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Die
Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung und ein Steuerverfahren
für eine
Fahrzeugbremse gemäß den Merkmalen
im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. 9.
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Eine
Vorrichtung der oben erwähnten
Art ist beispielsweise in der JP 2000-46082 A offenbart. Die beschriebene
Vorrichtung wandelt eine Drehbewegung eines Elektromotors in eine
lineare Bewegung um und drückt
infolge der linearen Bewegung einen Bremsklotz, d.h. ein bremsendes
Teil, gegen eine Bremsscheibe, d.h. ein zu bremsendes Teil, und
erzeugt dadurch eine Bremskraft. Des weiteren verändert die
Vorrichtung das Lüftspiel
zwischen dem Bremsklotz und der Bremsscheibe in Abhängigkeit vom
Fahrzustand des Fahrzeugs, um das Ansprechverhalten während eines
anfänglichen
Zeitraums eines Bremsvorgangs zu verbessern und um die Geräusche zu
vermindern, die erzeugt werden, wenn der Bremsklotz gegen die Bremsscheibe
gedrückt wird.
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Dieser
Stand der Technik verändert
jedoch nicht die Geschwindigkeit des Bremsklotzes, während er
sich durch das Lüftspiel
bewegt. In einigen Fällen
kann dieser Stand der Technik daher zur Folge haben, daß der Bremsklotz
stark gegen die Bremsscheibe schlägt und dadurch in einigen Fällen eine Erschütterung
am Fahrzeug hervorruft. Wenn es sich bei dem Aktuator um einen elektrischen
Aktuator wie etwa einen Elektromotor handelt, ist es auch vorstellbar,
daß die
Betätigung
des Aktuators ein lautes Geräusch
hervorruft. Dieses Problem läßt sich
durch eine Verringerung der Bewegungsgeschwindigkeit des Bremsklotzes
(der Antriebsgeschwindigkeit des elektrischen Aktua tors) beheben.
Bei einer solchen Verringerung der Bewegungsgeschwindigkeit des Bremsklotzes
ist jedoch eine damit zusammenhängende
Verschlechterung des Bremsansprechverhaltens zu erwarten.
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Die
DE 197 47 527 A1 offenbart
eine Fahrzeugbremsanlagen-Steuervorrichtung mit den im Oberbegriff
der Patentansprüche
1 und 11 angegebenen Merkmalen. Die Bremsanlage weist an einzelnen
oder sämtlichen
Rädern
vorgesehenen Radbrems-Wegsensoren auf, die die Position, den Weg, Wegänderungen,
Geschwindigkeiten, Geschwindigkeitsänderungen etc. der Bremsbeläge, Radbremskolben
und anderer Radbremselemente, die bei einem Bremsvorgang eine Längs- oder
Drehbewegung relativ zu feststehenden Radbremskomponenten (Gehäuse, Träger, etc.)
ausführen.
Die so gewonnenen Informationen werden zur Verbesserung des Regelungsverhaltens
elektronischer Kraftfahrzeug-Regelungssysteme, zur Überwachung
und Absicherung der in diesen Systemen verarbeiteten Informationen und
der Regelungsvorgänge
herangezogen und werden zu diesem Zweck mit Informationen kombiniert, die
mittels anderer Sensoren, wie Raddrehzahlsensoren, Giermomentsensoren
usw., gewonnen werden. Zu den Radbrems-Wegsensoren zählen auch sog.
Lüftspielsensoren,
die vor allem für
Festsattel-Bremsen von Bedeutung sind. Das Lüftspiel wird dabei direkt oder
indirekt durch Auswertung des zeitlichen Verlaufs der gemessenen
und errechneten Größen, des
Bewegungsverhaltens der Radbremskolbens oder anderer Bauteile, die
bei Bremsvorgängen
relativ zu feststehenden Komponenten der Radbremse verschoben oder
verdreht werden, durch Auswertung der Änderungen des Abstands zwischen den
Belagreibflächen
und der Bremsscheibe usw. gewonnen.
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Aus
der
DE 198 51 670
A1 ist eine elektromechanische Kraftfahrzeug-Radbremsvorrichtung mit
einem Elektromotor zum Antrieb zweier hindereinander geschalteter
Planeten getriebe bekannt, die über
einen Rollengewindetrieb die Radbremsvorrichtung betätigen. Mittels
des Elektromotors und durch Schalten entsprechender Kupplungen lässt sich
der Rollengewindetrieb zur Überwindung
des Luftspalts zwischen bremsenden Teilen und zu bremsenden Teilen
der Radbremsvorrichtung schnell, zum anschließenden Aufbringen einer hohen
Bremskraft langsam und mit großer
Untersetzung und zum Lösen
ohne Drehrichtungsumkehr des Elektromotors schnell antreiben.
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Die
DE 199 25 607 A1 offenbart
ein Verfahren und ein System zur Ansteuerung einer Bremse für Kraftfahrzeuge,
die mittels eines Aktuators elektromechanisch betätigbar ist,
der aus einem Elektromotor sowie einem dem Elektromotor nachgeschalteten
Getriebe besteht. Um in bestimmten Betriebsfällen, d.h. bedarfsabhängig, die
Motordrehzahl anheben zu können,
ist vorgesehen, dass die Steigung der Drehzahl-Drehmoment-Kennlinie
des Elektromotors durch Schwächen
von Komponenten des elektromagnetischen Feldes des Elektromotors,
welche dessen Dynamik beeinträchtigen,
derart geändert wird,
dass bei gleichem Drehmoment eine höhere Drehzahl erreicht wird.
Bei der Auslegung bzw. Dimensionierung eines für die elektromechanisch betätigbare
Bremse geeigneten Elektromotors ist u.a. die Anforderung zu berücksichtigen,
dass der Abstand zwischen dem Reibbelag und der Bremsscheibe (sog.
Lüftspiel)
möglichst
schnell überwunden
wird, wodurch sich für
den Elektromotor die Forderung nach einer möglichst hohen Drehzahl ergibt.
In bestimmten Betriebsfällen
soll die Elektromotordrehzahl angehoben werden, ohne dabei das verfügbare Moment
zu reduzieren.
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Weiter
ist aus der
DE 195
36 694 A1 ein Steuer- bzw. Regelsystem für eine elektromotorisch betätigte Radbremse
für eine
feinfühlige
Bremsung und zum sicheren Einstellen eines genau definierten Lüftspiels
bekannt. Hierzu wird vorgeschlagen, einen ersten Regelkreis vorzusehen,
der den Istverschiebeweg eines Betätigungselements an einen Sollwert angleicht.
Darüber
hinaus soll in einem zweiten Regelkreis ein Wert, der die Bremswirkung
charakterisiert, entsprechend einer Sollvorgabe abgeglichen werden.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, eine Steuervorrichtung
und ein Steuerverfahren für
eine Fahrzeugbremse zur Verfügung zu
stellen, die ein gutes Ansprechverhalten der Fahrzeugbremse sowie
eine angemessene Verringerung des während eines Bremsvorgangs erzeugten
Geräusches
gewährleisten.
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Diese
Aufgabe wird gelöst
durch eine Steuervorrichtung und ein Steuerverfahren mit den Merkmalen
des Patentanspruchs 1 bzw. 9.
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Vorteilhafte
Ausführungsformen
sind Gegenstand abhängiger
Ansprüche.
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Die
Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme
auf die beigefügte
Zeichnung, in der die selben Bezugszeichen verwendet werden, um
die selben Bestandteile zu kennzeichnen.
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Es
zeigt:
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1 ein
Diagramm eines Gesamtaufbaus einer elektrischen Bremsvorrichtung
mit einer Steuervorrichtung für
eine Fahrzeugbremsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung;
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2 eine
Schnittansicht einer elektrischen Trommelbremse, die in die in 1 gezeigte
elektrische Bremsvorrichtung inkorporiert ist;
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3 ein
Funktionsblockdiagramm eines Programms, das von einem in 1 gezeigten
Mikrocomputer abgearbeitet wird; und
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4 ein
Diagramm, das eine Beziehung zwischen der Position eines bremsenden
Teils und der Andrückkraft
in der elektrischen Bremsvorrichtung angibt.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung
für eine
Fahrzeugbremsvorrichtung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung
beschrieben.
