DE102017131431A1

DE102017131431A1 - Fahrzeugbremssystem

Info

Publication number: DE102017131431A1
Application number: DE102017131431.8A
Authority: DE
Inventors: Shinya KITA
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2017-02-01
Filing date: 2017-12-29
Publication date: 2018-08-02
Anticipated expiration: 2037-12-30
Also published as: JP6624097B2; US20180215363A1; DE102017131431B4; CN108372850B; US10787157B2; JP2018122741A; CN108372850A

Abstract

Ein Fahrzeugbremssystem hat eine hydraulische Bremsvorrichtung (32), die Folgendes hat: ein Bremsstellglied (44) mit einer Pumpe (60) und einem Zweisystemelektromotor (62), der eine erste und eine zweite Spule (146, 148) hat; eine Batterie (124); einen ersten Antriebskreis (150) zum Zuführen von elektrischer Leistung von der Batterie zu der ersten Spule; einen Kondensator (154); und einen zweiten Antriebskreis (152) zum Zuführen von elektrischer Leistung von dem Kondensator zu der zweiten Spule, wobei in einem normalen Modus, in dem die Pumpe mit einer Leistung angetrieben wird, die nicht größer als eine festgelegte Leistung ist, der Motor die Pumpe mit der elektrischen Leistung antreibt, die von der Batterie zu der ersten Spule zugeführt wird, und wobei in einem Hochleistungsmodus, in dem die Pumpe durch eine Leistung angetrieben wird, die die festgelegte Leistung übersteigt, der Motor die Pumpe durch sowohl die elektrische Leistung, die von der Batterie zu der ersten Spule zugeführt wird, als auch die elektrische Leistung antreibt, die von dem Kondensator zu der zweiten Spule zugeführt wird.

Description

HINTERGRUND
Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Bremssystem, das an einem Fahrzeug installiert ist.
Beschreibung des Stands der Technik
Jüngste Fahrzeugbremssysteme haben im Allgemeinen eine hydraulische Bremsvorrichtung, die gestaltet ist, um eine hydraulische Bremskraft zu erzeugen, die eine Bremskraft ist, die von einem Druck eines Arbeitsfluids abhängt. Verschiedene Arten von solchen Systemen sind bekannt, wie beispielsweise in JP-A-2007 - 137258 beschrieben ist.
ZUSAMMENFASSUNG
Es ist erfordert, dass die hydraulische Bremsvorrichtung eine hohe Ansprechempfindlichkeit hat. Das heißt es ist gefordert, dass eine hydraulische Bremskraft, die zu erzeugen ist, einer Erhöhung einer erforderten hydraulischen Bremskraft schnell folgt. Solch eine Forderung ist bei dem sogenannten plötzlichen Bremsen hoch. In einer Bremsvorrichtung, die nicht mit einem Druckspeicher ausgestattet ist, wie die Vorrichtung, die in JP-A-2007-137258 offenbart ist, und zwar in einer Bremsvorrichtung, die nicht gestaltet ist, um ein Hochdruckarbeitsfluid zu speichern, ist eine hohe Ansprechempfindlichkeit nicht gewährleistet, weil eine Zufuhr des Hochdruckarbeitsfluids durch Antreiben der Pumpe beginnt, wenn die hydraulische Bremskraft benötigt ist. Somit betrifft die vorliegende Offenbarung ein Fahrzeugbremssystem, das mit einer hydraulischen Bremsvorrichtung ausgestattet ist, die eine hohe Ansprechempfindlichkeit gewährleistet.
In einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung hat ein Fahrzeugbremssystem eine hydraulische Bremsvorrichtung, wobei ein Elektromotor, der gestaltet ist, um eine Pumpe als eine Hochdruckquelle anzutreiben, ein Zweisystemmotor mit zwei Spulen ist, und die hydraulische Bremsvorrichtung, als eine Leistungsquelle zum Betreiben des Elektromotors, eine Batterie und einen Kondensator hat. In einem normalen Modus, in dem eine Ausgangsleistung von dem Elektromotor nicht groß sein muss, wird die Pumpe durch elektrische Leistung von der Batterie angetrieben. In einem Hochleistungsmodus, in dem eine relativ große Ausgangsleistung von dem Elektromotor benötigt ist, wird die Pumpe durch sowohl die elektrische Leistung von der Batterie als auch die elektrische Leistung von dem Kondensator angetrieben.
Gemäß dem Fahrzeugbremssystem, das wie vorstehend beschrieben aufgebaut ist, ist die hydraulische Bremsvorrichtung derart gestaltet, dass ein Antreiben der Pumpe durch den Elektromotor durch die elektrische Leistung von dem Kondensator in einer Situation unterstützt wird, in der es gewünscht ist, dass die Pumpe mit einer relativ großen Leistung angetrieben wird. Es ist somit möglich, ein Fahrzeugbremssystem zu erreichen, das mit einer hydraulischen Bremsvorrichtung ausgestattet ist, die eine hohe Ansprechempfindlichkeit gewährleistet.
FORMEN DER ERFINDUNG
Es werden verschiedene Formen einer Erfindung, die für beanspruchbar erachtet wird, beispielhaft dargestellt und erklärt (Die Erfindung wird nachstehend als eine „beanspruchbare Erfindung“ bezeichnet, wo es geeignet ist). Jede der Formen ist wie die beigefügten Ansprüche nummeriert und hängt von der anderen Form oder den anderen Formen ab, wo es geeignet ist. Dies dient zum leichteren Verständnis der beanspruchbaren Erfindung, und es ist zu verstehen, dass Kombinationen von Bestandteilen, die die Erfindung bilden, nicht auf diejenigen beschränkt sind, die in den folgenden Formen beschrieben sind. Das heißt es ist zu verstehen, dass die beanspruchbare Erfindung in Anbetracht der folgenden Beschreibung von verschiedenen Formen und Ausführungsbeispielen zu interpretieren ist. Es ist des Weiteren zu verstehen, dass, solange die beanspruchbare Erfindung in dieser Weise interpretiert wird, jede Form, in der eine oder mehrere Bestandteile von einer der folgenden Formen hinzugefügt ist/sind oder von diesen weggenommen ist/sind, als eine Form der beanspruchbaren Erfindung erachtet werden kann. Verschiedene Formen der beanspruchbaren Erfindung können eine Erfindung werden, die in den Ansprüchen beschrieben wird.
(1) Fahrzeugbremssystem mit einer hydraulischen Bremsvorrichtung, die eine Radbremse, die für ein Rad vorgesehen ist, und ein Bremsstellglied hat, das gestaltet ist, um zu der Radbremse ein Arbeitsfluid zuzuführen, das einen Druck gemäß einer erforderten hydraulischen Bremskraft hat,
wobei das Bremsstellglied eine Pumpe als eine Hochdruckquelle und einen Elektromotor hat, der gestaltet ist, um die Pumpe anzutreiben, und der ein Zweisystemmotor mit einer ersten Spule und einer zweiten Spule ist,
wobei die hydraulische Bremsvorrichtung des Weiteren Folgendes hat: eine Batterie; einen ersten Antriebskreis zum Zuführen von elektrischer Leistung von der Batterie zu der ersten Spule des Elektromotors; einen Kondensator bzw. eine Kapazität; und einen zweiten Antriebskreis zum Zuführen von elektrischer Leistung von dem Kondensator zu der zweiten Spule des Elektromotors,
wobei in einem normalen Modus, in dem die Pumpe durch Leistung angetrieben wird, die nicht größer als eine festgelegte Leistung ist, der Elektromotor die Pumpe durch die elektrische Leistung antreibt, die von der Batterie zu der ersten Spule zugeführt wird, und
wobei in einem Hochleistungsmodus, in dem die Pumpe durch Leistung angetrieben wird, die die festgelegte Leistung übersteigt, der Elektromotor die Pumpe durch sowohl die elektrische Leistung, die von der Batterie zu der ersten Spule zugeführt wird, als auch die elektrische Leistung antreibt, die von dem Kondensator zu der zweiten Spule zugeführt wird.
Diese Form ist eine grundlegende Form der beanspruchbaren Erfindung. In dieser Form ist der Elektromotor ein Zweisystemmotor, der die zwei Spulen hat, und die hydraulische Bremsvorrichtung hat zwei Leistungsquellen und zwei Antriebskreise korrespondierend zu den jeweiligen zwei Spulen. Der „Zweisystemmotor“ ist ein Motor, dessen Ausgangswelle (Motorwelle) durch elektrische Leistung, die zu einer der zwei Spulen zugeführt wird, oder durch elektrische Leistung bewegt werden kann, die gleichzeitig zu den zwei Spulen zugeführt wird. Der „Antriebskreis“ kann ein Inverter oder dergleichen in einem Fall sein, in dem der Elektromotor durch Wechselstrom betrieben wird, und kann ein bloßer Schaltkreis oder dergleichen in einem Fall sein, in dem der Elektromotor durch Gleichstrom betrieben wird. Der sogenannte bürstenlose Gleichstrommotor kann als ein Wechselstrommotor angesehen werden, der durch einen Inverter als den Antriebskreis betrieben wird. Die Batterie und der Kondensator, die jeweils eine Leistungsquelle sind, haben eine unterschiedliche Kapazität. Bei der Batterie, wie einer Bleisäurebatterie, einer Nickelmetallhybridbatterie oder einer Lithiumionensekundärbatterie, beinhalten ein Laden und Entladen chemische Reaktionen. Bei der dem Kondensator beinhaltet ein Laden und Entladen keine chemischen Reaktionen, sodass ein schnelles Laden und Entladen gewährleistet wird.
Bei dem Bremsstellglied sind zwei Betriebsmoden, das heißt ein normaler Modus und ein Hochleistungsmodus, als ein Betriebsmodus (Antriebsmodus) der Pumpe als die Hochdruckquelle festgelegt. Die zwei Moden unterscheiden sich hinsichtlich einer Antriebsleistung der Pumpe. Mit anderen Worten gesagt unterscheiden sich die zwei Moden hinsichtlich einer Menge eines elektrischen Stroms, der zu den Spulen zugeführt wird, in einem Fall, in dem die Menge von elektrischer Leistung zum Antreiben der Pumpe die Gleiche ist, und zwar in dem die Antriebsspannung die gleiche ist. Demzufolge meint „Leistung“ bezüglich eines Antreibens der Pumpe in einem weiten Sinn elektrische Leistung, die zu dem elektrischen Motor zugeführt wird.
Wenn es beispielsweise notwendig ist, plötzlich zu bremsen, muss das Arbeitsfluid in einem frühen Stadium schnell zu der Radbremse von der Pumpe als die Hochdruckquelle zugeführt werden, um ein schnelles Ansprechen der hydraulischen Bremskraft zu ermöglichen. In diesem Fall muss die Pumpe durch eine größere Leistung angetrieben werden, und die elektrische Leistung muss zu dem Elektromotor von der Batterie über den ersten Antriebskreis zugeführt werden. Dies kann das Risiko bewirken, dass die elektrische Leistung übermäßig groß wird. In diesem Fall wird der Zustand der Batterie instabil oder Betriebsbedingungen von anderen Vorrichtungen können nachteilig beeinflusst werden, falls andere Vorrichtungen durch die elektrische Leistung betrieben werden, die von der Batterie zugeführt wird. Umgekehrt muss die Zufuhr der elektrischen Leistung von der Batterie in Anbetracht des Zustands der Batterie und der nachteiligen Beeinflussung von anderen Vorrichtungen zwangsweise beschränkt werden, sodass das Ansprechverhalten der hydraulischen Bremskraft, das heißt das Ansprechverhalten der hydraulischen Bremsvorrichtung, sich verschlechtern kann.
