DE102018213089A1

DE102018213089A1 - Fahrzeugbremssystem

Info

Publication number: DE102018213089A1
Application number: DE102018213089.2A
Authority: DE
Inventors: Masayasu Ohkubo
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2017-08-07
Filing date: 2018-08-06
Publication date: 2019-03-28
Anticipated expiration: 2038-08-07
Also published as: CN109383477B; DE102018213089B4; JP6834839B2; CN109383477A; US10654454B2; JP2019031150A; US20190039579A1

Abstract

Fahrzeugbremssystem, in dem eine elektrische Bremsvorrichtung (34) so aufgebaut ist, das ein Spiel zwischen einem Reibteil (124a, 124b) und einem drehenden Körper (122) existiert, wenn keine Bremskraftanforderung vorliegt, und wobei eine Steuerung (230) dazu aufgebaut ist, Folgendes zu tun: für eine Hydraulikbremsvorrichtung (32) ab einem Zeitpunkt einer Erzeugung der Anforderung eine von der Bremskraftanforderung abhängige Steuerung zum Erzeugen einer Hydraulikbremskraft entsprechend einem Wert der Anforderung auszuführen; und für die elektrische Bremsvorrichtung (a) eine Spielwegnahmesteuerung zum Entfernen des Spiels auszuführen, die ab dem Zeitpunkt der Erzeugung der Anforderung bis zu einem Zeitpunkt ausgeführt wird, an dem der Wert bis zu einem Schwellenwert ansteigt, und (b) eine von der Bremskraftanforderung abhängige Steuerung zum Erzeugen einer elektrischen Bremskraft passend zum Wert der Anforderung auszuführen, wobei die Steuerung nach dem Zeitpunkt ausgeführt wird, zu dem der Wert gleich dem Schwellenwert wird.

Description

HINTERGRUND
Technisches Gebiet
Die nachstehende Offenbarung bezieht auf ein Fahrzeugbremssystem, das eine Hydraulikbremsvorrichtung umfasst, die dazu aufgebaut ist, eine Bremskraft zu erzeugen, die von einem Druck eines Arbeitsfluids abhängt, und eine elektrische Bremsvorrichtung, die dazu aufgebaut ist, eine Bremskraft zu erzeugen, die von einer durch einen Elektromotor ausgeübten Kraft abhängt.
Erläuterung des Stands der Technik
Die elektrische Bremsvorrichtung ist allgemein dazu aufgebaut, eine Bremskraft so zu erzeugen, dass ein Kolben durch einen Elektromotor so vorgeschoben wird, dass er Reibteile (wie Bremsklötze) auf einen drehenden Körper (wie eine Bremsscheibe) drückt, der mit einem Rad dreht. Wenn keine Bremskraft angefordert wird, nämlich unter der Bedingung, dass keine Bremskraft nötig ist, ist es möglich, den Kolben durch den Elektromotor soweit zurückzuziehen, dass ein Zustand vorliegt, in dem ein ausreichender Abstand bzw. ausreichendes Spiel zwischen dem drehenden Körper und den Reibteilen vorhanden ist, wie z.B. in der japanischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2012-240632 beschrieben. (Der Zustand wird nachstehend als „Zustand mit vorhandenem Spiel“ beschrieben, wo dies zweckmäßig scheint.). Da der Zustand mit vorhandenem Spiel vorliegt, ist es möglich, unter der Bedingung, dass keine Bremskraft angefordert ist, ein Phänomen zu vermeiden oder zu verringern, bei dem der drehende Körper dreht, während er mit den Reibteilen in Kontakt steht, nämlich das sogenannte Phänomen des Schleppens bzw. Bremsschleifens.
KURZFASSUNG
Wenn man ein Fahrzeugbremssystem in Betracht zieht, in dem eine Hydraulikbremsvorrichtung für entweder ein Vorderrad oder ein Hinterrad vorgesehen ist und eine elektrische Bremsvorrichtung für das andere aus dem Vorderrad und dem Hinterrad vorgesehen ist (also ein hydraulisch-elektrisches Hybridbremssystem), unterscheidet sich ein Merkmal hinsichtlich einer Zeit von einem Zeitpunkt der Erzeugung der Bremskraftanforderung bis zu einem Zeitpunkt, zu dem die Bremskraft eigentlich erzeugt wird, also ein Antwort- bzw. Ansprechverhalten, zwischen der Hydraulikbremsvorrichtung und der elektrischen Bremsvorrichtung. Es wird somit abgeschätzt, dass ein Zeitpunkt, zu dem eine elektrische Bremskraft durch die elektrische Bremsvorrichtung erzeugt wird, nicht zu dem Zeitpunkt passt, zu dem eine Hydraulikbremskraft durch die Hydraulikbremsvorrichtung erzeugt wird. Typischerweise stellt die elektrische Bremsvorrichtung im Vergleich zur Hydraulikbremsvorrichtung ein gutes Antwortverhalten sicher. Wenn die elektrische Bremsvorrichtung dazu aufgebaut ist, den Zustand mit vorhandenem Spiel, wie vorstehend hinsichtlich des Zustands der nicht angeforderten Bremskraft erläutert, einzurichten, ist eine besondere Betrachtung des Zeitpunkts der Erzeugung der elektrischen Bremskraft nötig, um die Nutzbarkeit des hydraulisch-elektrischen Hybridbremssystems zu verbessern. Somit bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf ein hydraulisch-elektrisches Hybridbremssystem mit großem Nutzen.
Nach einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Fahrzeugbremssystem ein hydraulisch-elektrisches Hybridbremssystem, das eine elektrische Bremsvorrichtung umfasst, die dazu aufgebaut ist, den Zustand mit vorhandenem Spiel unter der Bedingung einzurichten, dass keine Bremskraft angefordert wird, wobei das System dazu aufgebaut ist, für eine Hydraulikbremsvorrichtung eine von der Anforderung einer Bremskraft abhängige Steuerung auszuführen, in der eine Hydraulikbremskraft passend zu einem Ausmaß der Bremskraftanforderung erzeugt wird, wobei die von der Bremskraftanforderung abhängige Steuerung ab einem Zeitpunkt der Erzeugung der Bremskraftanforderung ausgeführt wird, und für die elektrische Bremsvorrichtung (a) eine Spielwegnahmesteuerung zum Aufheben des Zustands mit vorhandenem Spiel, wobei die Spielwegnahmesteuerung ab dem Zeitpunkt der Erzeugung der Bremskraftanforderung bis zu einem Zeitpunkt ausgeführt wird, zu dem das Ausmaß der Bremskraftanforderung bis zu einem Schwellenwert steigt, und (b) eine von der Bremskraftanforderung abhängige Steuerung durchzuführen, in der eine elektrische Bremskraft entsprechend dem Ausmaß der Bremskraftanforderung erzeugt wird, wobei die von der Bremskraftanforderung abhängige Steuerung nach dem Zeitpunkt ausgeführt wird, zu dem das Ausmaß der Bremskraftanforderung gleich dem Schwellenwert wird.
VORTEILHAFTE EFFEKTE
Nach dem Fahrzeugbremssystem der vorliegenden Offenbarung ermöglicht die Ausführung der Steuerung zur Spielwegnahme, dass der Zeitpunkt der Erzeugung der elektrischen Bremskraft zum Zeitpunkt der Erzeugung der Hydraulikbremskraft passt, während der Zustand mit existierendem Spiel unter der Bedingung vorliegt, dass keine Bremskraft angefordert wurde. Folglich weist das Fahrzeugbremssystem der vorliegenden Offenbarung einen großen Nutzen auf.
FORMEN DER ERFINDUNG
Verschiedene Formen einer Erfindung, die als beanspruchbar angesehen wird, werden beispielhaft gezeigt und erläutert. (Die Erfindung wird nachstehend als „beanspruchbare Erfindung“ bezeichnet, wo dies geeignet erscheint). Jede einzelne Form wird wie die beigefügten Ansprüche nummeriert und hängt von einer anderen Form oder anderen Formen ab, wo dies geeignet erscheint. Dies dient zum einfacheren Verstehen der beanspruchbaren Erfindung und es soll erkannt werden, dass Kombinationen bildender Elemente, die die Erfindung bilden, nicht auf diejenigen beschränkt sind, die in den nachstehenden Formen beschrieben werden. Folglich versteht sich, dass die beanspruchbare Erfindung im Licht der nachstehenden Beschreibung verschiedener Formen und Ausführungsformen gebildet werden soll. Weiterhin versteht es sich, dass jede beliebige Form, in der ein oder mehrere bildende Elemente zu einer der nachstehenden Formen hinzugefügt oder daraus entfernt wird/werden, als Form der beanspruchbaren Erfindung betrachtet werden kann, sofern die beanspruchbare Erfindung derart aufgebaut ist.
(1) Ein Fahrzeugbremssystem, das Folgendes umfasst: eine Hydraulikbremsvorrichtung, die für ein Vorderrad oder ein Hinterrad vorgesehen ist und dazu aufgebaut ist, eine Hydraulikbremskraft zu erzeugen, die von einem Druck eines Arbeitsfluids abhängt; eine elektrische Bremsvorrichtung, die für das andere aus dem Vorderrad und dem Hinterrad vorgesehen ist und dazu aufgebaut ist, eine elektrische Bremskraft zu erzeugen, die von einer durch einen Elektromotor ausgeübten Kraft abhängt, und eine Steuerung, die dazu aufgebaut ist, den Betrieb der Hydraulikbremsvorrichtung und der elektrischen Bremsvorrichtung zu steuern bzw. zu regeln,
wobei die elektrische Bremsvorrichtung einen drehenden Körper umfasst, der dazu aufgebaut ist, mit dem anderen aus dem Vorderrad und dem Hinterrad zu drehen, ein Reibteil, das dazu aufgebaut ist, auf den drehenden Körper geschoben zu werden, und ein Stellglied, das dazu aufgebaut ist, einen Kolben durch den Elektromotor so vorzuschieben, dass das Reibteil auf den drehenden Körper geschoben wird, wobei die elektrische Bremsvorrichtung so aufgebaut ist, dass der Kolben in eine festgelegte hintere Position zurückgezogen wird, um zu ermöglichen, dass ein Spiel zwischen dem Reibteil und dem drehenden Körper auftritt, wenn keine Bremskraftanforderung vorliegt,
wobei die Steuerung dazu aufgebaut ist, Folgendes zu tun:

für die Hydraulikbremsvorrichtung eine von der Bremskraftanforderung abhängige Steuerung durchzuführen, in der die Hydraulikbremskraft entsprechend einem Ausmaß der Bremskraftanforderung erzeugt wird, wobei die von der Bremskraftanforderung abhängige Steuerung ab einem Zeitpunkt der Erzeugung der Bremskraftanforderung ausgeführt wird; und
für die elektrische Bremsvorrichtung (a) eine Spielwegnahmesteuerung zum Entfernen des Spiels durchzuführen, wobei die Spielwegnahmesteuerung ab dem Zeitpunkt der Erzeugung der Bremskraftanforderung bis zu einem Zeitpunkt ausgeführt wird, wenn das Ausmaß der Bremskraftanforderung bis zu einem Schwellenwert ansteigt, und (b) eine von der Bremskraftanforderung abhängige Steuerung, in der die elektrische Bremskraft entsprechend dem Ausmaß der Bremskraftanforderung erzeugt wird, wobei die von der Bremskraftanforderung abhängige Steuerung nach dem Zeitpunkt ausgeführt wird, an dem das Ausmaß der Bremskraftanforderung gleich dem Schwellenwert wird.

Im Fahrzeugbremssystem nach dieser Form wird die Hydraulikbremsvorrichtung für das Vorderrad oder das Hinterrad vorgesehen, und die elektronische Bremsvorrichtung wird für das andere aus dem Vorderrad und dem Hinterrad vorgesehen. Die Hydraulikbremsvorrichtung weist den Vorteil einer hohen Verlässlichkeit auf, und die elektrische Bremsvorrichtung weist den Vorteil eines guten Ansprechverhaltens auf. Nach dieser Form ist es möglich, das Fahrzeugbremssystem zu erzeugen, das die Vorteile der beiden Bremsvorrichtungen am besten nutzt.
Nach dieser Form ist die elektrische Bremsvorrichtung dazu aufgebaut, den Zustand mit vorhandenem Spiel unter der Bedingung, dass keine Bremskraftanforderung existiert, so einzurichten, dass das vorstehend für die elektrische Bremsvorrichtung beschriebene Bremsschleifen vermieden oder verringert wird. Somit ermöglicht diese Form den Aufbau eines Fahrzeugbremssystems mit geringem Verlust an Fahrzeugantriebsenergie, nämlich ein Bremssystem, das die Kraftstoffökonomie des Fahrzeugs verbessert. Als Mittel zum Einrichten des Zustands mit vorhandenem Spiel kann eine Einrichtung zum Zurückziehen des Kolbens in die festgelegte zurückgezogene Position durch den Elektromotor zu einem Zeitpunkt eingesetzt werden, zu dem keine Bremskraftanforderung vorliegt, oder eine Einrichtung zum Zurückziehen des Kolbens abhängig von einer Kraft eines Vorspannteils wie einer Feder zu einem Zeitpunkt, zu dem keine Bremskraftanforderung vorliegt.
Gemäß dieser Form kann die Steuerung zur Spielwegnahme nach dem Erzeugen der Bremskraftanforderung und vor dem eigentlichen Erzeugen der Hydraulikbremskraft durch Nutzen des guten Antwortverhaltens der elektrischen Bremsvorrichtung ausgeführt werden, um so zu ermöglichen, dass der Zeitpunkt der Erzeugung der elektrischen Bremskraft zum Zeitpunkt der Erzeugung der Hydraulikbremskraft passt.
Die „Bremskraftanforderung“ in dieser Form kann basierend auf einer Bremsbetätigung durch einen Fahrer wie nachstehend erläutert bestimmt werden, oder kann von einer Anforderung einer automatischen Bremse abhängen, die durch ein System zum Ausführen einer Kollisionsvermeidung, zum automatischen Fahren oder dergleichen durchgeführt wird. Zudem kann die Bremskraftanforderung eine Anforderung der Bremskraft sein, die für das Fahrzeug insgesamt verlangt wird, kann eine Anforderung einer Summe folgender Punkte sein: Der Bremskraft, die für die Hydraulikbremsvorrichtung benötigt wird; und der Bremskraft, die für die elektrische Bremsvorrichtung benötigt wird, kann eine Anforderung der Bremskraft sein, die von der Hydraulikbremsvorrichtung verlangt wird, oder kann eine Anforderung der Bremskraft sein, die von der elektrischen Bremsvorrichtung verlangt wird. Demgemäß kann das „Ausmaß der Bremskraftanforderung“ ein Ausmaß bzw. Grad einer verlangten Gesamtbremskraft sein, die eine Bremskraft ist, die für das Fahrzeug insgesamt verlangt wird, kann ein Ausmaß der Summe folgender Punkte sein: einer verlangten Hydraulikbremskraft, die eine Bremskraft ist, die von der Hydraulikbremsvorrichtung verlangt wird; und einer verlangten elektrischen Bremskraft, die eine Bremskraft ist, die von der elektrischen Bremsvorrichtung verlangt wird; oder kann ein Ausmaß entweder der verlangten Hydraulikbremskraft oder der verlangten elektrischen Bremskraft sein. Genauer gesagt kann die verlangte Gesamtbremskraft verwendet werden, um zu bestimmen, ob das Ausmaß der Bremskraftanforderung den Schwellenwert erreicht hat, die verlangte Hydraulikbremskraft kann als das Ausmaß der Bremskraftanforderung genutzt werden, das in der bremskraftanforderungsabhängigen Steuerung erfüllt werden sollte, die für die Hydraulikbremsvorrichtung ausgeführt wird, und die verlangte elektrische Bremskraft kann als das Ausmaß der Bremskraftanforderung verwendet werden, der in der von der Bremskraftanforderung abhängigen Steuerung erfüllt werden sollte, die für die elektrische Bremsvorrichtung ausgeführt wird.
Obwohl die „Spielwegnahmesteuerung“ so ausgeführt werden kann, dass ein bestimmtes Spiel zu dem Zeitpunkt verbleibt, an dem das Ausmaß der Bremskraftanforderung gleich dem Schwellenwert wird, ist zu bevorzugen, dass das Spiel zu diesem Zeitpunkt im Wesentlichen beseitigt ist. Anders gesagt ist zu bevorzugen, dass die Spielwegnahmesteuerung so ausgeführt wird, dass nur ein extrem geringes Spiel verbleibt, und der Schwellenwert wird bevorzugt so festgelegt, dass eine solche Spielwegnahmesteuerung ermöglicht wird.
Der Aufbau der „Hydraulikbremsvorrichtung“ in dieser Form ist nicht auf einen bestimmten Aufbau beschränkt. Beispielsweise kann die Hydraulikbremsvorrichtung dazu aufgebaut sein, eine Bremsbetätigungskraft, die ein Fahrer auf ein Bremsbetätigungsteil ausübt, durch einen Verstärker oder dergleichen zu unterstützen. Alternativ kann die Hydraulikbremsvorrichtung dazu aufgebaut sein, die Hydraulikbremskraft entsprechend der Bremskraftanforderung zu erzeugen, indem sie einen Druck eines Arbeitsfluids, das von einer geeigneten Hochdruckquelle stammt, abhängig vom Druck des Arbeitsfluids steuert, ohne von der Bremsbetätigungskraft abhängig zu sein. Weder die „Hydraulikbremsvorrichtung“ noch die „elektrische Bremsvorrichtung“ ist auf eine Scheibenbremse beschränkt, in der ein Scheibenrotor als drehender Körper und ein Bremsklotz als Reibteil arbeitet, sondern kann eine Trommelbremse sein, in der ein Innenumfangsabschnitt eines Rads oder einer Trommel als drehender Körper und ein Bremsbacken als Reibteil arbeitet.
(2) Fahrzeugbremssystem nach Form (1), wobei der Schwellenwert basierend auf einer Hydraulikbremskraftverzögerung festgelegt ist, die eine Verzögerung einer eigentlichen Erzeugung der Hydraulikbremskraft durch die Hydraulikbremsvorrichtung relativ zur Erzeugung der Bremskraftanforderung ist.
Typischerweise ist das Antwortverhalten der elektrischen Bremsvorrichtung im Vergleich mit der Hydraulikbremsvorrichtung gut. Gemäß dieser Form kann der Zeitpunkt der Erzeugung der elektrischen Bremskraft nach dem Entfernen des Spiels wie gewünscht passend zum Zeitpunkt der Erzeugung der Hydraulikbremskraft festgelegt werden. Das heißt, der Schwellenwert kann beispielsweise so festgelegt sein, dass der Zeitpunkt der Erzeugung der Hydraulikbremskraft und der Zeitpunkt der Erzeugung der elektrischen Bremskraft allgemein zusammenfallen. Indem der Schwellenwert so festgelegt wird, ist es möglich, das Fahrzeugbremssystem zu erzeugen, das frei von einem Einfluss oder zumindest weniger für ihn empfänglich ist, der aus einem Unterschied zwischen dem Ansprechverhalten der Hydraulikbremsvorrichtung und dem Ansprechverhalten der elektrischen Bremsvorrichtung herrührt.
(3) Fahrzeugbremsvorrichtung nach der Form (1) oder (2), wobei die Spielwegnahmesteuerung so ausgeführt wird, dass der Kolben mit einer Geschwindigkeit vorgeschoben wird, die es ermöglicht, das Spiel wegzunehmen, wenn der Wert der Bremskraftanforderung gleich dem Schwellenwert wird.
Es kann z.B. möglich sein, die Spielwegnahmesteuerung so auszuführen, dass der Kolben nach Beginn der Erzeugung der Bremskraftanforderung so schnell wie möglich vorgeschoben wird, um das Spiel schnell wegzunehmen, und die bremskraftanforderungsabhängige Steuerung auszuführen, wenn der Wert der Bremskraftanforderung gleich dem Schwellenwert wird, nachdem das Vorschieben des Kolbens einmal gestoppt wurde. Dagegen wird die Spielwegnahmesteuerung nach dieser Form so ausgeführt, dass der Kolben mit einer Geschwindigkeit vorgeschoben wird, die es ermöglicht, das Spiel zu einem Zeitpunkt des Beginns der Ausführung der bremskraftanforderungsabhängigen Steuerung wegzunehmen, nämlich mit einer notwendigen und hinreichenden Geschwindigkeit. Diese Form verringert eine Wahrscheinlichkeit, den Kolben so zu bewegen, dass der Kolben vorgeschoben und gestoppt und danach erneut vorgeschoben wird. Anders gesagt wird der Kolben ruckfrei bewegt, was ermöglicht, das Fahrzeugbremssystem zu konstruieren, in dem eine Belastung von Vorrichtungen zum Steuern und eine Belastung des Elektromotors gering sind.
Streng genommen ist diese Form nicht auf eine Form beschränkt, in der das Spiel nur dann weggenommen wird, wenn das Ausmaß der Bremskraftanforderung gleich dem Schwellenwert wird. Selbst wenn unvermeidbar ein kleines Spiel zu dem Zeitpunkt verbleibt, zu dem der Wert der Bremskraftanforderung gleich dem Schwellenwert wird, oder selbst wenn das Spiel aufgrund von Eigenschaften der elektrischen Bremsvorrichtung zu einem Zeitpunkt weggenommen wird, der kurz vor dem Punkt liegt, an dem die Bremskraftanforderung gleich dem Schwellenwert wird, kann beispielsweise verstanden werden, dass solche Fälle in dieser Form enthalten sind. Umgekehrt ist auch eine Form in dieser Form enthalten, in der ein kleiner Bereich für den Schwellenwert festgelegt wird, um solche Fälle zu vermeiden, und in der die Spielwegnahmesteuerung nach dem Konzept dieser Form ausgeführt wird.
(4) Fahrzeugbremssystem nach einer der Formen (1) bis (3), wobei die Steuerung dazu aufgebaut ist, Folgendes zu tun:

