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Die
Erfindung betrifft ein Fahrzeugbremssystem und ein Fahrzeugregelungsverfahren
und insbesondere eine Technologie zur Unterdrückung der Erzeugung von Wärme durch
einen Motor, der eine Pumpe antreibt, um ein Fluid unter Druck in
einem Druckspeicher zu speichern.
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Allgemein
erzeugt ein elektronisch geregeltes Bremssystem (ECB-System) eine
Bremskraft, indem es in Übereinstimmung
mit einer Bremsbetätigung
Radzylindern Bremsöl
zuführt.
Ein Hochdruck-Bremsöl
wird konstant in einem Druckspeicher gespeichert, um ein gutes Ansprechen
zu gewährleisten.
Jedoch nimmt der Druck in dem Druckspeicher jedes Mal ab, wenn ein
Fahrer das Bremspedal betätigt,
so dass es zur Aufrechterhaltung eines ausreichenden Drucks in dem
Druckspeicher erforderlich ist, eine Pumpe zu betätigen, um
das Bremsöl
dem Druckspeicher zuzuführen.
Eine Hydraulikdrucklieferungsvorrichtung, die den Pumpenbetrieb
regelt, um den gespeicherten Hydraulikdruck in dem Druckspeicher
in einem Bereich zwischen einem unteren und einem oberen Grenzwert
zu halten, um übermäßige Erhöhungen der
Pumpenbelastung zu verhindern, ist zum Beispiel in der japanischen
Patentoffenlegungsschrift Nr. JP-A-07-103201 beschrieben.
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Das
in der JP-A-07-103201 offenbarte Druckregelungssystem kann den Motor
nicht in geeigneter Weise regeln, wenn ein Druckspeicherdrucksensor
nicht ordnungsgemäß funktioniert,
so dass das die Gefahr besteht, dass der Akumulatordruck nicht innerhalb
eines geeigneten Bereichs gehalten werden kann. In vielen Hydraulikdrucklieferungssystemen
wird dieses Problem so gehandhabt, dass das Ablassvolumen der Ölpumpe so
eingestellt wird, dass sie mit der höchstmöglichen Rate des Bremsölverbrauchs übereinstimmt.
Wenn eine Fehlfunktion eintritt, wird der Motor so betrieben, dass
die Pumpe das voreingestellte Ölvolumen
abgibt. Jedoch bedeutet dies, dass die Belastung des Motors, der
die Ölpumpe
antreibt, wenn die Bremsölverbrauchsrate
niedriger als das Maximum ist, unnötig hoch ist, so dass die durch
den Motor erzeugte Wärmemenge
zunimmt.
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Die
Erfindung stellt eine Technologie zur Verringerung der durch einen
Motor, der eine Ölpumpe für einen
Druckspeicher antreibt, erzeugten Wärmemenge bereit, wenn eine
Fehlfunktion in einem Bremssystem auftritt.
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Ein
erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Fahrzeugbremssystem, das
eine von einem Motor angetriebene Pumpe, einen Druckspeicher, dem
ein von der Pumpe abgegebenes Arbeitsfluid zugeführt wird, so dass dieses unter
Druck gespeichert wird, und einen Radzylinder, dem das Arbeitsfluid
von dem Druckspeicher zugeführt
wird und der eine Bremskraft erzeugt, die auf ein Rad ausgeübt wird,
das an dem Fahrzeug montiert ist, umfasst. Das Fahrzeugbremssystem
umfasst ferner ein Fehlfunktionserfassungsmittel, das eine Fehlfunktion
in dem Fahrzeugbremssystem erfasst, ein Druckerhöhungsbestimmungsmittel, das
bestimmt, ob eine Notwendigkeit besteht, den Druck, mit dem die
Radzylinder beaufschlagt werden, zu erhöhen, und ein Wärmeerzeugungsunterdrückungsmittel,
das den Motor intermittierend betreibt, um so die Wärmeerzeugung
durch den Motor zu reduzieren. Das Wärmeerzeugungsunterdrückungsmittel
betreibt den Motor, wenn eine Notwendigkeit besteht, den Druck zu
dem Druckspeicher zu erhöhen,
und stoppt den Motor, wenn keine Notwendigkeit besteht, den Druck
zu dem Druckspeicher zu erhöhen.
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Gemäß einem
ersten Aspekt der Erfindung wird, wenn in dem Fahrzeugbremssystem
eine Fehlfunktion auftritt und der Motor, der die Druckspeicherpumpe
antreibt, intermittierend angetrieben wird, der Motor gestoppt,
wenn keine Notwendigkeit besteht, den Druck zu dem Druckspeicher
zu erhöhen,
ungeachtet des intermittierenden Betriebszyklus. Der Motor wird
nicht betrieben, außer
eine Notwendigkeit besteht, den Druck zu erhöhen, selbst wenn der Fahrer das
Bremspedal betätigt,
so dass eine unnötige
Wärmeerzeugung
durch den Motor verhindert werden kann.
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Zum
Beispiel kann das Druckerhöhungsbestimmungsmittel
bestimmen, dass keine Notwendigkeit besteht, den Druck zu erhöhen, wenn
das Fahrzeug gestoppt ist. Da nur eine geringe Notwendigkeit besteht,
die Antwort der Bremskraft zu gewährleisten, wenn das Fahrzeug
gestoppt ist, wird der Motor gestoppt, außer es besteht eine Notwendigkeit,
den Druck zu erhöhen,
selbst wenn der Fahrer das Bremspedal betätigt. Eine Wärmeerzeugung
durch den Motor kann daher unterdrückt werden.
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Das
Fahrzeugbremssystem umfasst ferner einen Hauptzylinder, der das
Arbeitsfluid mit einem Druck in Übereinstimmung
mit einem Betätigungsbetrag
eines Bremspedals liefert. Das Druckerhöhungsbestimmungsmittel kann
bestimmen, dass eine Notwendigkeit zur Erhöhung des Drucks besteht, wenn eine
Zustandsgröße des Hauptzylinders
gleich groß wie
oder größer als
ein vorbestimmter Schwellenwert ist. Die Zustandsgröße des Hauptzylinders
kann zum Beispiel ein Hauptzylinderdruck oder ein Bremspedalhub
sein. Wenn das Druckerhöhungsbestimmungsmittel
bestimmt, dass eine Notwendigkeit besteht, den Druck zu dem Druckspeicher
auf der Grundlage der Zustandsgröße zu erhöhen, wird
der Motor entsprechend betrieben. Die Bestimmung der Notwendigkeit,
den Druck zu dem Druckspeicher auf diese Weise zu erhöhen, verhindert,
dass der Hauptzylinder aufsitzt, wenn zum Beispiel der Druckspeicherdruck
so weit abfällt,
dass der Druckspeicher ineffektiv wird.
