DE112019000906T5

DE112019000906T5 - Elektrische Bremsenvorrichtung und Steuervorrichtung für eine elektrische Bremse

Info

Publication number: DE112019000906T5
Application number: DE112019000906.0T
Authority: DE
Inventors: Tatsuro KOBUNE; Daisuke Kojima; Kimio Nishino; Sota Suzuki
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2018-02-21
Filing date: 2019-02-13
Publication date: 2020-11-05
Also published as: JPWO2019163597A1; CN111712412A; JP6870149B2; WO2019163597A1; KR20200100839A; KR102357636B1; US20210078557A1

Abstract

Eine hinterradseitige Scheibenbremse ist mit einem elektrischen Mechanismus versehen, der eine Drehkraft eines Elektromotors mittels Verwendung eines Drehzahlminderers und eines Dreh-Linear-Bewegungsumwandlungsmechanismus in Schub umwandelt und einen Kolben vorwärts treibt (versetzt). Der Elektromotor des elektrischen Mechanismus ist mit einer Steuervorrichtung für eine Feststellbremse verbunden und wird durch die Steuervorrichtung für eine Feststellbremse gesteuert. Die Steuervorrichtung für eine Feststellbremse treibt den Elektromotor zum Abbrechen der Beibehaltung eines Bremszustands an und bestimmt dann aus einem Fahrzustand eines Fahrzeugs (zum Beispiel, ob das Fahrzeug startet, sich zu bewegen), ob eine Abnormalität (zum Beispiel eine Leerlaufabnormalität, aufgrund derer eine Übertragung der Drehkraft des Elektromotors fehlschlägt) in dem elektrischen Mechanismus auftritt.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft elektrische Bremsenvorrichtungen, die einem Fahrzeug, so wie ein Automobil, eine Bremskraft verleihen, und betrifft ferner Steuervorrichtungen für elektrische Bremsen.
HINTERGRUNDTECHNIK
Wohlbekannte, für Fahrzeuge, so wie Automobile, bereitgestellte Bremsenvorrichtungen enthalten diese, die ausgestaltet sind, einem Fahrzeug, das gestoppt, geparkt oder in einem anderen Zustand ist, gemäß einem Antreiben (Drehung) eines Elektromotors (elektrischer Motor) eine Bremskraft zu verleihen (Patentliteratur 1). Die in Patentliteratur 1 beschriebene Bremsenvorrichtung erfasst eine Abnormalität in einer elektrischen Feststellbremse auf der Grundlage eines Motorstromwertes, der erhalten wird, während der Elektromotor angetrieben wird.
ZITIERUNGSLISTE
PATENTLITERATUR
PTL 1: Veröffentlichtung der ungeprüften japanischen Patentanmeldung (Kokai) Nr. 2017-65374 .
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
TECHNISCHES PROBLEM
Es gibt eine Situation, in der, während ein Elektromotor in einer Richtung zum Deaktivieren (Freigeben) einer elektrischen Feststellbremse angetrieben wird, der Elektromotor temporär in einer Beibehaltungs- (Anwenden) Richtung angetrieben wird, um eine Abnormalität (beispielsweise eine Leerlauf-Abnormalität) der elektrischen Feststellbremse auf der Grundlage eines Motorstromwertes zu erfassen. In einer derartigen Situation gibt es eine Möglichkeit, dass beispielsweise eine Bremskraft, die der Bediener nicht anwenden möchte, aufgebracht wird, wenn das Fahrzeug startet, und dass der Bediener deshalb ein unbequemes Gefühl hat.
LÖSUNG DES PROBLEMS
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine elektrische Bremsenvorrichtung und eine Steuervorrichtung für eine elektrische Bremse bereitzustellen, die fähig sind, ein dem Bediener gegebenes unkomfortables Gefühl zu vermeiden oder zu reduzieren.
Eine elektrische Bremsenvorrichtung bzw. Elektrische-Bremse-Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung enthält einen elektrischen Mechanismus, der ausgestaltet ist zum Umwandeln einer Drehkraft eines Elektromotors in Schub mittels Verwendung eines Drehzahlminderers und eines Dreh-Linear-Bewegungsumwandlungsmechanismus und zum Drücken eines Bremselements gegen ein gebremstes Element durch Vorwärtstreiben eines Kolbens, um einen Bremszustand eines Fahrzeugs beizubehalten bzw. aufrechtzuerhalten; und eine Steuervorrichtung, die ausgestaltet ist zum Erhalten bzw. Erlangen eines Fahrzustands des Fahrzeugs und zum Steuern eines Antreibens des Elektromotors. Die Steuervorrichtung treibt bzw. steuert den Elektromotor an, um die Beibehaltung des Bremszustands abzubrechen, und bestimmt dann, aus dem Fahrzustands des Fahrzeugs, ob es eine Abnormalität in dem elektrischen Motor gibt.
Eine Steuervorrichtung für eine elektrische Bremse bzw. Elektrische-Bremse-Steuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung steuert einen Elektromotor eines elektrischen Mechanismus, der ein Bremselement gegen ein gebremstes Element eines Fahrzeugs drückt, um einen Bremszustand beizubehalten. Die Steuervorrichtung für eine elektrische Bremse bestimmt, ob es eine Abnormalität in dem elektrischen Mechanismus gibt, von einem Fahrzustand des Fahrzeugs, der erhalten wird, wenn eine vorbestimmte Zeitspanne verstreicht, nachdem der Elektromotor angetrieben wird, um die Beibehaltung des Bremszustands abzubrechen.
Die elektrische Bremsenvorrichtung und die Steuervorrichtung für eine elektrische Bremse gemäß der einen Ausführungsform der Erfindung sind fähig, ein dem Bediener gegebenes unkomfortables Gefühl zu vermeiden oder zu reduzieren.
Figurenliste

1 ist ein Konzeptdiagramm eines Fahrzeugs, das mit einer elektrischen Bremsenvorrichtung gemäß einer Ausführungsform ausgerüstet ist.
2 ist ein Längsquerschnitt, der in einem vergrößerten Maßstab eine Scheibenbremse mit einer Funktion einer elektrischen Feststellbremse zeigt, die einer Hinterradseite in 1 bereitgestellt ist.
3 ist ein Blockdiagramm, dass eine Steuervorrichtung für eine Feststellbremse in 1 zusammen mit hinterradseitigen Scheibenbremsen und dergleichen zeigt.
4 ist ein Flussdiagramm, das eine Steuerverarbeitung durch die Steuervorrichtung für eine Feststellbremse gemäß der Ausführungsform zeigt.
5 ist ein Flussdiagramm, das eine Steuerverarbeitung durch eine Steuervorrichtung für eine Feststellbremse gemäß einem Modifizierungsbeispiel zeigt.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Eine elektrische Bremsenvorrichtung gemäß einer Ausführungsform wird hier mit Verweis auf die beigefügten Zeichnungen diskutiert werden, wobei als ein Beispiel ein Fall genommen wird, in dme die elektrische Bremsenvorrichtung in einem vierrädrigen Automobil installiert ist. Schritte in Flussdiagrammen von 4 und 5 sind mit „S“ bezeichnet (beispielsweise wird Schritt 1 mit „S1“ bezeichnet).
1 bis 4 veranschaulichen die Ausführungsform. In 1 sind insgesamt vier Räder auf einer Unterseite (Straßenoberflächenseite) eines Fahrzeugkörpers (bzw. Fahrzeugkarosserie) 1 bereitgestellt, der einen Körper eines Fahrzeugs bildet. Die vier Räder umfassen beispielsweise rechte und linke Vorderräder 2 (FL, FR) und rechte und linke Hinterräder 3 (RL, RR). Die Räder (Vorderräder 2 und Hinterräder 3) bilden zusammen mit dem Fahrzeugkörper 1 das Fahrzeug. Das Fahrzeug ist mit einem Bremsenystem zum Vermitteln bzw. Beaufschlagen einer Bremskraft ausgerüstet. Das Bremssystem des Fahrzeugs wird unten diskutiert werden.
Die Vorderräder 2 und die Hinterräder 3 sind mit Bremsscheiben 4 versehen, die als gebremste Elemente (Drehelemente) fungieren, die sich mit den Rädern (Vorderräder 2 und Hinterräder 3) drehen. Die Bremsscheiben 4 für die Vorderräder 2 werden mit Bremskräften durch vorderradseitige Scheibenbremsen 5 beaufschlagt, die hydraulische Scheibenbremsen sind. Die Bremsscheiben 4 für die Hinterräder 3 werden mit Bremskräften durch hinterradseitige Scheibenbremsen 6 beaufschlagt, die hydraulische Scheibenbremsen mit einer Funktion einer elektrischen Feststellbremse bzw. Parkbremse sind.
Die hinterradseitigen Scheibenbremsen 6, die in einem Paar (ein Satz) jeweils dem rechten und linken Hinterrad 3 bereitgestellt sind, sind hydraulische Bremsmechanismen (hydraulische Bremsen), die Bremskräfte mit Verwendung des Drückens von Bremsbelägen 6C gegen die Bremsscheiben 4 durch Hydraulikdruck beaufschlagen. Wie in 2 veranschaulicht, umfasst jede der hinterradseitigen Scheibenbremsen 6 beispielsweise ein Fixierelement 6A, das Träger genannt wird, einen Bremssattel 6B, der als ein Radzylinder fungiert, ein Paar der Bremsbeläge bzw. Bremsklötze 6C, die als Bremselemente (Reibungselemente oder Futterbeläge) fungieren), und einen Kolben 6D, der als ein Drückelement fungiert. Der Bremssattel 6B und der Kolben 6D bilden einen Zylindermechanismus oder genauergenommen einen Zylindermechanismus, der durch eine Hydraulikdruck bewegt wird und die Bremsbeläge 6C gegen die Bremsscheibe 4 drückt.
Das Fixierelement 6A ist an einem Nicht-Drehabschnitt des Fahrzeugs befestigt und gebildet, um sich über eine Außenumfangseite der Bremsscheibe 4 zu erstrecken. Der Bremssattel 6B ist dem Fixierelement 6A bereitgestellt, um beweglich in einer Axialrichtung der Bremsscheibe 4 zu sein. Der Bremssattel 6B umfasst einen Zylinderkörperabschnitt 6B1, einen Klauenabschnitt 6B2 und einen Brückenabschnitt 6B3, der den Zylinderkörperabschnitt 6B1 und den Klauenabschnitt 6B2 verbindet. Der Zylinderkörperabschnitt 6B1 ist mit einem Zylinder (Zylinderloch) 6B4 versehen. Der Kolben 6D ist in den Zylinder 6B4 eingepasst. Der Bremsbelag 6C ist beweglich an dem Fixierelement 6A fixiert und angeordnet, um in Kontakt mit der Bremsscheibe 4 gelangen zu können. Der Kolben 6D drückt die Bremsbeläge 6C gegen die Bremsscheibe 4.
Der Bremssattel 6B treibt die Bremsbeläge 6C durch den Kolben 6D vorwärts mittels Liefern von Hydraulikdruck in die Zylinder 6B4 in Ansprechen auf eine Betätigung eines Bremspedals 9 oder dergleichen. In diesem Prozess werden die Bremsbeläge 6C gegen jeweilige Oberflächen der Bremsscheiben 4 durch den Klauenabschnitt 6B2 des Bremssattels 6B und den Kolben 6D gedrückt. Demgemäß wird das entsprechende Hinterrad 3, das sich mit der Bremsscheibe 4 dreht, mit einer Bremskraft beaufschlagt.
Jede der hinterradseitigen Bremsen 6 enthält ferner einen elektrischen Aktuator 7 und einen Dreh-Linear-Bewegungsumwandlungsmechanismus 8. Der elektrische Aktuator 7 umfasst einen Elektromotor 7A, der als ein elektrischer Motor fungiert, einen nicht gezeigten Drehzahlminderer, der die Drehung des Elektromotors 7A verlangsamt, und dergleichen. Der Elektromotor 7A fungiert als eine Vorwärtstreibquelle (Antriebsquelle) zum Vorwärtstreiben des Kolbens 6D. Dreh-Linear-Bewegungsumwandlungsmechanismus 8 bildet einen Beibehaltungsmechanismus (Drückelement-Haltemechanismus), der den Druck der Bremsbeläge 6C beibehält.
Der Dreh-Linear-Bewegungsumwandlungsmechanismus 8 umfasst ein Dreh-Linear-Bewegungselement 8A, das die Drehung des Elektromotor 7A in einen Axialversatz (Linearversatz) des Kolbens 6D umwandelt und den Kolben 6D vorwärtstreibt. Das Dreh-Linear-Bewegungselement 8A umfasst beispielsweise ein Gewindeelement 8A1, das einen stabartigen Körper umfasst, in dem Außengewinde gebildet sind, und ein Linearbewegungselement 8A2, das als ein Vorwärtstreibelement mit einer Innengewindebohrung auf einer Innenumfangseite davon fungiert.
Der Dreh-Linear-Bewegungsumwandlungsmechanismus 8 wandelt die Drehung des Elektromotor 7A in den Axialversatz des Kolbens 6D um und hält den durch den Elektromotor 7A vorwärtsgetriebenen Kolben 6D. Der Dreh-Linear-Bewegungsumwandlungsmechanismus 8 vermittelt dem Kolben 6D Schub durch den Elektromotor 7A, treibt die Bremsbeläge 6C durch den Kolben 6D vorwärts, um die Bremsscheibe 4 zu drücken, und behält den Schub des Kolbens 6D bei.
