DE112021000572T5

DE112021000572T5 - Fahrzeugsteuergerät, Fahrzeugsteuerverfahren und Fahrzeugsteuersystem

Info

Publication number: DE112021000572T5
Application number: DE112021000572.3T
Authority: DE
Inventors: Haruhiko Fujita; Daisuke Goto
Original assignee: Hitachi Astemo Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2020-01-17
Filing date: 2021-01-13
Publication date: 2022-12-15
Also published as: JP7312859B2; CN114981141A; KR20220087502A; US20230042441A1; US11801849B2; JPWO2021145335A1; WO2021145335A1

Abstract

Ein elektrisch gesteuertes Differenzialgetriebe ist zwischen einem rechten Vorderrad und einem linken Vorderrad eines Fahrzeugs angeordnet. Das elektrisch gesteuerte Differenzialgetriebe weist einen Kupplungsmechanismus auf, der einen Differenzialbetrieb des elektrisch gesteuerten Differenzialgetriebes begrenzt. Eine zweite ECU (Steuerungsteil) erhält Informationen über ein Versagen, das mit einem Betätigen eines elektrischen Bremsmechanismus für rechts vorne verbunden ist. Die zweite ECU erhält eine physikalische Größe, die sich auf eine benötigte Bremskraft bezieht, die auf das linke Vorderrad und das rechte Vorderrad aufgebracht ist. Die zweite ECU gibt einen Differenzialbegrenzungssteuerbefehl an den Kupplungsmechanismus (oder genauer gesagt, eine Differenzial-ECU, die den Kupplungsmechanismus steuert) für eine Begrenzung des Differentialbetriebs des elektrisch gesteuerten Differenzialgetriebes auf Grundlage der Informationen über das Versagen und der physikalischen Größe, die sich auf eine benötigte Bremskraft bezieht, aus.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft zum Beispiel Fahrzeugsteuergeräte, Fahrzeugsteuerverfahren und Fahrzeugsteuersysteme.
HINTERGRUND
Patentdokument 1 offenbart eine elektrische Bremsvorrichtung, die einen Bremssattel mit einem Bremssattelkörper aufweist, innerhalb dessen ein Motor und ein Kugelrampenmechanismus befestigt sind. Der Kugelrampenmechanismus wandelt die Drehung des Motors in eine lineare Bewegung um und überträgt die lineare Bewegung an einen Kolben. Die elektrische Bremsvorrichtung betätigt den Kugelrampenmechanismus gemäß der Drehung des Motors, um den Kolben anzutreiben und drückt Bremsbeläge gegen einen Scheibenrotor, um eine Bremskraft zu erzeugen.
ZITIERUNGSLISTE
PATENTLITERATUR
PTL 1: Japanische Patentanmeldung Nr. 2006-105170
ZUSAMMENFASSUNG
TECHNISCHE AUFGABE
Bezogen auf eine elektrische Bremsvorrichtung (elektrischer Bremsmechanismus), wie diejenige, die in Patentdokument 1 offenbart ist, kann es Komponentenkosten erhöhen, wenn zum Beispiel einem Motor ein Doppelsystem für Redundanz bereitgestellt ist.
Ein Ziel einer Ausführungsform der Erfindung ist es, ein Fahrzeugsteuergerät, ein Fahrzeugsteuerverfahren und ein Fahrzeugsteuersystem bereitzustellen, die die Funktion der Redundanz in einem elektrischen Bremsmechanismus sicherstellen und trotzdem eine Komponentenkostensteigerung einschränken.
LÖSUNG DER AUFGABE
Vorgesehen ist ein Fahrzeugsteuergerät gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Das Fahrzeugsteuergerät, umfasst ein Steuerungsteil, das in einem Fahrzeug angeordnet ist und dazu konfiguriert ist, Berechnungen auf Grundlage von eingegebenen Informationen durchzuführen und ein Berechnungsergebnis auszugeben. Das Fahrzeug weist eine Differentialvorrichtung, die zwischen einem ersten Antriebsrad des Fahrzeugs und einem zweiten Antriebsrad des Fahrzeugs angeordnet ist; einen Differentialbegrenzungsmechanismus, der dazu konfiguriert ist, einen Differentialbetrieb der Differentialvorrichtung zu begrenzen; einen ersten elektrischen Bremsmechanismus, der dazu konfiguriert ist, ein erstes Bremselement mittels eines ersten Motors anzutreiben, um eine Bremskraft auf das erste Antriebsrad aufzubringen; und einen zweiten elektrischen Bremsmechanismus auf, der dazu konfiguriert ist, ein zweites Bremselement mittels eines zweiten Motors zu drehen, um eine Bremskraft auf das zweite Antriebsrad aufzubringen. Das Steuerungsteil erhält Informationen über ein Versagen, das mit einem Betätigen des ersten elektrischen Bremsmechanismus verbunden ist, erhält eine physikalische Größe, die sich auf eine benötigte Bremskraft bezieht, die auf das erste Antriebsrad und das zweite Antriebsrad aufgebracht wird, und gibt einen Differentialbegrenzungssteuerbefehl an den Differentialbegrenzungsmechanismus für eine Begrenzung des Differentialbetriebs der Differentialvorrichtung auf Grundlage der Informationen über das Versagen und der physikalischen Größe, die sich auf die benötigte Bremskraft bezieht, aus.
Weiterhin ist ein Fahrzeugsteuerverfahren für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen. Das Fahrzeug weist eine Differentialvorrichtung, die zwischen einem ersten Antriebsrad des Fahrzeugs und einem zweiten Antriebsrad des Fahrzeugs angeordnet ist; einen Differentialbegrenzungsmechanismus, der dazu konfiguriert ist, einen Differentialbetrieb der Differentialvorrichtung zu begrenzen; einen ersten elektrischen Bremsmechanismus, der dazu konfiguriert ist, ein erstes Bremselement mittels eines ersten Motors anzutreiben, um eine Bremskraft auf das erste Antriebsrad aufzubringen; und einen zweiten elektrischen Bremsmechanismus auf, der dazu konfiguriert ist, ein zweites Bremselement mittels eines zweiten Motors zu drehen, um eine Bremskraft auf das zweite Antriebsrad aufzubringen. Das Fahrzeugsteuerverfahren erhält Informationen über ein Versagen, das mit einem Betätigen des ersten elektrischen Bremsmechanismus verbunden ist, erhält eine physikalische Größe, die sich auf eine benötigte Bremskraft bezieht, die auf das erste Antriebsrad und das zweite Antriebsrad aufgebracht wird, und gibt einen Differentialbegrenzungssteuerbefehl an den Differentialbegrenzungsmechanismus für eine Begrenzung des Differentialbetriebs der Differentialvorrichtung auf Grundlage der Informationen über das Versagen und der physikalischen Größe, die sich auf eine benötigte Bremskraft bezieht, aus.
Weiterhin ist ein Fahrzeugsteuersystem gemäß einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen. Das Fahrzeugsteuersystem umfasst eine Differentialvorrichtung, die zwischen einem ersten Antriebsrad eines Fahrzeugs und einem zweiten Antriebsrad des Fahrzeugs angeordnet ist; einen Differentialbegrenzungsmechanismus, der dazu konfiguriert ist, einen Differentialbetrieb der Differentialvorrichtung zu begrenzen; einen ersten elektrischen Bremsmechanismus, der dazu konfiguriert ist, ein erstes Bremselement mittels eines ersten Motors anzutreiben, um eine Bremskraft auf das erste Antriebsrad aufzubringen; einen zweiten elektrischen Bremsmechanismus, der dazu konfiguriert ist, ein zweites Bremselement mittels eines zweiten Motors zu drehen, um eine Bremskraft auf das zweite Antriebsrad aufzubringen, und eine Steuerung, die dazu konfiguriert ist Informationen über ein Versagen zu erhalten, das mit einem Betätigen des ersten elektrischen Bremsmechanismus verbunden ist, eine physikalische Größe, die sich auf eine benötigte Bremskraft bezieht, zu erhalten, die auf das erste Antriebsrad und das zweite Antriebsrad aufgebracht wird, und einen Differentialbegrenzungssteuerbefehl an den Differentialbegrenzungsmechanismus für eine Begrenzung des Differentialbetriebs der Differentialvorrichtung auf Grundlage der Informationen über das Versagen und der physikalischen Größe, die sich auf eine benötigte Bremskraft bezieht, auszugeben.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist es möglich, die Funktion der Redundanz in einem elektrischen Bremsmechanismus sicherzustellen und trotzdem eine Komponentenkostensteigerung einzuschränken.
Figurenliste

1 ist eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs, das mit einem Fahrzeugsteuergerät und einem Fahrzeugsteuersystem gemäß einer Ausführungsform ausgestattet ist.
2 ist eine schematische Ansicht eines vorderradseitigen Bremsmechanismus, eines hinterradseitigen Bremsmechanismus, einer ersten ECU und einer zweiten ECU, die in 1 gezeigt sind.
3 ist ein Flussdiagramm der Steuerungsverarbeitung, die von der ersten ECU oder der zweiten ECU durchgeführt wird.
4 ist eine erläuternde Ansicht (Ansicht eines Fahrzeugs von oben), die die Beziehung zwischen einer Bremskraft eines Fahrzeugs und einer Wendekraft basierend auf der Bremskraft zeigt.
5 ist eine vereinfachte erläuternde Ansicht, die die Beziehung zwischen der Bremskraft und der Wendekraft aus 4 zeigt.
6 ist ein charakteristischer Graph, der ein Beispiel einer Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit und einem Feststellbetrag eines Differentialgetriebes zeigt.
7 ist ein charakteristischer Graph, der ein Beispiel einer Beziehung zwischen einem Drehwinkel und einem Feststellbetrag eines Differentialgetriebes zeigt.
8 ist ein charakteristischer Graph, der ein Beispiel einer Beziehung zwischen einer Soll-Bremskraft, einer erzeugten Bremskraft, einem Feststellbetrag eines Differentialgetriebes und einer Winkelbeschleunigung zeigt.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
Nachfolgend werden Erläuterungen zu einer Fahrzeugsteuergerät, einem Fahrzeugsteuerverfahren und einem Fahrzeugsteuersystem gemäß den Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen am Beispiel eines Falls gegeben, bei dem das Fahrzeugsteuergerät, -verfahren und -system in einem vierrädrigen Fahrzeug installiert sind. Der Buchstabe „S“ stellt jeden Schritt des Flussdiagrams aus 3 dar (zum Beispiel wird Schritt 1 als „S1“ dargestellt). Linien mit zwei Querstrichen in 1 und 2 deuten Stromleitungen an. Ein großes „L“ oder ein tiefgestelltes „l“ bedeuten „linke Seite“, ein großes „R“ oder ein tiefgestelltes „r“ bedeuten „rechte Seite“. Ein großes „F“ oder ein tiefgestelltes „f“ bedeuten „Vorderseite“. Ein großes „R“ oder ein tiefgestelltes „r“ bedeuten auch „Rückseite“.
1 zeigt ein Fahrzeugsystem. In 1 ist ein Fahrzeug 1 mit einer Bremsvorrichtung 2 (Bremssystem) ausgerüstet, das eine Bremskraft auf die Räder 3, 4 (Vorderräder 3L, 3R und Hinterräder 4L, 4R) aufbringt, um das Fahrzeug 1 zu bremsen. Die Bremsvorrichtung 2 umfasst rechte und linke vorderradseitige elektrische Bremsmechanismen 5L, 5R (vorderer Bremsmechanismus), die entsprechend einem linken Vorderrad 3L und einem rechten Vorderrad 3R angeordnet sind; rechte und linke hinterradseitige elektrische Bremsmechanismen 6L, 6R (hinterer Bremsmechanismus), die entsprechend einem linken Hinterrad 4L und einem rechten Hinterrad 4R angeordnet sind; ein Bremspedal 7 (Bedienteil), das als ein Bremsbetätigungselement dient; einen Pedalsimulator 8, der eine Rückschlagreaktionskraft ansprechend auf Betätigen (Runterdrücken) des Bremspedals 7 erzeugt; und einen Pedalwegsensor 9, der als ein Betätigungserkennungssensor dient, der einen Betrag der Betätigung des Bremspedals durch einen Bediener (Fahrer) misst.
Die rechten und linken vorderradseitigen elektrischen Bremsmechanismen 5L, 5R und die rechten und linken hinterradseitigen elektrischen Bremsmechanismen 6L, 6R (nachfolgend auch als elektrische Bremsmechanismen 5, 6 bezeichnet) umfassen, zum Beispiel, elektrisch angetriebene Scheibenbremsen. Um genauer zu sein, bringen die elektischen Bremsmechanismen 5, 6 Bremskräfte auf die Räder 3, 4 (Vorderräder 3L, 3R und Hinterräder 4L, 4R) durch Aktivieren von Elektromotoren 23 (siehe 2) auf. In diesem Fall weisen die rechten und linken hinterradseitigen elektrischen Bremsmechanismen 6L, 6R Feststellmechanismen 28 auf.
Der Pedalwegsensor 9 ist mit einer ersten elektrischen Bremssteuerungs-ECU 10 und einer zweiten Bremssteuerungs-ECU 11 verbunden. Jede der ersten und zweiten Bremssteuerungs-ECUs 10 und 11 funktioniert als eine ECU (electronic control unit) zum Steuern einer Bremse. Die erste Bremssteuerungs-ECU 10 (auch als erste ECU 10 bezeichnet) und die zweite Bremssteuerungs-ECU 11 (auch als zweite ECU bezeichnet) sind in dem Fahrzeug 1 angeordnet. Die erste ECU 10 und die zweite ECU 11 umfassen jeweils einen Mikrocomputer, der eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU), eine Speichereinheit (Speicher), eine Steuerplatine und Ähnliches aufweist, und entsprechen einem Fahrzeugsteuergerät und einer Steuerung. Die erste ECU 10 und die zweite ECU 11 empfangen Signale vom Pedalwegsensor 9 und berechnen die auf die Räder (vier Räder) aufzubringenden Bremskräfte (Soll-Bremskräfte) gemäß einem vorbestimmten Steuerprogramm.