auf der Grundlage eines Anstiegsgradienten der Bremskraftforderung einen Schwellenwert der Zeit abzuschätzen, die eine Zeit ab dem Zeitpunkt der Erzeugung der Bremskraftanforderung bis zu dem Zeitpunkt ist, an dem das Ausmaß der Bremskraftanforderung gleich dem Schwellenwert wird; und
für die elektrische Bremsvorrichtung die Spielwegnahmesteuerung durchzuführen, bis der Schwellenwert der Zeit verstrichen ist, und nach dem Verstreichen des Schwellenwerts der Zeit die von der Bremskraftanforderung abhängige Steuerung durchzuführen.

In dem Fall, in dem der Fahrer plötzlich bremst, ist ein Anstiegsgradient der Bremskraftanforderung groß. Wie aus einem solchen Phänomen einfach zu verstehen ist, ändert sich eine Zeit ab dem Zeitpunkt der Erzeugung der Bremskraftanforderung bis zu dem Zeitpunkt, zu dem das Ausmaß der Bremskraftanforderung dem Schwellenwert entspricht oder diesen erreicht, abhängig vom Anstiegsgradienten der Bremskraftanforderung. In dieser Form wird die Zeit als die Schwellenzeit abgeschätzt, und der abgeschätzte Schwellenwert der Zeit wird als eine Zeit angesehen, zu der der Wert der Bremskraftanforderung gleich dem Schwellenwert wird, zu einem Zeitpunkt, an dem der Schwellenwert der Zeit nach dem Zeitpunkt der Erzeugung der Bremskraftanforderung verstrichen ist. Basierend auf dem abgeschätzten Schwellenwert der Zeit wird die Steuerung für die elektrische Bremsvorrichtung ausgeführt. Die Abschätzung des Schwellenwerts der Zeit kann nur einmal ganz zu Beginn der Erzeugung der Bremskraftanforderung durchgeführt werden, oder kann mehrmals so durchgeführt werden, dass der abgeschätzte Schwellenwert der Zeit bei Bedarf im Vorgang der Erhöhung des Ausmaßes der Bremskraftanforderung aktualisiert wird, bis der einmal abgeschätzte Schwellenwert der Zeit verstrichen ist.
Die vorstehend gezeigte Hydraulikbremskraftverzögerung ändert sich passend zum Anstiegsgradienten der Bremskraftanforderung. Genauer gesagt ist die Hydraulikbremskraftverzögerung größer, wenn der Anstiegsgradient der Bremskraftanforderung klein ist, als dann, wenn der Anstiegsgradient groß ist. Das heißt, die Hydraulikbremskraftverzögerung hält länger an. In Anbetracht dessen ermöglicht diese Form der elektrischen Bremskraft, passend zur Hydraulikbremskraftverzögerung zu einem geeigneten Zeitpunkt erzeugt zu werden.
Diese Form ist in Kombination mit der vorstehend beschriebenen Form besonders effektiv, nämlich der Form, in der die Spielwegnahmesteuerung so ausgeführt wird, dass der Kolben mit der Geschwindigkeit vorgeschoben wird, die ermöglicht, das Spiel wegzunehmen, wenn das Ausmaß der Bremskraftanforderung gleich dem Schwellenwert wird. Gemäß der Kombination der Formen ist es möglich, zu erlauben, dass die Vorschubgeschwindigkeit des Kolbens in der Spielwegnahmesteuerung geeignet zum Anstiegsgradienten der Bremskraftanforderung passt.
(5) Fahrzeugbremssystem nach einer der Formen (1) bis (4), weiter mit einem Bremsbetätigungsteil, das durch einen Fahrer betätigbar ist,
wobei die Steuerung dazu aufgebaut ist, das Ausmaß der Bremskraftanforderung basierend auf mindestens entweder einem Bremsbetätigungsbetrag zu bestimmen, der eine Stärke der Betätigung des Bremsbetätigungsteil ist, oder einer Bremsbetätigungskraft, die eine Kraft ist, die auf das Bremsbetätigungsteil wirkt.
Diese Form ist für ein Fahrzeugbremssystem geeignet, das dazu aufgebaut ist, die vom Fahrer gewünschte Bremskraft zu erzeugen. Ein beliebiges bekanntes Verfahren kann verwendet werden, um das Ausmaß der Bremskraftanforderung basierend auf sowohl dem Bremsbetätigungsbetrag als auch der Bremsbetätigungskraft zu bestimmen. Beispielsweise kann ein Verfahren eingesetzt werden, in dem das Ausmaß der Bremskraftanforderung auf der Grundlage einer gewichteten Summe des Bremsbetätigungsbetrags und der Bremsbetätigungskraft bestimmt wird.
(6) Fahrzeugbremssystem nach Form (5),
wobei die Hydraulikbremsvorrichtung Folgendes umfasst: eine Radbremse, die entweder für ein Vorderrad oder ein Hinterrad vorgesehen ist und dazu aufgebaut ist, entweder das Vorderrad oder das Hinterrad zu bremsen, das jeweils gedreht wird; und einen Hauptzylinder, mit dem das Bremsbetätigungsteil gekoppelt ist, wobei der Hauptzylinder dazu dient, der Radbremse das Arbeitsfluid zuzuführen, und
wobei die Steuerung dazu aufgebaut ist, die Bremsbetätigungskraft basierend auf einem Druck des Arbeitsfluids zu bestimmen, das vom Hauptzylinder zugeführt wird.
Die Hydraulikbremsvorrichtung umfasst typischerweise den Hauptzylinder, der dazu aufgebaut ist, das Arbeitsfluid abhängig von der Bremsbetätigungskraft unter Druck zu setzen. Somit ist ein Druck des Arbeitsfluids, das vom Hauptzylinder unter Druck gesetzt und zugeführt wird, nämlich ein Hauptzylinderdruck, ein geeigneter Index der Bremsbetätigungskraft. Nach dieser Form wird die Bremsbetätigungskraft unter Nutzung des geeigneten Index bestimmt. Viele Hydraulikbremsvorrichtungen sind mit einem Sensor ausgestattet, um den Hauptzylinderdruck zu erfassen. Somit wird durch Nutzen eines solchen Sensors die Bremsbetätigungskraft einfach bestimmt, ohne irgendeine zusätzliche Ausrüstung vorzusehen.
(7) Das Fahrzeugbremssystem nach Form (5) oder (6), wobei die Steuerung dazu aufgebaut ist, das Ausmaß der Bremskraftanforderung auf der Grundlage sowohl des Bremsbetätigungsbetrags als auch der Bremsbetätigungskraft zu bestimmen, bevor das Ausmaß der Bremskraftanforderung gleich dem Schwellenwert wird, und das Ausmaß der Bremskraftanforderung basierend auf der Bremsbetätigungskraft zu bestimmen, nachdem das Ausmaß der Bremskraftanforderung gleich dem Schwellenwert wird.
Aufgrund des Aufbaus des Bremsbetätigungsteils wie eines Bremspedals zeigt die Bremsbetätigungskraft die Bremskraft, die der Fahrer erzeugen will, im Vergleich zum Bremsbetätigungsvertrag genauer an. Andererseits zeigt der Bremsbetätigungsbetrag genauer die Erzeugung der Bremskraftanforderung im Vergleich zur Bremsbetätigungskraft an. Diese Eigenschaften des Bremsbetätigungsbetrags und der Bremsbetätigungskraft sind bei der Bestimmung der Bremsbetätigungskraft auf der Grundlage des Hauptzylinderdrucks wie vorstehend beschrieben auffällig. Diese Form zieht derartige Eigenschaften in Betracht. Kurz gesagt ist diese Form derart aufgebaut, dass ein Parameter, der zum Bestimmen des Ausmaßes der Bremskraftanforderung verwendet wird, abhängig vom Ausmaß der Bremskraftanforderung umgeschaltet oder geändert wird. Aufgrund des Aufbaus ist es möglich, geeignet das Ausmaß der Bremskraftanforderung zu erkennen.
(8) Fahrzeugbremssystem nach einer der Formen (1) bis (7), weiter mit einer Regenerativbremsvorrichtung, die für zumindest entweder ein Vorderrad oder ein Hinterrad vorgesehen ist und dazu aufgebaut ist, eine Regenerativbremskraft unter Verwendung von elektrischer Stromerzeugung durch Drehung mindestens entweder des Vorderrads oder des Hinterrads zu nutzen,
wobei die Steuerung dazu aufgebaut ist, den Betrieb der Hydraulikbremsvorrichtung und der elektrischen Bremsvorrichtung so zu steuern, dass die Hydraulikbremskraft und die elektrische Bremskraft eine unzureichende Bremskraft abdecken, die nicht durch die Regenerativbremskraft abgedeckt werden kann, wobei die unzureichende Bremskraft einen Mangel gegenüber einer der Bremskraftanforderung entsprechenden Gesamtbremskraft aufweist, die für das Fahrzeug verlangt wird.
Diese Form ist für das sogenannte Hybridfahrzeug (das auch als „hybrid angetriebenes Fahrzeug“ bezeichnet werden kann) geeignet. Das mit der Regenerativbremsvorrichtung ausgestattete Fahrzeugbremssystem ist typischerweise so aufgebaut, das die Regenerativbremskraft mit einer höheren Priorität als die Hydraulikbremskraft und die elektrische Bremskraft erzeugt wird. In einem derartigen Aufbau ändert sich das Ausmaß der Bremskraftanforderung sowohl für die Hydraulikbremskraft als auch die elektrische Bremskraft abhängig von der zu erzeugenden Regenerativbremskraft. Nach dieser Form kann die Steuerung abhängig von der geforderten Bremskraft geeignet ausgeführt werden, und die Spielwegnahmesteuerung kann geeignet unabhängig von der Änderung der Regenerativbremskraft ausgeführt werden.
Figurenliste
Die Aufgaben, Merkmale, Vorteile und die technische und industrielle Bedeutung der vorliegenden Offenbarung werden durch Lesen der nachstehenden genauen Erläuterung einer Ausführungsform verständlicher, wenn sie in Verbindung mit den beigefügten Figuren betrachtet werden, in denen:

1 eine Ansicht ist, die konzeptweise einen Gesamtaufbau eines Fahrzeugbremssystems nach einer Ausführungsform zeigt;
2 ein Hydraulikschaltkreisschaubild einer Hydraulikbremsvorrichtung des in 1 gezeigten Fahrzeugbremssystems ist;
3 eine Schnittansicht einer Radbremse der Hydraulikbremsvorrichtung des in 1 gezeigten Fahrzeugbremssystems ist;
4 eine Schnittansicht einer Radbremse einer elektrischen Bremsvorrichtung des in 1 gezeigten Fahrzeugbremssystems ist;
5 eine Schnittansicht eines elektrischen Bremsstellglieds der in 4 gezeigten Radbremse ist;
6A eine Ansicht zum Erläutern eines Vorspannmechanismus des in 5 gezeigten elektrischen Bremsstellglieds ist;
6B eine Ansicht zum Erläutern des Vorspannmechanismus des in 5 gezeigten elektrischen Bremsstellglieds ist;
7A ein Schaubild ist, das eine Änderung einer Hydraulikbremskraft relativ zu einer Erhöhung eines Werts der Bremskraftanforderung zeigt, der basierend auf einer Bremskraftanforderung erzeugt wird;
7B ein Schaubild ist, das eine Änderung einer elektrischen Bremskraft relativ zur Erhöhung eines Werts der Bremskraftanforderung ist, der basierend auf einer Bremskraftanforderung erzeugt wird;
8A ein Schaubild ist, das eine Änderung der Hydraulikbremskraft zeigt, wenn eine Geschwindigkeit einer Bremsbetätigung vergleichsweise hoch ist;
8B ein Schaubild ist, das eine Änderung der Hydraulikbremskraft zeigt, wenn die Geschwindigkeit der Bremsbetätigung vergleichsweise gering ist;
9 ein Ablaufplan ist, der ein Bremssteuerprogramm zeigt, das im Fahrzeugbremssystem nach der Ausführungsform ausgeführt wird;
10A ein Ablaufplan ist, der ein Unterprogramm für eine erste Spielwegnahmesteuerung des Bremssteuerprogramms zeigt; und
10B ein Ablaufplan ist, der ein Unterprogramm für eine zweite Spielwegnahmesteuerung des Bremssteuerprogramms zeigt.

