DE102022100718A1

DE102022100718A1 - Hydraulisches bremssystem

Info

Publication number: DE102022100718A1
Application number: DE102022100718.9A
Authority: DE
Inventors: Takahiro Okano; Shun MIZOO; Ken KUZUYA
Original assignee: Advics Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Advics Co Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 2021-01-18
Filing date: 2022-01-13
Publication date: 2022-07-21
Also published as: US20220227337A1; CN114802144B; CN114802144A; JP2022110417A; JP7393103B2

Abstract

Ein hydraulisches Bremssystem für ein Fahrzeug weist auf eine Radbremsvorrichtung (10), die so konfiguriert ist, dass sie basierend auf einem Druck eines Arbeitsfluids eine Bremskraft erzeugt; ein erstes Bremssystem (12), das eine Hochdruckquellenvorrichtung (26) mit einem Akkumulator (24) und einer ersten Pumpvorrichtung (22) aufweist, die intermittierend so angetrieben wird, dass ein Druck des Arbeitsfluids in dem Akkumulator (24) nicht niedriger als ein eingestellter unterer Grenzdruck und nicht höher als ein eingestellter oberer Grenzdruck ist, ein zweites Bremssystem (14), das eine zweite Pumpvorrichtung (58) aufweist; und eine Hauptstromquelle (80), die dem ersten und zweiten Bremssystem (12, 14) Strom zuführt, wobei das hydraulische Bremssystem eine Hilfsstromquelle (82) aufweist, die dem ersten Bremssystem (12) Strom zuführt, wenn in der Hauptstromquelle (80) ein Fehler auftritt, und wobei die erste Pumpvorrichtung (22) unabhängig von dem Druck in dem Akkumulator (24) kontinuierlich angetrieben wird, wenn der Fehler auftritt.

Description

HINTERGRUND
Technisches Gebiet
Die folgende Offenbarung bezieht sich auf ein hydraulisches Bremssystem, das in ein Fahrzeug eingebaut wird.
Beschreibung des Stands der Technik
Es wurde beispielsweise ein hydraulisches Bremssystem für ein Fahrzeug, wie es im Patentdokument 1 (japanische Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2020-32962 bzw. JP 2020-32962 A ) offenbart ist, vorgeschlagen. Das offenbarte hydraulische Bremssystem umfasst eine Radbremsvorrichtung, die für jedes Rad des Fahrzeugs vorgesehen ist, und zwei Bremssysteme, die jeder Radbremsvorrichtung unabhängig oder gemeinsam ein Arbeitsfluid zuführen.
ZUSAMMENFAS SUNG
Das hydraulische Bremssystem wird üblicherweise von einer Stromquelle mit Strom versorgt. Es ist jedoch denkbar, dass die Stromquelle ausfällt. Einige Maßnahmen zum Umgang mit einem Fehler bzw. Ausfall der Stromquelle verbessern den Nutzen des hydraulischen Bremssystems. In dieser Hinsicht umfasst das in der Patentschrift 1 offenbarte hydraulische Bremssystem zwei Bremssysteme. Es bleibt also noch viel Spielraum für die Entwicklung von Maßnahmen gegen den Ausfall der Stromquelle. Der Umgang mit dem Ausfall einer Hauptstromquelle ist unabhängig davon von Bedeutung, ob das hydraulische Bremssystem die beiden Bremssysteme umfasst. Dementsprechend ist ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung auf ein hydraulisches Bremssystem mit hohem Nutzen gerichtet.
In einem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein hydraulisches Bremssystem für ein Fahrzeug vorgesehen, das aufweist:

eine Radbremsvorrichtung, die für ein Rad des Fahrzeugs vorgesehen und so konfiguriert ist, dass sie basierend auf einem Druck eines der Radbremsvorrichtung zugeführten Arbeitsfluids eine Bremskraft erzeugt;
ein erstes Bremssystem, das eine Hochdruckquellenvorrichtung mit einer ersten Pumpvorrichtung und einem Speicher bzw. Akkumulator aufweist, der das von der ersten Pumpvorrichtung ausgestoßene Arbeitsfluid akkumuliert bzw. ansammelt, wobei die erste Pumpvorrichtung so konfiguriert ist, dass sie intermittierend betrieben bzw. angetrieben wird, so dass ein Druck des in dem Akkumulator angesammelten Arbeitsfluids nicht niedriger als ein eingestellter unterer Grenzdruck und nicht höher als ein eingestellter oberer Grenzdruck ist, wobei das erste Bremssystem so konfiguriert ist, dass es der Radbremsvorrichtung das Arbeitsfluid zuführt, dessen Druck in Abhängigkeit von der Hochdruckquellenvorrichtung geregelt wird;
ein zweites Bremssystem, das eine zweite Pumpvorrichtung aufweist und so konfiguriert ist, dass es der Radbremsvorrichtung das Arbeitsfluid zuführt, dessen Druck in Abhängigkeit von der zweiten Pumpvorrichtung geregelt wird; und
eine Hauptstromquelle, die so konfiguriert ist, dass sie das erste Bremssystem und das zweite Bremssystem mit Strom versorgt,
wobei das hydraulische Bremssystem zusätzlich eine Hilfsstromquelle aufweist, die so konfiguriert ist, dass sie dem ersten Bremssystem Strom zuführt, wenn in der Hauptstromquelle ein Fehler auftritt bzw. ein Ausfall der Hauptstromquelle auftritt, und
wobei die erste Pumpvorrichtung unabhängig vom Druck des im Akkumulator angesammelten Arbeitsfluids kontinuierlich angetrieben wird, wenn der Ausfall der Hauptstromquelle auftritt.

In einem zweiten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein hydraulisches Bremssystem für ein Fahrzeug vorgesehen, das aufweist:

eine Hauptstromquelle;
eine Hilfsstromquelle;
eine Radbremsvorrichtung, die für ein Rad des Fahrzeugs vorgesehen ist; und
ein Bremssystem, dem Strom von der Hauptstromquelle zugeführt wird, wobei das Bremssystem so konfiguriert ist, dass es in Abhängigkeit vom Antrieb eines Motors einen Druck eines der Radbremsvorrichtung zuzuführenden Arbeitsfluids regelt,
wobei die Hilfsstromquelle dem Bremssystem Strom zuführt, wenn in der Hauptstromquelle ein Fehler auftritt bzw. ein Ausfall der Hauptstromquelle auftritt, und
wobei der Motor kontinuierlich angetrieben wird, wenn ein Ausfall der Hauptstromquelle auftritt.

Das hydraulische Bremssystem gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst die Hilfsstromquelle, um den Ausfall der Hauptstromquelle zu bewältigen. Die Hilfsstromquelle führt den Strom nicht sowohl dem ersten Bremssystem als auch dem zweiten Bremssystem zu, sondern nur dem ersten System. Durch diese Konfiguration kann die Hilfsstromquelle eine relativ kleine Kapazität haben. Im Folgenden werden das erste Bremssystem und das zweite Bremssystem als erstes System bzw. als zweites System bezeichnet.
Die erste Pumpvorrichtung wird in Betrieb genommen bzw. angetrieben, wenn der Druck des im Akkumulator angesammelten Arbeitsfluids (im Folgenden gegebenenfalls als „Akkumulatordruck“ bezeichnet) unter dem eingestellten unteren Grenzdruck liegt. Wenn die erste Pumpvorrichtung angetrieben wird, ist ein hoher Strom erforderlich. Mit anderen Worten, der so genannte Einschaltstrom ist groß. Beim intermittierenden Antrieb der ersten Pumpvorrichtung wird der Start des Antriebs der ersten Pumpvorrichtung wiederholt, wodurch die Hilfsstromquelle in einem Zustand, in dem der Strom von der Hilfsstromquelle zugeführt wird, stark belastet wird. Das heißt, in einem Fall, in dem die Hilfsstromquelle eine Sekundärbatterie, einen Kondensator oder dergleichen umfasst, führt ein großer Einschaltstrom, der in einem Zustand fließt, in dem die geladene Menge der Hilfsstromquelle gering ist, zu einem großen Spannungsabfall der Hilfsstromquelle. Dieser Spannungsabfall kann die Betätigung eines Steuergeräts des ersten Systems und die Betätigungen anderer fahrzeugseitiger Systeme als des ersten und des zweiten Systems nachteilig beeinflussen, wenn die Hilfsstromquelle die anderen fahrzeugseitigen Systeme mit Strom versorgt. In dem hydraulischen Bremssystem gemäß der vorliegenden Offenbarung wird die erste Pumpvorrichtung, wenn sie von der Hilfsstromquelle angetrieben wird, unabhängig von dem Akkumulatordruck kontinuierlich angetrieben, anstatt intermittierend angetrieben zu werden. Somit verhindert das hydraulische Bremssystem gemäß der vorliegenden Offenbarung den negativen Einfluss auf das Steuergerät des ersten Systems und die Betätigungen der anderen fahrzeugseitigen Systeme, selbst wenn in der Hauptstromquelle der Ausfall auftritt.
In dem hydraulischen Bremssystem gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird bei einem Ausfall der Hauptstromquelle der Motor, der das Arbeitsfluid im Bremssystem zum Fließen bringt, kontinuierlich durch den von der Hilfsstromquelle zugeführten Strom angetrieben. Diese Konfiguration reduziert die Anzahl der Einschaltströme zum Motor im Vergleich zu einer Konfiguration, in der der Motor intermittierend angetrieben wird, wodurch der Spannungsabfall der Hilfsstromquelle reduziert wird. Dadurch ist es möglich, den Ausfall der Hauptstromquelle in geeigneter Weise zu bewältigen.
VERSCHIEDENE FORMEN
Das hydraulische Bremssystem gemäß der vorliegenden Offenbarung kann als Hauptstromquelle eine Stromquelle verwenden, die eine Speicherbatterie zur Speicherung von Strom umfasst, der beispielsweise von einer Lichtmaschine (einem Generator) erzeugt wird. Im Gegensatz dazu dient die Hilfsstromquelle in erster Linie dazu, den Ausfall der Hauptstromquelle zu bewältigen und muss lediglich für eine relativ kurze Zeit Strom liefern. Es ist daher wünschenswert, dass die Hilfsstromquelle eine geringere Kapazität als die Hauptstromquelle aufweist. Zur Vereinfachung des Aufbaus des hydraulischen Bremssystems ist es wünschenswert, dass die Hilfsstromquelle nicht von der Lichtmaschine, sondern von der Hauptstromquelle über einen Wandler oder dergleichen geladen wird. Wie später im Detail erläutert, ist die Hilfsstromquelle in einem Fall, in dem die Hilfsstromquelle so konfiguriert ist, dass sie den Strom einem System zuführt, selbst wenn kein Ausfall der Hauptstromquelle auftritt, vorzugsweise so konfiguriert, dass sie den Strom einem System zuführt, während sie die ganze Zeit von der Hauptstromquelle geladen wird.