Die erste ECU 10 berechnet die Soll-Bremskräfte, die, zum Beispiel, auf das rechte Vorderrad 3R und das linke Hinterrad 4L aufzubringen sind. Die erste ECU 10 gibt (überträgt), basierend auf den berechneten Soll-Bremskräften, Bremsbefehle (Soll-Schubkräfte) für die zwei Räder, nämlich das rechte Vorderrad 3R und das linke Hinterrad 4L, an Elektrobremsen-ECUs 29, 29 über einen CAN 12 (Controller Area Network) aus, der als ein Fahrzeugdatenbus fungiert. Die zweite ECU 11 berechnet die Soll-Bremskräfte, die, zum Beispiel, auf das linke Vorderrad 3L und das rechte Hinterrad 4R aufzubringen sind. Die zweite ECU 11 gibt (überträgt), basierend auf den berechneten Soll-Bremskräften, Bremsbefehle (Soll-Schubkräfte) für die zwei Räder, nämlich das linke Vorderrad 3L und das rechte Hinterrad 4R, an die Elektrobremsen-ECUs 29, 29 über den CAN 12 aus. Um die vorgenannte Steuerung bezüglich des Bremsens zu implementieren, weisen die erste ECU 10 und die zweite ECU 11 Steuerungsteile 10A, 11A (2) auf, die Berechnungen auf Grundlage von eingegebenen Informationen (zum Beispiel, Signalen von dem Pedalwegsensor 9) durchführen und Berechnungsergebnisse (zum Beispiel, Bremsbefehle) ausgeben.
Nahe der Vorderräder 3L, 3R und den Hinterrädern 4L, 4R sind Raddrehzahlsensoren 13, 13 angeordnet, die die Drehzahlen (Raddrehzahlen) der Räder 3L, 3R, 4L, 4R erkennen. Die Raddrehzahlsensoren 13, 13 sind mit der ersten ECU 10 und der zweiten ECU 11 verbunden. Die erste ECU 10 und die zweite ECU 11 sind dazu in der Lage, die Raddrehzahlen der Räder 3L, 3R, 4L, 4R basierend auf den von den Raddrehzahlsensoren 13, 13 übertragenen Signalen zu erhalten. Die erste ECU 10 und die zweiten ECU 11 empfangen Fahrzeuginformationen, die durch den CAN 12 von einer anderen ECU (zum Beispiel, eine nachfolgend erwähnte Hauptantriebaggregatsteuerungs-ECU, eine Steuerungs-ECU für ein elektrisch gesteuertes Differentialgetriebe, oder eine ähnliche ECU), die in dem Fahrzeug installiert ist, übertragen sind. Beispielsweise sind die erste ECU 10 und die zweite ECU 11 dazu in der Lage, durch den CAN 12 verschiedene Arten von Fahrzeuginformation zu erhalten, einschließlich Informationen über Automatikgetriebebereichsstellungen oder Schaltstellungen eines handgeschalteten Getriebes, Informationen über eine An/Aus-Stellung eines Zündungsschalters, Informationen über die Drehzahl eines Motors, Informationen über das Antriebstrangdrehmoment, Informationen über eine Getriebegangübersetzung, Informationen über die Bedienung eines Lenkrades, Information über die Bedienung einer Kupplung, Informationen über die Bedienung eines Gaspedals, Informationen über Fahrzeug-zu-Fahrzeug Kommunikation, Informationen über die Umgebung eines Fahrzeugs, die durch eine am Fahrzeug befestigte Kamera erhalten werden, Informationen über einen Beschleunigungssensor (Längsbeschleunigung und Querbeschleunigung) und ähnlicher Informationen.
Ein Feststellbremsenschalter 14 ist in der Nähe eines Sitzes des Bedieners angeordnet. Der Feststellbremsenschalter 14 ist mit der ersten ECU 10 (und der zweiten ECU 11 durch den CAN 12) verbunden. Der Feststellbremsenschalter 14 überträgt Signale (Betätigungsanfragesignale) an die erste ECU 10 und die zweite ECU 11, die ansprechend auf Bedienbefehle des Bedieners Feststellbremsenbetätigungsanfragen (Anziehanfrage, die verlangt, einen gebremsten Zustand zu halten, und Löseanfrage, die verlangt, den gebremsten Zustand zu lösen) entsprechen. Die erste ECU 10 und die zweite ECU 11 übertragen Feststellbremsenbefehle für die zwei Hinterräder an die Elektrobremsen-ECUs 29, 29 basierend auf der Betätigung des Feststellbremsenschalters 14 (Betätigungsanfragesignale). Der Feststellbremsenschalter 14 entspricht einem Schalter, der den Feststellmechanismus 28 betätigt.
Der rechte und linke vorderradseitige elektrische Bremsmechanismus 5L, 5R (nachfolgend auch als ein elektrischer Bremsmechanismus 5 bezeichnet) weisen jeweils einen Bremsmechanismus 21 und die Elektrobremsen-ECU 29 auf. Der rechte und linke hinterradseitige elektrische Bremsmechanismus 6L, 6R (nachfolgend auch als ein elektrischer Bremsmechanismus 6 bezeichnet) weisen jeweils einen Bremsmechanismus 21, den Feststellmechanismus 28, der als ein bremskrafthaltender Mechanismus fungiert, und die Elektrobremsen-ECU 29 auf. Der elektrische Bremsmechanismus 5 ist in der gleichen Weise konfiguriert wie der elektrische Bremsmechanismus 6, abgesehen davon, dass er nicht den Feststellmechanismus 28 enthält.
Die elektrischen Bremsmechanismen 5, 6 implementieren Positionssteuerung und Schubkraftsteuerung auf den Bremsmechanismen 21. Dazu weisen, wie in 2 gezeigt, die Bremsmechanismen 21 jeweils einen Drehwinkelsensor 30, der als Positionserkennungsmittel dient, das eine Motordrehposition erkennt, einen Schubkraftsensor 31, der als Schubkrafterkennungsmittel dient, das eine Schubkraft (Kolbenschubkraft) erkennt, und einen Stromsensor 32 auf, der als ein Stromerkennungsmittel dient, das einen Motorstrom erkennt.
Die Bremsmechanismen 21 sind in den rechten und linken Rädern des Fahrzeugs 1 angeordnet. Das heißt, die Bremsmechanismen 21 sind entsprechend an der linken Vorderrad 3L-Seite, der rechten Vorderrad 3R-Seite, der linken Hinterrad 4L-Seite und der rechten Hinterrad 4R-Seite angeordnet. Die Elektromotoren 23 sind in dem entsprechenden Bremsmechanismen 21 angeordnet. Wie in 2 gezeigt, weisen die Bremsmechanismen 21 jeweils, zum Beispiel, einen Bremssattel 22, der als ein Zylinder (Radzylinder) fungiert, einen Kolben 26, der als Druckelement fungiert, und Bremsbeläge 27 auf, die als Bremselemente (Beläge) fungieren. Jeder der Bremsmechanismen 21 ist ferner mit dem Elektromotor 23, der als ein elektrisch angetriebener Motor (elektrischer Aktuator) dient, einem Geschwindigkeitsreduktionsmechanismus 24, einem Mechanismus für Dreh-Linearbewegungsumsetzung 25 und einem, nicht gezeigten, Fail-Open Mechanismus (Rückstellfeder) ausgestattet. Der Elektromotor 23 wird durch eine elektrische Stromquelle aktiviert (gedreht) und treibt den Kolben 26 an. Der Elektromotor 23 bringt somit eine Bremskraft auf. Der Elektromotor 23 wird von der Elektrobremsen-ECU 29 gemäß dem Bremsbefehl (Soll-Schubkraft) gesteuert, der von der ersten ECU 10 oder der zweiten ECU 11 übertragen wird. Der Geschwindigkeitsreduktionsmechanismus 24 verlangsamt und überträgt die Drehung des Elektromotors 23 an den Mechanismus für Dreh-Linearbewegungsumsetzung 25.
Der Mechanismus für Dreh-Linearbewegungsumsetzung 25 wandelt die Drehung des Elektromotors 23, die durch den Geschwindigkeitsreduktionsmechanismus 24 übertragen wird, in einen axialen Versatz (linearen Versatz) des Kolbens 26 um. Der Kolben 26 wird durch die Aktivierung des Elektromotors 23 angetrieben, um dadurch den Bremsbelag 27 zu bewegen. Der Bremsbelag 27 wird durch den Kolben 26 gegen einen Scheibenrotor D gedrückt, der als gebremstes Element (Scheibe) fungiert. Der Scheibenrotor D rotiert mit den Rädern 3L, 3R, 4L und 4R. Bei Bremsanwendung bringt die, nicht gezeigte, Rückstellfeder (Fail-Open Mechanismus) eine Drehkraft in eine Bremslöserichtung auf ein Drehelement des Mechanismus für Dreh-Linearbewegungsumsetzung 25 auf. Im Bremsmechanismus 21 wird der Kolben 26 durch Aktivierung des Elektromotors 23 angetrieben, um den Bremsbelag 27 gegen den Scheibenrotor D zu drücken. Mit anderen Worten überträgt gemäß der Bremsanfrage (Bremsbefehl) der Bremsmechanismus 21 eine Schubkraft, die durch die Aktivierung des Elektromotors 23 erzeugt wird, auf den Kolben 26, der den Bremsbelag 27 bewegt.
Die Bremsmechanismen 28 sind in dem links-seitigen (linken Hinterrad 4L-seitigen) Bremsmechanismus 21 und dem rechts-seitigen (rechten Hinterrad 4R-seitigem) Bremsmechanismus 21 entsprechend angeordnet. Der Feststellmechanismus 28 hält einen vorgetriebenen Zustand des Kolbens 26 des Bremsmechanismus 21 aufrecht. Mit anderen Worten hält der Feststellmechanismus 28 die Bremskraft aufrecht oder löst diese. Der Feststellmechanismus 28 hält die Bremskraft durch Eingreifen in einen Teil des Bremsmechanismus 21 aufrecht. Beispielsweise umfasst der Feststellmechanismus einen Ratschenmechanismus (Verschlussmechanismus), der eine Eingreifklaue (Hebelelement) zum Eingreifen (Verschlusseingreifen) in ein Zahnrad (Ratschenzahnrad) bringt, um hierdurch die Drehung des Zahnrades zu hemmen (blockieren). In diesem Fall greift die Eingreifklaue in das Zahnrad, zum Beispiel, durch Aktivieren einer Magnetspule ein, die von der ersten ECU 10, der zweiten ECU 11 und der Elektrobremsen ECU 29 gesteuert wird. Dies hemmt die Drehung der Drehwelle des Elektromotors 23 und hält die Bremskraft aufrecht.
Die Elektrobremsen-ECUs 29 sind in den entsprechenden Bremsmechanismen 21, 21 angeordnet. Das heißt, die Elektrobremsen-ECUs 29 sind entsprechend dem linken Vorderrad 3L-seitigen Bremsmechanismus 21, dem rechten Vorderrad 3R-seitigen Bremsmechanismus 21, dem linken Hinterrad 4L-seitigen Bremsmechanismus 21 und dem rechten Hinterrad 4R-seitigen Bremsmechanismus 21 angeordnet. Die Elektrobremsen-ECU 29 umfasst einen Mikrocomputer und einen Antriebsschaltkreis (zum Beispiel, einen Inverter). Die Elektrobremsen-ECU 29 steuert den Bremsenmechanismus 21 (Elektromotor 23) gemäß dem Befehl der ersten ECU 10 oder der zweiten ECU 11. Die Elektrobremsen ECU 29 auf der Hinterradseite steuert ferner den Feststellmechanismus 28 (Magnetspule) gemäß einem Befehl der ersten ECU 10 oder der zweiten ECU 11. Mit anderen Worten bilden die Elektrobremsen ECUs 29 zusammen mit der ersten ECU 10 und der zweiten ECU 11 ein Steuergerät (Bremssteuergerät), das die Betätigung der Elektromotoren 23 (und der Feststellmechanismen 28) steuert. In diesem Fall steuert die Elektrobremsen-ECU 29 die Aktivierung des Elektromotors 23 gemäß einer Bremsanfrage (Soll-Schubkraft). Die Elektrobremsen-ECU 29 auf der Hinterradseite steuert die Aktivierung des Feststellmechanismus 28 (Magnetspule) gemäß einem Betätigungsbefehl. Ein Signal, das dem Bremsbefehl entspricht, und ein Signal, das dem Betätigungsbefehl entspricht, werden von der ersten ECU 10 oder der zweiten ECU 11 in die Elektrobremsen-ECU 29 eingegeben.
Der Drehwinkelsensor 30 erkennt einen Drehwinkel (Motordrehwinkel) der Drehwelle des Elektromotors 23. Der Drehwinkelsensor 30 ist in dem entsprechenden Elektromotor 23 von jedem der Bremsmechanismen 21 angeordnet und bildet ein Positionserkennungsmittel, das eine Drehposition (Motordrehposition) des Elektromotors 23 und dadurch eine Kolbenposition erkennt. Der Schubkraftsensor 31 erkennt eine Reaktionskraft entgegen einer Schubkraft (Druck), die von dem Kolben 26 auf den Bremsbelag 27 aufgebracht wird. Der Schubkraftsensor 31 ist in dem entsprechenden Bremsmechanismus 21 angeordnet und bildet ein Schubkrafterkennungsmittel, das eine auf den Kolben 26 wirkende Schubkraft (Kolbenschubkraft) erkennt. Der Stromsensor 32 erkennt Strom (Motorstrom), der dem Elektromotor 23 zugeführt wird. Der Stromsensor 32 ist in dem entsprechenden Elektromotor 23 von jedem der Bremsmechanismen 21 angeordnet und bildet ein Stromerkennungsmittel, das Motorstrom (Motordrehmomentstrom) des Elektromotors 23 erkennt. Der Drehwinkelsensor 30, der Schubkraftsensor 31 und der Stromsensor 32 sind mit der Elektrobremsen-ECU 29 verbunden.