Der Dreh-Linear-Bewegungsumwandlungsmechanismus 8 bildet zusammen mit dem Elektromotor 7A und dem Drehzahlminderer einen elektrischen Mechanismus einer elektrischen Feststellbremse bzw. Parkbremse. Der elektrische Mechanismus wandelt eine Drehkraft des Elektromotors 7A in Schub mit Verwendung des Dreh-Linear-Bewegungsumwandlungsmechanismus 8 um, um dadurch den Kolben 6D vorwärts zu treiben (versetzen). Der elektrische Mechanismus drückt somit die Bremsbeläge 6C gegen die Bremsscheibe 4, um einen Bremszustand des Fahrzeugs beizubehalten. Der somit ausgestaltete elektrische Mechanismus (nämlich der Elektromotor 7A, der Drehzahlminderer und der Dreh-Linear-Bewegungsumwandlungsmechanismus 8) bildet die elektrische Bremsenvorrichtung zusammen mit einer später beschriebenen Steuervorrichtung für eine Feststellbremse 24.
Die hinterradseitige Scheibenbremse 6 treibt den Kolben 6D durch den Hydraulikdruck, der durch die Betätigung des Bremspedals 9 oder dergleichen erzeugt worden ist, vorwärts und drückt die Bremsscheibe 4 mit den Bremsbelägen 6C, um dadurch die Räder (Hinterräder 3) und somit das Fahrzeug mit der Bremskraft zu beaufschlagen. Wie später erwähnt, treibt die hinterradseitige Scheibenbremse 6 darüber hinaus den Kolben 6D durch den Dreh-Linear-Bewegungsumwandlungsmechanismus 8 mittels Verwendung des Elektromotors 7A vorwärts und beaufschlagt das Fahrzeug mit der Bremskraft (Feststellbremse oder Hilfsbremse, wie benötigt) in Ansprechen auf eine Betätigungsaufforderung auf Grundlage eines von einem Feststellbremsenschalter 23 oder dergleichen übertragenen Signals.
Die hinterradseitige Scheibenbremse 6 treibt, kurz gesagt, den Elektromotor 7A an und treibt den Kolben 6D durch das Dreh-Linear-Bewegungsumwandlungselement 8A vorwärts, um dadurch die Bremsbeläge 6C gegen die Bremsscheibe 4 zu drücken, und hält die Bremsbeläge 6C gegen die Bremsscheibe 4 gedrückt. Die hinterradseitige Scheibenbremse 6 ist fähig zum Beibehalten des Bremsens des Fahrzeugs mittels Vorwärtstreiben des Kolbens 6D durch den Elektromotor 7A gemäß einem Feststellbremse-Aufforderungsignal (Anwendungsaufforderungssignal), das eine Anwendungsaufforderung zum Verleihen bzw. Beaufschlagen einer Feststellbremse (Feststellbremse bzw. Parkbremse) ist. Außerdem ist die hinterradseitige Scheibenbremse 6 fähig zum Bremsen des Fahrzeugs durch einen Hydraulikdruck, der von einer Hydraulikdruckquelle (ein später erwähnter Hauptzylinder 12 oder eine Hydraulikdruck-Versorgungsvorrichtung 16, wie benötigt) gemäß der Betätigung des Bremspedals 9 geliefert wird.
Die wie beschriebene hinterradseitige Scheibenbremse 6 enthält den Dreh-Linear-Bewegungsumwandlungsmechanismus 8, der die Bremsbeläge 6C gegen die Bremsscheibe 4 durch den Elektromotor 7A drückt und den Druck der Bremsbeläge 6C beibehält. Die hinterradseitige Scheibenbremse 6 ist fähig zum Drücken der Bremsbeläge 6C gegen die Bremsscheibe 4 durch den Hydraulikdruck, der separat von dem Druck durch den Elektromotor 7A hinzugefügt wird.
Die vorderradseitigen Scheibenbremsen 5, die in einem Paar (ein Satz) jeweils dem rechten und linken Vorderrad 2 bereitgestellt sind, sind im wesentlichen auf dieselbe Weise wie die hinterradseitigen Scheibenbremsen 6 ausgestaltet, abgesehen von dem Mechanismus, der eine Betätigung der Feststellbremse betrifft. Wie in 1 veranschaulicht, enthält jede der vorderradseitigen Scheibenbremsen 5 ein nicht gezeigtes Fixierelement, einen Bremssattel 5A, nicht gezeigte Bremsbeläge, einen Kolben 5B und dergleichen, aber enthält nicht den elektrischen Aktuator 7 (Elektromotor 7A) zum Aktivieren und Deaktivieren der Feststellbremse, den Dreh-Linear-Bewegungsumwandlungsmechanismus 8 und dergleichen. Die vorderradseitigen Scheibenbremsen 5 sind ähnlich zu den hinterradseitigen Scheibenbremsen 6 darin, dass sie den Kolben durch einen Hydraulikdruck, der durch die Betätigung des Bremspedals 9 oder dergleichen erzeugt worden ist, vorwärtstreiben und die Räder (Vorderräder 2) und somit das Fahrzeug mit einer Bremskraft beaufschlagen. Die vorderradseitigen Scheibenbremsen 5 sind hydraulische Bremsmechanismen (hydraulische Bremsen), die die Bremskraft mittels Drücken der Bremsbeläge gegen die Bremsscheiben 4 durch Hydraulikdruck beaufschlagen bzw. vermitteln.
Jede der vorderradseitigen Scheibenbremsen 5 kann eine Scheibenbremse mit einer Funktion einer elektrischen Feststellbremse wie die hinterradseitigen Scheibenbremsen 6 sein. Die Ausführungsform verwendet die hydraulischen Scheibenbremsen 6 mit den Elektromotoren 7A als elektrische Bremsmechanismen (elektrische Feststellbremsen). Die elektrischen Bremsmechanismen müssen jedoch nicht die hydraulischen Scheibenbremsen 6 sein. Jeder der elektrischen Bremsmechanismen kann anstelle dessen beispielsweise eine elektrische Scheibenbremse mit einem elektrischen Bremssattel, eine elektrische Trommelbremse, die Schuhe auf eine Trommel durch einen Elektromotor drückt, um eine Bremskraft zu beaufschlagen, eine Scheibenbremse mit einer elektrischen Feststellbremse vom Trommeltyp, eine elektrische Feststellbremse vom Seilzugtyp, die eine Feststellbremse betätigt, um eine Bremse anzuwenden mittels Ziehen eines Seil bzw. Kabels mit Verwendung eines Elektromotors, oder eine andere derartige Bremse sein. Der elektrische Bremsmechanismus kann mit anderen Worten eine beliebige Art sein, solange wie der elektrische Bremsmechanismus ausgestaltet ist zum Drücken (Vorwärtstreiben) von Reibungselementen (Beläge oder Schuhe) gegen ein Drehelement (Scheibe oder Trommel) in Ansprechen auf das Antreiben des Elektromotors (elektrischer Aktuator) und fähig ist zum Beibehalten und Freigeben des Drucks.
Das Bremspedal 9 ist auf einer vorderen Bordseite des Fahrzeugs 1 bereitgestellt. Das Bremspedal 9 wird durch einen Bediener (Fahrer) während einer Bremsoperation des Fahrzeugs niedergedrückt. In Ansprechen auf diese Operation bzw. Betätigung wird eine Bremskraft beaufschlagt und gestoppt, beaufschlagt zu werden, an jede der Scheibenbremsen 5 und 6, wie eine reguläre Bremse (Betriebsbremse). Das Bremspedal 9 ist mit einem Bremslichtschalter, einem Pedalschalter (Bremsenschalter) und einem Bremsbetätigung-Erfassungssensor (Bremssensor) 10, so wie ein Pedalhubsensor, versehen.
Der Bremsbetätigung-Erfassungssensor 10 erfasst, ob das Bremspedal 9 niedergedrückt wird, oder einen Niederdrückungsgrad des Bremspedals 9 und gibt ein Erfassungssignal an eine ESC-Steuervorrichtung 17 aus. Das Erfassungssignal des Bremsbetätigung-Erfassungssensors 10 wird beispielsweise durch einen Fahrzeugdatenbus 20 oder eine Kommunikationsleitung, nicht gezeigt, übertragen, welche(r) die ESC-Steuervorrichtung 17 und die Feststellbremse-Steuervorrichtung 24 verbindet (ausgegeben an die Feststellbremse-Steuervorrichtung 24).
Die Niederdrückung des Bremspedals 9 wird durch eine Verstärkungsvorrichtung 11 an den Hauptzylinder 12 übertragen, der als eine Fluiddruckquelle (Hydraulikdruckquelle) fungiert. Die Verstärkungsvorrichtung 11 ist als ein Negativdruckverstärker (pneumatische Verstärkungsvorrichtung) oder ein elektrischer Verstärker (elektrische Verstärkungsvorrichtung) ausgestaltet, welcher zwischen dem Bremspedal 9 und dem Hauptzylinder 12 bereitgestellt ist. Die Verstärkungsvorrichtung 11 erhöht und überträgt eine Niederdrückkraft an den Hauptzylinder 12 während der Niederdrückung des Bremspedals 9.
Der Hauptzylinder 12 erzeugt einen Hydraulikdruck aus einem Bremsfluid, das von einem Hauptreservoir 13 geliefert (nachgefüllt) wird. Das Hauptreservoir 13 ist ein Hydraulikfluidbehälter, in dem das Bremsfluid enthalten ist. Der Mechanismus, der den Hydraulikdruck durch Verwendung des Bremspedals 9 erzeugt, muss nicht notwendigerweise auf die vorherige Weise ausgestaltet sein. Der Mechanismus kann einer sein, der einen Hydraulikdruck in Ansprechen auf die Betätigung des Bremspedals 9 erzeugt, der beispielsweise ein Brake-by-Wire-Mechanismus oder dergleichen ist.
Der in dem Hauptzylinder 12 erzeugte Hydraulikdruck wird an die Hydraulikdruck-Versorgungsvorrichtung 16 (hier im nachfolgenden als ESC 16 bezeichnet) beispielsweise durch ein Paar von zylinderseitigen Hydraulikdruckleitungen 14A und 14B geliefert. Die ESC 16 ist zwischen den Scheibenbremsen 5 und 6 auf einer Seite und dem Hauptzylinder 12 auf der anderen angeordnet. Die ESC 16 verteilt und liefert den Hydraulikdruck, der von dem Hauptzylinder 12 durch die zylinderseitigen Hydraulikdruckleitungen 14A und 14B ausgegeben wird, an die Scheibenbremsen 5 und 6 durch bremsenseitige Leitungsabschnitte 15A, 15B, 15C und 15D. Die ESC 16 soll den Hydraulikdruck (hydraulischer Bremsdruck) entsprechend der Betätigung des Bremspedals 9 an die Scheibenbremsen 5 und 6 (Bremssättel 5A und 6B) liefern, die jedem der Räder (jedes der Vorderräder 2 und jedes der Hinterräder 3) bereitgestellt sind. Dies ermöglicht es, die Räder (Vorderräder 2 und Hinterräder 3) getrennt voneinander mit Bremskräften zu beaufschlagen.
Die ESC 16 ist eine Hydraulikdruck-Steuervorrichtung, die den Hydraulikdruck der hydraulischen Bremsen (vorderradseitige Scheibenbremsen 5 und hinterradseitige Scheibenbremsen 6) steuert. Die ESC 16 umfasst deshalb eine Mehrzahl von Steuerventilen, eine Hydraulikpumpe zur Druckbeaufschlagung des hydraulischen Bremsdrucks, einen Elektromotor zum Antreiben der Hydraulikpumpe und ein Hydraulikdruck-Steuerreservoir für eine temporäre Speicherung von überschüssigem Bremsfluid, die alle nicht gezeigt sind. Die Steuerventile und der Elektromotor der ESC 16 sind mit der ESC-Steuervorrichtung 17 verbunden. Die ESC 16 umfasst die ESC-Steuervorrichtung 17.
Das Öffnen/Schließen der Steuerventile und das Antreiben des Elektromotors in der ESC 16 werden durch die ESC-Steuervorrichtung 17 gesteuert. Die ESC-Steuervorrichtung 17 ist mit anderen Worten eine Steuereinheit für eine ESC (ECU für eine ESC), die die ESC 16 steuert. Die ESC-Steuervorrichtung 17 umfasst einen Mikrocomputer und implementiert elektrisch eine Antriebssteuerung auf (Magnetventile(n) der Steuerventile und dem Elektromotor von) der ESC 16. Die ESC-Steuervorrichtung 17 steuert beispielsweise die Hydraulikdruckversorgung der ESC 16 und ist auf eine eingebaute Weise mit einem Arithmetikschaltkreis, der eine Störung in der ESC 16 erfasst, einem Antriebsschaltkreis, der den Elektromotor und die Steuerventile antreibt, die beide nicht gezeigt sind, und dergleichen versehen.
Die ESC-Steuervorrichtung 17 implementiert die Antriebssteuerung auf (den Magnetventilen von) den Steuerventilen der ESC 16 und dem Elektromotor für die Hydraulikpumpe individuell. Die ESC-Steuervorrichtung 17 implementiert somit eine Steuerung zum Reduzieren, Beibehalten, Erhöhen oder Druckbeaufschlagen des Hydraulikbremsdrucks (Radzylinder-Hydraulikdruck), der an die Bremsscheiben 5 und 6 durch die bremsseitigen Leitungsabschnitte 15A, 15B, 15C und 15D bezüglich jeder der Scheibenbremsen 5 und 6 geliefert wird.