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Das
Fahrzeugbremssystem umfasst ferner eine Fluiddurchführung, die
den Druckspeicher mit dem Radzylinder verbindet, sowie ein Druckerhöhungsventil,
das in der Fluiddurchführung
angeordnet ist, die die Versorgung des Radzylinders mit dem Arbeitsfluid
regelt. Das Druckerhöhungsbestimmungsmittel
kann bestimmen, dass keine Notwendigkeit besteht, den Druck zu erhöhen, wenn
das Druckerhöhungsventil
offen ist und ein ihm zugeführter
Regelstrom ist auf etwa einen Pegel zu einer Zeit gefallen, zu der
das Druckverringerungsventil geschlossen ist. Daher kann der Motor
in einem früheren
Stadium gestoppt werden, wodurch die erzeugte Wärmemenge weiter gedrückt wird.
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Das
Wärmeerzeugungsunterdrückungsmittel
kann den Motor so betreiben, dass der Druck des in dem Druckspeicher
gespeicherten Arbeitsfluids innerhalb eines vorbestimmten Regelbereichs
gehalten wird.
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Ein
zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Regelungsverfahren eines
Fahrzeugbremssystems, in dem ein Druckspeicher, der ein unter Druck
befindliches Arbeitsfluid speichert, das von einer von einem Motor
betriebenen Pumpe abgegeben wird, und das Arbeitsfluid zu einem
Radzylinder gibt, um so eine Bremskraft auf ein Rad eines Fahrzeugs
zu erzeugen. Das Regelungsverfahren umfasst die Schritte zum Erfassen
einer Anomalie in dem Fahrzeugbremssystem und Betreiben des Motors,
wenn eine Notwendigkeit besteht, den Druck zu dem Druckspeicher
zu erhöhen,
und zum Stoppen des Motors, wenn keine Notwendigkeit besteht, den
Druck zu dem Druckspeicher zu erhöhen, nachdem der Motor intermittierend
betrieben wird, wenn die Anomalie bzw. Fehlfunktion erfasst wird,
um so die Erzeugung von Wärme
durch den Motor zu unterdrücken.
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In
dem zweiten Aspekt der Erfindung wird selbst dann, wenn der Motor,
der die Druckspeicherpumpe antreibt, aufgrund der Fehlfunktion in
dem Fahrzeugbremssystem intermittierend betrieben wird, der Motor
gestoppt, wenn keine Notwendigkeit besteht, den Druck zu dem Druckspeicher
zu erhöhen.
Dies ermöglicht
die Unterdrückung
der Wärmeerzeugung
durch den Motor.
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Die
obigen und weitere Aufgaben, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden
Erfindung sind aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung,
die unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung gemacht wurde,
deutlicher ersichtlich. In den Zeichnungen sind:
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1 ein
Blockdiagramm eines Fahrzeugbremssystems gemäß einer ersten Ausführungsform der
Erfindung;
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2 ein
Funktionsblockdiagramm, das eine Struktur einer ECU-Einheit zeigt,
die für
die Unterdrückung
einer Wärmeerzeugung
relevant zeigt;
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3 ein
Flussdiagramm, das eine Motorregelungsroutine während eines Normalbetriebs
zeigt;
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4 ein
Flussdiagramm, das eine Motorregelungsroutine während eines intermittierenden
Motorbetriebs gemäß der ersten
Ausführungsform
der Erfindung zeigt; und
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5 ein
Flussdiagramm, das eine Regelungsroutine zur Vermeidung des Aufsetzens
bzw. Anschlagens des Hauptzylinders zeigt.
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1 ist
ein Blockdiagramm, das ein Fahrzeugbremssystem 100 gemäß der ersten
Ausführungsform
der Erfindung und eine elektronische Steuerungs- bzw. Regelungseinheit
(im Folgenden als ECU bezeichnet) 200 zeigt. Das Fahrzeugbremssystem 100 umfasst
einen Aktor 80 und weitere Komponenten wie etwa einen Hauptzylinder 14.
Das Fahrzeugbremssystem 100 ist als ein elektronisch geregeltes
Bremssystem (ECB-System) ausgebildet, in dem ein Sensor den Betätigungsbetrag
des Bremspedals erfasst, und ein geeigneter Bremshydraulikdruck
so berechnet wird, dass Bremsen an vier Rädern unabhängig voneinander betätigt werden.
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Das
Bremspedal 12 ist mit einem Hubsensor 46 ausgestattet,
der einen Pedalhub erfasst. Der Hauptzylinder 14 pumpt
in Übereinstimmung
mit dem Pedalhub des Bremspedals 12 Bremsöl als das
Arbeitsfluid.
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Ein
Ende jeder Bremshydraulikregelleitung 16 und 18 für das rechte
bzw. linke Vorderrad ist mit dem Hauptzylinder 14 verbunden.
Die weiteren Enden der Bremshydraulikleitungen 16 und 18 sind
mit dem Radzylindern 20FR bzw. 20FL für das rechte bzw.
linke Vorderrad verbunden. Die Radzylinder 20FR und 20FL üben eine
Bremskraft auf das rechte bzw. linke Rad aus. Ein rechtes und ein
linkes elektromagneti sches Schaltventil 20FR bzw. 20FL sind an
Positionen zwischen dem Hauptzylinder 14 und den Radzylindern 20FR bzw. 20FL in
der jeweiligen Bremshydraulikregelleitung 16 bzw. 18 angeordnet. Das
rechte und das linke elektromagnetische Schaltventil 22FR und 22FL sind
normalerweise offen, wenn kein Strom zugeführt wird (im Folgenden als „normalerweise
offener Typ" bezeichnet),
und sind geschlossen, wenn die Bremsbetätigung erfasst wird.