Die Elektrobremsen-ECUs 29 (und die erste ECU 10 und die zweiten ECU 11, die mit den Elektrobremsen-ECUs 29 durch den CAN 12 verbunden sind) sind dazu in der Lage, die Drehwinkel der Elektromotoren 23 basierend auf den von den Drehwinkelsensoren 30 übertragenen Signalen zu erhalten. Die Elektrobremsen-ECUs 29 (und die erste ECU 10 und die zweite ECU 11) sind dazu in der Lage, die auf die Kolben 26 wirkenden Schubkräfte basierend auf den von den Schubkraftsensoren 31 übertragenen Signalen zu erhalten. Die Elektrobremsen-ECUs 29 (und die erste ECU 10 und die zweite ECU 11) sind dazu in der Lage, die den Elektromotoren 23 zugeführten Motorströme basierend auf den von den Stromsensoren 32 übertragenen Signalen zu erhalten.
Abläufe der Bremsbetätigung und -lösung, die durch die elektrischen Bremsmechanismen 5, 6 durchgeführt werden, werden nun erläutert. Die folgende Erklärung bezieht sich, als ein Beispiel, auf einen Ablauf, der durchgeführt wird, wenn der Bediener das Bremspedal 7 betätigt. Ein im Wesentlichen ähnlicher Ablauf wird durchgeführt, wenn eine Automatikbremse betätigt wird, abgesehen davon, dass, zum Beispiel, ein Befehl der Automatikbremse von einer, nicht gezeigten, Automatikbremsen-ECU, der ersten ECU 10 oder der zweiten ECU 11 an die Elektrobremsen-ECU 29 ausgegeben wird.
Falls zum Beispiel der Bediener auf das Bremspedal 7 steigt, während er das Fahrzeug 1 fährt, gibt jeder der ersten ECU 10 und der zweiten ECU 11 einen Befehl gemäß einem Runterdrücken des Bremspedals 7 (zum Beispiel, die Soll-Schubkraft, die einem Bremsanwendungsbefehl entspricht) an die Elektrobremsen-ECU 29 basierend auf einem erkannten Signal, das von dem Pedalwegsensor 9 eingegeben wird, aus. Die Elektrobremsen-ECU 29 aktiviert (dreht) den Elektromotor 23 in eine positive Richtung, das heißt, eine Bremsanwendungsrichtung (Anwendungsrichtung) basierend auf dem Befehl von der ersten ECU 10 oder der zweiten ECU 11. Die Drehung des Elektromotors 23 wird durch den Geschwindigkeitsreduktionsmechanismus 24 an den Mechanismus für Dreh-Linearbewegungsumwandlung 25 übertragen, und der Kolben 26 bewegt sich in Richtung des Bremsbelags 27.
Der Bremsbelag 27 ist dann gegen den Scheibenrotor D gedrückt, und eine Bremskraft wird aufgebracht. An diesem Punkt ist die Aktivierung des Elektromotors 23 gemäß den erkannten Signalen von dem Pedalwegsensor 9, dem Drehwinkelsensor 30, dem Schubkraftsensor 31 und Ähnlichem gesteuert, um dadurch einen Bremszustand einzustellen. Wenn die Bremse in der vorgenannten Weise betätigt wird, werden das Drehelement des Mechanismus für Dreh-Linearbewegungsumwandlung 25 und dadurch die Drehwelle des Elektromotors 23 von der, nicht gezeigten, Rückstellfeder, die in dem Bremsmechanismus 21 angeordnet ist, mit einer Kraft beaufschlagt, die in einer Bremslöserichtung wirkt.
Wenn das Bremspedal 7 in Richtung einer Seite zum Lösen des Runterdrücken betätigt wird, geben die erste ECU 10 und die zweite ECU 11 Befehle gemäß den vorgenannten Abläufen (zum Beispiel, Soll-Schubkräfte gemäß der Bremslösebefehle) an die Elektrobremsen-ECUs 29 aus. Gemäß dem Befehl der ersten ECU 10 aktiviert (dreht) die Elektrobremsen-ECU 29 den Elektromotor 23 in umgekehrte Richtung, das heißt, in die Bremslöserichtung (Löserichtung). Die Drehung des Elektromotors 23 wird durch den Geschwindigkeitsreduzierungsmechanismus 24 an den Mechanismus für Dreh-Linearbewegungsumwandlung 25 übertragen. Der Kolben 26 wird von dem Bremsbelag 27 wegbewegt. Wenn das Runterdrücken des Bremspedal 7 komplett aufgehoben ist, bewegen sich die Bremsbeläge 27 von dem Scheibenrotor D weg, und die Bremskraft wird aufgehoben. In solch einem ungebremsten Zustand nachdem die Bremsung aufgehoben ist, wird die, nicht gezeigte, Rückholfeder, die in dem Bremsmechanismus 21 angeordnet ist, in einen anfänglichen Zustand zurückversetzt.
Die folgende Erklärung bezieht sich auf eine Schubkraftsteuerung und eine Positionssteuerung, die von den elektrischen Bremsmechanismen 5,6 implementiert werden.
Die erste ECU 10 und die zweite ECU 11 erhalten die von den elektrischen Bremsmechanismen 5, 6 zu erzeugenden Bremskräfte, das heißt, die von den Kolben 26 basierend auf Erkennungsdaten, automatischen Bremsbefehlen und Ähnlichem von verschiedenen Arten von Sensoren (zum Beispiel, einschließlich des Pedalwegsensors 9) zu erzeugende Soll-Schubkräfte. Die erste ECU 10 und die zweite ECU 11 geben die Soll-Schubkräfte, die als Bremsbefehle dienen, an die Elektrobremsen-ECUs 29 aus. Um die Schubkräfte durch die entsprechenden Kolben 26 zu erzeugen, implementieren die Elektrobremsen-ECUs 29 die Schubkraftsteuerung und Positionssteuerung auf den Elektromotoren 23. Die Schubkraftsteuerung benutzt eine Kolbenschubkraft, die von dem Schubkraftsensor 31 als Rückmeldung erkannt wird, und die Positionssteuerung benutzt eine Motordrehstellung, die von dem Drehwinkelsensor 30 als Rückmeldung erkannt wird.
Mit anderen Worten werden die Schubkräfte der Kolben 26 in den Bremsmechanismen 21 basierend auf Rückmeldesignalen von den Schubkraftsensoren 31, die die Schubkräfte der Kolben 26 messen, gemäß den Bremskraftbefehlen (Soll-Schubkräften), die von der ersten ECU 10 und der zweiten ECU 11 übertragen werden, angepasst. Um die Schubkräfte zu bestimmen, implementiert der Bremsmechanismus 21 eine Drehmomentsteuerung des Elektromotors 23 durch den Mechanismus für Dreh-Linearbewegungsumwandlung 25 und den Geschwindigkeitsreduzierungsmechanismus 24, das heißt, eine Stromsteuerung basierend auf den Rückmeldesignalen der Stromsensoren 32, die die Strombeträge messen, die durch die Elektromotoren 23 fließen. Es gibt eine Korrelation zwischen der Bremskraft, der Kolbenschubkraft, dem Drehmoment (Motordrehmoment) des Elektromotors 23, einem Stromwert und der Kolbenposition (einem Drehgeschwindigkeitsmesswert des Elektromotors 23, der durch den Drehwinkelsensor 30 erhalten wird). Es gibt jedoch eine Verteilung in der Bremskraft, die aus der Schwankung der Umgebung und Komponenten resultiert, sodass es bevorzugt ist, dass die Bremskraft durch den Schubkraftsensor 31 implementiert wird, der den Kolbendruck abschätzt, der stark mit der Bremskraft korreliert ist.
Der Schubkraftsensor 31 empfängt eine Kraft, die in einer Schubrichtung des Kolbens 26 wirkt, verformt ein Metallverformungselement und erkennt einen Verformungsbetrag des Metallverformungselements. Ein Verformungssensor ist ein Verformungs-IC. Der Verformungssensor schließt einen Piezoresistor ein, der eine Verformung in einer Mitte der oberen Oberfläche eines Siliziumchips erkennt, und schließt auch eine Wheatstone-Brücke, einen Verstärkerschaltkreis und einen Halbleiterprozess auf einer Peripherie des Piezowiderstands ein. Der Verformungssensor bewertet basierend auf einem piezoresistiven Effekt eine auf den Verformungssensor eingebrachte Verformung als Widerstandsänderung. Der Verformungssensor kann eine Verformungsanzeige oder Ähnliches aufweisen.
Wie in 1 gezeigt, umfasst das Fahrzeug 1 ein Hauptantriebsaggregat 33, das als eine Leistungsquelle zum Erhalten einer Schubkraft des Fahrzeugs 1 fungiert, und ein elektrisch gesteuertes Differenzialgetriebe 34, das als Differenzialvorrichtung fungiert, die zwischen dem rechten Vorderrad 3R des Fahrzeugs 1 und dem linken Vorderrad 3L des Fahrzeugs 1 angeordnet ist. Das Hauptantriebsaggregat 1 kann, zum Beispiel, einen alleinigen Motor (Verbrennungsmotor) umfassen und kann einen Motor und einen Elektromotor oder einen alleinigen Elektromotor umfassen. Das Hauptantriebsaggregat 33 gibt eine Antriebskraft (Drehung) zum Bewegen des Fahrzeugs 1 aus. Das Hauptantriebsaggregat 33 umfasst die, nicht gezeigte, Hauptantriebsaggregatssteuerungs-ECU zum Steuern des Hauptantriebsaggregats 33. Die Hauptantriebsaggregatssteuerungs-ECU ist mit dem CAN 12 verbunden. Die Antriebskraft (Drehung) des Hauptantriebsaggregats 33 wird durch einen, nicht gezeigten, Geschwindigkeitsreduzierer, das elektrisch gesteuerte Differenzialgetriebe 34 und Ähnliches an die rechten und linken Vorderräder 3L, 3R übertragen, die als Antriebsräder fungieren.
Die Ausführungsform wird unter der Annahme erklärt, dass das rechte Vorderrad 3R des Fahrzeugs 1 ein erstes Antriebsrad des Fahrzeugs 1 ist, und das linke Vorderrad 3L des Fahrzeugs 1 ein zweites Antriebsrad des Fahrzeugs 1 ist. Es können jedoch auch das linke Vorderrad 3L und das rechte Vorderrad 3R die ersten bzw. die zweiten Antriebsräder sein. Die Ausführungsform wird weiterhin unter der Annahme erklärt, dass der sich an der rechten Vorderrad 3R-Seite des Fahrzeugs 1 befindende elektrische Bremsmechanismus 5R ein erster elektrischer Bremsmechanismus ist und der sich an der linken Vorderrad 3L-Seite des Fahrzeugs 1 befindende elektrische Bremsmechanismus 5L ein zweiter elektrischer Bremsmechanismus ist. Es kann jedoch auch der elektrische Bremsmechanismus 5L auf der linken Vorderrad 3L-Seite der erste elektrische Bremsmechanismus sein, und es kann der elektrische Bremsmechanismus 5R auf der rechten Vorderrad 3R-Seite der zweite elektrische Bremsmechanismus sein. Der elektrische Bremsmechanismus 5R auf der rechten Vorderrad 3R-Seite, der der erste elektrische Bremsmechanismus ist, treibt den Bremsbelag 27 auf der rechten Vorderrad 3R-Seite, der ein erstes Bremselement ist, mittels des Elektromotors 23 auf der rechten Vorderrad 3R-Seite an, der der erste Motor ist, um hierdurch eine Bremskraft auf das rechte Vorderrad 3R aufzubringen, das das erste Antriebsrad ist. Der elektrische Bremsmechanismus 5L auf der linken Vorderrad 3L-Seite, der der zweite elektrische Bremsmechanismus ist, treibt den Bremsbelag 27 auf der linken Vorderrad 3L-Seite, der ein zweites Bremselement ist, mittels des Elektromotors 23 auf der linken Vorderrad 3L-Seite an, der der zweite Motor ist, um hierdurch eine Bremskraft auf das linke Vorderrad 3L aufzubringen, das das zweite Antriebsrad ist. In der Ausführungsform ist die „rechte Seite“ als „erste“ und die „linke Seite“ als „zweite“ bezeichnet. Es können jedoch auch die „rechte Seite“ und die „linke Seite“ als „zweite“ bzw. „erste“ bezeichnet werden.
Das elektrisch gesteuerte Differenzialgetriebe 34 überträgt die Drehung, die von dem, nicht gezeigten, Geschwindigkeitsreduzierer verlangsamt wird, von dem Hauptantriebsaggregat 33 an die linke Achswelle 35, die mit dem linken Vorderrad 3L verbunden ist, und die rechte Achswelle 36, die mit dem rechten Vorderrad 3R verbunden ist. In diesem Fall, weist das elektrisch gesteuerte Differenzialgetriebe 34 einen Kupplungsmechanismus 37 auf, der die linke Achswelle 35 und die rechte Achswelle 36 festsetzt. Der Kupplungsmechanismus 37 ist ein Differenzialbegrenzungsmechanismus (LSD: Sperrdifferenzial), der einen Differenzialbetrieb des elektronisch gesteuerten Differenzialgetriebes 34 beschränkt, das heißt, einen Geschwindigkeitsunterschied (Unterschied in der Drehzahl) zwischen der linken Achswelle 35 und der rechten Achswelle 36. Der Kupplungsmechanismus 37 entspricht, zum Beispiel, einer LSD-Kopplung, einschließlich einer Reibplatte, einen Aktuator and Ähnlichem. Das elektronisch gesteuerte Differenzialgetriebe 34 umfasst daher ein offenes Differenzialgetriebe und eine LSD-Kopplung.
