DE112012001026T5

DE112012001026T5 - Bremssteuervorrichtung

Info

Publication number: DE112012001026T5
Application number: DE112012001026T
Authority: DE
Inventors: Tohma Yamaguchi; Hiroki Takeda
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2011-02-28
Filing date: 2012-02-28
Publication date: 2013-12-19
Also published as: CN103260981B; US8818672B2; US20130197771A1; KR20130133760A; JPWO2012118103A1; WO2012118103A1; JP5483042B2; CN103260981A

Abstract

In einer Bremssteuervorrichtung zum Erzeugen eines Bremshydraulikdruck unter Verwendung eines Elektromotors, um Änderungen bei der Fahrzeugabbremsung in Bezug auf einen Betätigungsbetrag des Bremspedals zu begrenzen, wenn ein Hydraulikdrucksensor abnormal ist, stellt eine Steuervorrichtung (6) einen Zielhydraulikdruck eines Hauptzylinders (2) basierend auf dem Betätigungsbetrag eines Bremspedals (11), detektiert durch einen Hubsensor (36) ein und steuert eine Aktion eines Elektromotors (14) so, dass ein durch einen Hydraulikdrucksensor (10) detektierter Hauptzylinder-Hydraulikdruck den Zielhydraulikdruck erreicht. Bei dieser Gelegenheit wird eine, eine Beziehung zwischen einer durch einen Geber 37 detektierten Motorrotationsposition und dem Hauptzylinder-Hydraulikdruck, wie durch den Hydraulikdrucksensor (10) detektiert, repräsentierende Bremscharakteristik gespeichert und aktualisiert. Wenn der Hydraulikdrucksensor (10) abnormal ist, wird eine Zielmotorrotationsposition entsprechend dem Zielhydraulikdruck unter Verwendung der aktualisierten Bremscharakteristik eingestellt und wird die Aktion des Elektromotors (14) gesteuert. Der Elektromotor (14) wird basierend auf der aktualisierten Bremscharakteristik gesteuert und daher können Fluktuationen bei der Fahrzeugabbremsung in Hinblick auf die Bremsbetätigung unterdrückt werden und kann ein Gefühl von Unbehagen für den Fahrer abgemildert werden.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Bremssteuervorrichtung zum Betreiben einer hydraulischen Bremsvorrichtung mittels eines Elektromotors.
STAND DER TECHNIK
Wie beispielsweise in PTL 1 beschrieben, ist in einer Bremsvorrichtung für ein Fahrzeug eine Bremssteuervorrichtung bekannt, die eine Bremskraft am Fahrzeug erzeugt, in der ein Bremshydraulikdruck mittels eines Elektromotors erzeugt wird, abhängig von einer Bedienung eines Bremspedals, und eine Wirkung des Elektromotors basierend auf den durch einen Hydraulikdrucksensor detektierten Bremshydraulikdruck gesteuert wird, um dadurch einen Bremshydraulikdruck einem Radzylinder jedes der Räder zuzuleiten. Dann ändert sich im Hydraulikdrucksystem Abnutzung, thermische Ausdehnung oder dergleichen einer durch den Radzylinder gepressten Auskleidung die Steifigkeit des Radzylinders in Bezug auf den Bremshydraulikdruck, die sogenannte Hydrauliksteifigkeit. Wie oben beschrieben, wird in der Bremssteuervorrichtung über die Anlegung, basierend auf den durch den Hydraulikdrucksensor detektierten Bremshydraulikdruck einer Rückkopplungssteuerung zur Wirkung des Elektromotors, selbst falls die Bremsfluidmenge, die der Bremsvorrichtung während des Bremsens zuzuführen ist, sich durch die hydraulische Steifigkeit ändert, ein konstanter Bremshydraulikdruck erzeugt, abhängig vom Herunterdrückgrad des Bremspedals, um dadurch eine angemessene Bremskraft zu erhalten.
ZITATELISTE
PATENTLITERATUR

PTL 1: JP 2009-154814 A

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
TECHNISCHES PROBLEM
Die in obiger PTL 1 beschriebene Bremssteuervorrichtung zeigt das folgende Problem, falls der Hydraulikdrucksensor ausfällt.
Falls der Hydraulikdrucksensor, wird durch Steuerung, basierend auf dem Herunterdrückbetrag des Bremspedals eine Rotationsposition des Elektromotors, die Bremsfunktion selbst ohne Rückkopplung des Bremshydraulikdrucks aus dem Hydraulikdrucksensor aufrechterhalten. Jedoch kann in diesem Fall die Rückkopplung des Bremshydraulikdruckes nicht bereitgestellt werden und falls eine Änderung bei der Hydrauliksteifigkeit des Radzylinders eine Änderung bei der Bremsfluidmenge verursacht, die dem Radzylinder während des Bremsens zuzuführen ist, kann diese Änderung nicht berücksichtigt werden. Als Ergebnis ändert sich von vor zu nach dem Ausfall des Hydraulikdrucksensors, eine Charakteristik der Bremskraft in Bezug auf den Herunterdrückgrad des Bremspedals, nämlich eine Charakteristik der Abbremsung des Fahrzeugs, was zu einem Gefühl des Unbehagens bei der Bedienung des Bremspedals führt.
Die vorliegende Erfindung hat als Aufgabe, eine Bremssteuervorrichtung bereitzustellen, die selbst in abnormalem Zustand des Hydraulikdrucksensors die Charakteristik der Fahrzeugabbremsung in Bezug auf den Betätigungsbetrag des Bremspedals nahe an denjenigen im Normalzustand bereitstellen kann.
PROBLEMLÖSUNG
Um das oben erwähnte Problem zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung eine Bremssteuervorrichtung bereit, die beinhaltet:
einen Betätigungsbetragsdetektor zum Detektieren eines Betätigungsbetrags eines Bremspedals;
einen Elektromotor zum Bewegen eines Kolbens eines Hauptzylinders;
einen Hydraulikdruckdetektor zum Detektieren eines Bremshydraulikdrucks im Hauptzylinder; und
Steuermittel zum Einstellen, abhängig von der Detektion durch den Betätigungsbetragsdetektor, eines Zielhydraulikdrucks des Hauptzylinders, und Steuern, basierend auf einem detektierten Wert des Hydraulikdruckdetektors, einer Aktion des Elektromotors, so dass der Hauptzylinder den Zielhydraulikdruck erzielt, in welchem:
das Steuermittel sich mit einem Fluidmengen-Detektionsmittel zum Detektieren einer sich auf die abgegebene Fluidmenge des Hauptzylinders beziehenden Wert verbindet; und
das Steuermittel konfiguriert ist:
wenn der Hydraulikdruckdetektor normal ist, basierend auf dem durch den Hydraulikdruckdetektor detektierten Wert und eines Detektionsergebnisses durch das Fluidbetragsdetektionsmittel, eine Bremscharakteristik zu aktualisieren, die eine Beziehung zwischen dem Bremshydraulikdruck des Hauptzylinders und dem sich auf die abgegebene Fluidmenge beziehenden Wert repräsentiert; und
wenn der Hydraulikdruckdetektor abnormal ist, unter Verwendung der Bremscharakteristik, einen sich auf eine Zielabgabefluidmenge beziehenden Wert entsprechend dem Zielhydraulikdruck des Hauptzylinders zu berechnen und die Aktion des Elektromotors so zu steuern, dass der detektierte Wert durch das Fluidmengendetektionsmittel den Wert erzielt, der sich auf die abgegebene Zielfluidmenge bezieht.
VORTEILHAFTE WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
Gemäß einer Bremssteuervorrichtung der vorliegenden Erfindung kann selbst im abnormalen Zustand des Hydraulikdrucksensors die Charakteristik der Fahrzeugabbremsung in Bezug auf den Betätigungsbetrag des Bremspedals nahe an demjenigen im Normalzustand erhalten werden.
KURZE BESCHREIBUNG VON ZEICHNUNGEN
1 ist ein Diagramm, das eine schematische Konfiguration einer Bremssteuervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung illustriert.
2 ist ein Blockdiagramm, das eine schematische Konfiguration einer Berechnungsvorrichtung von 1 zeigt.
3 ist ein Blockdiagramm, das die Steuerung eines Elektromotors durch eine Steuervorrichtung der Bremssteuervorrichtung von 1 illustriert.
4 enthält Graphiken zum Illustrieren eines Verfahrens zum Speichern und Aktualisieren einer Bremscharakteristik durch die Steuervorrichtung der Bremssteuervorrichtung von 1.
5 ist eine Graphik zum Illustrieren eines Verfahrens zur Interpolation, wenn die Bremscharakteristik durch die Steuervorrichtung in der Bremssteuervorrichtung von 1 gespeichert und aktualisiert wird.
6 ist ein Flussdiagramm, das die Steuerung des Elektromotors durch die Steuervorrichtung der Bremssteuervorrichtung von 1 illustriert.
7 ist ein Zeitdiagramm, das ein Verfahren zum Auswählen der durch die Steuervorrichtung in der Bremssteuervorrichtung gespeicherten und aktualisierten Bremscharakteristik gemäß der ersten Ausführungsform illustriert.
8 ist ein Diagramm, das eine schematische Konfiguration einer Bremssteuervorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung illustriert.
9 ist ein Blockdiagramm, das eine schematische Konfiguration der Bremssteuervorrichtung von 8 illustriert.
10 ist ein Blockdiagramm, das eine Steuerung eines Elektromotors durch eine Steuervorrichtung der Bremssteuervorrichtung von 8 illustriert.
11 ist ein Blockdiagramm, das eine Verarbeitung des Umwandelns, durch die Steuervorrichtung, eines Hubs des Bremspedals in einen an einen Elektromotor gerichteten Rotationspositionsbefehl in der in 8 illustrierten Bremssteuervorrichtung illustriert.
12 ist ein Blockdiagramm, das eine Verarbeitung des Erzeugens und Aktualisierens einer Tabelle illustriert, die eine Beziehung zwischen einem Bremshydraulikdruck und einer abgegebenen Fluidmenge eines Hauptzylinders während des Bremsens illustriert.
13 ist ein Flussdiagramm, das eine Steuerung des Elektromotors durch die Steuervorrichtung der Bremssteuervorrichtung von 8 illustriert.
BEZUGSZEICHENLISTE

1, 101 Bremssteuervorrichtung, 2, 102 Hauptzylinder, 6, 161 Steuervorrichtung (Steuermittel), 7 Kolben, 10, 172 Hydraulikdrucksensor (ein Hydraulikdruckdetektor), 14, 140 Elektromotor, 36, 180 Hubsensor (ein Betätigungsbetragsdetektor), 37, 160 Drehgeber (ein Rotationspositionsdetektor), B6 Lernverarbeitungsmodul (Fluidmengendetektionsmittel), 110 Primärkolben (Verstärkerkolben), 132 Eingabekolben.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nunmehr wird eine detaillierte Beschreibung von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf Zeichnungen gegeben. Bezug nehmend auf die 1 bis 6 wird eine Beschreibung von einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gegeben. Wie in den 1 und 2 illustriert, ist eine Bremssteuervorrichtung 1 gemäß dieser Ausführungsform eine Bremssteuervorrichtung für ein Fahrzeug, wie etwa ein Motorfahrzeug, und beinhaltet einen Hauptzylinder 2 zum Erzeugen eines Bremshydraulikdrucks, eine Verstärkervorrichtung 3 zum Betreiben des Hauptzylinders 2, einen Radzylinder 4, die mit dem Hauptzylinder 2 verbunden sind, zum Erzeugen von Bremskräften an entsprechenden Rädern als Ergebnis einer Zuführung eines Bremshydraulikdrucks, eine Hydraulikdrucksteuereinheit 5, die zwischen dem Hauptzylinder 2 und den jeweiligen Hydraulikradzylindern 4 eingefügt ist, und eine Steuervorrichtung 6 (Steuermittel) zum Steuern von Aktionen der Verstärkervorrichtung 3 und der Hydraulikdrucksteuereinheit 5.
