 40', 41, 41', 42, 42', 45, 45', 46, 46', 53, 53' selektiv, um den Bremshydraulikdruck in den Radzylindern 4L, 4R, 5L, 5R zu reduzieren, zu halten oder anzuheben, wenn die durch die Schlupfbetrag-Erfassungseinrichtung 56 erfassten Schlupfbeträge (oder die Schlupfraten) der Räder 2L, 2R, 3L, 3R eine Antiblockierungs-Schlupfschwelle für eine vorbestimmte Zeit fortwährend überschreiten, wodurch das Rutschen (blockieren) der Räder 2L, 2R, 3L, 3R eingeschränkt wird.
Gemäß der eingangs beschriebenen Technik, welche in der japanischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2012-95391 dargestellt ist, wird die relative Schlupf rate indessen aus der Fahrzeuggeschwindigkeit und den Radgeschwindigkeiten berechnet, um den Betrag der regenerativen Bremswirkung gemäß der derart berechneten Schlupf rate zu steuern. Um eine Reichweiten-Vergrößerung basierend auf elektrischer Energie beispielsweise dadurch zu realisieren, dass die regenerative elektrische Leistung basierend auf regenerativer Bremswirkung erhöht wird, wird in der Praxis andererseits Betracht gezogen, den Bereich des regenerativen Bremsens zu vergrößern, was bedeutet, dass ein Anstiegsgradient im Betrag der regenerativen Bremswirkung möglichst steil angelegt wird. Falls der Anstiegsgradient allerdings steil angelegt wird, wird eine Änderungsrate der an den Antriebsrädern erzeugten Bremswirkung groß, was zu Befürchtungen dahingehend führt, dass der Zeitbereich ausgedehnt wird, während dem eine Bedingung übermäßiger Bremskraft vorliegt und die Bremskräfte an den Antriebsrädern größer als die Schlupfgrenze sind. Wenn die Schlupf rate einen gewissen Betrag überschreitet, hält der Zustand, in dem der Bremsbetrag übermäßig ist, selbst dann an, wenn der Betrag der regenerativen Bremswirkung zurückgenommen wird, was beispielsweise bei der in der japanischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2012-95391 offenbarten Ausgestaltung insbesondere zu Befürchtungen dahingehend führt, dass das Verhalten des Fahrzeugs instabil wird.
Wenn die die Antriebsräder bildenden Vorderräder 2L, 2R, wie oben beschrieben als Schlupf aufweisen erfasst werden, wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform im Gegensatz dazu der Betrag des regenerativen Bremsens derart reduziert, dass der Betrag, der auf die Antriebsräder wirkenden Bremswirkung reduziert wird. Wenn die Antriebsräder als mit Schlupf behaftet erfasst werden, wird dabei der Reduktionsbetrag der regenerativen Bremswirkung größer eingestellt werden, als der darauf folgende Reduktionsbetrag der regenerativen Bremswirkung, wodurch das Verhalten des Fahrzeugs selbst dann stabil aufrechterhalten werden kann, wenn Schlupf auftritt.
Als nächstes wird der regenerative Steuervorgang (der regenerative Schlupfvermeidungsvorgang), welcher durch die erste ECU 27 ausgeführt wird, unter Verwendung eines in 3 dargestellten Ablaufdiagramms beschrieben. Der in 3 dargestellte Vorgang wird während die erste ECU 27 mit Energie versorgt ist durch die erste ECU 27 in Intervallen gemäß einer vorbestimmten Steuerzeit wiederholt ausgeführt.
Wenn der in 3 dargestellte Vorgang als Ergebnis des Einschaltens der ersten ECU 27 (oder dem Niederdrücken des Bremspedals 7 durch die Fahrerin/den Fahrer während der Bewegung des Fahrzeugs) beginnt, berechnet die erste ECU 27 in Schritt 1 einen Schlupfbetrag der Vorderräder 2L, 2R, welche die Antriebsräder darstellen. Dieser Schlupfbetrag wird basierend auf dem Erfassungswert der Schlupfbetrag-Erfassungseinrichtung 56 berechnet. Falls die Schlupfbetrag-Erfassungseinrichtung 56 beispielsweise die Radgeschwindigkeitssensoren der Räder 2L, 2R, 3L, 3R umfasst, kann der Schlupfbetrag der die Antriebsräder bildenden Vorderräder 2L, 2R basierend auf einer Differenz der Umdrehungsgeschwindigkeiten zwischen der die Antriebsräder bildenden Vorderrädern 2L, 2R und der Hinterräder 3L, 3R berechnet werden, welche die mitlaufenden Räder bilden. Ferner kann der Schlupfbetrag auch basierend auf einer Differenz zwischen der durch die Radgeschwindigkeitssensoren erfassten Radgeschwindigkeit und der Fahrzeuggeschwindigkeit (der Geschwindigkeit des Fahrzeugkörpers, der Fahrzeuggeschwindigkeit) berechnet werden, die durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor erfasst wird.