Das elektrisch gesteuerte Differenzialgetriebe 34 passt einen Festsetzungsbetrag (Festsetzungsrate) des Kupplungsmechanismus 37 oder eine direkte Kupplungsrate zwischen den Achswellen 35 und 36 an, um hierdurch eine Geschwindigkeitsdifferenz zwischen den rechten und linken Vorderrädern 3L und 3R in variabler Weise anzupassen (zu begrenzen). Das elektronisch gesteuerte Differenzialgetriebe 34 weist eine Steuerungs-ECU für ein elektronisch gesteuertes Differenzialgetriebe 38 (auch als eine Differenzial-ECU 38 bezeichnet) auf, die dazu konfiguriert ist den Festsetzungsbetrag (Festsetzungsrate) des Kupplungsmechanismus 37, der die Achswellen 35, 36 festsetzt, zu steuern. Die Differenzial-ECU 39 ist mit der ersten ECU 10 und der zweiten ECU 11 durch den CAN 12 verbunden. Die erste ECU 10 und die zweite ECU 11 können jeweils einen Befehl über den Festsetzungsbetrag (Festsetzungsrate) an die Differenzial-ECU 38 durch den CAN 12 übertragen.
Die folgende Erörterung bezieht sich als Beispiel auf einen Fall, bei dem autonomes Fahren auf Level 3 oder höher für autonomes Fahren durchgeführt wird. In diesem Fall ist es bevorzugt, dass, falls ein Versagen in einer Leitung des Bremssystems auftritt, eine ausreichende Bremskraft (zum Beispiel, eine Verzögerung von 0,65 G oder mehr) als verbleibende Bremskraft von anderen Leitungen gesichert ist. Beispielsweise wird das Fahrzeug im Falle eines vierrädrigen Fahrzeugs mit einem hydraulischen Bremssystem mit X-artigen Doppelkreislauf, wenn eine Leitung versagt, nur mit zwei diagonalen Rädern gebremst, und eine maximal denkbare Bremskraft beträgt, zum Beispiel, 0,5 G. Um eine Verzögerung von, zum Beispiel, 0,65 G oder mehr als verbleibende Bremskraft beim Versagen in einer Leitung sicherzustellen, ist es notwendig, dass die Bremskräfte von dreien der vier Rädern erhalten bleiben.
Nun annehmend, dass die vier Räder mit einem elektrischen Bremsmechanismus gesteuert sind, zum Beispiel, falls eine Bremssteuerungs-ECU mit zwei Leitungen für Redundanz vorgesehen ist, ist es notwendig, drei elektrische Bremsmechanismen mit einer einzelnen ECU zu aktivieren, was zu Komplikationen und Kostensteigerung führen kann. Wenn beispielsweise die vorderradseitigen Bremsmechanismen in redundanter Weise aufgebaut sind, und wenn, zum Beispiel, die elektrischen Bremsmechanismen vom Typ eines Doppelkolbens sind, sind zwei Sätze von Kolben, Dreh-Linearbewegungsumwandlern, Geschwindigkeitsreduzierern, Motoren und Inverter notwendig. Dies kann auch zu Komplikationen und Kostensteigerung führen.
Angesichts dessen verwendet die Ausführungsform ein separates System, nämlich das elektrisch gesteuerte Differenzialgetriebe 34. Genauer gesagt, ist in der Ausführungsform eine ausreichende Bremskraft beim Versagen in einer Leitung durch Koordination mit dem separaten System (elektrisch gesteuertem Differenzialgetriebe 34) sichergestellt, in dem die rechten und linken Achswellen 35, 36 durch den Kupplungsmechanismus 37 festgesetzt werden. Mit anderen Worten sperrt die Ausführungsform das Differenzialgetriebe beim Versagen von diagonalen Rädern, um die Bremskraft sicherzustellen und gewährleistet damit eine Kompatibilität zwischen Sicherstellung von Redundanz in der Elektrobremse und Vermeidung einer Komponentenkostensteigerung. Details werden nachfolgend erläutert.
Gemäß der Ausführungsform weist das Fahrzeug 1 die vorderradseitigen Bremsmechanismen 5L, 5R, das elektronisch gesteuerte Differenzialgetriebe 34 und den Kupplungsmechanismus 37 auf. Die vorderradseitigen Bremsmechanismen 5L, 5R bilden zusammen mit dem elektronisch gesteuerten Differenzialgetriebe 34, dem Kupplungsmechanismus 37 und der ersten ECU 10 und/oder der zweiten ECU 11 ein Fahrzeugsteuersystem.
Das Steuerungsteil 10A der ersten ECU 10 gibt Berechnungsergebnisse (zum Beispiel, Bremsbefehle) an die Elektrobremsen-ECU 29 (Elektrobremsen-ECU 29 für rechts vorne) des „rechten Vorderrad 3R-seitigen elektrischen Bremsmechanismus 5R (elektrischen Bremsmechanismus für rechts vorne 5R)“ und die Elektrobremsen-ECU 29 (Elektrobremsen-ECU 29 für links hinten) des „linken Hinterrad 4L-seitigen elektrischen Bremsmechanismus 6L (elektrischen Bremsmechanismus für links hinten 6L)“ aus. Das Steuerungsteil 11A der zweiten ECU 11 gibt Berechnungsergebnisse (zum Beispiel, Bremsbefehle) an die Elektrobremsen-ECU 29 (Elektrobremsen-ECU 29 für links vorne) des „linken Vorderrad 3L-seitigen elektrischen Bremsmechanismus 5L (elektrischen Bremsmechanismus für links vorne 5L)“ und die Elektrobremsen-ECU 29 (Elektrobremsen-ECU 29 für rechts hinten) des „rechten Hinterrad 4R-seitigen elektrischen Bremsmechanismus 6R (elektrischen Bremsmechanismus für rechts hinten 6R)“ aus.
In der Ausführungsform wird, wie oben beschrieben, das Steuerungsteil 10A der ersten ECU 10 benutzt, um den elektrischen Bremsmechanismus für rechts vorne 5R und den elektrischen Bremsmechanismus für links hinten 6L zu steuern, und wird das Steuerungsteil 11A der zweiten ECU 11 benutzt, um den elektrischen Bremsmechanismus für links vorne 5L und den elektrischen Bremsmechanismus für rechts hinten 6R zu steuern. In diesem Fall, versagen, wenn ein Versagen auftritt, das mit dem Betätigen des elektrischen Bremsmechanismus für rechts vorne 5R und dem elektrischen Bremsmechanismus für links hinten 6L verbunden ist, zum Beispiel, aufgrund einer Fehlfunktion der ersten ECU 10 oder Ähnlichem, und wenn solch eine Situation so belassen wird, die Bremskräfte des rechten Vorderrads 3R und des linken Vorderrads 4L, und deswegen arbeiten nur die Bremskräfte des linken Vorderrads 3L und des rechten Hinterrads 4R.
Im Allgemeinen ist eine Normalkraft (Last) auf die rechten und linken Räder 3L, 3R und die rechten und linken Hinterräder 4L, 4R in einem 0.7-zu-0.3 Verhältnis entsprechend aufgebracht, wenn eine Bremsung an einem FF Fahrzeug angewendet wird, das eine Frontmotor-Vorderradantriebs-Gestaltung hat, wobei ein Gesamtfahrzeuggewicht 1 beträgt. Wenn eine Leitung versagt, kann deswegen entweder eins der Vorderräder 3L, 3R und entweder eins der Hinterräder 4L, 4R keine Bremsreibungskraft zwischen den Reifen und einem Straßenbelag erhalten. Es besteht die Möglichkeit, dass die einzige Bremsreibungskraft (Reibungskoeffizient), die erhalten werden kann, eine Bremskraft (Verzögerung) von, zum Beispiel, maximal 0,5 G (4,9 m/s²) ist.
Um dies zu lösen, ist in der Ausführungsform das elektrisch gesteuerte Differenzialgetriebe 34 (Achswellen 35, 36) festgesetzt, sodass die Bremskraft mit einem versagenden Rad erzeugt werden kann, auf das die Normalkraft aufgebracht wird. In dieser Weise ist die Steuerung zum Erhöhen der Bremskraft durch die Koordination mit dem separaten System (elektrisch gesteuerten Differenzialgetriebe 34) implementiert, bei dem die rechte und linken Achswellen 35, 36 von dem Kupplungsmechanismus 37 festgesetzt werden. Im Ergebnis ist die verbleibende Bremskraft, wenn berechnet bezogen auf eine ideale Bremskraftverteilung (ein Vorderradzu-Hinterrad Verhältnis beträgt 7-zu-3) für ein frontlastiges FF Fahrzeug, beim Versagen in einer Leitung von 0,5 G (0,35 G in einer vorderen Leitung und 0,15 G in einer hinteren Leitung) auf 0,85 G (0,35 G × 2 in zwei vorderen Leitungen und 0,15 G in einer hinteren Leitung) als eine denkbare Bremskraft verbessert.
Gemäß der Ausführungsform implementiert deswegen die erste ECU 10 (oder genauer gesagt, das Steuerungsteil 10A) die Fahrzeugsteuerung wie folgt. Die erste ECU 10 (Steuerungsteil 10A) erhält Informationen über ein Versagen, das mit dem Betätigen des elektrischen Bremsmechanismus für links vorne 5L verbunden ist. Die Informationen über das Versagen schließen nicht nur Informationen über ein Steuerungsversagen ein, bei dem der elektrische Bremsmechanismus für links vorne 5L außer Kontrolle geraten ist, zum Beispiel, aufgrund einer Fehlfunktion der zweiten ECU 11, sondern auch Informationen über anderes Versagen als Steuerungsversagen in dem elektrischen Bremsmechanismus für links vorne 5L. Kurz gesagt, decken die Informationen über Versagen alle Arten von Versagen in dem elektrischen Bremsmechanismus für links vorne 5L ab. Die erste ECU 10 (Steuerungsteil 10A) erhält eine physikalische Größe, die sich auf benötigte Bremskräfte bezieht, die auf das linke Vorderrad 3L und das rechte Vorderrad 3R aufzubringen sind. Die benötigten Bremskräfte schließen, zum Beispiel, eine benötigte Bremskraft, die von einem automatischen Bremsbefehl während autonomen Fahrens erzeugt wird, sowie eine benötigte Bremskraft, die von der Bremsbetätigung des Bedieners erzeugt wird, ein. Beispielsweise wird die physikalische Größe, die sich auf eine benötigte Bremskraft bezieht, basierend auf einer physikalischen Größe erhalten, die sich auf einen Betätigungsbetrag des in dem Fahrzeug 1 angeordneten Bremspedals 7 bezieht. Mit anderen Worten kann die benötigte Bremskraft auf Grundlage eines Wegbetrages (Pedalversetzungsbetrages) basierend auf einem Wegsignal des Pedalwegsensor 9 erhalten werden. Mit einem Pedalkraftsensor kann die benötigte Bremskraft als eine physikalische Größe erhalten werden, die sich auf die benötigte Bremskraft aufgrund einer Pedalkraft bezieht, die von dem Pedalkraftsensor erkannt wird. Des Weiteren kann die benötigte Bremskraft auf Grundlage eines automatischen Bremsbefehlswertes (zum Beispiel, Soll-Verzögerung), der von einer Automatikbremse erzeugt wird, erhalten werden.
Die erste ECU 10 (Steuerungsabschnitt 10A) gibt einen Differenzialbegrenzungssteuerbefehl zum Begrenzen eines Differenzialbetriebs des elektrisch gesteuerten Differenzialgetriebes 34 an den Kupplungsmechanismus 37 (oder genauer gesagt, die Differenzial-ECU 38, die den Kupplungsmechanismus 37 steuert) basieren auf den Informationen über das Versagen und die physikalische Größe (zu Beispiel, Wegbetrag), die sich auf die benötigte Bremskraft bezieht, aus. Dies erlaubt der ersten ECU 10 (Steuerungsteil 10A) die Bremskraft, die on dem elektrischen Bremsmechanismus für rechts vorne 5R erzeugt wird, nicht nur auf das rechte Vorderrad 3R, sondern auch auf das linke Vorderrad 3L durch das elektrisch gesteuerte Differenzialgetriebe 34 (Kupplungsmechanismus 37) anzuwenden. Zu diesem Zeitpunkt, mit anderen Worten, wenn die Information über das Versagen erhalten ist, gibt die erste ECU 10 (Steuerungsteil 10A) einen Steuerbefehl zum Steuern des Elektromotors 23 des elektrischen Bremsmechanismus für rechts vorne 5R aus, sodass eine Schubkraft auf die Bremsbeläge des elektrischen Bremsmechanismus 5R für rechts vorne bezogen auf den Wegbetrag größer ist als eine Schubkraft (Druck) der Bremsbeläge 27 des elektrischen Bremsmechanismus für rechts vorne 5R bezogen auf den Wegbetrag, wenn Informationen über das Versagen nicht erhalten sind. Beispielsweise kann, wenn die benötigte Bremskraft groß ist (der Wegbetrag groß ist) und das Fahrzeug gerade aus läuft, der elektrische Bremsmechanismus für rechts vorne 5R eine Bremskraft aufbringen, die doppelt so groß wie eine benötigte Bremskraft normalerweise (wenn es kein Versagen gibt) ist, und kann eine 100% Differentialbegrenzung (Festsetzungsbetrag) des elektrisch gesteuerten Differenzialgetriebes 34 realisieren.