Es wird ein Fall betrachtet, in dem das Fahrzeug, in dem das hydraulische Bremssystem der vorliegenden Offenbarung installiert ist, für das automatisierte Fahren konfiguriert ist. In diesem Fall müssen mehr geeignete Maßnahmen ergriffen werden, wenn die Hauptstromquelle beim automatisierten Fahren ausfällt, als wenn die Hauptstromquelle beim manuellen Fahren durch den Fahrer ausfällt. Unter dem Gesichtspunkt der schnellen und reibungslosen Bewältigung des Ausfalls der Hauptstromquelle beim automatisierten Fahren des Fahrzeugs ist das hydraulische Bremssystem der vorliegenden Offenbarung vorzugsweise so konfiguriert, dass beim automatisierten Fahren des Fahrzeugs die Hilfsstromquelle anstelle der Hauptstromquelle das erste System mit Strom versorgt, selbst wenn in der Hauptstromquelle kein Ausfall auftritt.
Das hydraulische Bremssystem umfasst die Pumpvorrichtungen, die elektromagnetischen Ventile etc. Das hydraulische Bremssystem wird von einem Steuergerät gesteuert, das typischerweise einen Computer, Antriebe für Elektromotoren (jeweils als Antriebsquelle) der Pumpvorrichtungen, Antriebe für die elektromagnetischen Ventile etc. umfasst. Nur das erste System arbeitet, wenn die Hauptstromquelle im hydraulischen Bremssystem der vorliegenden Offenbarung ausfällt. Dementsprechend umfasst das erste System vorzugsweise ein erstes Steuergerät, das zur Steuerung des ersten Systems konfiguriert ist, und das zweite System umfasst vorzugsweise ein zweites Steuergerät, das zur Steuerung des zweiten Systems konfiguriert ist. Durch die beiden Steuergeräte wird ein ausreichend redundantes hydraulisches Bremssystem erreicht. Es ist wünschenswert, dass die beiden Systeme im Normalbetrieb die von der Radbremsvorrichtung erzeugte Bremskraft gemeinsam steuern. In diesem Fall können das erste Steuergerät und das zweite Steuergerät so konfiguriert sein, dass sie ihre jeweiligen Steuerungen ausführen, während sie zum Beispiel durch Kommunikation Informationen aneinander senden und voneinander empfangen.
Die Hauptstromquelle ist nicht auf diejenige beschränkt, die nur das erste System und das zweite System mit Strom versorgt. Das heißt, die Hauptstromquelle kann auch andere fahrzeugseitige Systeme als das erste und das zweite System mit Strom versorgen. Ein solches hydraulisches Bremssystem kann so konfiguriert sein, dass bei einem Ausfall der Hauptstromquelle die Hilfsstromquelle nicht nur das erste System, sondern auch zumindest einen Teil der fahrzeugseitigen Systeme mit Strom versorgt.
In dem hydraulischen Bremssystem der vorliegenden Offenbarung kann das Arbeitsfluid, dessen Druck in Abhängigkeit von der Hochdruckquellenvorrichtung oder der zweiten Pumpvorrichtung in Bezug auf das erste System oder das zweite System geregelt wird, das Arbeitsfluid selbst sein, das von der Hochdruckquellenvorrichtung oder der zweiten Pumpvorrichtung zugeführt wird und dessen Druck geregelt wird, oder es kann ein anderes Arbeitsfluid sein, dessen Druck unter Verwendung des Drucks des von der Hochdruckquellenvorrichtung oder der zweiten Pumpvorrichtung zugeführten Arbeitsfluids geregelt wird.
In dem hydraulischen Bremssystem der vorliegenden Offenbarung sind die konkreten Strukturen des ersten Systems und des zweiten Systems und das Zusammenwirken der beiden Systeme nicht auf bestimmte Strukturen beschränkt. Beispielsweise kann das hydraulische Bremssystem der vorliegenden Erfindung so konfiguriert sein, dass das Arbeitsfluid vom ersten System dem zweiten System zugeführt wird und dass das zweite System der Radbremsvorrichtung das Arbeitsfluid mit einem zweiten Druck zuführt, der höher ist als ein erster Druck, der ein Druck des vom ersten System zugeführten Arbeitsfluids ist. Das so konfigurierte hydraulische Bremssystem ermöglicht es, dass eine gemeinsame Steuerung der Bremskraft durch das erste System und das zweite System einfach ausgeführt werden kann. In dem so konfigurierten hydraulischen Bremssystem wird die zweite Pumpvorrichtung des zweiten Systems angetrieben, wenn das zweite System der Radbremsvorrichtung das Arbeitsfluid mit dem zweiten Druck zuführt, nämlich dann, wenn das zweite System der Radbremsvorrichtung das Arbeitsfluid zuführt, dessen Druck höher ist als der Druck des vom ersten System zugeführten Arbeitsfluids.
Wenn die erste Pumpvorrichtung des ersten Systems bei einem Ausfall der Hauptstromquelle kontinuierlich angetrieben wird, kann der Druck im Akkumulator zu hoch werden. Dementsprechend weist das erste System vorzugsweise ein Überdruckventil auf, das den Druck des im Akkumulator angesammelten Arbeitsfluids ablässt, wenn der Druck einen Überdruck erreicht, der höher ist als der eingestellte obere Grenzdruck.
Figurenliste
Aufgaben, Merkmale, Vorteile und die technische und industrielle Bedeutung der vorliegenden Offenbarung werden besser verstanden, wenn man die folgende detaillierte Beschreibung einer Ausführungsform liest, wenn sie in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen betrachtet wird, in denen:

1 ein Hydraulikkreisdiagramm eines hydraulischen Bremssystems ist, das in einem Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform installiert ist;
2A ein Blockdiagramm ist, das die Beziehung zwischen Stromquellen und dem hydraulischen Bremssystem der Ausführungsform und anderen fahrzeugseitigen Systemen beim manuellen Fahren des Fahrzeugs veranschaulicht;
2B ein Blockdiagramm ist, das die Beziehung zwischen den Stromquellen und dem hydraulischen Bremssystem der Ausführungsform und den anderen fahrzeugseitigen Systemen beim automatisierten Fahren des Fahrzeugs veranschaulicht;
2C ein Blockdiagramm ist, das die Beziehung zwischen den Stromquellen und dem hydraulischen Bremssystem der Ausführungsform und den anderen fahrzeugseitigen Systemen beim Ausfall einer Hauptenergiequelle veranschaulicht;
3 ein Flussdiagramm, das ein Hochdruckquellenvorrichtungssteuerprogramm und ein Flussdiagramm ist, das ein Hauptzylinderdrucksteuerprogramm darstellt, die beide im hydraulischen Bremssystem der Ausführungsform ausgeführt werden;
4 ein Flussdiagramm ist, das ein Radzylinderdrucksteuerprogramm darstellt, das im hydraulischen Bremssystem der Ausführungsform ausgeführt wird;
5A ein Diagramm ist, das eine Beziehung zwischen dem Antrieb einer Pumpvorrichtung in dem hydraulischen Bremssystem der Ausführungsform und Änderungen eines Akkumulatordrucks, eines elektrischen Stroms, der einem Pumpenmotor zugeführt wird, und einer Spannung einer Stromquelle, die den elektrischen Strom der Pumpvorrichtung zuführt, veranschaulicht, wobei das Diagramm einen Fall veranschaulicht, in dem die Pumpvorrichtung intermittierend angetrieben wird; und
5B ein Diagramm ist, das die Beziehung zwischen dem Antrieb der Pumpvorrichtung im hydraulischen Bremssystem der Ausführungsform und den Änderungen des Akkumulatordrucks, des elektrischen Stroms, der dem Pumpenmotor zugeführt wird, und der Spannung der Stromquelle, die den elektrischen Strom der Pumpvorrichtung zuführt, veranschaulicht, wobei das Diagramm einen Fall veranschaulicht, in dem die Pumpvorrichtung kontinuierlich angetrieben wird.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORM
Anhand der Zeichnungen wird ein hydraulisches Bremssystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung im Detail erläutert. Es gilt zu beachten, dass die vorliegende Offenbarung nicht auf die Details der folgenden Ausführungsform beschränkt ist, sondern auf der Grundlage der in „verschiedene Formen“ beschriebenen Formen ausgebildet sein kann und auf der Grundlage des Wissens der Fachleute geändert und modifiziert werden kann.
A. Konfiguration des hydraulischen Bremssystems
Unter Bezugnahme auf ein Hydraulikkreisdiagramm in 1 wird eine Konfiguration eines hydraulischen Bremssystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung erläutert. Das hydraulische Bremssystem ist so konfiguriert, dass es eine Bremskraft auf jedes von vier Rädern eines Fahrzeugs ausübt, d.h. auf das rechte und das linke Vorderrad und das rechte und linke Hinterrad. Wie aus 1 ersichtlich, umfasst das hydraulische Bremssystem Radbremsvorrichtungen 10FL, 10FR, 10RL, 10RR (im Folgenden jeweils als „Radbremsvorrichtung 10“ bezeichnet), die für ein linkes Vorderrad, ein rechtes Vorderrad, ein linkes Hinterrad und ein rechtes Hinterrad vorgesehen sind. Jede Radbremsvorrichtung 10 hat eine gewöhnliche Struktur, die aus einem Scheibenrotor, der sich mit dem entsprechenden Rad dreht, und einem Bremssattel gebildet ist, der von einem Träger gestützt wird, der das Rad drehbar hält. Der Bremssattel umfasst Bremsbeläge, einen Radzylinder, dem das Arbeitsfluid zugeführt wird, und einen Aktuator, der so konfiguriert ist, dass er einen Kolben durch einen Druck des dem Radzylinder zugeführten Arbeitsfluids bewegt, um die Bremsbeläge gegen den Scheibenrotor zu drücken. Im Folgenden wird „das Arbeitsfluid dem Radzylinder des Bremssattels der Radbremsvorrichtung 10 zuführen“ gegebenenfalls einfach als „das Arbeitsfluid der Radbremsvorrichtung 10 zuführen“ ausgedrückt.