In dem auf Schritt 1 folgenden Schritt 2 wird festgestellt, ob der in Schritt 1 berechnete Schlupfbetrag gleich oder größer als die Schlupfschwelle ist oder nicht. Vorliegend stellt die Schlupfschwelle einen Beurteilungswert dar, auf dessen Grundlage festgestellt wird, ob die auf die Antriebsräder aufgebrachte Bremswirkung (die Vorderräder 2L, 2R) (größtenteils) zu reduzieren ist. Der Wert der Schlupfschwelle wird im Vorhinein basierend auf Experimenten, Berechnungen, Simulationen und dergleichen derart festgesetzt, dass der Betrag der regenerativen Bremswirkung derart geeignet reduziert werden kann, dass das Verhalten des Fahrzeugs stabil aufrechterhalten wird.
Falls das Ergebnis des Schritts 2 ”Ja” ist, d. h. falls in Schritt 2 festgestellt wird, dass der Schlupfbetrag gleich oder größer als die Schlupfschwelle ist, ist der Schlupfbetrag groß und es ist folglich sehr gut möglich, dass das Verhalten des Fahrzeugs beeinträchtigt ist oder von der Antiblockierungs-Bremssteuerung angenommen werden kann, dass sie zu früh einschreitet. In diesem Fall schreitet der Vorgang zu Schritt 3 fort, wo der Betrag der regenerativen Bremswirkung (das regenerative Drehmoment) der Antriebsräder (der Vorderräder 2L, 2R) weitgehend reduziert wird. Dies ist daran begründet, dass der Betrag der Bremswirkung der Vorderräder so schnell wie möglich auf einen Wert kleiner als die Schlupfgrenze reduziert werden muss, da, wenn in Schritt 2 ein ”Ja” festgestellt wurde, aufgrund der Tatsache, dass der Anstiegsgradient im Betrag der regenerativen Bremswirkung steiler wird, der Betrag der Bremswirkung der Antriebsräder wie in 4 und 5 gezeigt größer als der Schlupfgrenzbetrag wird, wenn die kooperative Regeneration ausgeführt wird.
Zusätzlich steigt die Differenz zwischen der Schlupfgrenze und dem Betrag der Bremswirkung an den Antriebsrädern umso mehr an, je mehr die Zeit bis zum Erfassen des Schlupfbetrags verstreicht. Falls der Unterschied zwischen dem Schlupfgrenzbetrag und dem Betrag der Bremswirkung an den Vorderrädern groß wird, nimmt der Schlupfbetrag zu, und es ist sehr gut möglich, dass der Anstieg im Schlupfbetrag zu einer Verschlechterung des Verhaltens des Fahrzeugs oder zum frühzeitigen Eingreifen der Antiblockierungs-Bremssteuerung führt. Falls festgestellt wird, dass der Schlupfbetrag gleich oder größer als die Schlupfschwelle ist, wird der Betrag des regenerativen Bremsens daher soweit wie möglich reduziert, wodurch der Betrag der Bremswirkung an den Antriebsrädern so schnell wie möglich klein gehalten wird, um das Verschlechtern im Verhalten des Fahrzeugs oder den frühzeitigen Eingriff der Antiblockierungs-Bremssteuerung einzuschränken. Aus diesem Grund wird das Ausmaß, um das der Wert der regenerativen Bremswirkung in Schritt 3 reduziert wird (d. h. die große Reduktion im Betrag der regenerativen Bremswirkung oder der erste Reduktionsbetrag) im Vorhinein beispielsweise auf einen solchen Wert gesetzt, welcher mit einer einzelnen Reduktion eine ausreichende Reduktion unter die Schlupfschwelle gewährleisten kann, wobei dies basierend auf Experimenten, Berechnungen, Simulationen oder dergleichen erfolgt. In Schritt 3 wird der Betrag der regenerativen Bremswirkung (regeneratives Drehmoment an den Antriebsrädern 2L, 2R) größtenteils reduziert, wonach der Vorgang über einen Return-Schritt zum Start zurückkehrt und die Betätigungen werden von Schritt 1 an wiederholt.