Die zweite ECU 11 (oder genauer gesagt, das Steuerungsteil 11A) die Fahrzeugsteuerung wie folgt. Die zweite ECU 11 (Steuerungsteil 11A) erhält Informationen über ein Versagen, das mit dem Betätigen des elektrischen Bremsmechanismus für rechts vorne 5R verbunden ist. Die Informationen über das Versagen schließen nicht nur Informationen über ein Steuerungsversagen ein, bei dem der elektrische Bremsmechanismus für rechts vorne 5R außer Kontrolle geraten ist, zum Beispiel, aufgrund einer Fehlfunktion der ersten ECU 10, sondern auch Informationen über anderes Versagen als Steuerungsversagen, was mechanisches Versagen (Versagen in einer Maschine) einschließt, in dem elektrischen Bremsmechanismus für rechts vorne 5R. Kurz gesagt, decken die Informationen über Versagen alle Arten von Versagen in dem elektrischen Bremsmechanismus 5L für links vorne ab. Die zweite ECU 11 (Steuerungsteil 11A) erhält eine physikalische Größe (zum Beispiel, Wegbetrag), die sich auf benötigte Bremskräfte bezieht, die auf das rechte Vorderrad 3R und das linke Vorderrad 3L aufzubringen sind. Die zweite ECU 11 (Steuerungsabschnitt 11A) gibt einen Differenzialbegrenzungssteuerbefehl zum Begrenzen eines Differenzialbetriebs des elektrisch gesteuerten Differenzialgetriebes 34 an den Kupplungsmechanismus 37 (oder genauer gesagt, die Differenzial-ECU 38, die den Kupplungsmechanismus 37 steuert) basierend auf Informationen über das Versagen und die physikalische Größe (zum Beispiel, Wegbetrag), die sich auf die benötigte Bremskraft bezieht, aus. In diesem Fall macht die zweite ECU 11 (Steuerungsteil 11A) eine Schubkraft des Bremsbelags 27 des elektrischen Bremsmechanismus für links vorne 5L bezogen auf die physikalische Größe (zum Beispiel, Wegbetrag), die sich auf die benötigte Bremskraft bezieht, größer als wenn die Informationen über das Versagen nicht erhalten sind (zum Beispiel, doppelt so groß wie normalerweise).
Wenn die vorgenannte Bremsung in Koordination mit dem elektrisch gesteuerten Differenzialgetriebe 34 durchgeführt wird, ist es für eine sanfte Bremsung wünschenswert, die Bremskraft zu verteilen, um kein Giermoment in dem Fahrzeug zu erzeugen. Dies liegt daran, dass wenn ein Giermoment (Gierrate) erzeugt wird, der Bediener (Fahrer) oder ein autonomes Fahrsystem höherer Ordnung das Fahrzeug durch Lenken korrigieren muss, was ein Gefühl des Unbehagens hervorrufen kann.
3 zeigt einen Steuerungsablauf zum Sicherstellen einer Bremskraft durch Festsetzen des elektrisch gesteuerten Differenzialgetriebes 34 und gleichzeitigem Sicherstellen einer Fahrzeugstabilität. Die Ausführungsform wird am Beispiel eines Falls erläutert werden, bei dem eine Fehlfunktion der ersten ECU 10 ein Versagen auslöst, das mit dem Betätigten des elektrischen Bremsmechanismus für rechts vorne 5R (und dem elektrischen Bremsmechanismus für links hinten 6L) verbunden ist. Mit anderen Worten wird das Flussdiagramm (Flowchart) der 3 als ein Steuerungsverarbeitung erläutert werden, die in der zweiten ECU 11 (Steuerungsteil 11A) durchgeführt wird, im Falle des Versagens aufgrund einer Fehlfunktion der ersten ECU 10 oder eines anderen Grunds, das mit dem Betätigen des elektrischen Bremsmechanismus für rechts vorne 5R verbunden ist. In diesem Zusammenhang wird die gleiche Steuerungsverarbeitung in dem Falle des Versagens aufgrund einer Fehlfunktion der zweiten ECU 11 oder eines anderen Grunds durchgeführt, das mit dem Betätigen des elektrischen Bremsmechanismus für links vorne 5L (und des elektrischen Bremsmechanismus für rechts hinten 6R) verbunden ist. In solch einem Fall wird die Steuerungsverarbeitung in 3 in der ersten ECU 10 (Steuerungsteil 10A) durchgeführt und die Bremskraft des elektrischen Bremsmechanismus für rechts vorne 5R wird nicht nur auf das rechte Vorderrad 3R, sondern auch auf das linke Vorderrad 3L durch das elektrisch gesteuerte Differenzialgetriebe 34 (Kupplungsmechanismus 37) aufgebracht.
Die Steuerungsverarbeitung in 3, die von dem Steuerungsteil 11A der zweiten ECU 11 durchgeführt wird, beginnt ansprechend auf eine Fehlererzeugung, die mit dem Betätigen ders elektrischen Bremsmechanismus 5R auf der rechten Vorderrad 3R-Seite verbunden ist, S1 berechnet die Soll-Bremskraft. Mit anderen Worten wird im Falle einer Fehlfunktion der ersten ECU 10, ein Pedelrunterdrückwert von dem Wegsensor 9 erkannt, wenn der Bediener auf das Bremspedal 7 steigt. Ein Signal des Pedalwegsensors 9 wird von der zweiten ECU 11, die sich im normalen Betrieb befindet, durch den CAN 12 empfangen. Die zweite ECU 11 kann ein Signal des automatischen Bremsbefehls der Automatikbremse (AD/ADAS) durch den CAN 12 empfangen. Bei S1 berechnet die zweite ECU 11 die Soll-Bremskraft (Soll-Verzögerung) basierend auf einem empfangenen Sensorsignalwert (oder einem Signalwert der Automatikbremse, der von einer Steuerung höherer Ordnung empfangen ist, wie zum Beispiel einer ECU für autonomes Fahren oder Ähnlichem).
Die Verarbeitung geht nach S1 zu S2 über. S2 berechnet eine Neigung oder Ähnliches des Fahrzeugs 1 basierend auf Spezifikationen des Fahrzeugs 1 und berechnet die Bremskraftverteilung zwischen der Vorderseite und der Rückseite. Der nachfolgende S3 implementiert Bremskraftbegrenzungssteuerung basierend auf der Fahrbahnumgebung und Ähnlichem. Mit anderen Worten bestimmen S2 und S3 die Bremskraftverteilung zwischen der Vorderrad 3L, 3R-Seite und der Hinterrad 4L, 4R-Seite gemäß einem Sperrverhältnis in Anbetracht des Lastversatzes oder Ähnlichem des Fahrzeugs 1 und berechnen Sperrverzögerung von jedem der Räder 3L, 3R, 4L und 4R basierend auf der Bremskraftverteilung. Beispielsweise ist die Bremskraftverteilung so bestimmt, dass ein Verhältnis der Vorderrad 3L, 3R-Seite zu der Hinterrad 4L, 4R-Seite 7 zu 3 beträgt. Auf einer trockenen Straße ist die Sperrung von einem der Vorderräder 3L, 3R auf 0,35 G eingestellt, und ist die Sperrung von einem der Hinterräder 4L, 4R auf 0,15 G eingestellt. Die Sperrung kann in Abhängigkeit der Fahrbahnbedingung oder Ähnlichem angepasst sein. Beispielsweise kann auf einer nassen Straße die Sperrung kleiner als auf der trockenen Straße eingestellt sein.
Die Verarbeitung geht nach S3 zu S4 über. Um kein Giermoment in dem Fahrzeug 1 zu erzeugen, stellt S4 „Drehwinkelbeschleunigung entgegen dem Uhrzeigersinn erzeugt von der Bremskraft des linken Vorderrades 3L um eine Mittenachse G des Fahrzeugs 1“ und „Drehwinkelbeschleunigung im Uhrzeigersinn erzeugt von den Bremskräften des rechten Vorderrades 3R und des rechten Hinterrads 4R um die Mittenachse G des Fahrzeugs 1“ auf null ein. 4 ist eine erläuternde Ansicht (Draufsicht des Fahrzeugs 1 von oben), die die Bremskraft des Fahrzeugs 1 und Drehmoment basierend auf dieser Bremskraft zeigt. Wie in 4 gezeig, ist der Abstand von der Mittenachse G zu den Vorderrädern 3L, 3R als „Lf“ bezeichnet und der Abstand von der Mittenachse G zu den Hinterrädern 4L, 4R ist als „Lr“ bezeichnet. In diesem Fall wird Drehmoment entgegen dem Uhrzeigersinn „MFfl“ um die Mittenachse G (4) des Fahrzeugs 1 durch „MFfl=BFfl×COSθf×Lf“ ausgedrückt, wobei „BFfl“ die Bremskraft der linken Vorderrades 3L ist. Drehmoment im Uhrzeigersinn „MFfr“ um die Mittenachse G des Fahrzeugs 1 wird durch „MFfr=BFfr×COSOf×Lf“ ausgedrückt, wobei „BFfr“ die Bremskraft des rechten Vorderrades 3R ist. Drehmoment im Uhrzeigersinn „MFrr“ um die Mittenachse G des Fahrzeugs 1 wird durch „MFrr=BFrr×COSθr×Lr‟ ausgedrückt, wobei „BFrr“ die Bremskraft des rechten Hinterrades 4R ist. Um keine Gierrate in dem Fahrzeug 1 zu erzeugen, muss die mathematische Gleichung 1 erfüllt sein, sodass sich das Drehmoment entgegen dem Uhrzeigersinn „MFfl“ und die Drehmomente im Uhrzeigersinn „MFfr“ und „MFrr“ gegenseitig auslöschen. Es ist schlicht notwendig, dass das rechtshändische Drehmoment gleich dem linkshändischen Drehmoment ist. $BFfl \times cos θ f \times Lf = BFfr \times cos θ f \times BFrr \times cos θ r \times Lr$
Wenn die Gleichung 1 vereinfacht wird, erhält man eine Gleichung 2. Wie in 5 gezeigt, wird, wenn ein Fahrzeugbreitenabstand von der Mittenachse G zu den linken Rädern 3L, 4L Lt beträgt und eine Fahrzeugbreitenabstand von der Mittenachse G zu den rechten Räderns 3R, 4R Lt beträgt, Gleichung 1 zu Gleichung 2. Es ist schlicht notwendig, dass die Summe der linken Bremsenkräfte (Bremskräfte) gleich der Summer der rechten Bremsenkräfte (Bremskräfte) ist, wenn 4 auf 5 mit äquivalenter Darstellung angewendet wird. $BFfl = BFfr + BFrr$
Die Summe der Bremskräfte „BFfl“, „BFfr“ und „BFrr“ ist eine Soll-Bremskraft „BF“. Die Soll-Bremskraft „MF“ wird daher durch eine mathematische Gleichung 3 ausgedrückt. $BFfl + BFfr + BFrr = BF$
Ein ideales Bremskraftverteilungverhältnis „δ“ ist „Vorderradseitige Bremskraf/Hinterradseitige Bremskraft“. Eine mathematische Gleichung 4 ist dadurch festgelegt. $(BFfl + BFfr) / BFrr = δ$
Sperrbremskräfte der Räder werden durch BFfl=α[G], BFfr=β[G], und BFrr=y[G] ausgedrückt. Wenn Werte der Sperrbremskräfte Grenzwerte sind, sind Gleichungen 5, 6 und 7 festgelegt. $BFfl \leq α$
$BFfr \leq β$
$BFrr \leq γ$
S4 berechnet die Bremskraft „BFfl“ des linken Vorderrads 3L, die Bremskraft „BFfr“ des rechten Vorderrades 3R und die Bremskraft „BFrr“ des rechten Hinterrades 4R, die die Gleichungen 2, 3, 4, 5, 6 und 7 erfüllen.
Die Verarbeitung geht nach S4 zu S5 über. S5 berechnet eine Differenzialgetriebefestsetzungskraft (Festsetzungsbetrag, Festsetzungsrate). Genauer gesagt, berechnet S5 einen Festsetzungsratenbefehlswert (Festsetzungsbetragsbefehlswert) des elektrisch gesteuerten Differenzialgetriebes (Kupplungsmechanismus 37) basierend auf der Bremskraft „BFfl“ des linken Vorderrades 3L und der Bremskraft „BFfr“ des rechten Vorderrades 3R, die in S4 berechnet werden. S5 gibt dann einen Befehl an die Differenzial-ECU 38 durch den CAN 12 aus. In diesem Fall wird die Festsetzungsrate (Kopplungsrate) des Kupplungsmechanismus 37 aus der Verteilung der Bremskräfte an die rechten und linken Vorderräder 3L, 3R berechnet, die in S4 berechnet werden. Der Kupplungsmechanismus 37 des elektrisch gesteuerten Differenzialgetriebes 34 ist, zum Beispiel, bei einer Übertragungsrate gesteuert, die von einem Ausdruck abnormale Radbremskraft/normale Radbremskraft × 100% erhalten wird.
S6 implementiert Schubkraftrückmeldungssteuerung gemäß einem Kolbenschubkraftbefehlswert, der durch Addieren der Bremskräfte auf der rechten Vorderradseite zu einem Kolbenschubkraftbefehlswert auf der linken Vorderradseite, auf die die Bremskraft normalerweise aufgebracht wird, erhalten wird. In diesem Fall berechnet S6 eine Kolbenschubkraft gemäß der Bremskraft von einer Normalkraft, die von einem Scheibeneffektivradius, einem Reifeneffektivradius, Belag µ und Fahrzeugspezifikationen erhalten wird. S6 implementiert die Schubkraftrückmeldungssteuerung und das Verfahren kehrt zu START zurück. Mit anderen Worten kehrt die Verarbeitung zu START über ENDE zurück und wiederholt S1 und die nachfolgenden Schritte.
8 zeigt ein Beispiel einer Bremskraftverteilung in einem Fall, bei dem die ideale Bremsung, die keine Gierrate erzeugt, implementiert ist. Die Bremskraftverteilung zwischen der Vorderseite und der Rückseite ist auf 0,7 bzw. 0,3 eingestellt ((δ=7/3: Die vorderradseitige Bremskraft beträgt 0,7 und die hinterradseitige Bremskraft beträgt 0,3) und die Gleichungen α=0,35 G, β=0,35 G sind γ=0,15 G sind festgelegt. In diesem Fall beträgt, wenn die Bremskraft klein ist, die Festsetzungsrate des elektrisch gesteuerten Differenzialgetriebes 34 (Kupplungsmechanismus 37) 40%. Die Festsetzungsrate beginnt zu einem Zeitpunkt zu steigen, wenn eine hinterradseitige Sperrung G 0,15 G beträgt (Soll-Bremskraft 0,5 G). Die Festsetzungsrate des elektrisch gesteuerten Differenzialgetriebes 34 (Kupplungsmechanismus 37) nimmt ungefähr 57% an, wenn die Sperrung des linken Vorderrades G 0,35 G beträgt (Soll-Bremskraft 0,7 G). Die erzeugte Bremskraft kann auch ohne Erzeugen einer Gierrate von bis zu 0,7 G gesteuert werden, sodass eine ausreichende Bremskraft im Falle eines Versagens in einer Leitung des Bremssystems erzeugt werden ist.