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Ein
rechter und ein linker Hauptdrucksensor 48FR bzw. 48FL sind
an Zwischenpositionen entlang den Bremshydraulikregelleitungen 16 bzw. 18 zur Messung
des Hauptzylinderhydraulikdrucks für das rechte bzw. linke Vorderrad
angeordnet. Wenn der Fahrer das Bremspedal 12 betätigt, erfasst
der Hubsensor 46 den Pedalhub. Jedoch kann, falls der Hubsensor 46 versagt,
die Betätigungskraft
auf das Bremspedal 12 auch unter Verwendung des rechten und
linken Hauptdrucksensors 48FR und 48FL erfasst
werden, um so den Hauptzylinderhydraulikdruck für das rechte bzw. das linke
Vorderrad zu messen. Der Hauptzylinderhydraulikdruck wird somit
zur Sicherheit von Sensorsystemen 46 und 48 überwacht.
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Ein
Speichertank 26 ist mit dem Hauptzylinder 14 verbunden,
und ein Hubsimulator 24 zur Erzeugung eines Referenzpedalhubs
und einer Reaktionskraft ist über
ein Schaltventil 23 mit der Bremshydraulikregelleitung 16 verbunden.
Das Schaltventil 23 ist ein normalerweise geschlossenes
elektromagnetisches Ventil, das in Antwort auf die Bremsbetätigung öffnet. Der
Speichertank 26 ist mit einem Ende einer Hydraulikdruckleitung 28.
Die Hydraulikdruckleitung 28 enthält eine Ölpumpe 34, die von
einem Motor 32 angetrieben wird. Eine Ablassseite der Ölpumpe 34 ist
mit einer Hochdruckleitung 30 verbunden, die einen Druckspeicher 50 und
ein Entlastungsventil 30 enthält. Die Öllampe 34 bewirkt,
dass Bremsöl
unter einem hohen Druck in dem Bereich (im Folgenden als „Regelbereich" bezeichnet) von
zum Beispiel 14 bis 22 Mpa in dem Druckspeicher 50 gespeichert
wird. Das Entlastungsventil 53 wird geöffnet, um das unter Hochdruck
stehende Öl
in die Hydraulikdruckleitung 28 abzugeben, wenn der Druckspeicherdruck
einen Schwellendruck von zum Beispiel 25 Mpa überschreitet.
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Die
Hochdruckleitung 30 enthält einen Druckspeicherdrucksensor 51,
der den Druckspeicherdruck misst. Der Druckspeicherdruck wird dann von
dem Druckspeicherdrucksensor 51 an die ECU 200 ausgegeben,
wie unten beschrieben ist. Der Motor 32 wird so geregelt,
dass der Druckspeicherdruck innerhalb eines Regelbereichs gehalten
wird.
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Die
Hochdruckleitung 30 ist über Druckerhöhungsventile 40FR, 40FL, 40RR und 40RL,
die elektromagnetische Strömungsregelungsventile,
das heißt
Linearventile, sind, die normalerweise geschlossen sind, wenn kein
Strom zugeführt
wird („normalerweise
geschlossener Typ")
und die den Druck in den jeweiligen Radzylindern je nach Notwendigkeit
erhöhen,
mit dem vorderen rechten, dem vorderen linken, dem hinteren rechten
bzw. dem hinteren linken Radzylinder 20FR, 20FL, 20RR bzw. 20RL (nachfolgend
zusammenfassend als „Radzylinder 20'' bezeichnet) verbunden. Die Druckerhöhungsventile 40FR, 40FL, 40RR und 40RL sind nachfolgend
zusammenfassend als Druckerhöhungsventile 40 bezeichnet.
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Das
rechte und linke Vorderrad und das rechte und linke Hinterrad (keines
davon ist gezeigt) umfassen jeweils Scheibenbremsen. Die Radzylinder 20FR, 20FL, 20RR und 20RL werden
betätigt, um
die jeweiligen Bremsbeläge
gegen die jeweiligen Scheiben zu pressen und so die Bremskraft zu übertragen.
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Die
Hydraulikdruckleitung 28 ist mit dem rechten und dem linken
Radzylinder 20FR bzw. 20FL über Druckverminderungsventile 42FR bzw. 42FL verbunden,
die normalerweise geschlossene elektromagnetische Strömungsregelventile,
d.h. Linearventile, sind, die den Druck je nach Notwendigkeit reduzieren.
Die Hydraulikdruckleitung 28 ist mit dem hinteren rechten
und dem hinteren linken Radzylinder 20RR bzw. 20RL über normalerweise
offene Druckverminderungsventile 42RR bzw. 42RL verbunden. Nachfolgend
sind die Druckverminderungsventile 42RR, 42RL, 42FR und 42FL zusammenfassend
als die Druckverminderungsventile 42 bezeichnet.
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Drucksensoren 44FR, 44FL, 44RR und 44RL für die rechten
und linken Vorder- und Hinterräder
zum Messen des Fluiddrucks in den jeweiligen Radzylindern 20FR, 20FL, 20RR bzw. 20RL sind
in der Nähe
des rechten und linken vorderen und hinteren Radzylinders 20FR, 20FL, 20RR und 20RL angeordnet.
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Die
ECU 200 regelt die elektromagnetischen Schaltventile 22FR, 22FL,
das Schaltventil 23, den Motor 32, die vier Druckerhöhungsventile 40FR, 40FL, 40RR und 40RL und
die vier Druckverminderungsventile 42FR, 42FL, 42RR und 42RL.
Die ECU 200 umfasst eine Berechnungseinheit, die aus einem Mikroprozessor,
einem ROM, in dem verschiedene Steuerungsprogramme gespeichert sind,
und einem RAM, der als Datenspeichereinheit oder als Arbeitsbereich
zum Ausführen
des Programms dient.
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Obwohl
die Einzelheiten in den Zeichnungen nicht gezeigt sind, empfängt die
Berechnungseinheit Drucksignale (im Folgenden kurz als „Radzylinderhydrauliksignale" bezeichnet) von
den Drucksensoren 44FR, 44FL, 44RR und 44RL für das rechte
Vorderrad, das linke Vorderrad, das rechte Hinterrad bzw. das linke
Hinterrad, die die Drücke
in dem vorderen rechten, dem vorderen linken, dem hinteren rechten und
dem hinteren linken Radzylinder 20FR, 20FL, 20RR bzw. 20RL anzeigen.