Der Hauptzylinder 2 ist vom Tandemtyp und beinhaltet ein Paar von Kolben 7, wobei Primär- und Sekundärkolben seriell angeordnet sind (es wird nur die Primärseite illustriert). Wenn sich diese Kolben 7 vorwärts bewegen, wird derselbe Bremshydraulikdruck aus zwei Hydraulikdrucköffnungen 8A und 8B zugeführt, und wenn sich die Kolben 7 rückwärts bewegen, wird eine Bremsfluid aus einem Reservoir 9 angemessen ergänzt, abhängig von Abnutzungen von Bremsklötzen. Als Ergebnis, falls eines der zwei Systeme der Hydraulikschaltung ausfällt, wird der Hydraulikdruck dem anderen System zugeführt und damit kann eine Bremsfunktion aufrecht erhalten werden.
Der Radzylinder 4 ist in jedem der Räder installiert, ist eine Bremsvorrichtung zum Erzeugen einer Bremskraft als Ergebnis der Zufuhr des Bremshydraulikdrucks und kann beispielsweise eine vorbekannte Scheibenbremse oder Trommelbremse sein.
Die Hydraulikdrucksteuereinheit 5 beinhaltet zwei Systeme der mit den zwei Hydraulikdrucköffnungen 8a und 8b des Hauptzylinders 2 verbundenen Hydraulikschaltung. Die Hydraulikschaltung beinhaltet eine elektrische Pumpe, die als eine Hydraulikdruckquelle dient, einen Akkumulator und Magnetventile, wie etwa ein Druckerhöhungsventil und ein Druckreduktionsventil. Darüber hinaus ist mit einem System von den zwei Systemen der Hydraulikschaltung ein Hydraulikdrucksensor 10 zum Detektieren des durch den Hauptzylinder 2 erzeugten Bremshydraulikdruck verbunden. Dann werden durch eine (nicht gezeigte) Hydraulikdrucksteuervorrichtung ein Druckabsenkmodus zum Absenken des den Radzylindern 4 der entsprechenden Räder zugeführten Hydraulikdrucks, ein Haltemodus zum Halten des Hydraulikdrucks und ein Druckerhöhungsmodus zum Erhöhen des Hydraulikdruckes korrekt ausgeführt, um die nachfolgende Steuerung bereitzustellen.

(1) Bremskraftverteilungssteuerung zum korrekten Verteilen, durch Steuern der Bremskräfte an den jeweiligen Rädern, abhängig von Grundkontaktgewichten während des Bremsens und dergleichen, der Bremskräfte an die entsprechenden Räder.
(2) Antiblockierbremssteuerung zum Verhindern, durch automatisches Justieren der Bremskräfte an den entsprechenden Rädern während des Bremsens, dass die Räder blockieren.
(3) Fahrzeugstabilitätssteuerung zum Stabilisieren, durch Detektieren von Schlupf der Räder während des Fahrens, und korrektes und automatisches Beeinflussen der Bremskräfte auf den entsprechenden Rädern, wodurch Untersteuerung und Übersteuerung beschränkt werden, Verhaltensweisen des Fahrzeugs.
(4) Berganfahr-Hilfssteuerung zum Unterstützen des Anfahrens durch Halten eines Bremszustands an einem Hügel (insbesondere bergauf).
(5) Traktionssteuerung zum Verhindern, während des Starts und dergleichen, dass die Räder durchrutschen.
(6) Fahrzeugfolgesteuerung zum Aufrechterhalten einer konstanten Distanz zu einem vorausfahrenden Fahrzeug, und Spurabweichverhinderungssteuerung, um die Fahrspur zu halten.
(7) Hindernisvermeidenssteuerung zum Vermeiden einer Kollision mit einem Hindernis.

Die Verstärkervorrichtung 3 beinhaltet eine Eingabestange 12, die mit einem Bremspedal 11 verbunden ist, eine Elektromotor 14 zum Antreiben der Kolben 7 des Hauptzylinders 2, einen Kugelschraubenmechanismus 16, der ein Rotations-Transaktions-Umwandlungsmechanismus ist, der über einen Riemenantriebsmechanismus 15 durch den Elektromotor 14 angetrieben wird, ein Druckelement 17, das durch den Kugelschraubenmechanismus 16 gedreht wird, um die Kolben 7 zu drücken, und einen Hubsimulator 18, der ein mit der Eingabestange 12 gekoppelter Reaktionskraftgenerationsmechanismus ist.
Der Kugelschraubenmechanismus 16, das Druckelement 17 und der Hubsimulator 18 sind koaxial angeordnet und in einem Gehäuse 19 untergebracht, das eine ungefähr zylindrische Form aufweist. Mit einem am Endteil 19a des Gehäuses 19 ist der Hauptzylinder 2 mittels eines Gewindebolzens 20 und einer Mutter 21 gekoppelt. Darüber hinaus ragt von dem anderen Endbereich 19b des Gehäuses 19 der Eingabestange 12 vor. Der Elektromotor 14 ist auf einem Seitenteil des Kugelschraubenmechanismus 16 angeordnet und mit dem Gehäuse 19 gekoppelt.
Das Druckelement 17 ist hinter dem Kolben 7 und koaxial mit den Kolben 7 angeordnet und ein Stabteil 17a mit einer in einer Zylinderrückendteilseite der Kolben 7 eingeführten Stabform zum Drücken der Kolben 7, einen Zylinderteil 17b auf der anderen Seite und einem dazwischen angeordneten Flanschbereich 17c mit einem größeren Durchmesser sind integral ausgebildet.
Der Kugelschraubenmechanismus 16 weist eine Hohlstruktur auf, die ein zylindrisches Translationselement 22, ein zylindrisches Rotationselement 23, in welches das Translationselement 22 eingeführt ist, und Kugeln 24 (Stahlkugeln), die eine Mehrzahl von in eine dazwischen ausgebildete Spiralschraubrille eingefüllten Rollelementen sind, beinhaltende Hohlstruktur auf. Das Translationselement 22 wird zum Bewegen in Axialrichtung im Gehäuse 19 gehaltert und wird so gehaltert, dass es nicht um die Achse rotiert, durch einen Rotationsstoppteil 25, der auswärts in Radialrichtung in Eingriff mit einer im Gehäuse 19 ausgebildeten Führungsrille 26 vorragt. Das Rotationselement 23 wird durch ein Lager 27 im Gehäuse 19 so gehaltert, dass es um die Achse rotiert, und dass es sich nicht axial bewegt. Dann rollen durch Rotieren des Rotationselements 23 die Kugeln 24 in der Schraubrille, was zu einer Axialbewegung des Translationselements 22 führt.
In das Translationselement 22 wird der zylindrische Teil 17b und der Flanschteil 17c des Druckelements 17 eingeführt. Spezifisch wird innerhalb des Translationselements 22 ein Führungselement 28 als eine Führung ausgebildet, die sich in Radialrichtung einwärts erstreckt und eine Ringform bildet. Durch den Führungsteil 28 wird der zylindrische Teil 17b des Druckelements 17 zum Gleiten in Axialrichtung gehalten. An ein Axialendoberflächenteil 28A, der eine Oberfläche des Führungsteils 28 gegenüberliegend dem Kolben 7 ist, stößt der Flanschteil 17c des Druckelements 17 an. Als Ergebnis des Anstoßens aneinander bewegt sich das Translationselement 22 zur Hauptzylinder-2-Seite vorwärts, wodurch der Flanschteil 17c gedrückt wird, bewegt sich das Druckelement 17 zusammen mit dem Translationselement 22 vorwärts und drückt der Stabteil 17a den Kolben 7 des Hauptzylinders 2. Darüber hinaus gestattet die Trennung des Flanschsteils 17c von Translationselement 22 dem Druckelement 17, sich vorwärts zu bewegen, ohne mit der Bewegung des Translationselements 22 mitzugehen. Zwischen dem Endteil 19a des Gehäuses 19 und dem Translationselement 22 ist eine Rückholfeder 29, die eine Kompressionswendelfeder in zulaufender Form ist, eingefügt. Die Rückholfeder 29 energetisiert das Translationselement 22 stets zur anderen Endteil-19b-Seite des Gehäuses 19, der Seite des Bremspedals 11 oder rückwärts.
Auf einer Frontendteilseite des Drehelements 23 ist eine Treibscheibe 30 integral ausgebildet und auf die Treibscheibe 30 und eine auf einer Abgabewelle des Elektromotors 14 montierten (nicht gezeigten) Treibscheibe ist ein Riemen 31 gewickelt. Mit jenen wird der Riemenantriebsmechanismus 15 konstruiert und das Drehelement 23 wird durch den Elektromotor 14 rotational angetrieben. Man beachte, dass mit dem Riemenantriebsmechanismus 15 ein Geschwindigkeitsreduktionsmechanismus wie etwa ein Getriebegeschwindigkeitsreduktionsmechanismus kombiniert werden kann. Anstelle des Riemenantriebsmechanismus 15 kann ein anderer öffentlich bekannter Transmissionsmechanismus wie etwa ein Zahnradtransmissionsmechanismus oder ein Kettentransmissionsmechanismus verwendet werden. Darüber hinaus kann ohne Zwischenfügen des Transmissionsmechanismus durch den Elektromotor 14 das Drehelement 23 direkt angetrieben werden.
Der Elektromotor 14 kann beispielsweise ein öffentlich bekannter Gleichstrommotor, bürstenloser Gleichstrommotor, ein Wechselstrommotor oder dergleichen sein und vom Standpunkt der Steuerung, Ruhe, Haltbarkeit und dergleichen gemäß dieser Ausführungsform wird ein bürstenloser Gleichstrommotor eingesetzt.
Der Hubsimulator 18 ist auf einer Rückendteil-Seite des Translationselements 22 angeordnet, nämlich innerhalb des Endteils auf der Bremspedalseite und durch eine Kappe 19C, die am anderen Endteil 19B angebracht ist, was der Rückendteil des Gehäuses 19 ist, im Gehäuse 19 fixiert. Der Hubsimulator 18 beinhaltet ein Führungselement 32 mit einer zylindrischen Form mit einem Boden, ein bewegliches Element 33, das eine zylindrische Form mit einem Boden aufweist und innerhalb des Führungselements 32 angeordnet ist, um axial zu gleiten und eine Reaktionskraftfeder 34, die eine zwischen einem Bodenteil 32a des Führungselements 32 und einem Bodenteil 33a des beweglichen Elements 33 eingefügte Kompressionsspiralfeder ist.
Der Bodenteil 32a des Führungselements 32 wird vom Rückteil des zylindrischen Translationselement 22 in die Innenseite desselben eingeführt und wird, während ein auf einem offenen Endteil ausgebildeter Außenseiten-Flanschteil 32b in Kontakt mit dem anderen Endteil 19b des Gehäuses 19 steht, durch die Kappe 19c am Gehäuse 19 fixiert. In das Führungselement 32 wird von einer Öffnung 32C des Bodenteils 32A desselben die Rückendteilseite des zylindrischen Teils 17B des Druckelements 17 eingeführt, erstreckt sich der zylindrische Teil 17B innerhalb des Führungselements 32 und sind das Druckelement 17 und der Hubsimulator 18 angeordnet, axial zu überlappen. Im Detail sind ein Teil in Axialrichtung einer äußeren peripheren Oberfläche des zylindrischen Teils 17B des Druckelements 17 und ein Teil in der Axialrichtung einer inneren peripheren Oberfläche des Führungselements 32 des Hubsimulators 18 so angeordnet, dass sie zueinander gegenüberliegend sind, oder längs der Radialrichtung des zylindrischen Teils 17B des Druckelements 17 und des Führungselements 32 des Hubsimulators 18 sind die Dicke des zylindrischen Teils 17B und die Dicke des Führungsteils 32 so ausgelegt, dass sie überlappen, während zwischen ihnen ein Spalt vorgesehen ist. Weiter ist in einer Beziehung in Anordnung zwischen dem zylindrischen Teil 17B des Druckelements 17 und der Reaktionskraftfeder 34 die Reaktionskraftfeder 34 in der Radialrichtung des zylindrischen Teils 17B und dem Führungselement 32 zwischen dem zylindrischen Teil 17B und dem Führungselement 32 angeordnet. Als Ergebnis sind ein Teil in der Axialrichtung der äußeren peripheren Oberfläche des zylindrischen Teils 17B und ein Teil in der Axialrichtung auf einer radial inneren Seite der Reaktionskraftfeder 34 so angeordnet, dass sie zueinander gegenüberliegend sind, oder sind längs der Radialrichtung des zylindrischen Teils 17B und der Reaktionskraftfeder 34 die Dicke des zylindrischen Teils 17B und der Drahtdurchmesser der Reaktionskraftfeder 34 so ausgelegt, dass sie sich überlappen, während zwischen ihnen ein Spalt vorgesehen ist.