Das hydraulische Bremssystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform (im Folgenden gegebenenfalls als „das vorliegende Bremssystem“ bezeichnet) umfasst zwei Bremssysteme, d.h. ein erstes Bremssystem 12 (im Folgenden gegebenenfalls als „erstes System 12“ bezeichnet) und ein zweites Bremssystem 14 (im Folgenden gegebenenfalls als „zweites System 14“ bezeichnet). In Bezug auf den Fluss des Arbeitsfluids, das den Radbremsvorrichtungen 10 zugeführt wird, kann das erste System 12 als ein stromaufwärts gelegenes System (das als Untersystem betrachtet werden kann) und das zweite System 14 als ein stromabwärts gelegenes System (das als Hauptsystem betrachtet werden kann) bezeichnet werden. Wie später im Detail erläutert, wird das vom ersten System 12 zugeführte Arbeitsfluid über das zweite System 14 zu den Radbremsvorrichtungen 10 geführt. Das hydraulische Bremssystem umfasst ein Bremspedal 16 als Bremsbetätigungselement.
Das erste System 12 umfasst: eine typische Hochdruckquellenvorrichtung 26 mit einem Reservoir 20, in dem das Arbeitsfluid bei Atmosphärendruck gespeichert ist, eine erste Pumpvorrichtung 22, die so konfiguriert ist, dass sie das Arbeitsfluid im Reservoir 20 hochpumpt und das Arbeitsfluid unter Druck setzt, und einen Akkumulator 24; einen Hauptzylinder 28, mit dem das Bremspedal 16 verbunden ist; einen Regler 30 als Regelvorrichtung; und ein elektromagnetisches Druckerhöhungslinearventil SLA und ein elektromagnetisches Druckminderungslinearventil SLR. Die erste Pumpvorrichtung 22 umfasst eine Kolbenpumpe 22a und einen Pumpenmotor 22b, der ein Elektromotor zum Antrieb der Pumpe 22a ist.
Der Hauptzylinder 28 umfasst ein Gehäuse 28a und drei im Gehäuse 28a angeordnete Kolben, d.h. einen Eingangskolben 28b, einen ersten Druckkolben 28c und einen zweiten Druckkolben 28d. Im Gehäuse 28a ist zwischen dem Eingangskolben 28b und dem ersten Druckkolben 28c eine Zwischenkolbenkammer R1, zwischen dem ersten Druckkolben 28c und dem zweiten Druckkolben 28d eine erste Druckkammer R2, vor dem zweiten Druckkolben 28d (in 1 auf der linken Seite) eine zweite Druckkammer R3, eine ringförmige Servokammer R4 hinter einem Flansch 28e des ersten Druckkolbens 28c (in 1 auf der rechten Seite) und eine ringförmige Gegenkraftkammer R5 vor dem Flansch 28e definiert. Der Eingangskolben 28b ist über eine Stange 32 mit dem Bremspedal 16 verbunden.
In dem ersten System 12 ist ein Zwischenkammerverbindungsdurchgang 34 zur Herstellung einer Verbindung zwischen der Zwischenkolbenkammer R1 und der Gegenkraftkammer R5 ausgebildet. In dem Zwischenkammerverbindungsdurchgang 34 ist ein Zwischenkammerkommunikationsventil SGH angeordnet. Das Zwischenkammerkommunikationsventil SGH ist ein normalerweise geschlossenes elektromagnetisches Öffnungs-/Schließventil. Das normalerweise geschlossene Ventil befindet sich in einem geschlossenen Zustand, wenn es nicht erregt ist, und in einem offenen Zustand, wenn es erregt ist. Im ersten System 12 ist ein Gegenkraftkammerfreigabedurchgang 36 ausgebildet, um eine Verbindung zwischen: dem Reservoir 20 und einem Abschnitt des Zwischenkammerverbindungsdurchgangs 34 herzustellen, der sich zwischen dem Zwischenkammerkommunikationsventil SGH und der Gegenkraftkammer R5 befindet. In dem Gegenkraftkammerfreigabedurchgang 36 ist ein Zweikammerabsperrventil SSA angeordnet. Das Zweikammerabsperrventil SSA ist ein normalerweise offenes elektromagnetisches Öffnungs-/Schließventil. Das normalerweise offene Ventil befindet sich in einem offenen Zustand, wenn es nicht erregt ist, und in einem geschlossenen Zustand, wenn es erregt ist. Ein Hubsimulator 38 ist mit einem Abschnitt des Zwischenkammerverbindungsdurchgangs 34 verbunden, der sich zwischen dem Zwischenkammerkommunikationsventil SGH und der Gegenkraftkammer R5 befindet. Der Hubsimulator 38 ermöglicht eine Niederdrückbetätigung des Bremspedals 16, während eine Betätigungsreaktionskraft auf das Bremspedal 16 ausgeübt wird.
Im Normalbetrieb sind das Zwischenkammerkommunikationsventil SGH und das Zweikammerabsperrventil SSA erregt, so dass sich das Zwischenkammerkommunikationsventil SGH im offenen Zustand und das Zweikammerabsperrventil SSA im geschlossenen Zustand befindet. Das heißt, die Zwischenkolbenkammer R1 und die Gegenkraftkammer R5 sind geschlossen, während sie miteinander in Verbindung stehen. Eine Druckaufnahmefläche des ersten Druckkolbens 28c in Bezug auf die Zwischenkolbenkammer R1 ist gleich einer Druckaufnahmefläche des Flansches 28e des ersten Druckkolbens 28c in Bezug auf die Gegenkraftkammer R5. Dementsprechend bewegt sich der erste Druckkolben 28c in dem Zustand, in dem das Zwischenkammerkommunikationsventil SGH und das Zweikammerabsperrventil SSA erregt sind, nicht vorwärts, selbst wenn das Arbeitsfluid in der Zwischenkolbenkammer R1 durch die Betätigung des Bremspedals 16 unter Druck gesetzt wird. Wenn das Arbeitsfluid in diesem Zustand der Servokammer R4 zugeführt wird, bewegt sich der erste Druckkolben 28c durch eine Kraft vorwärts, die dem Druck des Arbeitsfluids entspricht, nämlich eine Kraft, die einem Servodruck Psrv entspricht, und der zweite Druckkolben 28d wird durch die Vorwärtsbewegung des ersten Druckkolbens 28c vorwärtsbewegt. Die Vorwärtsbewegungen des ersten Druckkolbens 28c und des zweiten Druckkolbens 28d bewirken, dass das Arbeitsfluid in der ersten Druckkammer R2 und der zweiten Druckkammer R3 auf einen Hauptzylinderdruck Pmc, der dem Servodruck Psrv entspricht, unter Druck gesetzt wird, so dass das in der ersten Druckkammer R2 und der zweiten Druckkammer R3 unter Druck gesetzte Arbeitsfluid dem zweiten System 14 über Hauptfluiddurchgänge 40f, 40r (im Folgenden jeweils als „Hauptfluiddurchgang 40“ bezeichnet) zugeführt wird.
In einem Fall, in dem ein elektrischer Fehler bzw. Ausfall im ersten System 12 auftritt, werden das Zwischenkammerkommunikationsventil SGH und das Zweikammerabsperrventil SSA nicht erregt, so dass die Gegenkraftkammer R5 auf atmosphärischen Druck entspannt wird, während die Zwischenkolbenkammer R1 geschlossen bleibt. In diesem Zustand bewegen sich der erste Druckkolben 28c und der zweite Druckkolben 28d durch eine vom Fahrer auf das Bremspedal 16 ausgeübte Betätigungskraft vorwärts, ohne vom Servodruck Psrv abhängig zu sein, und das Arbeitsfluid mit dem der Betätigungskraft entsprechenden Hauptzylinderdruck Pmc wird dem zweiten System 14 zugeführt.
Der Regler 30 ist eine Regelvorrichtung mit einem Schieberventilmechanismus. Das heißt, der Regler 30 umfasst: ein Gehäuse 30a; und einen Kolben 30b und einen Schieber 30c, die in dem Gehäuse 30a angeordnet sind. Der Kolben 30b und der Schieber 30c werden nach vorne (in 1 in Richtung der linken Seite) gedrängt. In dem Gehäuse 30a ist eine erste Pilotkammer bzw. Steuerkammer R6 zwischen dem Kolben 30b und dem Schieber 30c und eine zweite Pilotkammer bzw. Steuerkammer R7 vor dem Kolben 30b definiert. Es gilt zu beachten, dass die zweite Steuerkammer R7 einen Teil des Hauptfluiddurchgangs 40f bildet.
In dem Gehäuse 30a sind ein Niederdruckanschluss P1, ein Hochdruckanschluss P2 und ein Regeldruckanschluss P3 ausgebildet. Der Niederdruckanschluss P1 ist mit dem Reservoir 20 verbunden, der Hochdruckanschluss P2 ist mit der Hochdruckquellenvorrichtung 26 verbunden, und der Regeldruckanschluss P3 ist über entsprechende Fluiddurchgänge mit der Servokammer R4 des Hauptzylinders 28 verbunden. 1 zeigt einen Zustand, in dem der Druck nicht in die erste Steuerkammer R6 eingeleitet wird. In diesem Zustand befindet sich der Schieber 30c in seiner Vorderendposition, der Niederdruckanschluss P1 und der Regeldruckanschluss P3 stehen miteinander in Verbindung, und der Hochdruckanschluss P2 und der Regeldruckanschluss P3 sind voneinander getrennt. Dabei wird der Druck des Arbeitsfluids in der ersten Steuerkammer R6 als erster Pilotdruck bzw. Steuerdruck Pp1 bezeichnet. Wenn das Arbeitsfluid mit einem relativ hohen ersten Steuerdruck Pp1 der ersten Steuerkammer R6 zugeführt wird, bewegt sich der Schieber 30c nach hinten, der Niederdruckanschluss P1 und der Regeldruckanschluss P3 werden voneinander getrennt, und der Hochdruckanschluss P2 und der Regeldruckanschluss P3 werden miteinander in Verbindung gebracht. Das heißt, der Regler 30 führt der Servokammer R4 des Hauptzylinders 28 vom Regeldruckanschluss P3 Arbeitsfluid zu, dessen Druckniveau dem ersten Steuerdruck Pp1 entspricht. Mit anderen Worten, der Regler 30 hat die Aufgabe, den Servodruck Psrv auf ein Druckniveau zu regeln, das dem ersten Steuerdruck Pp1 entspricht.