Falls andererseits in Schritt 2 ein ”Nein” festgestellt wird, d. h. falls in Schritt 2 festgestellt wird, dass der Schlupfbetrag geringer als die Schlupfschwelle ist, ist der Schlupfbetrag gering und es wird angenommen, dass lediglich eine geringe Wahrscheinlichkeit dahingehend vorliegt, dass der Schlupfbetrag zu einer Verschlechterung des Verhaltens des Fahrzeugs oder zum frühzeitigen Eingreifen der Antiblockierungs-Bremssteuerung führt. Obwohl der Schlupfbetrag geringer als die Schlupfschwelle ist, ist es allerdings möglich, dass der Schlupfbetrag nicht ausreichend klein ist. Obwohl der Betrag der regenerativen Bremswirkung (regeneratives Drehmoment) vor dem vorliegenden Steuerzyklus in Schritt 3 oder Schritt 6 abgezogen wurde gibt es ferner beispielsweise eine Möglichkeit dahingehend, dass der Schlupfbetrag noch nicht ausreichend reduziert wurde, um einen ausreichend niedrigen Wert zu erreichen.
Wenn dann in Schritt 2 ein ”Nein” festgestellt wird, fährt der Vorgang mit Schritt 4 fort, wo festgestellt wird, ob der Schlupfbetrag gleich oder größer als ein Zielschlupfbetrag ist, welcher einem ausreichend niedrigen Wert (einem Zielwert) entspricht. Vorliegend wird der Zielschlupfbetrag als ein Wert verwendet, um festzustellen, ob der Schlupfbetrag ein ausreichend geringer Wert ist, und insbesondere wird er als Wert verwendet, um festzustellen, ob der Betrag der auf die Antriebsräder (die Vorderräder 2L, 2R) aufgebrachten Bremswirkung um einen geringen Betrag zu reduzieren ist. Deshalb wird der Schlupfbetrag basierend auf Experimenten, Berechnungen, Simulationen und dergleichen im Vorhinein auf einen derartigen Betrag gesetzt, dass der Betrag der regenerativen Bremswirkung derart geeignet reduziert werden kann, dass das Verhalten des Fahrzeug stabil gehalten werden kann.
Falls in Schritt 4 ein ”Nein” festgestellt wird, d. h. falls in Schritt 4 festgestellt wird, dass der Schlupfbetrag geringer als der Zielschlupfbetrag ist, kehrt der Vorgang über den Return-Schritt zum Start zurück, ohne die Vorgänge in Schritten 5 und 6 auszuführen, und die Vorgänge von Schritt 1 an werden wiederholt, da der Schlupfbetrag ausreichend gering ist (der Schlupfbetrag ist 0 oder klein). Falls in Schritt 4 ein ”Nein” festgestellt wird, wird insbesondere der Vorgang zum Reduzieren des Betrags der regenerativen Bremswirkung (regeneratives Drehmoment) nicht ausgeführt, und die normale kooperative Regenerationssteuerung wird fortgesetzt.
Falls in Schritt 4 andererseits ein ”Ja” festgestellt wird, d. h. falls in Schritt 4 festgestellt wird, dass der Schlupfbetrag gleich oder größer als der Zielschlupfbetrag ist, schreitet der Vorgang zu Schritt 5 fort, wo festgestellt wird, ob eine bestimmte Zeitspanne seit der Betätigung zum Reduzieren des Betrags der regenerativen Bremswirkung (regeneratives Drehmoment), welche vor dem gegenwärtigen Steuerzyklus ausgeführt wurde, verstrichen ist. Insbesondere wird festgestellt, ob eine vorbestimmte Zeitspanne verstrichen ist, seit der Betrag der regenerativen Bremswirkung letztmalig reduziert wurde, oder nicht. Dies stellt Intervalle mit einer gewissen Zeitspanne sicher, in denen der Betrag der regenerativen Bremswirkung reduziert wird, wodurch der Betrag der regenerativen Bremswirkung für eine vorbestimmte Zeitspanne aufrechterhalten wird.
Dies ist darin begründet, dass, falls der Betrag der regenerativen Bremswirkung beim Reduzieren der regenerativen Bremswirkung zu einem Zeitpunkt vollständig reduziert wird (d. h. der Betrag der regenerativen Bremswirkung wird 0) eine Möglichkeit dahingehend besteht, dass der Betrag des reibenden Bremsen, welcher dem reduzierten Betrag der regenerativen Bremswirkung entspricht, in Abhängigkeit des Antwortverhaltens beim Anstieg im Hydraulikdruck in dem Masterzylinder 9 nicht erzeugt werden kann, obwohl der Betrag des reibenden Bremsens, welcher dem Betrag der regenerativen Bremswirkung entspricht, momentan bereits durch Hydraulikdruck erzeugt werden muss. Dies ruft einen Mangel an Bremskraft hervor, was zu Befürchtungen dahingehend führt, dass das Verhalten des Fahrzeugs verschlechtert ist, oder die Verzögerung verloren geht. Dahingehend wird in Schritt 5 festgestellt, ob die bestimmte Zeitspanne seit der Reduktion im regenerativen Drehmoment verstrichen ist, oder nicht, sodass, nachdem der Betrag der regenerativen Bremswirkung reduziert wurde, der reduzierte Betrag der regenerativen Bremswirkung zunächst gehalten wird. Die bestimmte Zeitspanne wird im Vorhinein basieren auf Experimenten, Berechnungen, Simulationen oder dergleichen auf einen derartigen Wert festgesetzt, dass das Auftreten einer mangelnden Bremskraft (die Verschlechterung des Verhaltens des Fahrzeugs, der Verlust der Verzögerung) eingeschränkt werden kann.