GENAUE ERLÄUTERUNG DER AUSFÜHRUNGSFORM
Anhand der Figuren wird nachstehend ein Fahrzeugbremssystem nach einer Ausführungsform der beanspruchbaren Erfindung genau beschrieben. Es ist selbstverständlich, dass die beanspruchbare Erfindung nicht auf die Einzelheiten der nachstehenden Ausführungsform beschränkt ist, sondern basierend auf den Formen verwirklicht werden kann, die in den Formen der Erfindung beschrieben sind, und anhand der Kenntnisse von Fachleuten geändert und modifiziert werden kann.
Skizze des Fahrzeugantriebssystems und Fahrzeugbremssystems
Wie schematisch in 1 gezeigt wird, ist ein Fahrzeug, in dem ein Bremssystem nach einer Ausführungsform eingebaut ist, ein Hybridfahrzeug mit zwei Vorderrädern 10F und zwei Hinterrädern 10R. Die zwei Vorderräder 10F sind Antriebsräder. Zuerst wird ein Fahrzeugantriebssystem erläutert. Das Fahrzeugantriebssystem, dass im Fahrzeug eingebaut ist, umfasst eine Maschine 12 als Antriebsquelle, einen Generator 14, der hauptsächlich als elektrischer Generator arbeitet, einen Leistungsverteilungsmechanismus 16, mit dem die Maschine 12 und der Generator 14 gekoppelt sind, und einen Elektromotor 18 als weitere Antriebsquelle.
Der Leistungsverteilungsmechanismus 16 weist eine Funktion der Verteilung der Drehung der Maschine 12 auf die Drehung des Generators 14 und die Drehung einer Abtriebswelle auf. Der Elektromotor 18 ist mit der Antriebswelle über einen Untersetzungsmechanismus 20 gekoppelt, der als eine Drehzahluntersetzung arbeitet. Die Drehung der Abtriebswelle wird an die rechten und linken Vorderräder 10F über einen Differentialmechanismus 22 und entsprechende Antriebswellen 24L, 24R so übertragen, dass die rechten und linken Vorderräder 10F drehangetrieben werden. Der Generator 14 ist über einen Inverter 26G mit einer Batterie 28 gekoppelt. Elektrische Energie, die man durch elektrische Stromerzeugung des Generators 14 erhält, 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 jeweils durch Steuern des Inverters 26M und des Inverters 26G gesteuert. Das Management einer Lademenge der Batterie 28 und die Steuerung des Inverters 26M und des Inverters 26G werden durch eine elektronische Hybridsteuereinheit (die nachstehend als „HB-ECU“ wie in 1 gezeigt abgekürzt wird) 29 ausgeführt, die einen Computer und Antriebsschaltungen (Antriebe) für Komponenten des Fahrzeugantriebssystems umfasst.
Wie schematisch in 1 gezeigt umfasst das im Fahrzeug montierte Bremssystem nach der Ausführungsform (a) eine Regenerativbremsvorrichtung 30, die dazu aufgebaut ist, für jedes der zwei Vorderräder 10F eine Bremskraft abzugeben, (b) eine Hydraulikbremsvorrichtung 32, die dazu aufgebaut ist, jedem der zwei Vorderräder 10F eine Bremskraft unabhängig von der Bremskraft zu vermitteln, die die Regenerativbremsvorrichtung 30 abgibt, und (c) eine elektrische Bremsvorrichtung 34, die dazu aufgebaut ist, eine Bremskraft an jedes der beiden Hinterräder 10R abzugeben.
Aufbau der Regenerativbremsvorrichtung
Hinsichtlich der Hardware bildet die Regenerativbremsvorrichtung 30 einen Teil des Fahrzeugantriebssystems. Wenn das Fahrzeug verzögert, wird der Elektromotor 18 durch Drehen der Vorderräder 10F gedreht, ohne eine Stromzufuhr von der Batterie 28 zu empfangen. Der Elektromotor 18 erzeugt elektrischen Strom mittels elektromotorischer Kraft, die durch seine Drehung erzeugt wird, und der erzeugte elektrische Strom wird über den Inverter 26M in der Batterie 28 als eine Elektrizitätsmenge (die auch als elektrische Menge oder elektrische Ladung bezeichnet werden kann) gespeichert. Das heißt, der Elektromotor 18 arbeitet als elektrischer Generator, so dass die Batterie 28 geladen wird. Die Drehung der Vorderräder 10F wird verzögert, das Fahrzeug wird nämlich in einem Ausmaß verzögert, das der Energie entspricht, die zur geladenen Elektrizitätsmenge passt. Im vorliegenden Fahrzeug wird so die Regenerativbremsvorrichtung 30 aufgebaut. Die Bremskraft, die von der Regenerativbremsvorrichtung 30 auf die Vorderräder 10F ausgeübt wird, (die nachstehend als „Regenerativbremskraft“ bezeichnet wird, wenn dies geeignet erscheint) hängt von der erzeugten elektrischen Leistung ab, und die erzeugte Regenerativbremskraft wird durch die Steuerung des Inverters 26M gesteuert, die von der HB-ECU 29 ausgeführt wird. Auf eine genaue Erläuterung der Regenerativbremskraft 30 wird verzichtet, weil eine beliebige Regenerativbremsvorrichtung mit bekanntem herkömmlichem Aufbau als Regenerativbremsvorrichtung 30 verwendet werden kann.
Aufbau der Hydraulikbremsvorrichtung
Gesamtaufbau
Die Hydraulikbremsvorrichtung 32 umfasst (a) einen Hauptzylinder 42, mit dem ein Bremspedal 40 als ein Bremsbetätigungsteil verbunden ist, das von einem Fahrer betätigt werden kann, (b) eine Stellgliedeinheit 44, die dazu aufgebaut ist, dem Arbeitsfluid vom Hauptzylinder 42 zu erlauben, durch sie hindurchzugehen, um so das Arbeitsfluid zuzuführen, oder dazu aufgebaut ist, den Druck des Arbeitsfluids, das durch ihre (später erläuterte) Pumpe unter Druck gesetzt wird, so anzupassen, dass das Arbeitsfluid zugeführt wird, und (c) ein Paar Radbremsen 46, die jeweils für die vorderen rechten und linken Räder 10F vorgesehen sind und dazu aufgebaut sind, die Drehung der entsprechenden vorderen rechten und linken Räder 10F durch den Druck des Arbeitsfluids zu verzögern, das von der Stellgliedeinheit 44 zugeführt wird. Die Hydraulikbremsvorrichtung 32 ist eine Doppelsystemvorrichtung oder Tandemvorrichtung, die für die vorderen rechten und linken Räder 10F vorgesehen ist.
ii) Aufbau des Hauptzylinders
Wie in 2 gezeigt wird, ist der Hauptzylinder 42 eine Tandemzylindervorrichtung, die in einem Gehäuse zwei Kolben 42a umfasst, die hintereinander angeordnet und mit dem Bremspedal 40 verbunden sind, und zwei Druckkammern 42b, in denen jeweils das dort eingebrachte Arbeitsfluid durch eine Bewegung eines zugehörigen der Kolben 42a unter Druck gesetzt wird. Ein Behälter bzw. Reservoir 48 als Niederdruckquelle ist mit dem Hauptzylinder 42 verbunden. Der Behälter 48 speichert das Arbeitsfluid bei Atmosphärendruck. Das heißt, der Behälter 48 ist in der Nähe des Hauptzylinders 42 angeordnet, und das Arbeitsfluid vom Reservoir 48 wird in jeder der zwei Druckkammern 42b unter Druck gesetzt. Der Hauptzylinder 42 ist dazu aufgebaut, der Stellgliedeinheit 44 das Arbeitsfluid für die jeweiligen zwei Systeme, die zu den jeweiligen zwei Vorderrädern 10F gehören, zuzuführen, dessen Druck einer Kraft (die nachstehend als „Bremsbetätigungskraft“ bezeichnet wird, wo dies geeignet erscheint) entspricht, die auf das Bremspedal 40 wirkt. Genauer gesagt weist die Stellgliedeinheit 44 Fluiddurchlässe auf, durch die das Arbeitsfluid, das vom Hauptzylinder 42 zugeführt wird, zu den entsprechenden Radbremsen 46 fließt. Anders gesagt weist die Hydraulikbremsvorrichtung 32 ein Paar Hauptfluiddurchlässe 50 auf, die teilweise durch die zwei Fluiddurchlässe definiert sind und durch welche das Arbeitsfluid vom Hauptzylinder 42 an die jeweiligen Radbremsen 46 zugeführt wird. Das heißt, dass das Arbeitsfluid in der Hydraulikbremsvorrichtung 32 vom Hauptzylinder 42 an die Radbremsen 46 über die entsprechenden Hauptfluiddurchlässe 50 zugeführt werden kann. Jede der Radbremsen 46 weist einen (später erläuterten) Radzylinder auf, und das Arbeitsfluid wird dem Radzylinder zugeführt.
Mit einem der beiden Hauptzylinderdurchlässe 50 ist ein Hubsimulator 54 über ein Simulatoröffnungsventil 52 verbunden, das ein normalerweise geschlossenes elektromagnetisches Auf/Zu-Ventil ist. (Das normalerweise geschlossene elektromagnetische Auf/Zu-Ventil ist ein Ventil, das sich im geschlossenen Zustand befindet, wenn es nicht mit Energie versorgt wird.) In einem Normalzustand (der auch als ein normaler Betriebszustand bezeichnet werden kann), in dem kein elektrisches Versagen auftritt, wird das Simulatoröffnungsventil 52 in einen geöffneten Ventilzustand eingeschaltet, so dass der Hubsimulator 54 arbeitet. Wie nachstehend beschrieben werden im Normalzustand ein Paar von Hauptzylinderabsperrventilen (Hauptzylinderschließventilen) 56, die zwei elektromagnetische Auf/Zu-Ventile sind und die in der Stellgliedeinheit 44 so vorgesehen sind, dass sie zu den entsprechenden zwei Systemen passen, so in den geschlossenen Ventilzustand versetzt, dass der Hubsimulator 54 einen Niederdruckhub des Bremspedal 40 zulässt und dem Bremspedal 40 eine Betätigungsreaktionskraft passend zum Niederdruckhub vermittelt. Das heißt, dass der Hubsimulator 54 im Normalzustand eine Funktion zum Sicherstellen eines Bremsbetätigungsgefühls aufweist. Der Hubsimulator 54 in der vorliegenden Ausführungsform weist einen bekannten Aufbau auf. Beispielsweise umfasst der Hubsimulator 54 Folgendes: Eine Fluidkammer, die mit einem der Hauptzylinderdurchlässe 50 in Verbindung steht und deren Volumen variabel ist; und einen elastischen Körper, der dazu aufgebaut ist, auf das Arbeitsfluid in der Fluidkammer eine Kraft passend zu einer Erhöhungsgröße des Volumens in der Fluidkammer auszuüben. Daher wird der Hubsimulator 54 hier nicht genau erläutert.
iii) Aufbau der Stellgliedeinheit
Die Stellgliedeinheit 44 umfasst Folgendes: die zwei Hauptzylinderabsperrventile 56, die jeweils als normalerweise offene elektromagnetische Auf/Zu-Ventile arbeiten, die dazu aufgebaut sind, das Fließen des Arbeitsfluids durch die jeweiligen zwei Hauptfluiddurchlässe 50 abzusperren (Das normalerweise offene elektromagnetische Auf/Zu-Ventil ist ein Ventil, dass sich in einem offenen Ventilzustand befindet, wenn es nicht mit Energie versorgt wird.); zwei Pumpen 60, die zu den jeweiligen zwei Systemen gehören; einen Motor 62 zum Antrieb der Pumpen 60; zwei Druckhalteventile 64, die jeweils elektromagnetische Linearventile (elektromagnetische Steuerventile) sind, die zu den jeweiligen zwei Systemen gehören; und zwei Öffnungsventile 66, die jeweils normalerweise geschlossene elektromagnetische Auf/Zu-Ventile sind, die in Reihe mit den zugehörigen Druckhalteventilen 64 angeordnet sind. In der Hydraulikbremsvorrichtung 32 ist nur ein Behälter vorgesehen, und die zwei Pumpen 60 sind dazu aufgebaut, das Arbeitsfluid vom Behälter 48 hochzupumpen. Zu diesem Zweck wird ein Behälterfluiddurchlass 68 gebildet, der die zwei Pumpen 60 mit dem Behälter 46 verbindet, und ein Teil des Behälterfluiddurchlasses 68 ist in der Stellgliedeinheit 44 angeordnet. Jede der Pumpen 60 ist mit dem zugehörigen Hauptfluiddurchlass 50 auf seiner Ausgangsseite verbunden und führt der zugehörigen Radbremse 46 das unter Druck stehende Arbeitsfluid über einen Teil des Hauptfluiddurchlasses 50 zu. Auf der Ausgangsseite jeder der Pumpen 60 ist ein Rückschlagventil 70 vorgesehen, um einen Rückfluss des Arbeitsfluids in die Pumpe 60 zu verhindern. Zwei Fluidrückleitungen 72 sind in der Stellgliedeinheit 44 so gestaltet, dass es zu den zwei Systemen passt. Jede der Rückleitungen 72 ist parallel zur zugehörigen Pumpe 60 so gestaltet, dass sie den zugehörigen Hauptfluiddurchlass 50 und den Behälterfluiddurchlass 68 verbindet. In jeder der Fluidrückleitungen 72 sind das Druckhalteventil 64 und das Öffnungsventil 66 vorgesehen. Jedes Öffnungsventil 66 ist ein Ventil zum Öffnen der zugehörigen Fluidrückleitung 72. Demgemäß wird, wo dies geeignet erscheint, das Öffnungsventil 66 als ein „Rückleitungsdurchlassöffnungsventil 66“ bezeichnet. Dagegen ist das Öffnungsventil 66 ein Ventil, das die Fluidrückleitung 72 im nicht eingeschalteten Zustand schließt. Daher kann das Öffnungsventil 66 als ein Absperrventil betrachtet werden. In der Stellgliedeinheit 44 bilden die zwei Pumpen 60 und der Motor 62 eine Pumpenvorrichtung 73, die als Hochdruckquelle dient. Zudem wird eine Vorrichtung 74 für die gesteuerte Fluiddruckzuführung durch die Pumpvorrichtung 73, den Behälterfluiddurchlass 68, der mit dem Behälter 48 nicht über den Hauptzylinder 42 verbunden ist, die zwei Fluidrückleitungen 72, die zwei Druckhalteventile 64 und die zwei Rückleitungsöffnungsventile 66 geblidet. Die Vorrichtung 74 für die gesteuerte Fluiddruckzuführung ist dazu aufgebaut, an die Radbremsen 46 das Arbeitsfluid von der Pumpvorrichtung 73 zuzuführen, während sie den Druck des Arbeitsfluids steuert.
In der Stellgliedeinheit 44 sind zwei Radzylinderdrucksensoren 75 und zwei Hauptzylinderdrucksensoren 76 so vorgesehen, dass sie zu den zwei Systemen passen. Jeder Radzylinderdrucksensor 75 ist dazu aufgebaut, den Druck des Arbeitsfluids zu erfassen, das der zugehörigen Radbremse 46 zugeführt wird (der nachstehend als „Radzylinderdruck“ bezeichnet wird, wo dies geeignet erscheint). Jeder Hauptzylinderdrucksensor 76 ist dazu aufgebaut, den Druck des vom Hauptzylinder 42 zugeführten Arbeitsfluids zu erfassen (dieser Druck wird nachstehend als „Hauptzylinderdruck“ bezeichnet, wo dies geeignet erscheint).
iv) Aufbau der Radbremse
Jede Radbremse 46 zum Stoppen der Drehung des zugehörigen Vorderrads 10F ist eine Scheibenbremsvorrichtung, die schematisch in 3 gezeigt ist. Jede Radbremse 46 umfasst einen Scheibenrotor 80 als drehenden Körper, der dazu aufgebaut ist, zusammen mit dem zugehörigen Vorderrad 10F zu drehen, und einen Bremssattel 82, der bewegbar durch einen Träger gelagert ist, der das Vorderrad 10F drehend hält. Der Bremssattel 82 umfasst einen Radzylinder 84, dessen Gehäuse durch einen Teil des Bremssattels 82 definiert ist. Zwei Bremsklötze 88, die jeweils als Reibteil wirken, sind so vorgesehen, dass ein Bremsklotz 88 an einem distalen Ende eines Kolbens 86 des Radzylinders 84 angebracht und gehalten ist, und der andere Bremsklotz 88 an einem Teil des Bremssattel 82 angebracht und dadurch gehalten ist, der einem Abschnitt davon gegenüber liegt, in den der Radzylinder 84 eingebaut ist. So liegen sich die zwei Bremsklötze 88 gegenüber, wobei die Bremsscheibe 80 dazwischenliegt.
Das Arbeitsfluid wird von der Stellgliedeinheit 44 an eine Fluidkammer 90 des Radzylinders 84 zugeführt, und der Druck des Arbeitsfluids veranlasst die Bremsklötze 88, die Bremsscheibe 80 zwischen ihnen einzuklemmen. Das heißt, der Radzylinder 84 wird betätigt, um die Bremsklötze 88 dazu zu veranlassen, auf die Bremsscheibe 80 geschoben zu werden. Somit erzeugt jede Radbremse 46 unter Verwendung einer Reibkraft eine Bremskraft, um die Drehung des zugehörigen Vorderrads 10F zu stoppen, das heißt, eine Bremskraft, um das Fahrzeug abzubremsen (die nachstehend als „Hydraulikbremskraft“ bezeichnet wird, wo dies geeignet erscheint). Die Hydraulikbremskraft weist eine Größe passend zum Druck des Arbeitsfluids auf, das von der Stellgliedeinheit 44 zugeführt wird. Die Radbremsen 46 weisen einen bekannten herkömmlichen Aufbau auf, und auf eine genaue Erläuterung derselben wird verzichtet.
Aufbau der elektrischen Bremsvorrichtung
Wie in 1 gezeigt umfasst die elektrische Bremsvorrichtung 34 zwei Radbremsen 100 zum Anhalten der Drehung der zugehörigen Hinterräder 10R. Jede der Radbremsen 100 kann als „elektrische Bremsvorrichtung“ bezeichnet werden. Wie in 4 gezeigt umfasst jede Radbremse 100: einen Bremssattel 120 (der nachstehend einfach als „Sattel 120“ bezeichnet wird, wo dies geeignet erscheint), in dem ein elektrisches Bremsstellglied 110 (das nachstehend einfach als ein „Stellglied 110“ bezeichnet wird, wo dies geeignet erscheint) als wesentliches Element angeordnet ist; und eine Bremsscheibe 122 als drehenden Körper, der dazu aufgebaut ist, zusammen mit dem zugehörigen Rad (d. h. in der vorliegenden Ausführungsform dem Hinterrad) zu drehen.
Aufbau des Bremssattels