Die ESC-Steuervorrichtung 17 ist fähig zum Implementieren beispielsweise der folgenden Steuerungen (1) bis (8) oder dergleichen mittels Implementieren einer Betätigungssteuerung auf der ESC 16. (1) Bremskraftverteilungssteuerung zum zweckgemäßen Verteilen von Bremskräften an die Räder 2 und 3 zu der Zeit des Bremsens des Fahrzeugs gemäß einer Vertikallast oder dergleichen. (2) Antiblockiersteuerung (hydraulische ABS-Steuerung) zum automatischen Justieren der Bremskräfte der Räder 2 und 3 zu der Zeit des Bremsens des Fahrzeugs und somit zum Vermeiden, dass die Räder 2 und 3 blockiert werden (rutschen). (3) Fahrzeugstabilitätsregelung zum Erfassen bzw. Erkennen des Schleuderns der Räder 2 und 3 während der Fahrt des Fahrzeugs, zum Unterdrücken von Unter- und Übersteuern bei gleichzeitiger korrekter und automatischer Regelung der auf die Räder 2 und 3 ausgeübten Bremskräfte, unabhängig vom Niederdrückungsgrad des Bremspedals 9, und somit zum Stabilisieren des Fahrzeugverhaltens. (4) Berganfahrhilfe-Steuerung zur Beibehaltung des Bremszustands am Berg (insbesondere am Aufwärtshang) und somit zur Unterstützung des Anfahrens bzw. Starten des Fahrzeugs. (5) Traktionsregelung zur Verhinderung des Leerlaufs der Räder 2 und 3 beim Anfahren des Fahrzeugs oder ähnlichem. (6) Fahrzeug-Nachfolgen-Regelung zur Einhaltung eines konstanten Abstandes zu einem vorausfahrenden Fahrzeug. (7) Spurabweichungsvermeidungssteuerung zum Einhalten einer Fahrspur. (8) Hindernisvermeidungssteuerung (automatische Bremssteuerung, fortgeschrittene Notbremssteuerung) zur Vermeidung eines Aufpralls auf ein Hindernis, das sich in einer Bewegungsrichtung des Fahrzeugs befindet.
Während eines normalen Verhaltens durch die Betätigung des Bedieners liefert die ESC 16 den in dem Hauptzylinder 12 erzeugten Hydraulikdruck direkt an die (Bremssättel 5A und 6B der) Scheibenbremsen 5 und 6. Um beispielsweise die Antiblockiersteuerung oder dergleichen zu implementieren, schließt jedoch die ESC 16 ein Druckerhöhungs-Steuerventil, um den Hydraulikdruck der Scheibenbremsen 5 und 6 beizubehalten. Um den Hydraulikdruck der Scheibenbremsen 5 und 6 zu reduzieren, öffnet die ESC 16 ein Druckreduzierung-Steuerventil, um den Hydraulikdruck der Scheibenbremsen 5 und 6 in das Hydraulikdruck-Steuerreservoir freizugeben.
Zur Erhöhung oder Druckbeaufschlagung des Hydraulikdrucks, der an die Scheibenbremsen 5 und 6 geliefert wird, zum Zweck des Implementierens der Stabilitätsregelung (Schleudervermeidungsregelung) oder dergleichen während des Fahrens des Fahrzeugs, wird die Hydraulikpumpe durch den Elektromotor mit einem geschlossenen Versorgungssteuerventil betätigt, und das von der Hydraulikpumpe ausgestoßene Bremsfluid wird an die Scheibenbremsen 5 und 6 geliefert. Das in dem Hauptreservoir 13 enthaltene Bremsfluid wird von der Seite des Hauptzylinders 12 an eine Saugseite der Hydraulikpumpe geliefert.
Die ESC-Steuervorrichtung 17 wird von einer Batterie 18 (oder einem von einem Motor angetriebenen Generator), welche(r) als Fahrzeugstromquelle dient, durch eine Stromquellenleitung 19 mit elektrischer Leistung versorgt. Wie in 1 veranschaulicht, ist die ESC-Steuervorrichtung 17 an den Fahrzeugdatenbus 20 angeschlossen. Anstelle der ESC 16 kann eine öffentlich bekannte ABS-Einheit genutzt werden. Es ist auch möglich, den Hauptzylinder 12 direkt an die bremsseitigen Kanalabschnitte 15A, 15B, 15C und 15D anzuschließen, ohne Bereitstellung der ESC 16 (d.h. die ESC 16 kann weggelassen werden).
Der Fahrzeugdatenbus 20 bildet ein CAN (Controller Area Network), das als ein in dem Fahrzeugkörper 1 installierter Abschnitt einer seriellen Kommunikation fungiert. Eine Anzahl von im Fahrzeug installierten elektronischen Vorrichtungen (verschiedene Arten von ECUs, einschließlich beispielsweise der ESC-Vorrichtung 17, der Feststellbremse-Steuervorrichtung 24 und dergleichen) haben miteinander eine Mehrkanalkommunikation im Fahrzeug über den Fahrzeugdatenbus 20. Fahrzeuginformationen, die an den Fahrzeugdatenbus 20 gesendet werden, umfassen Informationen (Fahrzeuginformationen), die durch Erfassungssignale (Ausgangssignale) geliefert werden, die beispielsweise ausgestellt werden von einem Bremsbetätigung-Erfassungssensor 10, einem Zündschalter, einem Sicherheitsgurtsensor, einem Türverriegelungssensor, einem Türöffnungssensor, einem Sitzsensor, einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, einem Lenkwinkelsensor, einem Akzeleratorsensor (Gaspedalbetätigungssensor), einem Drosselklappensensor, einem Motordrehzahlsensor, einer Digitalkamera (die eine Stereokamera sein kann), einem Millimeterwellenradar, einem Neigungssensor (Steigungssensor), einem Schaltsensor (Getriebedaten), einem Beschleunigungssensor (G-Sensor), einem Raddrehzahlsensor, einem Nicksensor zur Erfassung der Bewegung des Fahrzeugs in einer Nickrichtung oder dergleichen.
Die Fahrzeuginformationen, die an den Fahrzeugdatenbus 20 gesendet werden, umfassen ferner Erfassungssignale (Informationen) von einem W/C-Drucksensor 21, der einen Radzylinderdruck erfasst, und einem M/C-Drucksensor 22, der einen Hauptzylinderdruck erfasst. Der W/C-Drucksensor 21 und der M/C-Drucksensor 22 sind beispielsweise sowohl mit der ESC-Steuervorrichtung 17 als auch mit dem Bremsbetätigung-Erfassungssensor 10 verbunden. Die Erfassungssignale des W/C-Drucksensors 21 und des M/C-Drucksensors 22 werden von der ESC-Steuervorrichtung 17 an den Fahrzeugdatenbus 20 als Informationen über einen W/C-Hydraulikdruck und einen M/C-Hydraulikdruck gesendet. Eine Anzahl der in dem Fahrzeug installierten elektronischen Vorrichtungen (verschiedene Arten von ECUs) sind in der Lage, über den Fahrzeugdatenbus 20 eine Vielfalt von Fahrzeuginformationen einschließlich des W/C-Hydraulikdrucks und des M/C-Hydraulikdrucks zu erhalten.
Der Feststellbremsenschalter 23 und die Feststellbremse-Steuervorrichtung (bzw. Steuervorrichtung für eine Feststellbremse) 24 werden nun diskutiert werden.
Der Feststellbremsenschalter (PKB-SW) 23, der als ein Schalter der elektrischen Feststellbremse (elektrische Feststellbremse) fungiert, ist in der Nähe eines nicht gezeigten Fahrersitzes in dem Fahrzeugkörper 1 vorgesehen. Der Feststellbremsenschalter 23 ist ein Bedienungsbefehlabschnitt, der vom Bediener betätigt wird. Der Feststellbremsenschalter 23 überträgt an die Feststellbremse-Steuervorrichtung 24 ein Signal (Betätigungsaufforderungssignal), das einer Feststellbremse-Betätigungsaufforderung (eine Anwendungsaufforderung als Beibehaltungsaufforderung oder eine Freigabeaufforderung als ene Deaktivierungsaufforderung) gemäß einem von dem Bediener ausgestellten Betätigungsbefehl entspricht. Der Feststellbremsenschalter 23 gibt an die Feststellbremse-Steuervorrichtung 24 das Betätigungsaufforderungssignal (ein Anwendungsaufforderungssignal als ein Beibehaltungsaufforderungssignal oder ein Freigabeaufforderungssignal als ein Deaktivierungsaufforderungssignal) aus, um den Kolben 6D und damit die Bremsbeläge 6C in Anwendungsbetätigung (Beibehaltungsbetätigung) oder Freigabebetätigung (Deaktivierungsbetätigung) auf der Grundlage des Antriebs (Drehung) des Elektromotors 7A zu bringen. Die Feststellbremse-Steuervorrichtung 24 ist eine Steuereinheit für eine Feststellbremse (ECU für eine Feststellbremse).
Wenn der Feststellbremsenschalter 23 von dem Bediener zu einer Bremsseite (Anwendungsseite) hin betätigt wird, d.h. wenn die Anwendungsaufforderung (Bremsbeibehaltungsaufforderung) zum Beaufschlagen der Bremskraft auf das Fahrzeug ausgestellt wird, wird das Anwendungsaufforderungssignal (Feststellbremse-Aufforderungssignal, Anwendungsbefehl) von dem Feststellbremsenschalter 23 ausgegeben. In einem derartigen Fall wird der Elektromotor 7A der hinterradseitigen Scheibenbremse 6 durch die Feststellbremse-Steuervorrichtung 24 mit elektrischer Leistung versorgt, um den Elektromotor 7A zu der Bremsseite zu drehen. Der Dreh-Linear-Bewegungsumwandlungsmechanismus 8 treibt (drückt) den Kolben 6D vorwärts in Richtung der Bremsscheibe 4 als Reaktion auf die Drehung des Elektromotors 7A und hält den vorwärtsgetriebenen Kolben 6D fest. Dementsprechend wird die hinterradseitige Scheibenbremse 6 mit der Bremskraft als die Feststellbremse (oder Hilfsbremse) beaufschlagt, d.h. sie kommt in einen angewendeten bzw. angezogenen Zustand (Bremsbeibehaltungszustand) .
Wenn der Feststellbremsenschalter 23 von dem Bediener zu einer Bremsaufhebungsseite (Freigabeseite) betätigt wird, d.h. wenn die Freigabeaufforderung (Bremsaufhebungsaufforderung) zum Freigeben bzw. Lösen der Bremskraft des Fahrzeugs ausgestellt wird, wird ein Freigabeaufforderungssignal (Feststellbremse-Deaktivierungsaufforderungssignal, Freigabebefehl) von dem Feststellbremsenschalter 23 ausgegeben. In einem solchen Fall wird der Elektromotor 7A der hinterradseitigen Scheibenbremse 6 über die Feststellbremse-Steuervorrichtung 24 mit elektrischer Leistung zum Drehen des Elektromotors 7A in entgegengesetzter Richtung zu der Bremsseite versorgt. Der Dreh-Linear-Bewegungsumwandlungsmechanismus 8 bricht die Beibehaltung des Kolbens 6D durch die Drehung des Elektromotors 7A ab (gibt den durch den Kolben 6D ausgeübten Druck frei). Folglich wird es gestoppt, dass die hinterradseitige Scheibenbremse 6 mit der Bremskraft beaufschlagt wird als die Feststellbremse (oder Hilfsbremse), d.h. sie kommt in einen freigegebenen bzw. gelösten Zustand (Bremsaufhebungszustand) .
Die Feststellbremse kann als Reaktion auf eine von einer Feststellbremseanwendung-Bestimmungslogik in der Feststellbremse-Steuervorrichtung 24 ausgestellte automatische Anwendungsaufforderung automatisch angewendet bzw. betätigt werden (automatische Anwendung), beispielsweise wenn das Fahrzeug für eine vorbestimmte Zeitspanne gestoppt wird (es wird bestimmt, dass das Fahrzeug gestoppt ist, beispielsweise falls die von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor erfasste Geschwindigkeit aufgrund einer Verlangsamung während der Fahrt des Fahrzeugs für eine vorbestimmte Zeitspanne unter 5 km/h bleibt), wenn der Motor gestoppt wird, wenn ein Schalthebel in eine Parkposition geschaltet wird, wenn eine Tür geöffnet wird, wenn ein Sicherheitsgurt gelöst wird, oder in einer anderen ähnlichen Situation. Die Feststellbremse kann auch automatisch deaktiviert werden (automatisches Freigeben bzw. Lösen) als Reaktion auf eine Aufforderung zum automatischen Freigeben, die von einer Feststellbremsefreigabe-Bestimmungslogik in der Feststellbremse-Steuervorrichtung 24 ausgegeben wird, beispielsweise wenn das Fahrzeug fährt (es wird beispielsweise bestimmt, dass das Fahrzeug fährt, falls die von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor erfasste Geschwindigkeit gleich oder höher als 6 km/h für eine vorbestimmte Zeitspanne bleibt, wenn das Fahrzeug aus einer gestoppten Position startet und beschleunigt wird), wenn ein Akzelerator bzw. Gaspedal betätigt wird, wenn ein Kupplungspedal betätigt wird, wenn der Schalthebel in eine andere Position als die Park-Position und eine Neutral-Position geschaltet wird, oder in einer anderen ähnlichen Situation. Die automatische Anwendung und die automatische Freigabe können als Hilfsfunktionen bei Versagen des Schalters ausgeführt werden, die bei Versagen des Feststellbremsenschalters 23 die Bremskraft automatisch aufbringen oder freigeben.