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1 veranschaulicht
den Gesamtaufbau einer elektrischen Bremsvorrichtung mit einer Steuervorrichtung
für eine
Fahrzeugbremsvorrichtung gemäß der obenstehenden
Beschreibung. Die elektrische Bremsvorrichtung weist elektrische
Scheibenbremsen 10 auf, die für das rechte und linke Vorderrad
FR, FL vorgesehen sind, elektrische Trommelbremsen 20,
die für
das rechte und linke Hinterrad RR, RL vorgesehen sind, eine elektrische
Steuereinheit 30, eine Ansteuerschaltung 40, sowie
ein Bremspedal 60, das als Bremsenbetätigungselement für eine Betriebsbremse
vorgesehen ist.
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Jede
elektrische Scheibenbremse 10 weist eine Bremsscheibe (nicht
gezeigt) auf, das heißt
ein zu bremsendes Teil, das sich mit einem entsprechenden der Räder dreht,
und einen Bremsklotz (nicht gezeigt), das heißt ein bremsendes Teil, das
drehfest von einem Halter gehalten ist, das heißt einem seitlichen Element
des Fahrzeugaufbaus, und das so angeordnet ist, daß es einen
vorgegebenen Abstand (Zwischenraum) mit der Bremsscheibe bildet,
sowie einen Gleichstrom-Elektromotor 11, der einen elektrischen
Aktuator zum Erzeugen einer Kraft (Betätigungskraft) darstellt, welche
dem ihm zugeführten Strom
entspricht, einen Positionssensor 12 zum Erfassen der Position
X des bremsenden Teils, und einen Andrückkraftsensor 13.
Jede elektrische Scheibenbremse 10 ist so konzipiert, daß sie eine
Bremskraft erzeugt, welche eine Drehung des Rades vermindert, indem
sie den Bremsklotz in Anlage an die Bremsscheibe bewegt und den
Bremsklotz daraufhin mittels der durch den Gleichstrom-Elektromotor 11 erzeugten
Betätigungskraft
gegen die Bremsscheibe drückt.
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Der
Positionssensor 12 ist so konzipiert, daß er die
Position X des bremsenden Teils erfaßt, das durch den Gleichstrom-Elektromotor 11 angetrieben wird,
indem er die Drehposition des Gleichstrom-Elektromotors 11 erfaßt. Der
Andrückkraftsensor 13 ist
durch einen Belastungssensor gebildet, der an einem Element angebracht
ist, das eine Druckkraft empfängt,
die gleich derjenigen Kraft ist, mit welcher der Bremsklotz tatsächlich gegen
die Bremsscheibe gedrückt
wird. Aus der vom Belastungssensor erfaßten Belastungsgröße wird
eine Ist-Andrückkraft
P erfaßt.
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Jede
elektrische Trommelbremse 20 weist eine Trommel 21 auf,
das heißt
ein zu bremsendes Teil, das mit einem entsprechenden der Räder drehbar
ist, Bremsbacken 22, d.h. bremsende Teile, die drehfest
von einem Bremsträger
gehalten sind, das heißt
einem seitlichen Element des Fahrzeugaufbaus handelt, und welche
so angeordnet sind, daß sie
bezüglich
der Trommel 21 einen vorgegebenen Abstand bilden, einen
Gleichstrom-Elektromotor 23 zum Erzeugen einer Kraft (Betätigungskraft),
die dem zugeführten
Strom entspricht, einen Positionssensor 24 zum Erfassen
der Position X der Bremsbacken 22, und einen Andrückkraftsensor 25.
Jede elektrische Trommelbremse 20 ist so konzipiert, daß sie eine Bremskraft
erzeugt, welche eine Drehung des Rades vermindert, indem sie mittels
der vom Gleichstrom-Elektromotor 23 erzeugten Betätigungskraft die
Bremsbacken 22 in Anlage an eine Innenumfangsfläche der
Trommel 21 bewegt und daraufhin die Bremsbacken 22 gegen
die Innenumfangsfläche der
Trommel 21 drückt.
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Die
elektrischen Trommelbremsen 20 sind von einem Duo-Servo-Typ,
der im einzelnen in 2 veranschaulicht ist. Jede
elektrische Trommelbremse 20 weist auf: einen scheibenförmigen Bremsträger 200,
der drehfest an einem seitlichen Element des Fahrzeugaufbaus (nicht
gezeigt) befestigt ist, ein Paar von im wesentlichen bogenförmigen,
auf dem Bremsträger 200 vorgesehenen
Bremsbacken 202a, 202b (angedeutet durch Bezugszeichen 22 in 1),
eine Trommel 206 (angedeutet durch Bezugszeichen 21 in 1),
die auf ihrer Innenumfangsfläche
eine Reibungsfläche 204 aufweist
und mit dem Rad dreht, und einen elektrischen Aktuator 207,
der den Zwischenraum zwischen Endabschnitten der beiden Bremsbacken 202a, 202b aufweitet.
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Einander
gegenüberliegende
erste Endabschnitte der Bremsbacken 202a, 202b stehen
mit einem am Bremsträger 200 befestigten
Verankerungsstift 208 in Eingriff, so daß die Bremsbacken 202a, 202b zwar
verschwenkbar gehalten, aber an einer gemeinsamen Drehung mit der
Trommel 206 gehindert sind.
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Zweite
Endabschnitte der Bremsbacken 202a, 202b sind
durch eine Druckstange 210 miteinander verbunden. Die Druckstange 210 überträgt eine
auf eine der Bremsbacken wirkende Kraft auf die andere Bremsbacke.
Die Bremsbacken 202a, 202b sind mit Hilfe von
Bremsbacken-Niederhalteeinrichtungen 212a bzw. 212b gleitend
entlang der Oberfläche
der Bremsträger 200 verschiebbar.
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Die
zweiten Endabschnitte der beiden Bremsbacken 202a, 202b werden
durch eine Feder 214 in solche Richtungen gedrückt, daß sie sich
gemäß der Darstellung
in 2 aneinander annähern. Die ersten Endabschnitte
der Bremsbacken 202a, 202b werden von Bremsbackenrückholfedern 215a bzw. 215b auf
den Verankerungsstift 208 hin gedrückt. Eine Druckstange 216 und
eine Rückholfeder 218 sind
ebenfalls auf den ersten Endabschnitten der Bremsbacken 202a, 202b vorgesehen.
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Bremsbeläge 219a, 219b,
d.h. Reibschlußelemente,
sind an Außenumfangsflächen der
Bremsbacken 202a, 202b gehalten. Die beiden Bremsbeläge 219a, 219b werden
mit einer Innenumfangsfläche 204 der
Trommel 206 in Reibschluß gebracht, so daß zwischen
den Bremsbelägen 219a, 219b und
der Trommel 206 eine Reibungskraft erzeugt wird. Bei dieser
Ausführungsform
weist die Druckstange 210 einen Nachstellmechanismus auf,
der das Lüftspiel zwischen
der Trommelinnenumfangsfläche 204 und den
Bremsbelägen 219a, 219b in
Abhängigkeit
vom Abrieb der Bremsbeläge 219a, 219b nachstellt.
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Die
Bremsbacken 202a, 202b weisen jeweils einen Randflansch 224a, 224b und
einen Steg 222a, 222b auf. Hebel 230a, 230b sind
jeweils mittels Stiften 232a, 232b an ihren ersten
Endabschnitten verschwenkbar mit den Stegen 222a, 222b verbunden. Einander
gegenüberliegende
Abschnitte der Hebel 230a, 230b und Abschnitte
der Stege 222a, 222b weisen Aussparungen auf.
Die Druckstange 216 steht mit den Aussparungen in Eingriff.
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Der
elektrische Aktuator 207, der den Elektromotor 23 aufweist,
ist mit einem zweiten Endabschnitt des Hebels 230a verbunden.
Wenn das Bremspedal 40 zum Zweck des Betriebsbremsens betätigt wird,
wird der Hebel 230a infolge des Antriebs des Elektromotors 23 (elektrischer
Aktuator 207) verschwenkt, so daß die Bremsbacken 202a, 202b durch
die Druckstange 216 gespreizt bzw. voneinander wegbewegt
werden. Somit werden die Reibschlußelemente (Bremsbeläge 219a, 219b)
gegen die Innenumfangsfläche 204 der
Trommel 206 gedrückt.