Gemäß dieser Form wird in dem Hochleistungsmodus, in dem die Pumpe mit einer großen Leistung angetrieben werden muss, der Elektromotor auch durch die elektrische Leistung betrieben, die von dem Kondensator über den zweiten Antriebskreis zugeführt wird. Somit kann die Pumpe durch eine große Leistung angetrieben werden, während die Zufuhr der elektrischen Leistung von der Batterie beschränkt wird. Gemäß dieser Form wird die elektrische Leistung, die von der Batterie zugeführt wird, nicht übermäßig groß beim plötzlichen Bremsen oder dergleichen, und ein Antreiben der Pumpe durch den Motor wird durch die elektrische Leistung unterstützt, die von dem Kondensator zugeführt wird. Es ist somit möglich, die hydraulische Bremsvorrichtung vorzusehen, die die hydraulische Bremskraft mit einer guten Ansprechempfindlichkeit erzeugt, sodass das Fahrzeugbremssystem gestaltet ist, das eine gute Ansprechempfindlichkeit hat.
(2) Das Fahrzeugbremssystem nach der Form (1), wobei ein Teil der Leistung, durch die die Pumpe in dem Hochleistungsmodus angetrieben wird, durch die elektrische Leistung abgedeckt wird, die von dem Kondensator zu der zweiten Spule zugeführt wird, wobei der Teil der Leistung einer Überschussmenge über die festgelegte Leistung hinaus entspricht.
Diese Form kann als eine Form interpretiert werden, in der eine obere Grenze für die elektrische Leistung festgelegt ist, die von der Batterie zu dem Elektromotor in dem Hochleistungsmodus zugeführt wird. Durch Festlegen der oberen Grenze ist es möglich, den unstabilen Zustand der Batterie und den nachteiligen Einfluss auf andere Vorrichtungen in ausreichender Weise zu verhindern. Gleichzeitig ist eine Zufuhr der elektrischen Leistung von der Batterie bis zu der oberen Grenze gestattet, wodurch die elektrische Leistung minimiert wird, die von dem Kondensator in dem Hochleistungsmodus zugeführt wird.
(3) Fahrzeugbremssystem nach Form (1) oder (2), wobei die hydraulische Bremsvorrichtung derart gestaltet ist, dass die Pumpe durch die elektrische Leistung angetrieben wird, die von dem Kondensator zu der zweiten Spule zugeführt wird, wenn ein Fehler der Batterie vorliegt.
Gemäß dieser Form wird, im Fall eines Fehlers der Batterie in dem normalen Modus, der Fehler durch Zuführen der elektrischen Leistung von dem Kondensator gehandhabt. Es ist somit möglich, das Fahrzeugbremssystem aufzubauen, das vom Standpunkt einer Ausfallsicherung her exzellent ist. Es sei angemerkt, dass ein Umschalten von dem normalen Modus zu dem Hochleistungsmodus in dem Fall eines Fehlers der Batterie untersagt ist. Im Gegensatz dazu ermöglicht diese Form in einem Fall, in dem die hydraulische Bremsvorrichtung mit einem Sicherungssystem zum Bewältigen des Fehlers der Batterie ausgestattet ist, das durch die zweite Spule des Zweisystemmotors, den Kondensator und den zweiten Antriebskreis gestaltet ist, dass der Hochleistungsmodus unter Ausnützen des Sicherungssystems eingerichtet werden kann. Das heißt in dem Fahrzeugbremssystem dieser Form wird das Antreiben der Pumpe durch den Motor durch die elektrische Leistung unterstützt, die von dem Kondensator durch die Verwendung des ausgestatteten Systems zugeführt wird.
(4) Fahrzeugbremssystem nach einem der Formen (1) bis (3),
wobei die hydraulische Bremsvorrichtung des Weiteren einen dritten Antriebskreis zum Zuführen von elektrischer Leistung von der Batterie zu der zweiten Spule des Elektromotors hat, und
wobei die hydraulische Bremsvorrichtung derart gestaltet ist, dass, wenn ein Fehler des ersten Antriebskreises vorliegt, der dritte Antriebskreis aktiviert wird und ein Antreiben der Pumpe in dem Hochleistungsmodus untersagt wird.
Das Fahrzeugbremssystem dieser Form hat ein Sicherungssystem zum Handhaben des Fehlers des ersten Antriebskreises. Diese Form ermöglicht einen Aufbau des Fahrzeugbremssystems, das vom Standpunkt einer Ausfallsicherung her exzellent ist, dank des dritten Antriebskreises.
(5) Fahrzeugbremssystem nach einer der Formen (1) bis (4), wobei der normale Modus zu dem Hochleistungsmodus umgeschaltet wird, wenn ein Erhöhungsgradient der erforderten hydraulischen Bremskraft einen festgelegten Gradienten übersteigt.
(6) Fahrzeugbremssystem nach einer der Formen (1) bis (5) mit einem Bremsbetätigungsbauteil, das durch einen Fahrer zu betätigen ist,
wobei die erforderte hydraulische Bremskraft gemäß einem Betätigungsgrad des Bremsbetätigungsbauteils bestimmt wird, und
wobei der normale Modus zu dem Hochleistungsmodus umgeschaltet wird, wenn eine Erhöhungsrate des Betätigungsgrads des Bremsbetätigungsbauteils eine festgelegte Rate übersteigt.
In jeder der vorstehenden zwei Formen ist eine Beschränkung zu der Bedingung hinzugefügt, unter der der normale Modus zu dem Hochleistungsmodus umgeschaltet wird. Jede der Bedingungen, die in den vorstehenden zwei Formen spezifiziert sind, ist eine Bedingung zum Bestimmen, dass die Pumpe durch die Leistung angetrieben werden muss, die die festgelegte Leistung übersteigt, wenn die Bedingung erfüllt ist. Die erstere Form ist für ein Fahrzeug verwendbar, bei dem die hydraulische Bremskraft nicht nur gemäß der Betätigung des Bremsbetätigungsbauteils durch einen Fahrer erzeugt wird, sondern auch in Erwiderung auf eine Anfrage von einer Steuerung wie einem automatisierten Fahrzeugfahren. Die letztere Form wird als äquivalent zu der ersteren Form in einem Fall betrachtet, in dem die hydraulische Bremskraft gemäß der Betätigung des Bremsbetätigungsbauteils wie einem Bremspedal erzeugt wird. Der „Betätigungsgrad des Bremsbetätigungsbauteils“ in der letzteren Form kann als ein Parameter zum Bestimmen einer erforderten hydraulischen Bremskraft betrachtet werden. Beispielsweise kann als der Grad ein Betätigungsbetrag des Bremsbetätigungsbauteils (beispielsweise ein Pedalhub), eine Betätigungskraft, die auf das Bremsbetätigungsbauteil aufgebracht wird (beispielsweise eine Pedaltrittkraft), oder dergleichen verwendet werden. Als die Erhöhungsrate des Betätigungsbetrags kann eine Betätigungsgeschwindigkeit des Bremsbetätigungsbauteils (beispielsweise eine Pedalniederdrückgeschwindigkeit) verwendet werden. Als die Erhöhungsrate der Betätigungskraft kann ein Erhöhungsgradient der Betätigungskraft mit einem Verstreichen einer Zeit (beispielsweise ein Änderungsgradient der Pedaltrittkraft) verwendet werden. Eine der zwei Bedingungen, die in den jeweiligen zwei Formen spezifiziert sind, kann wahlweise verwendet werden oder beide Bedingungen können verwendet werden. In dem Fahrzeugbremssystem, das beide Bedingungen verwendet, kann der Betriebsmodus von dem normalen Modus zu dem Hochleistungsmodus umgeschaltet werden, wenn eine der zwei Bedingungen erfüllt ist.
(7) Fahrzeugbremssystem nach der Form (5) oder (6), wobei der Hochleistungsmodus zu dem normalen Modus zurückgestellt wird, wenn eine hydraulische Bremskraft, die durch die hydraulische Bremsvorrichtung erzeugt wird, die erforderte hydraulische Bremskraft erreicht.
In dieser Form ist eine Beschränkung zu der Bedingung hinzugefügt, unter der der Hochleistungsmodus beendet wird. Gemäß dieser Form wird der Hochleistungsmodus beendet, wenn es nicht länger notwendig ist, die Pumpe durch eine große Leistung anzutreiben, was zu einer Verringerung der Last an dem Kondensator führt.
(8) Fahrzeugbremssystem nach einer der Formen (1) bis (7), des Weiteren mit einer elektrischen Bremsvorrichtung, die gestaltet ist, um eine elektrische Bremskraft zu erzeugen, die von einer Kraft eines Elektromotors abhängt,
wobei eine hydraulische Bremskraft, die durch die hydraulische Bremsvorrichtung erzeugt wird, zu einem von einem Vorderrad und einem Hinterrad abgegeben wird, während die elektrische Bremskraft, die durch die elektrische Bremsvorrichtung erzeugt wird, zu dem anderen von dem Vorderrad und dem Hinterrad abgegeben wird.
In dieser Form sind die elektrische Bremsvorrichtung und die hydraulische Bremsvorrichtung kombiniert. Das Fahrzeugbremssystem gemäß dieser Form genießt sowohl den Vorteil einer guten Ansprechempfindlichkeit, die durch die elektrische Bremsvorrichtung geboten wird, und den Vorteil einer hohen Zuverlässigkeit, die durch die hydraulische Bremsvorrichtung geboten wird. In dieser Form wird, wenn die Pumpe der hydraulischen Bremsvorrichtung mit einer großen Leistung angetrieben werden muss, das Antreiben der Pumpe durch den Motor durch die elektrische Leistung unterstützt, die von dem Kondensator in dem Hochleistungsmodus zugeführt wird. Es ist somit möglich, ein Großwerden eines Unterschieds zwischen der Ansprechempfindlichkeit der hydraulischen Bremsvorrichtung und der Ansprechempfindlichkeit der elektrischen Bremsvorrichtung zu verhindern.
(9) Fahrzeugbremssystem nach Form (8), wobei die elektrische Leistung der Batterie auch zu dem Elektromotor der elektrischen Bremsvorrichtung zugeführt wird.
In einem Fall, in dem die Batterie, die die elektrische Leistung zu dem elektrischen Motor des Bremsstellglieds der hydraulischen Bremsvorrichtung zuführt, die elektrische Leistung auch zu dem Elektromotor der elektrischen Bremsvorrichtung zuführt, wird weitere überschüssige elektrische Leistung unvermeidbar von der Batterie bei einem plötzlichen Bremsen oder dergleichen zugeführt. Solch eine überschüssige elektrische Leistung, die von der Batterie zu der elektrischen Bremsvorrichtung zugeführt wird, kann eine Verringerung der Bremskraft verursachen, die durch die elektrische Bremsvorrichtung in Abhängigkeit von Situationen zu erzeugen ist. In Anbetracht dessen ist die Unterstützung durch die elektrische Leistung von dem Kondensator besonders in dieser Form wirksam.
(10) Fahrzeugbremssystem nach Form (8) oder (9), des Weiteren mit einer regenerativen Bremsvorrichtung, die für eines von dem Vorderrad und dem Hinterrad vorgesehen ist, für das eine von der hydraulischen Bremsvorrichtung und der elektrischen Bremsvorrichtung vorgesehen ist, wobei die regenerative Bremsvorrichtung gestaltet ist, um eine regenerative Bremskraft unter Ausnutzung einer Erzeugung von elektrischer Leistung durch ein Drehen des einen von dem Vorderrad und dem Hinterrad zu erzeugen.