Wenn der Feststellbremsenschalter 23 während der Fahrt des Fahrzeugs betätigt wird, oder genauer gesagt, wenn eine dynamische Feststellbremse- (dynamische Anwendung) Aufforderung zum Verwenden der Feststellbremse als die Hilfsbremse als eine Notfallmaßnahme oder zum Ergreifen einer anderen ähnlichen Maßnahme ausgestellt wird während der Fahrt des Fahrzeugs, ist es beispielsweise möglich, die Bremskraft durch Verwendung der ESC 16 gemäß der Betätigung des Feststellbremsenschalters 23 aufzubringen und freizugeben. In einem solchen Fall gibt beispielsweise die Feststellbremse-Steuervorrichtung 24 einen Bremsbefehl (beispielsweise ein Hydraulikdruck-Aufforderungssignal oder ein Soll-Hydraulikdrucksignal) gemäß der Betätigung des Feststellbremsenschalters 23 durch den Fahrzeugdatenbus 20 oder die Kommunikationsleitung an die ESC-Steuervorrichtung 17 aus. Die ESC 16 beaufschlagt somit die Bremskraft, die durch den Hydraulikdruck erzeugt worden ist, gemäß dem Bremsbefehl, der durch die Feststellbremse-Steuervorrichtung 24 ausgestellt worden ist, während der Feststellbremsenschalter 23 zu der Bremsseite hin betätigt wird (während die Betätigung des Feststellbremsenschalters 23 zu der Bremsseite hin fortdauert). Wenn die vorgenannte Operation beendet ist/wird, bricht die ESC 16 die Beaufschlagung der Bremskraft mit Verwendung des Hydraulikdrucks ab.
Wenn der Feststellbremsenschalter 23 betätigt wird, während das Fahrzeug fährt, ist es auch möglich, die Bremskraft zu beaufschlagen und freizugeben, beispielsweise durch Antreiben des Elektromotors 7A der hinterradseitigen Scheibenbremse 6, anstelle einer Verwendung der ESC 16 zum Beaufschlagen und Freigeben der Bremskraft. In einem solchen Fall beaufschlagt beispielsweise die Feststellbremse-Steuervorrichtung 24 die Bremskraft, während der Feststellbremsenschalter 23 zu der Bremsseite hin betätigt wird (während die Betätigung des Feststellbremsenschalters 23 zu der Bremsseite hin andauert). Wenn die vorgenannte Operation beendet ist/wird, bricht die Feststellbremse-Steuervorrichtung 24 die Beaufschlagung der Bremskraft ab. Zu diesem Zeitpunkt kann die Feststellbremse-Steuervorrichtung 24 die Bremskraft automatisch beaufschlagen und freigeben (ABS-Steuerung), in Abhängigkeit von dem Zustand der Räder (Hinterräder 3), d.h. ob die Räder blockiert sind (Schlupf).
Die Feststellbremse-Steuervorrichtung 24 als eine Steuervorrichtung (Steuervorrichtung für eine elektrische Bremse) bildet zusammen mit (den Elektromotoren 7A und den Dreh-Linear-Bewegungsumwandlungsmechanismen 8 von) den hinterradseitigen Scheibenbremsen 6 die elektrische Bremsenvorrichtung. Die Feststellbremse-Steuervorrichtung 24 steuert die Elektromotoren 7A des elektrischen Mechanismus, die die Bremsbeläge 6C gegen die Bremsscheiben 4 des Fahrzeugs drücken und somit den Bremszustand des Fahrzeugs beibehalten. In einem solchen Fall erhält, wie später beschrieben, die Feststellbremse-Steuervorrichtung 24 den Fahrzustand des Fahrzeugs und steuert das Antreiben der Elektromotoren 7A. Wie in 3 veranschaulicht, enthält die Feststellbremse-Steuervorrichtung 24 deshalb einen Arithmetikschaltkreis (CPU) 25, der einen Mikrocomputer und dergleichen umfasst, und einen Speicher 26. Die Feststellbremse-Steuervorrichtung 24 wird von der Batterie 18 (oder dem von dem Motor angetriebenen Generator) über die Stromversorgungsleitung 19 mit elektrischer Leistung versorgt.
Die Feststellbremse-Steuervorrichtung 24 steuert den Antrieb der Elektromotoren 7A, 7A der hinterradseitigen Scheibenbremsen 6, 6 und bewirkt, dass die Elektromotoren 7A, 7A die Bremskräfte (Feststellbremse, Hilfsbremse) erzeugen, wenn das Fahrzeug geparkt oder gestoppt wird (oder fährt, wie benötigt). Mit anderen Worten betätigt (wendet an/ gibt frei) die Feststellbremse-Steuervorrichtung 24 die Scheibenbremsen 6, 6 als Feststellbremse (Hilfsbremse, wie benötigt), indem sie die rechten und linken Elektromotoren 7A, 7A antreibt. Zu diesem Zweck ist die Feststellbremse-Steuervorrichtung 24 eingangsseitig mit dem Feststellbremsenschalter 23 verbunden und ausgangsseitig mit den Elektromotoren 7A, 7A der Scheibenbremsen 6, 6 verbunden. Die Feststellbremse-Steuervorrichtung 24 enthält den eingebauten Arithmetikschaltkreis 25 zum Erfassen der Betätigung (Betätigung des Feststellbremsenschalters 23) durch den Bediener, zum Tätigen einer Bestimmung einer Verfügbarkeit des Antriebs der Elektromotoren 7A, 7A und einer Bestimmung, ob die Elektromotoren 7A, 7A gestoppt sind, und zum Durchführen anderer ähnlicher Leistungen, und enthält ferner eingebaute Motorantriebsschaltkreise 28, 28 zum Steuern der Elektromotoren 7A, 7A.
Genauer genommen treibt die Feststellbremse-Steuervorrichtung 24 auf der Grundlage einer durch die Betätigung des Feststellbremsenschalters 23 durch den Bediener ausgestellten Betätigungsaufforderung, einer durch eine Feststellbremsanwendung-/Freigabe-Bestimmungslogik ausgestellten Betätigungsaufforderung und einer Betätigungsaufforderung durch die ABS-Steuerung die rechten und linken Elektromotoren 7A, 7A an und wendet an (hält) oder gibt frei (deaktiviert) die rechten und linken Scheibenbremsen 6, 6. Bei der hinterradseitigen Scheibenbremse 6 werden der Kolben 6D und die Bremsbeläge 6C durch den Dreh-Linear-Bewegungsumwandlungsmechanismus 8 in Übereinstimmung mit dem Antreiben des Elektromotors 7A gehalten oder gelöst. Auf diese Weise implementiert die Feststellbremse-Steuervorrichtung 24 eine Antriebssteuerung auf dem Elektromotor 7A, um den Kolben 6D (deshalb die Bremsbeläge 6C) als Reaktion auf das Betätigungsaufforderungssignal für die Haltebetätigung (Anwenden bzw. Anlegen) oder die Freigabebetätigung (Freigeben bzw. Lösen) des Kolbens 6D (deshalb die Bremsbeläge 6C) vorwärtszutreiben.
Wie in 3 veranschaulicht, sind mit dem Arithmetikschaltkreis 25 der Feststellbremse-Steuervorrichtung 24 der Feststellbremsenschalter 23, der Fahrzeugdatenbus 20, ein Spannungssensorabschnitt 27, die Motorantriebsschaltkreise 28, Stromsensorabschnitte 29 und dergleichen sowie der Speicher 26 als ein Speicherabschnitt verbunden. Vielfältige Arten von Zustandsgrößen des Fahrzeugs, nämlich vielfältige Arten von Fahrzeuginformationen, die zur Steuerung (Betätigen) der Feststellbremse erforderlich sind, können über den Fahrzeugdatenbus 20 erhalten werden. Die Feststellbremse-Steuervorrichtung 24 ist fähig, die Informationen und die Befehle an vielfältige Arten von ECUs einschließlich der ESC-Steuervorrichtung 17 über den Fahrzeugdatenbus 20 oder die Kommunikationsleitung auszugeben.
Die Fahrzeuginformationen, die über den Fahrzeugdatenbus 20 erhalten werden, können durch Verbindung des Sensors, der die Informationen erfasst, direkt mit (dem Arithmetikschaltkreis 25 von) der Feststellbremse-Steuervorrichtung 24 erhalten werden. Der Arithmetikschaltkreis 25 der Feststellbremse-Steuervorrichtung 24 kann die Eingabe der auf der Bestimmungslogik oder der ABS-Steuerung basierenden Betätigungsaufforderungen von einer anderen Steuervorrichtung (beispielsweise die ESC-Steuervorrichtung 17) empfangen, die mit dem Fahrzeugdatenbus 20 verbunden ist. In einem solchen Fall kann die Bestimmung einer Anwendung/Freigabe der Feststellbremse durch die Bestimmungslogik und die ABS-Steuerung durch eine andere Steuervorrichtung, beispielsweise die ESC-Steuervorrichtung 17, anstelle der Feststellbremse-Steuervorrichtung 24 ausgeführt werden. Die Inhalte der Steuerung bzw. Regelung der Feststellbremse-Steuervorrichtung 24 können, anders ausgedrückt, in die ESC-Steuervorrichtung integriert sein.
Die Feststellbremse-Steuervorrichtung 24 enthält den Speicher 26 als einen Speicherabschnitt mit beispielsweise einem Flash-Speicher, einem ROM, einem RAM, einem EEPROM und dergleichen. In dem Speicher 26 sind Programme für die Feststellbremsenanwendung-/Freigabe-Bestimmungslogik und die ABS-Steuerung gespeichert. Außerdem speichert der Speicher 26 ein Verarbeitungsprogramm zur Ausführung eines in 4 (oder 5), das später erläutert wird, dargestellten Verarbeitungsablaufs, d.h. ein Verarbeitungsprogramm, das zur Steuerverarbeitung einer Anormalitätsbestimmung bezüglich der elektrischen Feststellbremse verwendet wird, oder ein anderes ähnliches Programm.
Gemäß der Ausführungsform ist die Feststellbremse-Steuervorrichtung 24 ein von der ESC-Steuervorrichtung 17 getrennter Körper. Die Feststellbremse-Steuervorrichtung 24 und die ESC-Steuervorrichtung 17 können jedoch in integraler Weise (d.h. integral zu einer einzigen Steuervorrichtung zum Bremsen gebildet) ausgestaltet sein. Die Feststellbremse-Steuervorrichtung 24 steuert die zwei rechten und linken hinterradseitigen Scheibenbremsen 6, 6. Stattdessen ist es möglich, die Feststellbremse-Steuervorrichtung 24 an jeder der rechten und linken hinterradseitigen Scheibenbremsen 6, 6 bereitzustellen. In einem derartigen Fall können die Feststellbremse-Steuervorrichtungen 24 an den jeweiligen hinterradseitigen Scheibenbremsen 6 in integrierter Weise bereitgestellt werden.
Wie in 3 veranschaulicht, enthält die Feststellbremse-Steuervorrichtung 24 auf eingebaute Weise den Spannungssensorabschnitt 27, der die über die Stromquellenleitung 19 zugeführte Spannung erfasst, die rechten und linken Motorantriebsschaltkreise 28, 28, die den rechten und linken Elektromotor 7A, 7A antreiben, die rechten und linken Stromsensorabschnitte 29, 29, die Motorströme der rechten und linken Elektromotoren 7A, 7A erfassen, und dergleichen. Der Spannungssensorabschnitt 27, die Motorantriebsschaltkreise 28 und die Stromsensorabschnitte 29 sind mit dem Arithmetikschaltkreis 25 verbunden. Dadurch kann der Arithmetikschaltkreis 25 der Feststellbremse-Steuervorrichtung 24 eine Bestimmung hinsichtlich eines Kontakts / einer Trennung zwischen der Bremsscheibe 4 und den Bremsbelägen 6C, eine Bestimmung hinsichtlich eines Stoppens des Antriebs des Elektromotors 7A (Bestimmung hinsichtlich eines Abschlusses der Anwendung oder Bestimmung hinsichtlich eines Abschlusses der Freigabe) und dergleichen vornehmen, wenn die Anwendung oder Freigabe betätigt wird auf der Grundlage (einer Änderung) des Stromwertes des Elektromotors 7A, der durch den Stromsensorabschnitt 29 erfasst wird.
Wenn beispielsweise ein Stromwert des Elektromotors 7A einen Stromschwellenwert für die Beendigung der Anwendung (Haltestrom-Schwellenwert) erreicht, während der Elektromotor 7A in der Anwendungsrichtung angetrieben wird, wird bestimmt, dass die Anwendung beendet ist, und der Antrieb des Elektromotors 7A wird gestoppt. Wenn beispielsweise der Stromwert des Elektromotors 7A einen Stromschwellenwert für den Abschluss der Freigabe (Freigabestrom-Schwellwert) erreicht, während der Elektromotor 7A in Freigaberichtung angetrieben wird, wird es bestimmt, dass die Freigabe abgeschlossen ist, und der Antrieb des Elektromotors 7A wird gestoppt. Die Feststellbremsen-Steuereinrichtung 24 ist in der Lage, den Antrieb des Elektromotors 7A in Übereinstimmung mit (einer Änderung von) dem Stromwert des Elektromotors 7A zu steuern, der von dem Stromsensorabschnitt 29 erfasst wird.
Wie in der oben erwähnten Patentliteratur 1 beschrieben, ist die Feststellbremse-Steuervorrichtung 24 fähig, eine Abnormalität in der elektrischen Feststellbremse auf der Grundlage des Stromwertes (Motorstromwert) des Elektromotors 7A zu erfassen, der von dem Stromsensorabschnitt 29 erfasst wird. In solch einem Fall könnte der Elektromotor 7A in einer temporären Beibehaltungs- (Anlegungs-) Richtung angetrieben werden, um eine Abnormalität (beispielsweise Leerlauf-Abnormalität) der elektrischen Feststellbremse auf der Grundlage des Motorstromwertes zu erfassen bzw. detektieren, beispielsweise wenn der Elektromotor 7A in einer Richtung zum Deaktivieren (Freigeben) der elektrischen Feststellbremse angetrieben wird. In diesem Fall besteht jedoch die Möglichkeit, dass beispielsweise eine Bremskraft, die der Bediener nicht anzuwenden beabsichtigt, ausgeübt wird, wenn das Fahrzeug startet, und dass deshalb der Bediener ein unangenehmes Gefühl hat.