Die Berechnungseinheit empfängt
ferner Signale von dem Hubsensor 46 (nachfolgend als das
Hubsignal bezeichnet), das den Pedalhub des Bremspedals 12 anzeigt,
Signale, die Hauptzylinderhydraulikdrücke bezeichnen (nachfolgend
als die Hauptzylinderhydraulikdrucksignale bezeichnet) von dem rechten
und linken Hauptdrucksensor 48FR bzw. 48FL, und
Signale, die einen Druckspeicherdruck anzeigen (nachfolgend als Druckspeicherdrucksignal
bezeichnet) von dem Druckspeicherdrucksensor 51.
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Der
ROM der ECU 200 speichert eine vorbestimmte Bremsregelungsströmung. Die
Berechnungseinheit berechnet eine Sollverzögerung für das Fahrzeug auf der Grundlage
des Hubsignals und der Hauptzylinderhydraulikdrucksignale sowie
den Sollradzylinderhydraulikdruck für jedes Rad auf der Grundlage
der berechneten Sollverzögerung.
Die Druckerhöhungsventile 40 und
die Druckverminderungsventile 42 werden so geregelt, dass
der Radzylinderhydraulikdruck jedes Rades der Sollradzylinderhydraulikdruck
wird. Die ECU 200 empfängt
eine Fahrzeuggeschwindigkeitsinformation von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 62,
der eine Drehzahl eines Rades erfasst, um die Fahrzeuggeschwindigkeit
zu berechnen.
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Die Ölpumpe 34 wird
von dem Motor 32 angetrieben, um das Bremsöl von dem
Speichertank 26 durch die Hydraulikdruckleitung 28 zu
pumpen und das Bremsöl
unter hohem Druck in dem Druckspeicher 50 zu speichern.
Der hohe Hydraulikdruck in dem Druckspeicher 50 wird den
jeweiligen Radzylindern 20 zugeführt, indem das Öffnen und
Schließen der
Druckverminderungsventile 40 in Übereinstimmung mit den Sollradzylinderhydraulikdrücken geregelt
wird.
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Wenn
in Antwort auf die Betätigung
des Bremspedals 12 Hochdruckbremsöl von dem Druckspeicher 50 verbraucht
wird, steuert die ECU 200 den Motor 32 an, um
die Ölpumpe
so anzutreiben, dass der Druck des Druckspeichers 50 innerhalb
eines Regelungsbereichs gehalten wird. Das Hochdruckbremsöl wird somit
in dem Druckspeicher 50 gespeichert. Die oben beschriebene
Operation ist nachfolgend als „Speicherungsoperation" bezeichnet. Die Speicherungsoperation
wird in Übereinstimmung
mit dem erfassten Wert des Druckspeicherdrucks 51 automatisch
ausgeführt.
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2 ist
ein Funktionsblockdiagramm, das eine Struktur eines Abschnitts der
ECU 200 zeigt, der zur Unterdrückung der Wärmeerzeugung durch den Motor 32 relevant ist.
Jeder Block in dem Diagramm ist hinsichtlich der Hardware durch
Elemente und mechanische Vorrichtungen wie etwa einer CPU und einem
Speicher eines Computers verwirklicht. Sie werden ferner hinsichtlich
der Software durch Computerprogramme und dergleichen verwirklicht.
Das Diagramm zeigt Funktionsblöcke,
die durch Zusammenwirken der oben genannten Elemente verwirklicht sind.
Daher ist klar, dass die Funktionsblöcke auf verschiedene Weise
realisiert werden können,
in Abhängigkeit
von den Kombinationen der Hardware und Software.
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Eine
Fehlfunktionserfassungseinheit 220 erfasst alle Fehlfunktionen
in dem Aktor 80, der ECU 200 und dergleichen.
Die Fehlfunktionserfassungseinheit 220 bestimmt, dass eine
Fehlfunktion vorliegt, (i) wenn eine Fehlfunktion in dem Druckspeicherdrucksensor 51 auftritt,
(ii) Bremsöl
aus der Hydraulikdruckleitung 28 oder der Hochdruckleitung 30 austritt,
(iii) Bremsöl
aus den Druckerhöhungsventilen 40 oder
den Druckverminderungsventilen 42 austritt oder (iv) die
ECU 200 den Druckspeicherdruck aufgrund einer Verbindungsunterbrechung
einer Signalleitung zwischen dem Druckspeicherdrucksensor 51 und
der ECU 200 nicht ermitteln kann oder einer ähnlichen
Ursache vorliegt.
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Der
Druckspeicherdrucksensor kann seine Selbstdiagnosefunktion verwenden,
um Fehlfunktionen wie etwa eine Verstärkungsfehlfunktion, eine Leitungsunterbrechung,
ein Einfrieren des Erfassungswertes und dergleichen zu erfassen.
Die Selbstdiagnosefunktion kann ein Bremsölausströmen durch Vergleich der Motorbetriebszeit
mit dem Druck des Druckspeichers 50 erfassen, wenn die
Bremsen nicht betätigt
werden. Insbesondere wird der Druckspeicherdruck, wenn der Motor 32 angetrieben
wird, während
die Bremsen nicht betätigt
werden, im Voraus experimentell bestimmt. Wenn der Druckspeicherdruck
den experimentell bestimmten Wert nicht erreicht, wenn der Motor 32 während einer
bestimmten Zeitspanne angetrieben wird, wird beurteilt, dass von der
Hydraulikdruckleitung 28 oder der Hochdruckleitung 30 Öl ausgetreten
ist.
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Eine
Motorregelungseinheit 210 regelt den Motor 32,
der die Ölpumpe 34 antreibt,
auf der Grundlage von Vergleichen des Motorantriebsstroms und des
Druckspeicherdrucks. Die Motorregelungseinheit 210 umfasst
einen Normalregelungsabschnitt 212 und einen Wärmeerzeugungsunterdrückungsabschnitt 214.