In dieser Form ist die regenerative Bremsvorrichtung mit kombiniert. Die regenerative Bremskraft durch die regenerative Bremsvorrichtung ändert sich in Abhängigkeit eines Ladezustands (SOC) der Batterie, in der eine regenerative Energie als eine Menge von Elektrizität geladen wird. Es wird somit erwartet, dass die hydraulische Bremskraft durch die hydraulische Bremsvorrichtung schnell erhöht werden muss mit der Änderung der regenerativen Bremskraft, zum Zweck des Erhaltens der Bremskraft, die für das Fahrzeug als ein Ganzes erfordert ist. In solch einem Fall arbeitet die Unterstützung durch die elektrische Leistung, die von dem Kondensator in dem Hochleistungsmodus zugeführt wird, wirksam.
(11) Fahrzeugbremssystem gemäß einer der Formen (1) bis (10), wobei das Bremsstellglied nicht mit einem Druckspeicher an einer Ausstoßseite der Pumpe ausgerüstet ist.
In dieser Form ist eine Beschränkung zu dem Aufbau des Bremsstellglieds hinzugefügt. Die Hochdruckquelle ist oft mit einem Druckspeicher zum Speichern eines Hochdruckarbeitsfluids versehen. Das Vorsehen des Druckspeichers verringert etwas die Notwendigkeit zum Antreiben der Pumpe mit einer großen Kraft bei einem plötzlichen Bremsen oder dergleichen. Nichtsdestotrotz sind Extrakosten für das Vorsehen des Druckspeichers erfordert, was zu erhöhten Kosten der hydraulischen Bremsvorrichtung führt. Da das Bremsstellglied dieser Form nicht mit dem Druckspeicher ausgestattet ist, sind die Kosten der hydraulischen Bremsvorrichtung per se niedrig. Somit ermöglicht diese Form einen Aufbau eines Fahrzeugbremssystems mit einem guten Ansprechverhalten, während die Kosten des Systems verringert werden. Mit anderen Worten gesagt ist die Unterstützung durch die elektrische Leistung, die von dem Kondensator in dem Hochleistungsmodus zugeführt wird, besonders in dem Fahrzeugbremssystem wirksam, das die hydraulische Bremsvorrichtung hat, die nicht mit dem Druckspeicher ausgestattet ist.
(12) Fahrzeugbremssystem nach einer der Formen (1) bis (11), wobei das Bremsstellglied ein Steuerungsventil hat, das gestaltet ist, um einen Druck des Arbeitsfluids, das von der Pumpe ausgestoßen wird, zu verringern, um den Druck gemäß der erforderten hydraulischen Bremskraft einzustellen.
Bei vielen Stellgliedern wird der Druck des Arbeitsfluids, das zu der Radbremse zugeführt wird, durch ein Druckerhöhungssteuerungsventil und ein Druckverringerungssteuerungsventil eingestellt. Im Speziellen wird das Arbeitsfluid, das von der Pumpe ausgestoßen wird, zu dem Rad über das Druckerhöhungssteuerungsventil zugeführt. Um den Druck des zugeführten Arbeitsfluids zu verringern, ist eine Strömung des Arbeitsfluids von der Radbremse in die Niederdruckquelle über das Druckverringerungssteuerungsventil gestattet. Das Bremsstellglied dieser Form hat keine solche Gestaltung. Das Bremsstellglied dieser Form kann beispielsweise wie folgt gestaltet sein. Das Arbeitsfluid wird von der Pumpe direkt zu der Radbremse zugeführt, und der Druck des Arbeitsfluids wird durch das Steuerungsventil verringert, wodurch der Druck des Arbeitsfluids, das zu der Radbremse zugeführt wird, eingestellt wird. Diese Gestaltung ermöglicht eine Einstellung der hydraulischen Bremskraft durch nur ein Steuerungsventil, was zu einem relativ günstigen Bremsstellglied führt.
Figurenliste
Die Aufgaben, Merkmale, Vorteile und eine technische und gewerbliche Bedeutung der vorliegenden Offenbarung werden besser verstanden durch Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung von einem Ausführungsbeispiel in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen.

1 ist eine Ansicht, die konzeptionell einen Gesamtaufbau eines Fahrzeugbremssystems gemäß einem Ausführungsbeispiel zeigt;
2 ist ein Hydraulikkreisdiagramm einer hydraulischen Bremsvorrichtung des Fahrzeugbremssystems, das in 1 gezeigt ist;
3A ist eine Querschnittsansicht einer Radbremse der hydraulischen Bremsvorrichtung des Fahrzeugbremssystems, das in 1 gezeigt ist;
3B ist eine Querschnittsansicht einer Radbremse einer elektrischen Bremsvorrichtung eines Fahrzeugbremssystems, das in 1 gezeigt ist;
4 ist ein Flussdiagramm, das konzeptionell eine Steuerung einer Bremskraft in dem Fahrzeugbremssystem zeigt, das in 1 gezeigt ist;
5 ist ein Graph, der schematisch eine elektrische Leistung zeigt, die von einer Batterie zu einem Pumpenmotor der hydraulischen Bremsvorrichtung bei einem plötzlichen Bremsen zugeführt wird;
6 ist eine Ansicht, die konzeptionell den Pumpenmotor der hydraulischen Bremsvorrichtung, die in 1 gezeigt ist, und eine Zufuhrleistungssteuerungseinheit zum Zuführen der elektrischen Leistung zu dem Pumpenmotor zeigt; und
7 ist ein Flussdiagramm, das ein Pumpenantriebsmodusumschaltprogramm zeigt, das zum Umschalten von Antriebsmoden des Pumpenmotors ausgeführt wird.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DES AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
Mit Bezug auf die Zeichnungen wird ein Fahrzeugbremssystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der beanspruchbaren Erfindung erklärt. Es ist zu verstehen, dass die beanspruchbare Erfindung nicht auf die Details des folgenden Ausführungsbeispiels und die Formen beschränkt ist, die in dem Kapitel Formen der Erfindung beschrieben sind, sondern auf der Basis des Wissens des Fachmanns geändert und modifiziert werden kann.
Skizzierung des Fahrzeugantriebssystems und des Fahrzeugbremssystems
Wie schematisch in 1 gezeigt ist, ist ein Fahrzeug, an dem ein Fahrzeugbremssystem gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel installiert ist, ein Hybridfahrzeug mit zwei Vorderrädern 10F und zwei Hinterrädern 10R, wobei die Vorderräder 10F Antriebsräder sind. Das Fahrzeugantriebssystem wird zuerst erklärt. Das Fahrzeugantriebssystem, das an dem vorliegenden Fahrzeug installiert ist, hat eine Maschine 12 als eine Antriebsquelle, einen Generator 14, der hauptsächlich als ein elektrischer Generator funktioniert, einen Leistungsverteilungsmechanismus 16, mit dem die Maschine 12 und der Generator 14 gekoppelt sind, und einen Elektromotor 18 als eine weitere Antriebsquelle.
Der Leistungsverteilungsmechanismus 16 hat eine Funktion des Verteilens einer Drehung der Maschine 12, einer Drehung des Generators 14 und einer Drehung einer Ausgangswelle. Der Elektromotor 18 ist mit der Ausgangswelle über einen Reduktionsmechanismus 20 gekoppelt, der als ein Reduktionsgetriebe funktioniert. Eine Drehung der Ausgangswelle wird zu dem rechten und linken Vorderrad 10F über einen Differentialmechanismus 22 und jeweilige Antriebswellen 24R, 24L übertragen, sodass das rechte und linke Vorderrad 10F in angetriebener Weise gedreht werden. Der Generator 14 ist mit einer Batterie 28 über einen Inverter 26G gekoppelt. Elektrische Energie, die durch eine Erzeugung von elektrischer Leistung des Generators 14 erhalten wird, wird in der Batterie 28 gespeichert. Der Elektromotor 18 ist mit der Batterie 28 über einen Inverter 26M gekoppelt. Der Elektromotor 18 und der Generator 14 werden durch Steuern des Inverters 26M und des Inverters 26G gesteuert. Eine Verwaltung bzw. Regelung einer Lademenge der Batterie 28 und eine Steuerung des Inverters 26M und des Inverters 26G werden durch eine elektronische Hybridsteuerungseinheit (nachstehend als „HB-ECU“ abgekürzt, wie in 1 gezeigt ist) 29 ausgeführt, die einen Computer und Antriebskreise (Treiber) für Komponenten des Fahrzeugantriebssystems hat. Die elektronische Hybridsteuerungseinheit 29 wird nachstehend als „HB-ECU 29“ abgekürzt, wie in 1 gezeigt ist.
Wie schematisch in 1 gezeigt ist, hat das Fahrzeugbremssystem des vorliegenden Ausführungsbeispiels, das an dem vorliegenden Fahrzeug installiert ist, (a) eine regenerative Bremsvorrichtung 30, die gestaltet ist, um eine Bremskraft zu jedem von den zwei Vorderrädern 10F abzugeben, (b) eine hydraulische Bremsvorrichtung 32, die gestaltet ist, um eine Bremskraft zu jedem von den zwei Vorderrädern 10F abzugeben, unabhängig von der Bremskraft, die von der regenerativen Bremsvorrichtung 30 abgegeben wird, und (c) eine elektrische Bremsvorrichtung 34, die gestaltet ist, um eine Bremskraft zu jedem der zwei Hinterräder 10R abzugeben.
Aufbau der regenerativen Bremsvorrichtung
Im Hinblick auf eine Hardware bildet die regenerative Bremsvorrichtung 30 einen Teil des Fahrzeugantriebssystems. Wenn das Fahrzeug verzögert wird der Elektromotor 18 durch eine Drehung der Vorderräder 10F gedreht, ohne eine Leistungszufuhr von der Batterie 28 zu empfangen. Der Elektromotor 18 erzeugt eine elektrische Leistung unter Ausnützen einer elektromotorischen Kraft, die durch seine Drehung erzeugt wird, und die erzeugte elektrische Leistung wird über den Inverter 26M in der Batterie 28 als eine Menge von Elektrizität (die auch als eine elektrische Menge oder eine elektrische Ladung bezeichnet werden kann) gespeichert. Das heißt der Elektromotor 18 funktioniert als ein elektrischer Generator, sodass die Batterie 28 geladen wird. Die Drehung der Vorderräder 10F wird verzögert, und zwar wird das Fahrzeug verzögert, um einen Betrag entsprechend einer Energie, die der geladenen elektrischen Menge entspricht. In dem vorliegenden Fahrzeug ist die regenerative Bremsvorrichtung 30 auf diese Weise gestaltet. Die Bremskraft, die durch die regenerative Bremsvorrichtung zu den Vorderrädern 10F abgegeben wird (nachstehend als „regenerative Bremskraft“ bezeichnet, wo es geeignet ist), hängt von der Menge der erzeugten elektrischen Leistung ab, und die erzeugte regenerative Bremskraft wird durch die Steuerung des Inverters 26M gesteuert, die durch die HB-ECU 29 ausgeführt wird. Auf eine detaillierte Erklärung der regenerativen Bremsvorrichtung 30 wird verzichtet, weil jede regenerative Bremsvorrichtung, die einen bekannten gewöhnlichen Aufbau hat, als die regenerative Bremsvorrichtung 30 verwendet werden kann.
Aufbau der hydraulischen Bremsvorrichtung
Gesamtaufbau
Die hydraulische Bremsvorrichtung 32 hat (a) einen Hauptzylinder 42, mit dem ein Bremspedal 40 als ein Bremsbetätigungsbauteil, das durch einen Fahrer zu betätigen ist, verbunden ist, (b) eine Stellgliedeinheit 44, die gestaltet ist, um ein Hindurchgehen des Arbeitsfluids von dem Hauptzylinder 42 zu gestatten, um das Arbeitsfluid zuzuführen, oder die gestaltet ist, um den Druck des Arbeitsfluids einzustellen, das durch ihre Pumpe (die erklärt wird) mit Druck beaufschlagt ist, um das Arbeitsfluid zuzuführen, und (c) zwei Radbremsen 46, die entsprechend für das rechte und linke Vorderrad 10F vorgesehen sind und die gestaltet sind, um eine Drehung des entsprechenden rechten und linken Vorderrads 10F durch den Druck des Arbeitsfluids zu verzögern, das von der Stellgliedeinheit 44 zugeführt wird. Die hydraulische Bremsvorrichtung 32 ist eine Zweisystemvorrichtung oder eine Tandemvorrichtung korrespondierend zu dem rechten und dem linken Vorderrad 10F.