Auf dem beweglichen Element 33 wird ein Stabaufnahmeteil 33B, der ausgebildet ist, um aus der inneren Peripherieseite des Bodenteils 33A vorzuragen, nämlich zum Bodenteil 32A des Führungselements 32, ausgebildet. Darüber hinaus wird auf dem beweglichen Element 33 ein zylindrischer Gleitteil 33C, der ausgebildet ist, um aus der äußeren peripheren Seite des Bodenteils 33A vorwärts vorzuragen, nämlich zum Bodenteil 32A des Führungselements 32 hin, und eine äußere periphere Oberfläche aufweist, die auf der inneren peripheren Oberfläche des Führungselements 32 gleitet, ausgebildet. An der Innenseite des Stabaufnahmeteils 33B wird ein Stabaufnahmeelement 35 eingepasst und fixiert und am Stabaufnahmeelement 35 wird ein Distalendteil der Eingabestange 12 gekoppelt. Der Stabaufnahmeteils 33B des beweglichen Elements 33 ist koaxial mit dem zylindrischen Teil 17B des Druckelements 17 angeordnet, und eine Rückendoberfläche 17D des zylindrischen Teils 17B und eine distale Endoberfläche 33D des Stabaufnahmeteils 33B sind zueinander innerhalb des zylindrischen Translationselements 22 gegenüberliegend. Der Bodenteil 33A des beweglichen Elements 33 stößt an der Kappe 19C an und eine rückgezogene Position des beweglichen Elements 33 wird somit durch die Kappe 19C beschränkt. Dann, wenn das bewegliche Element 33 in einer Nichtbremsposition ist (die zurückgezogenste Position, an welcher das bewegliche Element 33 in Kontakt mit der Kappe 19C steht), wird ein vorgegebener Spalt δ zwischen der distalen Endoberfläche 33D des Stabaufnahmeteils 33B und der Rückendoberfläche 17D des zylindrischen Teils 17B des Druckelements 17 ausgebildet.
Auch bedarfsweise Bezug nehmend auf 2 sind mit der Verstärkervorrichtung 3 verschiedene Sensoren einschließlich eines Hubsensors 36, der ein Betätigungsbetragsdetektor für das Bremspedal 11 ist, eines Geber 37 (siehe 2) zum Detektieren eines Drehwinkels (Motorrotationsposition) des Elektromotors 14 (als eine Ergebnis kann der Drehwinkel des Drehelements 23 des Kugelschraubenmechanismus 16 oder die Verschiebung des Translationselements 22 detektiert werden), eines Stromsensors 38 (siehe 2) zum Messen eines Stroms (Motorstroms), der durch den Elektromotor 14 fließt, und eines Hydraulikdrucksensors 10, der ein Hydraulikdruckdetektor zum Detektieren eines Hydraulikbremsdrucks im Hauptzylinder 2 ist, verbunden. Die Steuervorrichtung 6 ist eine elektronische Steuereinheit, basierend auf einem Mikroprozessor, der eine ECU 6A und ein RAM 6B enthält (siehe 2), und basierend auf den Detektionen der oben erwähnten verschiedenen Sensoren die Aktion des Elektromotors 14 steuert.
Bei dieser Gelegenheit wird durch die Rotationsposition, die ein durch den Geber 37 detektierter Wert ist, eine abgegebene Fluidmenge des Hauptzylinders 2 festgestellt, der Geber 37 entspricht dem Fluidmengendetektionsmittel zum Detektieren eines sich auf eine abgegebene Fluidmenge gemäß der vorliegenden Erfindung beziehenden Werts, und der Drehwinkel ist der sich auf die abgegebene Fluidmenge beziehende Wert.
Der oben erwähnte Hubsensor 36 braucht nur ein Sensor zum Detektieren einer Translation des Bremspedals 11 oder der Eingabestange 12, oder einer Drehung des Bremspedals 11 zu sein, und es können ein Hubsensor oder ein Rotationssensor wie ein Potentiometer und ein Codierer verwendet werden. Weiterhin kann als der Betätigungsbetragsdetektor anstelle des Hubsensors 36 bei Verwendung eines Lastsensors zum Detektieren einer Tretkraft (Betätigungskraft) des Bremspedals 11, die Tretkraft auf das Bremspedal 11 als der Betätigungsbetrag erwogen werden. Darüber hinaus ist, als der Sensor zum Detektieren der Motorrotationsposition, obwohl der Geber 37 als ein Beispiel erwähnt wird, der Sensor nicht auf den Geber 37 beschränkt, und es kann ein Rotationsdetektor wie etwa ein Codierer verwendet werden. Darüber hinaus, wie oben beschrieben, ist der Hydraulikdrucksensor 10 auf der Hydraulikdrucksteuereinheit 5 vorgesehen und damit mit der Steuervorrichtung 6 über eine Kommunikationsleitung zwischen der Hydraulikdrucksteuereinheit 5 und der Steuervorrichtung 6 verbunden. Man beachte, dass der Hydraulikdrucksensor 10 nicht notwendigerweise auf der Hydraulikdrucksteuereinheit 5 vorgesehen ist und auf entweder den Hydraulikdruckausgängen 8A und 8B des Hauptzylinders 2 oder an einer Position, die zu einer Druckkammer im Hauptzylinder 2 weist, vorgesehen sein kann. In diesem Fall kann der Hydraulikdrucksensor 10 direkt mit der Steuervorrichtung 6 verbunden sein.
Während normalen Bremsens, wenn das Bremspedal 11 durch den Fahrer betätigt wird, detektiert die Steuervorrichtung 6 den Betätigungsbetrag über den Hubsensor 36 und steuert, basierend auf dem detektierten Betätigungsbetrag des Bremspedals 11 und abhängig von Detektionen durch den Geber 37, den Stromsensor 38 und den Hydraulikdrucksensor 10 die Aktion des Elektromotors 14. Mit anderen Worten treibt die Steuervorrichtung 6 den Kugelschraubenmechanismus 16 durch den Elektromotor 14 über den Riemenantriebsmechanismus 15. Das Translationselement 22 des Kugelschraubenmechanismus 16 bewegt sich vorwärts zum Hauptzylinder 2, während es einer Federkraft der Rückholfeder 29 widersteht, wodurch das Druckelement 17 dreh-angetrieben wird. Das Druckelement 17 drückt die Kolben 7, wodurch ein Bremshydraulikdruck im Hauptzylinder 2 erzeugt wird. Der erzeugte Bremshydraulikdruck wird über die Hydraulikdrucksteuereinheit 5 an die Radzylinder 4 der entsprechenden Räder geführt, wodurch die Räder W gebremst werden (siehe 2).
Auf diese Weise, wenn die Steuervorrichtung 6 den Elektromotor 14 antreibt, wird der Spalt δ zwischen der distalen Endoberfläche 33D des Stabaufnahmeteils 33B des beweglichen Elements 33 und der Rückendoberfläche 17D des zylindrischen Teils 17B des Druckelements 17 aufrechterhalten. Darüber hinaus wird auf das Bremspedal 1 abhängig von seinem Betätigungsbetrag eine konstante Reaktionskraft durch die Federkraft der Reaktionskraftfeder 34 des Hubsimulators 18 auferlegt. Als Ergebnis kann der Fahrer durch Justieren des Betätigungsbetrags des Bremspedals 11 eine gewünschte Bremskraft erzeugen, während er die dem Bremspedal 11 auferlegte Reaktionskraft fühlt.
Darüber hinaus kann die Steuervorrichtung 6 einen Steuerbetrag des Elektromotors 14 in Bezug auf den Betätigungsbetrag des Bremspedals 11 ändern. Beispielsweise kann in einem Hybridfahrzeug oder einem Elektrofahrzeug während des sogenannten regenerativen Bremsens, bei dem durch Rotation von Rädern während der Abbremsung Motore angetrieben werden, wodurch eine kinetische Energie als elektrischer Strom wiedergewonnen wird, die Steuervorrichtung 6 eine regenerative Kooperationssteuerung ausführen, durch Druck-wegnehmen, um einen dem regenerativen Bremsen entsprechenden Betrag, des Hydraulikdrucks im Hauptzylinder 2, wodurch eine erwünschte Bremskraft erhalten wird. Auch in diesem Fall stoßen die distale Endoberfläche 33D des Stabaufnahmeteils 33B und die Rückendoberfläche 17D des zylindrischen Teils 17B des Druckelements 17 nicht aneinander an und wird der Spalt δ, obwohl kein konstanter Betrag, aufrechterhalten. In diesem Fall, selbst falls der Hydraulikdruck des Hauptzylinders 2 sich um den, dem regenerativen Bremsen entsprechenden Betrag ändert, hängt die Verlangsamung des Fahrzeugs vom Betätigungsbetrag des Bremspedals 11 ab und bringt die Reaktionskraft des Bremspedals 11, welche durch die Reaktionskraftfeder 34 des Hubsensors 18 ausgeübt wird, den Fahrer nicht dazu, Unbehagen zu empfinden.
Falls aufgrund eines Ausfalls des Elektromotors 14, der Steuervorrichtung 6, des Kugelschraubenmechanismus 16 oder dergleichen die Steuerung des Elektromotors 14 abgeschaltet ist, selbst wenn der Fahrer das Bremspedal 11 betätigt, arbeitet der Elektromotor 14 nicht und bewegt sich das Translationselement 22 des Kugelschraubenmechanismus 16 nicht vorwärts. Als Ergebnis, wenn das Bremspedal 11 betätigt wird, stößt die distale Endoberfläche 33D des Stabaufnahmeteils 33B des beweglichen Elements 33 an der Rückendoberfläche 17D des zylindrischen Teils 17B des Druckelement 17 an. Im Anschlagzustand, wenn das Bremspedal weiter heruntergedrückt wird, drückt der Stabaufnahmeteil 33B des beweglichen Elements 33 direkt den zylindrischen Teil 17B, wird der Flanschteil 17C vom Endteil des Translationselements 22 getrennt, bewegt sich das Druckelement 17 vorwärts, und drückt der Stabteil 17A die Kolben 7 des Hauptzylinders 2. Auf diese Weise können nur durch Betätigung des Bremspedals 11 die Kolben 7 vorwärts bewegt werden und kann der Hydraulikdruck im Hauptzylinder 2 erzeugt werden, wodurch die Bremsfunktion aufrechterhalten wird. Bei dieser Gelegenheit kann sich das Druckelement 17 in Bezug auf das Translationselement 22 vorwärts bewegen, die Federkraft der Rückholfeder 29 wirkt nicht auf das Bremspedal 11 und kann ohne zusätzliche Tretkraft das Bremspedal 1 betätigt werden.
Nunmehr wird eine detailliertere Beschreibung der Steuerung des Elektromotors 14 der Verstärkervorrichtung 3 durch die Steuervorrichtung 6 gegeben. Die Steuervorrichtung 6 überwacht einen Zustand des Hydraulikdrucksensors 10 und schaltet die Steuerung zwischen einem Normalzustand und einem abnormalen Zustand des Hydraulikdrucksensors 10 um, wodurch die Steuerung des Elektromotors 14 während des abnormalen Zustands aufrechterhalten wird. Bei dieser Gelegenheit bezieht sich die Abnormalität des Hydraulikdrucksensors 10 zusätzlich auf einen Fall, bei dem der Hydraulikdrucksensor 10 selbst ausfällt, einen Fall, bei dem aufgrund eines Ausfalls der Hydraulikdrucksteuereinheit 5, mit welcher der Hydraulikdrucksensor 10 verbunden ist, eines Ausfalls der Kommunikationsleitung zwischen der Hydraulikdrucksteuereinheit 5 und der Steuervorrichtung 6 und dergleichen, das Detektionssignal des Hydraulikdrucksensors 10 nicht ermittelt werden kann.