Der Normalregelungsabschnitt 212 regelt den Motor 32,
wenn in dem Fahrzeugbremssystem 100 keine Fehlfunktion
vorliegt. Insbesondere steuert der Normalregelungsabschnitt 212 den
Motor 32 an, um die Ölpumpe 34 so
anzutreiben, dass der Druckspeicherdruck nicht unter den unteren
Grenzwert des oben genannten Bereichs fällt und das Hochdruckbrems öl in dem
Druckspeicher 50 gespeichert wird. Wenn der Druckspeicherdruck
den oberen Grenzwert des Regelungsbereichs erreicht, stoppt der
Normalregelungsabschnitt 212 den Motor 32.
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Der
Wärmeerzeugungsunterdrückungsabschnitt 214 betreibt
den Motor intermittierend, wenn von der Fehlfunktionserfassungseinheit 220 eine Fehlfunktion
in dem Fahrzeugbremssystem 100 erfasst wird. Wenn zum Beispiel
der Druckspeicherdrucksensor versagt, kann die Motorsteuerung- bzw. regelung
nicht ausgeführt
werden, um den Druckspeicherdruck innerhalb der Regelungsgrenzen
zu halten. Daher weist der Wärmeerzeugungsunterdrückungsabschnitt 214 beim
Auftreten einer Fehlfunktion eine Motoransteuerschaltung 240 an,
den Motor 32, welcher die Ölpumpe 34 antreibt,
mit einer festgelegten Umdrehungszahl und einem vorbestimmten Tastverhältnis bzw.
relativen Einschaltdauer (zum Beispiel 40%) zu betreiben. Das Tastverhältnis kann in Übereinstimmung
mit dem Maß der
Fehlfunktion verändert
werden. Der intermittierende Betrieb verhindert, dass der Motor 32 durch
einen kontinuierlichen Betrieb eine übermäßige Wärme erzeugt, ohne den Druckspeicherdruck
mit der Zeit zu erhöhen,
da Bremsöl
austritt oder der Druckspeicherdruck unbekannt ist.
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Bei
der Regelung einer verwandten Technologie wird, wenn der Fahrer
das Bremspedal 12 betätigt,
der Motor angetrieben, egal ob er sich in einer Betriebsphase oder
in einer Stoppphase des intermittierenden Betriebszyklus befindet.
Dies geschieht, um die gewünschte
Bremskraft selbst während
eines intermittierenden Betriebs zu übertragen, um so einen übermäßigen Abfall
des Drucks zu verhindern, der auf den Radzylinder wirkt, selbst
wenn der Druckspeicherdruck abfällt.
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Wenn
jedoch der Fahrer das Bremspedal mehrmals innerhalb einer kurzen
Zeit betätigt,
wird der intermittierende Betriebszyklus unterbrochen, und der Motor
arbeitet jedes Mal, wenn der Fahrer das Bremspedal betätigt. Das
Endergebnis ist, dass die Motorbetriebszeit nicht verringert ist
und die von dem Motor erzeugte Wärmemenge
zunimmt. Wenn die erzeugte Wärmemenge
zunimmt, muss ein Motor mit einer entsprechend höheren Wärmeleistung in dem Fahrzeug
eingebaut werden, was das Motorgewicht und die Herstellungskosten
erhöht.
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Gemäß der ersten
Ausführungsform
der Erfindung wird eine Regelung hinzugefügt, die den Motorbetrieb verhindert,
wenn vorbestimmte Bedingungen erfüllt sind, selbst wenn der Fahrer
das Bremspedal betätigt.
Die Regelung ist ausführlich
mit Bezug auf die 4 und 5 beschrieben.
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Eine
Druckerhöhungsbestimmungseinheit 230 bestimmt,
ob eine Notwendigkeit besteht, den Druck in dem Druckspeicher 50 zu
erhöhen.
Die Notwendigkeit, den Druck zu erhöhen, kann auf der Grundlage
der Fahrzeuggeschwindigkeit, einer Hauptzylinderzustandsgröße, eines
den Druckerhöhungsventilen 40 zugeführten Regelungsstroms
und dergleichen bestimmt werden. Insbesondere wenn das Fahrzeug
gestoppt ist, bestimmt die Druckerhöhungsbestimmungseinheit 230,
dass keine Notwendigkeit besteht, den Druck zu erhöhen. Zusätzlich kann
die Druckerhöhungsbestimmungseinheit 230 bestimmen,
dass der Druck erhöht
werden muss, wenn die Zustandsgröße des Hauptzylinders 14 gleich
groß wie
ein vorbestimmter Schwellenwert ist oder diesen übersteigt. Die Druckerhöhungsbestimmungseinheit 230 kann
auch bestimmen, dass keine Notwendigkeit besteht, den Druck zu erhöhen, wenn die
Druckerhöhungsventile
geöffnet
sind, jedoch der diesen zugeführte
Regelungsstrom auf etwa die Stromstärke gesunken ist, bei der die
Ventile geschlossen sind.
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Der
Wärmeerzeugungsunterdrückungsabschnitt 214 betreibt
den Motor 32, wenn die Druckerhöhungsbestimmungseinheit 230 bestimmt,
dass eine Notwendigkeit besteht, den Druck zu dem Radzylinder zu
erhöhen,
egal ob ein intermittierender Betrieb vorliegt. Wenn die Druckerhöhungsbestimmungseinheit 230 bestimmt,
dass keine Notwendigkeit gegeben ist, den Druck zu dem Radzylinder
zu erhöhen,
stoppt der Motor 32, egal ob ein intermittierender Betrieb
vorliegt.
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Die
Motoransteuerungsschaltung 240 nimmt eine Gleichspannung
aus einer Batterie (nicht gezeigt) auf, die in dem Fahrzeug eingebaut
ist. Die Motorsteuerungsschaltung 240 umfasst ein (nicht
gezeigtes) Halbleiterrelais zum Schalten des Betriebs des Motors 32.
Alternativ kann ein mechanisches Relais statt des Halbleiterrelais
vorgesehen sein, oder zwei Relais können parallel angeordnet sein,
so dass ein Relais als eine Sicherung des weiteren Relais verwendet
wird. Das Schalten des Halbleiterrelais wird durch ein in einem
vorbestimmten Zyklus erzeugtes Impulssignal geregelt. Die Drehzahl
und dergleichen des Motors 32 kann entsprechend dem AN-Zeit-Tastverhältnis des
Impulssignals geregelt werden, das das Halbleiterrelais durchschaltet.