Aufbau des Hauptzylinders
Wie in 2 gezeigt ist, ist der Hauptzylinder 42 eine Tandemzylindervorrichtung, die in einem Gehäuse zwei Kolben 42a, die in Reihe angeordnet sind und mit dem Bremspedal 40 verbunden sind, und zwei Druckkammern 42b hat, wobei in jeder das Arbeitfluid, das in diese eingeleitet worden ist, durch eine Bewegung eines entsprechenden der Kolben 42a mit Druck beaufschlagt wird. Ein Reservoir 48, das das Arbeitsfluid bei dem atmosphärischen Druck speichert, ist nahe des Hauptzylinders 42 angeordnet. Das Arbeitsfluid von dem Reservoir 48 wird in jeder der zwei Druckbeaufschlagungskammern 42b mit Druck beaufschlagt. Der Hauptzylinder 42 ist gestaltet, um zu der Stellgliedeinheit 44 das Arbeitsfluid zuzuführen, dessen Druck einer Kraft entspricht, die auf das Bremspedal 40 aufgebracht wird (nachstehend als „Bremsbetätigungskraft“ bezeichnet, wo es geeignet ist), für die jeweiligen zwei Systeme, die zu den jeweiligen zwei Vorderrädern 10F korrespondieren. Im Speziellen hat die Stellgliedeinheit 44 Fluiddurchgänge, durch die hindurch das Arbeitsfluid, das von dem Hauptzylinder 42 zugeführt wird, zu den jeweiligen Radbremsen 46 strömt. Das heißt die hydraulische Bremsvorrichtung 32 hat zwei Fluiddurchgänge, durch die hindurch das Arbeitsfluid von dem Hauptzylinder 42 zu den jeweiligen Radbremsen 46 zugeführt wird, das heißt zwei Hauptfluiddurchgänge 50. In der hydraulischen Bremsvorrichtung 32 kann das Arbeitsfluid von dem Hauptzylinder 42 zu den Radbremsen 46 über die jeweiligen Hauptfluiddurchgänge 50 zugeführt werden. Jede der Radbremsen 46 hat einen Radzylinder (der später erklärt wird), und das Arbeitsfluid wird zu dem Radzylinder zugeführt.
Mit einem der zwei Hauptfluiddurchgänge 50 ist ein Hubsimulator 54 über ein Simulatoröffnungsventil 52 verbunden, das ein normal geschlossenes elektromagnetisches Öffnungs-/Schließventil ist. Bei einer normalen Betriebsbedingung, bei der kein elektrischer Fehler auftritt, wird das Simulatoröffnungsventil 52 in einen Ventilöffnungszustand erregt, sodass der Hubsimulator 54 arbeitet. Bei der normalen Betriebsbedingung werden zwei Hauptabsperrventile 56, die die elektromagnetischen Öffnungs-/Schließventile sind und die in der Stellgliedeinheit 44 vorgesehen sind, um zu den zwei Systemen zu korrespondieren, in einen Ventilschließzustand versetzt, sodass der Hubsimulator 54 einen Niederdrückhub des Bremspedals 40 gestattet und zu dem Bremspedal 40 eine Betätigungsgegenkraft gemäß dem Niederdrückhub abgibt. Das heißt der Hubsimulator 54 hat eine Funktion des Verbesserns eines Gefühls der Bremsbetätigung, wie sie durch den Fahrer bei der normalen Betriebsbedingung gefühlt wird. Der Hubsimulator 54 des vorliegenden Ausführungsbeispiels hat einen bekannten Aufbau. Beispielsweise hat der Hubsimulator 54 Folgendes: eine Fluidkammer, die mit dem Hauptfluiddurchgang 50 verbunden ist und deren Volumen variabel ist; und einen elastischen Körper, der gestaltet ist, um auf das Arbeitsfluid in der Fluidkammer eine Kraft gemäß einem Betrag einer Volumenerhöhung der Fluidkammer aufzubringen. Somit wird der Hubsimulator 44 hier nicht im Detail erklärt.
Aufbau der Stellgliedeinheit
Die Stellgliedeinheit 44 als ein Bremsstellglied hat: Die zwei Hauptabsperrventile 56, von denen jedes ein normal geöffnetes elektromagnetisches Öffnungs-/Schließventil ist und die gestaltet sind, um die jeweiligen zwei Hauptfluiddurchgänge 50 zu öffnen und zu schließen; zwei Pumpen 60, die zu den zwei Systemen korrespondieren; einen Pumpenmotor 62 als einen Elektromotor zum Antreiben der Pumpen 60; zwei Steuerungsventile 64, von denen jedes ein elektromagnetisches Linearventil ist und die zu den zwei Systemen korrespondieren; und zwei Absperrventile 66, von denen jedes ein normal geschlossenes elektromagnetisches Öffnungs-/Schließventil ist und die in Reihe mit den jeweiligen Steuerungsventilen 64 angeordnet sind. In der hydraulischen Bremsvorrichtung 32 ist nur ein Reservoir vorgesehen, und die zwei Pumpen 60 sind gestaltet, um das Arbeitsfluid aus dem Reservoir 48 herauszupumpen. Dazu ist ein Reservoirfluiddurchgang 68, der die zwei Pumpen 60 und das Reservoir 48 verbindet, ausgebildet, und ein Teil des Reservoirfluiddurchgangs 68 ist in der Stellgliedeinheit 44 gelegen. Jede der Pumpen 60 ist mit dem entsprechenden Hauptfluiddurchgang 50 an deren Ausstoßseite verbunden und führt zu einer entsprechenden Radbremse 46 das mit Druck beaufschlagte Arbeitsfluid über einen Teil des Hauptfluiddurchgangs 50 zu. An der Ausstoßseite von jeder Pumpe 60 ist ein Rückschlagventil 70 zum Verhindern einer Rückströmung des Arbeitsfluids zu der Pumpe 60 vorgesehen. In der Stellgliedeinheit 44 sind zwei Rückführdurchgänge 72 ausgebildet, von denen jeder parallel mit der entsprechenden Pumpe 60 zum Verbinden des entsprechenden Hauptfluiddurchgangs 50 und des Reservoirfluiddurchgangs 68 miteinander angeordnet ist. Das Steuerungsventil 64 und das Absperrventil 66 sind an jeder der zwei Rückführdurchgänge 72 vorgesehen. Der Pumpenmotor 62 wird später erklärt. In der Stellgliedeinheit 44 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist ein Druckspeicher zum Speichern eines Hochdruckarbeitsfluids an der Austoßseite von jeder Pumpe 60 nicht vorgesehen. Somit ist eine Hochdruckquelle nur durch die Pumpen 60 gebildet, und die Stellgliedeinheit 44 hat einen einfachen Aufbau.
Bei der normalen Betriebsbedingung sind die Hauptabsperrventile 56 in dem Ventilschließzustand, während die Absperrventile 66 in dem Ventilöffnungszustand sind. Wenn die Pumpen 60 durch den Pumpenmotor 62 angetrieben werden, wird das Arbeitsfluid in dem Reservoir 48 mit Druck beaufschlagt und das mit Druck beaufschlagte Arbeitsfluid wird zu den Radbremsen 46 zugeführt. Jedes Steuerungsventil 64 hat eine Funktion des Einstellens des Drucks des Arbeitsfluids, das zu der entsprechenden Radbremse 46 zuzuführen ist, auf einen Druck gemäß einem elektrischen Strom, der zu dem Steuerungsventil 64 zugeführt wird. Mit anderen Worten gesagt ist jedes Steuerungsventil 64 als ein elektromagnetisches Druckverringerungslinearventil gestaltet, das eine Funktion des Verringerns des Drucks des Arbeitsfluids hat, das zu der Radbremse 46 zuzuführen ist. In der hydraulischen Bremsvorrichtung 32 wird das Arbeitsfluid, dessen Druck durch Steuern der Steuerungsventile 64 eingestellt wird, zu den Radbremsen 46 zugeführt, ohne von dem Druck des Arbeitsfluids abzuhängen, das von dem Hauptzylinder 42 zugeführt wird, und zwar ohne von der Bremsbetätigungskraft abzuhängen, die auf das Bremspedal 40 aufgebracht wird. Das Steuerungsventil 64 ist ein Druckverringerungsventil, und das Arbeitsfluid geht durch das Steuerungsventil 64 für eine Druckeinstellung hindurch. Das Arbeitsfluid, das durch jedes Steuerungsventil 64 hindurchgegangen ist, kehrt zu dem Reservoirfluiddurchgang 68 zurück und demzufolge zu dem Reservoir 48 über den entsprechenden Rückführungsdurchgang 72 und das entsprechende Absperrventil 66 in dem Ventilöffnungszustand.
In einem Fall, in dem ein elektrischer Fehler an der hydraulischen Bremsvorrichtung 32 vorliegt, werden die Hauptabsperrventile 56 in den Ventilöffnungszustand versetzt, während die Absperrventile 66 in den Ventilschließzustand versetzt werden, sodass das Arbeitsfluid, das von dem Hauptzylinder 42 zu der Stellgliedeinheit 44 zugeführt wird, zu den Radbremsen 46 zugeführt wird. Mit anderen Worten gesagt, wenn die Radzylinder (die später erklärt werden) durch das Arbeitsfluid betätigt werden, das von dem Hauptzylinder 42 in einem Zustand zugeführt wird, in dem die Hauptabsperrventile 56, von denen jedes das Öffnungs/Schließ-Ventil ist, geöffnet sind, unterbricht jedes Absperrventil 66 eine Strömung des Arbeitsfluids in das Reservoir 48 oder den Reservoirfluiddurchgang 68. Zwei Radzylinderdrucksensoren 74 und zwei Hauptdrucksensoren 76 sind in der Stellgliedeinheit 44 vorgesehen, um zu den zwei Systemen zu korrespondieren. Jeder Radzylinderdrucksensor 74 ist gestaltet, um den Druck des Arbeitsfluids, das zu der entsprechenden Radbremse 46 zugeführt wird, zu erfassen (nachstehend als „Radzylinderdruck“ bezeichnet, wo es angemessen ist). Jeder Hauptdrucksensor 76 ist gestaltet, um den Druck des Arbeitsfluids, das von dem Hauptzylinder 42 zugeführt wird (nachstehend als „Hauptdruck“ bezeichnet, wo es angemessen ist) zu erfassen.
iv) Aufbau der Radbremse
Jede Radbremse 46 zum Stoppen einer Drehung des entsprechenden Vorderrads 10F ist eine Scheibenbremsvorrichtung, die schematisch in 3A gezeigt ist. Jede Radbremse 46 hat einen Scheibenrotor 80 als einen Drehkörper, der gestaltet ist, um zusammen mit dem entsprechenden Vorderrad 10F zu drehen, und einen Sattel 82, der durch einen Träger beweglich gestützt ist, der die Vorderräder 10F drehbar hält. Der Sattel 82 nimmt einen Radzylinder 84 auf, dessen Gehäuse durch einen Teil des Sattels 82 definiert ist. Ein Paar Bremsbeläge 88, von denen jeder ein Reibungsbauteil ist, sind derart vorgesehen, dass ein Bremsbelag 88 an einem distalen Ende eines Kolbens 86 des Radzylinders 84 angebracht ist und von diesem gehalten ist, und der andere Bremsbelag 88 an einem Abschnitt des Sattels 82, der entgegengesetzt zu einem Abschnitt von diesem angeordnet ist, in dem der Radzylinder 84 aufgenommen ist, angebracht ist und durch diesen gehalten ist. Somit liegen die zwei Bremsbeläge 88 einander gegenüber, wobei der Scheibenrotor 80 zwischen diesen angeordnet ist.