Der Bremssattel 120 wird durch eine (nicht gezeigte) Halterung gehalten, die in einem (nicht gezeigten) Träger vorgesehen ist, der das zugehörige Rad derart drehend hält, dass der Bremssattel 120 in der Axialrichtung, das heißt der Richtung von rechts nach links in 4 bewegbar ist, und so, dass der Bremssattel 120 über die Bremsscheibe 122 greift. Zwei Bremsklötze (die nachstehend einfach als „Klötze“ bezeichnet werden, wo dies geeignet erscheint) 124a, 124b werden durch die Halterung so gehalten, dass sie die Bremsscheibe 122 zwischen sich in einem Zustand aufnehmen, in dem die Klötze 124a, 124b in der Axialrichtung bewegbar sind. Jeder der Klötze 124a, 124b umfasst ein Reibteil 126, das auf einer Seite derselben angeordnet ist, auf der der Klotz 124a, 124b mit der Bremsscheibe 122 in Kontakt kommt, und eine Rückplatte 128, die das Reibteil 126 stützt.
Der Einfachheit halber werden eine linke Seite und eine rechte Seite in 4 jeweils als Vorder- und Rückseite definiert. Der Klotz 124a, der auf der Vorderseite angeordnet ist, wird durch einen vorderen Endabschnitt (Klauenabschnitt) 132 eines Sattelhauptkörpers 130 gelagert. Das Stellglied 110 wird durch einen rückseitigen Abschnitt des Sattelhauptkörpers 130 so gelagert, dass ein Gehäuse 140 des Stellglieds 110 am rückseitigen Abschnitt des Sattelhauptkörpers 130 befestigt ist. Das Stellglied 110 umfasst einen Kolben 142, der dazu aufgebaut ist, sich relativ zum Gehäuse 140 vorzuschieben und zurückzuziehen. Wenn sich der Kolben 142 vorschiebt, greift ein vorderer Endabschnitt, nämlich ein vorderes Ende des Kolbens 142, in den rückseitigen Klotz 124b ein, genauer gesagt steht er mit der Rückplatte 128 des Klotzes 124b in Kontakt. Wenn der Kolben 142 weiter vorrückt, während er mit der Rückplatte 128 des Klotzes 124b in Kontakt steht, umgreifen die zwei Klötze 124a, 124b die Bremsscheibe 122 oder klemmen sie zwischen sich ein. Anders gesagt werden die Reibteile 126 der jeweiligen Klötze 124a, 124b auf die Bremsscheibe 122 geschoben. Aufgrund des Drückens der Reibteile 126 der Klötze 124a, 124b auf die Bremsscheibe 122 wird eine Bremskraft erzeugt, um die Drehung des Rads zu stoppen, die von einer Reibkraft zwischen der Bremsscheibe 122 und den Reibteilen 126 abhängt; es wird nämlich eine Bremskraft zum Verringern der Geschwindigkeit des Fahrzeugs oder zum Anhalten des Fahrzeugs erzeugt.
ii) Aufbau des elektrischen Bremsstellglieds
Wie in 5 gezeigt umfasst das Stellglied 110 das Gehäuse 140, den Kolben 142, einen Elektromotor 144 als eine Antriebsquelle, eine Untersetzung 146 zum Untersetzen der Drehzahl des Elektromotors 144, eine Eingangswelle 148, die dazu aufgebaut ist, durch Drehen des Elektromotors 144 gedreht zu werden, die von der Untersetzung 146 untersetzt wird, und einen Bewegungswandlermechanismus 150, der dazu aufgebaut ist, die Drehbewegung der Eingangswelle 148 in die Vorwärts- und Rückwärtsbewegung des Kolbens 142 umzuwandeln. In der nachstehenden Erläuterung werden jeweils eine linke Seite und eine rechte Seite in 5 der Einfachheit halber als eine Vorderseite und eine Rückseite bezeichnet.
Der Kolben 142 umfasst einen Kolbenkopf 152 und eine Abtriebshülse 154, die ein hohlzylindrischer Abschnitt des Kolbens 142 ist. Der Elektromotor 144 umfasst eine zylindrische drehende Antriebswelle 156. Die Abtriebshülse 154 ist in der drehenden Abtriebswelle 156 angeordnet, und die Eingangswelle 148 ist in der Abtriebshülse 154 so angeordnet, dass die Abtriebshülse 154, die drehende Antriebswelle 156 und die Eingangswelle 148 zueinander koaxial sind, genauer gesagt so, dass entsprechende Achsen der drehenden Antriebswelle 156, der Abtriebshülse 154 und der Eingangswelle 148 mit einer Achse L zusammenfallen, die sie gemeinsam haben. Somit weist das Stellglied 110 eine kompakte Größe auf.
Die drehende Antriebswelle 156 wird durch das Gehäuse 140 über ein Radiallager 158 so gehalten, dass sie drehbar und in einer Axialrichtung (die eine Richtung der Erstreckung der Achse L ist und mit der Richtung von links nach rechts in 5 übereinstimmt) unbeweglich ist. Der Elektromotor 144 umfasst Magnete 160, die an einem Umfang eines Außenumfangsabschnitts der drehenden Antriebswelle 156 angeordnet sind, und Spulen 162, die an einem Innenumfangsabschnitt des Gehäuses 140 so angeordnet sind, dass sie die Magnete 160 umgeben.
Die Untersetzung 146 ist vom Planetengetriebetyp, der ein hohles Sonnenrad 164 aufweist, das an einem hinteren Ende der drehenden Antriebswelle 156 angebracht und befestigt ist, ein Hohlrad 166, das am Gehäuse 140 befestigt ist, mehrere Planetenräder 168 (von denen nur eins in 5 veranschaulicht ist), die sowohl in das Sonnenrad 164 als auch das Hohlrad 166 so eingreifen, dass sie das Sonnenrad 164 umlaufen. Jedes der Planetenräder 168 wird drehend durch einen Flansch 170 als Träger gehalten. Die Eingangswelle 148 umfasst eine vorderseitige Welle 172, die einen vorderseitigen Abschnitt der Eingangswelle 148 bildet, und eine rückseitige Welle 174, die einen rückseitigen Abschnitt der Eingangswelle 148 bildet, wobei die vorderseitige Welle 172 und die rückseitige Welle 174 über Gewinde ineinander eingreifen. Der Flansch 170 liegt zwischen der vorderseitigen Welle 172 und der rückseitigen Welle 174 und ist durch diese fixiert, wodurch der Flansch 170 zusammen mit der vorderseitigen Welle 172 und der rückseitigen Welle 174 dreht, also zusammen mit der Eingangswelle 148. Die Drehung der drehenden Antriebswelle 156, nämlich die Drehung des Elektromotors 144, wird durch die Untersetzung 146 verzögert und als Drehung der Eingangswelle 148 übertragen. Die Eingangswelle 148 wird durch das Gehäuse 140 über den Flansch 170, ein Axiallager 176 und eine Lagerplatte 178 so gehalten, dass sie drehbar und in der Axialrichtung unbeweglich ist.
Der Bewegungswandlermechanismus 150 wird durch die folgenden Teile gebildet: einen außenverzahnten Außengewindeabschnitt 180, der auf einen Außenumfangsabschnitt der vorderseitigen Welle 172 der Eingangswelle 148 vorgesehen ist, und auf dem Außengewinde und Außenzähne gebildet sind; einen Innengewindeabschnitt 182, der in der Abtriebshülse 154 des Kolbens 142 vorgesehen ist, und in dem Innengewinde gebildet sind; ein Hohlrad 184, das an einem hinteren Endabschnitt der Abtriebshülse 154 eingeführt und befestigt ist, und an dem Innenzähne gebildet sind; und mehrere Planetenräder 186 (von denen nur eines in 5 veranschaulicht ist), die zwischen dem Außenumfangsabschnitt der vorderseitigen Welle 172 und einem Innenumfangsabschnitt der Abtriebshülse 154 vorgesehen sind. Außengewinde und Außenzähne, die denen ähnlich sind, die auf dem Außenumfangsabschnitt der vorderseitigen Welle 172 gebildet sind, werden auf einem Außenumfangsabschnitt jedes Planetenrads 186 gebildet. Im gesamten außenverzahnten Außengewindeabschnitt 180 der vorderseitigen Welle 172 und auf den Planetenrollen 186 werden die Außenzähne über die Gesamtheit des Bereichs gebildet, in dem die Außengewinde gebildet sind. Somit scheint eine Struktur auf den Außenumfangsflächen gebildet zu sein.
Die Außenzähne jeder Planetenrolle 186 werden mit den Außenzähnen des außenverzahnten Außengewindeabschnitts 180 der vorderseitigen Welle 172 und den Innenzähnen des Hohlrads 184 in Eingriff gehalten. Die Außengewinde jedes Planetenrads 186 werden mit den Außengewinden des außenverzahnten Außengewindeabschnitts 180 der vorderseitigen Welle 172 und den Innengewinden des Innengewindeabschnitts 182 der Abtriebshülse 154 im Gewindeeingriff gehalten. Die Steigung der Außengewinde des außenverzahnten Außengewindeabschnitts 180, die Steigung der Außengewinde der Planetenräder 186 und die Steigung der Innengewinde des Innengewindeabschnitts 182 sind jeweils gleich, während die Anzahl der Außengewinde des außenverzahnten Außengewindeabschnitts 180, die Anzahl der Außengewinde der Planetenräder 186 und die Anzahl der Innengewinde des innenverzahnten Abschnitts 182 voneinander verschieden sind.
Der Bewegungswandlermechanismus 150 ist in der Technik bekannt, und sein Aufbau und Arbeitsprinzip werden in der japanischen Patentanmeldung mit der Offenlegungsnummer 2007-56952 beispielhaft genauer beschrieben. Somit wird der Bewegungswandlermechanismus 150 kurz erläutert. Grob gesagt entspricht im Bewegungswandlermechanismus 150 ein Verhältnis der Anzahl der Außenzähne jeder Planetenrolle 186 zur Zahl der Innenzähne des Hohlrads 184 einem Verhältnis der Anzahl der Außengewinde der Planetenrolle 186 zur Zahl der Innengewinde des Innengewindeabschnitts 182 der Abtriebshülse 154, während sich ein Verhältnis der Anzahl der Außenzähne des Planetenrads 186 zur Anzahl der Außenzähne des außenverzahnten Außengewindeabschnitts 180 der vorderseitigen Welle 172 von einem Verhältnis der Anzahl der Außengewinde des Planetenrads 186 zur Anzahl der Außengewinde des außenverzahnten Außengewindeabschnitts 180 der vorderseitigen Welle 172 unterscheidet. Das heißt, es gibt einen Unterschied der Bewegungen zwischen dem Planetenrad 186 und der vorderseitigen Welle 172.
Der Kolben 142 wird daran gehindert, um die Achse zu drehen, das heißt die Abtriebshülse 154 wird daran gehindert, um die Achse zu drehen. Wenn sich die Eingangswelle 148 dreht, laufen die Planetenräder 186 um die vorderseitige Welle 172 der Eingangswelle 148, während sie sich dreht. Dabei bewegen sich die Planetenräder 186 und die Abtriebswelle 154 in der Axialrichtung nicht relativ zueinander, und die Planetenräder 186 und die Eingangswelle 148 bewegen sich relativ zueinander in der Axialrichtung basierend auf der Beziehung zwischen dem Verhältnis der Zähnezahlen und dem Verhältnis der Gewindegänge. Das heißt, dass sich der Kolben 142 und die Planetenrollen 186 in der Axialrichtung relativ zur Eingangswelle 148 basierend auf den unterschiedlichen Bewegungen als eine Einheit bewegen.
Wie aus der Erläuterung erkennbar veranlasst die Drehung des Elektromotors 144 den Kolben 142 im Stellglied 110 dazu, vorgeschoben oder zurückgezogen zu werden. 5 zeigt einen Zustand, in dem der Kolben 142 an der am weitesten hinten liegenden Position in seinem Bewegungsbereich angeordnet ist (die nachstehend als „festgelegte hintere Position“ bezeichnet wird, wo dies geeignet erscheint). Genauer gesagt wird der Kolben 142 vorgeschoben, wenn der Elektromotor 144 aus diesem Zustand nach vorn dreht, und die Klötze 124a, 124b werden wie aus 4 erkennbar auf die Bremsscheibe 122 gedrückt, wobei das vordere Ende des Kolbens 142 so in den Klotz 124b eingreift, dass die Bremskraft erzeugt wird. Im Hinblick darauf entspricht die Größe der Bremskraft einem elektrischen Strom, der dem Elektromotor 144 zugeführt wird. Anschließend wird der Kolben 142 zurückgezogen, wenn der Elektromotor 144 in umgekehrter Richtung dreht, und der Kolben 142 und der Klotz 124b werden entsprechend voneinander so getrennt, dass keine Bremskraft erzeugt wird. Schließlich kehrt der Kolben 142 in die in 5 gezeigte festgelegte hintere Position zurück.
Zusätzlich zu den bildenden Komponenten wie vorstehend beschrieben umfasst das Stellglied 110 einen Resolver 188 zum Erfassen eines Drehwinkels des Elektromotors 144. Der Resolver 188 arbeitet als ein Motordrehwinkelsensor. Auf der Grundlage eines Erfassungssignals des Resolvers 188 kann die Position und die Bewegungsgröße des Kolbens 142 in der Axialrichtung erfasst werden. Zudem wird zwischen der Lagerplatte 178 und dem Axialkugellager 176 ein Axialkraftsensor 190 (als Lastzelle) zum Erfassen einer Kraft in einer Vorschubrichtung angebracht, die auf die Eingangswelle 148 wirkt, also einer Axialkraft. Die Axialkraft entspricht einer Kraft, mit der der Kolben 142 den Bremsklotz 124b auf die Bremsscheibe 122 schiebt. Auf der Grundlage eines erfassten Werts des Axialkraftsensors 190 ist es möglich, die Bremskraft zu erfassen, die von der Radbremse 100, also der elektrischen Bremsvorrichtung 34, erzeugt wird.
Das Stellglied 110 umfasst weiterhin einen Mechanismus, der dazu aufgebaut ist, die Drehung der Eingangswelle 148 zu beschränken, um es der elektrischen Bremsvorrichtung 34 zu erlauben, als elektrische Parkbremse zu arbeiten. Genauer gesagt werden Sperrzähne 192 auf einem Außenumfangsabschnitt des Flansches 170 gebildet, und es werden folgende Teile vorgesehen: ein Plungerkolben 196, der an seinem distalen Ende eine Verriegelungsklaue 194 aufweist, um die Sperrzähne 192 zu verriegeln, und ein Magnet 198, der am Außenumfangsabschnitt des Gehäuses 140 befestigt ist, um den Plungerkolben 196 vorzuschieben und zurückzuziehen. Wenn der Elektromotor 144 in einem Zustand nach vorn dreht, in dem der Magnet 198 mit Energie versehen wird, um es dem Plungerkolben 196 zu erlauben, sich vorzuschieben, verriegelt die Verriegelungsklaue 194 die Sperrzähne 192. Somit wird der Kolben 142 selbst dann daran gehindert, zurückgezogen zu werden, wenn der Magnet 198 danach abgeschaltet wird. Zum Aufheben der Verriegelung durch die Verriegelungsklaue 194 wird der Elektromotor 144 nach vorn gedreht, während der Magnet 198 abgeschaltet bleibt.
In dem Fall, in dem die Zufuhr des elektrischen Stroms in den Elektromotor 144 in einem Zustand abgeschaltet wird, in dem der Kolben 142 vorgeschoben wurde und die Bremskraft erzeugt wird, kann der Kolben 142 nicht zurückgezogen werden, und die Erzeugung der Bremskraft wird beibehalten. In Anbetracht einer solchen Situation umfasst das Stellglied 110 einen Mechanismus zum Zurückziehen des Kolbens 142 durch eine elastische Kraft eines elastischen Teils. Im Bewegungswandlermechanismus 150 ist jedoch die negative (Rückwärts-)Effizienz (das heißt die Effizienz, wenn die Eingangswelle 148 durch die Vor- und Zurückbewegung des Kolbens 142 gedreht wird) kleiner als die positive (Vorwärts-)Effizienz (das heißt die Effizienz, wenn der Kolben 142 durch die Drehung der Eingangswelle 148 vorgeschoben und zurückgezogen wird). In Anbetracht dessen umfasst das Stellglied 110 als Mechanismus einen Vorspannmechanismus 200, der dazu aufgebaut ist, die Eingangswelle 148 unter eine Drehvorspannung (die als „Drehmoment“ bezeichnet werden kann) in einer Richtung zu setzen, in der der Kolben 142 zurückgezogen wird.
Genauer gesagt wird der Vorspannmechanismus 200 aus einem Außenring 202 gebildet, der am Gehäuse 140 befestigt ist, einem Innenring 204, der an der rückseitigen Welle 174 der Eingangswelle 148 mitdrehend befestigt ist und im Inneren des Außenrings 202 angeordnet ist, und einer Spiralfeder 206 als elastisches Teil, die zwischen einer Außenumfangsfläche des Außenrings 202 und einer Außenumfangsfläche des Innenrings 204 angeordnet ist. In einem Zustand der 5, nämlich in einem Zustand, in dem der Kolben 142 an der festgelegten hinteren Position wie vorstehend erläutert positioniert ist, wird die Spiralfeder 206 wie in 6A gezeigt im Wesentlichen nicht elastisch verformt, und die Spiralfeder 206 erzeugt im Wesentlichen keine elastische Kraft. Anschließend wird die Spiralfeder 206 wie in 6B gezeigt allmählich aufgewickelt und zusammengezogen, wenn die Eingangswelle 148 durch den Elektromotor 144 gedreht wird und der Kolben 142 entsprechend vorrückt, um so die elastische Kraft zu erzeugen. Das heißt, die elastische Kraft, deren Größe einer Größe der Vorwärtsbewegung des Kolbens 142 entspricht, der aus der festgelegten hinteren Position vorgerückt wurde, wirkt auf die Eingangswelle 148 als Vorspannkraft gegen die Vorwärtsbewegung des Kolbens 142, nämlich als Vorspannkraft in einer Richtung, in der der Kolben 142 zurückgezogen wird. Anders gesagt steigt die Vorspannkraft, die über die Spiralfeder 206 auf die Eingangswelle 148 wirkt, wenn der Kolben 142 weiter vorgeschoben wird. Diese Drehvorspannkraft ermöglicht es, den Kolben 142 selbst in dem Fall zurückzuziehen, in dem der Kolben 142 nicht durch den Elektromotor 144 in dem Zustand zurückgezogen werden kann, in dem der Kolben 142 vorgerückt ist und die Bremskraft erzeugt wird.