(Normaler Zustand des Hydraulikdrucksensors)
Bezug nehmend auf 3 wird eine Beschreibung der Steuerung durch die Steuervorrichtung 6 im Normalzustand des Hydraulikdrucksensors 10 gegeben. Wenn das Bremspedal 11 betätigt wird und der Bremspedalbetätigungsbetrag (Bremspedalhub) aus dem Hubsensor 36 eingegeben wird, wandelt ein Pedalhub-Hauptzylinderhydraulikdruck-Umwandlungsverarbeitungsmodul B1 in der ECU 6A der Steuervorrichtung 6 den eingegebenen Bremspedalhub in einen Hauptzylinder-Hydraulikdruckbefehl um, der ein Ziel-Hydraulikdruck ist. Bei dieser Gelegenheit wird der Hauptzylinder-Hydraulikdruckbefehl aus Tabelleninformationen erhalten, die eine Charakteristik des Hauptzylinder-Hydraulikdrucks entsprechend dem Bremspedalhub speichern, die vorab im RAM 6B gespeichert sind. Dann berechnet ein Hydraulikdruckabweichungsberechnungsmodul B2 eine Hydraulikdruckabweichung durch Subtrahieren des durch den Hydraulikdrucksensor 10 detektierten Hauptzylinder-Hydraulikdrucks vom Hauptzylinder-Hydraulikdruckbefehl. Die Hydraulikdruckabweichung wird in eine Positionsabweichung durch ein Hauptzylinderhydraulikdruckmotor-Rotationspositions-Umwandlungsverarbeitungsmodul B3 unter Verwendung eines vorab im RAM 6B gespeicherten Umwandlungskoeffizienten umgewandelt. Dann berechnet ein Motorrotationspositionsbefehls-Berechnungsmodul B4 einen Motorrotationspositionsbefehl durch Addieren der Positionsabweichung zur durch den Geber 37 detektierten Motorrotationsposition. Ein Motorbefehlsberechnungsverarbeitungsmodul B5 berechnet, basierend auf dem Motorrotationspositionsbefehl, der durch den Geber 37 detektierten Motorrotationsposition, der Motordrehzahl und des durch den Stromsensor 38 detektierten Motorstroms einen Motorantriebsstrom zum Antreiben des Elektromotors 14 und versorgt den Elektromotor 14 mit dem Motorantriebsstrom. Als Ergebnis wird der Elektromotor 14 aktiviert und bewegt die Kolben 7 des Hauptzylinders 2 vorwärts, um den Bremshydraulikdruck zu erzeugen und die Radzylinder 4 mit dem Bremshydraulikdruck zu beschicken, bis der Zielhydraulikdruck erhalten wird, wodurch das Bremsen abhängig vom Betätigungsbetrag des Bremspedals 11 bereitgestellt wird.
Bei dieser Gelegenheit ändert sich die Motorrotationsposition des Elektromotors 14 in Reaktion auf den Bremshydraulikdruck im Hauptzylinder 2. Mit anderen Worten, selbst falls die Motorrotationsposition die gleiche ist, ändert eine Änderung bei der hydraulischen Rigidität der Hydraulikradzylinder-4-Seite aufgrund von Abnutzungen der Bremsbeläge, thermischer Ausdehnungen von Bremsvorrichtungen und dergleichen den Bremshydraulikdruck im Hauptzylinder 2. Daher, um sich für einen Ausfall im Hydraulikdrucksensor 10 vorzubereiten, der später beschrieben wird, während der Hydraulikdrucksensor 10 normal ist, wird eine Bremscharakteristik, welche eine Beziehung zwischen der durch den Geber 37 detektierten Motorrotationsposition und dem durch den Hydraulikdrucksensor 10 detektierten Hauptzylinder-Hydraulikdruck repräsentiert, durch ein Lernverarbeitungsmodul B6 (Fluidmengendetektionsmittel) im RAM 6B gespeichert und aktualisiert. Ein Verfahren zum Speichern der Bremscharakteristik kann das Auftragen von Detektionsergebnissen an Punkten (Motorrotationspositionen oder Hauptzylinder-Hydraulikdrücken), die vorab eingestellt sind, oder das direkte Speichern der Detektionsergebnisse beinhalten. Dann wird die gespeicherte Beziehung zwischen der Motorrotationsposition und dem Hauptzylinder-Hydraulikdruck angemessen aktualisiert.
Bei dieser Gelegenheit ist gemäß dieser Ausführungsform ein Druckempfangsbereich M der Kolben 7 konstant und ist die abgegebene Fluidmenge ein Produkt des Druckempfangsbereichs M und eines Versatzbetrags der Kolben 7, nämlich der Motorrotationsposition. Daher repräsentiert die Motorrotationsposition die Position (Hub) der Kolben 7 und repräsentiert weiter die Bremsfluidmenge, die aus dem Hauptzylinder 2 dem Radzylinder 4 zugeführt ist, die durch Multiplizieren des Hubs der Kolben 7 mit der Druckaufnahmefläche M der Kolben 7 erhalten wird, nämlich die entladene Fluidmenge des Hauptzylinders 2. Somit repräsentiert die, die Beziehung zwischen der Motorrotationsposition und dem Hauptzylinder-Hydraulikdruck repräsentierende Bremscharakteristik die Beziehung zwischen dem Hauptzylinder-Hydraulikdruck und der abgegebenen Fluidmenge des Hauptzylinders 2. Daher wird gemäß dieser Ausführungsform, um die Berechnung zu vereinfachen, basierend auf der Motorrotationsposition, die ein sich auf die abgegebene Fluidmenge des Hauptzylinders und den Hauptzylinder-Hydraulikdruck beziehender Wert ist, die Bremscharakteristik berechnet.
Die Aktualisierung der Bremscharakteristik kann beispielsweise durch irgendeines der nachfolgenden Verfahren ausgeführt werden. Wie in 4(A) gezeigt, wird die Aktualisierung durch direktes Ändern einer aktuellen Bremscharakteristik C zu einer detektierten Bremscharakteristik C' ausgeführt. Wie in 4(B) gezeigt, wird in Bezug auf die aktuelle Bremscharakteristik C, basierend auf einer Auftragung P der detektierten Bremscharakteristik, eine Änderung um eine gewisse Rate unter Verwendung eines Lernkoeffizienten vorgenommen, der einen Aktualisierungsgrad, der vorab eingestellt ist, repräsentiert, wodurch eine Aktualisierung zu einer Bremscharakteristik C' ausgeführt wird. Darüber hinaus, wie in 4(C) illustriert, wird unter Erwägung einer Detektionsgenauigkeit des Sensors ein den Aktualisierungsgrad repräsentierender Lernkoeffizient bestimmt, und wird eine Aktualisierung zur berechneten Bremscharakteristik C' ausgeführt. Alternativ kann eine andere vorbekannte Technologie für die Aktualisierung verwendet werden.
Darüber hinaus wird ein Bereich außerhalb der Ausdehnung der Motorrotationsposition und des während des oben beschriebenen Bremsens detektierten Hauptzylinder-Hydraulikdrucks beispielsweise durch Ausführen einer angemessenen Interpolationsverarbeitung aktualisiert. Wie in 5(A) gezeigt, wird durch Bewegen der aktuellen Bremscharakteristik C, basierend auf Auftragungen P1, P2, P3 und P4 eines Detektionsergebnisses, wodurch die Interpolation ausgeführt wird, die Bremscharakteristik C' für die Aktualisierung erzeugt. Darüber hinaus, wie in 4(B) gezeigt, kann in Bezug auf die aktuelle Bremscharakteristik C, basierend auf Auftragungen P1, P2, P3 und P4 des Detektionsergebnisses eine Charakteristik ausgewählt werden als die Bremscharakteristik C' für die Aktualisierung, aus der Mehrzahl von Bremscharakteristika C1, C2, C3, ..., die vorab eingestellt sind.
(Abnormaler Zustand des Hydraulikdrucksensors)
Bezug nehmend auf 3 wird nunmehr eine Beschreibung der Steuerung durch die Steuervorrichtung 6 gegeben, falls aufgrund eines Ausfalls des Hydraulikdrucksensors 10 oder dergleichen der Hauptzylinder-Hydraulikdruck nicht detektiert werden kann, nämlich im abnormalen Zustand des Hydraulikdrucksensors 10. Der durch Umwandlung durch das Hauptzylinderhydraulikdruck-Umwandlungsverarbeitungsmodul B1 abhängig vom Bremspedalbetätigungsbetrag erhaltene Hauptzylinder-Hydraulikdruckbefehl wird am Lernverarbeitungsmodul B6 eingegeben. Das Lernverarbeitungsmodul B6 konvertiert, unter Verwendung der Bremscharakteristik, welche die Beziehung zwischen dem Hauptzylinder-Hydraulikdruck und der im RAM 6B gespeicherten und aktualisierten Motorrotationsposition repräsentiert, wenn der Hydraulikdrucksensor 10 normal ist, den eingegebenen Hauptzylinder-Hydraulikdruckbefehl in den Motorrotationspositionsbefehl (einen sich auf eine Zielabgabefluidmenge beziehenden Wert) und gibt den Motorrotationspositionsbefehl in das Motorbefehlsberechnungsverarbeitungsmodul B5 ein. Nachfolgend wird durch Ausführen derselben Verarbeitung wie derjenigen, wenn der Hydraulikdrucksensor normal arbeitet, wodurch der Elektromotor 14 gesteuert wird, das Bremsen durch die Radzylinder 4 so ausgeführt, dass die Motorrotationsposition (sich auf den abgegebenen Fluidbetrag beziehender Wert) den Motorrotationspositionsbefehl erreicht (sich auf die Zielabgabefluidmenge beziehender Wert). Als Ergebnis, wenn aufgrund eines Ausfalls des Hydraulikdrucksensors 10 oder dergleichen die Hauptzylinder-Hydraulikdruckinformation nicht erhalten werden kann, kann die der hydraulischen Rigidität der Radzylinder 4 entsprechende Bremskraftsteuerung, die vor dem Ausfall des Hydraulikdrucksensors 10 oder dergleichen auftritt, ausgeführt werden. Im abnormalen Zustand des Hydraulikdrucksensors wird die Hydraulikdrucksteuerung durch die Hydraulikdrucksteuereinheit 5 nicht ausgeführt, und wird der Hauptzylinder-Hydraulikdruck direkt den Radzylindern 4 zugeführt.
In diesem Fall aktualisiert im normalen Zustand des Hydraulikdrucksensors 10 das Lernverarbeitungsmodul B6 die Bremscharakteristik nach Bedarf und wenn das Steuerverfahren aufgrund von Abnormalität des Hydraulikdrucksensors 10 umgeschaltet wird, selbst falls die Charakteristik der Radzylinder 4 sich durch eine Temperaturänderung aufgrund von Reibungswärme, einer Änderung in der hydraulischen Rigidität aufgrund der Abnutzungszustands der Bremsbeläge und dergleichen geändert hat, kann die Fahrzeugverlangsamung in Bezug auf den Bremsvorgang daran gehindert werden, zu fluktuieren, wodurch das Empfinden eines Unbehagens für den Fahrer vor und nach dem Ausfall des Hydraulikdrucksensors 10 reduziert wird. Dann wird im abnormalen Zustand des Hydraulikdrucksensors 10 mittels eines Warnlichts, eines Warngeräuschs oder dergleichen der Fahrer vor der Abnormalität des Hydraulikdrucksensors 10 gewarnt und wird der Fahrer aufgefordert, das Fahrzeug zu überprüfen und zu reparieren.
Die Bestimmung davon, ob der Hydraulikdrucksensor 10 normal oder abnormal ist, kann abhängig davon gemacht werden, ob die Stromversorgungsspannung für den Hydraulikdrucksensor 10 innerhalb eines angemessenen Bereichs ist oder nicht, oder ob ein Ausgangssignal des Hydraulikdrucksensors 10 innerhalb eines vorgegebenen angemessenen Bereichs ist oder nicht (beispielsweise ob das Ausgangssignal auf den Maximalwert oder den Minimalwert fixiert ist oder nicht, oder ob das Ausgangssignal extrem gegenüber einem Hauptzylinder-Hydraulikdruck versetzt ist oder nicht, welcher den durch den Hubsensor 36 detektierten Pedalhub entspricht, basierend auf der im RAM 6B gespeicherten Bremscharakteristik), oder durch andere allgemein bekannte Technologien.