D.h., die Reibschlußelemente
werden in Reibschluß mit
der Innenumfangsfläche 204 gebracht,
so daß zwischen
diesen eine Reibungskraft erzeugt und dadurch die Drehung des Rads
verlangsamt wird. Somit wird ein Bremsmoment T auf das Rad aufgebracht.
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Das
Schleppmoment infolge der an einer der beiden Bremsbacken, z.B.
der Bremsbacke 202b erzeugten Reibung und die durch den
elektrischen Aktuator 207 erzeugte Bremsenbetätigungskraft
D (die als Spreizkraft zum Spreizen der beiden Bremsbacken 202a, 202b angesehen
werden kann) werden über
die Druckstange 210 vom zweiten Endabschnitt der Bremsbacke 202b auf
den zweiten Endabschnitt der weiteren Bremsbacke 202a übertragen.
Infolgedessen wird die weitere Bremsbacke 202a durch die Summe
aus dem Schleppmoment und der Spreizkraft gegen die Trommelinnenumfangsfläche 204 gedrückt, so
daß die
Bremsbacke 202a eine Reibung erzeugt, die größer als
die von der Bremsbacke 202b erzeugte Reibung ist. Somit
wird der Ausgang von einer Bremsbacke 202b der Eingang
an die weitere Bremsbacke 202a, und darüber hinaus wird eine zweifache
Servowirkung erzielt. Auf diese Weise ist die Trommel bremse vom
Duo-Servo-Typ in der Lage, ein hohes Bremsmoment zu erzeugen.
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Der
Verankerungsstift 208 ist mit einem Andrückkraftsensor 25 versehen,
genauer gesagt einem Belastungssensor zum Erfassen der auf den Verankerungsstift 208 aufgebrachten
Last. Wie obenstehend erwähnt
wurde, werden in der Trommelbremse 20 vom Duo-Servo-Typ
das Schleppmoment infolge von Reibung und die durch den elektrischen
Aktuator 207 erzeugte Spreizkraft, wenn solche Kräfte an einer
der Bremsbacken auftreten, auf die weitere Bremsbacke übertragen,
so daß die
weitere Bremsbacke mit der Summe aus dem Schleppmoment und der Spreizkraft
gegen die Trommel 206 gedrückt wird. Aufgrund der Servowirkung
der weiteren Bremsbacke wird die über die Druckstange 210 auf
diese Bremsbacke übertragene
Kraft weiter verstärkt
und wirkt dann auf den Verankerungsstift 208. Durch Bestimmen
eines Bremsmoments basierend auf der auf den Verankerungsstift 208 aufgebrachten Last
kann somit das von der elektrischen Trommelbremse 20 vom
Duo-Servo-Typ erzeugte Bremsmoment T erfaßt werden. Das Bremsmoment
T ist gleichwertig zu der Kraft (Ist-Andrückkraft P), mit der die Bremsbacken 202a, 202b (Bremsbeläge 219a, 219b),
d.h. bremsende Teile, gegen die Trommel 206, d.h. ein zu
bremsendes Teil gedrückt
werden, solange sich das Rad dreht.
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Der
elektrische Aktuator 207 weist abgesehen von dem Elektromotor 23 ein
Reduktionsgetriebe und einen Kugelumlaufmechanismus (Bewegungsumwandlungsmechanismus)
auf. Durch das Reduktionsgetriebe wird die Drehung einer Ausgangswelle des
Elektromotors 23 verlangsamt. Die verlangsamte Drehbewegung
wird durch den Kugelumlaufmechanismus in eine lineare Bewegung umgewandelt.
Die lineare Bewegung wird auf den Hebel 230a übertragen,
der mit einem Ausgabeelement des Kugelumlaufmechanismus verbunden
ist. Der Positionssensor 24 ist innerhalb des Elektromotors 23 angeordnet und
so konzipiert, daß er
die Position X der Bremsbacke 202a (202b) durch
Erfassen der Drehposition des Elektromotors 23 erfaßt. Die
Position X der Bremsbacke 202a (202b) kann auch
durch einen Spaltsensor oder dergleichen, der am Bremsträger 200 oder
dergleichen befestigt ist, unmittelbar erfaßt werden.
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Erneut
unter Bezugnahme auf 1 weist die elektrische Steuereinheit 30 einen
Mikrocomputer 31 auf. Der Mikrocomputer 31 weist
einen Speicher und eine CPU (beide nicht gezeigt) auf und führt im Speicher
gespeicherte Programme aus. Die elektrische Steuereinheit 30 ist
verbunden mit den Positionssensoren 12, 24, den
Andrückkraftsensoren 13, 25,
einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 51 zum Erfassen der
Geschwindigkeit SPD des Fahrzeugs (im nachfolgenden als "Fahrzeuggeschwindigkeit" bezeichnet) mittels
Erfassung einer Drehung einer Ausgangswelle eines Getriebes (nicht
gezeigt), einem Feststellbremsenbetätigungsschalter 52,
der von einem Bediener so betätigt
wird, daß er
den Betrieb der Feststellbremse steuert, und der ein Feststellbremsenbefehlssignal
PKG erzeugt, und einem Betätigungskraftsensor 53 zum
Erfassen einer von einem Bediener auf das Bremspedal 60 aufgebrachten
Pedalbetätigungskraft
F, einem Hubsensor 54 zum Erfassen eines Betätigungshubs
ST des Bremspedals 60, einem Motorstromsensor 55,
sowie Radgeschwindigkeitssensoren 56, die separat für die einzelnen
Räder FR,
FL, RR, RL zum Erfassen der Radgeschwindigkeiten Vw der Räder vorgesehen
sind. Signale werden von diesen Bauteilen an die elektrische Steuereinheit 30 eingegeben.
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Die
Ansteuerschaltung 40 ist ein Schaltkreis, der auf seiner
Eingangsseite mit der elektrischen Steuereinheit 30 und
auf seiner Ausgangsseite mit den Elektromotoren 11, 23 verbunden
ist. Die Ansteuerschaltung 40 ist des weiteren mit einer
als elektrische Energiequelle vorgese henen Batterie des Fahrzeugs
(nicht gezeigt) verbunden. Die Ansteuerschaltung 40 versorgt
die Elektromotoren 11, 23 in Abhängigkeit
von den Befehlssignalen, welche die Tastverhältnis angeben, mit Strömen. Der
Motorstromsensor 55 ist mit Stromzufuhrleitungen verbunden,
die sich zwischen der Ansteuerschaltung 40 und den Elektromotoren 11, 23 erstrecken.
Der Motorstromsensor 55 ist mit der elektrischen Steuereinheit 30 verbunden
und so konzipiert, daß er
einen (unter Berücksichtigung
des Tastverhältnisses
erhaltenen) tatsächlich
zugeführten
Strom I erfaßt,
der den Elektromotoren 11, 23 tatsächlich zugeführt wird,
und den erfaßten,
tatsächlich
zugeführten
Strom I an die elektrische Steuereinheit 30 liefert. Der
tatsächlich
zugeführte
Strom I stellt einen Wert dar, der annähernd der von den Elektromotoren 11, 23 erzeugten
Kraft (Ist-Bremsbetätigungskraft)
entspricht.
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Es
wird nun der Betrieb der obenstehend beschriebenen Steuervorrichtung
für eine
Fahrzeugbremsvorrichtung beschrieben. 3 veranschaulicht
den Ablauf eines Programms, das vom Mikrocomputer 31 ausgeführt wird,
in einem Funktionsblockdiagramm. Für ein erleichtertes Verständnis zeigt 3 auch
andere Elemente als das Programm (z.B. die Elektromotoren 11, 23,
die Bremse, das Bremspedal 60, und verschiedene Sensoren
wie etwa den Betätigungskraftsensor 53 und
dergleichen).