Im ersten System 12 ist ein zweiter Steuerdruck Pp2 (der gleich dem Druck des Hauptzylinders Pmc ist), der dem Druck des Arbeitsfluids in der zweiten Steuerkammer R7 entspricht, etwas niedriger als der erste Steuerdruck Pp1. Somit arbeitet der Kolben 30b im Normalbetrieb nicht. In einer Situation, in der der erste Steuerdruck Pp1 aufgrund eines elektrischen Ausfalls oder dergleichen nicht in die erste Steuerkammer R6 eingeleitet wird, wird jedoch das Arbeitsfluid mit dem Servodruck Psrv, dessen Druckniveau dem zweiten Steuerdruck Pp2 entspricht, vom Regler 30 dem Hauptzylinder 28 zugeführt, bis der Druck des von der Hochdruckquellenvorrichtung 26 zugeführten Arbeitsfluids (im Folgenden gegebenenfalls als „Akkumulatordruck Pacc“ bezeichnet) bis zu einem bestimmten Grad niedrig wird.
Das Druckerhöhungslinearventil SLA und das Druckminderungslinearventil SLR sind in Reihe in einem Fluiddurchgang angeordnet, der die Hochdruckquellenvorrichtung 26 und das Reservoir 20 verbindet. Das Druckerhöhungslinearventil SLA und das Druckminderungslinearventil SLR regeln den Druck des dazwischen befindlichen Arbeitsmediums, d.h. die Ventile SLA, SLR regeln den ersten Steuerdruck Pp1. Das Druckerhöhungslinearventil SLA ist ein normalerweise geschlossenes Linearventil. Das Druckerhöhungslinearventil SLA regelt eine Differenz zwischen dem Druck des Arbeitsfluids auf einer stromaufwärts gelegenen Seite und dem Druck des Arbeitsfluids auf einer stromabwärts gelegenen Seite davon, d.h. eine Druckdifferenz, in Abhängigkeit von dem ihm zugeführten Erregerstrom. Insbesondere regelt das Druckerhöhungslinearventil SLA die Druckdifferenz so, dass sie sich bei einer Erhöhung des Erregerstroms verringert. Das Druckminderungslinearventil SLR ist ein normalerweise offenes Linearventil. Das Druckminderungslinearventil SLR regelt eine Differenz zwischen dem Druck des Arbeitsmediums auf einer stromaufwärts gelegenen Seite und dem Druck des Arbeitsmediums auf einer stromabwärts gelegenen Seite davon, d.h. eine Druckdifferenz, in Abhängigkeit von dem ihm zugeführten Erregerstrom. Insbesondere regelt das Druckminderungslinearventil SLR die Druckdifferenz so, dass sie mit einer Erhöhung des Erregerstroms zunimmt. Obwohl nicht detailliert erläutert, wird der erste Steuerdruck Pp1, der in den Regler 30 geleitet wird, durch Steuern des Erregerstroms gesteuert, der sowohl dem Druckerhöhungslinearventil SLA als auch dem Druckminderungslinearventil SLR zugeführt wird.
Das zweite System 14 ist aus zwei Systemen gebildet, die den beiden Hauptfluiddurchgängen 40f, 40r entsprechen, d.h. einem Vorderradsystem 50f und einem Hinterradsystem 50r (die im Folgenden jeweils als „System 50“ bezeichnet werden). Das zweite System 14 umfasst ein elektromagnetisches Druckregellinearventil SMF, das im Vorderradsystem 50f vorgesehen ist, und ein elektromagnetisches Druckregellinearventil SMR, das im Hinterradsystem 50r vorgesehen ist. Das zweite System 14 umfasst zusätzlich in jedem System 50 zwei Paare von elektromagnetischen Öffnungs-/Schließventilen, die den rechten und linken Radbremsvorrichtungen 10 entsprechen, insbesondere ein Paar aus einem Druckhalteventil SFLH und einem Druckminderungsventil SFLR für die Radbremsvorrichtung 10FL, ein Paar aus einem Druckhalteventil SFRH und einem Druckminderungsventil SFRR für die Radbremsvorrichtung 10FR, ein Paar aus einem Druckhalteventil SRLH und einem Druckminderungsventil SRLR für die Radbremsvorrichtung 10RL und ein Paar aus einem Druckhalteventil SRRH und einem Druckminderungsventil SRRR für die Radbremsvorrichtung 10RR. Im Folgenden werden die Druckregellinearventile SMF, SMR ggf. jeweils als „Druckregellinearventil SM“ bezeichnet, die Druckhalteventile SFLH, SFRH, SRLH, SRRH werden ggf. jeweils als „Druckhalteventil SH“ bezeichnet, und die Druckminderungsventile SFLR, SFRR, SRLR, SRRR werden ggf. jeweils als „Druckminderungsventil SR“ bezeichnet.
Im Vorderradsystem 50f und im Hinterradsystem 50r verzweigt sich der Hauptfluiddurchgang 40 in zwei Radzufuhrdurchgänge 52L, 52R (im Folgenden ggf. jeweils als „ Radzufuhrdurchgang 52“ bezeichnet) zur Versorgung der linken bzw. rechten Radbremsvorrichtung 10 mit Arbeitsfluid. Das Druckregellinearventil SM ist stromaufwärts der Verzweigungsstelle angeordnet. Das Druckhalteventil SH ist in jedem Radzufuhrdurchgang 52 angeordnet. Das Druckminderungsventil SR ist in einem Druckminderungsdurchgang 56 angeordnet, der ein Reservoir 54 und einen Abschnitt jedes Radzufuhrdurchgangs 52 verbindet, der sich zwischen dem Druckhalteventil SH und der Radbremsvorrichtung 10 befindet.
Obwohl nicht detailliert erläutert, ist sowohl im Vorderradsystem 50f als auch im Hinterradsystem 50r jeweils eine zweite Pumpvorrichtung 58 vorgesehen. Jede zweite Pumpvorrichtung 58 umfasst eine Pumpe und einen Pumpenmotor zum Antreiben der Pumpe. Die zweite Pumpvorrichtung 58 ist so konfiguriert, dass sie das Arbeitsfluid von dem Reservoir 54 hochpumpt und das Arbeitsfluid unter Druck setzt, um das unter Druck stehende Arbeitsfluid über ein Rückschlagventil 60 einem Abschnitt des Hauptfluiddurchgangs 40 zuzuführen, der sich stromabwärts des Druckregellinearventils SM, d.h. stromaufwärts der Druckhalteventile SH, befindet. Ein Abschnitt des Hauptfluiddurchgangs 40, der sich stromaufwärts des Druckregellinearventils SM befindet, ist mit dem Reservoir 54 über ein Zuflusserlaubnisventil 62 verbunden, das es dem Arbeitsfluid in einem Zustand, in dem die Menge des Arbeitsfluids im Reservoir 54 geringer ist als eine eingestellte Menge, ermöglicht, in das Reservoir 54 zu fließen.
Jedes Druckhalteventil SH ist ein normalerweise offenes elektromagnetisches Öffnungs-/Schließventil, und jedes Druckminderungsventil SR ist ein normalerweise geschlossenes elektromagnetisches Öffnungs-/Schließventil. Keines der Druckhalteventile SH und der Druckminderungsventile SR ist im Normalbetrieb erregt. Die Druckhalteventile SH und die Druckminderungsventile SR werden erregt, wenn die Radzylinderdrücke Pwcf, Pwcr (im Folgenden ggf. jeweils als „Radzylinderdruck Pwc“ bezeichnet) in einem Fall freigegeben werden, in dem das hydraulische Bremssystem einen Antiblockiervorgang (ABS), einen Antriebsschlupfregelvorgang (TRC), einen Fahrzeugstabilitätsregelvorgang (VSC) etc. durchführt. Der Radzylinderdruck Pwc ist ein Druck des Arbeitsfluids, der dem Radzylinder jeder Radbremsvorrichtung 10 zugeführt wird.
Jedes Druckregellinearventil SM ist ein normalerweise offenes elektromagnetisches Linearventil. Das Druckregellinearventil SM regelt eine Druckdifferenz, d.h. eine Differenz zwischen dem Hauptzylinderdruck Pmc und dem Radzylinderdruck Pwc, in Abhängigkeit von dem ihm zugeführten Erregerstrom. Insbesondere regelt das Druckregellinearventil SM die Druckdifferenz so, dass sie mit einer Erhöhung des Erregerstroms zunimmt. Durch Steuern des Zufuhrstroms zum Druckregellinearventil SM, während die zweite Pumpvorrichtung 58 angetrieben wird, wird das Arbeitsfluid, dessen Druck in Übereinstimmung mit dem Zufuhrstrom so geregelt wird, dass er höher als der Hauptzylinderdruck Pmc ist, zu jeder Radbremsvorrichtung 10 geführt. Mit anderen Worten, das hydraulische Bremssystem ist so konfiguriert, dass das Arbeitsfluid vom ersten System 12 zum zweiten System 14 geführt wird. Des Weiteren ist in einem Fall, in dem der Hauptzylinderdruck Pmc als ein erster Druck definiert ist und der Radzylinderdruck Pwc als ein zweiter Druck definiert ist, das zweite System 14 so konfiguriert, dass es jeder Radbremsvorrichtung 10 das Arbeitsfluid zuführt, das den zweiten Druck hat, der höher als der erste Druck ist, der der Druck des vom ersten System 12 zugeführten Arbeitsfluids ist.
Das erste System 12 weist eine elektronische Steuereinheit der ersten Bremse 70 als ein erstes Steuergerät, das zur Steuerung des ersten Systems 12 konfiguriert ist, und das zweite System 14 weist eine elektronische Steuereinheit der zweiten Bremse 72 als ein zweites Steuergerät auf, das zur Steuerung des zweiten Systems 14 konfiguriert ist. Im Folgenden werden die elektronische Steuereinheit der ersten Bremse 70 und die elektronische Steuereinheit der zweiten Bremse 72 ggf. als „erste Bremse-ECU 70“ bzw. „zweite Bremse-ECU 72“ bezeichnet. Die erste Bremse-ECU 70 steuert Betätigungen des Pumpenmotors 22b der ersten Pumpvorrichtung 22, des Druckerhöhungslinearventils SLA, des Druckminderungslinearventils SLR, des Zwischenkammerkommunikationsventils SGH, des Zweikammerabsperrventils SSA etc. Die erste Bremse-ECU 70 umfasst einen Computer und Treiber (Antriebsschaltungen) für den Pumpenmotor 22b, das Druckerhöhungslinearventil SLA, das Druckminderungslinearventil SLR, das Zwischenkammerkommunikationsventil SGH, das Zweikammerabsperrventil SSA etc. Die zweite Bremse-ECU 72 steuert die Betätigungen des Pumpenmotors der zweiten Pumpvorrichtung 58, des Druckregellinearventils SM, der Druckhalteventile SH, der Druckminderungsventile SR etc. sowohl des Vorderradsystems 50f als auch des Hinterradsystems 50r. Die zweite Bremse-ECU 72 weist einen Computer und Treiber (Antriebsschaltungen) für den Pumpenmotor, das Druckregellinearventil SM, die Druckhalteventile SH, die Druckminderungsventile SR etc. sowohl des Vorderradsystems 50f als auch des Hinterradsystems 50r auf. Die erste Bremse-ECU 70 und die zweite Bremse-ECU 72 übertragen und empfangen Informationen über ein nicht dargestelltes CAN (steuerbares Bereichsnetzwerk bzw. „Controllable Area Network“ oder Autobereichsnetzwerk bzw. „Car Area Network“), um das erste System 12 bzw. das zweite System 14 zu steuern.