Bezug nehmend auf 6 wird nunmehr eine Beschreibung eines Beispiels eines Steuerablaufs zum Ausführen, durch die Steuervorrichtung 6, der oben erwähnten Bremssteuerung gegeben. Bezug nehmend auf 6 bestimmt in Schritt S1 die Steuervorrichtung 6, ob das Bremssystem ein ist und wenn das Bremssystem ein ist, schreitet die Verarbeitung zu Schritt S2 fort, in welchem die Steuervorrichtung 6 einen Ausfall des Hydraulikdrucksensors 10 detektiert. Die Steuervorrichtung 6 bestimmt mittels des oben erwähnten Verfahrens, ob der Hydraulikdrucksensor 10 normal oder abnormal ist und speichert ein Ergebnis davon, und die Verarbeitung schreitet zu Schritt S3 fort. Im Schritt S3 bestimmt die Steuervorrichtung 6, ob das Bremspedal 11 heruntergedrückt ist. Wenn das Bremspedal 11 heruntergedrückt ist, schreitet die Verarbeitung zu Schritt S4 fort und wenn das Bremspedal 11 nicht heruntergedrückt ist, kehrt die Verarbeitung zu Schritt S1 zurück.
Im Schritt S4 bestimmt die Steuervorrichtung 6 basierend auf der Ausfallprüfung in Schritt S2, ob der Hydraulikdrucksensor 10 normal ist oder nicht. Wenn der Hydraulikdrucksensor 10 normal ist, schreitet die Verarbeitung zu Schritt S5 fort und wenn der Hydraulikdrucksensor 10 nicht normal ist, schreitet die Verarbeitung zu Schritt S9 fort. In Schritt S5 berechnet die Steuervorrichtung 6, basierend auf den Detektionen der verschiedenen, den Hydraulikdrucksensor 10 und den Geber 37 (Motorrotationspositionssensor) beinhaltenden Sensoren durch Ausführen der Verarbeitung im normalen Zustand in 3, den Antriebsstrom für den Elektromotor 14 und die Verarbeitung schreitet zu Schritt S6 fort. In Schritt S6 aktiviert die Steuervorrichtung 6 durch den Antriebsstrom den Elektromotor 14, wodurch der Bremshydraulikdruck im Hauptzylinder 2 erzeugt wird und führt den Bremshydraulikdruck über die Hydraulikdrucksteuereinheit 5 den Radzylindern 4 zu, wodurch die Bremskräfte erzeugt werden, und die Verarbeitung schreitet zu Schritt S7 fort. In Schritt S7 detektiert die Steuervorrichtung 6 die Motorrotationsposition mittels des Gebers 37 und detektiert den Hauptzylinder-Hydraulikdruck mittels des Hydraulikdrucksensors 10 und die Verarbeitung schreitet zu Schritt S8 fort. In Schritt S8 steuert die Steuervorrichtung 6, basierend auf der Motorrotationsposition, und dem im Schritt S7 detektierten Hauptzylinder-Hydraulikdruck das Lernverarbeitungsmodul B6, um die Bremscharakteristik zu speichern und zu aktualisieren.
Wenn andererseits in Schritt S4 die Steuervorrichtung 6 feststellt, dass der Hydraulikdrucksensor 10 nicht normal (abnormal) ist und die Verarbeitung zu Schritt S9 fortschreitet, stoppt in Schritt S6 die Steuervorrichtung 6 die Aktion der Hydraulikdrucksteuereinheit 5 und die Verarbeitung schreitet zu Schritt S10 fort. In Schritt S10 führt die Steuervorrichtung 6 die Verarbeitung für den abnormalen Zustand in 7 aus, bestimmt den Motorrotationspositionsbefehl, basierend auf dem Hauptzylinder-Hydraulikdruckbefehl unter Verwendung der durch das Lernverarbeitungsmodul B6 aktualisierten Bremscharakteristik und steuert das Motorbefehlsberechnungsverarbeitungsmodul B5, um den Motorantriebsstrom zu berechnen, und die Verarbeitung schreitet zu Schritt S11 fort. Im Schritt S11 aktiviert die Steuervorrichtung 6 den Elektromotor 14 durch den Antriebsstrom, wodurch der Hydraulikdruck im Hauptzylinder 2 erzeugt wird und führt den Hydraulikdruck über die Hydraulikdrucksteuereinheit 5 dem Radzylinder 4 zu, wodurch die Bremskräfte erzeugt werden. Als Ergebnis, wenn der Hydraulikdrucksensor 10 abnormal ist, wird der Elektromotor 14 basierend auf der Bremscharakteristik gesteuert, die gelernt und aktualisiert wird, wenn der Hydraulikdrucksensor 10 normal ist, und die Änderung in einer Variations-Charakteristik der Fahrzeugabbremsung in Bezug auf den Bremsvorgang beschränkt ist, wodurch das Empfinden eines Unbehagens für den Fahrer vor und nach Ausfall des Hydraulikdrucksensors 10 reduziert wird.
In der Bremssteuervorrichtung gemäß der oben erwähnten ersten Ausführungsform speichert und aktualisiert im Normalzustand die Steuervorrichtung 6, basierend auf den Detektionsergebnissen durch den Hydraulikdrucksensor 10 und den Geber 37, die die Beziehung zwischen dem Hydraulikdruck des Hauptzylinders 2 und der Rotationsposition des Elektromotors 14 repräsentierende Bremscharakteristik und steuert im Abnormalzustand des Hydraulikdrucksensors 10 unter Verwendung der oben beschriebenen aktualisierten Bremscharakteristik, basierend auf dem Detektionsergebnis durch den Geber 37, die Aktion des oben erwähnten Elektromotors, so dass die Rotationsposition des Elektromotors 14 den, dem Zielhydraulikdruck des oben erwähnten Hauptzylinders entsprechenden Wert erzielt. Die oben erwähnte Bremssteuervorrichtung kann die Bremssteuerung ohne Notwendigkeit für einen weiteren Hydraulikdrucksensor bereitstellen, selbst falls ein Ausfall des Hydraulikdrucksensors oder dergleichen auftritt, und kann die Flexibilität des Systems vergrößern, während die Zuverlässigkeit des Systems sichergestellt ist. Gemäß dieser Ausführungsform wird die, die Beziehung zwischen den Hydraulikdruck im Hauptzylinder und dem sich auf die abgegebene Fluidmenge beziehenden Wert beziehende Bremscharakteristik erzeugt und aktualisiert, als die, die Beziehung zwischen dem Hydraulikdruck im Hauptzylinder 2 und der Rotationsposition des Elektromotors 14 repräsentierde Bremscharakteristik, aber die Bremscharakteristik kann als eine Bremscharakteristik erzeugt und aktualisiert werden, welche eine Beziehung zwischen der abgegebenen Fluidmenge des Hauptzylinders, die das Produkt der Rotationsposition des Elektromotors 14 und des Druckempfangsbereichs M des Kolbens 7 ist, und dem Hydraulikdruck des Hauptzylinders 2 repräsentiert.
Bezugnehmend auf 9 wird nun eine Beschreibung eines Beispiels eines Beispiels eines Verfahrens zum Bestimmen der in dem abnormalen Zustand des Hydraulikdrucksensors 10 gemäß der ersten oben beschriebenen Ausführungsform der Erfindung verwendeten Bremscharakteristik gegeben. Die Temperatur der Radzylinder 4 wird durch die Reibungswärme während des Bremsens erhöht und die Bremscharakteristik ändert sich abhängig vom Verwendungszustand wie etwa einer Größe des Bremshydraulikdruckbefehls und einem Bremszeitraum. Somit wird eine Wärmemenge Q, die in den Radzylindern 4 akkumuliert ist, die durch Subtrahieren der Wärmestrahlungsmenge Qo der Radzylinder 4 von einer Wärmemenge Qi, die durch die Reibungswärme während des Bremsens erzeugt wird, als eine Funktion Q(t) der Zeit t berücksichtigt, und wird basierend auf der Wärmemenge Q(t) die Bremscharakteristik bestimmt. Q(t) = ∫Qi·dt – ∫Qo·dt
Bezugnehmend auf 7 werden entsprechend zu verschiedenen Wärmemengen Q(t) eine Mehrzahl von Bremscharakteristika a, b, c, ... vorab eingestellt und wird eine zu verwendende Bremscharakteristik abhängig von Verwendungszustand ausgewählt, das heißt dem Befehlshydraulikdruck und dem Bremszeitraum. Im illustrierten Beispiel wird ein Fall, bei dem in einem Zeitraum von einer Zeit t1 zu einer Zeit t2 ein Hydraulikdruck P1 befohlen wird, in einem Zeitraum von einer Zeit t3 bis zu einer Zeit t4 ein Hydraulikdruck P2 befohlen wird, und in einem Zeitraum von einer Zeit t5 zu einer Zeit t6 der Hydraulikdruck P1 befohlen wird, illustriert. In diesem Fall wird in einem Bereich, wo die Wärmemenge Q(t)0 ≤ Q(t) < Q1 ist, die Bremscharakteristik a verwendet, wird in einem Bereich, wo die Wärmemenge Q1 ≤ Q(t) < Q2 ist, die Bremscharakteristik b verwendet, und wird in einem Bereich, in dem die Wärmemenge Q(t) gleich Q2 ≤ Q(t) < Q3 ist, die Bremscharakteristik c verwendet. Im illustrierten Beispiel ist eine Charakteristik der Wärmemenge Q(t) eine lineare Charakteristik, bei der sich der Gradient abhängig von dem Befehlshydraulikdruck ändert. Jedoch kann eine andere Charakteristik verwendet werden und ein anderer Faktor wie etwa ein Abnutzungsbetrag der Bremsbeläge kann hinzugefügt werden.
Die Bremscharakteristika a, b, c, ... werden durch die Abnutzung der Bremsbeläge und dergleichen geändert, und werden, wie oben beschrieben, basierend auf dem durch den Hydraulikdrucksensor 10 detektierten Hauptzylinder-Hydraulikdruck, der durch den Geber 37 detektierten Motorrotationsposition und dem durch den Stromsensor 38 während des Bremsens detektierten Motorstrom erlernt und aktualisiert.
Dann, wenn die Abnormalität des Hydraulikdrucksensors 10 detektiert wird, indem eine aus den Bremscharakteristika a, b, c, ... bestimmte Bremscharakteristik abhängig von der Wärmemenge Q(t) verwendet wird, wird die Steuerung, wenn der Hydraulikdrucksensor abnormal ist, ausgeführt, was zu einem Aufrechterhalten der Bremssteuerung und einer Reduktion des Empfindens von Unbehagen führt, das durch das Umschalten des Steuerverfahrens verursacht wird. Darüber hinaus ändert sich die Bremscharakteristik abhängig vom Verwendungszustand wie etwa der Größe des Bremshydraulikdruckbefehls und des Bremszeitraums. Daher, selbst falls sich die hydraulische Steifigkeit der Hydraulikradzylinder-4-Seite ändert, nachdem eine Zeit verstrichen ist, seit die Abnormalität des Hydraulikdrucksensors 10 detektiert wurde, wird die Bremssteuerung in Reaktion darauf aufrechterhalten und wird der durch das Umschalten des Steuerverfahrens verursachte Unbehagenseindruck reduziert.
Bezug nehmend auf 8 bis 13 wird nunmehr eine Beschreibung einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gegeben. In der nachfolgenden Beschreibung werden gleiche Komponenten durch gleiche Bezugssymbole wie bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform bezeichnet und eine detaillierte Beschreibung wird nur für abweichende Teile gegeben.
Wie in den 8 und 9 illustriert, beinhaltet eine Bremssteuervorrichtung 101 gemäß dieser Ausführungsform einen Hauptzylinder 102 vom Tandemtyp und eine elektrische Verstärkervorrichtung 104 zum Aktivieren des Hauptzylinders 102. Mit dem Hauptzylinder 102 ist ein Reservoir 105 verbunden. Der Hauptzylinder 102 beinhaltet einen Zylinderkörper 102A, der eine annähernd zylindrische Form mit einem Boden aufweist, und eine Öffnungsbereichseite desselben ist mit einem Frontteil eines Gehäuses 104A der elektrischen Verstärkervorrichtung mittels eines Gewindebolzens 106A und einer Mutter 106B gekoppelt. Auf einem Oberteil des Gehäuses 104A ist eine Steuervorrichtung 161, die ein Steuermittel ist, angebracht. An einem Rückteil des Gehäuses 104A wird eine flache Anbringsitzoberfläche 107 ausgebildet, und aus der Anbringsitzoberfläche 107 ragt ein zylindrisch geformter Führungsteil oder ein zylindrischer Teil 108 mit einer zum Hauptzylinder 102 konzentrischen, zylindrischen Form hervor. Dann wird die Bremssteuervorrichtung 101 innerhalb eines Motorraums des Fahrzeugs angeordnet, wird der Führungsteil 108 durch eine Querwand W1 zwischen dem Motorraum und einer Kabine in die Kabine erstreckt, ist die Anbringsitzoberfläche 107 in Kontakt mit der Querwand W1 und ist die Bremssteuervorrichtung 101 durch Verwenden eines Gewindebolzens 109 fixiert, der auf der Anbringsitzoberfläche 107 vorgesehen ist.