Nach dem vorstehend erläuterten Aufbau erzeugt jede Radbremse 100 der elektrischen Bremsvorrichtung 34 unter Verwendung einer Reibkraft eine Bremskraft, um die Drehung des zugehörigen Hinterrads 10R zu stoppen, nämlich eine Bremskraft zum Bremsen des Fahrzeugs (die nachstehend als eine „elektrische Bremskraft“ bezeichnet wird, wo dies geeignet erscheint). Wie in 1 gezeigt wird elektrischer Strom an den Elektromotor 144 jeder Radbremse 100 von einer Hilfsbatterie 220 zugeführt, die sich von der Batterie 28 unterscheidet.
Grundlegende Steuerung des Fahrzeugbremssystems
Steuersystem
Die Steuerung des Fahrzeugbremssystems, nämlich die Steuerung einer Bremskraft F wird durch ein Steuersystem wie in 1 gezeigt ausgeführt. (Nachstehend werden entsprechende Bremskräfte gemeinsam als „Bremskraft F“ bezeichnet, wo dies geeignet erscheint). Genauer gesagt wird die Hydraulikbremsvorrichtung 32 durch die elektronische Steuereinheit für die Hydraulikbremsvorrichtung, d.h., die HY-ECU 230 gesteuert. Die elektrische Bremsvorrichtung 34 wird durch zwei elektronische Steuereinheiten (die nachstehend, wenn passend, als „EM-ECU“ abgekürzt werden) für die elektrische Bremsvorrichtung 232 gesteuert, die für die jeweiligen Radbremsen 100 vorgesehen sind. Die HY-ECU 230 umfasst einen Computer und Antriebe (Antriebsschaltungen) für Komponenten der Hydraulikbremsvorrichtung 32. Jede der EM-ECUs 232 umfasst einen Computer und Antriebe (Antriebsschaltungen) für Komponenten der elektrischen Bremsvorrichtung 34. Wie vorstehend erläutert wird die Regenerativbremsvorrichtung 30 durch die HB-ECU 29 gesteuert.
Genauer gesagt steuert die HB-ECU 29 die Inverter 26G, 26M, die die Regenerativbremsvorrichtung 30 bilden. Die HY-ECU 230 steuert die Hauptzylinderabsperrventile 56, die Druckhalteventile 64, die Rückführdurchlassöffnungsventile 66 und den Motor 62 der Pumpvorrichtung 73, die in der Stellgliedeinheit 44 enthalten sind, die die Hydraulikbremsvorrichtung 32 bildet. Die EM-ECUs 232 steuern die Elektromotoren 114 der Radbremsen 100, die die elektrische Bremsvorrichtung 34 bilden. Somit werden die Regenerativbremskraft F_RG, die Hydraulikbremskraft F_HY, und die elektrische Bremskraft F_EM gesteuert. Folglich wird eine Gesamtbremskraft F_SUM gesteuert, die die Bremskraft F ist, die insgesamt auf das Fahrzeug wirkt. Im Fahrzeugbremssystem sind die HB-ECU 29, die HY-ECU 230 und die EM-ECUs 232 miteinander über ein Netzwerk im Fahrzeug (CAN) verbunden und führen die jeweilige Steuerung aus, während sie miteinander kommunizieren. Wie später erläutert arbeitet die HY-ECU 230 im Fahrzeugbremssystem als elektronische Hauptsteuereinheit, die auch die HB-ECU 29 und die EM-ECUs 232 steuert.
Das Fahrzeug, in dem das vorliegende Fahrzeugbremssystem eingebaut ist, kann ein automatisiertes oder autonomes Fahren hinter einem vorausfahrenden Fahrzeug ausführen, das vor dem eigenen Fahrzeug fährt, oder kann eine Kollision des eigenen Fahrzeugs vermeiden. Das heißt, ein automatischer Fahrvorgang des Fahrzeugs ist ausführbar, und im Fahrzeug ist eine elektronische Steuereinheit für den automatischen Fahrvorgang des Fahrzeugs 233 (die nachstehend als „AO-ECU“ bezeichnet wird, wenn dies geeignet erscheint) eingebaut, die den automatischen Fahrvorgang des Fahrzeugs steuert. Im automatischen Fahrvorgang wird eine Bremsanforderung, die nicht auf eine Absicht des Fahrers basiert, nämlich eine Anforderung für das automatische Bremsen durchgeführt, wenn ein Abstand zwischen dem eigenen Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug verkürzt wird oder wenn eine Möglichkeit einer Kollision mit einem Hindernis hoch wird. Die Anforderung wird von der AO-ECU 233 zur HY-ECU 230 als ein Signal hinsichtlich der benötigten Gesamtbremskraft F_SUM übertragen (die später erläutert wird). Es kann in Betracht gezogen werden, dass eine Steuerung des Fahrzeugbremssystems durch die HB-ECU 29, die HY-ECU 230, die EM-ECU 232 und die AO-ECU 233 gebildet wird.
ii) Grundlegende Steuerung der Bremskraft
Die grundlegende Steuerung der Bremskraft im vorliegenden Fahrzeugbremssystem, nämlich die Steuerung unter Normalbedingungen, wird folgendermaßen durchgeführt. Die elektrische Bremsvorrichtung 34 umfasst die zwei Radbremsen 100, und die zwei EM-ECUs 232 sind jeweils für die zwei Radbremsen 100 vorgesehen. Zur einfachen Erläuterung werden die zwei Radbremsen 100 als eine Radbremse behandelt, und die zwei EM-ECUs 232 werden als eine EM-ECU 232 behandelt. Unter Normalbedingungen sind die in der Stellgliedeinheit 44 der Hydraulikbremsvorrichtung 32 angeordneten Hauptzylinderabsperrventile 56 geschlossen. Somit zeigt ein Hauptzylinderdruck P_M, der vom Hauptzylinderdrucksensor 76 erfasst wird, einen Druck an, der von einer Federkonstante des elastischen Körpers des Hubsimulators 54 abhängt, nämlich eine Bremsbetätigungskraft σ, die die Betätigungskraft ist, die der Fahrer auf das Bremspedal 40 ausübt. Zunächst wird eine verlangte Gesamtbremskraft F_SUM*, die eine Bremskraft F ist, die insgesamt für das Fahrzeug benötigt wird (also eine Summe der Bremskräfte F, die für die vier Räder 10 verlangt wird) basierend auf der Bremsbetätigungskraft σ, genauer gesagt basierend auf dem erfassten Hauptzylinderdruck P_M bestimmt. Genauer gesagt erhält man die verlangte Gesamtbremskraft F_SUM*, indem der Hauptzylinderdruck P_M mit einer betätigungskraftabhängigen Verstärkung α_σ multipliziert wird. Die Bremsbetätigungskraft σ ist ein Beispiel eines Betätigungswerts, der einen Wert bzw. ein Ausmaß der Betätigung des Bremspedals 40 anzeigt, also einen Wert der Bremsbetätigung anzeigt. Die Bremsbetätigungskraft σ kann als ein Parameter betrachtet werden, der die verlangte Gesamtbremskraft F_SUM* anzeigt.
In einem Fall, in dem das automatische Bremsen nötig ist, bestimmt die AO-ECU 233 die verlangte Gesamtbremskraft F_SUM*, und die AO-ECU 233 schickt die Information über die bestimmte verlangte Gesamtbremskraft F_SUM* an die HY-ECU 230. In diesem Fall führt die HY-ECU 230 den nachstehend beschriebenen Ablauf basierend auf der verlangten Gesamtbremskraft F_SUM* anhand der Information aus.
Im vorliegenden Fahrzeugbremssystem wird vorzugsweise die Regenerativbremskraft F_RG erzeugt, und die Hydraulikbremskraft F_HY und die elektrische Bremskraft F_EM decken einen Rest bzw. Mangel der verlangten Gesamtbremskraft F_SUM* ab, der nicht durch die Regenerativbremskraft F_RG abgedeckt werden kann. Der Rest wird nachstehend als eine unzureichende Bremskraft F_IS bezeichnet. Jede aus der Regenerativbremskraft F_RG, der Hydraulikbremskraft F_HY und der elektrischen Bremskraft F_EM entspricht einer Summe der Bremskräfte F, die durch eine zugehörige aus der Regenerativbremsvorrichtung 30, der Hydraulikbremsvorrichtung 32 und der elektrischen Bremsvorrichtung 34 an die zwei Räder 10 abgegeben wird, das heißt die zwei Vorderräder 10F oder die zwei Hinterräder 10R. Tatsächlich werden normalerweise an jedes der beiden Vorderräder 10F oder jedes der beiden Hinterräder 10R eine Hälfte der regenerativen Bremskraft F_RG, eine Hälfte der Hydraulikbremskraft F_HY, und eine Hälfte der elektrischen Bremskraft F_M abgegeben.
Ein Signal für die verlangte Gesamtbremskraft F_SUM* wird von der HY-ECU 230 an die HB-ECU 29 geschickt, und die HB-ECU 29 bestimmt eine Sollregenerativbremskraft F_RG* als eine maximale Regenerativbremskraft F_RG, die innerhalb eines Bereichs erzeugt werden kann, der nicht über die verlangte Gesamtbremskraft F_SUM* hinaus geht. Ein Signal für die Sollregenerativbremskraft F_RG* wird von der HB-ECU 29 an die HY-ECU 230 zurückgegeben.
Anschließend bestimmt die HY-ECU 230 die unzureichende Bremskraft F_IS durch Abziehen der Sollregenerativbremskraft F_RG* von der verlangten Gesamtbremskraft F_SUM*. Zum Abdecken bzw. Ausgleichen der unzureichenden Bremskraft F_IS durch die Hydraulikbremskraft F_HY und die elektrische Bremskraft F_EM, genauer gesagt zum Abdecken der unzureichenden Bremskraft F_IS derart, dass ein Verhältnis zwischen der Hydraulikbremskraft F_HY und der elektrischen Bremskraft F_EM gleich einem festgelegten Verteilungsverhältnis (β_HY:β_EM) wird, multipliziert die HY-ECU 230 die unzureichende Bremskraft F_IS mit einem Verteilungskoeffizienten β_HY für die Hydraulikbremskraft und einem Verteilungskoeffizienten β_EM für die elektrische Bremskraft (β_HY+β_EM=1) jeweils so, dass eine Sollhydraulikbremskraft F_HY* als die zu erzeugende Hydraulikbremskraft F_HY und eine elektrische Sollbremskraft F_EM* als die zu erzeugende elektrische Bremskraft F_EM bestimmt wird. Ein Signal für die elektrische Sollbremskraft F_EM* wird von der HY-ECU 230 an die EM-ECU 232 geschickt.
Die Regenerativbremsvorrichtung 30, die Hydraulikbremsvorrichtung 32 und die elektrische Bremsvorrichtung 34 werden jeweils auf der Grundlage der Sollregenerativbremskraft F_RG*, der Sollhydraulikbremskraft F_HY* und der elektrischen Sollbremskraft F_EM* gesteuert. Genauer gesagt steuert die HB-ECU 29 den Inverter 26M so, dass die Regenerativbremskraft F_RG gleich der Sollregenerativbremskraft F_RG* wird. Die HY-ECU 231 steuert die elektrische Ströme, die den Motor 62 und den Druckhalteventilen 64 zugeführt werden, so, dass die Hydraulikbremskraft F_HY gleich der Sollhydraulikbremskraft F_HY* wird. Die EM-ECU 232 steuert einen dem Elektromotor 144 zugeführten elektrischen Strom I so, dass die elektrische Bremskraft F_EM gleich der elektrischen Sollbremskraft F_EM* wird.
Hinsichtlich der Hydraulikbremskraft F_HY wird der bestimmte elektrische Strom dem Motor 62 zugeführt, solange die verlangte Gesamtbremskraft F_SUM* nicht Null ist, und der den Druckhalteventilen 64 zugeführte elektrische Strom wird so bestimmt, dass ein vom Radzylinderdrucksensor 75 erfasster Radzylinderdruck Pw gleich einem Sollradzylinderdruck Pw ist, der basierend auf der Sollhydraulikbremskraft F_HY* bestimmt wird. Hinsichtlich der elektrischen Bremskraft F_EM wird der elektrische Strom, der dem Elektromotor 144 zugeführt wird, so gesteuert, dass eine Axialkraft (eine Vorschublast) W_S, die vom Axialkraftsensor 190 erfasst wird, gleich einer Sollaxialkraft W_S* wird, die basierend auf der elektrischen Sollbremskraft F_EM* bestimmt wird. Die vorstehend erläuterte Basissteuerung dient zum Erzeugen der Bremskraft, die von der Bremskraftanforderung für sowohl die Hydraulikbremskraft als auch die elektrische Bremskraft abhängt. Somit werden die Steuerung für die Hydraulikbremskraft und die Steuerung für die elektrische Bremskraft jeweils als eine „von der Bremskraftanforderung abhängige Steuerung“ bezeichnet, wenn dies geeignet erscheint.
Nach der vorstehend beschriebenen von der Bremskraftanforderung abhängigen Steuerung werden die Regenerativbremskraft, die Hydraulikbremskraft und die elektrische Bremskraft so gesteuert, dass sie miteinander kooperieren. Genauer gesagt werden die Regenerativbremskraft, die Hydraulikbremskraft und die elektrische Bremskraft kooperativ so gesteuert, dass die Hydraulikbremskraft und die elektrische Bremskraft den Mangel bzw. Rest der verlangten Gesamtbremskraft abdecken, der nicht durch die Regenerativbremskraft abgedeckt werden kann, also die unzureichende Bremskraft. Die kooperative Steuerung ermöglicht es, einfach eine geeignete verlangte Gesamtbremskraft zu erhalten, selbst wenn die Regenerativbremskraft aufgrund einer Veränderung der Fahrzeugfahrgeschwindigkeit oder einer Veränderung des Ladezustands (SOC) der Batterie 28 variiert. Zudem werden die Hydraulikbremskraft und die elektrische Bremskraft kooperativ so gesteuert, dass die Hydraulikbremskraft und die elektrische Bremskraft mit dem festgelegten Verteilungsverhältnis (β_HY:β_EM) erzeugt werden. Die kooperative Steuerung ermöglicht es, dass die beiden Bremskräfte entsprechend einer einfachen Steuerregel gesteuert werden, wodurch eine geeignete vom Fahrzeug insgesamt benötigte Bremskraft leicht gesteuert werden kann.
Spezielle Steuerung des Fahrzeugbremssystems nach der Ausführungsform
Nachstehend werden zunächst Probleme, die aus dem wie vorstehend beschrieben aufgebauten Fahrzeugbremssystem herrühren, und Probleme erläutert, die in der von der Bremskraftanforderung abhängigen Steuerung verursacht werden, und dann wird eine spezielle Steuerung erläutert, die im Fahrzeugbremssystem nach der Ausführungsform durchgeführt wird, um die Probleme zu lösen.
Spielsteuerung in der elektrischen Bremsvorrichtung
In der wie vorstehend beschrieben aufgebauten Hydraulikbremsvorrichtung 32 wird der Radzylinderdruck Pw, der ein Druck des Arbeitsfluids ist, der von der Stellgliedeinheit 44 dem Radzylinder 84 jeder Radbremse 46 zugeführt wird, in dem Fall auf Null gestellt, in dem die Sollhydraulikbremskraft F_HY* in der von der Bremskraftanforderung abhängigen Steuerung gleich Null ist, nämlich im Zustand der fehlenden Bremskraftanforderung. In diesem Fall wird jedoch der Kolben 86 nicht sofort zurückgezogen, so lange nicht der Radzylinderdruck Pw unter den Atmosphärendruck fällt, und es tritt ein Phänomen auf, bei dem das Vorderrad 10F dreht, wobei die Bremsklötze 88 jeweils als Reibteil in Gleitkontakt mit der Bremsscheibe 80 sind. Das heißt, dass das sogenannte Bremsschleifen auftritt. Wenn das Fahrzeug danach fährt, wird der Kolben 86 allmählich zurückgezogen und das Bremsschleifen wird eliminiert. Das Bremsschleifen verursacht jedoch einen Widerstand beim Drehen des Vorderrads 10F, der zu einem Verlust der Fahrzeugantriebsenergie, also zur Verschlechterung des Kraftstoffverbrauchs führt.
In Anbetracht des Bremsschleifens wird die elektrische Bremsvorrichtung 34 so aufgebaut, dass im Zustand der fehlenden Bremskraftanforderung jeder Kolben 142 durch Antrieb des Elektromotors 144 in die festgelegte zurückgezogene Position, also die in 5 gezeigte Positionen bewegt sind. Anders gesagt wird eine Spielsteuerung bzw. Abstandssteuerung zum Einrichten eines Zustands ausgeführt, in dem ein ausreichendes Spiel zwischen jedem Reibteil 126 und der Bremsscheibe 122 als dem drehenden Körper vorliegt. Das Vorliegen des Zustands mit vorhandenem Spiel eliminiert das Bremsschleifen der elektrischen Bremsvorrichtung 34 unmittelbar nach dem Aufheben der Bremskraftanforderung. Das heißt, das Bremsschleifen wird in der elektrischen Bremsvorrichtung 34 so vermieden oder verringert, dass das Fahrzeugbremssystem eine Verringerung des Verlusts der Fahrzeugantriebsenergie im Gesamtsystem und eine Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs erfährt.
In 4 wird das Spiel übertrieben dargestellt. Das Spiel wird als eine Summe der folgenden vier in 4 gezeigten Spiele betrachtet, nämlich eines Spiels CL1 zwischen dem vorderen Endabschnitt 132 des Bremssattelhauptkörpers 130 und der Rückplatte 128 des Bremsklotzes 124a, eines Spiels CL2 zwischen dem Reibteil 126 des Bremsklotzes 124a und der Bremsscheibe 122, eines Spiels CL3 zwischen der Bremsscheibe 122 und dem Reibteil 126 des Bremsklotzes 124b, und eines Spiels CL4 zwischen der Rückplatte 128 des Bremsklotzes 124b und dem Kolben 142.
ii) Antwortverhalten der Hydraulikbremskraft und Antwortverhalten der elektrischen Bremskraft
Wie aus den 1 und 2 ersichtlich hängen in der Hydraulikbremsvorrichtung 32 die Stellgliedeinheit 44 und jede Radbremse 46 an einer relativ langen Verbindungsleitung. Zudem muss der Kolben 86 um eine bestimmte Distanz vorrücken, bevor die Hydraulikbremskraft F_HY nach der Eliminierung des Bremsschleifens erzeugt wird. Demgemäß steigt der Druck des Arbeitsfluids im Radzylinder 84 nicht sofort, selbst wenn das Arbeitsfluid mit einem hohen Druck der Stellgliedeinheit 44 zugeführt wird, was zu einer Verzögerung der eigentlichen Erzeugung der Hydraulikbremskraft F_HY führt, anders gesagt bei einer Erzeugung einer wesentlichen Hydraulikbremskraft F_HY. Das heißt, dass eine Verzögerung der Hydraulikbremskraft verursacht wird. Die Hydraulikbremsvorrichtung 32 ist nicht mit einem Speicher versehen, um das Hochdruckarbeitsfluid in der Stellgliedeinheit 44 zu sammeln. Stattdessen ist die Hydraulikbremsvorrichtung 32 so aufgebaut, dass jede Pumpe 60 aktiviert wird, wenn die Bremskraftanforderung erzeugt wird, um so das Hochdruckarbeitsfluid bereit zu stellen. Somit ist die Verzögerung der Hydraulikbremskraft etwas größer, wenn auch nicht besonders groß.