Das Arbeitsfluid wird von der Stellgliedeinheit 44 zu einer Fluidkammer 90 des Radzylinders 84 zugeführt, und der Druck des Arbeitsfluids bewirkt, dass die Bremsbeläge 88 den Scheibenrotor 80 zwischen sich klemmen. Das heißt der Radzylinder 84 wird betätigt, um ein Drücken der Bremsbeläge 88 an den Scheibenrotor 80 zu bewirken. Somit erzeugt jede Radbremse 46, unter Ausnützung einer Reibungskraft, eine Bremskraft, um eine Drehung des entsprechenden Vorderrads 10F zu stoppen, das heißt eine Bremskraft, um das Fahrzeug zu bremsen (nachstehend als „hydraulische Bremskraft“ bezeichnet, wo es angemessen ist). Die hydraulische Bremskraft hat eine Größe gemäß dem Druck des Arbeitsfluids, das von der Stellgliedeinheit 44 zugeführt wird. Die Radbremsen 46 haben einen bekannten gewöhnlichen Aufbau und auf eine detaillierte Erklärung von diesen wird verzichtet.
Aufbau der elektrischen Bremsvorrichtung
Wie in 1 gezeigt ist, hat die elektrische Bremsvorrichtung 34 ein Paar Radbremsen 100 zum Stoppen einer Drehung der entsprechenden Hinterräder 10R. Wie in 3B gezeigt ist, hat jede Bremse 100 einen gleichen Aufbau wie die Radbremsen 46 der hydraulischen Bremsvorrichtung 32. Jede Radbremse 46 arbeitet durch den Druck des Arbeitsfluids, wohingegen jede Radbremse 100 durch eine Kraft eines Elektromotors arbeitet.
Jede Radbremse 100 hat einen Scheibenrotor 102 als einen Drehkörper, der gestaltet ist, um zusammen mit dem entsprechenden Hinterrad 10R zu drehen, und einen Sattel 104, der durch einen Träger beweglich gestützt ist, der das entsprechende Hinterrad 10R drehbar hält. Der Sattel 104 nimmt ein elektrisches Stellglied 106 auf. Das elektrische Stellglied 106 hat (a) einen Kolben 108, der durch den Sattel 104 gehalten wird, um nach vorne und hinten beweglich zu sein, (b) eine Gewindestange 110, die durch den Sattel 104 gehalten wird, um nicht drehbar zu sein und um nach vorne und hinten beweglich relativ zu dem Scheibenrotor 102 zu sein, und die ein Außengewinde hat, das an ihrem Außenumfang ausgebildet ist, (c) eine Mutter 112, die ein Innengewinde hat, das mit dem Außengewinde der Gewindestange 110 in Eingriff gehalten wird, und die durch den Sattel 104 gehalten wird, um drehbar zu sein und um nicht nach vorne und hinten beweglich relativ zu dem Scheibenrotor 102 zu sein, und (d) einen Elektromotor 114, der gestaltet ist, um die Mutter 112 zu drehen. Der Elektromotor 114 hat: Magnete 116, die an einem Außenumfang der Mutter 112 angebracht sind; und Spulen 118, die durch den Sattel 104 gehalten werden.
Ein Paar Bremsbeläge 120, von denen jedes ein Reibungsbauteil ist, sind derart vorgesehen, dass ein Bremsbelag 120 an einem distalen Ende des Kolbens 108 des elektrischen Stellglieds 106 angebracht und durch dieses gehalten ist und der andere Bremsbelag 120 an einem Abschnitt des Sattels 104, der entgegengesetzt zu einem Abschnitt von diesem gelegen ist, in dem das elektrische Stellglied 106 angeordnet ist, angebracht und durch diesen gehalten ist. Somit liegen die zwei Bremsbeläge 120 einander gegenüber, wobei der Scheibenrotor 102 zwischen diesen angeordnet ist. Das elektrische Stellglied 106 ist derart gestaltet, dass die Bremsbeläge 120 auf den Scheibenrotor 102 durch eine Drehung des Elektromotors 114 als eine Antriebsquelle gedrückt werden. Mit anderen Worten gesagt hat das elektrische Stellglied 106 einen Mechanismus, der durch den Kolben 108, die Gewindestange 110 und die Mutter 112 gebildet ist, und zwar einen Bewegungsumwandlungsmechanismus zum Bewegen der Reibungsbauteile durch die Kraft des Elektromotors 114. Das heißt jede Radbremse 100 der elektrischen Bremsvorrichtung 34 steuert eine Kraft, die durch den Elektromotor 114 zu erzeugen ist, und bringt die Kraft als eine Kraft zum Stoppen oder Verzögern der Drehung des Rads über den Bewegungsumwandlungsmechanismus auf.
Somit erzeugt jede Radbremse 100 der elektrischen Bremsvorrichtung 34 unter Ausnützung einer Reibungskraft eine Bremskraft, um eine Drehung des entsprechenden Hinterrads 10R zu stoppen, und zwar eine Bremskraft, um das Fahrzeug zu bremsen (nachstehend als „elektrische Bremskraft“ bezeichnet, wo es angemessen ist). Die elektrische Bremskraft hängt von einer Druckkraft ab, mit der der Bremsbelag 120 durch den Kolben 108 gedrückt wird. Jede Radbremse 100 hat einen Druckkraftsensor 122 als eine Druckmessdose, der zwischen dem Kolben 108 und dem Bremsbelag 120 vorgesehen ist, um die Druckkraft zu erfassen. Die Radbremsen 100 haben einen bekannten gewöhnlichen Aufbau und auf eine detaillierte Erklärung von diesen wird verzichtet. Wie in 1 gezeigt ist, wird ein elektrischer Strom zu dem Elektromotor 114 von jeder Radbremse 100 von einer Hilfsbatterie 124 zugeführt, die sich von der Batterie 28 unterscheidet.
Steuerung des Fahrzeugbremssystems
Steuerungssystem
Eine Steuerung des Fahrzeugbremssystems, und zwar eine Steuerung einer Bremskraft F, wird durch ein Steuerungssystem ausgeführt, das in 1 gezeigt ist (jeweilige Bremskräfte werden kollektiv als „Bremskraft F“ bezeichnet, wo es angemessen ist). Im Speziellen wird die hydraulische Bremsvorrichtung 32 durch eine elektronische Steuerungseinheit für die hydraulische Bremsvorrichtung (nachstehend als „HY-ECU“ abgekürzt) 130 gesteuert. Die elektrische Bremsvorrichtung 34 wird durch zwei elektronische Steuerungseinheiten für die elektrische Bremsvorrichtung (nachstehend als „EM-ECU“ bezeichnet) 132 gesteuert, die für die jeweiligen Radbremsen 100 vorgesehen sind. Wie vorstehend erklärt ist, wird die regenerative Bremsvorrichtung 30 durch die HB-ECU 29 gesteuert.
Der Pumpenmotor 62 der Stellgliedeinheit 44 der hydraulischen Bremsvorrichtung 32 wird durch die elektrische Leistung betrieben, die von der Hilfsbatterie 124 zugeführt wird. Zwischen der Hilfsbatterie 124 und der Stellgliedeinheit 44 ist eine Zufuhrleistungssteuerungseinheit 134 zum Steuern der elektrischen Leistung vorgesehen, die zu dem Pumpenmotor 62 zuzuführen ist. Die Zufuhrleistungssteuerungseinheit 134 wird später im Detail erklärt. Die HY-ECU 130 steuert die Zufuhrleistungssteuerungseinheit 134 sowie die Stellgliedeinheit 44. Die HY-ECU 130 hat einen Computer als einen Hauptbestandteil und Treiber (Antriebskreise) für Komponenten der Stellgliedeinheit 44 wie die Steuerungsventile 64. In gleicher Weise hat jede der EM-ECUs 132 einen Computer als Hauptbestandteil. Wie später erklärt wird, ist ein Treiber (ein Antriebskreis) für den Elektromotor 114 von jeder Radbremse 100 der elektrischen Bremsvorrichtung 34 in der Radbremse 100 vorgesehen.
Im Speziellen steuert die HB-ECU 29 die Inverter 26G, 26M, die die regenerative Bremsvorrichtung 30 bilden, die HY-ECU 130 steuert die Zufuhrleistungssteuerungseinheit 134 und die Steuerungsventile 64 etc. der Stellgliedeinheit 44, die die hydraulische Bremsvorrichtung 32 bildet, und die EM-ECUs 132 steuern die Elektromotoren 114 der Radbremsen 100, die die elektrische Bremsvorrichtung 34 bilden, wodurch die regenerative Bremskraft F_RG, die hydraulische Bremskraft F_HY und die elektrische Bremskraft F_EM gesteuert werden. Demzufolge wird eine Gesamtbremskraft F_SUM, die die Bremskraft F ist, die zu dem Fahrzeug als ein Ganzes abgegeben wird, gesteuert. In dem Fahrzeugbremssystem sind die HB-ECU 29, die HY-ECU 130 und die EM-ECUs 132 durch ein Netzwerk in dem Fahrzeug (CAN) miteinander verbunden und führen die jeweiligen Steuerungen aus, während sie eine Kommunikation miteinander durchführen. Wie später erklärt wird, funktioniert die HY-ECU 130 in dem vorliegenden Bremssystem als eine elektronische Hauptsteuerungseinheit, die auch die HB-ECU 29 und die EM-ECUs 132 steuert.
Grundlegende Steuerung der Bremskraft
Eine grundlegende Steuerung der Bremskraft in dem vorliegenden Fahrzeugbremssystem wird ausgeführt, wie es konzeptionell in einem Flussdiagramm von 4 gezeigt ist. Die grundlegende Steuerung der Bremskraft wird nachstehend auf der Basis des Flussdiagramms erklärt. Ein Prozess auf der Basis des Flussdiagramms wird wiederholt in kurzen Zeitabständen, beispielsweise ungefähr mehrere Millisekunden (ms), ausgeführt.
Anfänglich wird in Schritt 1 eine erforderte Gesamtbremskraft F_SUM*, die eine Bremskraft F ist, die für das Fahrzeug als ein Ganzes erfordert ist, das heißt eine Summe aus den Bremskräften F, die zu den vier Rädern 10 abzugeben ist, auf der Basis einer Betätigung des Bremspedals 40 als das Bremsbetätigungsbauteil bestimmt (nachstehend wird Schritt 1 als „S1“ abgekürzt und andere Schritte werden in gleicher Weise abgekürzt). Im Speziellen ist das Bremspedal 40 mit einem Betätigungshubsensor 136 zum Erfassen eines Betätigungshubs δ als ein Betätigungsbetrag des Bremspedals 40 versehen, wie in 1 und 2 gezeigt ist. Die HY-ECU 130 erhält die erforderte Gesamtbremskraft F_SUM* durch Multiplizieren des Betätigungshubs δ, der durch den Betätigungshubsensor 136 erfasst wird, mit einem Bremskraftkoeffizienten α_F. Der Betätigungshub δ ist ein Beispiel eines Betätigungswerts, der einen Betätigungsgrad des Bremspedals 40 anzeigt, und zwar der einen Grad der Bremsbetätigung anzeigt, und kann als ein Parameter angesehen werden, der die erforderte Gesamtbremskraft F_SUM ^* anzeigt.