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Der
Mikrocomputer 31 bestimmt den Betriebszustand des Fahrzeugs
in einem Block B1. Auf der Grundlage des Ergebnisses der Bestimmung
betätigt
der Mikrocomputer 31 die Schalter SW1 bis SW5 und führt dadurch
Bremssteuerungen auf verschiedene Weisen durch. Zunächst einmal
erzeugt der Betätigungskraftsensor 53 eine
Pedalbetätigungskraft
F, wenn ein Bediener bei fahrendem Fahrzeug das Bremspedal 60 niederdrückt, um
die Fahrzeuggeschwindigkeit zu verringern. In Block B1 gibt der
Mikrocomputer 31 des weiteren die Pedalbetätigungskraft
F ein und bestimmt auf der Grundlage der Pedalbetätigungskraft
F, ob eine Notbremsungsanforderung vorliegt. Genauer gesagt, eine
Notbremsungsanforderung liegt vor, wenn das Bremspedal 60 kraftvoll
und abrupt niedergedrückt
wird. Somit bestimmt der Mikrocomputer 31, ob die Pedalbetätigungskraft
F über
einem vorgegebenen Schwellwert Th liegt, und bestimmt, ob der Zeitdifferentialwert (dF/dt)
der Pedalbetätigungskraft
F über
einem vorgegebenen Schwellwert dTh liegt. Sind die beiden Bedingungen
erfüllt,
bestimmt der Mikrocomputer 31, daß eine Notbremsungsanforderung
vorliegt.
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Wenn
der Mikrocomputer 31 bestimmt, daß keine Notbremsungsanforderung
erfolgt ist, sondern daß nur
eine gewöhnliche
Bremsungsanforderung erfolgt ist, verbindet der Mikrocomputer 31 einen
beweglichen Kontakt des Schalters SW1 mit einem feststehenden Kontakt
a. Auf der Grundlage der erfaßten Pedalbetätigungskraft
F und einer im Speicher gespeicherten und in einem Block B2 angegebenen
Tabelle bestimmt der Mikrocomputer 31 daraufhin eine (Normalbetriebs-)
Betriebsbrems-Soll-Andrückkraft PF*.
Die in Block B2 angegebene Tabelle ist eine Tabelle, die ein Verhältnis zwischen
der Pedalbetätigungskraft
F und der Betriebsbrems-Soll-Andrückkraft PF* vorschreibt, wobei
die Pedalbetätigungskraft
F und die Betriebsbrems-Soll-Andrückkraft
PF* ein im wesentlichen proportionales Verhältnis aufweisen.
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Wenn
der Mikrocomputer 31 hingegen bestimmt, daß eine Notbremsungsanforderung
erfolgt ist, verbindet der Mikrocomputer 31 den beweglichen Kontakt
des Schalters SW1 mit einem feststehenden Kontakt b. Auf der Grundlage
der erfaßten
Pedalbetätigungskraft
F und einer im Speicher gespeicherten und in einem Block B3 angegebenen
Tabelle bestimmt der Mikrocomputer 31 daraufhin eine Notbremsungs-Soll-Andrückkraft
PBA*. Die im Block B3 angegebene Tabelle schreibt ein Verhältnis zwischen der
Pedalbetätigungskraft
F und der Notbremsungs-Soll-Andrückkraft
PBA* vor. Gemäß der Tabelle
in Block B3 bleibt die Notbremsungs-Soll-Andrückkraft PBA* ungeachtet der
Pedalbetätigungskraft
F im wesentlichen unverändert
und hat einen Wert, der im wesentlichen gleich dem Maximalwert der
Normalbetriebs-Betriebsbrems-Soll-Andrückkraft PF* ist. Der Zweck,
warum der wert der Notbremsungs-Soll-Andrückkraft PBA* im wesentlichen gleich
dem Maximalwert der Normalbetriebs-Betriebsbrems-Soll-Andrückkraft
PF* eingestellt wird, ist, im Ansprechen auf die Notbremsungsanforderung
eine hohe Bremskraft zur Verfügung
zu erzeugen, selbst wenn die Ist-Pedalbetätigungskraft F abnimmt.
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Der
Mikrocomputer 31 bestimmt des weiteren eine Feststellbremsen-Soll-Andrückkraft
PP* in einem Block B4. D.h., wenn der Feststellbremsenbetätigungsschalter 52 als
Anforderung zum Betätigen der
Feststellbremse betätigt
wird, stellt der Mikrocomputer 31 die Feststellbremse Soll-Andrückkraft PP*
auf einen vorgegebenen Wert (z.B. einen konstanten Wert von ungleich "0" ein. Wenn die Anforderung zum Betätigen der
Feststellbremse durch eine Betätigung
des Feststellbremsenbetätigungsschalters 52 abgebrochen
wird, stellt der Mikrocomputer 31 die Feststellbremsen-Soll-Andrückkraft
PP* auf "0" ein.
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Daraufhin
wählt der
Mikrocomputer 31 in einem Block B5 die Andrückkraft
mit einem Maximalwert (hoher Wert) unter der Betriebsbrems-Soll-Andrückkraft
PF* oder der wie obenstehend beschrieben bestimmten Notbremsungs-Soll-Andrückkraft PBA*
und der Feststellbremsen-Soll-Andrückkraft PP* aus und stellt
dann die ausgewählte
Andruckkraft als eine Soll-Andrückkraft
P* ein.
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In
Block B1 bestimmt der Mikrocomputer 31 des weiteren, ob
die vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 51 erfaßte Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit
SPD über
einer vorgegebenen Fahrzeugbezugsgeschwindigkeit SPDK liegt. wenn
der Mikrocomputer 31 bestimmt, daß die Fahrzeuggeschwindigkeit
SPD über der
vorgegebenen Fahrzeugbezugsgeschwindigkeit SPDK liegt, verbindet
der Mikrocomputer 31 den beweglichen Kontakt eines Schalters
SW2 mit einem feststehenden Kontakt c. Daraufhin bestimmt der Mikrocomputer 31 basierend
auf einer im Speicher gespeicherten und in einem Block B6 angegebenen
Tabelle und der in Block B5 bestimmten Soll-Andrückkraft
P* einen Versorgungsstrom I*. Wenn der Mikrocomputer 31 weiterhin
bestimmt, daß die
Notbremsungsanforderung erfolgt ist, verbindet der Mikrocomputer 31 den
beweglichen Kontakt des Schalters SW2 mit dem feststehenden Kontakt
c. Daraufhin bestimmt der Mikrocomputer 31 basierend auf
der in Block B6 angegebenen Tabelle und der Soll-Andrückkraft
P* den Versorgungsstrom I*. Die in Block B6 angegebene Tabelle schreibt
ein Verhältnis
zwischen der Soll-Andrückkraft
P* und dem Versorgungsstrom I* vor. In diesem Beispiel haben die Soll-Andrückkraft
P* und der Versorgungsstrom I* ein im wesentlichen proportionales
Verhältnis.
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Wenn
der Mikrocomputer 31 hingegen bestimmt, daß die Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit
SPD unter der vorgegebenen Fahrzeugbezugsgeschwindigkeit SPDK liegt,
verbindet der Mikrocomputer 31 den beweglichen Kontakt
des Schalters SW2 mit einem feststehenden Kontakt d. Daraufhin bestimmt der
Mikrocomputer 31 basierend auf einer im Speicher gespeicherten
und in einem Block B7 angegebenen Tabelle und der in Block B5 bestimmten Soll-Andrückkraft
P* den Versorgungsstrom I*. Wenn eine Anforderung zum Betätigen der
Feststellbremse vorliegt, verbindet der Mikrocomputer 31 weiterhin den
beweglichen Kontakt des Schalters SW2 mit dem feststehenden Kontakt
d, so daß der
Versorgungsstrom I* basierend auf der in Block B7 angegebenen Tabelle
und der in Block B5 bestimmten Soll-Andrückkraft P* bestimmt wird. Ähnlich der
in Block B6 angegebenen Tabelle schreibt die in Block B7 angegebene
Tabelle ein Verhältnis
zwischen der Soll-Andrückkraft
P* und dem Versorgungsstrom I* vor. Auch in diesem Fall haben die
Soll-Andrückkraft P*
und der Versorgungsstrom I* ein im wesentlichen proportionales Verhältnis. Die
in Block B7 angegebene Tabelle stellt in bezug auf jegliche gegebene Soll-Andrückkraft
P* einen niedrigeren Versorgungsstrom I* als die in Block B6 angegebene
Tabelle zur Verfügung.