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Eine
Aktorregelungseinheit 250 führt den Druckerhöhungsventilen 40,
den Druckverminderungsventilen 42 und den elektromagnetischen Schaltventilen 22,
die in dem Aktor 80 enthalten sind, einen Betriebsstrom
zu, um die Schaltoperation jedes Ventils zu regeln.
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3 ist
ein Flussdiagramm, das eine Routine einer Motorregelung zeigt, wenn
von der Fehlfunktionserfassungseinheit 220 keine Fehlfunktion
erfasst wird. Zuerst, in Schritt S10, erfasst der Druckspeicherdrucksensor 51 den
Druckspeicherdruck. Dann, in Schritt S12, bestimmt der Normalregelungsabschnitt 212,
ob der Druckspeicherdruck den oberen Grenzwert des vorbestimmten
Regelungsbereichs überschreitet.
In diesem Fall ist der obere Grenzwert niedriger eingestellt als
der Entlastungsdruckwert. Wenn der Druckspeicherdruck höher als der
obere Grenzwert ist (JA in Schritt S12), fährt der Prozess mit Schritt
S14 fort, in dem der Motor 32 gestoppt wird, wenn er in
Betrieb war. Da das Fahrzeugbremssystem 100 mit dem Entlastungsventil 53 ausgestattet
ist, das sich öffnet,
wenn der Druckspeicherdruck gleich hoch wie oder höher als
ein vorbestimmter Druck ist, tritt selbst dann kein Problem auf, wenn
der Motor 32 weiterläuft.
Jedoch wird der Motor 32 gestoppt, um seinen Energieverbrauch,
seine Wärmeerzeugung
und Betriebsgeräusche
zu verringern.
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Wenn
der Druckspeicherdruck gleich hoch wie oder niedriger als der obere
Grenzwert ist (NEIN in Schritt S12), fährt der Prozess mit Schritt
S16 fort, in dem der Normalregelungsabschnitt 212 bestimmt, ob
der Druckspeicherdruck unter den unteren Grenzwert des vorbestimmten
Regelungsbereichs abgefallen ist. Der untere Grenzwert ist auf einen
Druck eingestellt, der geringfügig
höher als
der unterste Druck ist, bei dem der Druckspeicher 50 weiterhin
arbeiten kann. Zum Beispiel kann der untere Grenzwert auf 14 MPa
eingestellt werden, wenn der unterste Druck, bei dem der Betrieb
fortgesetzt werden kann, 12 MPa beträgt. Wenn der Druckspeicherdruck
unter dem unteren Grenzwert liegt (JA in Schritt S16), muss der Druck
des Druckspeichers 50 sofort erhöht werden, um eine Verschlechterung
der Bremsleistung zu vermeiden. Daher wird in Schritt S18 der Motor
mit einem Tastverhältnis
von 100% betrieben. Wenn der Druckspeicherdruck gleich hoch wie
oder höher
als der untere Grenzwert ist (NEIN in Schritt S16), wird es kein
Problem hinsichtlich der Bremsleistung geben, selbst wenn der Druckspeicherdruck
nicht schnell erhöht
wird. Daher wird in Schritt S20 der Motor 32 mit einem
niedrigen Tastverhältnis
von zum Beispiel 20% betrieben.
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Wenn
keine Anomalie in dem Fahrzeugbremssystem 100 erfasst wird,
betreibt der Normalregelungsabschnitt 212 den Motor 32,
um die Ölpumpe 34 so
zu betreiben, dass der Druckspeicherdruck innerhalb des geeigneten
Bereichs gehalten wird.
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4 ist
ein Flussdiagramm einer Regelungsroutine während eines intermittierenden
Betriebs des Motors. Die Routine wird in einem vorbestimmten Zyklus
ausgeführt,
während
das Fahrzeug fährt.
Zum Beispiel wird, wenn das Bremspedal während des intermittierenden
Betriebs des Motors betätigt
wird, die Bestimmung, ob der Motor betrieben oder gestoppt werden
sollte, davon abhängig
gemacht, ob eine Notwendigkeit zur Erhöhung des Drucks besteht.
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Zuerst,
in Schritt S30, bestimmt die Druckerhöhungsbestimmungseinheit 230,
ob der Fahrer das Bremspedal betätigt.
Wenn bestimmt wird, dass der Fahrer das Bremspedal nicht betätigt (NEIN
in Schritt S30), betreibt oder stoppt der Wärmeerzeugungsunterdrückungsabschnitt 214 in Übereinstimmung
mit dem intermittierenden Betriebszyklus. Wenn der Fahrer das Bremspedal
betätigt
(JA in Schritt S30), fährt der
Prozess mit Schritt S32 fort, in dem die Druckerhöhungsbestimmungseinheit 230 bestimmt,
ob die Fahrzeuggeschwindigkeit größer als 0 km/h ist, das heißt, ob sich
das Fahrzeug bewegt. Wenn sich das Fahrzeug bewegt (JA in Schritt
S32), wird in Schritt S34 bestimmt, ob der Hydraulikdruck für das Hinterrad
(RR oder RL) anomal ist. Wenn ein anomaler Hydraulikdruck erfasst
wird (JA in Schritt S34), beendet die Motorregelungseinheit 210 die
Regelung des Hinterrades, dessen Druck als anomal beurteilt wird,
und die Aktorregelungseinheit 250 schließt das entsprechende
Druckverminderungsventil 42RR oder 42RL in Schritt
S36. Wenn kein anomaler Hydraulikdruck erfasst wird (NEIN in Schritt
S34) wird Schritt S36 übersprungen.
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In
Schritt S38 bestimmt die Druckerhöhungsbestimmungseinheit 230,
ob der Radzylinderdruck des Hinterrades (RR oder RL) höher als
ein vorbestimmter Druck von zum Beispiel 4 MPa ist. Wenn der Radzylinderdruck
höher als
der vorbestimmte Druck ist (JA in Schritt S38), fährt der
Prozess mit Schritt S40 fort, da eine ausreichende Bremskraft erzeugt werden
kann. In Schritt S40 stoppt der Wärmeerzeugungsunterdrückungsabschnitt 214 den
Motor 32, der die Ölpumpe 34 antreibt,
wenn der Motor in Betrieb ist. Zu diesem Zeitpunkt kann die Aktorregelungseinheit 250 die
Totzone des dem Druckverminderungsventil 40RR oder 40RL zuführbaren
Ventilöffnungsstroms
vergrößern. Obwohl
dies bewirkt, dass der Radzylinderdruck weiter von dem Sollwert
abweicht, verzögert
es die Verringerung des in dem Druckspeicher 50 gespeicherten
Bremsöls,
so dass der Motor weniger häufig
betrieben wird. In diesem Fall kann der in Schritt S34 für den anomalen
Hydraulikdruck in den Hinterrädern
verwendete Schwellenwert so geändert
werden, dass eine Beurteilung eines anomalen Drucks weniger wahrscheinlich
wird.