B. Beziehung zwischen: Stromquellen und hydraulischen Bremssystemen und anderen fahrzeugseitigen Systemen
Wie in den 2A bis 2C dargestellt, ist das Fahrzeug mit einer Hauptstromquelle 80 und einer Hilfsstromquelle 82 ausgestattet, die grundsätzlich bei einem Ausfall der Hauptstromquelle 80 betätigt werden kann. Die Hauptstromquelle 80 speichert den von einer Lichtmaschine 84 als Generator erzeugten Strom und hat eine relativ große Kapazität. Die Hilfsstromquelle 82 ist dagegen über einen Gleichspannungswandler 86 mit der Hauptstromquelle 80 verbunden und wird ständig von der Hauptstromquelle 80 aufgeladen. Die Hilfsstromquelle 82 hat eine wesentlich geringere Kapazität als die Hauptstromquelle 80.
Neben dem vorliegenden hydraulischen Bremssystem sind auch andere Systeme im Fahrzeug installiert. Diese Systeme werden im Folgenden gegebenenfalls als „andere fahrzeugseitige Systeme“ bezeichnet. In den 2A bis 2C sind ein automatisiertes Fahrsystem und ein Lenksystem dargestellt. Das vorliegende hydraulische Bremssystem kann als ein redundantes System betrachtet werden, das das zweite System 14 als ein Hauptsystem und das erste System 12 als ein Untersystem umfasst. In ähnlicher Weise sind auch das automatisierte Fahrsystem und das Lenksystem jeweils ein redundantes System. Wie in den 2A bis 2C dargestellt, umfasst das automatisierte Fahrsystem: eine elektronische Hauptsteuereinheit für automatisiertes Fahren (im Folgenden gegebenenfalls als „Haupt-ECU für automatisiertes Fahren“ bezeichnet) 90m und eine elektronische Untersteuereinheit für automatisiertes Fahren (im Folgenden gegebenenfalls als „Unter-ECU für automatisiertes Fahren“ bezeichnet) 90s, die so konfiguriert sind, dass sie das automatisierte Fahren des Fahrzeugs steuern; und einen Haupterkennungssensor 92m und einen Untererkennungssensor 92s, wie z. B. Lidars und Kameras, wobei die Sensoren 92m, 92s Sensoren sind, die sich auf das automatisierte Fahren beziehen. Das Lenksystem arbeitet auch beim automatisierten Fahren und umfasst ein Hauptlenksystem 94m und ein Unterlenksystem 94s.
Beim Fahren des Fahrzeugs durch eine manuelle Betätigung des Fahrers (im Folgenden gegebenenfalls als „manuelles Fahren“ bezeichnet) wird der Strom von der Hauptstromquelle 80 zusätzlich zum zweiten System 14 des hydraulischen Bremssystems der Haupt-ECU für automatisiertes Fahren 90m, dem Haupterkennungssensor 92m und dem Hauptlenksystem 94m geführt, wie in 2A dargestellt. Des Weiteren wird der Strom von der Hauptstromquelle 80 zusätzlich zum ersten System 12 des hydraulischen Bremssystems der Unter-ECU für automatisiertes Fahren 90s, dem Untererkennungssensor 92s und dem Unterlenksystem 94s geführt.
Beim automatisierten Fahren wird der Strom von der Hauptstromquelle 80 zusätzlich zum zweiten System 14 des hydraulischen Bremssystems der Haupt-ECU für automatisiertes Fahren 90m, dem Haupterkennungssensor 92m und dem Hauptlenksystem 94m geführt, wie in 2B dargestellt. Es gilt zu beachten, dass der Gleichspannungswandler 86 einen Schaltkreis hat. Um im Falle eines Ausfalls der Hauptstromquelle 80 beim automatisierten Fahren geeignete Betätigungen der redundanten Systeme zu gewährleisten, wird der Strom von der Hilfsstromquelle 82 zusätzlich zum ersten System 12 des hydraulischen Bremssystems der Unter-ECU für automatisierten Fahren 90s, dem Untererkennungssensor 92s und dem Unterlenksystem 94s zugeführt.
Es wird eine Situation betrachtet, in der die Hauptstromquelle 80 nicht funktioniert. Wenn die Hauptstromquelle 80 beim manuellen Fahren nicht funktioniert, wird ab dem Zeitpunkt des Ausfalls der Hauptstromquelle 80 keines der Systeme mit Strom versorgt, da die Hilfsstromquelle 82 beim manuellen Fahren keines der Systeme mit Strom versorgt. In einem Fall, in dem die Hauptstromquelle 80 beim automatisierten Fahren nicht funktioniert, wird der Strom von der Hilfsstromquelle 82 weiterhin der Unter-ECU 90s für automatisiertes Fahren, dem Untererkennungssensor 92s, dem Unterlenksystem 94s und dem ersten System 12 des hydraulischen Bremssystems zugeführt, denen der Strom bis dahin von der Hilfsstromquelle 82 zugeführt wurde. Das heißt, wie in 2C dargestellt, wird der Strom von der Hilfsstromquelle 82 zusätzlich zu dem ersten System 12 des hydraulischen Bremssystems nur der Unter-ECU für automatisiertes Fahren 90s, dem Untererkennungssensor 92s und dem Unterlenksystem 94s zugeführt, bis der in der Hilfsstromquelle 82 gespeicherte Strom aufgebraucht ist.
C. Steuerung des hydraulischen Bremssystems
(a) Steuerung im Normalbetrieb
Im Normalbetrieb, d.h. in einer Situation, in der kein Ausfall im hydraulischen Bremssystem auftritt, werden das erste System 12 und das zweite System 14 des vorliegenden hydraulischen Systems jeweils von der ersten Bremse-ECU 70 bzw. der zweiten Bremse-ECU 72 unabhängig voneinander gesteuert. Nachfolgend werden die Steuerung des ersten Systems 12 und die Steuerung des zweiten Systems 14 in dieser Reihenfolge erläutert.
i) Steuerung des ersten Bremssystems
Bei der Steuerung des ersten Systems 12 werden parallel zueinander eine Steuerung der Hochdruckquellenvorrichtung 26 und eine Steuerung des Drucks der vom ersten System 12 zum zweiten System 14 geführten Arbeitsfluids, d.h. eine Steuerung des Hauptzylinderdrucks Pmc, ausgeführt.
Bei der Steuerung der Hochdruckquellenvorrichtung 26 wird die Betätigung des Pumpenmotors 22b so gesteuert, dass der Druck des Arbeitsfluids aus der Hochdruckquellenvorrichtung 26, d.h. der Akkumulatordruck Pacc, der der Druck des im Akkumulator 24 angesammelten Arbeitsfluids ist, nicht niedriger als ein eingestellter unterer Grenzdruck PaccL und nicht höher als ein eingestellter oberer Grenzdruck PaccU wird. Die erste Bremse-ECU 70 führt wiederholt in einem kurzen Zeitabstand, z.B. von einigen bis zu einigen zehn Millisekunden (ms), ein Hochdruckquellenvorrichtungssteuerprogramm aus, das durch ein in 3 dargestelltes Flussdiagramm repräsentiert wird, so dass die Steuerung der Hochdruckquellenvorrichtung 26 ausgeführt wird.
Das Hochdruckquellenvorrichtungssteuerprogramm beginnt mit Schritt 1, in dem der Akkumulatordruck Pacc durch den Akkumulatordrucksensor 100 (1) erfasst wird. (Schritt 1 wird im Folgenden mit „S1“ abgekürzt. Die anderen Schritte werden in ähnlicher Weise abgekürzt.) In S2 wird festgestellt, ob ein Pumpenflag Fpump „1“ ist. Das Pumpenflag Fpump ist ein Merker bzw. Flag, dessen Anfangswert, d.h. ein Wert, wenn die erste Pumpvorrichtung 22 nicht angetrieben wird, „0“ ist und das auf „1“ gesetzt wird, wenn die erste Pumpvorrichtung 22 angetrieben wird.
Wenn bestimmt wird, dass das Pumpenflag Fpump „0“ ist, wird in S3 bestimmt, ob der erfasste Akkumulatordruck Pacc niedriger als der eingestellte untere Grenzdruck PaccL ist. Wenn bestimmt wird, dass der Akkumulatordruck Pacc nicht niedriger ist als der eingestellte untere Grenzdruck PaccL, bleibt die erste Pumpvorrichtung 22 gestoppt. Wenn bestimmt wird, dass der Akkumulatordruck Pacc niedriger ist als der eingestellte untere Grenzdruck PaccL, geht der Steuerfluss zu S4 über, um den Antrieb der ersten Pumpvorrichtung 22 zu starten. Das heißt, der elektrische Strom wird dem Pumpenmotor 22b zugeführt, und der Pumpenmotor 22b beginnt zu arbeiten. In S5 wird das Pumpenflag Fpump auf „1“ gesetzt.
Wenn in S2 bestimmt wird, dass das Pumpenflag Fpump „1“ ist, wird in S6 bestimmt, ob der erfasste Akkumulatordruck Pacc höher ist als der eingestellte obere Grenzdruck PaccU. Wenn bestimmt wird, dass der Akkumulatordruck Pacc nicht höher ist als der eingestellte obere Grenzdruck PaccU, wird die erste Pumpvorrichtung 22 weiter angetrieben. Wenn in S6 bestimmt wird, dass der Akkumulatordruck Pacc höher ist als der eingestellte obere Grenzdruck PaccU, wird der Antrieb der ersten Pumpvorrichtung 22 in S7 beendet. Das heißt, der elektrische Strom wird dem Pumpenmotor 22b nicht mehr zugeführt, und der Pumpenmotor 22b stoppt zu arbeiten. In S8 wird das Pumpenflag Fpump auf „0“ gesetzt.