Wenn eine Bremskraft von 0,7 G oder mehr benötigt wird, ist es möglich, die Bremskraft unter der Voraussetzung zu erhöhen, ein Lenkkorrekturen gemacht wird. Wenn das elektronisch gesteuerte Differenzialgetriebe 34 (Kupplungsmechanismus 37) festgesetzt ist und eine Lenkvorrichtung bedient (gedreht) wird, wird das Fahrzeug 1 schwer lenkbar. Wenn das Fahrzeug mit niedriger Geschwindigkeit zum Einfahren in eine Garage oder zum Abbiegen an einer Kreuzung fährt, was eine große Lenkbewegung erfordert, wird eine kleine Bremskraft benötigt, sodass es wünschenswert ist, das elektrische gesteuerte Differenzialgetriebe 34 (Kupplungsmechanismus 37) nicht festzusetzen. Kurz gesagt muss der Differenzialbetrieb, wenn die benötigte Bremskraft klein ist, nicht begrenzt werden. Es ist, zum Beispiel, wünschenswert Select-Low-Steuerung auf einem Differenzialgetriebefestsetzungsbetrag, der in 6 und 7 erhalten wird, zu implementieren. 6 zeigt ein Beispiel einer Beziehung zwischen Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Differenzialgetriebefestsetzungsbetrag. 7 zeigt ein Beispiel einer Beziehung zwischen Drehwinkel und dem Differenzialgetriebefestsetzungsbetrag. Das Differenzialgetriebe verschiebt sich zu einem offenen Differenzial mit Abnahme des Differenzialgetriebefestsetzungsbetrags und verschiebt sich zu einem gesperrten Differenzial mit Zunahme des Differenzialgetriebefestsetzungsbetrag. Die Select-Low-Steuerung wählt den kleineren Festsetzungsbetrag unter einem Festsetzungsbetrag gemäß der derzeitigen Fahrzeuggeschwindigkeit und einem Festsetzungsbetrag gemäß dem Drehwinkel aus und setzt dann das elektrische gesteuerte Differenzialgetriebe 34 (Kupplungsmechanismus) auf den ausgewählten Festsetzungsbetrag fest. Wie oben beschrieben kann ein Niveau der Differenzialbegrenzung gemäß einer Beziehung (charakteristischen Tabelle in 6 oder 7), die auf Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Drehwinkels (Lenkwinkel, Drehzustand) voreingestellt ist, angepasst sein.
Wie in 8 gezeigt, gibt gemäß der Ausführungsform die zweite ECU 11 (Steuerungsteil 11A) einen Befehl (Differenzialbegrenzungsbefehl) an die Differenzial-ECU 38 aus, sodass sich das Niveau der Differenzialbegrenzung (Festsetzungsbetrag) des elektrisch gesteuerten Differenzialgetriebes 34 (Kupplungsmechanismus 37) gemäß des Betrags der physikalischen Größe (zum Beispiel Wegbetrag) ändert, die sich auf die benötigte Bremskraft (Soll-Bremskraft) bezieht. In diesem Fall, wie in 8 gezeigt, gibt die zweite ECU 11 (Steuerungsteil 11A) den Befehl (Differenzialbegrenzungsbefehl) an die Differenzial-ECU 38 aus, sodass das Niveau der Differenzialbegrenzung (Festsetzungsbetrag) des elektrisch gesteuerten Differenzialgetriebes 34 (Kupplungsmechanismus 37) mit der Zunahme der Soll-Bremskraft (Wegbetrag) größer wird (sich einem gesperrten Zustand annähert).
Wie in 6 gezeigt, gibt die zweiten ECU 11 (Steuerungsteil 11A) den Befehl (Differenzialbegrenzungsbefehl) an die Differenzial-ECU 38 aus, sodass das Niveau der Differenzialbegrenzung (Festsetzungsbetrag) des elektrisch gesteuerten Differenzialgetriebes 34 (Kupplungsmechanismus 37) sich gemäß der Höhe der Geschwindigkeit (Fahrzeuggeschwindigkeit) des Fahrzeugs 1 ändert. In diesem Fall, wie in 6 gezeigt, gibt die zweite ECU 11 (Steuerungsteil 11A) den Befehl (Differenzialbegrenzungsbefehl) an die Differenzial-ECU 38 aus, sodass das Niveau der Differenzialbegrenzung (Festsetzungsbetrag) des elektrisch gesteuerten Differenzialgetriebes 34 (Kupplungsmechanismus 37) mit der Zunahme der Geschwindigkeit (Fahrzeuggeschwindigkeit) des Fahrzeugs 1 größer wird.
Wie in 7 gezeigt, gibt die zweiten ECU 11 (Steuerungsteil 11A) den Befehl (Differenzialbegrenzungsbefehl) an die Differenzial-ECU 38 aus, sodass das Niveau der Differenzialbegrenzung (Festsetzungsbetrag) des elektrisch gesteuerten Differenzialgetriebes 34 (Kupplungsmechanismus 37) sich gemäß einem Maß des Drehwinkels (Lenkwinkel, Lenkbetrag) des Fahrzeugs 1 ändert. In diesem Fall, wie in 7 gezeigt, gibt die zweite ECU 11 (Steuerungsteil 11A) den Befehl (Differenzialbegrenzungsbefehl) an die Differenzial-ECU 38 aus, sodass das Niveau der Differenzialbegrenzung (Festsetzungsbetrag) des elektrisch gesteuerten Differenzialgetriebes 34 (Kupplungsmechanismus 37) mit der Zunahme des Drehwinkels des Fahrzeugs 1 kleiner wird.
Wie oben beschrieben gibt gemäß der Ausführungsform die zweite ECU 11 (Steuerungsteil 11A) den Differenzialbegrenzungsbefehl an die Differenzial-ECU 38 des elektrisch gesteuerten Differenzialgetriebes 34 (Kupplungsmechanismus 37) basierend auf den „Informationen über Versagen in dem elektrischen Bremsmechanismus für rechts vorne 5R“ und der „physikalischen Größe (zum Beispiel, Wegbetrag), die sich auf eine benötigte Bremskraft (Soll-Bremskraft) bezieht“, aus. Wenn der elektrische Bremsmechanismus für rechts vorne 5R ausfällt, kann dadurch die von dem elektrischen Bremsmechanismus für links vorne produzierte Bremskraft nicht nur auf das linke Vorderrad 3L, sondern auch auf das rechte Vorderrad 3R durch das elektrisch gesteuerte Differenzialgetriebe 34 (Kupplungsmechanismus 37) durch Begrenzen des Differenzialbetriebes des elektrisch gesteuerten Differenzialgetriebes 34 aufgebracht werden. Dies ermöglicht, eine Funktion der Redundanz in den elektrischen Bremsmechanismen 5L, 5R sicherzustellen. Des Weiteren muss der Motor kein Doppelsystem zum Sicherstellen der Redundanz aufweisen, was Komponentenkostensteigerung einschränkt.
Gemäß der Ausführungsform macht, wenn die Informationen über das Versagen in dem elektrischen Bremsmechanismus für rechts vorne 5R erhalten sind, die zweite ECU 11 (Steuerungsteil 11A) die Schubkraft der Bremsbeläge 27 des elektrischen Bremsmechanismus für links vorne 5L bezogen auf die physikalische Größe (zum Beispiel, Wegbetrag), die sich auf die benötigte Bremskraft (Soll-Bremskraft) bezieht, größer als wenn die Informationen über das Versagen nicht erhalten sind. Demgemäß wird, wenn der elektrische Bremsmechanismus für rechts vorne 5R ausfällt, die Bremskraft des elektrischen Bremsmechanismus für links vorne 5L bezogen auf die physikalische Größe, die sich auf die benötigte Bremskraft bezieht, groß, was es ermöglicht, die große Bremskraft, die von dem elektrischen Bremsmechanismus für links vorne 5L produziert wird, auf das linke Vorderrad 3L und das rechte Vorderrad 3R aufzubringen.
Gemäß der Ausführungsform verändert die zweite ECU 11 (Steuerungsteil 11A) das Niveau der Differenzialbegrenzung des elektrisch gesteuerten Differenzialgetriebes 34 gemäß dem Betrag der physikalischen Größe (zum Beispiel, Wegbetrag), die sich auf die benötigte Bremskraft (Soll-Bremskraft) bezieht. Dies ermöglicht es, die Verteilung der Bremskräfte anzupassen, die von dem elektrischen Bremsmechanismus für links vorne 5L gemäß dem Betrag der physikalischen Größe, die sich auf die benötigte Bremskraft bezieht, auf das linke Vorderrad 3L und das rechte Vorderrad 3R aufgebracht wird.
Gemäß der Ausführungsform erhöht die zweite ECU 11 (Steuerungsteil 11A) das Niveau der Differenzialbegrenzung des elektrisch gesteuerten Differenzialgetriebes 34 mit Zunahme des Betrags der physikalischen Größe (zum Beispiel, Wegbetrag), die sich auf die benötigte Bremskraft (Soll-Bremskraft) bezieht. Dies ermöglicht es, die Bremskraft des rechten Vorderrads 3R, die von dem elektrischen Bremsmechanismus für links vorne 5L aufgebracht wird, mit Zunahme des Betrags der physikalischen Größe, die sich auf die benötigte Bremskraft bezieht, zu erhöhen.
Gemäß der Ausführungsform verändert die zweite ECU 11 (Steuerungsteil 11A) das Niveau der Differenzialbegrenzung des elektrisch gesteuerten Differenzialgetriebes 34 gemäß dem Betrag der Geschwindigkeit (Fahrzeuggeschwindigkeit) des Fahrzeugs 1. Dies ermöglicht es, die Verteilung der Bremskräfte auf das linke Vorderrad 3L und das rechte Vorderrad 3R, die von dem elektrischen Bremsmechanismus für links vorne 5L aufgebracht werden, gemäß dem Betrag der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 anzupassen. Es ist auch möglich die Leichtigkeit des Drehens (Schwierigkeit des Drehens) des Fahrzeugs 1, welche von der Differenzialbegrenzung des elektrisch gesteuerten Differenzialgetriebes 34 erkannt wird, gemäß dem Betrag der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 anzupassen.
Gemäß der Ausführungsform erhöht die zweite ECU 11 (Steuerungsteil 11A) das Niveau der Differenzialbegrenzung des elektrisch gesteuerten Differenzialgetriebes 34 mit Zunahme der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1. Dies ermöglicht es, die Bremskraft des rechten Vorderrads 3R, die von dem elektrischen Bremsmechanismus für links vorne 5L aufgebracht wird, mit Zunahme der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 zu erhöhen. Das Niveau der Differenzialbegrenzung ist gering, wenn die Zunahme der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 gering ist, was es ermöglicht die Leichtigkeit der Drehung des Fahrzeugs 1 sicherzustellen, wenn sich das Fahrzeug 1 mit geringer Geschwindigkeit fährt, und deswegen kann die Bremskraft klein sein.
Gemäß der Ausführungsform verändert die zweite ECU 11 (Steuerungsteil 11A) das Niveau der Differenzialbegrenzung des elektrisch gesteuerten Differenzialgetriebes 34 gemäß dem Maß der Drehwinkels des Fahrzeugs 1. Dies ermöglicht es, die Verteilung der Bremskräfte auf das linke Vorderrad 3L und das rechte Vorderrad 3R, die von dem elektrischen Bremsmechanismus für links vorne 5L aufgebracht wird, gemäß dem Maß des Drehwinkels des Fahrzeugs 1 anzupassen. Es ist auch möglich die Leichtigkeit des Drehens (Schwierigkeit des Drehens) des Fahrzeugs 1, welche von der Differenzialbegrenzung des elektrisch gesteuerten Differenzialgetriebes 34 erkannt wird, gemäß dem Maß des Drehwinkels 1 des Fahrzeugs 1 anzupassen.
Gemäß der Ausführungsform verringert die zweite ECU 11 (Steuerungsteil 11A) das Niveau der Differenzialbegrenzung des elektrisch gesteuerten Differenzialgetriebes 34 mit Zunahme des Drehwinkels des Fahrzeugs 1. Dies ermöglicht es, die Bremskraft des rechten Vorderrads 3R, die von dem elektrischen Bremsmechanismus für links vorne 5L aufgebracht wird, mit Zunahme des Drehwinkels des Fahrzeugs 1 zu verringern. Das Fahrzeug 1 kann mit Zunahme des Drehwinkels des Fahrzeugs 1 einfacher wenden.
Gemäß der Ausführungsform wird die physikalische Größe, die sich auf die benötigte Bremskraft (Soll-Bremskraft) bezieht auf Grundlage der physikalischen Größe (Wegbetrag) ermittelt, die sich den Betätigungsbetrag des Bremspedals 7 bezieht, das in dem Fahrzeug 1 angeordnet ist. Die zweite ECU 11 (Steuerungsteil 11A) ist daher dazu in der Lage, den Differenzialbegrenzungssteuerbefehl an die Differenzial-ECU 38 des elektrisch gesteuerten Differenzialgetriebes 34 (Kupplungsmechanismus 37) basierend auf der „Information über ein Versagen in dem elektrischen Bremsmechanismus für rechts vorne 5R“ und der „physikalischen Größe (Wegbetrag), die sich auf einen Betätigungsbetrag des Bremspedals 7 bezieht“, auszugeben.
Gemäß der Ausführungsform ist das erste Antriebsrad das rechte Vorderrad 3R und ist das zweite Antriebsrad das linke Vorderrad 3L. Die Begrenzung des Differenzialbetriebs des elektrisch gesteuerten Differenzialgetriebes 34 beim Versagen des elektrischen Bremsmechanismus für rechts vorne 5R auf der rechter Vorderrad 3R-Seite ermöglicht es, die von dem elektrischen Bremsmechanismus für links vorne 5L auf der linken Vorderrad-3L Seite produzierte Bremskraft nicht nur auf das linke Vorderrad 3L, sondern auch auf das rechte Vorderrad 3R durch den Kupplungsmechanismus 37 aufzubringen.