Wenn eine Situation, in welcher der bewegliche Kontakt des Schalters
SW2 mit dem feststehenden Kontakt c verbunden werden sollte, und
eine Situation, in welcher der bewegliche Kontakt des Schalters
SW2 mit dem feststehenden Kontakt d verbunden werden sollte, gleichzeitig
auftreten, wird der bewegliche Kontakt mit dem feststehenden Kontakt
c verbunden.
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Ein
Grund, warum einer von Block B6 und Block B7 in Abhängigkeit
von der Größe der Fahrzeuggeschwindigkeit
SPD ausgewählt
wird, ist wie folgt. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD über der
vorgegebenen Fahrzeugbezugsgeschwindigkeit SPDK liegt, oder wenn
die Notbremsungsanforderung vorliegt, sollte dem Bremsansprechverhalten eine
größere Wichtigkeit
zukommen als Erschütterungen,
die bei Einleitung der Bremsung (einem Zeitpunkt, an dem das bremsende
Teil mit dem zu bremsenden Teil in Berührung tritt) am Fahrzeug hervorgerufen
werden, und Geräuschen,
die durch die Elektromotoren 11, 23 und durch
das Reduktionsgetriebe, den Kugelumlaufmechanismus usw. hervorgerufen werden,
die sich mit den Ausgangswellen der Elektromotoren 11, 23 drehen,
und daher sollte das bremsende Teil schnell auf das zu bremsende
Teil hin bewegt werden. Wenn darüber
hinaus die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD unter der vorgegebenen Fahrzeugbezugsgeschwindigkeit
SPDK liegt, oder wenn die Feststellbremsenbetätigungsanforderung vorliegt,
ist die Anforderung an das Brems ansprechverhalten nicht sehr hoch.
In diesem Fall sollte das bremsende Teil daher sachte bewegt werden,
um die von den Elektromotoren 11, 23 und dergleichen
erzeugten Geräusche
und die zum Zeitpunkt des Beginns der Bremsung am Fahrzeug hervorgerufenen Erschütterungen
zu verringern.
-
Daraufhin
bestimmt der Mikrocomputer 31 ein Tastverhältnis Duty
basierend auf dem in Block B6 oder B7 bestimmten Versorgungsstrom
I* und einer im Speicher gespeicherten und in einem Block B8 angegebenen
Tabelle.
-
Des
weiteren bestimmt der Mikrocomputer 31 in Block B1, ob
eine Bremsungsanforderung vorliegt. Falls bestimmt wird, daß keine
Bremsungsanforderung vorliegt, verbindet der Mikrocomputer 31 den
beweglichen Kontakt eines Schalters SW3 mit einem feststehenden
Kontakt e. Genauer gesagt bestimmt der Mikrocomputer 31,
ob die vom Betätigungskraftsensor 53 erfaßte Pedalbetätigungskraft
F größer als "0" ist und eine Anforderung zur Betätigung der
Betriebsbremse erfolgte, und ob eine Anforderung zur Betätigung der
Feststellbremse durch Betätigen
des Feststellbremsenbetätigungsschalters 52 erfolgt
ist. Falls bestimmt wird, daß keine
dieser Anforderungen erfolgt ist, verbindet der Mikrocomputer 31 den
beweglichen Kontakt des Schalters SW3 mit dem feststehenden Kontakt
e, der mit keinem der Blöcke
verbunden ist. Infolgedessen fließt kein Strom durch den Elektromotor 11 oder 23,
so daß das
bremsende Teil nicht gegen das zu bremsende Teil gedrückt wird.
-
Der
Mikrocomputer 31 bestimmt des weiteren in Block B1, ob
das bremsende Teil sich in einer Position befindet, in der prinzipiell
angenommen wird, daß das
bremsende Teil an dem zu bremsenden Teil anliegt und dagegengedrückt wird,
basierend darauf, ob die vom Positions sensor 12, 14 erfaßte Position
X des bremsenden Teils größer als eine
Bezugsposition X0 ist, bei der von dem Abstand zwischen dem bremsenden
Teil und dem zu bremsenden Teil prinzipiell angenommen wird, daß er gleich "0" ist. Falls bestimmt wird, daß die Bremsungsanforderung
(die Betriebsbremsenbetätigungsanforderung
oder die Feststellbremsenbetätigungsanforderung)
ausgegeben wurde und daß die
Position X des bremsenden Teils größer als die Bezugsposition
X0 ist, verbindet der Mikrocomputer 31 daraufhin den beweglichen
Kontakt des Schalters SW3 mit einem feststehenden Kontakt f. Falls
bestimmt wird, daß die
Position X des bremsenden Teils kleiner als die Bezugsposition X0
ist, verbindet der Mikrocomputer 31 den beweglichen Kontakt
des Schalters SW3 mit einem feststehenden Kontakt g.
-
Bis
das bremsende Teil in Berührung
mit dem zu bremsenden Teil tritt, wird das bremsende Teil somit
mittels einer Regelung basierend auf der Position X des bremsenden
Teils (unter Verwendung von Block B9 und Block B10) auf das zu bremsende Teil
hin bewegt. Nachdem das bremsende Teil in Berührung mit dem zu bremsenden
Teil tritt, wird Bremskraft mittels einer Regelung basierend auf
der Andrückkraft
vom bremsenden Teil auf das zu bremsende Teil (unter Verwendung
von Block B6 und Block B7) zur Verfügung gestellt.
-
Hierbei
ist zu beachten, daß,
wenn die Position X des bremsenden Teils größer als die Bezugsposition
X0 ist, das bremsende Teil an dem zu bremsenden Teil anliegt, und
daß, wenn
die Position X des bremsenden Teils kleiner als die Bezugsposition
X0 ist, das bremsende Teil von dem zu bremsenden Teil beabstandet
ist.
-
Es
sei hier angenommen, daß der
bewegliche Kontakt des Wechselschalters SW3 mit dem feststehenden
Kontakt f verbunden ist. Daraufhin wird ein Signal mit dem in Block
B8 bestimmten Tastverhältnis
Duty an die in 1 gezeigte Ansteuerschaltung 40 gelegt,
so daß der
dem Tastverhältnis Duty
entsprechende Strom durch den Elektromotor 11, 23 fließt. Infolgedessen
wird das bremsende Teil mit einer Andrückkraft P gegen das zu bremsende Teil
gedrückt,
so daß eine
Bremskraft erzeugt wird. Aufgrund eines Abriebs des bremsenden Teils
oder dergleichen gibt es jedoch Fälle, in denen das bremsende
Teil von dem zu bremsenden Teil beabstandet ist, obwohl die Position
X des bremsenden Teils in der Bezugsposition ist. In einem solchen
Fall kann die Geschwindigkeit der Bewegung des bremsenden Teils
von der Bezugsposition X0 zur Position der Anlage an dem zu bremsenden
Teil (die Geschwindigkeit des sich auf das zu bremsende Teil hin
bewegenden bremsenden Teils) in Abhängigkeit vom Betriebszustand
(der Größe der Fahrzeuggeschwindigkeit
oder dergleichen) durch eine selektive Verwendung von Block B6 oder
Block B7 geändert
werden.
-
Die
Andrückkraft
P wird vom Andrückkraftsensor 13, 25 erfaßt. Der
Andrückkraftsensor 25 ist jedoch
ein Belastungssensor, der am Verankerungsstift 208 angebracht
ist und das Ist-Bremsmoment T erfaßt. Der Andrückkraftsensor 25 erzeugt
daher kein der Andrückkraft
P entsprechendes Ausgangssignal, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit
0 ist (einschließlich
eines Falles, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit im wesentlichen "0" ist, beispielsweise innerhalb eines
Bereichs einer sehr niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeit (5 km/h oder
dergleichen) oder weniger). Jeder Andrückkraftsensor 13, 25 ist
außerstande,
die Andrückkraft
P präzise
zu erfassen, wenn der Sensor eine Störung aufweist.