Die Abnormalitäten, die in dem elektrischen Mechanismus, der den Elektromotor 7A, den Verlangsamungsmechanismus, den Dreh-Linear-Bewegungsumwandlungsmechanismus 8 und dergleichen umfasst, erzeugt werden können, enthalten eine Leerlauf-Abnormalität. Wenn die Leerlauf-Abnormalität auftritt, schlägt beispielsweise die Übertragung der Leistung (Drehkraft) des Elektromotors 7A an das Linearbewegungselement 8A2 aufgrund einer Beschädigung des Drehzahlminderers oder des Dreh-Linear-Bewegungsumwandlungsmechanismus 8 fehl. Der Motorstromwert, wenn eine Leerlauf-Abnormalität auftritt, und der Motorstromwert, wenn die elektrische Feststellbremse normal deaktiviert ist, werden beide zu Stromwerten, die einer lastfreien Bedingung entsprechen. Dadurch ist es schwierig, auf der Grundlage der Motorstromwerte die „Leerlauf-Abnormalität“ von der „normalen Deaktivierung“ zu unterscheiden.
Eine Idee zur Lösung der oben genannten Schwierigkeit besteht darin, dem elektrischen Mechanismus einen Schubsensor oder einen Positionssensor bereitzustellen und auf der Grundlage eines Ergebnisses einer Erfassung durch den Schubsensor oder den Positionssensor zu bestimmen, ob die „Leerlauf-Abnormalität“ auftritt, oder die „normale Deaktivierung“ durchgeführt wird. Andererseits könnte die Bereitstellung des Schubsensors oder des Positionssensors die Kosten erhöhen. Eine andere mögliche Lösung ist beispielsweise die Erzeugung von Schub (Last), indem die Elektromotoren 7A temporär in die Anwendungsrichtung angetrieben werden beim Freigeben der elektrischen Feststellbremse, und die Erfassung, ob eine „Leerlauf-Abnormalität“ auftritt, auf der Grundlage einer Änderung des Motorstromwertes im vorherigen Prozess. In einem solchen Fall besteht jedoch die Möglichkeit, dass beispielsweise eine Bremskraft, die der Bediener nicht anzuwenden beabsichtigt, aufgebracht wird, wenn das Fahrzeug startet (Verlangsamung bzw. Verzögerung wird temporär in dem Fahrzeug erzeugt), als ein Ergebnis des Antreibens des Elektromotors 7A in der Anwendungsrichtung, und dass der Bediener daher ein unangenehmes Gefühl hat.
Die Ausführungsform bestimmt daher aus dem Fahrzustand des Fahrzeugs zum Zeitpunkt des Starts, ob die Deaktivierung der elektrischen Feststellbremse bewerkstelligt wird. Genauer gesagt wird zum Zeitpunkt des Freigebens der elektrischen Feststellbremse zum Starten des Fahrzeugs die Verfügbarkeit des Fahrzeugstarts auf der Grundlage von Informationen über den Fahrzustand des Fahrzeugs einschließlich der Geschwindigkeit (Raddrehzahl) der Räder (Hinterräder 3), an denen die elektrische Feststellbremse montiert ist, und dergleichen überprüft. Auf diese Weise wird eine Bestimmung hinsichtlich dessen vorgenommen, ob es eine Störung (Abnormalität) der elektrischen Feststellbremse gibt. Dies vermeidet oder reduziert ein unangenehmes Gefühl, das dem Bediener gegeben wird, wenn das Fahrzeug startet.
Die Feststellbremse-Steuervorrichtung 24 gemäß der Ausführungsform erhält bzw. erlangt, mit anderen Worten, die Informationen über den Fahrzustand des Fahrzeugs und steuert den Antrieb des Elektromotors 7A des elektrischen Mechanismus. Der elektrische Mechanismus soll den Bremszustand des Fahrzeugs durch Drücken der Bremsbeläge 6C gegen die Bremsscheiben 4 des Fahrzeugs beibehalten bzw. aufrechterhalten. Der elektrische Mechanismus umfasst beispielsweise den Drehzahlminderer, den Dreh-Linear-Bewegungsumwandlungsmechanismus 8, den Elektromotor 7A und ähnliches. Die Feststellbremse-Steuervorrichtung 24 erhält die Informationen über den Fahrzustand des Fahrzeugs beispielsweise über den Fahrzeugdatenbus 20. Die Feststellbremse-Steuervorrichtung 24 erhält beispielsweise mindestens eine der Informationen Fahrzeuggeschwindigkeit, Raddrehzahl (bzw. Radgeschwindigkeit) und Beschleunigung als Information (Zustandsgröße), die dem Fahrzustand des Fahrzeugs entspricht. Auf der Grundlage von Fahrzeuggeschwindigkeit, Raddrehzahl und Beschleunigung ist die Feststellbremse-Steuervorrichtung 24 fähig, beispielsweise die Anfangsbewegung des Fahrzeugs zu erfassen.
Die Feststellbremse-Steuervorrichtung 24 erhält Informationen (Fahrzeuginformationen) über den Fahrzeugdatenbus 20. Die Informationen enthalten beispielsweise eine Akzeleratorposition bzw. Gaspedalposition, eine Drosselklappenposition, Motordrehzahl, ein Motordrehmoment-Befehlwert, Kraftstoffeinspritzmenge, eine Schaltposition (eine ausgewählte Position des Schalthebels) und dergleichen. Die Feststellbremse-Steuervorrichtung 24 erhält ferner über den Fahrzeugdatenbus 20 Informationen über die Umgebung des Fahrzeugs (beispielsweise Informationen über eine Verkehrsampel vor dem Fahrzeug) und ähnliches, die von einer Vorrichtung zur visuellen Erkennung der Umgebung, beispielsweise eine Digitalkamera, erfasst werden. Die Feststellbremse-Steuervorrichtung 24 ist fähig, zu bestimmen, ob beispielsweise das Fahrzeug gleich startet, d.h. ob eine Fahrzeugstartbedingung erfüllt ist, auf der Grundlage der Gaspedalposition, der Drosselklappenposition, der Motordrehzahl, des Motordrehmoment-Befehlwerts, der Kraftstoffeinspritzmenge, der Schaltstellung, der Verkehrsampelinformation und der Information über die Betätigung des mit der Feststellbremse-Steuervorrichtung 24 verbundenen Feststellbremsenschalters 23.
Eine Vielfalt von Fahrzeuginformationen einschließlich Informationen, die dem Fahrzustand des Fahrzeugs entsprechen, und/oder Informationen darüber, ob die Fahrzeugstartbedingung erfüllt ist, sind nicht auf das Vorstehende beschränkt. Es können auch andere Fahrzeuginformationen als die oben genannten Informationen verwendet werden, zu denen beispielsweise durch GPS akquirierte Positionsinformationen, Verkehrssteuerungsinformationen und ähnliches gehören. Die über den Fahrzeugdatenbus 20 erhaltenen Fahrzeuginformationen können durch direktes Verbinden des Sensors, der die Fahrzeuginformationen oder dergleichen erfasst, mit (dem Arithmetikschaltkreis 25) der Feststellbremse-Steuervorrichtung 24 erhalten werden. Es ist nicht immer notwendig, alle oben erwähnten Fahrzeuginformationen zu erhalten. Als die Information, die dem Fahrzustand des Fahrzeugs entspricht, und/oder die Information darüber, ob die Fahrzeugstartbedingung erfüllt ist, kann mindestens eine von beiden, je nachdem, was erforderlich ist, erhalten werden.
Die Feststellbremse-Steuervorrichtung 24 treibt jedenfalls die Elektromotoren 7A an, um die Beibehaltung des Bremszustands abzubrechen, und bestimmt dann, ob es eine Abnormalität in dem elektrischen Mechanismus (beispielsweise die Leerlaufabnormalität, aufgrund derer Übertragung der Drehkraft des Elektromotors 7A fehlschlägt) gibt, von dem Fahrzustand des Fahrzeugs (beispielsweise ob sich das Fahrzeug in Bewegung setzt). Die Feststellbremse-Steuervorrichtung 24 bestimmt mit anderen Worten, ob es eine Abnormalität in dem elektrischen Mechanismus gibt (beispielsweise ob die Leerlaufabnormalität auftritt), auf der Grundlage des Fahrzustands des Fahrzeugs (beispielsweise Raddrehzahl), der erhalten wird, wenn eine vorbestimmte Zeitspanne (beispielsweise wenige Sekunden) verstreicht, nachdem die Elektromotoren 7A angetrieben werden, um die Beibehaltung des Bremszustands abzubrechen. In einem solchen Fall bestimmt die Feststellbremse-Steuervorrichtung 24, ob es eine Abnormalität in dem elektrischen Mechanismus gibt, von bzw. aus dem Fahrzustand des Fahrzeugs, nachdem die Fahrzeugstartbedingung erfüllt ist, und die Elektromotoren 7A angetrieben werden, um die Beibehaltung des Bremszustands abzubrechen.
Die Fahrzeugstartbedingung entspricht einer Bedingung für das Beginnen des Antreibens bzw. Ansteuerns der Elektromotoren 7A. Um genauer zu sein, entspricht die Fahrzeugstartbedingung einer Bedingung für das Beginnen des Antreibens der Elektromotoren 7A in Freigaberichtung. Die Fahrzeugstartbedingung (ob die Fahrzeugstartbedingung erfüllt ist) wird bestimmt, indem eine Änderung in mindestens einem Element von Informationen aus der Gaspedalposition, der Drosselklappenposition, dem Motordrehmoment-Befehlwert, der Kraftstoffeinspritzmenge, der Schaltstellung, der Feststellbremsenschalter-Information und der Verkehrsampelinformation erfasst wird. Falls beispielsweise die Gaspedalposition einen vorbestimmten Wert überschreitet (eine Position, die das Starten des Fahrzeugs ermöglicht), stellt die Feststellbremse-Steuervorrichtung 24 fest, dass die Fahrzeugstartbedingung erfüllt ist.
Wenn die Drosselklappenposition eine Position überschreitet, die das Starten des Fahrzeugs ermöglicht, falls der Motordrehmoment-Befehlwert das Drehmoment überschreitet, das das Starten des Fahrzeugs ermöglicht, falls die Kraftstoffeinspritzmenge die Einspritzmenge überschreitet, die das Starten des Fahrzeugs ermöglicht, falls sich die Schaltposition in einer Position befindet, die dem Start des Fahrzeugs entspricht (beispielsweise eine Fahrpositon bzw. Drive-Position, erster Gang), falls der Feststellbremsenschalter 23 in der Freigaberichtung betätigt wird, und/oder falls Bildinformationen einer in dem Fahrzeug installierten Digitalkamera (oder Verkehrssteuerungsinformationen) mitteilen, dass eine Verkehrsampel vor dem Fahrzeug auf „Fahren“ (grünes Licht) geschaltet wird/ist, kann bestimmt werden, dass die Fahrzeugstartbedingung erfüllt ist. Vorbestimmte Werte, nämlich die Position, das Drehmoment und die Einspritzmenge, die das Starten des Fahrzeugs ermöglichen, werden zuvor beispielsweise durch Berechnung, ein Experiment, eine Simulation oder dergleichen ermittelt, um Werte (Schwellenwerte, Beurteilungswerte) zu erreichen, die eine genaue Bestimmung des Starts des Fahrzeugs ermöglichen. Die vorherbestimmten Werte werden dann in dem Speicher 26 der Feststellbremse-Steuervorrichtung 24 gespeichert.
Nachdem die Fahrzeugstartbedingung erfüllt ist, und die Elektromotoren 7A in der Freigaberichtung angetrieben werden, bestimmt die Feststellbremse-Steuervorrichtung 24, ob es eine Abnormalität in dem elektrischen Mechanismus gibt, von bzw. aus dem Fahrzustand des Fahrzeugs. Wenn die Anfangsbewegung des Fahrzeugs als Fahrzustand erfasst wird, bestimmt die Feststellbremse-Steuervorrichtung 24, dass der elektrische Mechanismus normal ist. Das heißt, dass die Feststellbremse-Steuervorrichtung 24 bestimmt, dass der elektrische Mechanismus normal ist (es tritt beispielsweise keine Leerlauf-Abnormalität auf), wenn sie die Anfangsbewegung des Fahrzeugs nach Antreiben der Elektromotoren 7A in der Freigaberichtung erfasst. Die Anfangsbewegung des Fahrzeugs kann auf der Grundlage einer Änderung von mindestens einer der Größen Beschleunigung, Fahrzeuggeschwindigkeit und Raddrehzahl erfasst werden.
Wenn beispielsweise eine Änderung der Beschleunigung, der Fahrzeuggeschwindigkeit oder der Raddrehzahl einen vorbestimmten Bereich überschreitet (d.h. einen möglichen Bereich, während das Fahrzeug geparkt ist), wenn eine vorbestimmte Zeitspanne (beispielsweise nach einigen Sekunden oder einigen zehn Sekunden) verstreicht, nachdem die Elektromotoren 7A in die Freigaberichtung gefahren sind, bestimmt die Feststellbremse-Steuervorrichtung 24, dass die Anfangsbewegung des Fahrzeugs erfasst wird. Die Beschleunigung kann beispielsweise eine durch einen Längsbeschleunigungssensor (G-Sensor) erhaltene Beschleunigung oder eine durch Differenzierung der Fahrzeuggeschwindigkeit erhaltene Beschleunigung sein. Der vorbestimmte Bereich kann beispielsweise so gesetzt sein, dass er jeweils der Beschleunigung, der Raddrehzahl und der Fahrzeuggeschwindigkeit entspricht.