Falls in Schritt 5 ein ”Nein” festgestellt wird, d. h. falls in Schritt 5 festgestellt wird, dass die bestimmte Zeitspanne seit der vorherigen Reduktion im Betrag der regenerativen Bremswirkung (ein regeneratives Drehmoment) nicht verstrichen ist, kehrt der Vorgang über den Rückführschritt ohne Ausführung eines Vorgangs gemäß Schritt 6 und unter Halten des gegenwärtigen Betrags der regenerativen Bremswirkung wieder zum Start zurück und die Vorgänge von Schritt 1 an werden wiederholt. Falls andererseits in Schritt 5 ein ”Ja” festgestellt wird, d. h. falls in Schritt 5 festgestellt wird, dass die bestimmte Zeitspanne seit der vorherigen Reduktion im Betrag der regenerativen Bremswirkung (regeneratives Drehmoment) verstrichen ist, schreitet der Vorgang zu Schritt 6 fort.
In Schritt 6 wird der Betrag der regenerativen Bremswirkung (regeneratives Drehmoment) der Antriebsräder (Vorderräder 2L, 2R) um einen geringeren Betrag als der Reduktionsbetrag reduziert, der in dem Vorgang gemäß Schritt 3 verwendet wurde, d. h. um einen zweiten Reduktionsbetrag. Der Grund, warum der Betrag der regenerativen Bremswirkung auf diese Weise um einen geringen Wert reduziert wird, ist, dass in Abhängigkeit des Antwortverhaltens auf den Anstieg des Hydraulikdrucks in dem Masterzylinder 9 wie oben beschrieben ein Mangel an Bremswirkung hervorgerufen werden kann, falls der Betrag, um den der Betrag der regenerativen Bremswirkung reduziert wird, groß ist, was zu Befürchtungen dahingehend führt, dass die Verzögerung verringert ist. Wenn der Schlupfbetrag allerdings gleich oder größer als die Schlupfschwelle bleibt, wird der Betrag der regenerativen Bremswirkung (regeneratives Drehmoment) allerdings durch die Betätigung in Schritt 3 weitgehend reduziert, sodass der Betrag der Bremswirkung auf die Antriebsräder (die Vorderräder 2L, 2R) so schnell wie möglich unter die Schlupfgrenze reduziert wird. Da der Schlupfbetrag geringer als die Schlupfschwelle ist, wird im Gegensatz dazu in Schritt 6 der Betrag der regenerativen Bremswirkung (regeneratives Drehmoment) um einen geringen Wert reduziert, sodass der Mangel an Bremskraft (die Reduktion der Verzögerung) aufgrund des Antwortverhaltens eingeschränkt wird. Aufgrund dessen wird in Schritt 6 das Ausmaß, um den der Betrag der regenerativen Bremswirkung reduziert wird (d. h. der Wert der ”geringen Reduktion im Betrag der regenerativen Bremswirkung”), basierend auf Experimenten, Berechnungen, Simulationen oder dergleichen im Vorhinein beispielsweise auf einen solchen Wert gesetzt, dass der Mangel an Bremskraft (die Reduktion der Verzögerung) aufgrund des Antwortverhaltens eingeschränkt werden kann. Falls der Betrag der regenerativen Bremswirkung (regeneratives Drehmoment) der Antriebsräder (der Vorderräder 2L, 2R) in Schritt 6 geringfügig reduziert wird, kehrt der Vorgang über den Return-Schritt zum Start zurück und die Vorgänge von Schritt 1 an werden wiederholt.
Falls der Betrag der Bremswirkung an den Antriebsrädern (den Vorderrädern 2L, 2R) größer als die Schlupfgrenze wird, wenn die kooperative Regenerationssteuerung durch das Niederdrücken des Bremspedals 7 durch die Fahrerin/den Fahrer beim Fahren des Fahrzeugs ausgeführt wird, überträgt die erste ECU 27 den notwendigen Betrag der regenerativen Bremswirkung, der basierend auf dem Vorgang in Schritt 3 von 3 reduziert ist, über den Fahrzeugdatenbus 29 an die dritte ECU 54. Da der notwendige Betrag der derart erhaltenen regenerativen Bremswirkung geringer als der tatsächlich ausgeübte Betrag der regenerativen Bremswirkung ist, reduziert die dritte ECU 54 dadurch den Betrag der regenerativen Bremswirkung an den Antriebsrädern und überträgt den reduzierten Betrag der regenerativen Bremswirkung (den Betrag der regenerativen Bremswirkung, welcher tatsächlich ausgeübt wird) durch den Fahrzeugdatenbus 29 an die erste ECU 27.