Im Zylinderkörper 102A des Hauptzylinders 102 ist auf der Öffnungsseite ein als ein Verstärkerkolben dienender zylindrischer Primärkolben 110, der ein in eine Tassenform ausgebildetes distales Ende eingepasst aufweistund auf der Bodenteilseite ist ein Sekundärkolben 111 in einer Tassenform eingepasst. Ein Hinterendeteil des Primärkolbens 110 ragt aus dem Öffnungsteil des Hauptzylinders 102 in das Gehäuse 104 vor und erstreckt sich zu einer Nachbarschaft des Führungsteils 108. Der Primärkolben 110 und der Sekundärkolben 111 sind zum Leiten durch ringförmige Führungselemente 114 und 115 geführt, die auf beiden Seiten einer Hülse 113 angeordnet sind, die in eine Zylinderbohrung 112 des Zylinderkörpers 102A eingepasst sind. Im Zylinderkörper 102A sind zwei Druckkammern, die eine Primärkammer 116 und eine Sekundärkammer 117 beinhalten, durch den Primärkolben 110 und den Sekundärkolben 111 ausgebildet. An der Primärkammer 116 und der Sekundärkammer 117 sind Hydraulikdrucköffnungen 118 bzw. 119 vorgesehen. Die Hydraulikdrucköffnungen 118 und 119 sind über die Hydrauliksteuereinheit 5, die durch zwei Systeme einer Hydraulikschaltung an Radzylinder 4 entsprechender Räder aufgebaut ist, verbunden.
Auf einer oberen Seite einer Seitenwand des Zylinderhauptkörpers 2A sind Reservoiröffnungen 120 und 121 zum Verbinden der Primärkammer 116 und der Sekundärkammer 117 mit dem Reservoir 105 vorgesehen. Zwischen der Zylinderbohrung 112 des Zylinderkörpers 102A und dem Primärkolben 110, und zwischen der Zylinderbohrung 112 und dem Sekundärkolben 111 stellen zwei Dichtelemente 122A und 122B bzw. zwei Dichtelemente 223A und 123B eine Abdichtung bereit. Die Dichtelemente 122A und 122B sind in Axialrichtung auf beiden Seiten der Reservoiröffnung 120 vorgesehen. Daraus heraus steuert das Dichtelement 122A, wenn der Primärkolben 110 in einer in 8 illustrierten nicht bremsenden Position ist, die Primärkammer 116, um über eine auf einer Seitenwand des Primärkolbens 110 vorgesehenen Öffnung 124 mit der Reservoiröffnung 120 zu kommunizieren. Wenn sich der Primärkolben 110 aus der nicht bremsenden Position vorwärts bewegt, trennt das Dichtelement 122A die Primärkammer 116 von der Reservoiröffnung 120. Ähnlich sind die Dichtelemente 123A und 123B in der Achsenrichtung auf beiden Seiten der Reservoiröffnung 121 vorgesehen. Davon steuert das Dichtelement 123A, wenn der Sekundärkolben 111 in einer in 8 illustrierten nicht bremsenden Position ist, die Sekundärkammer 117, um über eine auf einer Seitenwand des Sekundärkolbens 111 vorgesehenen Öffnung 125 mit der Reservoiröffnung 121 zu kommunizieren. Wenn der Sekundärkolben 111 sich aus der nicht bremsenden Position vorwärts bewegt, trennt das Dichtelement 123A die Sekundärkammer 117 von der Reservoiröffnung 121.
Zwischen dem Primärkolben 110 und dem Sekundärkolben 111 in der Primärkammer 116 ist eine Federanordnung 126 eingefügt. Darüber hinaus ist zwischen einem Bodenteil des Hauptzylinders 102 und dem Sekundärkolben 111 in der Sekundärkammer 117 eine Rückkehrfeder 127, die eine Kompressionsspiralfeder ist, eingefügt. Die Federanordnung 126 hält die Kompressionsspiralfeder durch einen zylindrischen Rückhalter 129, der extrahieren und kontrahieren kann, in einem vorgegebenen komprimierten Zustand, und kann die Kompressionsspiralfeder gegen eine Federkraft derselben komprimieren.
Der Primärkolben 110 beinhaltet den distalen Endteil in der Tassenform, einen zylindrischen Rückteil und eine Zwischenwand 130 zum axialen Trennen eines Interieurs und durch die Zwischenwand 130 geht eine Führungsbohrung 130 axial hindurch. In die Führungsbohrung 131 ist ein Distalendteil mit einem kleinen Durchmesser eines Eingangskolbens 132, der eine gestufte Form einschließlich eines Stufenteils 132A aufweist, der ein Eingangselement ist, zum Gleiten in flüssigdichter Weise eingefügt, und ist der distale Endteil des Eingangskolbens 132 in einem Zylinderrückhalter 129 der Federanordnung 126 in der Primärkammer 116 eingefügt, mit anderen Worten, so angeordnet, dass er zur Primärkammer 116, welche die Druckkammer ist, hinweist. Gemäß dieser Ausführungsform beinhalten die Kolben des Hauptzylinders den Primärkolben 110, welcher der Verstärkerkolben ist, und den Eingangskolben 132.
Mit einem Rückendteil des Eingangskolbens 132 ist ein distaler Endteil einer Eingabestange 134, die in den zylindrischen Teil 108 des Gehäuses 104A eingeführt ist, und ein Rückeil des Primärkolbens 110 gekoppelt. Eine Rückendseite der Eingabestange 134 erstreckt sich vom zylindrischen Teil 108 zur Außenseite und mit dem Endteil desselben ist ein Bremspedal 11, das so betätigt wird, dass ein Bremsbefehl erteilt wird, gekoppelt. Am Rückendteil des Primärkolbens 110 ist ein Federsitz 135 mit einer Flanschform angebracht. Der Primärkolben 110 wird durch eine Rückholfeder 136, die eine Kompressionsspiralfeder ist, die zwischen einer Frontwandseite des Gehäuses 104 und dem Federsitz 135 eingefügt ist, zu einer Rückzugsrichtung energetisiert. Der Eingangskolben 132 wird durch Federn 137 und 138 elastisch gehalten, welches Federelemente sind, die zwischen dem Eingangskolben 132 und der Zwischenwand 130 des Primärkolbens 110, bzw. zwischen dem Eingangskolben 132 und dem Federsitz 135 in einer in 8 illustrierten Neutralposition eingefügt sind. Die rückgesetzte Position der Eingabestange 134 wird durch einen Stopper 139 vorgegeben, der an einem Rückendteil des zylindrischen Teils 108 des Gehäuses 104 vorgesehen ist.
Im Gehäuse 104A ist ein einen Elektromotor 140 und einen Kugelrollspindelmechanismus 141 zum Umwandeln der Rotation des Elektromotors 140 in eine translationale Bewegung beinhaltender Aktuator 103 vorgesehen, wodurch dem Primärkolben 110 eine Drehkraft verliehen wird. Der Elektromotor 140 beinhaltet einen am Gehäuse 104A fixierten Stator 142 und einen Hohlrotor 145, der gegenüber dem Stator 142 ist und zur Rotation über Lager 143 und 144 durch das Gehäuse 104A gehaltert ist. Der Kugelschraubenmechanismus 141 beinhaltet ein Mutternelement 146, das ein an einem inneren peripheren Teil des Rotors 145 fixiertes Rotationselement ist, eine Hohlschraubenwelle 147, die ein in das Mutternelement 146 eingefügtes Translationselement ist, und den zylindrischen Teil 108 des Gehäuses 104, der längs der Axialrichtung beweglich ist, und gehaltert ist, nicht um die Achse zu rotieren, und eine Mehrzahl von Kugeln 148, die in eine auf entgegen gesetzten Oberflächen derselben ausgebildete Schraubenrille eingefüllt ist. Der Kugelschraubenmechanismus 141 ist so konfiguriert, dass durch Drehung des Mutternelements 146 die Kugeln 148 längs der Schraubrille gerollt werden, wodurch die Schraubwelle 147 in Axialrichtung bewegt wird. Man beachte, dass der Kugelschraubenmechanismus 141 die Rotationsbewegung und die Translationsbewegung zwischen dem Mutternelement 146 und der Schraubwelle 147 wandeln kann.
Man beachte, dass zwischen dem Elektromotor 140 und dem Kugelschraubenmechanismus 141 ein allgemein bekannter Geschwindigkeitsreduktionsmechanismus wie etwa ein Planetengetriebemechanismus oder ein Differentialgeschwindigkeitsreduktionsmechanismus eingefügt werden kann, wodurch die Geschwindigkeit der Rotation des Elektromotors 140 reduziert wird, und dann kann die Rotation auf den Kugelrollspindelmechanismus 141 übertragen werden.
Die Schraubenwelle 147 des Kugelschraubenmechanismus 141 wird durch eine Rückkehrfeder 149, die eine zwischen der Vorderwandseite des Gehäuses 104a und der Schraubenwelle 147 eingefügte zulaufende Kompressionsspiralfeder ist, zu einer Rückstellrichtung energetisiert, und eine Rückstellposition derselben ist durch einen Stopper 139 begrenzt, der auf dem zylindrischen Teil 108 des Gehäuses 104a vorgesehen ist. In die Schraubenwelle 147 wird der Rückendteil des Primärkolbens 10 eingefügt und an einem auf einem inneren peripheren Teil der Schraubenwelle 47 ausgebildeten Stufenteil 150 schlägt der Federsitz 135 an, wodurch eine zurückgezogene Position des Primärkolbens 110 beschränkt wird. Als Ergebnis bewegt sich der Primärkolben 110 zusammen mit der Schraubenwelle 47 vorwärts, oder trennt sich vom Stufenteil 50 und bewegt sich unabhängig vorwärts. Dann, wie in 8 illustriert, wird der zurückgezogene Teil des Primärkolbens 110 durch den Stufenteil 150 der Schraubenwelle 147 beschränkt, die am Stopper 139 anschlägt, und beschränken die Maximallänge des Primärkolbens 110 in rückgezogener Position und die Federanordnung 126 eine rückgezogene Position des Sekundärkolbens 111. Der Stufenteil 150 der Schraubenwelle 147 ist innerhalb eines Ausmaßes der Länge in Axialrichtung des Mutternelementes 146 angeordnet. Die Bremssteuervorrichtung 101 beinhaltet einen Hubsensor 180 zum Detektieren eines Versatzes des Bremspedals 11, somit Versätzen des Eingangskolbens 132 (Eingangselement) und der Eingabestange 134, einen Geber 160 als Rotationspositionsdetektor, der eine Rotationsposition (nämlich die Position des mit dem Rotor 145 gekoppelten Primärkolbens 110) des Rotors 145 des Elektromotors 140 detektiert, einen Hydraulikdrucksensor 172 als Hydraulikdruckdetektor zum Detektieren von Hydraulikdrücken in der Primärkammer 116 und der Sekundärkammer 117, einen Stromsensor 162 (siehe 9) zum Detektieren einer Stromversorgungsstroms für den Elektromotor 40 und verschiedene diese Sensoren beinhaltende Sensoren. Die Steuervorrichtung 161 ist eine elektronische Steuervorrichtung, basierend auf einem eine ECU 161A und einen RAM 161B (siehe 9) enthaltenen Mikroprozessor und steuert, basierend auf Detektionssignalen aus den verschiedenen Sensoren, die Rotation des Elektromotors 140.