Im vorherigen Fall wird der vorbestimmte Bereich (und zwar ein vorbestimmter Wert zum Bestimmen der Anfangsbewegung des Fahrzeugs) zuvor erhalten, beispielsweise durch Berechnung, Experiment, Simulation oder ähnliches, so dass er zu einem Bereich (Schwellenwerte, Beurteilungswerte) wird, der eine genaue Bestimmung der Anfangsbewegung des Fahrzeugs ermöglicht. Der vorbestimmte Bereich wird dann in dem Speicher 26 der Feststellbremse-Steuervorrichtung 24 gespeichert. Es ist nicht immer notwendig, alles von der Beschleunigung, der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Raddrehzahl zu verwenden, um die Anfangsbewegung des Fahrzeugs zu erfassen. Die Erfassung kann mit mindestens einer dieser Größen (beispielsweise der Raddrehzahl) erfolgen. Die vorbestimmte Zeitspanne, die nach dem Antreiben der Elektromotoren 7A in Freigaberichtung verstreicht, wird zuvor beispielsweise durch Berechnung, Experiment, Simulation oder dergleichen ermittelt, um so zu einer Zeitspanne zu werden, die eine genaue Bestimmung, ob eine Abnormalität (beispielsweise Leerlauf-Abnormalität) in dem elektrischen Mechanismus auftritt, auf der Grundlage der Erfassung der Anfangsbewegung des Fahrzeugs ermöglicht. Die vorbestimmte Zeitspanne wird dann in dem Speicher 26 der Feststellbremse-Steuervorrichtung 24 gespeichert.
Die Feststellbremse-Steuervorrichtung 24 bestimmt, dass eine Abnormalität in dem elektrischen Mechanismus vorliegt, wenn eine Änderung in mindestens einer der Größen Beschleunigung, Fahrzeuggeschwindigkeit oder Raddrehzahl in dem vorbestimmten Bereich liegt. Mit anderen Worten, falls die Anfangsbewegung des Fahrzeugs nicht aus der Beschleunigung, der Fahrzeuggeschwindigkeit oder der Raddrehzahl erfasst wird, nachdem die Elektromotoren 7A in Freigaberichtung angetrieben werden (beispielsweise wenn die vorbestimmte Zeitspanne verstreicht, nachdem die Elektromotoren 7A angetrieben werden), bestimmt die Feststellbremse-Steuervorrichtung 24, dass eine Abnormalität (beispielsweise eine Leerlauf-Abnormalität) in dem elektrischen Mechanismus vorliegt. Die Feststellbremse-Steuervorrichtung 24 treibt die Elektromotoren 7A in einer Richtung zum Beibehalten des Bremszustands an, wenn es bestimmt wird, dass der elektrische Mechanismus eine Abnormalität aufweist. Mit anderen Worten, falls die Anfangsbewegung des Fahrzeugs nicht erfasst wird, treibt die Feststellbremse-Steuervorrichtung 24 die Elektromotoren 7A in der Anwendungsrichtung an.
Somit wird Schub in den Linearbewegungselementen 8A2 der Dreh-Linear-Bewegungsumwandlungsmechanismen 8 erzeugt (Last wird in den Elektromotoren 7A erzeugt). Auf Grundlage einer Änderung des Motorstromwertes zu diesem Zeitpunkt wird erfasst, ob eine Leerlauf-Abnormalität auftritt. Falls die Anfangsbewegung des Fahrzeugs nicht erfasst wird, nachdem die Elektromotoren 7A in der Freigaberichtung angetrieben werden, besteht die Möglichkeit, dass eine Leerlauf-Abnormalität auftritt. Um zu bestätigen, ob die Leerlauf-Abnormalität tatsächlich auftritt, werden deshalb die Elektromotoren 7A in der Richtung angetrieben, in der die Last erzeugt wird (Anwendungsrichtung), und es wird bestimmt, ob der Grund dafür, dass die Anfangsbewegung nicht erfasst wird, das Auftreten einer Leerlauf-Abnormalität ist.
Falls die Feststellbremse-Steuervorrichtung 24 die Elektromotoren 7A in Anwendungsrichtung antreibt und bestimmt, dass die Leerlauf-Abnormalität auftritt, meldet die Feststellbremse-Steuervorrichtung 24 dies entsprechend. Die Feststellbremse-Steuervorrichtung 24 informiert über die Leerlauf-Abnormalität, beispielsweise durch Blinken eines Feststellbremse-Arbeitslichts. Es ist auch möglich, über die Leerlauf-Abnormalität zu informieren, beispielsweise durch Einschalten eines Warnlichts, Anzeigen des Auftretens der Leerlauf-Abnormalität auf einem Monitor eines AutoNavigationssystems oder eines Messinstrumentmonitors oder durch Erzeugen von Warntönen. Die Feststellbremse-Steuervorrichtung 24 fordert somit den Bediener auf, die bei Auftreten einer Leerlauf-Abnormalität zu ergreifenden Maßnahmen zu ergreifen (beispielsweise das Fahrzeug in einem sicheren Bereich zu stoppen, Gefahren zu vermeiden, die Störung zu beheben oder eine andere ähnliche Maßnahme zu ergreifen). Die Steuerung der Abnormalitätsbestimmung während der Freigabe, die durch die Feststellbremse-Steuervorrichtung 24 vorgenommen wird, nämlich die in 4 veranschaulichte Steuerungsverarbeitung, wird später noch ausführlich besprochen werden.
Das Bremssystem des vierrädrigen Automobils gemäß der Ausführungsform ist wie oben beschrieben ausgestaltet. Die Operation des Bremssystems wird nun diskutiert werden.
Wenn der Bediener des Fahrzeugs das Bremspedal 9 niederdrückt, wird über die Verstärkervorrichtung bzw. den Bremskraftverstärker 11 eine Niederdrückkraft an den Hauptzylinder 12 übertragen, und der hydraulische Bremsdruck wird durch den Hauptzylinder 12 erzeugt. Der im Hauptzylinder 12 erzeugte hydraulische Bremsdruck wird über die zylinderseitigen Hydraulikdruckleitungen 14A und 14B, die ESC 16 und die bremsseitigen Leitungsabschnitte 15A, 15B, 15C und 15D an die Scheibenbremsen 5 und 6 verteilt. Die verteilten Bremskräfte werden dann auf das rechte und linke Vorderrad 2 und das rechte und linke Hinterrad 3 beaufschlagt.
In den Scheibenbremsen 5 und 6 werden die Kolben 5B und 6D mit einer Erhöhung des hydraulischen Bremsdrucks in den Bremssätteln 5A und 6B in einer gleitenden Weise in Richtung der Bremsbeläge 6C verschoben, und die Bremsbeläge 6C werden gegen die Bremsscheiben 4, 4 gedrückt. Die auf dem hydraulischen Bremsdruck basierende Bremskraft wird somit beaufschlagt bzw. aufgebracht. Wenn die Bremsoperation aufgehoben wird, wird die Lieferung des hydraulischen Bremsdrucks in die Bremssättel 5A und 6B gestoppt, und die Kolben 5B und 6D werden so verschoben, dass sie sich von den Bremsscheiben 4, 4 wegbewegen (zurückziehen). Folglich werden die Bremsbeläge 6C von den Bremsscheiben 4, 4 getrennt, und das Fahrzeug kehrt in einen nicht bremsenden Zustand zurück.
Wenn der Bediener des Fahrzeugs den Feststellbremsenschalter 23 zu der Bremsseite (Anwendungsseite) dreht, wird von der Feststellbremse-Steuervorrichtung 24 elektrische Leistung an die Elektromotoren 7A der rechten und linken hinterradseitigen Scheibenbremsen 6 geliefert, um dadurch die Elektromotoren 7A drehend anzutreiben. In den hinterradseitigen Scheibenbremsen 6 wird die Drehbewegung der Elektromotoren 7A durch die Dreh-Linear-Bewegungsumwandlungsmechanismen 8 in eine lineare Bewegung umgewandelt, und die Kolben 6D werden durch die Dreh-Linearbewegungselemente 8A vorwärtsgetrieben. Die Bremsscheiben 4 werden dann durch die Bremsbeläge 6C gedrückt. Zu diesem Moment werden die Dreh-Linear-Bewegungsumwandlungsmechanismen 8 (Linearbewegungselemente 8A2) im Bremszustand beibehalten, beispielsweise durch eine Reibungskraft (Beibehaltungskraft), die durch einen Schneckeneingriff erzeugt wird. Die hinterradseitigen Scheibenbremsen 6 werden somit als eine Feststellbremse betätigt (angelegt bzw. angewendet). Mit anderen Worten, nachdem die Stromzufuhr zu den Elektromotoren 7A gestoppt ist, werden die Kolben 6D durch die Dreh-Linear-Bewegungsumwandlungsmechanismen 8 weiterhin in Bremspositionen beibehalten.
Wenn der Bediener den Feststellbremsenschalter 23 zu einer Bremsaufhebungsseite (Freigabeseite) dreht, wird die elektrische Leistung von der Feststellbremse-Steuervorrichtung 24 an die Elektromotoren 7A derart geliefert, dass die Motoren in entgegengesetzter Richtung gedreht werden. Aufgrund dieser Leistungszufuhr werden die Elektromotoren 7A in eine entgegengesetzte Richtung gedreht wie während der Betätigung (Anwendung bzw. Anlegung) der Feststellbremse. Die Beibehaltung der Bremskraft durch die Dreh-Linear-Bewegungsumwandlungsmechanismen 8 wird abgebrochen, was ermöglicht, dass die Kolben 6D in einer Richtung weg von den Bremsscheiben 4 versetzt werden. Die Betätigung der hinterradseitigen Scheibenbremsen 6 als eine Feststellbremse wird aufgehoben (freigegeben bzw. gelöst).
Die folgende Beschreibung erläutert mit Verweis auf 4 die Steuerungsverarbeitung, die in dem Arithmetikschaltkreis 25 der Feststellbremse-Steuervorrichtung 24 ausgeführt wird (d.h. Steuerungsverarbeitung der Abnormalitätsbestimmung während der Freigabe). Die in 4 veranschaulichte Steuerungsverarbeitung wird in vorbestimmten Steuerzyklen (beispielsweise 10 Millisekunden) wiederholt ausgeführt, beispielsweise während der Erregung der Feststellbremse-Steuervorrichtung 24.
Die in 4 veranschaulichte Steuerungsverarbeitung startet als Reaktion auf die Aktivierung der Feststellbremse-Steuervorrichtung 24 als eine ECU. Die Feststellbremse-Steuervorrichtung 24 wird beispielsweise aktiviert, wenn die Tür neben dem Fahrersitz (Tür geöffnet) oder die Zündung eingeschaltet wird (Zubehör EIN). Die Feststellbremse-Steuervorrichtung 24 bestimmt bei S1, ob die Freigabe bzw. Lösen betätigt wird. Zum Beispiel bestimmt S1, ob die Elektromotoren 7A in der Freigaberichtung angetrieben werden. Wenn das Ergebnis der Bestimmung bei S1 „NEIN“ ist, d.h. falls bestimmt wird, dass die Freigabe nicht betätigt wird, schreitet die Routine zu S2. Bei S2 wird ein Leerlauf-Abnormalität-Bestimmungsergebnis (Diagnoseergebnis) gelöscht. Nachdem das Leerlauf-Abnormalität-Bestimmungsergebnis bei S2 gelöscht wird, kehrt die Routine zurück. Mit anderen Worten, die Routine kehrt durch den Rückkehrschritt zu dem Start zurück und wiederholt die Verarbeitung bei S1 und den nachfolgenden Schritten.
Falls das Ergebnis der Bestimmung bei S1 „JA“ ist, d.h. wenn bestimmt wird, dass die Freigabe betätigt wird, schreitet die Routine zu S3. S3 bestimmt, ob die Freigabe, die aktuell betätigt wird, eine Freigabe zu dem Zeitpunkt des Startens des Fahrzeugs ist. Mit anderen Worten, S3 bestimmt, ob die Fahrzeugstartbedingung erfüllt ist. Genauer genommen bestimmt S3, ob der Bediener beabsichtigt, das Fahrzeug zu starten, auf der Grundlage eines Signals des Gaspedals, der Kupplung oder der Schaltposition, und bestimmt dann, ob die aktuell-betätigte Freigabe beabsichtigt ist, um die Feststellbremse zu lösen. Bei S3 ist es beispielsweise möglich, auf der Grundlage davon, ob die Gaspedalposition den Wert überschreitet, der das Starten des Fahrzeugs ermöglicht, zu bestimmen, ob die Freigabe die Fahrzeugstartfreigabe ist. Anstelle der Abhängigkeit von der Gaspedalposition kann beispielsweise in Abhängigkeit davon, ob die Drosselklappenposition den Wert überschreitet, der das Starten des Fahrzeugs ermöglicht, ob der Motordrehmoment-Befehlwert den Wert überschreitet, der das Starten des Fahrzeugs ermöglicht, ob die Kraftstoffeinspritzmenge den Wert überschreitet, der das Starten des Fahrzeugs ermöglicht, ob die Schaltposition zu der Position gedreht wird, die dem Start des Fahrzeugs entspricht (beispielsweise Fahrposition bzw. Drive-Position, erster Gang) und/oder ob die in dem Fahrzeug installierte Digitalkamera darüber informiert, dass eine Verkehrsampel vor dem Fahrzeug auf „Fahren“ (grünes Licht) geschaltet ist, bestimmt werden, ob die Freigabe die Fahrzeugstartfreigabe ist.