In dem vorliegenden Bremssystem wird die regenerative Bremskraft F_RG bevorzugt erzeugt, und die hydraulische Bremskraft F_HY und die elektrische Bremskraft F_EM decken ein Defizit der erforderten Gesamtbremskraft F_SUM ^* ab, das durch die regenerative Bremskraft F_RG nicht abgedeckt werden kann. Dieses Defizit wird als „unzureichende Bremskraft F_IS“ bezeichnet. Die regenerative Bremskraft F_RG, die hydraulische Bremskraft F_HY und die elektrische Bremskraft F_EM entsprechen einer Summe der Bremskräfte F, die zu den Rädern 10, das heißt zu den zwei Vorderrädern 10F oder den zwei Hinterrädern 10R, jeweils durch die regenerative Bremsvorrichtung 30, die hydraulische Bremsvorrichtung 32 und die elektrische Bremsvorrichtung 34 abzugeben ist. Tatsächlich werden zu jedem der zwei Vorderräder 10F oder zu jedem der zwei Hinterräder 10R eine Hälfte der regenerativen Bremskraft F_RG, eine Hälfte der hydraulischen Bremskraft F_HY und eine Hälfte der elektrischen Bremskraft F_EM abgegeben. Der Kürze halber werden die zwei Vorderräder 10F als ein virtuelles Vorderrad 10F angesehen, und die zwei Hinterräder 10R werden als ein virtuelles Hinterrad 10R angesehen, und die folgende Erklärung wird auf der Grundlage des Verständnisses gemacht, dass die regenerative Bremskraft F_RG, die hydraulische Bremskraft F_HY und die elektrische Bremskraft F_EM zu dem einen Vorderrad 10F oder dem einen Hinterrad 10R abgegeben werden.
Um das Vorstehende zu erreichen, wird ein Signal, das sich auf die erforderte Gesamtbremskraft F_SUM* bezieht, von der HY-ECU 130 zu der HB-ECU 29 übertragen. In S2 bestimmt die HB-ECU 29 eine erforderte regenerative Bremskraft F_RG* als eine maximale regenerative Bremskraft F_RG, die innerhalb eines Bereichs erzeugt werden kann, der die erforderte Gesamtbremskraft F_SUM ^* nicht übersteigt. Ein Signal, das sich auf die erforderte regenerative Bremskraft F_RG* bezieht, wird von der HB-ECU 29 zu der HY-ECU 130 zurückgeführt.
In S3 bestimmt die HY-ECU 130 die unzureichende Bremskraft F_IS durch Subtrahieren der erforderten regenerativen Bremskraft F_RG* von der erforderten Gesamtbremskraft F_SUM*. Die unzureichende Bremskraft F_IS wird durch die hydraulische Bremskraft F_HY und die elektrische Bremskraft F_EM derart abgedeckt, dass die hydraulische Bremskraft F_HY und die elektrische Bremskraft F_EM ein festgelegtes Verteilungsverhältnis (β_HY:β_EM) erfüllen. Im Speziellen multipliziert in S4 die HY-ECU 130 jeweils die unzureichende Bremskraft F_IS mit einem Verteilungskoeffizienten β_HY für eine hydraulische Bremskraft bzw. einem Verteilungskoeffizienten β_EM für eine elektrische Bremskraft (β_HY+β_EM=1), um eine erforderte hydraulische Bremskraft F_HY* als die hydraulische Bremskraft F_HY, die zu erzeugen ist, und eine erforderte elektrische Bremskraft F_EM* als die elektrische Bremskraft F_EM, die zu erzeugen ist, zu bestimmen. Ein Signal, das sich auf die erforderte elektrische Bremskraft F_EM* bezieht, wird von der HY-ECU 130 zu den EM-ECUs 132 übertragen.
In S5 werden die regenerative Bremsvorrichtung 30, die hydraulische Bremsvorrichtung 32 und die elektrische Bremsvorrichtung 34 auf der Basis der erforderten regenerativen Bremskraft F_RG*, der erforderten hydraulischen Bremskraft F_HY* bzw. der erforderten elektrischen Bremskraft F_EM* gesteuert, die wie vorstehend beschrieben bestimmt worden sind. Im Speziellen steuert die HB-ECU 29 den Inverter 26M derart, dass die regenerative Bremskraft F_RG gleich zu der erforderten regenerativen Bremskraft F_RG* wird. Die HY-ECU 130 steuert den elektrischen Strom, der zu den Steuerungsventilen 64 zuzuführen ist, derart, dass die hydraulische Bremskraft F_HY gleich zu der erforderten hydraulischen Bremskraft F_HY* wird. Die EM-ECUs 132 steuern den elektrischen Strom, der zu den Elektromotoren 114 zuzuführen ist, derart, dass die elektrische Bremskraft F_EM gleich zu der erforderten elektrischen Bremskraft F_EM* wird. Wie von dem Aufbau der Stellgliedeinheit 44 offensichtlich ist, die die hydraulische Bremsvorrichtung 32 bildet, ist kein Druckspeicher an der Ausstoßseite von jeder Pumpe 60 als die Hochdruckquelle vorgesehen. Demzufolge ist die HY-ECU 130 gestaltet, um einen Befehl zu der Zufuhrleistungssteuerungseinheit 134 derart auszugeben, dass der Pumpenmotor 62 einen Betrieb zu einem Zeitpunkt eines Beginns der Betätigung des Bremspedals 40 startet (Betätigungshub δ>0).
Gemäß der vorstehend beschriebenen Steuerung werden die regenerative Bremskraft, die hydraulische Bremskraft und die elektrische Bremskraft gesteuert, um miteinander zusammenzuwirken. Im Speziellen werden die regenerative Bremskraft, die hydraulische Bremskraft und die elektrische Bremskraft in zusammenwirkender Weise derart gesteuert, dass die hydraulische Bremskraft und die elektrische Bremskraft das Defizit der erforderten Gesamtbremskraft abdecken, das durch die regenerative Bremskraft nicht abgedeckt werden kann, das heißt die unzureichende Bremskraft. Die zusammenwirkende Steuerung ermöglicht, dass eine geeignete erforderte Gesamtbremskraft leicht erhalten wird, selbst falls die regenerative Bremskraft beispielsweise aufgrund einer Änderung der Fahrzeugfahrgeschwindigkeit oder einer Änderung des Ladezustands (SOC) der Batterie 28 variiert. Des Weiteren werden die hydraulische Bremskraft und die elektrische Bremskraft in zusammenwirkender Weise derart gesteuert, dass die hydraulische Bremskraft und die elektrische Bremskraft mit dem festgelegten Verteilungsverhältnis (β_HY:β_EM) erzeugt werden. Die zusammenwirkende Steuerung ermöglicht, dass die zwei Bremskräfte gemäß einer einfachen Steuerungsregel gesteuert werden, wodurch eine geeignete Bremskraft, die für das Fahrzeug als ein Ganzes erfordert ist, leicht gesteuert werden kann.
In einem Fall, in dem das Fahrzeug mit einer automatischen Bremse ausgestattet ist (d.h. einer Bremse, die nicht von der Betätigung des Bremspedals 40 abhängt), kann die Gesamtbremskraft F_SUM, die beim Prozess für die automatische Bremse erfordert ist, in S1 als die erforderte Gesamtbremskraft F_SUM ^* bestimmt werden. Des Weiteren können die hydraulische Bremskraft F_HY und die elektrische Bremskraft F_EM, die bei dem Prozess für die automatische Bremse erfordert sind, jeweils als die erforderte hydraulische Bremskraft F_HY* und die erforderte elektrische Bremskraft F_EM* verwendet werden, und der Prozess in S5 kann auf der Basis der erforderten hydraulischen Bremskraft F_HY* und der erforderten elektrischen Bremskraft F_EM* ausgeführt werden.
Zufuhr von elektrischer Leistung zum Pumpenmotor
Notwendigkeit zum Handhaben eines plötzlichen Bremsens
Wie vorstehend erklärt ist, müssen die Pumpen 60 der Stellgliedeinheit 44 angetrieben werden, um die hydraulische Bremskraft F_HY zu erzeugen, und der Pumpenmotor 62 wird betätigt, um die Pumpen 60 anzutreiben. Insbesondere bei einem plötzlichen Bremsen oder dergleichen ist eine schnelle Antwort der hydraulischen Bremskraft F_HY erfordert, und die Pumpen 60 müssen mit einer großen Leistung angetrieben werden. In diesem Fall ist es beispielsweise erfordert, elektrische Leistung W, die in 5 gezeigt ist, zu dem Pumpenmotor 62 zuzuführen (die elektrische Leistung W, die zu dem Pumpenmotor 62 zuzuführen ist, wird nachstehend als „Zufuhrleistung W“ bezeichnet, wo es angemessen ist). Im Speziellen ist es erfordert, dass sich die Zufuhrleistung W mit einem Verstreichen einer Zeit t der Betätigung des Bremspedals 40 ändert. Wie in 5 gezeigt ist, ist eine große Zufuhrleistung W in einer frühen Zeitspanne erfordert, die von einem Zeitpunkt (t₀) eines Beginns der Bremsbetätigung beginnt. Die elektrische Leistung wird von der Hilfsbatterie 124 zu dem Pumpenmotor 62 zugeführt. Eine übermäßige Zufuhrleistung, die durch einen schraffierten Bereich in 5 gekennzeichnet ist, versetzt die Hilfsbatterie 124 nicht nur in einen instabilen Zustand, sondern beeinflusst auch in nachteiliger Weise eine Erzeugung der elektrischen Bremskraft F_EM und Betriebsbedingungen von anderen Vorrichtungen, da die Hilfsbatterie 124 die elektrische Leistung zu den Elektromotoren 114 der Radbremsen 100 in der elektrischen Bremsvorrichtung 34 und zu anderen Vorrichtungen zuführt (6). Im Speziellen kann eine übermäßige Zufuhrleistung von der Hilfsbatterie 124 zu dem Pumpenmotor 62 beim plötzlichen Bremsen ein Risiko einer Verringerung der zu erzeugenden elektrischen Bremskraft F_EM verursachen. Im Gegensatz dazu muss eine große elektrische Leistung auch zu den Elektromotoren 114 der Radbremsen 100 bei einem plötzlichen Bremsen zugeführt werden, was zu einer erhöhten Last an der Hilfsbatterie 124 führt. In Anbetracht dessen verwendet das vorliegende Fahrzeugbremssystem Maßnahmen, die nachstehend erklärt sind, hinsichtlich der Zufuhr der elektrischen Leistung zu dem Pumpenmotor 62.
Grundlegender Aufbau des Pumpenmotors und der Zufuhrleistungssteuerungseinheit
Wie schematisch in 6 gezeigt ist, ist der Pumpenmotor 62 in dem vorliegenden Fahrzeugbremssystem ein Zweisystemmotor. Im Speziellen hat der Pumpenmotor 62: ein Gehäuse 140; eine Motorwelle (Drehabgabewelle) 142, die durch das Gehäuse 140 drehbar gehalten ist; Magnete 144, von denen jeder ein Rotor ist und die an dem Außenumfang der Motorwelle 142 angebracht sind; und eine erste Spule 146 und eine zweite Spule 148, von denen jede ein Stator ist und die an dem Gehäuse 140 fixiert sind, um den jeweiligen Magneten 144 gegenüber zu liegen. Die Motorwelle 142 kann durch Zuführen eines elektrischen Stroms zu nur einer von der ersten Spule 146 und der zweiten Spule 148 gedreht werden. Des Weiteren kann die Motorwelle 142 durch eine größere Kraft gedreht werden, und zwar mit einer höheren Drehzahl, wenn ein elektrischer Strom zu sowohl der ersten Spule 146 als auch der zweiten Spule 148 zugeführt wird, als wenn ein elektrischer Strom zu nur einer von der ersten Spule 146 und der zweiten Spule 148 zugeführt wird.