Im Gegensatz zur Hydraulikbremsvorrichtung 32 kann in der elektrischen Bremsvorrichtung 34 selbst in einer Situation, in der der Zustand mit vorhandenem Spiel durch die Spielsteuerung eingerichtet wird, das Spiel durch Drehen des Elektromotors 144 mit einer vergleichsweisen hohen Geschwindigkeit eliminiert werden, und der Kolben 142 kann schnell in einem solchen Ausmaß bewegt werden, dass die Reibteile 126 mit der Bremsscheibe 122 in Kontakt kommen. Somit ist eine Verzögerung der elektrischen Bremskraft, die eine Zeitverzögerung zwischen einem Zeitpunkt der Erzeugung der Bremskraftanforderung und einem Zeitpunkt der eigentlichen Erzeugung der elektrischen Bremskraft ist, vergleichsweise klein.
Sowohl das Schaubild der 7A als auch das Schaubild der 7B zeigt eine tatsächliche Bremskraft relativ zu der angeforderten Bremskraft an, die durch die lang-kurz gestrichelte Linie angezeigt ist. Genauer gesagt dienen die Schaubilder der 7A und 7B zum Vergleich einer Änderung der tatsächlichen Bremskraft zwischen der Hydraulikbremsvorrichtung 32 und der elektrischen Bremsvorrichtung 34 mit Bezug auf eine verstrichene Zeit t ab dem Zeitpunkt der Erzeugung der Bremskraftanforderung in einem Anfangszeitabschnitt der Erzeugung der tatsächlichen Bremskraft. Wie aus den Schaubildern erkennbar folgt die elektrische Bremskraft F_EM, die in dem Schaubild der 7B gezeigt ist, einer Erhöhung eines Ausmaßes der Bremskraftanforderung besser als die hydraulische Bremskraft F_HY, die im Schaubild der 7A dargestellt ist. Somit ist eine Verzögerung Δt_EM der elektrischen Bremskraft kleiner als eine Verzögerung Δt_HY der hydraulischen Bremskraft. Das heißt, dass die elektrische Bremsvorrichtung 34 hinsichtlich des Antwortverhaltens der Hydraulikbremsvorrichtung 32 überlegen ist. Hinsichtlich der Bremskraftanforderung, die durch die lang-kurz gestrichelte Linie gezeigt wird, werden die Sollhydraulikbremskraft F_HY* und die elektrische Sollbremskraft F_EM* in den jeweiligen Schaubildern gezeigt, wenn das Verteilungsverhältnis (β_HY:β_EM) 1:1 beträgt. Zudem wird die unzureichende Bremskraft F_IS wie vorstehend beschrieben in jedem Schaubild als die Bremskraftanforderung gezeigt, die durch die lang-zweimal kurz gestrichelte Linie gezeigt wird.
iii) Spielwegnahmesteuerung
Im Fahrzeugbremssystem nach der vorliegenden Ausführungsform wird die vorstehend beschriebene Abstandssteuerung in der elektrischen Bremsvorrichtung 34 ausgeführt, und eine Spielwegnahmesteuerung zum Entfernen des vorstehend beschriebenen Spiels in der elektrischen Bremsvorrichtung 34 wird für die elektrische Bremsvorrichtung 34 ausgeführt, wenn die Bremskraftanforderung erzeugt wird, indem ein Unterschied im Antwortverhalten zwischen der Hydraulikbremsvorrichtung 32 und der elektrischen Bremsvorrichtung 34 verwendet wird. Genauer gesagt wird die Spielwegnahmesteuerung ausgeführt, um das Spiel in einem Zeitabschnitt zu entfernen, in dem die Hydraulikbremskraftverzögerung Δt_HY erzeugt wird. Zwei zueinander unterschiedliche Arten der Spielwegnahmesteuerung werden in der vorliegenden Ausführungsform als ausführbare Steuerung vorbereitet. Eine ausgewählte aus den zwei Arten der Spielwegnahmesteuerung wird ausgeführt. Die zwei Spielwegnahmesteuerungen werden jeweils als eine erste Spielwegnahmesteuerung und eine zweite Spielwegnahmesteuerung bezeichnet und werden nachstehend hintereinander erläutert. Zum leichteren Verständnis des Konzepts der Spielwegnahmesteuerung wird die nachstehende Erläuterung auf die Bremskraftanforderung eingeschränkt, die von der Betätigung des Bremspedals 40 abhängt, nämlich die Bremskraftanforderung basierend auf der Bremsbetätigung, im Gegensatz zur vom automatischen Bremsen abhängigen Bremskraftanforderung.
iii-a) Erste Spielwegnahmesteuerung
Die erste Spielwegnahmesteuerung wird zu einem Zeitpunkt gestartet, zu dem die Bremskraftanforderung erzeugt wird, und wird bis zu einem Zeitpunkt ausgeführt, zu dem der Wert der Bremskraftanforderung bis zu einem Schwellenwert ansteigt. Nachdem der Wert der Bremskraftanforderung einmal den Schwellenwert erreicht hat, wird die von der Bremskraftanforderung abhängige Steuerung wie vorstehend beschrieben, die die Basissteuerung ist, für die elektrische Bremsvorrichtung 34 ausgeführt. Im Hinblick darauf wird die Spielwegnahmesteuerung nicht für die Hydraulikbremsvorrichtung 32 ausgeführt, und die von der Bremskraftanforderung abhängige Steuerung wird für die Hydraulikbremsvorrichtung 32 ab dem Zeitpunkt der Erzeugung der Bremskraftanforderung ausgeführt.
In der von der Bremskraftanforderung abhängigen Steuerung wird das Ausmaß der Bremskraftanforderung prinzipiell basierend auf der vorstehend erläuterten Bremsbetätigungskraft σ bestimmt. In einem Zeitabschnitt, in dem die erste Spielwegnahmesteuerung ausgeführt wird, wird jedoch der Wert der Bremskraftanforderung basierend auf sowohl der Bremsbetätigungskraft σ als auch eines Betätigungshubs δ bestimmt, der ein Betätigungsbetrag des Bremspedals 40 ist. Wie in den 1 und 2 gezeigt wird das Bremspedal 40 mit einem Betätigungshubsensor 234 zum Erfassen des Betätigungshubs δ versehen. Genauer gesagt bestimmt die HY-ECU 230 die verlangte Gesamtbremskraft F_SUM* durch Addieren von: einem Produkt des erfassten Betätigungshubs δ mit einer betätigungsgrößenabhängigen Verstärkung α_δ; und einem Produkts des Hauptzylinderdrucks P_M mit einer betätigungskraftabhängigen Verstärkung α_σ', die sich von der betätigungskraftabhängigen Verstärkung α_σ unterscheidet. Anders gesagt wird die verlangte Gesamtbremskraft F_SUM* basierend auf einer gewichteten Summe der Bremsbetätigungskraft σ und des Bremsbetätigungsbetrags bestimmt. Somit ist der Betätigungshub δ, der den Bremsbetätigungsbetrag wiedergibt, ein Beispiel eines Betätigungswerts, der das Ausmaß der Bremsbetätigung anzeigt, und kann entsprechend so aufgebaut sein, dass der Betätigungshub δ ein Parameter ist, der die verlangte Gesamtbremskraft F_SUM* anzeigt. Der Grund dafür, die verlangte Gesamtbremskraft F_SUM* während der Ausführung der ersten Spielwegnahmesteuerung basierend sowohl auf dem Betätigungshub δ als auch dem Hauptzylinderdruck P_M zu bestimmen, ist, dass beispielsweise eine Erhöhung des Hauptzylinderdrucks P_M in einem Anfangszeitabschnitt der Bremsbetätigung aufgrund des Aufbaus des Hauptzylinders 42 verzögert wird. Andererseits ist der Grund dafür, die verlangte Gesamtbremskraft F_SUM* nicht basierend auf dem Betätigungshub δ zu bestimmen, nachdem die erste Spielwegnahmesteuerung beendet ist, dass der Hauptzylinderdruck P_M eine Absicht eines Fahrers hinsichtlich der Bremskraftanforderung genauer als der Betätigungshub δ wiedergibt.
Wie vorstehend erläutert bestimmt die HY-ECU 230 die unzureichende Bremskraft F_IS durch Abziehen der Sollregenerativbremskraft F_RG* von der bestimmten verlangten Gesamtbremskraft F_SUM* und bestimmt weiterhin auf der Grundlage der unzureichenden Bremskraft F_IS die Sollhydraulikbremskraft F_HY* und die elektrische Sollbremskraft F_EM* passend zum Verteilungsverhältnis (β_HY:β_EM). Die unzureichende Bremskraft F_IS ist eine Summe der Hydraulikbremskraft F_HY und der elektrischen Bremskraft F_EM, die erzeugt werden sollen. Somit wird die unzureichende Bremskraft F_IS als der Wert der Bremskraftanforderung betrachtet, und der Wert der Bremskraftanforderung wird mit dem auf der unzureichenden Bremskraft F_IS basierenden Schwellenwert verglichen. Genauer gesagt wird ein Schwellenwert für die unzureichende Bremskraft F_IS0 als der Schwellenwert festgelegt, und es wird bestimmt, dass der Wert der Bremskraftanforderung den Schwellenwert erreicht, wenn die unzureichende Bremskraft F_IS den Schwellenwert für die unzureichende Bremskraft F_IS0 erreicht.
Der Schwellenwert für die unzureichende Bremskraft F_IS0 wird wie in den Schaubildern der 7 gezeigt als Schwellenwert festgelegt. Jedes Schaubild zeigt eine zeitliche Änderung der Hydraulikbremskraft F_HY oder der elektrischen Bremskraft F_EM dann, wenn ein normaler Bremsvorgang (der nachstehend als „normaler Bremsvorgang“ bezeichnet wird, wo dies geeignet erscheint) durchgeführt wird, nämlich dann, wenn kein plötzlicher Bremsvorgang und kein extrem langsames Bremsen durchgeführt wird, sondern eine Bremsbetätigung durchgeführt wird, von der erwartet wird, dass sie am häufigsten ausgeführt wird. Als der Schwellenwert der unzureichenden Bremskraft F_IS0 wird die unzureichende Bremskraft F_IS zu einem Zeitpunkt eingestellt, zu dem eine Zeitdauer ab dem Beginn des normalen Bremsvorgangs bis zur wesentlichen Erzeugung der Hydraulikbremskraft F_HY verstreicht, nämlich zu einem Zeitpunkt, an dem eine zur hydraulischen Bremskraftverzögerung Δt_HY passende Zeit verstrichen ist.
In der ersten Spielwegnahmesteuerung wird der Kolben 142 des elektrischen Bremsstellglieds 110 mit der höchsten Geschwindigkeit vorgeschoben. Genauer gesagt wird dem Elektromotor 144 ein maximaler zulässiger Strom zugeführt. Im normalen Bremsvorgang wird daher der Kolben 142 in eine Position vorgeschoben, an der das Spiel zwischen den Bremsklötzen 124a, 124b und der Bremsscheibe 122 weggenommen ist, bevor die unzureichende Bremskraft F_IS den wie vorstehend beschrieben festgelegten Schwellenwert der unzureichenden Bremskraft F_IS0 erreicht.
Wie vorstehend erläutert erkennt die EM-ECU 232 auf der Grundlage des Erfassungssignals des Resolvers 188 eine Kolbenposition p_P, die eine Position des Kolbens 142 in der Axialrichtung ist. Zudem speichert die EM-ECU 232 eine Position des Kolbens 142 zu einem Zeitpunkt, zu dem in einem vorhergehenden Bremsvorgang tatsächlich die elektrische Bremskraft F_EM erzeugt wurde, basierend auf dem vom Axialkraftsensor 190 erfassten Wert der Axialkraft W_S als eine Position mit weggenommenen Spiel. In der ersten Spielwegnahmesteuerung wird eine Position etwas hinter der Position mit weggenommenen Spiel, nämlich eine Position, bei der ein kleines Spiel verbleibt, als eine vordere Sollposition p_P* festgelegt, und der Kolben 142 wird mit einer hohen Geschwindigkeit in die vordere Sollposition p_P* bewegt. Das heißt, dem Elektromotor 144 wird ein elektrischer Strom I zugeführt, der ermöglicht, dass der Kolben 142 mit Höchstgeschwindigkeit vorgeschoben wird. Man bemerke, dass die erste Spielwegnahmesteuerung fortgesetzt wird, bis die unzureichende Bremskraft F_IS den Schwellenwert F_IS0 der unzureichenden Bremskraft erreicht. Demgemäß wird der Kolben 142 strenggenommen am Ort der vorderen Sollposition p_P* angehalten und wartet auf die Auslösung der bremskraftanforderungsabhängigen Steuerung, die anschließend ausgeführt wird, außer in einem Ausnahmefall, in dem beispielsweise die Geschwindigkeit der Bremsbetätigung extrem hoch ist.
In einem Zustand, in dem das Bremsschleifen in der elektrischen Bremsvorrichtung 34 vermieden wird, indem die Spielsteuerung ausgeführt wird, wird die erste Spielwegnahmesteuerung ausgeführt, wodurch das Spiel, das als ein Ergebnis der Ausführung der Abstandssteuerung erzeugt wird, effektiv entfernbar ist, wenn die Bremskraftanforderung erzeugt wird. Genauer gesagt kann der Zeitpunkt der eigentlichen Erzeugung der elektrischen Bremskraft F_EM dem Zeitpunkt der eigentlichen Erzeugung der Hydraulikbremskraft F_HY angepasst werden, wenn die Bremskraftanforderung erzeugt wird. Zudem ist es möglich, zuzulassen, dass diese Zeitpunkte zusammenfallen.
In der ersten Spielwegnahmesteuerung kann eine Vorrückgeschwindigkeit v_P des Kolbens 142 gleich einer Geschwindigkeit gemacht werden, die es ermöglicht, das Spiel innerhalb eines Zeitabschnitts ab einem Zeitpunkt der Erzeugung der Bremskraftanforderung im normalen Bremsvorgang bis zu einem Zeitpunkt wegzunehmen, in dem die unzureichende Bremskraft F_IS gleich dem Schwellenwert der unzureichenden Bremskraft F_IS0 wird. Anders gesagt ist es möglich, den Kolben 142 mit einer Geschwindigkeit vorzuschieben, die ermöglicht, dass das Spiel weggenommen wird, wenn das Ausmaß der Bremskraftanforderung gleich dem Schwellenwert wird. Genauer gesagt wird die Vorschubgeschwindigkeit v_P des Kolbens 142 so festgelegt, dass der Kolben 142 bis zur vorderen Sollposition p_P* über einen Zeitabschnitt vorrückt, in dem die hydraulische Bremskraftverzögerung Δt_HY im normalen Bremsvorgang erzeugt wird. Die Ausführung der so aufgebauten ersten Spielwegnahmesteuerung ermöglicht ein sanftes Umschalten in die bremskraftanforderungsabhängige Steuerung, die danach ausgeführt wird, ohne den Kolben 142 wirklich zu stoppen.
iii-b) Zweite Spielwegnahmesteuerung
Bei der Ausführung der zweiten Spielwegnahmesteuerung wird eine Zeitdauer, während der die zweite Spielwegnahmesteuerung ausgeführt wird, passend zur Geschwindigkeit der Bremsbetätigung geändert. Kurz gesagt ändert sich die hydraulische Bremskraftverzögerung Δt_HY in der Hydraulikbremsvorrichtung 32 abhängig von einer Änderung der Geschwindigkeit der Bremsbetätigung. Genauer gesagt sind bei einer vergleichsweisen schnellen Bremsbetätigung ein Anstiegsgradient der unzureichenden Bremskraft F_IS und ein Anstiegsgradient der Hydraulikbremskraft F_HY steil, und die Hydraulikbremskraftverzögerung Δt_HY1 ist kurz, wie in einem Schaubild der 8a gezeigt. In einem vergleichsweise langsamen Bremsvorgang sind andererseits die jeweiligen Anstiegsgradienten der unzureichenden Bremskraft F_IS und der Hydraulikbremskraft F_HY sanft, und die Verzögerung Δt_HY2 der Hydraulikbremskraft ist lang, wie in einem Schaubild der 8B gezeigt. In Anbetracht solcher Phänomens wird die Zeitdauer, während der die zweite Spielwegnahmesteuerung ausgeführt wird, basierend auf dem Anstiegsgradienten dF_IS der unzureichenden Bremskraft F_IS geändert, der das Ausmaß der Bremskraftanforderung anzeigt.
Genauer gesagt erkennt die HY-ECU 230 den Anstiegsgradienten dF_IS während der ganzen Zeit und misst eine verstrichene Zeit t ab einem Zeitpunkt (der nachstehend als Betätigungsstartzeitpunkt" bezeichnet wird, wo dies geeignet erscheint), an dem der Betätigungshub δ des Bremspedals 40 Null überschritten hat. Basierend auf den Anstiegsgradienten dF_IS, die an entsprechenden Zeitpunkten erkannt werden, berechnet die HY-ECU 230 als einen Schwellenwert to der Zeit eine Zeit vom Betätigungsstartzeitpunkt bis zu einem Zeitpunkt, zu dem die unzureichende Bremskraft F_IS den Schwellenwert der unzureichenden Bremskraft F_IS0 erreicht, die die unzureichende Bremskraft F_IS ist, bei der wirklich die Hydraulikbremskraft F_HY erzeugt wird. Die HY-ECU 230 berechnet dauernd den Schwellenwert t0 der Zeit. Man bemerke, dass der Schwellenwert t0 der Zeit konzeptmäßig als t₀₁ in 8A und als t₀₂ in 8B gezeigt ist. Die HY-ECU 230 führt die zweite Spielwegnahmesteuerung aus, bis die verstrichene Zeit t gleich dem Schwellenwert to der Zeit wird, nämlich bis der Schwellenwert to der Zeit verstrichen ist. Nachdem der Schwellenwert to der Zeit verstrichen ist, stoppt die HY-ECU 230 die Ausführung der zweiten Spielwegnahmesteuerung und führt die bremskraftanforderungsabhängige Steuerung aus.