Die erste ECU 27 erzeugt eine Differenz zwischen dem erhaltenen tatsächlich ausgeübten Betrag der regenerativen Bremswirkung und einem Gesamtbetrag der Bremswirkung, welcher gemäß der Niederdrückung des Bremspedal 7 durch die Fahrerin/den Fahrer zu erzeugen ist, in Form eines an den Reibbremseneinheiten 6 zu erzeugenden Betrags reibender Bremswirkung, der dadurch erhalten wird, dass der Betrieb des Elektromotor 22 der elektrischen Boostereinheit 17 derart verändert wird, dass der Hydraulikdruck in dem Masterzylinder 9 angehoben wird. Selbst wenn die Räder beim Ausüben der kooperative Regenerationssteuerung durch Niederdrücken des Bremspedals 7 durch die Fahrerin/den Fahrer beim Fahren des Fahrzeugs ins Rutschen kommen, weil der Betrag der Bremswirkung an den Antriebsrädern groß ist, kann ein geeigneter Austausch von Wirkbeträgen in der Bremswirkung vorgenommen werden (der Betrag des regenerativen Bremsens wird reduziert und der Betrag der reibenden Bremswirkung wird um den Betrag erhöht, der dem reduzierten Betrag der regenerativen Bremswirkung entspricht). Dies schränkt die Verschlechterung des Verhaltens des Fahrzeugs oder die frühzeitige Aktivierung der Antiblockierungs-Bremssteuerung ein.
Wie voranstehend beschrieben wurde, kann das Verhalten des Fahrzeugs in dieser Ausführungsform deshalb selbst dann stabil gehalten werden, wenn Schlupf erzeugt wird. Wenn der Vorgang in Schritt 2 erfasst, dass die Räder rutschen, reduziert die ECU 27 insbesondere den Betrag der regenerativen Bremswirkung durch den Vorgang in Schritt 3. In diesem Fall wird der Betrag der regenerativen Bremswirkung, um den durch den Vorgang in Schritt 3 reduziert wird, auf einen größeren Wert als der vorbestimmte Reduktionsbetrag eingestellt, um den die regenerative Bremswirkung darauf folgend reduziert wird, d. h. der vorbestimmte Reduktionsbetrag, um den die regenerative Bremswirkung im Vorgang in Schritt 6 reduziert wird. Diese Einstellung kann den vorbestimmten Reduktionsbetrag in dem bei Schlupf zunächst ausgeführten regenerativen Bremsvorgang auf einen großen Wert einstellen, wodurch es möglich ist, das Fortbestehen eines Zustands einzuschränken, bei dem der Betrag der Bremswirkung übermäßig ist (d. h. der Zeitraum wird eingeschränkt, während dessen ein Zustand fortbesteht, bei dem der Betrag der Bremswirkung übermäßig ist). Im Ergebnis ist es möglich, das Verhalten des Fahrzeugs selbst dann stabil aufrecht zu erhalten, wenn die Räder rutschen.
4 und 5 zeigen zeitliche Veränderungen im Betrag der auf die Antriebsräder aufgebrachten Bremswirkung und dem Rutschbetrag der Antriebsräder. Hierbei zeigt 4 ein Beispiel, bei dem der Vorgang in Schritt 6 zum Reduzieren des Betrags der regenerativen Bremswirkung nach dem Vorgang gemäß Schritt 3 zum Reduzieren des Betrags der regenerativen Bremswirkung dreimal ausgeführt wurde. In diesem Fall ist der Betrag, der auf die Vorderräder aufgebrachten regenerativen Bremswirkung durch den Vorgang in Schritt 3 zum Reduzieren des Betrags der regenerativen Bremswirkung unterhalb der Rutschgrenze reduziert worden, und danach wurde der Vorgang in Schritt 6 zum Reduzieren des Betrags der regenerativen Bremswirkung dreimal wiederholt, bis der Schlupfbetrag der Antriebsräder unter den Schlupfzielwert reduziert wurde. Andererseits zeigt 5 ein Beispiel, bei dem der Vorgang in Schritt 6 zum Reduzieren des Betrags der regenerativen Bremswirkung nach dem Vorgang gemäß Schritt 3 zum Reduzieren der regenerativen Bremswirkung einmal ausgeführt wurde. In diesem Fall wurde der Vorgang in Schritt 6 zum Reduzieren des Betrags der regenerativen Bremswirkung einmal ausgeführt, nachdem der Vorgang in Schritt 3 zum Reduzieren des Betrags der regenerativen Bremswirkung ausgeführt wurde, wodurch der Rutschbetrag der Antriebsräder unter den Schlupfzielwert verringert wurde. In beiden Fällen ist es möglich, das Fortbestehen des Zustands, in dem der Betrag der Bremswirkung übermäßig ist (den Zustand, in dem der Betrag der Bremswirkung gleich oder größer als die Schlupfgrenze ist) zu verhindern, wodurch es möglich ist, das Verhalten des Fahrzeugs in einem stabilen Zustand zu halten, wenn die Räder rutschen.