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Wenn
der Radzylinderdruck gleich hoch wie oder höher als der vorbestimmte Druck
ist (NEIN in Schritt S38), fährt
der Prozess mit Schritt S42 fort, in dem die Druckerhöhungsbestimmungseinheit 230 bestimmt,
ob der Radzylinderdruck des Hinterrades unter zum Beispiel 2 MPa
liegt. Wenn der Radzylinderdruck unter 2 MPa liegt (JA in Schritt
S42), fährt der
Prozess mit Schritt S44 fort, da die Bremskraft unzureichend sein
wird, sofern nicht dem Radzylinder zusätzliches Bremsöl zugeführt wird.
In Schritt S44 betreibt der Wärmeerzeugungsunterdrückungsabschnitt 214 den
Motor 32, selbst wenn sich der intermittierende Betriebszyklus
in der Stoppphase befindet. Zu diesem Zeitpunkt darf die Aktorregelungseinheit 250 die
Totzone des Ventilöffnungsstroms
des Druckerhöhungsventils 40RR oder 40RL erhöhen. Wenn
der Radzylinderdruck wenigstens 2 MPa beträgt (NEIN in Schritt S42), jedoch
nicht größer als
4 MPa ist, betreibt oder stoppt der Wärmeerzeugungsunterdrückungsabschnitt 214 den
Motor in Übereinstimmung
mit dem intermittierenden Betriebszyklus.
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Wenn
das Fahrzeug gestoppt ist (NEIN in Schritt S32), fährt der
Prozess mit Schritt S46 fort, in dem bestimmt wird, ob der Hydraulikdruck
für das Hinterrad
(RR oder RL) anomal ist. Wenn der Hydraulikdruck anomal ist (JA
in Schritt S46), stoppt die Motorregelungseinheit 210 die
Regelung des Hinterrades, dessen Druck als anomal beurteilt wird.
Dann, in Schritt S48, schließt
die Aktorregelungseinheit 250 das entsprechende Druckverminderungsventil 42RR oder 42RL.
Wenn der Hydraulikdruck anomal ist (NEIN in Schritt S46), fährt der
Prozess mit Schritt S50 fort, da keine Notwendigkeit besteht, eine Bremskraft
zu erzeugen, wenn das Fahrzeug gestoppt ist. In Schritt S50 stoppt
der Wärmeerzeugungsunterdrückungsabschnitt 214 den
Motor, wenn der Motor in Betrieb ist.
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Wenn
das Bremspedal 12 kontinuierlich betätigt wird, wenn Bremsöl aus den
Hydraulikleitungen oder den Druckerhöhungs- oder Druckverminderungsventilen
austritt, nimmt der in dem Druckspeicher 50 gespeicherte
Hydraulikdruck allmählich
ab. Wenn während
der Druckspeicherdruck verringert wird das Bremspedal 12 mit
einem Druck betätigt wird,
der gleich hoch oder höher
als der Druckspeicher-Vorladedruck (zum Beispiel 9,4 MPa) ist, bewegt
sich der in dem Hauptzylinder 14 erzeugte Druck zu dem
Druckspeicher. Dadurch arbeiten die Bremsen nicht wirksam, und der
Hauptzylinder 14 sitzt auf. Daher muss der Druckspeicherdruck,
um ein Aufsitzen des Hauptzylinders 14 zu vermeiden, bei
oder über
dem vorgeschriebenen Druck gehalten werden, wenn die eingestellten
Bedingungen erfüllt sind.
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5 zeigt
ein Flussdiagramm, das eine Regelungsroutine zeigt, die ausgeführt wird,
um ein Aufsitzen des Hauptzylinders zu vermeiden. Zuerst, in Schritt
S60, bestimmt die Druckerhöhungsbestimmungseinheit 230,
ob der Fahrer das Bremspedal 12 betätigt hat. Wenn das Bremspedal 12 nicht
betätigt wurde
(NEIN in Schritt S60), betätigt
und stoppt der Wärmeerzeugungsunterdrückungsabschnitt 214 den Motor
in Übereinstimmung
mit dem intermittierenden Betriebszyklus. Wenn das Bremspedal betä tigt wurde
(JA in Schritt S60), fährt
der Prozess mit Schritt S62 fort, in dem die Druckerhöhungsbestimmungseinheit 230 bestimmt,
ob die Fahrzeuggeschwindigkeit höher
als 0 km/h ist, d.h. ob sich das Fahrzeug bewegt. Wenn das Fahrzeug
gestoppt ist (NEIN in Schritt S62), fährt der Prozess mit Schritt
S70 fort, in dem der Motor gestoppt wird, um die Druckverminderungsventile 42RR und 42RL für die Hinterräder zu schließen.
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Wenn
sich das Fahrzeug bewegt (JA in Schritt S62) und das Bremspedal 12 mit
einem Druck betätigt
wird, der gleich hoch wie oder höher
als der Vorladedruck des Druckspeichers 50 ist, wenn aus den
Druckerhöhungsventilen
für die
Hinterräder
(RR, RL) oder die Vorderräder
(FR, FL) Öl
austritt, ist ein Aufsitzen des Hauptzylinders 14 wahrscheinlich,
wie es oben beschrieben ist. In dieser Situation bestimmt die Druckerhöhungsbestimmungseinheit 230,
ob eine der folgenden Bedingungen erfüllt ist, in Schritt S64:
- 1. Der Radzylinder (W/C) – Druck für das Vorderrad (FR, FL) ist
höher als
ein vorbestimmter Druck (zum Beispiel 8 MPa).
- 2. Der Hauptzylinder (M/C) – Druck
für das
Vorderrad ist höher
als ein vorbestimmter Druck (zum Beispiel 8 MPa).