Die Zufuhrleistungssteuerungseinheit 134 hat: einen ersten Inverter 150 und einen zweiten Inverter 152, von denen jeder ein Antriebskreis ist; und einen Kondensator 154. Der erste Inverter 150 als ein erster Antriebskreis korrespondiert zu der ersten Spule 146 des Pumpenmotors 62, während der zweite Inverter 152 als ein zweiter Antriebskreis zu der zweiten Spule 148 des Pumpenmotors 62 korrespondiert. Der erste Inverter 150 ist direkt mit der Hilfsbatterie 124 verbunden, während der zweite Inverter 152 über den Kondensator 154 mit der Hilfsbatterie 124 verbunden ist. Der Kondensator 154 hat einen Speicherkörper und einen Steuerungskreis. Der Kondensator 154 ist gestaltet, um wahlweise ein Laden des Speicherkörpers durch einen elektrischen Strom von der Hilfsbatterie 124 und ein Abgeben von dem Speicherkörper zu dem zweiten Inverter 152 durchzuführen.
Da der Pumpenmotor 62 durch einen Wechselstrom betrieben wird, ist der Pumpenmotor 62 in einem strikten Sinne ein Wechselstrommotor. Jedoch kann der Pumpenmotor 62 als ein bürstenloser Zweisystem-Gleichstrommotor angesehen werden, der von Funktionen des ersten Inverters 150 und des zweiten Inverters 152 abhängt.
Antriebsmoden der Pumpe und Umschalten der Antriebsmoden
In dem Fahrzeugbremssystem ist der Antriebsmodus von jeder Pumpe 60 auf einen normalen Modus in einem Fall festgelegt, in dem die Pumpen 60 durch Leistung angetrieben werden müssen, die nicht größer als eine festgelegte Leistung ist, und zwar in einem Fall, in dem es lediglich erfordert ist, eine relativ kleine elektrische Leistung zu dem Pumpenmotor 62 zuzuführen. Andererseits ist der Antriebsmodus von jeder Pumpe 60 auf einen Hochleistungsmodus in einem Fall festgelegt, in dem die Pumpen 60 mit einer Leistung angetrieben werden müssen, die die festgelegte Leistung übersteigt, und zwar in einem Fall, in dem eine relativ große elektrische Leistung zu dem Pumpenmotor 62 zuzuführen ist. Die festgelegte Leistung ist als eine Leistung in einem Fall festgelegt, in dem eine elektrische Schwellenwertleistung W₀ in 5 zu dem Pumpenmotor 62 zugeführt wird, mit anderen Worten gesagt ist die festgelegte Leistung als eine Leistung in einem Fall festgelegt, in dem von der Hilfsbatterie 124 ein elektrischer Strom in einer Menge zugeführt wird, die den Zustand der Hilfsbatterie 124 nicht in einen instabilen Zustand versetzt und die nicht zu einer nachteiligen Beeinflussung von anderen Vorrichtungen führt, wie einer Verringerung der elektrischen Bremskraft, die durch die elektrische Bremsvorrichtung 34 zu erzeugen ist. In der in 5 gezeigten Situation ist der Antriebsmodus der Pumpen 60 auf den Hochleistungsmodus in einer anfänglichen Zeitspanne der Bremsbetätigung festgelegt.
In dem normalen Modus wird die elektrische Leistung zu der ersten Spule 146 des Pumpenmotors 62 von der Hilfsbatterie 124 über den ersten Inverter 150 zugeführt. In dem Hochleistungsmodus wird die elektrische Leistung von der Hilfsbatterie 124 zu der ersten Spule 146 des Pumpenmotors 62 über den ersten Inverter 150 zugeführt, und die elektrische Leistung wird von dem Kondensator 154 zu der zweiten Spule 148 des Pumpenmotors 62 über den zweiten Inverter 152 zugeführt.
In dem Hochleistungsmodus ist die Zufuhr der elektrischen Leistung von der Hilfsbatterie 124 beschränkt. Mit anderen Worten gesagt ist eine obere Grenze für die elektrische Leistung festgelegt, die von der Hilfsbatterie 124 zu dem Pumpenmotor 62 zugeführt wird. Im Speziellen wird verhindert, dass die Zufuhrleistung W über die elektrische Schwellenwertleistung W₀ hinaus zugeführt wird, und ein Teil der Zufuhrleistung W, die einer Menge entspricht, die die elektrische Schwellenwertleistung W₀ übersteigt, wird von dem Kondensator 154 zugeführt. Das heißt von der Leistung zum Antreiben der Pumpen 60 wird die Menge, die die festgelegte Leistung übersteigt, durch die elektrische Leistung abgedeckt, die von dem Kondensator 154 zu der zweiten Spule 148 zugeführt wird.
Ob die Pumpen 60 in dem normalen Modus oder dem Hochleistungsmodus anzutreiben sind, und zwar ob ein plötzliches Bremsen angefragt ist oder nicht, kann grundsätzlich in Abhängigkeit davon bestimmt werden, ob ein Gradient einer Erhöhung R_FHY der erforderten hydraulischen Bremskraft F_HY*, das heißt ein Erhöhungsgradient R_FHY, einen festgelegten Gradienten R_FHY0 überstiegen hat. In Anbetracht der erforderten hydraulischen Bremskraft F_HY*, die wie vorstehend beschrieben bestimmt wird, hängt der Erhöhungsgradient R_FHY von einer Hubgeschwindigkeit Rδ, die eine Geschwindigkeit einer Erhöhung des Betätigungshubs δ ist, in einem Fall ab, in dem die regenerative Bremskraft F_RG und die automatische Bremse nicht in Betracht gezogen werden. Es wird demzufolge bestimmt, dass ein plötzliches Bremsen ausgeführt wird, falls die Hubgeschwindigkeit Rδ hoch ist. Somit wird zum Ermöglichen eines schnellen Ansprechens der Antriebsmodus der Pumpen 60 auf der Basis der Hubgeschwindigkeit Rδ bestimmt, die eine Geschwindigkeit einer Erhöhung des Betätigungsgrads des Bremspedals 40 ist, ungeachtet der hydraulischen Bremskraft F_HY. Im Speziellen wird, wenn die Hubgeschwindigkeit Rδ eine festgelegte Geschwindigkeit Rδ₀ übersteigt, der Antriebsmodus von dem normalen Modus zu dem Hochleistungsmodus umgeschaltet. Unter Berücksichtigung eines Falls, in dem die regenerative Bremskraft F_RG plötzlich verringert wird, oder unter Berücksichtigung der automatischen Bremse (die nicht von der Betätigung des Bremspedals 40 abhängt) wird der Antriebsmodus von dem normalen Modus zu dem Hochleistungsmodus auch dann umgeschaltet, wenn der Erhöhungsgradient R_FHY der erforderten hydraulischen Bremskraft den festgelegten Gradienten R_FHY0 überstiegen hat, ungeachtet des Betätigungshubs δ.
Wie in 5 gezeigt ist, müssen die Pumpen 60 nicht mit einer großen Leistung nach der anfänglichen Zeitspanne des Bremsbetriebs angetrieben werden. Das heißt es ist lediglich erfordert, eine relativ kleine elektrische Leistung zu dem Pumpenmotor 62 zuzuführen, und der Antriebsmodus der Pumpen 60 wird demzufolge auf den normalen Modus festgelegt. In dem Hochleistungsmodus wird die elektrische Leistung auch von dem Kondensator 154 zugeführt. Unter Berücksichtigung einer Verringerung der Leistungsspeichermenge des Kondensators 154 ist es bevorzugt, dass die Pumpen 60 in dem Hochleistungsmodus für eine Zeitspanne angetrieben werden, die so kurz wie möglich ist. Somit wird in dem vorliegenden Fahrzeugbremssystem, wenn die hydraulische Bremskraft F_HY, die tatsächlich erzeugt wird, die erforderte hydraulische Bremskraft F_HY* erreicht, der Antriebsmodus von dem Hochleistungsmodus zurück zu dem normalen Modus umgeschaltet.
iv) Handhabung eines Fehlers
Das vorliegende Fahrzeugbremssystem verwendet auch Mittel, um einen Fehler handzuhaben. Wie in 6 gezeigt ist, hat die Zufuhrleistungssteuerungseinheit 134 einen dritten Inverter 156 als einen dritten Antriebskreis, der parallel zu dem ersten Inverter 150 und dem zweiten Inverter 152 vorgesehen ist. Der dritte Inverter 156 ist gestaltet, um die elektrische Leistung von der Hilfsbatterie 124 zu der zweiten Spule 148 des Pumpenmotors 62 zuzuführen. In dem Fall eines Fehlers des ersten Inverters 150 wird der Antriebsmodus der Pumpen 60 auf einen Inverterfehlermodus festgelegt, in dem der dritte Inverter 156 aktiviert wird und der Pumpenmotor 62 durch die elektrische Leistung von der Hilfsbatterie 124 betrieben wird, wodurch die Pumpen 60 angetrieben werden. In diesem Fall muss, um eine Zufuhr eines elektrischen Stroms zu der zweiten Spule 148 auch von dem Kondensator 154 zu gestatten, der zweite Inverter 152 eine Einstellung des elektrischen Stroms durchführen, um die Phase des elektrischen Stroms auf die Phase eines elektrischen Stroms abzustimmen, der von der Hilfsbatterie 124 zu der zweiten Spule 148 durchgeführt wird. Um solch eine komplizierte Einstellung zu vermeiden, wird in dem Inverterfehlermodus eine Zufuhr der elektrischen Leistung von dem Kondensator 154 über den zweiten Inverter 152 untersagt. Das heißt wenn ein Fehler an dem ersten Inverter 150 vorliegt, wird ein Antreiben der Pumpen 60 in dem Hochleistungsmodus untersagt.
In dem Fall eines Fehlers der Hilfsbatterie 124, und zwar in einem Fall, in dem die Zufuhr der elektrischen Leistung von der Hilfsbatterie 124 unterbrochen ist, wird der Antriebsmodus der Pumpen 60 auf einen Batteriefehlermodus festgelegt, in dem die elektrische Leistung zu dem Pumpenmotor 62 über den zweiten Inverter 152 auf der Basis der elektrischen Ladung in dem Kondensator 154 zugeführt wird. Das heißt die Pumpen 60 werden nur durch die elektrische Leistung von dem Kondensator 154 angetrieben. In diesem Sinn haben der zweite Inverter 152 und der Kondensator 154 eine Funktion des Handhabens des Fehlers, zusätzlich zu der Funktion des Unterstützens des Antreibens der Pumpen 60 in dem Hochleistungsmodus. Wenn der Antriebsmodus der Pumpen 60 in dem Batteriefehlermodus ist, wird die elektrische Bremskraft F_EM nicht durch die Radbremsen 100 der elektrischen Bremsvorrichtung 34 erzeugt, die für die Hinterräder 10R vorgesehen ist. In diesem Fall ist es jedoch möglich, die Gesamtbremskraft F_SUM, die zu einem gewissen Grad ausreichend ist, durch die hydraulische Bremskraft F_HY zu erhalten, die durch die elektrische Leistung erzeugt wird, die von dem Kondensator 154 zugeführt wird.
Wenn ein Fehler an dem zweiten Inverter 152 vorliegt, wird ein Umschalten des Antriebsmodus zu dem Hochleistungsmodus untersagt, und die Pumpen 60 werden in dem normalen Zustand weiter angetrieben.