Wie aus der vorstehenden Erläuterung verständlich ist, wird die vordere Sollposition p_P*, die relativ zum Kolben 142 des elektrischen Bremsstellglieds 110 festgelegt ist, als die Kolbenposition p_P zu einem Zeitpunkt betrachtet, an den die elektrische Bremskraft F_EM eigentlich erzeugt wird. Wie vorstehend erläutert erkennt die EM-ECU 232 die Kolbenposition p_P zum derzeitigen Zeitpunkt, und die HY-ECU 230 berechnet Folgendes: basierend auf der Kolbenposition p_P und der vorderen Sollposition p_P* einen verbleibenden Vorrückabstand (p_P*-p_P) zum derzeitigen Zeitpunkt, der vom Kolben 142 benötigt wird, um die vordere Sollposition p_P* zu erreichen; und basierend auf dem Schwellenwert to der Zeit und der verstrichenen Zeit t zum derzeitigen Zeitpunkt eine verbleibende Zeit (to-t) zum derzeitigen Zeitpunkt, die verbleibt, bevor der Kolben 142 die vordere Sollposition p_P* erreicht. Die HY-ECU 230 bestimmt die Vorschubgeschwindigkeit v_P des Kolbens 142 auf der Grundlage des verbliebenen Vorschubabstands (p_P*-p_P) und der verbleibenden Zeit (to-t) und die EM-ECU 232 schiebt den Kolben 142 basierend auf der Vorschubgeschwindigkeit v_P vor. Genauer gesagt führt die EM-ECU 232 dem Elektromotor 144 einen Zufuhrstrom I basierend auf der Vorschubgeschwindigkeit v_P zu. Somit ändert sich nach der zweiten Spielwegnahmesteuerung die Vorschubgeschwindigkeit v_P des Kolbens 142 basierend auf dem Anstiegsgradienten der Bremskraftanforderung.
Im Zeitabschnitt während der Ausführung der zweiten Spielwegnahmesteuerung wird die angeforderte Gesamtbremskraft F_SUM* auf der Grundlage der Bremsbetätigungskraft σ und des Bremsbetätigungsbetrags bestimmt, genauer gesagt auf der Grundlage sowohl des Hauptzylinderdrucks P_N als auch des Betätigungshubs δ wie in dem Zeitabschnitt während der Ausführung der ersten Spielwegnahmesteuerung, und aus den gleichen Gründen, und die unzureichende Bremskraft F_IS wird basierend auf der verlangten Gesamtbremskraft F_SUM* bestimmt.
Durch Ausführen der zweiten Spielwegnahmesteuerung ist es möglich, ähnliche Vorteile wie durch Ausführen der ersten Spielwegnahmesteuerung unabhängig von der Geschwindigkeit der Bremsbetätigung zu erhalten, kurz gesagt die Vorteile, dass der Zeitpunkt der eigentlichen Erzeugung der elektrischen Bremskraft F_EM passend zum Zeitpunkt der eigentlichen Erzeugung der Hydraulikbremskraft F_HY eingerichtet wird. Zudem kann unabhängig von der Geschwindigkeit der Bremsbetätigung die zweite Spielwegnahmesteuerung sanft in die bremskraftanforderungsabhängige Steuerung umgeschaltet werden, die anschließend ausgeführt wird, ohne den Kolben 142 wesentlich abzubremsen.
In der zweiten Spielwegnahmesteuerung wird die Vorschubgeschwindigkeit v_P des Kolbens 142 auf der Grundlage des Anstiegsgradienten dF_IS der unzureichenden Bremskraft F_IS geändert. Wie in der ersten Spielwegnahmesteuerung kann der Kolben 142 mit Höchstgeschwindigkeit in die vordere Sollposition p_P* vorgeschoben und an der Position gestoppt gehalten werden. In diesem Zustand kann die anschließend auszuführende bremskraftanforderungsabhängige Steuerung gestartet werden.
Ablauf des Steuervorgangs, der die Spielwegnahmesteuerung umfasst.
Die Steuerungen im Fahrzeugbremssystem der vorliegenden Ausführungsform, die die vorstehend beschriebene Spielwegnahmesteuerung umfassen, werden so ausgeführt, dass die HY- ECU 230 hauptsächlich und wiederholt mit kurzen Zeitabständen von einigen bis einigen 10 Millisekunden (msek) ein durch einen Ablaufplan der 9 gezeigtes Bremssteuerprogramm ausführt. Es ist möglich, durch Einstellung zu ändern, welche aus der ersten Spielwegnahmesteuerung und der zweiten Spielwegnahmesteuerung auszuführen ist. Der Steuervorgang passend zum Bremssteuerprogramm wird anhand des Ablaufplans der 9 erläutert.
In dem Vorgang nach dem Bremssteuerprogramm wird zunächst auf der Grundlage des Erfassungswerts des Betätigungshubs δ im Schritt S1 bestimmt, ob der Bremsvorgang durchgeführt wird. (Hier wird „Schritt S1“ als „S1“ abgekürzt, und andere Schritte werden ähnlich abgekürzt.) Wenn die Bremsbetätigung durchgeführt wurde oder durchgeführt wird, wird im S2 auf der Grundlage eines Werts eines Flags FC für die Ausführung der Spielwegnahmesteuerung bestimmt, ob ein Ablauf im S3 und ein Ablauf im S4 auszuführen ist. Der Wert des Flags FC für die Ausführung der Spielwegnahmesteuerung wird in einem Zustand auf „1“ festgelegt, in dem die Spielwegnahmesteuerung auszuführen ist oder ausgeführt wird (nachstehend als eine „Bedingung für die Ausführung der Spielwegnahmesteuerung“ bezeichnet, wo dies geeignet erscheint), während der Wert des Flags FC in einem Zustand auf „0“ festgelegt wird, in dem die Spielwegnahmesteuerung nicht ausgeführt wird oder beendet werden soll (was nachstehend als eine „Bedingung für die Nichtausführung der Spielwegnahmesteuerung“ bezeichnet wird, wo dies geeignet erscheint).
Unter der Bedingung für die Ausführung der Spielwegnahmesteuerung wird die angeforderte Gesamtbremskraft F_SUM* im S3 auf der folgenden Grundlage bestimmt: dem Betätigungshubδ, der der Bremsbetätigungsbetrag ist, und dem Hauptzylinderdruck P_M als dem Index der Bremsbetätigungskraft. Unter der Bedingung für die Nichtausführung der Spielwegnahmesteuerung wird die verlangte Gesamtbremskraft F_SUM* im S4 basierend auf dem Hauptzylinderdruck P_M bestimmt. Zu dem Zeitpunkt, zu dem die Bremsbetätigung gestartet wird, ist der Wert des Flags FC zur Ausführung der Spielwegnahmesteuerung „1“. Demgemäß wird die verlangte Gesamtbremskraft Fsum* basierend auf dem Betätigungshub δ und dem Hauptzylinderdruck P_M bestimmt. Anschließend wird in S5 die Sollregenerativbremskraft F_RG* identifiziert, und die unzureichende Bremskraft F_IS, die Sollhydraulikbremskraft F_HY*, und die elektrische Sollbremskraft F_EM* werden basierend auf der verlangten Gesamtbremskraft F_SUM ^* bestimmt. Die Abläufe in S3 bis S5 werden als ein Vorgang zum Erkennen des Werts der Bremskraftanforderung angesehen.
Im S6 wird die von der Bremskraftanforderung abhängige Steuerung für die Hydraulikbremsvorrichtung 32 auf der Grundlage des Sollhydraulikkraft F_HY ^* wie vorstehend erläutert ausgeführt.
Im S7 wird auf der Grundlage des Werts des Flags FC zur Ausführung der Spielwegnahmesteuerung erneut bestimmt, welche aus der Bedingung zur Ausführung der Spielwegnahmesteuerung und der Bedingung für die Nichtausführung der Spielwegnahmesteuerung die derzeitige Bedingung ist. Wenn bestimmt wird, dass die derzeitige Bedingung die Bedingung für die Nichtausführung der Spielwegnahmesteuerung ist, wird die bremskraftanforderungsabhängige Steuerung in S8 für die elektrische Bremsvorrichtung 34 basierend auf der elektrischen Sollbremskraft F_EM ^* ausgeführt.
Wenn im S7 bestimmt wird, dass die derzeitige Bedingung die Bedingung zur Ausführung der Spielwegnahmesteuerung ist, wird im S9 auf der Grundlage eines Werts eines Flags FS zur Auswahl der Spielwegnahmesteuerung bestimmt, welche aus der ersten Spielwegnahmesteuerung und der zweiten Spielwegnahmesteuerung auszuführen ist. Der Wert des Flags FS zur Auswahl der Spielwegnahmesteuerung wird in dem Fall auf „1“ gesetzt, in dem die Ausführung der ersten Spielwegnahmesteuerung festgelegt wird, während das Flag FS in dem Fall auf „0“ gesetzt wird, in dem die Ausführung der zweiten Spielwegnahmesteuerung festgelegt ist. In dem Fall, in dem die erste Spielwegnahmesteuerung ausgeführt wird, wird ein Unterprogramm für die erste Spielwegnahmesteuerung im S10 ausgeführt. In dem Fall, in dem die zweite Spielwegnahmesteuerung ausgeführt wird, wird ein Unterprogramm für die zweite Spielwegnahmesteuerung im S11 ausgeführt.
In einem Vorgang passend zum Unterprogramm für die erste Spielwegnahmesteuerung wie in 10A gezeigt wird zunächst in S21 basierend auf der unzureichenden Bremskraft F_IS, die das Ausmaß der Bremskraftanforderung anzeigt, bestimmt, ob der zum Unterprogramm passende Vorgang zu beenden ist. Genauer gesagt wird bestimmt, dass der zum Unterprogramm passende Vorgang zu beenden ist, wenn die unzureichende Bremskraft F_IS gleich oder größer als der Schwellenwert der unzureichenden Bremskraft F_IS0 wird, der den Schwellenwert für die Bremskraftanforderung anzeigt. In diesem Fall wird der Wert des Flags FC zur Ausführung der Spielwegnahmesteuerung in S22 auf „0“ festgelegt, und die von der Bremskraftanforderung abhängige Steuerung auf der Grundlage der elektrischen Sollbremskraft F_EM* wird für die elektrische Bremsvorrichtung 34 in S8 ausgeführt.
Wenn die unzureichende Bremskraft F_IS kleiner als der Schwellenwert der unzureichenden Bremskraft F_IS bzw. F_IS0 ist, wird bestimmt, das der Vorgang gemäß dem Unterprogramm für die erste Spielwegnahmesteuerung auszuführen oder fortzusetzen ist. In diesem Fall geht der Steuerablauf zu Schritt S23 und den nachfolgenden Schritten. In S23 wird basierend auf der Kolbenposition p_P, die die Position des Kolbens 142 des elektrischen Bremsstellglieds 110 ist, bestimmt, ob der Kolben 142 die vordere Sollposition p_P* erreicht hat, die als eine Position etwas hinter einer Position erkannt wird, an der die elektrische Bremskraft F_EM eigentlich erzeugt wird. Wenn der Kolben 142 die vordere Sollposition p_P* noch nicht erreicht hat, wird der an den Elektromotor 144 zugeführte Strom I im Schritt S24 als gleich dem Maximalstrom bestimmt. Basierend auf dem zugeführten Strom I steuert die EM-ECU 232 die elektrische Bremsvorrichtung 34. Wenn der Kolben 142 die vordere Sollposition p_P* erreicht hat, wird der Zufuhrstrom I in S25 als „0“ festgelegt. In diesem Fall steuert die EM-ECU 232 die elektrische Bremsvorrichtung so, dass sie die Vorwärtsbewegung des Kolbens 142 anhält. Danach wird der Vorgang entsprechend dem Unterprogramm für die erste Spielwegnahmesteuerung beendet.
In einem Ablauf gemäß dem Unterprogramm für die zweite Spielwegnahmesteuerung, das in 10B gezeigt ist, wird die ab dem Zeitpunkt des Starts der Bremsbetätigung in S31 verstrichene Zeit t gemessen. Genauer gesagt wird die verstrichene Zeit t um eine Hochzählzeit δt entsprechend einem Ausführungszeitabstand des Programms hochgezählt. Anschließend wird der Anstiegsgradient dF_IS, der der Anstiegsgradient der unzureichenden Bremskraft F_IS zum derzeitigen Zeitpunkt ist, durch Berechnung in S32 basierend auf der unzureichenden Bremskraft F_IS zur Zeit der vorherigen Ausführung des Programms und der unzureichenden Bremskraft F_IS zum derzeitigen Zeitpunkt bestimmt. Basierend auf dem Anstiegsgradienten dF_IS wird eine Zeit, wenn abgeschätzt wird, dass die unzureichende Bremskraft F_IS den Schwellenwert der unzureichenden Bremskraft F_IS0 erreichen wird, durch Berechnung als ein Schwellenwert to der Zeit bestimmt.
Anschließend wird im S33 bestimmt, ob die verstrichene Zeit t den Schwellenwert to der Zeit erreicht hat. Wenn bestimmt wird, das die verstrichene Zeit den Schwellenwert to der Zeit erreicht hat, wird der Wert des Flags FC zur Ausführung der Spielwegnahmesteuerung im S34 auf „0“ festgelegt, um so den zum Unterprogramm passenden Ablauf zu beenden. Der Steuerablauf geht dann zu S8, in dem die von der Bremskraftanforderung abhängige Steuerung auf der Grundlage der elektrischen Sollbremskraft F_EM ^* für die elektrische Bremsvorrichtung 34 ausgeführt wird. Wenn bestimmt wird, dass die verstrichene Zeit t noch nicht den Schwellenwert to der Zeit erreicht hat, wird S35 implementiert, um durch Berechnung (a) den verbleibenden Vorrückabstand (p_P*-p_P), der anzeigt, wie weit der Kolben 142 von dem derzeitigen Zeitpunkt vorrücken wird, bevor er die vordere Sollposition p_P* erreicht, basierend auf der Kolbenposition p_P und der vorderen Sollposition p_P* und (b) basierend auf der verstrichenen Zeit t zum derzeitigen Zeitpunkt und dem Schwellenwert to der Zeit die verbleibende Zeit (to-t) zu bestimmen, die verbleibt, bevor der Schwellenwert to der Zeit erreicht wird. Basierend auf dem verbleibenden Vorrückabstand (p_P*-p_P) und der verbleibenden Zeit (to-t) wird die Kolbenvorschubgeschwindigkeit v_P als eine Geschwindigkeit bestimmt, mit der der Kolben 142 vorrücken sollte. Die EM-ECU 232 bestimmt anschließend im S36 den Zufuhrstrom I an den Elektromotor 144 basierend auf der Kolbenvorschubgeschwindigkeit v_P derart, dass sie die elektrische Bremsvorrichtung 34 steuert. Danach wird der Ablauf nach dem Unterprogramm für die zweite Spielwegnahmesteuerung beendet.
Die im elektrischen Bremsstellglied erzeugte Axialkraft Ws wird ständig sensiert. In dem Fall, in dem die von der Bremskraftanforderung abhängige Steuerung im S8 für die elektrische Bremsvorrichtung 34 ausgeführt wird, wird im S12 bestimmt, dass die Axialkraft Ws erzeugt wird, wenn die Axialkraft W_S eine Höhe erreicht, bei der die eigentliche elektrische Bremskraft F_EM erzeugt wird. Anschließend wird in S13 die vordere Sollposition p_P* des Kolbens 142, die bei der nächsten Ausführung des Programms zu nutzen ist, basierend auf der Axialkraft Ws bestimmt.
Wenn im S1 basierend auf dem Betätigungshub δ bestimmt wird, dass keine Bremsbetätigung durchgeführt wird, geht der Steuerablauf zum S14, um zu bestimmen, ob die Bremsbetätigung in der derzeitigen Ausführung des Programms beendet wurde. Wenn in S14 ein zustimmendes Urteil gefällt wurde, geht der Steuerablauf zu S15, in dem die Abstandssteuerung für die elektrische Bremsvorrichtung 34 so ausgeführt wird, dass der Zustand mit vorhandenem Spiel vorliegt, wenn keine Bremskraftanforderung existiert. Zudem wird der Wert des Flags FC für die Ausführung der Spielwegnahmesteuerung im S16 auf „1“ und der Wert der verstrichenen Zeit t auf „0“ zurückgesetzt, wenn in S1 bestimmt wird, dass die Bremsbetätigung nicht durchgeführt wird. Ein Ablauf der vorstehend erläuterten Vorgänge wird beendet, und eine Ausführung des Bremssteuerprogramms wird beendet.
Modifizierung
Das Fahrzeugbremssystem nach der veranschaulichten Ausführungsform umfasst die Regenerativbremsvorrichtung 30. Das Fahrzeugbremssystem nach der vorliegenden Offenbarung muss nicht notwendigerweise die Regenerativbremsvorrichtung umfassen. Das heißt, das Fahrzeugbremssystem kann durch die Hydraulikbremsvorrichtung und die elektrische Bremsvorrichtung gestaltet werden. Im Fahrzeugbremssystem nach der veranschaulichten Ausführungsform wird die Hydraulikbremsvorrichtung 32 für die Vorderräder 10F vorgesehen und die elektrische Bremsvorrichtung 34 wird für die Hinterräder 10R vorgesehen. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht auf diesen Aufbau beschränkt. Beispielsweise kann das System so aufgebaut sein, dass die elektrische Bremsvorrichtung für die Vorderräder 10F vorgesehen ist und die hydraulische Bremsvorrichtung für die Hinterräder 10R vorgesehen ist.
Die vorstehende Erläuterung des Fahrzeugbremssystems nach der veranschaulichten Ausführungsform wird anhand der Bremskraftanforderung basierend auf der Betätigung des Bremspedals 40 durch den Fahrer durchgeführt. Das System kann so aufgebaut sein, dass die Spielwegnahmesteuerung in ähnlicher Weise für die Bremskraftanforderung durch das automatische Bremsen ausgeführt wird.
Im Fahrzeugbremssystem nach der veranschaulichten Ausführungsform wird die unzureichende Bremskraft F_IS als die Bremskraftanforderung zum Bestimmen verwendet, ob die Spielwegnahmesteuerung auszuführen ist oder nicht. Eine aus der Sollhydraulikbremskraft F_HY* und der elektrischen Sollbremskraft F_EM* kann verwendet werden. Zudem kann die verlangte Gesamtbremskraft F_SUM* in dem Fall verwendet werden, in dem die Regenerativbremskraft nicht in Betracht gezogen wird, oder in dem Fall, in dem das System keine Regenerativbremsvorrichtung enthält.
Im Fahrzeugbremssystem nach der veranschaulichten Ausführungsform wird die Abstandssteuerung durch die Betätigung des Elektromotors 144 für die elektrische Bremsvorrichtung 34 im Zustand der Nichtanforderung der Bremskraft ausgeführt. Die Abstandssteuerung muss nicht notwendigerweise ausgeführt werden, so lange z.B. das Spiel in dem Zustand ohne Anforderung der Bremskraft nur durch die Kraft des Vorspannmechanismus 200 erzeugbar ist, der die Spiralfeder 206 umfasst.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2012240632 [0002]
JP 200756952 [0053]