Die Ausführungsform wurde am Beispiel des Falls erläutert, bei dem die ersten und zweiten Antriebsräder die rechten bzw. linken Antriebräder 3R und 3L sind. Anstelle einer solchen Konfiguration kann, zum Beispiel, das erste Antriebsrad das linke Vorderrad sein, und das zweite Antriebsrad kann das rechte Vorderrad sein. Die Ausführungsform kann auf ein hinterradangetriebenes Fahrzeug sowie ein vorderradangetriebenes Fahrzeug angewendet sein. Mit anderen Worten kann das erste Antriebsrad das linke Hinterrad sein, und kann das zweite Antriebsrad das rechte Hinterrad sein. Alternativ kann das erste Antriebsrad das rechte Hinterrad sein, und kann das zweite Antriebsrad das linke Hinterrad sein. Obwohl die Ausführungsform am Beispiel des zweirädrigen Fahrzeugs 1 erläutert wurde, kann das Fahrzeug ein vierrädriges Fahrzeug sein.
Die Ausführungsform wurde am Beispiel des Falls erläutert, bei dem der elektrische Bremsmechanismus für rechts vorne 5R und der elektrische Bremsmechanismus für links hinten 6L von dem Steuerungsteil 10A der ersten ECU 10 gesteuert werden, und der elektrische Bremsmechanismus für links vorne 5L und der elektrische Bremsmechanismus für rechts hinten 6R von dem Steuerungsteil 11A der zweiten ECU 11 gesteuert werden. Anstelle solch einer Konfiguration können, zum Beispiel, der elektrische Bremsmechanismus für links vorne und der elektrische Bremsmechanismus für rechts hinten von dem Steuerungsteil der ersten ECU gesteuert werden, und der elektrische Bremsmechanismus für rechts vorne und der elektrische Bremsmechanismus für links hinten von dem Steuerungsteil der zweiten ECU gesteuert werden.
Die Ausführungsform wurde am Beispiel des Falls erläutert, bei dem die erste ECU 10 und die zweite ECU 11, die die Bremssteuerungs-ECUs sind, jeweils das Steuerungsteil aufweisen, das den Differenzialbegrenzungssteuerbefehl basierend auf Informationen über das Versagen und den Informationen über die benötigte Bremskraft ausgibt. Anstelle solch einer Konfiguration kann, zum Beispiel, nur eine der ersten ECU 10 und der zweiten ECU 11 (nämlich die erste ECU 10 oder die zweite ECU 11) das Steuerungsteil aufweisen. Das Steuerungsteil kann nicht in der Bremssteuerungs-ECU vorgesehen sein, sondern in einer anderen ECU, wie zum Beispiel einer ECU für eine automatische Bremse und einer ECU für ein Fahrzeugausfallauftreten. Tatsächlich kann das Steuerungsteil in jeder ECU vorgesehen sein, die in einem Fahrzeug installiert ist.
Das Fahrzeugsteuergerät, das Fahrzeugsteuerverfahren und das Fahrzeugsteuersystem gemäß der vorgenannten Ausführungsformen können zum Beispiel in dem folgenden Modi konfiguriert sein.
Gemäß einem ersten Modus, ist ein Fahrzeugsteuergerät bereitgestellt. Das Fahrzeugsteuergerät umfasst ein Steuerungsteil, das in einem Fahrzeug angeordnet ist und dazu konfiguriert ist, Berechnungen auf Grundlage von eingegebenen Informationen durchzuführen und ein Berechnungsergebnis auszugeben. Das Fahrzeug weist eine Differentialvorrichtung, die zwischen einem ersten Antriebsrad des Fahrzeugs und einem zweiten Antriebsrad des Fahrzeugs angeordnet ist; einen Differentialbegrenzungsmechanismus, der dazu konfiguriert ist, einen Differentialbetrieb der Differentialvorrichtung zu begrenzen; einen ersten elektrischen Bremsmechanismus, der dazu konfiguriert ist, ein erstes Bremselement mittels eines ersten Motors anzutreiben, um eine Bremskraft auf das erste Antriebsrad aufzubringen; und einen zweiten elektrischen Bremsmechanismus, der dazu konfiguriert ist, ein zweites Bremselement mittels eines zweiten Motors zu drehen, um eine Bremskraft auf das zweite Antriebsrad aufzubringen, auf. Das Steuerungsteil erhält Informationen über ein Versagen, das mit einem Betätigen des ersten elektrischen Bremsmechanismus verbunden ist, erhält eine physikalische Größe, die sich auf eine benötigte Bremskraft bezieht, die auf das erste Antriebsrad und das zweite Antriebsrad aufgebracht wird, und gibt einen Differentialbegrenzungssteuerbefehl an den Differentialbegrenzungsmechanismus für eine Begrenzung des Differentialbetriebs der Differentialvorrichtung auf Grundlage der Informationen über das Versagen und der physikalischen Größe, die sich auf die benötigte Bremskraft bezieht, aus.
In dem ersten Modus gibt das Steuerungsteil den Differentialbegrenzungssteuerbefehl an den Differentialbegrenzungsmechanismus basierend auf den „Informationen über Versagen“ und der „physikalische Größe, die sich auf eine benötigte Bremskraft bezieht“ aus. Begrenzung des Differenzialbetriebs der Differenzialvorrichtung beim Versagen des ersten elektrischen Bremsmechanismus ermöglicht es, die von dem zweiten elektrischen Bremsmechanismus produzierte Bremskraft nicht nur auf das zweite Antriebsrad, sondern auch auf das erste Antriebsrad durch den Differentialbegrenzungsmechanismus aufzubringen. Dies ermöglicht es, eine Funktion der Redundanz in dem elektrischen Bremsmechanismus sicherzustellen. Des Weiteren muss der Motor kein Doppelsystem aufweisen, um die Funktion der Redundanz sicherzustellen, was Komponentenkostensteigerung einschränkt.
In einem zweiten Modus gemäß dem ersten Modus, gibt, wenn die Informationen über das Versagen erhalten ist, das Steuerungsteil einen Steuerbefehl zum Steuern des zweiten Motors aus, sodass eine Schubkraft des zweiten Bremselements bezogen auf die physikalische Größe, die sich auf die benötigte Bremskraft bezieht, größer als eine Schubkraft des zweiten Bremselements bezogen auf die physikalische Größe, die sich auf die benötigte Bremskraft bezieht, ist, wenn die Information über das Versagen nicht erhalten ist.
In dem zweiten Modus wird, wenn die Informationen über das Versagen erhalten ist, die Schubkraft des zweiten Bremselements größer als wenn die Information über das Versagen nicht erhalten ist. Im Falle des Versagens des ersten elektrischen Bremsmechanismus, wird deswegen die Bremskraft des zweiten elektrischen Bremsmechanismus bezogen auf die physikalische Größe, die sich auf die benötigte Bremskraft bezieht, größer, und die große Bremskraft, die von dem zweiten elektrischen Bremsmechanismus produziert wird, kann auf das zweite Antriebsrad und das erste Antriebsrad aufgebracht werden.
In einem dritten Modus gemäß dem ersten Modus gibt das Steuerungsteil den Differentialbegrenzungssteuerbefehl aus, sodass sich ein Niveau der Differentialbegrenzung der Differentialvorrichtung gemäß dem Betrag der physikalischen Größe, die sich auf die benötigte Bremskraft bezieht, verändert.
In dem dritten Modus kann die Verteilung der Bremskräfte auf das zweite Antriebsrad und das erste Antriebsrad, die von dem zweiten elektrischen Bremsmechanismus aufgebracht werden, gemäß dem Betrag der physikalischen Größe, die sich auf die benötigte Bremskraft bezieht, angepasst werden.
In einem vierten Modus gemäß dem dritten Modus, gibt das Steuerungsteil den Differentialbegrenzungssteuerbefehl aus, sodass das Niveau der Differentialbegrenzung der Differentialvorrichtung mit zunehmendem Betrag der physikalischen Größe, die sich auf die benötigte Bremskraft bezieht, größer wird.
In dem vierten Modus kann die Bremskraft des ersten Antriebsrads, die von dem zweiten elektrischen Bremsmechanismus aufgebracht wird, mit zunehmendem Betrag der physikalischen Größe, die sich auf die benötigte Bremskraft bezieht, erhöht werden.
In einem fünften Modus gemäß dem ersten Modus, gibt das Steuerungsteil den Differentialbegrenzungssteuerbefehl aus, sodass sich ein Niveau der Differentialbegrenzung der Differentialvorrichtung gemäß der Geschwindigkeitshöhe des Fahrzeugs verändert.
Gemäß dem fünften Modus kann die Verteilung der Bremskräfte auf das zweite Antriebsrad und das erste Antriebsrad, die von dem zweiten elektrischen Bremsmechanismus aufgebracht werden, gemäß der Geschwindigkeitshöhe des Fahrzeugs angepasst werden. Es ist auch möglich, die Leichtigkeit des Drehens (Schwierigkeit des Drehens) des Fahrzeugs, die von der Differenzialbegrenzung des Differenzialvorrichtung bestimmt wird, gemäß der Geschwindigkeitshöhe des Fahrzeugs anzupassen.
In einem sechsten Modus gemäß dem fünften Modus gibt das Steuerungsteil den Differentialbegrenzungssteuerbefehl aus, sodass das Niveau der Differentialbegrenzung der Differentialvorrichtung mit zunehmender Geschwindigkeit des Fahrzeugs größer wird.
Gemäß dem sechsten Modus kann die Bremskraft des ersten Antriebsrads, die von dem zweiten elektrischen Bremsmechanismus aufgebracht wird, mit zunehmender Geschwindigkeit des Fahrzeugs erhöht werden. Das Niveau der Differenzialbegrenzung ist gering, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs gering ist, sodass die Leichtigkeit des Drehens sichergestellt ist, wenn das Fahrzeug mit geringer Geschwindigkeit fährt, und daher kann die Bremskraft klein sein.
In einem siebten Modus gemäß dem ersten Modus gibt das Steuerungsteil den Differentialbegrenzungssteuerbefehl aus, sodass sich ein Niveau der Differentialbegrenzung der Differentialvorrichtung gemäß einem Maß eines Drehwinkels des Fahrzeugs verändert.
Gemäß dem siebten Modus kann die Verteilung der Bremskräfte auf das zweite Antriebsrad und das erste Antriebsrad, die von dem zweiten elektrischen Bremsmechanismus aufgebracht werden, gemäß dem Betrag des Drehwinkels des Fahrzeugs angepasst werden. Es ist auch möglich die Leichtigkeit des Drehens (Schwierigkeit des Drehens) des Fahrzeugs anzupassen, die von der Differenzialbegrenzung des Differenzialvorrichtung gemäß dem Maß des Drehwinkels des Fahrzeugs bestimmt wird.
In einem achten Modus gemäß dem siebten Modus gibt das Steuerungsteil den Differentialbegrenzungssteuerbefehl aus, sodass das Niveau der Differentialbegrenzung der Differentialvorrichtung mit zunehmendem Drehwinkel des Fahrzeugs kleiner wird.
Gemäß dem achten Modus kann die Bremskraft des ersten Antriebsrads, die von dem zweiten elektrischen Bremsmechanismus aufgebracht wird, mit zunehmendem Drehwinkel des Fahrzeugs verringert werden. Es ist auch möglich, die Leichtigkeit des Drehens des Fahrzeugs mit zunehmendem Drehwinkel des Fahrzeugs zu verbessern.
In einem neunten Modus gemäß dem ersten Modus wird die physikalische Größe, die sich auf die benötigte Bremskraft bezieht, basierend auf einer physikalischen Größe erhalten, die sich auf eine Betriebsgröße eines Bremsbetriebselements bezieht, das im Fahrzeug angeordnet ist.
Gemäß dem neunten Modus kann der Differenzialbegrenzungsbefehl an den Differenzialbegrenzungsmechanismus basierend auf „Informationen über Versagen“ und der „physikalischen Größe, die sich auf die Betriebsgröße eines Bremsbetriebselements bezieht“ ausgegeben werden.
In einem zehnten Modus gemäß dem ersten Modus ist das erste Antriebsrad das rechte Vorderrad und ist das zweite Antriebsrad das linke Vorderrad.
Gemäß dem zehnten Modus ermöglicht die Begrenzung des Differenzialbetriebs des Differenzialvorrichtung beim Versagen des ersten elektrischen Bremsmechanismus der rechten Vorderradseite, die Bremskraft, die von dem zweiten elektrischen Bremsmechanismus auf der linken Vorderradseite produziert wird, nicht nur auf das linke Vorderrad, sondern auch auf das rechte Vorderrad durch den Differenzialbegrenzungsmechanismus aufzubringen.
In einem elften Modus ist ein Fahrzeugsteuerverfahren für ein Fahrzeug bereitgestellt. Das Fahrzeug weist eine Differentialvorrichtung, die zwischen einem ersten Antriebsrad des Fahrzeugs und einem zweiten Antriebsrad des Fahrzeugs angeordnet ist, einen Differentialbegrenzungsmechanismus, der dazu konfiguriert ist, einen Differentialbetrieb der Differentialvorrichtung zu begrenzen, einen ersten elektrischen Bremsmechanismus, der dazu konfiguriert ist, ein erstes Bremselement mittels eines ersten Motors zu anzutreiben, um eine Bremskraft auf das erste Antriebsrad aufzubringen, und einen zweiten elektrischen Bremsmechanismus, der dazu konfiguriert ist, ein zweites Bremselement mittels eines zweiten Motors zu drehen, um eine Bremskraft auf das zweite Antriebsrad aufzubringen, auf. Das Fahrzeugsteuerverfahren erhält Informationen über ein Versagen, das mit einem Betätigen des ersten elektrischen Bremsmechanismus verbunden ist, erhält eine physikalische Größe, die sich auf eine benötigte Bremskraft bezieht, die auf das erste Antriebsrad und das zweite Antriebsrad aufgebracht wird, und gibt einen Differentialbegrenzungssteuerbefehl an den Differentialbegrenzungsmechanismus für eine Begrenzung des Differentialbetriebs der Differentialvorrichtung auf Grundlage der Informationen über das Versagen und der physikalischen Größe, die sich auf eine benötigte Bremskraft bezieht, aus.