Steuerungsablauf zum Umschalten der Antriebsmoden der Pumpe
Ein Umschalten der Antriebsmoden der Pumpen 60 wird derart ausgeführt, dass die HY-ECU 130 ein Pumpenantriebsmodusumschaltprogramm, das in einem Flussdiagramm von 7 gezeigt ist, in einem kurzen Zeitabstand, beispielsweise einige Millisekunden (ms) in einer Zeitdauer wiederholt ausführt, die von einem Zeitpunkt beginnt, wenn ein Zündungsschalter des Fahrzeugs eingeschaltet wird, bis zu einem Zeitpunkt, wenn der Zündungsschalter ausgeschaltet wird. Nachstehend wird das Umschalten der Antriebsmoden der Pumpen 60 im Speziellen durch Erklären von Prozessen gemäß dem Programm erklärt.
In dem Prozess gemäß dem Pumpenantriebsmodusumschaltprogramm wird in Schritt 11 bestimmt, ob ein Fehler an dem ersten Inverter 150 vorliegt, auf der Basis eines Signals, das von dem ersten Inverter 150 gesendet wird (Schritt 11 wird als „S11“ abgekürzt. Andere Schritte werden in gleicher Weise abgekürzt). Wenn bestimmt wird, dass ein Fehler an dem ersten Inverter 150 vorliegt, wird der Antriebsmodus auf den Inverterfehlermodus in S12 festgelegt und die Pumpen 60 werden durch die elektrische Leistung angetrieben, die zu dem Pumpenmotor 62 von der Hilfsbatterie 124 über den dritten Inverter 156 zugeführt wird. Wenn bestimmt wird, dass kein Fehler an dem ersten Inverter 150 vorliegt, wird in S13 bestimmt, ob die Zufuhr der elektrischen Leistung von der Hilfsbatterie 124 unterbrochen ist. Wenn die Zufuhr der elektrischen Leistung von der Hilfsbatterie 124 unterbrochen ist, geht der Steuerungsablauf zu S14, in dem der Antriebsmodus auf den Batteriefehlermodus festgelegt wird, und die Pumpen 60 werden durch die elektrische Leistung angetrieben, die zu dem Pumpenmotor 62 von dem Kondensator 154 über den zweiten Inverter 152 zugeführt wird.
Wenn weder an dem ersten Inverter 150 noch an der Hilfsbatterie 124 ein Fehler vorliegt, geht der Steuerungsablauf zu S15, in dem ein Wert eines Modusflags FL bestätigt wird. Das Modusflag FL ist auf „0“ festgelegt, wenn der Antriebsmodus der normale Modus ist, und ist auf „1“ festgelegt, wenn der Antriebsmodus der Hochleistungsmodus ist. In dieser Hinsicht wird das Modusflag FL auf „0“ als einem anfänglichen Wert festgelegt, wenn der Zündungsschalter des Fahrzeugs eingeschaltet wird.
Wenn in S15 bestätigt wird, dass das Modusflag FL „0“ ist, wird S16 realisiert, um zu bestimmen, ob die Hubgeschwindigkeit Rδ die festgelegte Geschwindigkeit Rδ₀ überstiegen hat, auf der Basis des Erfassungswerts des Betätigungshubsensors 136, und S17 wird realisiert, um zu bestimmen, ob der Erhöhungsgradient R_FHY der erforderten hydraulischen Bremskraft den festgelegten Gradienten R_FHY0 überstiegen hat. Wenn die Hubgeschwindigkeit Rδ die festgelegte Geschwindigkeit Rδ₀ überstiegen hat oder wenn der Erhöhungsgradient R_FHY den festgelegten Gradienten R_FHY0 überstiegen hat, geht der Steuerungsablauf zu S18, in dem der Antriebsmodus auf den Hochleistungsmodus festgelegt wird, und das Modusflag FL wird auf „1“ festgelegt. Das heißt der Antriebsmodus wird von dem normalen Modus zu dem Hochleistungsmodus umgeschaltet.
Wenn in S15 bestätigt wird, dass das Modusflag FL „1“ ist, geht der Steuerungsablauf zu S19, in dem bestimmt wird, ob die hydraulische Bremskraft F_HY, die tatsächlich erzeugt wird, die erforderte hydraulische Bremskraft F_HY* erreicht hat. Wenn bestimmt wird, dass die hydraulische Bremskraft F_HY die erforderte hydraulische Bremskraft F_HY* erreicht hat, geht der Steuerungsablauf zu S20, in dem der Antriebsmodus auf den normalen Modus festgelegt wird, und das Modusflag FL wird auf „0“ zurückgestellt. Das heißt der Antriebsmodus wird von dem Hochleistungsmodus zu dem normalen Modus umgeschaltet.
Ein Fahrzeugbremssystem hat eine hydraulische Bremsvorrichtung (32), die Folgendes hat: ein Bremsstellglied (44) mit einer Pumpe (60) und einem Zweisystemelektromotor (62), der eine erste und eine zweite Spule (146, 148) hat; eine Batterie (124); einen ersten Antriebskreis (150) zum Zuführen von elektrischer Leistung von der Batterie zu der ersten Spule; einen Kondensator (154); und einen zweiten Antriebskreis (152) zum Zuführen von elektrischer Leistung von dem Kondensator zu der zweiten Spule, wobei in einem normalen Modus, in dem die Pumpe mit einer Leistung angetrieben wird, die nicht größer als eine festgelegte Leistung ist, der Motor die Pumpe mit der elektrischen Leistung antreibt, die von der Batterie zu der ersten Spule zugeführt wird, und wobei in einem Hochleistungsmodus, in dem die Pumpe durch eine Leistung angetrieben wird, die die festgelegte Leistung übersteigt, der Motor die Pumpe durch sowohl die elektrische Leistung, die von der Batterie zu der ersten Spule zugeführt wird, als auch die elektrische Leistung antreibt, die von dem Kondensator zu der zweiten Spule zugeführt wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2007 A [0002]
JP 137258 [0002]
JP 2007137258 A [0003]

Claims

Fahrzeugbremssystem mit einer hydraulischen Bremsvorrichtung (32), die eine Radbremse (46), die für jedes Rad (10) vorgesehen ist, und ein Bremsstellglied (44) hat, das gestaltet ist, um zu der Radbremse ein Arbeitsfluid zuzuführen, das einen Druck gemäß einer erforderten hydraulischen Bremskraft hat, wobei das Bremsstellglied eine Pumpe (60) als eine Hochdruckquelle und einen Elektromotor (62) hat, der gestaltet ist, um die Pumpe anzutreiben, und der ein Zweisystemmotor mit einer ersten Spule (146) und einer zweiten Spule (148) ist, wobei die hydraulische Bremsvorrichtung des Weiteren folgendes hat: eine Batterie (124); einen ersten Antriebskreis (150) zum Zuführen von elektrischer Leistung von der Batterie zu der ersten Spule des Elektromotors; einen Kondensator (154); und einen zweiten Antriebskreis (152) zum Zuführen von elektrischer Leistung von dem Kondensator zu der zweiten Spule des Elektromotors, wobei in einem normalen Modus, in dem die Pumpe durch Leistung angetrieben wird, die nicht größer als eine festgelegte Leistung ist, der Elektromotor die Pumpe durch die elektrische Leistung antreibt, die von der Batterie zu der ersten Spule zugeführt wird, und wobei in einem Hochleistungsmodus, in dem die Pumpe durch Leistung angetrieben wird, die die festgelegte Leistung übersteigt, der Elektromotor die Pumpe durch sowohl die elektrische Leistung, die von der Batterie zu der ersten Spule zugeführt wird, als auch die elektrische Leistung antreibt, die von dem Kondensator zu der zweiten Spule zugeführt wird.
Fahrzeugbremssystem nach Anspruch 1, wobei ein Teil der Leistung, mit der die Pumpe in dem Hochleistungsmodus angetrieben wird, durch die elektrische Leistung abgedeckt wird, die von dem Kondensator (154) zu der zweiten Spule (148) zugeführt wird, wobei der Teil der Leistung einer Überschussmenge über die festgelegte Leistung hinaus entspricht.
Fahrzeugbremssystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei die hydraulische Bremsvorrichtung (32) derart gestaltet ist, dass die Pumpe (60) durch die elektrische Leistung angetrieben wird, die von dem Kondensator (154) zu der zweiten Spule (148) zugeführt wird, wenn ein Fehler der Batterie (124) vorliegt.
Fahrzeugbremssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die hydraulische Bremsvorrichtung (32) des Weiteren einen dritten Antriebskreis (156) zum Zuführen von elektrischer Leistung von der Batterie (124) zu der zweiten Spule (148) des Elektromotors (62) hat, und wobei die hydraulische Bremsvorrichtung derart gestaltet ist, dass, wenn ein Fehler an dem ersten Antriebskreis (150) vorliegt, der dritte Antriebskreis aktiviert wird und ein Antreiben der Pumpe (60) in dem Hochleistungsmodus untersagt wird.
Fahrzeugbremssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der normale Modus zu dem Hochleistungsmodus umgeschaltet wird, wenn ein Erhöhungsgradient der erforderten hydraulischen Bremskraft einen festgelegten Gradienten übersteigt.
Fahrzeugbremssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, des Weiteren mit einem Bremsbetätigungsbauteil (40), das durch einen Fahrer zu betätigen ist, wobei die erforderte hydraulische Bremskraft gemäß einem Betätigungsgrad des Bremsbetätigungsbauteils bestimmt wird, und wobei der normale Modus zu dem Hochleistungsmodus umgeschaltet wird, wenn eine Erhöhungsrate des Betätigungsgrads des Bremsbetätigungsbauteils eine festgelegte Rate übersteigt.
Fahrzeugbremssystem nach Anspruch 5 oder 6, wobei der Hochleistungsmodus zu dem normalen Modus zurückgestellt wird, wenn eine hydraulische Bremskraft, die durch die hydraulische Bremsvorrichtung (32) erzeugt wird, die erforderte hydraulische Bremskraft erreicht.
Fahrzeugbremssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, des Weiteren mit einer elektrischen Bremsvorrichtung (34), die gestaltet ist, um eine elektrische Bremskraft zu erzeugen, die von einer Kraft eines Elektromotors (114) abhängt, wobei eine hydraulische Bremskraft, die durch die hydraulische Bremsvorrichtung (32) erzeugt wird, zu einem von einem Vorderrad (10F) und einem Hinterrad (10R) abgegeben wird, während die elektrische Bremskraft, die durch die elektrische Bremsvorrichtung erzeugt wird, zu dem anderen von dem Vorderrad und dem Hinterrad abgegeben wird.
Fahrzeugbremssystem nach Anspruch 8, wobei die elektrische Leistung der Batterie (124) zu dem Elektromotor (114) der elektrischen Bremsvorrichtung (34) zugeführt wird.
Fahrzeugbremssystem nach Anspruch 8 oder 9, des Weiteren mit einer regenerativen Bremsvorrichtung (30), die für eines von dem Vorderrad (10F) und dem Hinterrad (10R) vorgesehen ist, für das eine von der hydraulischen Bremsvorrichtung (32) und der elektrischen Bremsvorrichtung (34) vorgesehen ist, wobei die regenerative Bremsvorrichtung gestaltet ist, um eine regenerative Bremskraft unter Ausnutzung einer Erzeugung von elektrischer Leistung durch Drehung von dem einen von dem Vorderrad und dem Hinterrad zu erzeugen.
Fahrzeugbremssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das Bremsstellglied (44) nicht mit einem Druckspeicher an einer Ausstoßseite der Pumpe (60) ausgestattet ist.
Fahrzeugbremssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei das Bremsstellglied (44) ein Steuerungsventil (64) hat, das gestaltet ist, um einen Druck des Arbeitsfluids, das von der Pumpe (60) ausgestoßen wird, zu verringern, um den Druck gemäß der erforderten hydraulischen Bremskraft einzustellen.