In der bisher beschriebenen Ausführungsform zeigen die Vorgänge in den Schritten 2, 3, 5 und 6 in 3 spezifische Beispiele einer regenerativen Schlupfsteuereinheit, welche ein wesentliches Merkmal der Erfindung darstellt.
In den oben beschriebenen Ausführungsformen werden die Intervalle, in denen der Betrag der regenerativen Bremswirkung reduziert wird (die Intervalle in denen die Schlupfbegrenzungssteuerung ausgeführt wird) dahingehend beschrieben, dass diese konstant sind. Allerdings ist die Erfindung nicht hierauf begrenzt, und die Intervalle t1, t2, an denen die Schlupfbegrenzungssteuerung ausgeführt wird (der Betrag der regenerativen Bremswirkung reduziert wird) können variiert werden (t1 < t2), wie mit dem in 6 dargestellten ersten Abwandlungsbeispiel gezeigt. Da die verstrichene Zeit seit dem Auftritt von Schlupf kürzer wird, werden die Intervalle, an denen die Schlupfbegrenzungssteuerung ausgeführt wird, kleiner eingestellt, d. h. t1 < t2, wodurch der (gesamte) Reduzierungsbetrag der regenerativen Bremswirkung im Anfangsstadium beim Auftreten von Schlupf auf einen großen Betrag eingestellt werden kann. Mit anderen Worten können die Intervalle, an denen die Schlupfbegrenzungssteuerung ausgeführt wird, jedes Mal vergrößert werden, wenn die Schlupfbegrenzungssteuerung ausgeführt wird. Auch in dieser Hinsicht ist es möglich, das Verhalten des Fahrzeugs stabil aufrecht zu erhalten, wenn die Räder rutschen.
In der oben beschriebenen Ausführungsform ist der vorbestimmte Reduzierungsbetrag, um den der Betrag der regenerativen Bremswirkung reduziert wird, als konstant beschrieben (der vorbestimmte Reduzierungsbetrag in Schritt 6 ist konstant). Allerdings ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt. Wie in dem zweiten Abwandlungsbeispiel in 7 gezeigt, können vorbestimmte Reduktionsbeträgt a, b, c, d, e, f jedes Mal reduziert werden, wenn die Schlupfbegrenzungssteuerung wiederholt wird (a > b > c > d > f > e). In diesem Fall ist es möglich, einen Reduktionsbetrag im Anfangsstadium des regenerativen Bremsens auf einen großen Wert einzustellen, wenn die Räder rutschen, und es kann vermieden werden, dass der vorbestimmte Reduktionsbetrag in den darauffolgenden regenerativen Bremsvorgängen zu groß wird. Dies gestattet es, das Aufrechterhalten des Verhaltens des Fahrzeugs auf einem stabilen Niveau mit dem Gewährleisten von angemessener regenerativer Leistung zu kombinieren. Das zweite Abwandlungsbeispiel kann in Kombination mit dem ersten Abwandlungsbeispiel ausgeführt werden.
In der oben beschriebenen Ausführungsform ist der in 3 dargestellte Steuervorgang dahingehend beschrieben, dass dieser von der ersten ECU 27 ausgeführt wird. Allerdings ist die Erfindung nicht hierauf begrenzt. Beispielsweise kann eine Ausgestaltung zur Anwendung gebracht werden, bei welcher der in 3 gezeigte Steuervorgang durch die dritte ECU 54 oder die zweite ECU 35 ausgeführt wird. Zusätzlich kann der Steuervorgang durch eine andere der im Fahrzeug verbauten ECUs ausgeführt werden.
In der oben beschriebenen Ausführungsform ist die Rutschbetrag-Erfassungseinrichtung 56, welche die Schlupfbetragerfassunseinheit ist, als mit der zweiten ECU 35 verbunden beschrieben. Allerdings ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt und es kann eine Ausgestaltung zur Anwendung gebracht werden, bei der die Schlupfbetrag-Erfassungseinrichtung 56 beispielsweise mit der ersten ECU 27 oder der dritten ECU 54 verbunden ist. Die Schlupfbetrag-Erfassungseinrichtung 56 kann mit jeder im Fahrzeug verbauten ECU verbunden sein.