-
Der
Mikrocomputer 31 bestimmt daher in Block B1, ob der Andrückkraftsensor 13, 25 sich
in einem Zustand befindet, in dem er in der Lage ist, die Andrückkraft
P zu erfassen. Falls bestimmt wird, daß der Sensor in der Lage ist,
die Andrückkraft
P zu erfassen, schließt
der Mikrocomputer 31 einen Schalter SW4. Somit wird die
Andrückkraft
P geregelt, und das Tastverhältnis
Duty wird so geändert,
daß die Ist-Andrückkraft
P sich an die Soll-Andrückkraft
P* annähert.
Da der Andrückkraftsensor 25 das Ist-Bremsmoment
erfaßt,
wird in diesem Fall die Regelung so durchgeführt, daß die Andrückkraft P gleich der Soll-Andrückkraft
P* wird, bei der das Ist-Bremsmoment dem Soll-Bremsmoment gleichwertig
wird. Falls der Mikrocomputer 31 hingegen bestimmt, daß sich der
Andrückkraftsensor 13, 25 in
einem Zustand befindet, in dem der Sensor die Andrückkraft
P nicht erfassen kann, öffnet
der Mikrocomputer 31 den Schalter SW4. Somit wird eine
Regelung der Andrückkraft
P basierend auf einem ungenauen Wert verhindert.
-
Die
Bestimmung, ob der Andrückkraftsensor 13, 25 sich
in einem Zustand befindet, in dem der Sensor die Andrückkraft
P nicht erfassen kann, kann durch eine Bestimmung bewerkstelligt
werden, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit "0" ist.
Die Bestimmung, ob sich der Andrückkraftsensor 13, 25 in
einem gestörten
Zustand befindet, in dem der Sensor nicht in der Lage ist, die Andrückkraft
P zu erfassen, kann durch eine Bestimmung bewerkstelligt werden, ob
der Andrückkraftsensor 13, 25 ein
Ausgangssignal erzeugt, wenn die Position X des bremsenden Teils
um einen vorgegebenen Betrag größer als
die Bezugsposition X0 wird. Bei der Regelung kann das Tastverhältnis Duty
basierend auf einem Unterschied zwischen der Soll-Andrückkraft
P* und der Ist-Andrückkraft
P, oder basierend auf einem Differentialwert des Unterschieds, oder
basierend auf einem Integralwert des Unterschieds, oder basierend
auf mindestens zweien von dem tatsächlichen Unterschied, dem Dif ferentialwert
des Unterschieds, und dem Integralwert des Unterschieds bestimmt
werden.
-
Die
obenstehende Beschreibung erfolgte in Verbindung mit einem Fall,
in dem der bewegliche Kontakt des Schalters SW3 mit dem feststehenden Kontakt
f verbunden ist. Falls bestimmt wird, daß die Betriebsbremsenbetätigungsanforderung
oder die Feststellbremsenbetätigungsanforderung
erfolgt ist, und daß die
vom Positionssensor 12, 24 erfaßte Ist-Position
X des bremsenden Teils kleiner als die Bezugsposition X0 ist (d.h.
die Bremsenbetätigungsanforderung
ist erfolgt, aber das bremsende Teil ist von dem zu bremsenden Teil
beabstandet), verbindet der Mikrocomputer 31 den beweglichen
Kontakt des Schalters SW3 mit dem feststehenden Kontakt g.
-
Wenn
der Mikrocomputer 31 in diesem Fall weiterhin bestimmt,
daß die
Fahrzeuggeschwindigkeit SPD über
der vorgegebenen Fahrzeugbezugsgeschwindigkeit SPDK liegt, oder
daß die
Notbremsungsanforderung erfolgt ist, verbindet der Mikrocomputer 31 den
beweglichen Kontakt eines Schalters SW5 mit einem feststehenden
Kontakt h. Infolgedessen bestimmt der Mikrocomputer 31 ein
Tastverhältnis
Duty basierend auf der Ist-Position X des bremsenden Teils unter
Bezugnahme auf eine Tabelle, welche das Tastverhältnis Duty und die Position
X des bremsenden Teils gemäß der Angabe
in einem Block B9 vorschreibt und im Speicher gespeichert ist.
-
Die
X-Achse in jeder der in den Blöcken
B9 und B10 gezeigten graphischen Darstellungen zeigt niedrigere
Werte zum linken Ende der Achse hin an, d.h., sie zeigt Positionen
des bremsenden Teils an, die weiter von dem zu bremsenden Teil beabstandet sind.
In der graphischen Darstellung von Block B9 bleibt das Tastverhältnis Duty
in einem bestimmten Bereich ab dem Minimalwert der Position X des bremsenden
Teils groß.
Danach verringert sich das Tastverhältnis Duty, während sich
die Position X an die Position X0 annähert. Infolge dieser Einstellung wird
das Tastverhältnis
Duty hoch eingestellt, wenn sich das bremsende Teil weit von dem
zu bremsenden Teil beabstandet befindet, um eine hohe Geschwindigkeit
der Bewegung des bremsenden Teils auf das zu bremsende Teil hin
zu erzielen. Wenn des weiteren das bremsende Teil kurz davorsteht,
mit dem zu bremsenden Teil in Anlage zu treten, wird das Tastverhältnis Duty
verringert, um die Bewegungsgeschwindigkeit des bremsenden Teils
zu verringern, so daß die
Erschütterung
bei einem Auftreffen des bremsenden Teils auf das zu bremsende Teil
verringert ist.
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In
einem Fall, in dem die Bremsenbetätigungsanforderung erfolgt
ist und das bremsende Teil von dem zu bremsenden Teil beabstandet
ist (d.h., der bewegliche Kontakt des Schalters SW3 ist mit dem
feststehenden Kontakt g verbunden), und in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit
SPD über
der vorgegebenen Fahrzeugbezugsgeschwindigkeit SPDK liegt oder die
Notbremsungsanforderung erfolgt ist, wird daher ein Signal mit dem
in Block B9 bestimmten Tastverhältnis
Duty an die in 1 gezeigte Ansteuerschaltung 40 ausgegeben.
Infolgedessen fließt ein
Strom, der dem Tastverhältnis
Duty entspricht, durch den Elektromotor 11, 23,
so daß das
bremsende Teil auf das zu bremsende Teil hin gedrückt (bewegt)
wird.
-
Falls
hingegen bestimmt wird, daß die
Fahrzeuggeschwindigkeit SPD unter der vorgegebenen Fahrzeugbezugsgeschwindigkeit
SPDK liegt, oder daß die
Feststellbremsenbetätigungsanforderung
erfolgt ist, verbindet der Mikrocomputer 31 den beweglichen
Kontakt des Schalters SW5 mit einem feststehenden Kontakt i. Infolgedessen
bestimmt der Mikrocomputer 31 ein Tastverhältnis Duty
basierend auf der Ist-Position X des bremsenden Teils unter Bezugnahme
auf eine Tabelle, welche die Position X des bremsenden Teils und
das Tastverhältnis
Duty gemäß der Angabe
in Block B10 vorschreibt und im Speicher gespeichert ist. Die in
Block B10 angegebene Tabelle stellt bezüglich einer gegebenen Position X
ein kleineres Tastverhältnis
Duty als die in Block B9 angegebene Tabelle zur Verfügung. Falls
eine Situation, in welcher der bewegliche Kontakt des Schalters SW5
mit dem feststehenden Kontakt h verbunden werden sollte, und eine
Situation, in welcher der bewegliche Kontakt des Schalters SW5 mit
dem feststehenden Kontakt i verbunden werden sollte, gleichzeitig
auftreten, wird der bewegliche Kontakt des Schalters SW5 mit dem
feststehenden Kontakt h verbunden.
-
In
einem Fall, in dem die Bremsenbetätigungsanforderung vorliegt
und das bremsende Teil sich von dem zu bremsenden Teil beabstandet
befindet (d.h. der bewegliche Kontakt des Schalters SW3 ist mit
dem feststehenden Kontakt g verbunden), und in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit
SPD unter der vorgegebenen Fahrzeugbezugsgeschwindigkeit SPDK liegt
oder die Feststellbremsenbetätigungsanforderung
vorliegt, wird daher ein Signal mit dem in Block B10 bestimmten
Tastverhältnis
Duty an die in 1 gezeigte Ansteuerschaltung 40 ausgegeben. Somit
wird veranlaßt,
daß ein
dem Tastverhältnis Duty
entsprechender Strom durch den Elektromotor 11, 23 fließt, so daß das bremsende
Teil auf das zu bremsende Teil hin gedrückt (bewegt) wird. Wie obenstehend
erwähnt
ist, ist das aus der Tabelle von Block B10 bestimmte Tastverhältnis Duty
kleiner als das aus der Tabelle von Block B9 bestimmte Tastverhältnis Duty.