Nunmehr wird eine Beschreibung der Aktion der Bremssteuervorrichtung 101 gegeben. Wenn das Bremspedal 11 betätigt wird, wodurch über die Eingabestange 134 der Eingangskolben 132 vorwärts bewegt wird, wird die Verschiebung des Eingangskolbens 132 durch den Hubsensor 180 detektiert. Die Steuervorrichtung 161 bestimmt abhängig vom detektierten durch den Hubsensor 180 Hub einen Zielhydraulikdruck des Hauptzylinders 102 und steuert die Aktion des Elektromotors 140, um so den Zielhydraulikdruck zu erzielen. Der Elektromotor bewegt durch seine Aktivität über den Kugelrollspindelmechanismus 141 den Primärkolben 110 vorwärts. Als Ergebnis wird der Hydraulikdruck in der Primärkammer 116 erzeugt und wird der Hydraulikdruck über den Sekundärkolben 111 an die Sekundärkammer 117 weitergeleitet. Dann erzeugt die Rückkopplungssteuerung des Elektromotors 140 einen Bremshydraulikdruck in Reaktion auf den Betätigungsgrad des Bremspedals 11 im Hauptzylinder 102, so dass der Hydraulikdruck im Hauptzylinder 102, der durch den Hydraulikdrucksensor 172 detektiert wird, den Zielhydraulikdruck erzielt. Der im Hauptzylinder 102 erzeugte Bremshydraulikdruck wird aus den Hydraulikdrucköffnungen 118 und 119 über die Hydraulikdrucksteuereinheit 5 an die Radzylinder 4 der entsprechenden Räder geführt, um eine Bremskraft auf das Fahrzeug zu erzeugen.
Wenn die Betätigung des Bremspedals 11 aufgehoben wird, werden der Eingangskolben 132, der Primärkolben 110 und der Sekundärkolben 111 zurückgezogen, während die Primärkammer 116 und Sekundärkammer 117 Druck entlastet werden und das Bremsen aufgehoben wird. Man beachte, dass der Sekundärkolben 111 abhängig vom Hydraulikdruck des Primärkolbens 110 agiert, und eine Beschreibung des Sekundärkolbens 111 entsprechend nachfolgend weggelassen wird.
Während des Bremsens wird ein Teil des Hydraulikdrucks in der Primärkammer 116 durch den Eingangskolben 132 auf einer Druckaufnahmefläche O aufgenommen, die kleiner als eine Druckaufnahmefläche N des Primärkolbens 110 ist, und die Reaktionskraft desselben wird über die Eingabestange 134 dem Bremspedal 11 vermittelt. Als Ergebnis wirkt auf den Herunterdrückhub des Bremspedals 11 die Reaktionskraft abhängig vom Bremshydraulikdruck (Bremskraft) im Hauptzylinder 102 und es kann ein exzellentes Bremsbetätigungsgefühl bereitgestellt werden. Bei dieser Gelegenheit können, über Steuerung zur Änderung einer Relativposition des Primärkolbens 110 in Bezug auf den Eingangskolben 132, Federkräfte der Federn 137 und 138 an den Eingangskolben 132 angelegt werden, wodurch die Reaktionskraft an der Eingabestange 134 vergrößert und verkleinert wird, und kann eine Bremspedalreaktionskraft, die während der Bremssteuerung wie etwa Servosteuerung, Bremsassistenzsteuerung und regenerative Kooperationssteuerung angemessen ist, auferlegt werden.
Darüber hinaus, falls der Elektromotor 140 aufgrund eines Ausfalls inoperabel wird, kann durch Bewegen des Eingangskolbens 132 durch die Betätigung des Bremspedals 11 vorwärts und Anstoßen des Stufenteils 132A des Eingangskolbens 132 an der Zwischenwand 130, wodurch der Primärkolben 110 direkt gedreht wird, der Bremshydraulikdruck im Hauptzylinder 102 erzeugt werden, wodurch die Bremsfunktion aufrechterhalten bleibt.
Hauptsächlich Bezug nehmend auf die 10 bis 12 wird nunmehr eine detailliertere Beschreibung der Steuerung für den Elektromotor 140 durch die Steuervorrichtung 161 gegeben. Die Steuervorrichtung 161 überwacht einen Zustand des Hydraulikdrucksensors 132 und schaltet die Steuerung zwischen einem Normalzustand und einem abnormalen Zustand des Hydraulikdrucksensors 172 um, wodurch die Steuerung für den Elektromotor 140 selbst während des abnormalen Zustands aufrechterhalten wird. Bei dieser Gelegenheit bezieht sich die Abnormalität des Hydraulikdrucksensors 172, wie in der oben beschriebenen ersten Ausführungsform, auf den Fall, bei dem das Detektionssignal des Hydraulikdrucksensors 172 nicht ermittelt werden kann. 10 ist ein Blockdiagramm der Steuerung für den Elektromotor durch die Steuervorrichtung 161, 11 illustriert die Verarbeitung des Umwandelns des Hubs (Betätigungsbetrags) des Bremspedals 11 in einen Rotationspositionsbefehl für den Elektromotor 140 und 12 illustriert die Aktualisierungsverarbeitung einer erlernten Kurve des Bremshydraulikdrucks in Bezug auf die Bremsfluidmenge (abgegebene Fluidmenge des Hauptzylinders), die aus dem Hauptzylinder zugeführt wird.
(Normalzustand des Hydraulikdrucksensors)
Bezug nehmend auf 10 wird eine Beschreibung der Steuerung durch die Steuervorrichtung 161 im Normalzustand des Hydraulikdrucksensors 172 gegeben. Wenn das Bremspedal 11 betätigt wird und der Bremspedalbetätigungsbetrag (Bremspedalhub) aus dem Hubsensor 180 eingegeben wird, wandelt ein Pedalhubhauptzylinderhydraulikdruckumwandlungs-Verarbeitungsmodul B11 in der ECU 161A der Steuervorrichtung 161 den eingegebenen Bremspedalhub in einen Hauptzylinder-Hydraulikdruckbefehl um (Zielhydraulikdruck). Bei dieser Gelegenheit wird der Hauptzylinder-Hydraulikdruckbefehl aus Tabelleninformationen erhalten, die eine Charakteristik des Hauptzylinder-Hydraulikdrucks entsprechend dem Bremspedalhub speichern, die vorab im RAM 161B gespeichert sind. Dann erzeugt ein Motorrotationspositionsbefehlserzeugungsverarbeitungsmodul B12 einen Motorrotationspositionsbefehl, basierend auf dem Hauptzylinder-Hydraulikdruckbefehl.
Wie in 11 illustriert, berechnet das Motorrotationspositionsbefehlserzeugungsverarbeitungsmodul B12 die Hydraulikdruckabweichung durch Subtrahieren des Hauptzylinder-Hydraulikdruckwertes, der durch dem Hydraulikdrucksensor 172 detektiert wird, von dem Hauptzylinder-Hydraulikdruckbefehl und steuert ein Hydraulikdruckrelativpositionsbefehlsberechnungs-Verarbeitungsmodul B12-1 zum Prozessieren der Hydraulikdruckabweichung, basierend auf einem eine mechanische Charakteristik der Elektroverstärkervorrichtung 104 präsentierenden Koeffizienten, gespeichert im RAM 161B, wodurch eine Umwandlung in einen Relativpositionsbefehl (Positionsabweichung) ausgeführt wird, der sich auf eine Relativposition zwischen der Eingabestange 134 und dem Primärkolben 110 bezieht. Darüber hinaus wird der Pedalhub an einem Hubeingabestangenpositionsumwandlungsverarbeitungsmodul B12-2 eingegeben. Das Hubeingabestangenpositionsumwandlungsverarbeitungsmodul B12-2 wandelt den Pedalhub in eine Eingabestangenposition um, basierend auf einer vorgegebenen Umwandlungsgleichung oder einer Tabelleninformation, die im RAM 161B gespeichert ist. Eine Additionsverarbeitung wird auf den Relativpositionsbefehl und den auf diese Weise berechneten Eingangsstabpositionsbefehl angewendet, um den Motorrotationspositionsbefehl zu berechnen.
Die Steuervorrichtung 161 steuert abhängig vom berechneten Motorrotationspositionsbefehl ein in 10 illustriertes Messobjektbefehlsberechnungsverarbeitungsmodul B13, um basierend auf einer Motorrotationsposition und einer durch den Geber 160 detektierten Motordrehzahl und einem durch den Stromsensor 162 detektierten Motorstrom einen Motorantriebsstrom zum Betreiben des Elektromotors 140 zu berechnen, und versorgt den Elektromotor 140 mit dem Motorantriebsstrom. Als Ergebnis wird der Elektromotor 140 aktiviert, bewegt den Primärkolben 110 des Hauptzylinders 102 vorwärts, wodurch der Bremshydraulikdruck erzeugt wird, und versorgt die Radzylinder 4 mit dem Bremshydraulikdruck über die Hydraulikdrucksteuereinheit 5, wodurch das Fahrzeug gebremst wird.
Auf diese Weise steuert im Normalzustand des Hydraulikdrucksensors 172 die Steuervorrichtung 161 die Aktion des Elektromotors 140, basierend auf dem Bremshydraulikdruck im Hauptzylinder 102, der durch den Hydraulikdrucksensor 172 detektiert wird, wodurch der dem Betätigungsbetrag des Bremspedals 11 entsprechende gewünschte Bremshydraulikdruck aus dem Hauptzylinder 102 über die Hydraulikdrucksteuereinheit 5 den Radzylindern 4 zugeführt wird, um die gewünschten Bremskräfte zu erhalten.
Darüber hinaus steuert im Normalzustand des Hydraulikdrucksensors 172 die Steuervorrichtung 161 ein MC-Fluidmengenhydraulikdruck-Umwandlungsverarbeitungsmodul B15 (Fluidmengendetektionsmittel), um eine Beziehung zwischen einer zugeführten Fluidmenge des Hauptzylinders 102 an die Radzylinder 4, welches die abgegebene Fluidmenge (sich auf die Abgabefluidmenge beziehender Wert) des Hauptzylinders ist, und dem Bremshydraulikdruck im Hauptzylinder zu erlernen, und erzeugt und aktualisiert eine die Beziehung repräsentierende MC-Fluidmengenhydraulikdrucktabelle. Bezug nehmend auf 12 wird eine Beschreibung der Erzeugung und Aktualisierungsverarbeitung der MC-Fluidmengenhydraulikdrucktabelle gegeben.
Bezug nehmend auf 12 wird durch Multiplizieren der Position (Hub: IR-Position) der Eingabestange 134 (Eingangskolben 132) und der Druckaufnahmefläche O des Eingangskolbens 132, die im RAM 161B gespeichert sind, miteinander, eine aus dem Hauptzylinder 102 an die Radzylinder 4 zugeführte Bremsfluidmenge (A1: IR entsprechende erzeugte Fluidmenge), die durch den Hub der Eingabestange 134 erzeugt wird, berechnet (Verarbeitungsblock B15-1). Darüber hinaus wird durch Multiplizieren der Motorrotationsposition und der Druckaufnahmefläche N des Primärkolbens 110, die im RAM 161B gespeichert sind, eine zugeführte Bremsfluidmenge (der Motorrotationsposition entsprechende erzeugte Fluidmenge: A2) aus dem Hauptzylinder 102 an die Radzylinder 4, die durch den Hub des Primärkolbens 110 erzeugt wird, berechnet (Verarbeitungsblock, B15-2). Dann wird durch Addieren der, IR entsprechenden erzeugten Fluidmenge und der, der Motorrotationsposition entsprechenden erzeugten Fluidmenge miteinander eine M/C-Fluidmenge als eine Abgabefluidmenge des Hauptzylinders, welche eine zugeführte Gesamtfluidmenge aus dem Hauptzylinder 102 an die Radzylinder 4 ist, berechnet. Eine Beziehung zwischen der auf diese Weise berechneten M/C-Fluidmenge (A) und dem Hydraulikdruck (M/C-Hydraulikdruck) des Hauptzylinders 102, der durch den Hydraulikdrucksensor 172 detektiert wird, wird aufgetragen und es wird eine, im RAM 161B gespeicherte und nach Bedarf aktualisierte, die M/C-Fluidmengen-Hydraulikdruck-Charakteristik repräsentierende M/C-Fluidmengen-Hydraulikdrucktabelle erzeugt (Verarbeitungsblock B15-3).