Falls das Ergebnis der Bestimmung bei S3 „JA“ ist, d.h. wenn bestimmt wird, dass die aktuell-betätigte Freigabe die Fahrzeugstartfreigabe ist, schreitet die Routine zu S4. Falls das Ergebnis der Bestimmung bei S3 „NEIN“ ist, d.h. wenn bestimmt wird, dass die aktuell-betätigte Freigabe nicht die Fahrzeugstartfreigabe ist, schreitet die Routine zu S7. S4 bestimmt, ob die Leerlauf-Abnormalität-Diagnose noch nicht bestätigt ist. Genauer genommen bestimmt S4 während der aktuell-betätigten Freigabe, ob es durch die Leerlauf-Abnormalität-Diagnose in S5 bis S10, später erwähnt, bestätigt wird, ob eine Leerlauf-Abnormalität auftritt. Falls das Ergebnis der Bestimmung bei S4 „JA“ ist, d.h. wenn bestimmt wird, dass die Leerlauf-Abnormalität noch nicht bestätigt ist, schreitet die Routine zu S5. Falls das Ergebnis der Bestimmung bei S4 „NEIN“ ist, d.h. wenn bestimmt wird, dass das Auftreten der Leerlauf-Abnormalität bestätigt ist, kehrt die Routine zurück.
S5 bestimmt, ob das Fahrzeug innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne (beispielsweise innerhalb von einigen Sekunden oder einigen zehn Sekunden) nach Beginn der Freigabe startet. Mit anderen Worten: S5 bestimmt, ob das Fahrzeug startet, wenn die vorbestimmte Zeitspanne verstreicht, nachdem die Freigabe beginnt. Ob das Fahrzeug starten darf, kann auf der Grundlage der Raddrehzahl der Räder, für die die elektrischen Feststellbremsen bereitgestellt sind, der Fahrzeuggeschwindigkeit, des geschätzten Drehmoments, der Motordrehzahl und der geschätzten Geschwindigkeit, die durch eine Vorrichtung zur visuellen Erkennung der Umgebung, beispielsweise eine Digitalkamera, erhalten wird, bestimmt werden. S5 erfasst somit die Anfangsbewegung des Fahrzeugs als den Fahrzustand des Fahrzeugs.
Die Anfangsbewegung des Fahrzeugs, d.h. ob sich das Fahrzeug in Bewegung setzt, kann aus einer durch den Beschleunigungssensor erfassten Beschleunigungsänderung (Längsbeschleunigung), einer durch Differenzierung der Geschwindigkeit erhaltenen Beschleunigung, der Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder der Raddrehzahl bestimmt werden. Wenn beispielsweise die Raddrehzahl verwendet wird, kann die Bestimmung auf der Grundlage erfolgen, ob die Raddrehzahl (Engl.: wheel speed), die äquivalent zu einer Umdrehung der Räder (die das Fahrzeug um 1 Meter in Bewegung setzt) innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne (Drehimpuls) ist, erfasst wird. Die vorbestimmte Zeitspanne und ein Schwellenwert der Geschwindigkeit bzw. Drehzahl für die Bestimmung, ob das Fahrzeug startet, werden zuvor beispielsweise durch Berechnung, Experiment, Simulation oder ähnliches erhalten, um zu Werten (Beurteilungswerte, Schwellenwerte) zu werden, die eine genaue Bestimmung ermöglichen, ob das Fahrzeug aufgrund einer Abnormalität (Leerlauf-Abnormalität) in dem elektrischen Mechanismus nicht starten kann. Die erhaltenen Werte werden in dem Speicher 26 der Feststellbremse-Steuervorrichtung 24 gespeichert.
Falls das Ergebnis der Bestimmung bei S5 „JA“ ist, d.h. wenn S5 bestimmt, dass das Fahrzeug innerhalb der vorbestimmten Zeitspanne startet, wird es bestimmt, dass die während der Freigabe erzeugte Leerlauf-Abnormalität nicht auftritt. In einem solchen Fall schreitet die Routine zu S6 und bestätigt, dass das Ergebnis der Freigabe-Leerlauf-Abnormalität-Diagnose „normal“ ist. Die Routine kehrt dann zurück. Falls das Ergebnis der Bestimmung bei S5 „NEIN“ lautet, d.h. es wird bestimmt, dass das Fahrzeug nicht innerhalb der vorbestimmten Zeitspanne startet, besteht die Möglichkeit, dass eine Abnormalität auftritt. Die Routine schreitet daher zu S7.
Um auf der Grundlage des Motorstromwertes zu bestimmen, ob eine Abnormalität vorliegt, bestimmt S7, ob der Stromwert unmittelbar nach der Freigabe kleiner als ein vorbestimmter Stromschwellenwert ist. Genauer genommen bestimmt S7, ob der Motorstromwert gleich oder größer als der vorbestimmte Stromschwellenwert oder kleiner als der vorbestimmte Stromschwellenwert wird, beispielsweise auf der Grundlage einer Last zum Versetzen des Linearbewegungselements 8A2 des Dreh-Linear-Bewegungsumwandlungsmechanismus 8 von dem angelegten bzw. angewendeten Zustand zu der Freigabeseite unmittelbar nach der Freigabe. Der vorbestimmte Stromschwellenwert wird zuvor beispielsweise durch Berechnung, Experiment, Simulation oder ähnliches erhalten, um zu einer Schwelle zu werden, die eine genaue Bestimmung hinsichtlich dessen, ob die Abnormalität (Leerlauf-Abnormalität) in dem elektrischen Mechanismus auftritt, aus dem unmittelbar nach der Freigabe erhaltenen Stromwert ermöglicht. Der vorbestimmte Stromschwellenwert wird dann in dem Speicher 26 der Feststellbremse-Steuervorrichtung 24 gespeichert.
Falls das Ergebnis der Bestimmung bei S7 „NEIN“ ist, d.h. falls bestimmt wird, dass der Stromwert unmittelbar nach der Freigabe nicht kleiner als der vorbestimmte Stromschwellenwert ist, oder anders ausgedrückt, dass der Stromwert unmittelbar nach der Freigabe gleich oder größer als der vorbestimmte Stromschwellenwert ist, schreitet die Routine zu S6. In einem solchen Fall kann es bestimmt werden, dass eine während der Freigabe erzeugte Leerlauf-Abnormalität nicht auftritt. Die Routine schreitet daher zu S6 und kehrt zurück. Ist das Ergebnis der Bestimmung bei S7 „JA“, d.h. es wird bestimmt, dass der aktuelle Wert unmittelbar nach der Freigabe kleiner als der vorbestimmte aktuelle Schwellenwert ist, schreitet die Routine zu S8. Wenn dies geschieht, ist es sehr wahrscheinlich, dass die Abnormalität während der Freigabe auftritt. Um zu bestätigen, dass es sich bei der Abnormalität um die während der Freigabe erzeugte Leerlauf-Abnormalität handelt, werden die Elektromotoren 7A in der Anwendungsrichtung bei S8 angetrieben. Mit anderen Worten, der elektrische Mechanismus wird in der Anwendungsrichtung betätigt. Der nachfolgende Schritt S9 bestimmt, ob innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne Schub erzeugt wird. Die Bestimmung der Schuberzeugung kann beispielsweise dadurch vorgenommen werden, ob der Motorstromwert um einen Betrag größer oder gleich einem vorbestimmten Wert größer als ein Ohne-Last-Stromwert wird. Die vorbestimmte Zeitspanne und der vorbestimmte Wert werden zuvor beispielsweise durch Berechnung, ein Experiment, eine Simulation oder ähnliches ermittelt, um zu Werte (Beurteilungswerte, Schwellenwerte) zu werden, die eine genaue Bestimmung ermöglichen, dass Schub erzeugt wird, oder dass eine Leerlauf-Abnormalität nicht auftritt. Die erhaltenen Werte werden in dem Speicher 26 der Feststellbremse-Steuervorrichtung 24 gespeichert.
Falls das Ergebnis der Bestimmung bei S9 „JA“ ist, d.h. falls bestimmt wird, dass der Schub innerhalb der vorbestimmten Zeitspanne erzeugt wird, schreitet die Routine zu S12. In einem solchen Fall kann bestimmt werden, dass die während der Freigabe erzeugte Leerlauf-Abnormalität nicht auftritt. Bei S12 werden daher die Elektromotoren 7A in der Freigaberichtung angetrieben (der elektrische Mechanismus wird in der Freigaberichtung betätigt). Die Routine schreitet dann zu S6. Falls das Ergebnis der Bestimmung bei S9 „NEIN“ ist, d.h. es wird bestimmt, dass innerhalb der vorbestimmten Zeitspanne kein Schub erzeugt wird, schreitet die Routine zu S10. In einem solchen Fall kann bestimmt werden, dass die während der Freigabe erzeugte Leerlauf-Abnormalität auftritt. S10 bestätigt daher, dass das Ergebnis der Freigabe-Leerlauf-Abnormalität-Diagnose „abnormal“ ist. Der nachfolgende Schritt S11 führt eine Fehleraktion aus, und die Routine kehrt zurück. Die Fehleraktion informiert über eine Leerlauf-Abnormalität, indem das Feststellbremse-Arbeitslicht blinkt, das Warnlicht eingeschaltet wird, das Auftreten der Leerlauf-Abnormalität in dem Monitor des Autonavigationssystems oder dem Monitor des Messgerätes angezeigt wird, und/oder Warntöne erzeugt werden. Gleichzeitig wird die Tatsache, dass die Leerlauf-Abnormalität auftritt, in dem Speicher 26 der Feststellbremse-Steuervorrichtung 24 gespeichert.
Gemäß der wie oben diskutierten Ausführungsform geht die Feststellbremse-Steuervorrichtung 24 nicht zur in 4 veranschaulichten Verarbeitung bei S8 über, wenn bestimmt wird, dass eine Leerlauf-Abnormalität in dem elektrischen Mechanismus nicht auftritt, aus dem Fahrzustand des Fahrzeugs (nämlich die Verarbeitung bei S5 in 4). Es ist dann nicht notwendig, die Elektromotoren 7A in der Anwendungsrichtung anzutreiben, um zu bestimmen, ob eine Leerlauf-Abnormalität in dem elektrischen Mechanismus vorliegt. Mit anderen Worten, wenn durch die Verarbeitung bei S5 in 4 bestimmt wird, dass die Leerlauf-Abnormalität in dem elektrischen Mechanismus nicht auftritt, aus dem Fahrzustand des Fahrzeugs, nachdem die Elektromotoren 7A in die Freigaberichtung angetrieben werden (wenn die vorbestimmte Zeitspanne verstreicht, nachdem die Elektromotoren 7A angetrieben werden), besteht keine Notwendigkeit, die Elektromotoren 7A in die Anwendungsrichtung anzutreiben, um zu bestimmen, ob eine Leerlauf-Abnormalität vorliegt. Dadurch wird die Einwirkung der Bremskraft, die der Bediener beim Starten des Fahrzeugs oder in einer anderen Situation nicht anzuwenden beabsichtigt, unterdrückt und somit ein unangenehmes Gefühl für den Bediener verhindert oder verringert.
Gemäß der Ausführungsform schreitet die Routine, nachdem die Fahrzeugstartbedingung durch die Verarbeitung bei S3 in 4 erfüllt ist, und die Elektromotoren 7A in Freigaberichtung angetrieben werden, falls aus dem Fahrzustand des Fahrzeugs durch die Verarbeitung bei S5 in bestimmt wird, dass die Leerlauf-Abnormalität in dem elektrischen Mechanismus nicht auftritt, nicht zu der Verarbeitung bei S8 in 4. Dies beseitigt die Notwendigkeit, die Elektromotoren 7A in der Anwendungsrichtung anzutreiben, um zu bestimmen, ob eine Leerlauf-Abnormalität vorliegt. Auch unter diesem Gesichtspunkt ist es möglich, die Einwirkung der Bremskraft, die der Bediener beim Starten des Fahrzeugs nicht anzuwenden beabsichtigt, zu unterdrücken und somit ein unangenehmes Gefühl für den Bediener zu verhindern oder zu verringern. Da in einem solchen Fall die Routine zu der Verarbeitung bei S5 in 4 übergeht, nachdem durch die Verarbeitung bei S3 in 4 bestimmt wird, dass die Fahrzeugstartbedingung erfüllt ist, kann eine für die Verarbeitung bei S5 verwendete vorbestimmte Zeitspanne verkürzt werden. Mit anderen Worten, es wird bereits durch die Verarbeitung bei S3 in 4 bestimmt, dass der Bediener die Absicht hat, das Fahrzeug zu starten, was die vorbestimmte Zeitspanne zum Bestimmen, ob das Fahrzeug startet innerhalb der vorbestimmten Zeitspanne in der Verarbeitung bei S5 in 4, verkürzt.
Gemäß der Ausführungsform werden, falls durch die Verarbeitung bei S5 (und S7) in 4 bestimmt wird, dass der elektrische Mechanismus eine Abnormalität aufweist, die Elektromotoren 7A durch die Verarbeitung bei S8 in 4 in der Anwendungsrichtung (Richtung zum Beibehalten des Bremszustandes) angetrieben. In einem solchen Fall, d.h. falls aus dem Fahrzustand des Fahrzeugs bestimmt wird, dass der elektrische Mechanismus eine Abnormalität aufweist, ist es möglich zu bestimmen, ob eine Abnormalität in dem elektrischen Mechanismus vorliegt, indem außerdem die Elektromotoren 7A in der Anwendungsrichtung angetrieben werden und indem der Fahrzustand des Fahrzeugs durch die Verarbeitung bei S5 in 4 überprüft wird. Dies ermöglicht eine sehr genaue Bestimmung, ob die Abnormalität in dem elektrischen Mechanismus auftritt.
Ob die Fahrzeugstartbedingung erfüllt ist, wird gemäß der Ausführungsform durch die Verarbeitung bei S3 in 4 auf der Grundlage einer Änderung mindestens einer der Größen Gaspedalposition, Drosselklappenposition, Motordrehmoment-Befehlwert, Kraftstoffeinspritzmenge, Schaltposition, Feststellbremsenschalter-Information und Verkehrsampelinformation bestimmt. Es ist daher möglich, mit hoher Genauigkeit zu bestimmen, ob die Fahrzeugstartbedingung erfüllt ist (ob der Bediener die Absicht hat, das Fahrzeug zu starten).