Daher ist die Bewegungsgeschwindigkeit des bremsenden Teils, die
in dem Fall eingestellt wird, in dem bestimmt wird, daß die Fahrzeuggeschwindigkeit
SPD unter der vorgegebenen Fahrzeugbezugsgeschwindigkeit SPDK liegt
oder daß die Feststellbremsenbetätigungsanforderung
vorliegt, niedriger als die Bewegungsge schwindigkeit des bremsenden
Teils, die in dem Fall eingestellt wird, in dem bestimmt wird, daß die Fahrzeuggeschwindigkeit
SPD über
der vorgegebenen Fahrzeugbezugsgeschwindigkeit SPDK liegt oder die
Notbremsungsanforderung vorliegt.
-
Der
Grund, warum einer von Block B9 und Block B10 in Abhängigkeit
von der Größe der Fahrzeuggeschwindigkeit
SPD und dergleichen ausgewählt
wird, ist im wesentlichen der gleiche wie der Grund, daß einer
von Block B6 und Block B7 ausgewählt
wird. D.h., wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD über der
vorgegebenen Fahrzeugbezugsgeschwindigkeit SPDK liegt oder wenn
die Notbremsungsanforderung vorliegt, sollte dem Bremsansprechverhalten
eine größere Wichtigkeit
zukommen als Erschütterungen,
die bei Einleitung der Bremsung am Fahrzeug hervorgerufen werden,
und Geräuschen,
die durch die Elektromotoren 11, 23 und durch das
Reduktionsgetriebe, den Kugelumlaufmechanismus usw. hervorgerufen
werden, die sich mit den Ausgangswellen der Elektromotoren 11, 23 drehen, und
daher sollte das bremsende Teil schnell auf das zu bremsende Teil
hin bewegt werden. Wenn darüber hinaus
die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD unter der vorgegebenen Fahrzeugbezugsgeschwindigkeit SPDK
liegt, oder wenn die Feststellbremsenbetätigungsanforderung vorliegt,
ist die Anforderung an das Bremsansprechverhalten nicht sehr hoch.
In diesem Fall sollte das bremsende Teil daher sachte bewegt werden,
um die von den Elektromotoren 11, 23 und dergleichen
erzeugten Geräusche
und die zum Zeitpunkt des Beginns der Bremsung am Fahrzeug hervorgerufenen
Erschütterungen
zu verringern.
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Wie
obenstehend beschrieben wurde, bestimmt die Bremssteuervorrichtung
dieser Ausführungsform,
ob die vorliegende Situation eine Situation ist, in der dem Bremsansprechverhalten
eine hohe Priorität
zukommt, oder eine Situation, in der die von einem Bremsvorgang
hervorgerufenen Geräusche verringert
werden sollten, basierend auf dem Betriebszustand des Fahrzeugs
(ob die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD über der Fahrzeugbezugsgeschwindigkeit
SPDK liegt, ob die Feststellbremsenbetätigungsanforderung vorliegt,
ob die Notbremsungsanforderung erfolgt ist, usw.). In Abhhängigkeit vom
Bestimmungsergebnis werden geeignete Blöcke aus den Blöcken B6,
B7 und den Blöcken
B9, B10 ausgewählt,
um den Strom durch den Elektromotor 11, 23 zu ändern und
dadurch die Geschwindigkeit der Bewegung des bremsenden Teils auf
das zu bremsende Teil hin zu ändern.
Somit stellt die Ausführungsform
eine Bremssteuervorrichtung zur Verfügung, bei der das Bremsansprechverhalten
gut ist und durch den Bremsvorgang keine Geräuschbelästigung für einen Bediener hervorgerufen
wird. Hierbei ist anzumerken, daß in den Blöcken B6–B7 eine Verstärkung bezüglich der
Soll-Andrückkraft
P* einer Vorwärtsregelungsgröße bei der
Regelung der Andrückkraft
P wirksam geändert
wird.
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Des
weiteren wählt
die Bremssteuervorrichtung der vorangegangenen Ausführungsform
in dem Betriebszustand, in dem die Notbremsungsanforderung erfolgt
ist, den Block B3, und wählt
den Block B6 ungeachtet der Fahrzeuggeschwindigkeit SPD, um das
bremsende Teil innerhalb einer kurzen Zeitspanne zu dem zu bremsenden
Teil zu bewegen. Die Vorrichtung ist daher in der Lage, einen Bremsvorgang mit
einer hohen Ansprechbereitschaft durchzuführen, wenn die Notbremsungsanforderung
erfolgt.
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Hinsichtlich
der Bremssteuerung des rechten und linken Hinterrads RR, RL in der
vorausgegangenen Ausführungsform
wird das Ist-Bremsmoment T vom Andrückkraftsensor 25 erfaßt. Daher
kann das Ist-Bremsmoment selbst dann auf einen Sollwert gesteuert
werden, wenn eine Änderung
des Koeffizienten der Reibung zwischen der Innen umfangsfläche der
Trommel 206 und den als Reibschlußelemente vorgesehenen Bremsbelägen 219a, 219b vorliegt.
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Die
Erfindung ist nicht auf die vorausgegangene Ausführungsform beschränkt, sondern
verschiedene weitere Modifikationen können im Rahmen der Erfindung
angewandt werden. Obwohl zum Beispiel bei der vorausgegangenen Ausführungsform
die Regelung der Andrückkraft
P basierend auf der vom Andrückkraftsensor 13, 25,
erfaßten
Andrückkraft
P durchgeführt
wird kann die Regelung der Andrückkraft
P ebenso durchgeführt
werden, indem als eine Andrückkraft
P ein Wert angenommen wird, der proportional zu dem tatsächlich zugeführten, vom Motorstromsensor 55 erfaßten Strom
I ist.
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Des
weiteren wird bei der vorausgegangenen Ausführungsform die Tabelle von
Block B6 ausgewählt,
wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD höher als die Fahrzeugbezugsgeschwindigkeit
SPDK ist, und die Tabelle von Block B7 wird gewählt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit
SPD niedriger als die Fahrzeugbezugsgeschwindigkeit SPDK ist. Es
ist aber auch möglich,
einen Aufbau anzuwenden, bei dem mindestens drei Tabellen vorbereitet
sind, die verschiedene Versorgungsströme I bezüglich einer gegebenen Soll-Andrückkraft
P* zur Verfügung
stellen, und eine der Tabellen in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit
SPD so ausgewählt
wird, daß die
Bewegungsgeschwindigkeit des bremsenden Teils mit einer zunehmenden
Fahrzeuggeschwindigkeit SPD kontinuierlicher zunimmt. Auf ähnliche
Weise ist es anstelle der binären
Auswahl zwischen Block B9 und Block B10 auch möglich, einen Aufbau anzuwenden,
bei dem mindestens drei Tabellen vorbereitet sind, die verschiedene
Tastverhältnisse
Duty bezüglich
einer gegebenen Position X des bremsenden Teils zur Verfügung stellen,
und eine der Tabellen in Abhängigkeit
von der Fahrzeuggeschwindigkeit SPD so ausgewählt wird, daß die Bewegungsgeschwindigkeit
des bremsenden Teils mit einer zunehmenden Fahrzeuggeschwindigkeit SPD
kontinuierlicher zunimmt.