Gemäß dem elften Modus wird der Differenzialbegrenzungsbefehl an den Differenzialbegrenzungsmechanismus basierend auf „Informationen über Versagen“ und der „physikalischen Größe, die sich auf eine benötigte Bremskraft bezieht“ ausgegeben. Begrenzung des Differenzialbetriebs der Differenzialvorrichtung beim Versagen des ersten elektrischen Bremsmechanismus ermöglicht es, die von dem zweiten elektrischen Bremsmechanismus produzierte Bremskraft nicht nur auf das zweite Antriebsrad, sondern auch auf das erste Antriebsrad durch den Differentialbegrenzungsmechanismus aufzubringen. Dies ermöglicht es, eine Funktion der Redundanz in dem elektrischen Bremsmechanismus sicherzustellen. Des Weiteren muss der Motor kein Doppelsystem aufweisen, um die Funktion der Redundanz sicherzustellen, was Komponentenkostensteigerung einschränkt.
In einem zwölften Modus umfasst ein Fahrzeugsteuersystem eine Differentialvorrichtung, die zwischen einem ersten Antriebsrad eines Fahrzeugs und einem zweiten Antriebsrad des Fahrzeugs angeordnet ist, einen Differentialbegrenzungsmechanismus, der dazu konfiguriert ist, einen Differentialbetrieb der Differentialvorrichtung zu begrenzen, einen ersten elektrischen Bremsmechanismus, der dazu konfiguriert ist, ein erstes Bremselement mittels eines ersten Motors anzutreiben, um eine Bremskraft auf das erste Antriebsrad aufzubringen, und einen zweiten elektrischen Bremsmechanismus, der dazu konfiguriert ist, ein zweites Bremselement mittels eines zweiten Motors zu drehen, um eine Bremskraft auf das zweite Antriebsrad aufzubringen, und eine Steuerung, die dazu konfiguriert ist Informationen über ein Versagen zu erhalten, das mit einem Betätigen des ersten elektrischen Bremsmechanismus verbunden ist, eine physikalische Größe, die sich auf eine benötigte Bremskraft bezieht, zu erhalten, die auf das erste Antriebsrad und das zweite Antriebsrad aufgebracht wird, und einen Differentialbegrenzungssteuerbefehl an den Differentialbegrenzungsmechanismus für eine Begrenzung des Differentialbetriebs der Differentialvorrichtung auf Grundlage der Informationen über das Versagen und der physikalischen Größe, die sich auf eine benötigte Bremskraft bezieht, auszugeben.
Gemäß der zwölften Ausführungsform, gibt die Steuerung den Differenzialbegrenzungsbefehl an den Differenzialbegrenzungsmechanismus basierend auf „Informationen über Versagen“ und der „physikalischen Größe, die sich auf eine benötigte Bremskraft bezieht“ aus. Begrenzung des Differenzialbetriebs der Differenzialvorrichtung beim Versagen des ersten elektrischen Bremsmechanismus ermöglicht es, die von dem zweiten elektrischen Bremsmechanismus produzierte Bremskraft nicht nur auf das zweite Antriebsrad, sondern auch auf das erste Antriebsrad durch den Differentialbegrenzungsmechanismus aufzubringen. Dies ermöglicht es, eine Funktion der Redundanz in dem elektrischen Bremsmechanismus sicherzustellen. Des Weiteren muss der Motor kein Doppelsystem aufweisen, um die Funktion der Redundanz sicherzustellen, was Komponentenkostensteigerung einschränkt.
Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt und kann in vielfältiger Weise modifiziert sein. Beispielsweise sind die Ausführungsformen erläutert, um die Erfindung klar im Detail zu beschreiben, und müssen nicht notwendigerweise alle oben beschriebenen Konfiguration aufweisen. Es ist auch möglich, die Zusammensetzung jeder der Ausführungsformen mit derjenigen einer anderen Ausführungsform teilweise zu ersetzen und auch die Zusammensetzung jeder Ausführungsform in diejenige einer anderen Ausführungsform aufzunehmen. Die Zusammensetzung jeder der Ausführungsformen kann teilweise mit der Zusammensetzung einer anderen Ausführungsform kombiniert oder ersetzt werden oder kann entfernt werden.
Die vorliegende Patentanmeldung beansprucht die Priorität der japanischen Patentanmeldung Nr. 2020-005812 , die am 17. Januar 2020 eingereicht wurde. Die gesamte Offenbarung der japanischen Patentanmeldung Nr. 2020-005812 , die am 17. Januar 2020 eingereicht wurde, einschließlich der Beschreibung, den Ansprüchen, den Zeichnungen und der Zusammenfassung, ist hierin durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit aufgenommen.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeug;
3L: linkes Vorderrad (Antriebsrad, zweites Antriebsrad);
3R: rechtes Vorderrad (Antriebsrad, erstes Antriebsrad);
4L, 4R: Hinterrad;
5L: elektrischer Bremsmechanismus für links vorne (elektrischer Bremsmechanismus, zweiter elektrischer Bremsmechanismus);
5R: elektrischer Bremsmechanismus für rechts vorne (elektrischer Bremsmechanismus, erster elektrischer Bremsmechanismus);
6L, 6R: elektrischer Bremsmechanismus auf Hinterradseite;
7: Bremspedal (Bremsbetriebselement);
10: erste ECU (Fahrzeugsteuergerät, Steuerung);
10A: Steuerungsteil;
11: zweite ECU (Fahrzeugsteuergerät, Steuerung);
11A: Steuerungsteil;
23: Elektromotor (Motor, erster Motor, zweiter Motor);
27: Bremsbelag (Bremselement, erstes Bremselement, zweites Bremselement);
34: elektrisch gesteuertes Differenzialgetriebe (Differenzialvorrichtung);
37: Kupplungsmechanismus (Differenzialbegrenzungsmechanismus);
38: Differenzial-ECU

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2006105170 [0003]
JP 2020005812 [0104]

Claims

Fahrzeugsteuergerät, umfassend: ein Steuerungsteil, das in einem Fahrzeug angeordnet ist und dazu konfiguriert ist, Berechnungen auf Grundlage von eingegebenen Informationen durchzuführen und ein Berechnungsergebnis auszugeben, wobei das Fahrzeug aufweist: eine Differentialvorrichtung, die zwischen einem ersten Antriebsrad des Fahrzeugs und einem zweiten Antriebsrad des Fahrzeugs angeordnet ist; einen Differentialbegrenzungsmechanismus, der dazu konfiguriert ist, einen Differentialbetrieb der Differentialvorrichtung zu begrenzen; einen ersten elektrischen Bremsmechanismus, der dazu konfiguriert ist, ein erstes Bremselement mittels eines ersten Motors zu anzutreiben, um eine Bremskraft auf das erste Antriebsrad aufzubringen; und einen zweiten elektrischen Bremsmechanismus, der dazu konfiguriert ist, ein zweites Bremselement mittels eines zweiten Motors zu drehen, um eine Bremskraft auf das zweite Antriebsrad aufzubringen; wobei das Steuerungsteil dazu konfiguriert ist: Informationen über ein Versagen zu erhalten, das mit einem Betätigen des ersten elektrischen Bremsmechanismus verbunden ist, eine physikalische Größe, die sich auf eine benötigte Bremskraft bezieht, zu erhalten, die auf das erste Antriebsrad und das zweite Antriebsrad aufgebracht wird, und einen Differentialbegrenzungssteuerbefehl an den Differentialbegrenzungsmechanismus für eine Begrenzung des Differentialbetriebs der Differentialvorrichtung auf Grundlage der Informationen über das Versagen und der physikalischen Größe, die sich auf die benötigte Bremskraft bezieht, auszugeben.
Fahrzeugsteuergerät nach Anspruch 1, wobei, wenn die Information über das Versagen erhalten wird, der Steuerungsteil einen Steuerbefehl zum Steuern des zweiten Motors ausgibt, sodass eine Schubkraft des zweiten Bremselements bezogen auf die physikalische Größe, die sich auf die benötigte Bremskraft bezieht, größer als eine Schubkraft des zweiten Bremselements bezogen auf die physikalische Größe, die sich auf die benötigte Bremskraft bezieht, ist, wenn die Information über das Versagen nicht erhalten wird.
Fahrzeugsteuergerät nach Anspruch 1, wobei das Steuerungsteil den Differentialbegrenzungssteuerbefehl ausgibt, sodass sich ein Niveau der Differentialbegrenzung der Differentialvorrichtung gemäß dem Betrag der physikalischen Größe, die sich auf die benötigte Bremskraft bezieht, verändert.
Fahrzeugsteuergerät nach Anspruch 3, wobei das Steuerungsteil den Differentialbegrenzungssteuerbefehl ausgibt, sodass das Niveau der Differentialbegrenzung der Differentialvorrichtung mit zunehmendem Betrag der physikalischen Größe, die sich auf die benötigte Bremskraft bezieht, größer wird.
Fahrzeugsteuergerät nach Anspruch 1, wobei das Steuerungsteil den Differentialbegrenzungssteuerbefehl ausgibt, sodass sich ein Niveau der Differentialbegrenzung der Differentialvorrichtung gemäß der Geschwindigkeitshöhe des Fahrzeugs verändert.
Fahrzeugsteuergerät nach Anspruch 5, wobei das Steuerungsteil den Differentialbegrenzungssteuerbefehl ausgibt, sodass das Niveau der Differentialbegrenzung der Differentialvorrichtung mit zunehmender Geschwindigkeit des Fahrzeugs größer wird.
Fahrzeugsteuergerät nach Anspruch 1, wobei das Steuerungsteil den Differentialbegrenzungssteuerbefehl ausgibt, sodass sich ein Niveau der Differentialbegrenzung der Differentialvorrichtung gemäß einem Maß eines Drehwinkels des Fahrzeugs verändert.
Fahrzeugsteuergerät nach Anspruch 7, wobei das Steuerungsteil den Differentialbegrenzungssteuerbefehl ausgibt, sodass das Niveau der Differentialbegrenzung der Differentialvorrichtung mit zunehmendem Drehwinkel des Fahrzeugs kleiner wird.
Fahrzeugsteuergerät nach Anspruch 1, wobei die physikalische Größe, die sich auf die benötigte Bremskraft bezieht, basierend auf einer physikalischen Größe erhalten wird, die sich auf eine Betriebsgröße eines Bremsbetriebselements bezieht, das im Fahrzeug angeordnet ist.
Fahrzeugsteuergerät nach Anspruch 1, wobei das erste Antriebsrad ein rechtes Vorderrad und das zweite Antriebsrad ein linkes Vorderrad ist.
Fahrzeugsteuerverfahren für ein Fahrzeug, wobei das Fahrzeug aufweist: eine Differentialvorrichtung, die zwischen einem ersten Antriebsrad des Fahrzeugs und einem zweiten Antriebsrad des Fahrzeugs angeordnet ist; einen Differentialbegrenzungsmechanismus, der dazu konfiguriert ist, einen Differentialbetrieb der Differentialvorrichtung zu begrenzen; einen ersten elektrischen Bremsmechanismus, der dazu konfiguriert ist, ein erstes Bremselement mittels eines ersten Motors zu anzutreiben, um eine Bremskraft auf das erste Antriebsrad aufzubringen; und einen zweiten elektrischen Bremsmechanismus, der dazu konfiguriert ist, ein zweites Bremselement mittels eines zweiten Motors zu drehen, um eine Bremskraft auf das zweite Antriebsrad aufzubringen; wobei das Fahrzeugsteuerverfahren dazu konfiguriert ist: Informationen über ein Versagen zu erhalten, das mit einem Betätigen des ersten elektrischen Bremsmechanismus verbunden ist, eine physikalische Größe, die sich auf eine benötigte Bremskraft bezieht, die auf das erste Antriebsrad und das zweite Antriebsrad aufgebracht wird, und einen Differentialbegrenzungssteuerbefehl an den Differentialbegrenzungsmechanismus für eine Begrenzung des Differentialbetriebs der Differentialvorrichtung auf Grundlage der Informationen über das Versagen und der physikalischen Größe, die sich auf eine benötigte Bremskraft bezieht, auszugeben.
Fahrzeugsteuersystem, umfassend: eine Differentialvorrichtung, die zwischen einem ersten Antriebsrad eines Fahrzeugs und einem zweiten Antriebsrad des Fahrzeugs angeordnet ist; einen Differentialbegrenzungsmechanismus, der dazu konfiguriert ist, einen Differentialbetrieb der Differentialvorrichtung zu begrenzen; einen ersten elektrischen Bremsmechanismus, der dazu konfiguriert ist, ein erstes Bremselement mittels eines ersten Motors zu anzutreiben, um eine Bremskraft auf das erste Antriebsrad aufzubringen; einen zweiten elektrischen Bremsmechanismus, der dazu konfiguriert ist, ein zweites Bremselement mittels eines zweiten Motors zu drehen, um eine Bremskraft auf das zweite Antriebsrad aufzubringen; und eine Steuerung, die dazu konfiguriert ist: Informationen über ein Versagen zu erhalten, das mit einem Betätigen des ersten elektrischen Bremsmechanismus verbunden ist, eine physikalische Größe, die sich auf eine benötigte Bremskraft bezieht, zu erhalten, die auf das erste Antriebsrad und das zweite Antriebsrad aufgebracht wird, und einen Differentialbegrenzungssteuerbefehl an den Differentialbegrenzungsmechanismus für eine Begrenzung des Differentialbetriebs der Differentialvorrichtung auf Grundlage der Informationen über das Versagen und der physikalischen Größe, die sich auf eine benötigte Bremskraft bezieht, auszugeben.