Gemäß der oben erläuterten Steuerung wird die erste Pumpvorrichtung 22 jedes Mal, wenn der Akkumulatordruck Pacc durch Erzeugung der Bremskraft niedriger als der eingestellte untere Grenzdruck PaccL wird, angetrieben, bis der Akkumulatordruck Pacc den eingestellten oberen Grenzdruck PaccU erreicht. Mit anderen Worten, die erste Pumpvorrichtung 22 wird intermittierend angetrieben, um den Akkumulatordruck Pacc so zu steuern, dass er nicht niedriger als der eingestellte untere Grenzdruck PaccL und nicht höher als der eingestellte obere Grenzdruck PaccU ist.
Bei der Steuerung des Hauptzylinderdrucks Pmc wird der elektrische Strom, der jedem von dem Druckerhöhungslinearventil SLA und dem Druckminderungslinearventil SLR zugeführt wird, basierend auf einem Pedalhub δ gesteuert, der ein Betätigungsbetrag (Niederdrückbetrag) des Bremspedals 16 ist. Die erste Bremse-ECU 70 führt wiederholt in einem kurzen Zeitabstand, z.B. von einigen bis zu einigen zehn Millisekunden (ms), ein Hauptzylinderdrucksteuerprogramm aus, das durch ein in 3 dargestelltes Flussdiagramm repräsentiert wird, so dass der Hauptzylinderdruck Pmc gesteuert wird.
Das Hauptbremszylinderdrucksteuerprogramm beginnt mit S11, in dem eine Bremskraft Fb, die erforderlich wird, und zwar eine erforderliche Bremskraft Fb*, bestimmt wird. Die erforderliche Bremskraft Fb* ist ein Ziel für die zu erzeugende Bremskraft Fb. Beim manuellen Fahren wird die erforderliche Bremskraft Fb* basierend auf dem Pedalhub δ, d.h. dem Betätigungsbetrag (Niederdrückbetrags) des Bremspedals 16, gemäß dem folgenden Ausdruck bestimmt: $Fb* = α \cdot δ α: Verst \ddot{a} rkung (Koeffizient)$
In dieser Hinsicht weist das hydraulische Bremssystem der vorliegenden Ausführungsform redundant zwei Pedalhubsensoren 102a, 102b (1) als Sensoren zur Erfassung des Pedalhubs δ auf. Der vom Pedalhubsensor 102a erfasste Pedalhub δ wird zur Steuerung des Hauptzylinderdrucks Pmc verwendet, während der vom Pedalhubsensor 102b erfasste Pedalhub δ zur Steuerung des Radzylinderdrucks Pwc verwendet wird, die später erläutert wird. Beim automatisierten Fahren wird die erforderliche Bremskraft Fb* basierend auf einem Befehl von der Unter-ECU für automatisiertes Fahren 90s bestimmt, wie oben erläutert.
In S12 wird ein Zielservodruck Psrv* basierend auf der erforderlichen Bremskraft Fb* gemäß dem folgenden Ausdruck bestimmt. Der Zielservodruck Psrv* ist ein Ziel des Servodrucks Psrv, der der Druck des Arbeitsfluids ist, das vom Regler 30 zur Servokammer R4 des Hauptzylinders 28 geführt wird. $Psrv* = β \cdot Rp \cdot Fb* β:: Verst \ddot{a} rkung (Koeffizient)$
In dem obigen Ausdruck ist „Rp“ ein Beitragsverhältnis des ersten Systems 12 in Bezug auf die Bremskraft Fb.
Das Beitragsverhältnis Rp wird erläutert. In dem vorliegenden hydraulischen Bremssystem, das wie oben beschrieben aufgebaut ist, kann die Bremskraft Fb allein durch das erste System 12, allein durch das zweite System 14 oder gemeinsam durch das erste System 12 und das zweite System 14 gesteuert werden. Das heißt, die Bremskraft Fb kann durch Steuern des Drucks des vom ersten System 12 zugeführten Arbeitsfluids, nämlich des Hauptzylinderdrucks Pm, gesteuert werden, während die Druckregellinearventile SM des zweiten Systems 14 im offenen Zustand gehalten werden. Auch wenn der Hauptzylinderdruck Pmc auf Atmosphärendruck gehalten wird, kann des Weiteren die Bremskraft Fb durch Steuern des Erregerstroms zu den Druckregellinearventilen SM gesteuert werden, während die zweite Pumpvorrichtung 58 des zweiten Systems 14 angetrieben wird. Des Weiteren kann die Bremskraft Fb wie folgt gesteuert werden. Der Erregerstrom zu den Druckregellinearventilen SM wird gesteuert, während die zweite Pumpvorrichtung 58 angetrieben wird, um die Druckdifferenz zwischen dem Radzylinderdruck Pwc und dem Hauptzylinderdruck Pmc in einem Zustand zu steuern, in dem das Druckniveau des Hauptzylinderdrucks Pmc niedriger gemacht wird als ein Druckniveau, bei dem die erforderliche Bremskraft Fb* nur durch den Hauptzylinderdruck Pmc erzeugt wird.
Die Steuerung der Bremskraft Fb durch das erste System 12 (im Folgenden gegebenenfalls einfach als Steuerung durch das erste System 12 bezeichnet) und die Steuerung der Bremskraft Fb durch das zweite System 14 (im Folgenden gegebenenfalls einfach als Steuerung durch das zweite System 14 bezeichnet) unterscheiden sich in ihren Eigenschaften voneinander. Bei der Steuerung durch das zweite System 14 steigt die Bremskraft Fb schneller an, und die Nachführbarkeit in einem Bereich, in dem die Bremskraft Fb relativ klein ist, ist besser als bei der Steuerung durch das erste System 12. Die gute Nachführbarkeit bedeutet in diesem Fall, dass eine tatsächliche Bremskraft Fb weniger wahrscheinlich gegenüber der erforderlichen Bremskraft Fb verzögert wird. Bei der Steuerung durch das erste System 12 wird andererseits eine relativ große Bremskraft Fb, die eine relativ große Menge an zugeführtem Arbeitsfluid für jede Radbremsvorrichtung 10 erfordert, zu einem früheren Zeitpunkt erreicht als bei der Steuerung durch das zweite System 14. In Anbetracht des Unterschieds in den Eigenschaften wird die gemeinsame Steuerung durch das erste System 12 und das zweite System 14 in dem vorliegenden Hydrauliksystem beispielsweise so ausgeführt, dass der Beitrag durch die Steuerung durch das zweite System 14 erhöht wird, wenn die erforderliche Bremskraft Fb* relativ klein ist, während der Beitrag durch das erste Systems 12 erhöht wird, wenn die erforderliche Bremskraft Fb* relativ groß ist. Obwohl nicht detailliert beschrieben, wird daher das Beitragsverhältnis Rp so eingestellt, dass das Beitragsverhältnis Rp mit einem Anstieg der erforderlichen Bremskraft Fb* zunimmt, so dass es in einen Bereich von 0 bis 1 fällt.
Nachdem der Zielservodruck Psrv* basierend auf dem Beitragsverhältnis Rp bestimmt worden ist, wird in S13 ein erster Zielsteuerdruck Pp1* basierend auf dem Zielservodruck Psrv* bestimmt. Der erste Zielsteuerdruck Pp1* ist ein Ziel eines ersten Steuerdrucks Pp1, der der Druck des Arbeitsfluids in der ersten Steuerkammer R6 des Reglers 30 ist. (Die Bestimmung des ersten Zielsteuerdrucks Pp1* wird hier nicht erläutert). Der Steuerfluss schreitet mit S14 fort, in dem ein Druckerhöhungserregerstrom Ia, der dem Druckerhöhungslinearventil SLA zugeführt werden soll, und ein Druckminderungserregerstrom Ir, der dem Druckminderungslinearventil SLR zugeführt werden soll, basierend auf dem ersten Zielsteuerdruck Pp1* bestimmt werden. In S 15 werden der Druckerhöhungserregerstrom Ia und der Druckminderungserregerstrom Ir, die in S14 bestimmt werden, dem Druckerhöhungslinearventil SLA bzw. dem Druckminderungslinearventil SLR zugeführt. Gemäß dem oben erläuterten Verfahren wird das Arbeitsfluid mit dem Hauptzylinderdruck Pmc, der der erforderlichen Bremskraft Fb* entspricht und das Beitragsverhältnis Rp berücksichtigt, vom ersten System 12 dem zweiten System 14 zugeführt.
Die relativ einfache Steuerung des Hauptzylinderdrucks Pmc wurde oben erläutert. Das erste System 12 umfasst einen Servodrucksensor 104 (1) zur Erfassung eines tatsächlichen Servodrucks Psrv. Der erste Zielservodruck Pp1* kann beispielsweise gemäß einem Regelungsgesetz basierend auf einer Abweichung des tatsächlichen Servodrucks Psrv vom Zielservodruck Psrv* bestimmt werden. Das erste System 12 umfasst einen Reaktionskraftdrucksensor 106 zur Erfassung des Drucks des Arbeitsfluids im Hubsimulator 38 als Reaktionskraftdruck Prct. Die erforderliche Bremskraft Fb* kann basierend auf dem Reaktionskraftdruck Prct bestimmt werden, d.h. basierend auf einer vom Fahrer auf das Bremspedal 16 ausgeübten Bremsbetätigungskraft.
ii) Steuerung des zweiten Bremssystems
Die Steuerung des zweiten Systems 14 dient der Steuerung des Radzylinderdrucks Pwc auf ein Druckniveau, das der erforderlichen Bremskraft Fb* entspricht. Der Radzylinderdruck Pwc ist der Druck des dem Radzylinder jeder Radbremsvorrichtung 10 zugeführten Arbeitsfluids. Die zweite Bremse-ECU 72 führt wiederholt in einem kurzen Zeitabstand, z.B. von einigen bis zu einigen zehn Millisekunden (ms), ein Radzylinderdrucksteuerprogramm aus, das durch ein in 4 dargestelltes Flussdiagramm repräsentiert wird, so dass die Steuerung des Radzylinderdrucks Pwc ausgeführt wird. Die Steuerung des Radzylinderdrucks Pwc wird jeweils für das Vorderradsystem 50f und das Hinterradsystem 50r ausgeführt. Da die für das Vorderradsystem 50f und die für das Hinterradsystem 50r ausgeführte Steuerung identisch sind, werden die Steuerungen mit Schwerpunkt auf einer Steuerung erläutert.