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Die
Bezugsposition X0 des bremsenden Teils kann ein fester Wert sein
oder auch folgendermaßen
geändert
werden. D.h., ein Punkt, an dem ein Andrückkraftsensor eine Andrückkraft
erfaßt,
wird als Bezugsposition erlernt, und die Bezugsposition X0 wird
für jeden
Bremsvorgang oder jeweils mehrere Bremsvorgänge aktualisiert. Wenn man
bedenkt, daß sich
in der graphischen Darstellung von Block B9 die Bezugsposition X0
entlang der X-Achse nach rechts verschiebt, ist es in einem solchen
Fall auch praktikabel, die graphische Darstellung von Block B9 durch Erweitern
desjenigen Bereichs, über
den das Tastverhältnis
Duty sich auf einem hohen Pegel befindet, nach rechts entlang der
X-Achse um den gleichen Betrag wie die Verschiebung der Bezugsposition
X0 zu aktualisieren, so daß die
gesamte graphische Darstellung nach rechts verschoben wird. Entsprechend kann
die graphische Darstellung von Block B10 auch derart aktualisiert
werden, daß die
gesamte graphische Darstellung von X vs. Duty nach rechts verschoben
wird. Des weiteren ist es auch praktikabel, die erwähnte Bezugsposition
X0 durch Sampling des Ausgangssignals P des Andrückkraftsensors 13, 25 und des
Ausgangssignals X des Positionssensor 12, 24, und
Extrapolieren (Schätzen)
eines Ausgangssignals X des Positionssensors 12, 24 entsprechend
dem Ausgangssignal "0" des Andrückkraftsensors 13, 25 zu
bestimmen. Obgleich in der vorangegangenen Ausführungsform die Betriebsbrems-Soll-Andrückkraft
PF* basierend auf der Pedalbetätigungskraft
F bestimmt wurde, kann diese Art der Bestimmung weiterhin ersetzt
oder vervollständigt
werden durch Bestimmen der Betriebsbrems-Soll-Andrückkraft
PF* basierend auf dem Ausgangssignal des Hubsensors 54,
der den Betätigungshub
ST des Bremspedals 60 erfaßt. Es ist des weiteren prakti kabel,
aus dem Betätigungshub
ST zu erfassen, ob der gegenwärtige Zustand
ein Notbremsungszustand ist. Weiterhin kann der Notbremsungszustand
aus dem Betätigungshub
ST und der Fahrzeuggeschwindigkeit erfaßt werden. Der Notbremsungszustand
kann auch aus dem Betätigungshub
ST und der Geschwindigkeit des Betätigungshubs erfaßt werden.
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Weiterhin
ist es auch praktikabel, einen Aufbau anzuwenden, bei dem, wenn
das bremsende Teil die gemäß der obenstehenden
Beschreibung geänderte
oder bestimmte Bezugsposition X0 erreicht, die Steuerung der Bewegung
des bremsenden Teils von der Regelung basierend auf der Position
des bremsenden Teils auf die Regelung basierend auf dem Bremsmoment
umgeschaltet wird.
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Obgleich
in der vorangegangenen Ausführungsform
die Leistungsquellen der elektrischen Aktuatoren die Gleichstrom-Elektromotoren 11, 13 sind, können die
Leistungsquellen der elektrischen Aktuatoren weiterhin auch Ultraschallmotoren
für alle
Räder sein,
oder Ultraschallmotoren für
die Vorderräder und
Gleichstrommotoren für
die Hinterräder,
oder Gleichstrommotoren für
die Vorderräder
und Ultraschallmotoren für
die Hinterräder.
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Jeder
elektrische Aktuator kann weiterhin von einem beliebigen Typ sein,
solange eine entsprechende Bremse durch den elektrischen Aktuator
betätigt
wird, welcher das bremsende Teil (Reibschlußelement) gegen das zu bremsende
Teil drückt.
Es ist daher auch möglich,
einen Aktuator anzuwenden, der einen Radzylinder und eine elektromagnetische Steuervorrichtung
anwendet, die eine elektrische Steuerung des Flüssigkeitsdrucks im Radzylinder
ermöglicht.
Die für
jedes Rad vorgesehene Bremse kann eine Scheibenbremse oder auch
eine Trommelbremse sein.
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In
der graphischen Darstellung von Block B9 in der vorangegangenen
Ausführungsform
nimmt das Tastverhältnis
Duty linear ab, während
sich das bremsende Teil an die Bezugsposition X0 annähert. Die
Art der Abnahme braucht jedoch nicht linear zu sein, sondern kann
jegliche andere Form besitzen, solange das Tastverhältnis Duty
abnimmt. Beispielsweise kann das Tastverhältnis Duty einer Quadratkurve
folgend abnehmen. Des weiteren braucht das Tastverhältnis Duty
während
einer anfänglichen
Periode einer Bewegung des bremsenden Teils nicht konstant gehalten
zu werden.
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Obgleich
in der vorangegangenen Ausführungsform
sowohl die Notbremsung als auch die Fahrzeuggeschwindigkeit erfaßt werden,
um die Bewegungsgeschwindigkeit des bremsenden Teils zu ändern, kann
eine Änderung
der Bewegungsgeschwindigkeit des bremsenden Teils stattdessen nur auf
der Notbremsung basierend durchgeführt werden (d.h., wenn der
Notbremsungszustand erfaßt
wird, wird die Geschwindigkeit des sich auf das zu bremsende Teil
hin bewegenden bremsenden Teils erhöht).
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Wenn
ein Signal einer Bremsung bezüglich des
Fahrzeugs basierend auf der Feststellbremse erfaßt wird, kann des weiteren
die Steuerung zum Erhöhen
der Bewegungsgeschwindigkeit des bremsenden Teils unterdrückt werden.
Darüber
hinaus, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit mindestens ein vorgegebener
Wert ist (z.B. eine hohe Fahrzeuggeschwindigkeit, bei der für gewöhnlich angenommen
wird, daß ein
Bediener die Feststellbremse nicht anziehen wird), obgleich das
Signal einer Bremsung bezüglich des
Fahrzeugs basierend auf der Feststellbremse erfaßt wird, ist es auch praktikabel,
die Bewegungsgeschwindigkeit des bremsenden Teils zu erhöhen, anstatt
die Steuerung zum Erhöhen
der Bewegungsgeschwindigkeit des bremsenden Teils zu unterdrücken.
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Die
Betätigung
der Feststellbremse umfaßt auch
eine Betätigung
eines Betätigungshebels
eines Automatikgetriebes in einen "P-Bereich" und dergleichen, wie auch die Betätigung eines
Feststellbremsenbetätigungselements
und eines Parkschalters.
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Die
Notbremsung kann eine Brems-Antiblockierregelung ABS, umfassen,
eine Beschleunigungsschlupfregelung TRC, eine Fahrzeugstabilitätsregelung
VSC usw., wie auch eine Bremsunterstützungsregelung zum Erzeugen
einer größeren Bremskraft
als der eines Bremsvorgangs, der bei Betätigung durch den Fahrer durchgeführt wird.
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Die
Fahrzeug-Betriebszustandserfassungseinrichtung weist Sensoren zum
Erfassen von Informationen bezüglich
des Fahrzeugbetriebs auf, beispielsweise der Größe der Fahrpedalbetätigung durch
den Fahrer, der Größe einer
Bremsung, der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Betätigung der Feststellbremse,
und weist des weiteren Sensoren zum Erfassen der Radgeschwindigkeit,
der Fahrzeugbeschleunigung (der Längs- und Querbeschleunigung),
des Lenkwinkels, der Giergeschwindigkeit, des Abstands des Fahrzeugs
von anderen Fahrzeugen oder Gebäuden
und dergleichen auf.
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Es
ist auch möglich,
einen Zustand, in dem eine höhere
Bremskraft als normal benötigt
wird, den Zustand eines durchdrehenden Rades, einen Grenzzustand
des Fahrzeugverhaltens und eine Verringerung des Abstands zwischen
Fahrzeugen als Notbremsungszustand basierend auf mindestens einem von
Signalen von den Sensoren zu bestimmen.
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Wenn
bestimmt worden ist, daß der
oben erwähnte
Notbremsungszustand vorliegt, ist es auch möglich, die Bewegungsgeschwindigkeit
eines bremsenden Teils so zu ändern,
daß dem
Bremsansprechverhalten im Zusammenhhang mit einer Fahrzeuggeschwindigkeit,
die höher
als oder gleich dem vorgegebenen Wert ist, eine höhere Priorität als der
Geräuschunterdrückung wie
in der beschriebenen Ausführungsform
gegeben wird.
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Darüber hinaus
dient die elektrische Steuereinrichtung 30 in der vorausgegangenen
Ausführungsform
der Erfindung als erfindungsgemäße Aktuatorsteuereinrichtung
und Bewegungsgeschwindigkeitsänderungseinrichtung.