In der oben beschriebenen Ausführungsform wurden die Vorderräder 2L, 2R als durch den Motorgenerator 55 angetrieben beschreiben, wobei der Motorgenerator der Fahr-(bzw. Antriebs-)Motor ist. Insbesondere wurden die Antriebsräder als die Vorderräder 2L, 2R beschrieben. Allerdings ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt. Beispielsweise kann der Motorgenerator (der Elektromotor) die Hinterräder antreiben (die Antriebsräder sind die hinteren Räder). Alternativ kann der Motorgenerator sowohl die Vorderräder als auch die Hinterräder antreiben (die Antriebsräder sind die Vorder- und Hinterräder).
Gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform kann das Verhalten des Fahrzeugs stabil aufrechterhalten werden, wenn die Räder rutschen.
Insbesondere stellt die regenerative Schlupfsteuereinheit den vorbestimmten Reduktionsbetrag der regenerativen Bremswirkung (falls die Räder rutschen) auf einen größeren Betrag ein, als der vorbestimmte Reduktionsbetrag der regenerativen Bremswirkung in der darauf folgenden Schlupfbegrenzungssteuerung. Durch diese Einstellung kann der beim Rutschen der Räder zunächst vorgenommene (erste) vorbestimmte Reduktionsbetrag der regenerativen Bremswirkung auf einen großen Wert eingestellt werden, wodurch es möglich wird, das Fortbestehen des Zustands, in dem der Betrag der Bremswirkung übermäßig ist, einzuschränken (d. h. die Zeitspanne einzuschränken, während welcher der Betrag der Bremswirkung übermäßig ist). Als Ergebnis davon kann das Verhalten des Fahrzeugs stabil aufrechterhalten werden, wenn die Räder rutschen.
Gemäß der Ausführungsform (dem ersten Abwandlungsbeispiel) variiert die regenerative Schlupfsteuereinheit die Intervalle, in denen die Schlupfbegrenzungssteuerung ausgeführt wird. Wenn wenig Zeit seit dem Auftreten von Schlupf verstrichen ist, werden die Intervalle, in denen die Schlupfbegrenzungssteuerung ausgeführt wird, in diesem Fall gering eingestellt (die Intervalle in denen die Schlupfbegrenzungssteuerung ausgeführt wird, werden jedes Mal verlängert, wenn die Schlupfbegrenzungssteuerung wiederholt wird), wodurch der (gesamte) Reduktionsbetrag der regenerativen Bremswirkung im Anfangsstadium des Auftretens von Schlupf auf einen großen Betrag eingestellt werden kann. Auch in dieser Hinsicht kann das stabile Verhalten des Fahrzeugs aufrechterhalten werden, wenn die Räder rutschen.
Gemäß der Ausführungsform (dem zweiten Abwandlungsbeispiel) reduziert die regenerative Schlupfsteuereinheit den vorbestimmten Reduktionsbetrag jedes Mal, wenn die Schlupfbegrenzungssteuerung wiederholt wird. Dadurch kann der Bedarf nach einem übermäßigen Anheben des Reduktionsbetrags der regenerativen Bremswirkung im Anfangsstadium des Auftretens von Schlupf unterdrückt werden, und es kann vermieden werden, dass der vorbestimmte Reduktionsbetrag der regenerativen Bremswirkung danach übermäßig angehoben wird. Dies kann das Aufrechterhalten eines stabilen Zustands im Fahrverhalten mit der Sicherstellung von angemessener regenerativer Leistung kombinierbar machen.
Obgleich lediglich einige beispielhafte Ausführungsformen dieser Erfindung oben im Detail beschrieben wurden, werden es die Fachleute ohne weiteres zu würdigen wissen, dass viele Abwandlungen in den beispielhaften Ausführungsformen möglich sind, ohne wesentlich von der neuen Lehre und den Vorteilen dieser Erfindung abzuweichen. Demgemäß sind all diese Modifikationen dazu angedacht, innerhalb des Rahmens dieser Erfindung umfasst zu sein.