Bei dem Verfahren gemäß dem Radzylinderdrucksteuerprogramm wird die erforderliche Bremskraft Fb* in S21 wie bei dem Verfahren gemäß dem Hauptzylinderdrucksteuerprogramm bestimmt. Beim manuellen Fahren wird die erforderliche Bremskraft Fb* gemäß dem obigen Ausdruck basierend auf dem vom Pedalhubsensor 102b erfassten Pedalhub δ bestimmt. Beim automatisierten Fahren wird die erforderliche Bremskraft Fb* basierend auf dem oben erläuterten Befehl von der Haupt-ECU 90m für automatisiertes Fahren bestimmt. Eine von der Bestimmung der erforderlichen Bremskraft Fb* im ersten System 12 und der Bestimmung der erforderlichen Bremskraft F b* im zweiten System 14 kann basierend auf dem in der anderen der beiden Bestimmungen bestimmten und über das CAN übertragenen Wert ausgeführt werden.
In S22 wird ein Zielradzylinderdruck Pwc* basierend auf der bestimmten erforderlichen Bremskraft Fb* gemäß dem folgenden Ausdruck bestimmt. Der Zielradzylinderdruck Pwc* ist ein Sollwert für den Radzylinderdruck Pwc. $Pwc* = γ \cdot Fb* γ: Verst \ddot{a} rkung (Koeffizient)$
In S23 wird ein tatsächlicher Hauptzylinderdruck Pmc durch den Hauptzylinderdrucksensor 108 (1) des zweiten Systems 14 erfasst. In S24 wird eine Druckdifferenz ΔP, die eine Differenz zwischen dem Zielradzylinderdruck Pwc* und dem Hauptzylinderdruck Pmc ist, basierend auf dem erfassten Hauptzylinderdruck Pmc und dem Zielradzylinderdruck Pwc* gemäß dem folgenden Ausdruck ermittelt: $Δ P = Pwc* - Pmc$
Anschließend wird in S25 bestimmt, ob die Druckdifferenz ΔP größer als 0 ist. Wenn die Druckdifferenz ΔP größer als 0 ist, wird in S26 die zweite Pumpvorrichtung 58 angetrieben. Das heißt, das zweite System 14 wird nur angetrieben, wenn das Arbeitsfluid, dessen Druck höher ist als der Hauptzylinderdruck Pmc, jeder Radbremsvorrichtung 10 zugeführt wird. In S27 wird ein Druckregelerregerstrom Im, der ein Erregerstrom ist, der dem Druckregellinearventil SM zugeführt werden soll, basierend auf der Druckdifferenz ΔP bestimmt. In S28 wird der bestimmte Druckregelerregerstrom Im dem Druckregellinearventil SM zugeführt.
Wenn in S25 bestimmt wird, dass die Druckdifferenz ΔP gleich 0 ist, wird die zweite Pumpvorrichtung 58 in S29 gestoppt, und der Druckregelerregerstrom Im wird in S30 als 0 bestimmt. Dementsprechend wird der Erregerstrom den Druckregellinearventilen SM nicht zugeführt.
Die relativ einfache Steuerung des Radzylinderdrucks Pwc wurde oben erläutert. Das zweite System 14 umfasst Radzylinderdrucksensoren 110 (1), die jeweils einen aktuellen Radzylinderdruck Pwc erfassen. Der Druckregelerregerstrom Im kann nach einem Regelungsgesetz basierend auf einer Abweichung des tatsächlichen Radzylinderdrucks Pwc vom Zielradzylinderdruck Pwc* bestimmt werden. Wie bei der Steuerung des Hauptzylinderdrucks Pmc im ersten System 12 kann die erforderliche Bremskraft Fb* basierend auf dem Reaktionskraftdruck Prct bestimmt werden.
(b) Steuerung im Falle eines Ausfalls der Hauptstromquelle
i) Steuerung der Bremskraft
In einem Fall, in dem die Hauptstromquelle 80 beim manuellen Fahren ausfällt, wird, wie oben erläutert, weder dem ersten System 12 noch dem zweiten System 14 Strom zugeführt. In diesem Fall erzeugt jede Radbremsvorrichtung 10 die Bremskraft Fb in Abhängigkeit von der Betätigungskraft (Herunterdrückkraft), die der Fahrer auf das Bremspedal 16 ausübt, wie aus der Konfiguration des vorliegenden hydraulischen Bremssystems ersichtlich. Wie oben erläutert, wird die Betätigungskraft durch den Akkumulatordruck Pacc unterstützt, um die Bremskraft Fb zu erzeugen, bis der Druck des Arbeitsfluids im Akkumulator 24 des ersten Systems 12, d.h. der Akkumulatordruck Pacc, bis zu einem gewissen Grad abgenommen hat.
In einem Fall, in dem die Hauptstromquelle 80 beim automatisierten Fahren ausfällt, wird dem ersten System 12 weiterhin Strom von der Hilfsstromquelle 82 zugeführt. Mit anderen Worten, nur das erste System 12 wird durch den von der Hilfsstromquelle 82 zugeführten Strom betrieben. Dementsprechend wird das Beitragsverhältnis Rp die ganze Zeit auf 1 gesetzt, und das Verfahren gemäß dem oben beschriebenen Hauptzylinderdrucksteuerprogramm wird ausgeführt. Das erste System 12 wird so gesteuert, dass die Bremskraft Fb allein durch das erste System 12 basierend auf dem Befehl des automatisierten Fahrsystems ausreichend erzeugt werden kann, allerdings nur so lange, bis die in der Hilfsstromquelle 82 gespeicherte Strommenge bis zu einem gewissen Grad abnimmt.
ii) Problem im Zusammenhang mit der Betätigung der Hochdruckquellenvorrichtung und Maßnahme zur Vermeidung des Problems
Bei dem Verfahren gemäß dem oben erläuterten Hochdruckquellenvorrichtungssteuerprogramm wird die erste Pumpvorrichtung 22 intermittierend so angetrieben, dass der Akkumulatordruck Pacc nicht niedriger als der eingestellte untere Grenzdruck PaccL und nicht höher als der eingestellte obere Grenzdruck PaccU ist. Wenn der Akkumulatordruck Pacc niedriger als der eingestellte untere Grenzdruck PaccL wird und die erste Pumpvorrichtung 22 angetrieben wird, ist ein relativ großer elektrischer Strom für den Pumpenmotor 22b der ersten Pumpvorrichtung 22 erforderlich. Das heißt, ein Einschaltstrom zu Beginn des Antriebs der ersten Pumpvorrichtung 22 ist relativ groß. Dementsprechend führt der intermittierende Antrieb der ersten Pumpvorrichtung 22 dazu, dass jedes Mal, wenn die erste Pumpvorrichtung 22 angetrieben wird, ein relativ großer Einschaltstrom erzeugt wird. Dadurch wird die Hilfsstromquelle 82, die eine relativ kleine Kapazität hat, stark belastet, wenn der Strom bei einem Ausfall der Hauptstromquelle 80 von der Hilfsstromquelle 82 dem ersten System 12 zugeführt wird.
5Aund 5B sind Diagramme, die jeweils Änderungen des Akkumulatordrucks Pacc, eines Antriebszustands der ersten Pumpvorrichtung 22, einen Pumpenmotorstroms Ip und eine Spannung V der Hilfsstromquelle 82 im Zeitverlauf zeigen. Das Diagramm in 5A veranschaulicht die Änderung in einem Fall, in dem die erste Pumpvorrichtung 22 intermittierend in einem Zustand angetrieben wird, in dem die Hauptstromquelle 80 nicht funktioniert bzw. ausfällt. Wenn der Akkumulatordruck Pacc nach dem Ausfall der Hauptstromquelle 80 zu einem Ausfallzeitpunkt td beim automatisierten Fahren unter den eingestellten unteren Grenzdruck PaccL abgesenkt wird, beginnt der Antrieb der ersten Pumpvorrichtung 22. Wenn der Akkumulatordruck Pacc durch den Antrieb der ersten Pumpvorrichtung 22 erhöht wird und danach den eingestellten oberen Grenzdruck PaccU übersteigt, stoppt die erste Pumpvorrichtung 22 den Antrieb. Wenn der Akkumulatordruck Pacc nach einem weiteren Zeitablauf der Zeit t wieder unter den eingestellten unteren Grenzdruck PaccL abgesenkt wird, beginnt der Antrieb der ersten Pumpvorrichtung 22 erneut. Im Diagramm wird der Zeitpunkt des Beginns des Antriebs der ersten Pumpvorrichtung 22 als „ts“ dargestellt. In der Linie, die die Änderung des Akkumulatordrucks Pacc der ersten Pumpvorrichtung 22 kennzeichnet, stellt ein durch die durchgezogene Linie gekennzeichneter Abschnitt einen Zustand dar, in dem die erste Pumpvorrichtung 22 angetrieben wird, und ein durch die gestrichelte Linie gekennzeichneter Abschnitt stellt einen Zustand dar, in dem die erste Pumpvorrichtung 22 gestoppt ist.
Der Pumpenmotorstrom Ip, der im Pumpenmotor 22b fließt, ist zum Zeitpunkt des Starts des Antriebs der ersten Pumpvorrichtung 22 relativ groß, wie im Diagramm von 5A dargestellt. Mit anderen Worten, im Pumpenmotor 22b fließt ein relativ großer Einschaltstrom. Andererseits wird die Hilfsstromquelle 82 nicht geladen, und die Spannung V der Hilfsstromquelle 82 sinkt mit einer Abnahme der in der Hilfsstromquelle 82 gespeicherten Strommenge und ändert sich entsprechend der Änderung des Pumpenmotorstroms Ip. Insbesondere ist der Grad des Absinkens der Spannung V der Hilfsstromquelle 82 hoch, wenn der Pumpenmotorstrom Ip ansteigt. Insbesondere wenn der Pumpenmotorstrom Ip der Einschaltstrom ist, wird die Hilfsstromquelle 82 stark belastet, und die Spannung V der Hilfsstromquelle 82 fällt stark ab.
Der intermittierende Antrieb der ersten Pumpvorrichtung 22 führt dazu, dass der Einschaltstrom wiederholt wird. Nachdem der Einschaltstrom mehrmals erzeugt wurde (zwei Mal im Diagramm), wird die Spannung V der Hilfsstromquelle 82 niedriger als eine untere Grenzspannung Vlim. Die untere Grenzspannung Vlim wird als die Spannung V eingestellt, die die Betätigungen des ersten Systems 12 und die Betätigungen der anderen fahrzeugseitigen Systeme, die von der Hilfsstromquelle 82 mit Strom versorgt werden, z.B. die Unter-ECU für automatisiertes Fahren 90s, der Untererkennungssensor 92s und das Unterlenksystem 94s, negativ beeinflusst. Das heißt, in einem Fall, in dem die erste Pumpvorrichtung 22 intermittierend durch den in der Hilfsstromquelle 82 gespeicherten Strom angetrieben wird, ist es sehr wahrscheinlich, dass die Betätigungen des ersten Systems 12 und der anderen fahrzeugseitigen Systeme negativ beeinflusst werden.