- 3. Der Bremspedalhub ist größer als
der vorbestimmte Wert (zum Beispiel 80 mm).
- 4. Sowohl der Hauptzylinderdruck als auch der Radzylinderdruck
nehmen zu.
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Wenn
eine der Bedingungen 1 bis 4 erfüllt ist (JA
in Schritt S64), kann die Notwendigkeit dafür bestehen, den Druck zu dem
Druckspeicher zu erhöhen.
Die Aktorregelungseinheit 250 schließt daher in Schritt S66 das
Druckverminderungsventil 42RR oder 42RL für das Hinterrad.
Dann, in Schritt S68, betreibt der Wärmeerzeugungsunterdrückungsabschnitt 214 den
Motor 32, selbst wenn dieser sich in einer Stoppphase der
intermittierenden Betriebszyklus befindet. Dies erhöht den Druckspeicherdruck, um
ein Aufsetzen des Hauptzylinders 14 zu vermeiden. Da das
Druckverminderungsventil 42RR oder 42RL geschlossen
ist, wird das dem Radzylinder zugeführte Bremsöl nicht zu dem Speichertank 26 zurückgeführt.
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Wenn
keine der obigen Bedingungen erfüllt ist
(NEIN in Schritt S64), betreibt oder stoppt die Wärmeerzeugungsunterdrückungseinheit 214 den
Motor in Übereinstimmung
mit dem intermittierenden Betriebszyklus.
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Die
in 5 gezeigte Routine kann unabhängig von der in dem Flussdiagramm
von 4 gezeigten oder kombiniert mit dieser ausgeführt werden.
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Gemäß der Ausführungsform
wird, wenn keine Notwendigkeit besteht, den Druck zu dem Druckspeicher
zu erhöhen,
während
sich der Motor, der die Pumpe für
den Druckspeicher antreibt, aufgrund einer Fehlfunktion in dem Fahrzeugbremssystem
im intermittierenden Betrieb befindet, der Motor gestoppt, ungeachtet
des intermittierenden Betriebszyklus. Dies macht es möglich, den
Motor nicht zu betreiben, außer
es besteht die Notwendigkeit, den Druck zu erhöhen, selbst wenn der Fahrer
das Bremspedal betätigt.
Somit kann eine unnötige
Wärmeerzeugung durch
den Motor unterdrückt
werden.
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Wenn
die Motorlast höher
als nötig
und somit die durch den Motor erzeugte Wärmemenge erhöht wird,
muss der Motor so ausgelegt sein, dass er die überschüssige Wärme abgibt, was bedeutet, dass ein
größerer Motor
verwendet werden muss. Gemäß der ersten
Ausführungsform
der Erfindung wird der Motor gestoppt, wenn sich das Fahrzeug in
einem gestoppten Zustand befindet, selbst wenn der Fahrer das Bremspedal
betätigt.
Dies ermöglicht
es, einen Motor mit einer niedrigeren Wärmeleistung zu verwenden als
die, die für
den gleichmäßigen intermittierenden
Betrieb erfordert wird, der von der verwandten Technologie verwendet
wird. Daher kann ein kleinerer und leichterer Motor verwendet werden.
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Wie
es oben bezüglich
der ersten Ausführungsform
der Erfindung beschrieben ist, ist klar, dass die hierin beschriebene
Ausführungsform
nur ein Beispiel ist, und die Erfindung kann durch Kombination verschiedener
Elemente und Prozesse modifiziert werden, die innerhalb des Schutzbereichs
der Erfindung liegen.
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Wenn
das Fahrzeug gestoppt ist, kann die Aktorregelungseinheit 250 synchron
mit der Betriebsphase des intermittierenden Motorbetriebszyklus dem
Druckerhöhungsventil 40RR oder 40RL für das Hinterrad
(RR oder RL) einen Strom zuführen,
der geringfügig
niedriger als der Ventilöffnungsstrom
ist, um so den Druck zu verringern, bei dem das Druckerhöhungsventil öffnet. Die
hat zur Folge, dass das Druckerhöhungsventil 40RR oder 40RL bei
einem Druck geöffnet
wird, der niedriger als der Entlastungsdruck für das Entlastungsventil 53 ist,
wodurch der Druckspeicherentlastungsdruck herabgesetzt wird, was
wiederum die Last des Motors 32, der die Ölpumpe 34 antreibt,
verringert. Die Wärmeerzeugung
durch den Motor kann somit unterdrückt werden. Dies ist gleichbedeutend
damit, das Druckerhöhungsventil 40RR oder 40RL als
ein Entlastungsventil statt des Druckspeicherentlastungsventils 53 zu verwenden.
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Es
ist zu beachten, dass, wenn sich das Fahrzeug bewegt, es möglich ist,
dem Druckerhöhungsventil
keinen Strom zuzuführen,
da ein Öffnen des
Ventils bewirkt, dass Bremsöl
zu dem Radzylinder 20 fließt, was die Gefahr mit sich
bringt, dass die Bremse nachschleppt.
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Nach
dem Bremsen, wenn die Stromstärke für das Druckerhöhungsventil
für entweder
das linke oder das rechte Hinterrad zu im Wesentlichen dem Pegel
zurückkehrt,
bei dem die Ventile geschlossen sind, das heißt, bei dem sich das Ventil
in einem Zustand unmittelbar vor dem Schließen befindet, besteht nicht
länger
eine Notwendigkeit, den Druck zu dem Druckspeicher zu erhöhen, so
dass der Wärmeerzeugungsunterdrückungsabschnitt 214 den Motor 32 stoppen
kann. Der Motor kann daher in einem früheren Stadium gestoppt werden
und so die erzeugte Wärmemenge
weiter verringern.
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Sofern
das Fahrzeug gestoppt ist, wenn das Bremspedal 12 nicht
betätigt
wird, oder wenn sich der Schalthebel in der Parkposition befindet,
oder unmittelbar nachdem die Zündung
ausgeschaltet wurde, kann die Aktorregelungseinheit 250 die
Druckerhöhungsventile 40 vollständig öffnen, um
Bremsöl durch
die Ventile zu drücken
und so Fremdstoffe auszuspülen,
die in den Druckerhöhungsventilen
oder anderswo festsitzen und die Ventile aufzufrischen.