(Abnormaler Zustand des Hydraulikdrucksensors)
Bezug nehmend auf 10 wird nun eine Beschreibung der Steuerung der Steuervorrichtung 161 gegeben, falls aufgrund eines Ausfalls des Hydraulikdrucksensors 172 oder dergleichen der Hauptzylinder-Hydraulikdruck nicht detektiert werden kann, nämlich im abnormalen Zustand des Hydraulikdrucksensors 172. Abhängig von dem Bremspedalbetätigungsbetrag verwendet das Motorrotationspositionsbefehlserzeugungsverarbeitungsmodul B12 den Hauptzylinder-Hydraulikdruck, der unter Verwendung, anstelle des Detektionssignals durch den Hydraulikdrucksensor 172, der letzten Erzeugung und Aktualisierungsverarbeitung der in 12 illustrierten M/C-Fluidmengen-Hydraulikdrucktabelle erzeugten und aktualisierten M/C-Fluidmengen-Hydraulikdrucktabelle berechnet wird, basierend auf der Rotationsposition (Position des Primärkolbens 110) des Elektromotors 140, die durch den Geber 160 detektiert ist, und der Position (Position des Eingangskolbens 172) der Eingabestange 134, die durch den Hubsensor 180 detektiert wird, als den Zielhydraulikdruck. Man beachte, dass im abnormalen Zustand des Hydraulikdrucksensors 172 die Hydraulikdrucksteuerung durch die Hydraulikdrucksteuereinheit 5 nicht ausgeführt wird, und der Hauptzylinder-Hydraulikdruck direkt den Radzylindern 4 zugeführt wird. Als Ergebnis kann selbst im abnormalen Zustand des Hydraulikdrucksensors 172, basierend auf dem aus der im Normalzustand erlernten und aktualisierten letzten M/C-Fluidmengen-Hydraulikdrucktabelle erhaltenen Hauptzylinder-Hydraulikdruck die Bremskraftsteuerung abhängig von der hydraulischen Rigidität der Radzylinder 4, bevor der Ausfall am Hydraulikdrucksensor 172 auftritt, ausgeführt werden. Somit wird die Fahrzeugabbremsung in Bezug auf die Bremsoperation darin beschränkt, zu fluktuieren, wodurch das Empfinden eines Unbehagens für den Fahrer reduziert wird.
Bezug nehmend auf 13 wird nunmehr eine Beschreibung eines Beispiels eines Steuerablaufs zum Ausführen, durch die Steuervorrichtung 161, der oben erwähnten Bremssteuerung gegeben. Der Steuerablauf ist derselbe wie derjenige der in 6 illustrierten ersten Ausführungsform, außer dass für jeden der Schritte S5 bis S11 ein ”Strichsymbol (')” jedem der Schritte hinzugefügt wird und eine detaillierte Beschreibung nur der abweichenden Teile gegeben wird.
Im Schritt S5' berechnet die Steuervorrichtung 161, basierend auf den Detektionen durch die verschiedenen Sensoren, einschließlich des Hubsensors 180, des Hydraulikdrucksensors 172 und des Stromsensors 162, durch Ausführen der Verarbeitung im Normalzustand in 10 den Antriebsstrom für den Elektromotor 140 und die Verarbeitung schreitet zu Schritt S6' fort. Im Schritt S6' aktiviert die Steuervorrichtung 161 den Elektromotor durch den Antriebsstrom, wodurch der Bremshydraulikdruck im Hauptzylinder 102 erzeugt wird und führt den Bremshydraulikdruck über die Hydraulikdrucksteuereinheit 5 den Radzylindern 4 zu, wodurch die Bremskräfte erzeugt werden, und die Verarbeitung schreitet zu Schritt S7' fort. Im Schritt S7' detektiert die Steuervorrichtung 161 mittels des Hubsensors 180 die Position des Eingangskolbens 121, detektiert mittels des Gebers 160 die Position des Primärkolbens 110 und detektiert mittels des Hydraulikdrucksensors den Hauptzylinder-Hydraulikdruck, und die Verarbeitung schreitet zu Schritt S8' fort. In Schritt S8' wird, basierend auf der Eingangskolbenposition, der Primärkolbenposition und dem in Schritt S7' detektierten Hauptzylinder-Hydraulikdruck, wie in 12 illustriert, die M/C-Fluidmengen-Hydraulikdrucktabelle erzeugt und aktualisiert.
Wenn andererseits in Schritt S4 die Steuervorrichtung 161 feststellt, dass der Hydraulikdrucksensor 172 nicht normal (abnormal) ist, stoppt in Schritt S9 die Steuervorrichtung 161 die Aktion der Hydraulikdrucksteuereinheit 5 und schreitet zu Schritt S10 fort. Im Schritt S10' führt die Steuervorrichtung 161 die Verarbeitung im abnormalen Zustand in 10 aus, führt das Motorrotationspositionsbefehlserzeugungsverarbeitungsmodul B12 unter Verwendung der letzten M/C-Fluidmengen-Hydraulikdrucktabelle berechneten Hauptzylinder-Hydraulikdruck, basierend auf der Eingangskolbenposition und der Primärkolbenposition (M/C-Fluidmenge) durch, wodurch ein Motorrotorpositionsbefehl (sich auf die Zielabgabefluidmenge beziehender Wert) erzeugt wird und berechnet den Motorantriebsstrom durch die Motorbefehlsberechnungsverarbeitung B5', und die Verarbeitung schreitet zu Schritt S11' fort. Im Schritt S11' aktiviert die Steuervorrichtung 161 durch den Antriebsstrom den Elektromotor 140, wodurch der Hydraulikdruck im Hauptzylinder 102 erzeugt wird und führt den Hydraulikdruck über die Hydraulikdrucksteuereinheit 5 den Radzylindern 4 zu, wodurch die Bremskräfte erzeugt werden. Auf diese Weise wird, wenn der Hydraulikdruck 172 abnormal ist, über die Steuerung des Elektromotors 140 basierend auf dem mittels der im normalen Zustand erzeugten und aktualisierten M/C-Fluidmengen-Hydraulikdrucktabelle berechneten Hauptzylinder-Hydraulikdruck die Fluktuation im Bremsbetriebsgefühl minimiert, wodurch ein Gefühl von Unbehagen reduziert wird.
In der zweiten Ausführungsform kann die Aktualisierung der M/C-Fluidmengen-Hydraulikdrucktabelle durch Ausführen derselben Verarbeitung wie das Aktualisierungsverfahren für die Bremscharakteristik ausgeführt werden, welche die Beziehung zwischen dem Hauptzylinder-Hydraulikdruck und der Motorrotationsposition repräsentiert (nämlich die M/C-Fluidmenge), die Bezug nehmend auf die 4, 5 und 7 in der ersten Ausführungsform beschrieben sind. Als Ergebnis kann das Gefühl von Unbehagen bei der Betätigung des Bremspedals 11, das vom Umschalten bei der Steuerung vom normalen Zustand zum abnormalen Zustand des Hydraulikdrucksensors 127 herrührt, reduziert werden.
Der Wert, der sich auf die abgegebene Fluidmenge gemäß der vorliegenden Erfindung bezieht, kann die Abgabefluidmenge selbst sein, oder kann, wie in der Ausführungsform, der die Abgabefluidmenge bestimmende Wert sein, nämlich die Kolbenposition des Hauptzylinders, die Rotationsposition des Motors zum Bewegen des Kolbens oder dergleichen.
Man beachte, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die oben erwähnten Ausführungsformen beschränkt ist und innerhalb des Schutzumfangs der Beschreibung der Ansprüche geändert werden kann.

Claims

Bremssteuervorrichtung umfassend: einen Betätigungsbetragsdetektor zum Detektieren eines Betätigungsbetrags eines Bremspedals; einen Elektromotor zum Bewegen eines Kolbens eines Hauptzylinders; einen Hydraulikdruckdetektor zum Detektieren eines Bremshydraulikdrucks im Hauptzylinder; und Steuermittel zum Einstellen, abhängig von der Detektion durch den Betätigungsbetragsdetektor, eines Zielhydraulikdrucks des Hauptzylinders, und Steuern, basierend auf einem detektierten Wert des Hydraulikdruckdetektors, einer Aktion des Elektromotors, so dass der Hauptzylinder den Zielhydraulikdruck erzielt, wobei: das Steuermittel sich mit einem Fluidmengen-Detektionsmittel zum Detektieren einer sich auf die abgegebene Fluidmenge des Hauptzylinders beziehenden Wert verbindet; und das Steuermittel konfiguriert ist: wenn der Hydraulikdruckdetektor normal ist, basierend auf dem durch den Hydraulikdruckdetektor detektierten Wert und eines Detektionsergebnisses durch das Fluidbetragsdetektionsmittel, eine Bremscharakteristik zu aktualisieren, die eine Beziehung zwischen dem Bremshydraulikdruck des Hauptzylinders und dem sich auf die abgegebene Fluidmenge beziehenden Wert repräsentiert; und wenn der Hydraulikdruckdetektor abnormal ist, unter Verwendung der Bremscharakteristik, einen sich auf eine Zielabgabefluidmenge beziehenden Wert entsprechend dem Zielhydraulikdruck des Hauptzylinders zu berechnen und die Aktion des Elektromotors so zu steuern, dass der durch das Fluidmengendetektionsmittel detektierte Wert den Wert erzielt, der sich auf die abgegebene Zielfluidmenge bezieht.
Bremssteuervorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei: das Fluidmengendetektionsmittel als einen Wert der Abgabefluidmenge, eine Verschiebung des Kolbens des Hauptzylinders detektiert, und die Steuervorrichtung die Bremscharakteristik basierend auf der Verschiebung des Kolbens aktualisiert.
Bremssteuervorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei das Fluidmengendetektionsmittel die Verschiebung des Kolbens des Hauptzylinders basierend auf einer Rotationsposition des Elektromotors detektiert.
Bremssteuervorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei das Fluidmengendetektionsmittel die Verschiebung des Kolbens des Hauptzylinders durch den Betätigungsbetragdetektor detektiert.
Bremssteuervorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Kolben des Hauptzylinders einen Verstärkerkolben, der durch den Elektromotor bewegt wird, und einen Eingangskolben, der so vorgesehen ist, dass er relativ zum Verstärkerkolben verschoben wird, beinhaltet, der eine zu einer Druckkammer des Hauptzylinders weisende distale Endseite aufweist und durch eine Betätigung des Bremspedals bewegt wird; das Fluidmengendetektionsmittel einen Rotationspositionsdetektor zum Detektieren einer Verschiebung des Verstärkerkolbens, basierend auf einer Rotationsposition des Elektromotors, und den Betätigungsbetragdetektor zum Detektieren einer Verschiebung des Eingangskolbens, basierend auf einem Betätigungshub des Bremspedals, beinhaltet; und die Steuervorrichtung, basierend auf einem Druckaufnahmebereich des im Hauptzylinder erzeugten und an den Verstärkerkolben angelegten Bremshydraulikdrucks und der durch den Rotationspositionsdetektor detektierten Verschiebung des Verstärkerkolbens eine Abgabefluidmenge durch den Verstärkerkolben berechnet, basierend auf einer Druckaufnahmefläche des im Hauptzylinder erzeugten und an den Eingangskolben angelegten Bremshydraulikdrucks, und der Verschiebung des Eingangskolbens, die durch den Betätigungsbetragdetektor detektiert wird, eine Abgabefluidmenge durch den Eingangskolben berechnet und die Bremscharakteristik, basierend auf einer Summe von sowohl den berechneten Abgabefluidmengen als auch dem Bremshydraulikdruck des Hauptzylinders aktualisiert.
Bremssteuervorrichtung gemäß Anspruch 1, weiter umfassend einen Hubsimulator zum Vermitteln, wenn der Elektromotor durch eine Betätigung des Bremspedals angetrieben wird, einer Reaktionskraft zum Betätigungsbetrag des Bremspedals und Bewegen, wenn der Elektromotor nicht durch die Betätigung des Bremspedals angetrieben wird, des Kolbens des Hauptzylinders.
Bremssteuervorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das Steuermittel weiter konfiguriert ist, um: wenn der Hydraulikdruckdetektor normal arbeitet, die Bremscharakteristik für jede von Wärmemengen, welche durch Reibungswärme während des Bremsens erzeugt werden, zu aktualisieren; und wenn der Hydraulikdruckdetektor normal ist, die Wärmemenge abhängig von Verwendungszustand eines Radzylinders, welchem der Hauptzylinder den Bremshydraulikdruck zuführt, zu berechnen und die Aktion des Elektromotors unter Verwendung der Bremscharakteristik abhängig von der berechneten Wärmemenge zu steuern.