Claims

Ein Fahrzeugbremssystem, das Folgendes umfasst: eine Hydraulikbremsvorrichtung (32), die für ein Vorderrad (10F) oder ein Hinterrad (10R) vorgesehen ist und dazu aufgebaut ist, eine Hydraulikbremskraft zu erzeugen, die von einem Druck eines Arbeitsfluids abhängt; eine elektrische Bremsvorrichtung (34), die für das andere aus dem Vorderrad (10F) und dem Hinterrad (10R) vorgesehen ist und dazu aufgebaut ist, eine elektrische Bremskraft zu erzeugen, die von einer durch einen Elektromotor (14) ausgeübten Kraft abhängt, und eine Steuerung (230), die dazu aufgebaut ist, den Betrieb der Hydraulikbremsvorrichtung (32) und der elektrischen Bremsvorrichtung (34) zu steuern, wobei die elektrische Bremsvorrichtung (34) einen drehenden Körper (122) umfasst, der dazu aufgebaut ist, mit dem anderen aus dem Vorderrad (10F) und dem Hinterrad (10R) zu drehen, ein Reibteil (124a, 124b), das dazu aufgebaut ist, auf den drehenden Körper (122) geschoben zu werden, und ein Stellglied (110), das dazu aufgebaut ist, einen Kolben (142) durch den Elektromotor so vorzuschieben, dass das Reibteil (124a, 124b) auf dem drehenden Körper (122) geschoben wird, wobei die elektrische Bremsvorrichtung so aufgebaut ist, dass der Kolben (142) so in eine festgelegte hintere Position zurückgezogen wird, um zu ermöglichen, dass ein Spiel zwischen dem Reibteil (124a, 124b) und dem drehenden Körper (122) vorliegt, wenn keine Bremskraftanforderung vorliegt, wobei die Steuerung (230) dazu aufgebaut ist, Folgendes zu tun: für die Hydraulikbremsvorrichtung (32) eine von der Bremskraftanforderung abhängige Steuerung durchzuführen, in der die Hydraulikbremskraft entsprechend einem Wert der Bremskraftanforderung erzeugt wird, wobei die von der Bremskraftanforderung abhängige Steuerung ab einem Zeitpunkt der Erzeugung der Bremskraftanforderung ausgeführt wird; und für die elektrische Bremsvorrichtung (34) (a) eine Spielwegnahmesteuerung zum Entfernen des Spiels durchzuführen, wobei die Spielwegnahmesteuerung ab dem Zeitpunkt der Erzeugung der Bremskraftanforderung bis zu einem Zeitpunkt ausgeführt wird, an dem das Ausmaß der Bremskraftanforderung bis zu einem Schwellenwert ansteigt, und (b) eine von der Bremskraftanforderung abhängige Steuerung, in der die elektrische Bremskraft entsprechend dem Wert der Bremskraftanforderung erzeugt wird, wobei die von der Bremskraftanforderung abhängige Steuerung nach dem Zeitpunkt ausgeführt wird, an dem der Wert der Bremskraftanforderung gleich dem Schwellenwert wird.
Fahrzeugbremssystem nach Anspruch 1, wobei der Schwellenwert basierend auf einer Hydraulikbremskraftverzögerung festgelegt ist, die eine Verzögerung einer eigentlichen Erzeugung der Hydraulikbremskraft durch die Hydraulikbremsvorrichtung relativ zur Erzeugung der Bremskraftanforderung ist.
Fahrzeugbremssystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Spielwegnahmesteuerung so ausgeführt wird, dass der Kolben (142) mit einer Geschwindigkeit vorgeschoben wird, die es ermöglicht, das Spiel wegzunehmen, wenn der Wert der Bremskraftanforderung gleich dem Schwellenwert wird.
Fahrzeugbremssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Steuerung (230) dazu aufgebaut ist, Folgendes zu tun: auf der Grundlage eines Anstiegsgradienten der Bremskraftforderung eine Schwellenzeit abzuschätzen, die eine Zeit ab dem Zeitpunkt der Erzeugung der Bremskraftanforderung bis zu dem Zeitpunkt ist, an dem der Wert der Bremskraftanforderung gleich dem Schwellenwert wird; und für die elektrische Bremsvorrichtung (34) die Spielwegnahmesteuerung durchzuführen, bis die Schwellenzeit verstrichen ist, und nach dem Verstreichen der Schwellenzeit die von der Bremskraftanforderung abhängige Steuerung durchzuführen.
Fahrzeugbremssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, weiter mit einem Bremsbetätigungsteil (40), das durch einen Fahrer betätigbar ist, wobei die Steuerung (230) dazu aufgebaut ist, den Wert der Bremskraftanforderung basierend auf mindestens entweder einem Bremsbetätigungsbetrag zu bestimmen, der ein Ausmaß der Betätigung des Bremsbetätigungsteils (40) ist, oder einer Bremsbetätigungskraft zu bestimmen, die eine Kraft ist, die auf das Bremsbetätigungsteil (40) wirkt.
Fahrzeugbremssystem nach Anspruch 5, wobei die Hydraulikbremsvorrichtung (32) Folgendes umfasst: eine Radbremse (46), die entweder für das Vorderrad (10F) oder das Hinterrad (10R) vorgesehen ist und dazu aufgebaut ist, entweder das Vorderrad (10F) oder das Hinterrad (10R) zu bremsen, das jeweils gedreht wird; und einen Hauptzylinder (42), mit dem das Bremsbetätigungsteil (40) gekoppelt ist, wobei der Hauptzylinder (42) dazu dient, der Radbremse (46) das Arbeitsfluid zuzuführen, und wobei die Steuerung (230) dazu aufgebaut ist, die Bremsbetätigungskraft basierend auf einem Druck des vom Hauptzylinder (32) zugeführten Arbeitsfluids zu bestimmen.
Fahrzeugbremssystem nach Anspruch 5 oder 6, wobei die Steuerung (230) dazu aufgebaut ist, den Wert der Bremskraftanforderung auf der Grundlage sowohl des Bremsbetätigungsbetrags als auch der Bremsbetätigungskraft zu bestimmen, bevor der Wert der Bremskraftanforderung gleich dem Schwellenwert wird, und den Wert der Bremskraftanforderung basierend auf der Bremsbetätigungskraft zu bestimmen, nachdem der Wert der Bremskraftanforderung gleich dem Schwellenwert wird.
Fahrzeugbremssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, weiter mit einer Regenerativbremsvorrichtung (30), die für zumindest entweder das Vorderrad (10F) oder das Hinterrad (10R) vorgesehen und dazu aufgebaut ist, eine Regenerativbremskraft unter Verwendung von elektrischer Stromerzeugung durch Drehung mindestens entweder des Vorderrads (10F) oder des Hinterrads (10R) zu nutzen, wobei die Steuerung (230) dazu aufgebaut ist, den Betrieb der Hydraulikbremsvorrichtung (32) und der elektrischen Bremsvorrichtung (34) so zu steuern, dass die Hydraulikbremskraft und die elektrische Bremskraft eine unzureichende Bremskraft abdecken, die nicht durch die Regenerativbremskraft abgedeckt werden kann, wobei die unzureichende Bremskraft einen Mangel gegenüber einer der Bremskraftanforderung entsprechenden Gesamtbremskraft aufweist, die für das Fahrzeug verlangt wird.