Um das oben beschriebene Phänomen zu vermeiden, das durch den intermittierenden Antrieb der ersten Pumpvorrichtung 22 verursacht wird, ist das hydraulische Bremssystem der vorliegenden Ausführungsform so konfiguriert, dass die erste Pumpvorrichtung 22 ab dem Ausfallauftrittszeitpunkt td kontinuierlich angetrieben wird, wenn die Hauptstromquelle 80 beim automatischen Fahren ausfällt, wie im Diagramm von 5B dargestellt. Der kontinuierliche Antrieb der ersten Pumpvorrichtung 22 bewirkt, dass der Akkumulatordruck Pacc erhöht wird. Das erste System 12 umfasst ein Entlastungsventil 112 (1), das so konfiguriert ist, dass es den Akkumulatordruck Pacc ablässt, wenn der Akkumulatordruck Pacc einen Entlastungsdruck (Ventilöffnungsdruck) PaccR erreicht, der höher ist als der eingestellte obere Grenzdruck PaccU. Der Akkumulatordruck Pacc wird auf dem Entlastungsdruck PaccR gehalten.
Wie im Diagramm von 5B dargestellt, wird die erste Pumpvorrichtung 22 bei einem Ausfall der Hauptstromquelle 80 nur einmal angetrieben. Dementsprechend wird der Einschaltstrom nur einmal erzeugt, wenn die erste Pumpvorrichtung 22 angetrieben wird. Da die in der Hilfsstromquelle 82 gespeicherte Strommenge relativ groß ist, sinkt die Spannung V der Hilfsstromquelle 82 durch die Erzeugung des Einschaltstroms nicht unter die untere Grenzspannung Vlim. Es wird kein Einschaltstrom mehr erzeugt, so dass die Spannung V der Hilfsstromquelle 82 erst nach einer längeren Zeit t unter die untere Grenzspannung Vlim abfällt. Das heißt, dass die Betätigungen des ersten Systems 12 und der fahrzeugseitigen Systeme für eine lange Zeit t nicht beeinträchtigt werden. Obwohl im Diagramm nicht dargestellt, wird in einem Fall, in dem die Hauptstromquelle 80 beim automatisierten Fahren ausfällt, eine Warnung (ein Alarm) an den Fahrer ausgegeben, und der Fahrer wird aufgefordert auf manuelles Fahren zu wechseln. Da die Spannung V der Hilfsstromquelle 82 in diesem Fall für eine lange Zeit nicht unter die untere Grenzspannung Vlim abfällt, bleibt genügend Zeit zum Wechseln auf manuelles Fahren.
In dem hydraulischen Bremssystem der vorliegenden Ausführungsform wird ein so genannter Tastverhältnis-Betrieb („duty driving“) ausgeführt, wenn die erste Pumpvorrichtung 22 bei einem Ausfall der Hauptstromquelle 80 kontinuierlich angetrieben wird. Durch den Tastverhältnis-Betrieb kann die Zeit, die vergeht, bevor die Spannung V der Hilfsstromquelle 82 unter die untere Grenzspannung Vlim abfällt, im Vergleich zu einer Anordnung verlängert werden, bei der die erste Pumpvorrichtung 22 kontinuierlich durch einen 100 %-EIN-Betrieb angetrieben wird, d.h. durch einen Tastverhältnis-Betrieb, bei dem das Tastverhältnis 100 % beträgt.
Modifikation
Das hydraulische Bremssystem der gezeigten Ausführungsform umfasst die beiden Bremssysteme, d.h. das erste System 12 und das zweite System 14. Die vorliegende Offenbarung ist auf ein hydraulisches Bremssystem mit einem einzigen Bremssystem anwendbar. Insbesondere ist die vorliegende Offenbarung auf ein hydraulisches Bremssystem anwendbar, das ein bedarfsgesteuertes Bremssystem umfasst, in dem das zweite System 14 des dargestellten hydraulischen Bremssystems nicht vorgesehen ist und das einen Rücklaufdurchgang umfasst, durch den das Arbeitsfluid zurückgeführt wird, ohne den Akkumulator 24 des ersten Systems 12 aufzuweisen. In einem solchen hydraulischen Bremssystem wird die Stromquelle, von der der Pumpvorrichtung des Bremssystems Strom zugeführt wird, bei einem Ausfall der Hauptstromquelle auf die Hilfsstromquelle umgeschaltet, und die Pumpvorrichtung wird kontinuierlich angetrieben.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2020032962 A [0002]

Claims

Hydraulisches Bremssystem für ein Fahrzeug, das aufweist: eine Radbremsvorrichtung (10), die für ein Rad des Fahrzeugs vorgesehen und so konfiguriert ist, dass sie basierend auf einem Druck eines der Radbremsvorrichtung (10) zugeführten Arbeitsfluids eine Bremskraft erzeugt; ein erstes Bremssystem (12), das eine Hochdruckquellenvorrichtung (26) mit einer ersten Pumpvorrichtung (22) und einem Akkumulator (24) aufweist, der das von der ersten Pumpvorrichtung (22) ausgestoßene Arbeitsfluid ansammelt, wobei die erste Pumpvorrichtung (22) so konfiguriert ist, dass sie intermittierend angetrieben wird, so dass ein Druck des in dem Akkumulator (24) angesammelten Arbeitsfluids nicht niedriger als ein eingestellter unterer Grenzdruck und nicht höher als ein eingestellter oberer Grenzdruck ist, wobei das erste Bremssystem (12) so konfiguriert ist, dass es der Radbremsvorrichtung (10) das Arbeitsfluid zuführt, dessen Druck in Abhängigkeit von der Hochdruckquellenvorrichtung (26) geregelt wird; ein zweites Bremssystem (14), das eine zweite Pumpvorrichtung (58) aufweist und so konfiguriert ist, dass es der Radbremsvorrichtung (10) das Arbeitsfluid zuführt, dessen Druck in Abhängigkeit von der zweiten Pumpvorrichtung (58) geregelt wird; und eine Hauptstromquelle (80), die so konfiguriert ist, dass sie dem ersten Bremssystem (12) und dem zweiten Bremssystem (14) Strom zuführt, wobei das hydraulische Bremssystem zusätzlich eine Hilfsstromquelle (82) aufweist, die so konfiguriert ist, dass sie dem ersten Bremssystem (12) Strom zuführt, wenn ein Ausfall der Hauptstromquelle (80) auftritt, und wobei die erste Pumpvorrichtung (22) unabhängig vom Druck des im Akkumulator (24) angesammelten Arbeitsfluids kontinuierlich angetrieben wird, wenn der Ausfall der Hauptstromquelle (80) auftritt.
Hydraulisches Bremssystem nach Anspruch 1, wobei die Hilfsstromquelle (82) eine geringere Kapazität als die Hauptstromquelle (80) hat, und wobei die Hilfsstromquelle (82) von der Hauptstromquelle (80) aufgeladen wird.
Hydraulisches Bremssystem nach Anspruch 1 oder 2, das so konfiguriert ist, dass beim automatisierten Fahren des Fahrzeugs die Hilfsstromquelle (82) anstelle der Hauptstromquelle (80) dem ersten Bremssystem (12) auch dann Strom zuführt, wenn kein Ausfall der Hauptstromquelle (80) auftritt.
Hydraulisches Bremssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das erste Bremssystem (12) ein erstes Steuergerät (70) aufweist, das zur Steuerung des ersten Bremssystems (12) konfiguriert ist, und das zweite Bremssystem (14) ein zweites Steuergerät (72) aufweist, das zur Steuerung des zweiten Bremssystems (14) konfiguriert ist.
Hydraulisches Bremssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Hauptstromquelle (80) so konfiguriert ist, dass sie den Strom auch anderen fahrzeugseitigen Systemen als dem ersten Bremssystem (12) und dem zweiten Bremssystem (14) zuführt, und wobei die Hilfsstromquelle (82) so konfiguriert ist, dass sie den Strom auch zumindest einem Teil der fahrzeugseitigen Systeme zuführt, wenn ein Ausfall der Hauptstromquelle (80) auftritt.
Hydraulisches Bremssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das hydraulische Bremssystem so konfiguriert ist, dass das Arbeitsfluid von dem ersten Bremssystem (12) dem zweiten Bremssystem (14) zugeführt wird, und wobei das zweite Bremssystem (14) so konfiguriert ist, dass es der Radbremsvorrichtung (10) das Arbeitsfluid mit einem zweiten Druck zuführt, der höher ist als ein erster Druck, der ein Druck des vom ersten Bremssystem (12) zugeführten Arbeitsfluids ist.
Hydraulisches Bremssystem nach Anspruch 6, wobei die zweite Pumpvorrichtung (58) angetrieben wird, wenn das zweite Bremssystem (14) der Radbremsvorrichtung (10) das Arbeitsfluid mit dem zweiten Druck zuführt.
Hydraulisches Bremssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das erste Bremssystem (12) ein Überdruckventil (112) aufweist, das so konfiguriert ist, dass es den Druck des im Akkumulator (24) angesammelten Arbeitsfluids ablässt, wenn der Druck einen Überdruck erreicht, der höher ist als der eingestellte obere Grenzdruck.
Hydraulisches Bremssystem für ein Fahrzeug, das aufweist: eine Hauptstromquelle (80); eine Hilfsstromquelle (82); eine Radbremsvorrichtung (10), die für ein Rad des Fahrzeugs vorgesehen ist; und ein Bremssystem (12), dem Strom von der Hauptstromquelle (80) zugeführt wird, wobei das Bremssystem (12) so konfiguriert ist, dass es in Abhängigkeit vom Antrieb eines Motors (22b) einen Druck eines der Radbremsvorrichtung (10) zuzuführenden Arbeitsfluids regelt, wobei die Hilfsstromquelle (82) dem Bremssystem (12) Strom zuführt, wenn ein Ausfall der Hauptstromquelle (80) auftritt, und wobei der Motor (22) kontinuierlich angetrieben wird, wenn der Ausfall der Hauptstromquelle (80) auftritt.