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der japanischen Patentanmeldung mit der Nummer 2014-017779 , welche am 31. Januar 2014 eingereicht wurde. Die gesamte Offenbarung der 2014-017779, welche am 31. März 2014 eingereicht wurde, einschließlich Beschreibung, Ansprüche, Zeichnungen und Zusammenfassung sind hier in ihrer Gesamtheit unter Bezugnahme mit einbezogen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2012-95391 [0002, 0003, 0080, 0080]
JP 2014-017779 [0109]

Claims

Bremssteuersystem, das von einem Elektromotor (55) betrieben wird und derart ausgelegt ist, dass es ein Fahrzeug nicht nur durch Steuern eines Betrags einer regenerativen Bremswirkung durch den Elektromotor, sondern auch durch Steuern von Reibbremseneinrichtungen (6) bremst, welche einzeln an Rädern (2L, 2R, 3L, 3R) angeordnet sind und jeweils einen reibenden Belag aufweisen, der bei Beaufschlagung mit einem Hydraulikdruck in Bewegung versetzt wird, wobei das Bremssteuersystem dadurch gekennzeichnet ist, dass es aufweist: eine Schlupfbetragerfassungseinheit (56), die derart ausgelegt ist, dass sie einen Schlupfbetrag jedes der an dem Fahrzeug angeordneten Räder erfasst; und eine regenerative Schlupfsteuereinheit (3, Schritte 2, 3, 5, 6), die derart ausgelegt ist, dass sie eine Schlupfbegrenzungssteuerung wiederholt ausführt, bei der ein Betrag einer regenerativen Bremswirkung um einen vorbestimmten Betrag reduziert wird und der resultierende reduzierte Betrag der regenerativen Bremswirkung danach für eine vorbestimmte Zeitspanne gehalten wird, während die Räder mittels eines Erfassungswerts der Schlupfbetragerfassungseinheit während eines regenerativen Bremsvorgangs durch den Elektromotor als mit Schlupf behaftet erfasst sind, und dadurch, dass die Schlupfbegrenzungssteuereinheit den vorbestimmten Reduktionsbetrag, um den der Betrag der regenerativen Bremswirkung reduziert wird, wenn die Räder als mit Schlupf behaftet erfasst sind, auf einen Betrag einstellt, der größer als ein vorbestimmter Reduktionsbetrag ist, um den der Betrag der regenerativen Bremswirkung in der darauf folgend ausgeführten Schlupfbegrenzungssteuerung reduziert wird.
Bremssteuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der vorbestimmte Reduktionsbetrag der regenerativen Bremswirkung, welcher zum Reduzieren der regenerativen Bremswirkung verwendet wird, wenn die Räder als mit Schlupf behaftet erfasst sind, ein Reduktionsbetrag ist, um den der Betrag der regenerativen Bremswirkung anfänglich reduziert ist.
Bremssteuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der vorbestimmte Reduktionsbetrag der regenerativen Bremswirkung, welcher verwendet wird, um die regenerative Bremswirkung zu reduzieren, wenn die Räder als mit Schlupf behaftet erfasst sind, ein Reduktionsbetrag ist, welcher einen Betrag der regenerativen Bremswirkung erzeugt, der geringer als ein Betrag der regenerativen Bremswirkung ist, der einer Schlupfschwelle entspricht, auf Grundlage derer die Räder als mit Schlupf behaftet erfasst werden.
Bremssteuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des vorbestimmten Reduktionsbetrags eingestellt sind: ein erster Reduktionsbetrag, welcher ein anfänglicher (erster) Reduktionsbetrag ist, um den der Betrag der regenerativen Bremswirkung anfänglich reduziert wird, wenn die Räder als mit Schlupf behaftet erfasst sind; und ein zweiter Reduktionsbetrag, der kleiner als der erste Reduktionsbetrag ist und um den der Betrag der regenerativen Bremswirkung reduziert wird, nachdem der reduzierte Betrag der regenerativen Bremswirkung für die vorbestimmte Zeitspanne gehalten wurde.
Bremssteuersystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Reduktionsbetrag, ein Reduktionsbetrag ist, welcher einen Betrag der regenerativen Bremswirkung erzeugt, der geringer als ein Betrag der regenerativen Bremswirkung ist, der einer Schlupfschwelle entspricht, auf Grundlage derer die Räder als mit Schlupf behaftet erfasst werden.
Bremssteuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die regenerative Schlupfsteuereinheit Intervalle, in denen die Schlupfbegrenzungssteuerung ausgeführt wird, variiert.
Bremssteuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die regenerative Schlupfsteuereinheit die Intervalle, in denen die Schlupfbegrenzungssteuerung ausgeführt wird, jedes Mal verlängert, wenn die Schlupfbegrenzungssteuerung wiederholt wird.
Bremssteuersystem nach einem Anspruch 1, 2, 3, 6 oder 7, bei dem die regenerative Schlupfsteuereinheit den vorbestimmten Reduktionsbetrag jedes Mal reduziert, wenn die Schlupfbegrenzungssteuerung wiederholt wird.
Bremssteuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem die regenerative Schlupfsteuereinheit in einer Steuereinrichtung (27) angeordnet ist, welche die Reibbremseneinheiten steuert.
Bremssteuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem die regenerative Schlupfsteuereinheit in einer Steuereinrichtung (54) angeordnet ist, welche den Betrag der regenerativen Bremswirkung des Elektromotors steuert.