Gemäß der Ausführungsform wird durch die Verarbeitung bei S5 in 4 bestimmt, ob eine Abnormalität (Leerlauf-Abnormalität) in dem elektrischen Mechanismus vorliegt. Bei S5 in wird, wenn die Anfangsbewegung des Fahrzeugs als Fahrzustand erfasst wird, es bestimmt, dass der elektrische Mechanismus normal ist. Auf diese Weise kann mit hoher Genauigkeit bestimmt werden, dass der elektrische Mechanismus normal ist. Wenn die Abnormalität (Leerlauf-Abnormalität) in dem elektrischen Mechanismus nicht auftritt, wird die Anfangsbewegung des Fahrzeugs durch Deaktivieren der Feststellbremse erfasst. Dies macht es möglich, zu bestimmen, dass der elektrische Mechanismus normal ist.
Gemäß der Ausführungsform wird die Anfangsbewegung des Fahrzeugs auf der Grundlage einer Änderung mindestens einer der Größen Beschleunigung, Fahrzeuggeschwindigkeit und Raddrehzahl bestimmt (erfasst). Wenn eine Änderung in mindestens einer der Größen Beschleunigung, Fahrzeuggeschwindigkeit oder Raddrehzahl innerhalb eines vorbestimmten Bereichs ist, wird es bestimmt, dass es eine Abnormalität in dem elektrischen Mechanismus gibt. Genauer genommen, wenn die Abnormalität (Leerlauf-Abnormalität) in dem elektrischen Mechanismus auftritt, wird die Feststellbremse nicht freigegeben bzw. gelöst. Dies vermeidet (bzw. hält ab) eine sanfte Anfangsbewegung des Fahrzeugs (beispielsweise hält das Fahrzeug gestoppt), und eine Änderung mindestens einer der Größen Beschleunigung, Fahrzeuggeschwindigkeit oder Raddrehzahl ist innerhalb des vorbestimmten Bereichs. Dies ermöglicht es, zu bestimmen, dass es eine Abnormalität in dem elektrischen Mechanismus gibt.
Die Ausführungsform ist am Beispiel eines Falles diskutiert worden, in dem, falls das Ergebnis der Bestimmung bei S1 in 4 „JA“ ist, d.h. wenn es bestimmt wird, dass die Freigabe betätigt wird, durch die Verarbeitung bei dem nachfolgenden S3 in 4 bestimmt wird, ob die Fahrzeugstartbedingung erfüllt ist. Die Ausführungsform muss jedoch nicht unbedingt so ausgestaltet sein. Die Routine kann die Verarbeitung bei S3 in 4 auslassen und zu S4 in 5 übergehen, wenn bei S1 in 5 bestimmt wird, dass die Freigabe betätigt wird (das Ergebnis der Bestimmung ist „JA“), beispielsweise wie in einem Modifizierungsbeispiel in 5. Wie in 5 veranschaulicht, kann die Feststellbremse-Steuervorrichtung 24 unabhängig davon, ob die Fahrzeugstartbedingung erfüllt ist, bestimmen, ob es eine Abnormalität in dem elektrischen Mechanismus gibt, von dem Fahrzustand des Fahrzeugs durch die Verarbeitung bei S5 nach Antreiben der Elektromotoren 7A in der Freigaberichtung (wenn die vorbestimmte Zeitspanne verstreicht, nachdem die Elektromotoren 7A angetrieben werden).
Ein derartiges in 5 veranschaulichtes Modifizierungsbeispiel entspricht einer Ausführungsform, die in einem Fall ausgeführt wird, in dem es nicht möglich ist, zu bestimmen, ob die Freigabe betätigt wird als Reaktion auf einen Befehl zum Betätigen der Fahrzeugstartfreigabe oder durch die Betätigung des Feststellbremsenschalters. Wenn beispielsweise die Software der elektrischen Feststellbremse in einen Mikrocomputer (ECU, ESC-Steuervorrichtung 17) integriert ist, der in einem Antiblockier- (Engl.: antiskid) Bremssystem, montiert ist, oder in einer ähnlichen Situation, könnte es unmöglich sein, die Fahrzeugstartfreigabe von der Freigabe durch eine Schalterbetätigung zu unterscheiden. Das in 5 veranschaulichte Modifizierungsbeispiel ermöglicht es, eine Abnormalitätsbestimmung zum Zeitpunkt der Freigabe vorzunehmen.
Die „vorbestimmte Zeitspanne“ unter S5 von 5 kann beispielsweise auf einige (wenige) Sekunden oder einige (wenige) Stunden eingestellt werden. Mit anderen Worten, die „vorbestimmte Zeitspanne“ unter S5 von 5 (und der oben erwähnten 4) und der „Schwellenwert der Geschwindigkeit zum Vornehmen der Bestimmung hinsichtlich dessen, ob das Fahrzeug startet“ werden zuvor erhalten, beispielsweise durch Berechnung, ein Experiment, Simulation oder ähnliches, um zu Werten (Beurteilungswerte, Schwellenwerte) zu werden, die eine genaue Bestimmung hinsichtlich dessen ermöglichen, ob das Fahrzeug aufgrund einer Abnormalität (Leerlauf-Abnormalität) des elektrischen Mechanismus nicht starten kann. Die erhaltenen Werte werden in dem Speicher 26 der Feststellbremse-Steuervorrichtung 24 gespeichert. Die „vorbestimmte Zeitspanne“ ist hier vorzugsweise beispielsweise so kurz wie möglich, ohne eine fehlerhafte Erfassung zu verursachen.
Die Ausführungsform ist am Beispiel eines Falles diskutiert worden, in dem die hinterradseitigen Scheibenbremsen 6 die hydraulischen Scheibenbremsen mit der elektrischen Feststellbremsenfunktion sind, und die vorderradseitigen Scheibenbremsen 5 die hydraulischen Scheibenbremsen ohne eine Funktion einer elektrischen Feststellbremse sind. Anstelle der vorgenannten Ausgestaltung kann die Erfindung beispielsweise so ausgestaltet werden, dass die hinterradseitigen Scheibenbremsen 6 hydraulische Scheibenbremsen ohne die Funktion einer elektrischen Feststellbremse sind, und die vorderradseitigen Scheibenbremsen 5 hydraulische Scheibenbremsen mit der Funktion einer elektrischen Feststellbremse sind. Die Erfindung kann auch so ausgestaltet sein, dass sowohl die vorderradseitigen Scheibenbremsen 5 als auch die hinterradseitigen Scheibenbremsen 6 hydraulische Scheibenbremsen mit der Funktion einer elektrischen Feststellbremse sind. Mit anderen Worten, die Bremsen von mindestens einem der Paare von rechten und linken Rädern des Fahrzeugs können elektrische Feststellbremsen umfassen.
Die Ausführungsform ist diskutiert worden, wobei die hydraulischen Scheibenbremsen 6 mit den elektrischen Feststellbremsen als ein Beispiel der Bremsmechanismen hergenommen worden sind. Die Bremsmechanismen müssen nicht notwendigerweise Scheibenbremsmechanismen sein, sondern können stattdessen Trommelbremsmechanismen sein. Es ist auch möglich, elektrische Feststellbremsen in vielfältigen Ausgestaltungen einzusetzen, einschließlich einer Trommel-in-Scheibe-Bremse, d.h. einer Scheibenbremse, die mit einer elektrischen Feststellbremse vom Trommeltyp versehen ist, einer Feststellbremse, die durch Ziehen eines Kabels mit Hilfe eines Elektromotors beibehalten wird, und dergleichen.
Die elektrische Bremsenvorrichtung und die Steuervorrichtung für eine elektrische Bremse gemäß der oben diskutierten Ausführungsform können beispielsweise in den folgenden Modi ausgestaltet sein.
Eine elektrische Bremsenvorrichtung gemäß einem ersten Modus umfasst einen elektrischen Mechanismus, der ausgestaltet ist, eine Drehkraft eines Elektromotors mittels Verwendung eines Drehzahlminderers und eines Dreh-Linear-Bewegungsumwandlungsmechanismus in Schub umzuwandeln und ein Bremselement gegen ein gebremstes Element zu drücken mittels Vorwärtstreiben eines Kolbens, um einen Bremszustand eines Fahrzeugs beizubehalten; und eine Steuervorrichtung, die konfiguriert ist, einen Fahrzustand des Fahrzeugs zu erhalten und den Antrieb des Elektromotors zu steuern. Die Steuervorrichtung treibt den Elektromotor an, um die Beibehaltung des Bremszustands abzubrechen, und bestimmt dann anhand des Fahrzustands des Fahrzeugs, ob eine Abnormalität in dem elektrischen Mechanismus vorliegt.
Gemäß dem ersten Modus wird, wenn aus dem Fahrzustand des Fahrzeugs bestimmt wird, dass eine Abnormalität (beispielsweise eine Leerlauf-Abnormalität) in dem elektrischen Mechanismus nicht auftritt, es unnötig, den Elektromotor anzutreiben, um den Bremszustand beizubehalten, um zu bestimmen, ob eine Abnormalität vorliegt. Mit anderen Worten, falls es aus dem Fahrzustand des Fahrzeugs bestimmt wird, dass die Abnormalität in dem elektrischen Mechanismus nicht auftritt, nachdem der Elektromotor angetrieben wird, um die Beibehaltung des Bremszustands abzubrechen, wird es unnötig, den Elektromotor anzutreiben, um den Bremszustand beizubehalten, um zu bestimmen, ob die Abnormalität vorliegt. Es ist deshalb möglich, die Beaufschlagung der Bremskraft, die der Bediener beim Starten des Fahrzeugs oder in einer anderen ähnlichen Situation nicht anzuwenden beabsichtigt, zu unterdrücken, und ein unangenehmes Gefühl, das dem Bediener vermittelt wird, zu verhindern oder zu verringern.
In einem zweiten Modus gemäß dem ersten Modus bestimmt die Steuervorrichtung aus dem Fahrzustand des Fahrzeugs, ob eine Abnormalität in dem elektrischen Mechanismus vorliegt, nachdem eine Bedingung für ein Starten des Fahrzeugs erfüllt ist, und der Elektromotor wird angetrieben, um die Beibehaltung des Bremszustands abzubrechen.
Gemäß dem zweiten Modus wird, wenn es aus dem Fahrzustand des Fahrzeugs bestimmt wird, dass eine Abnormalität (beispielsweise eine Leerlauf-Abnormalität) in dem elektrischen Mechanismus nicht auftritt, nachdem die Fahrzeugstartbedingung erfüllt ist, und der Elektromotor angetrieben wird, um die Beibehaltung des Bremszustands abzubrechen, es unnötig, den Elektromotor anzutreiben, um den Bremszustand beizubehalten, um zu bestimmen, ob eine Abnormalität vorliegt. Es ist daher möglich, die Beaufschlagung der Bremskraft, die der Bediener beim Starten des Fahrzeugs nicht anzuwenden beabsichtigt, zu unterdrücken und ein unangenehmes Gefühl, das dem Bediener vermittelt wird, zu verhindern oder zu reduzieren.
In einem dritten Modus gemäß dem ersten Modus treibt die Steuervorrichtung den Elektromotor in einer Richtung zum Beibehalten des Bremszustands an, wenn es bestimmt wird, dass der elektrische Mechanismus eine Abnormalität aufweist. Gemäß dem dritten Modus wird es aus dem Fahrzustand des Fahrzeugs bestimmt, dass der elektrische Mechanismus eine Abnormalität (beispielsweise eine Leerlauf-Abnormalität) aufweist. In einem solchen Fall, d.h. falls es aus dem Fahrzustand des Fahrzeugs bestimmt wird, dass der elektrische Mechanismus eine Abnormalität aufweist, ist es möglich, zu bestimmen, ob eine Abnormalität in dem elektrischen Mechanismus vorliegt, indem der elektrische Motor auch in der Richtung der Beibehaltung des Bremszustands angetrieben wird. Dies ermöglicht eine sehr genaue Bestimmung hinsichtlich dessen, ob die Abnormalität in dem elektrischen Mechanismus auftritt.
In einem vierten Modus gemäß dem zweiten Modus soll die Fahrzeugstartbedingung eine Änderung mindestens einer der folgenden Größen erfassen: Gaspedalposition, Drosselklappenposition, Motordrehmoment-Befehlwert, Kraftstoffeinspritzmenge, Schaltposition, Feststellbremsenschalter-Information, und Verkehrsampelinformation. Gemäß dem vierten Modus kann mit hoher Genauigkeit bestimmt werden, ob die Fahrzeugstartbedingung erfüllt ist.
In einem fünften Modus gemäß dem ersten Modus bestimmt die Steuervorrichtung, dass der elektrische Mechanismus normal ist, wenn die Anfangsbewegung des Fahrzeugs als der Fahrzustand erfasst wird. Gemäß dem fünften Modus ist es möglich, mit hoher Genauigkeit zu bestimmen, dass der elektrische Mechanismus normal ist. Mit anderen Worten, falls die Abnormalität (beispielsweise Leerlauf-Abnormalität) in dem elektrischen Mechanismus nicht auftritt, wird die Anfangsbewegung des Fahrzeugs durch Aufheben der Bremsung erfasst. Es wird dann bestimmt, dass der elektrische Mechanismus normal ist.
In einem sechsten Modus gemäß dem fünften Modus wird die Anfangsbewegung des Fahrzeugs auf der Grundlage einer Änderung mindestens einer der Größen Beschleunigung, Fahrzeuggeschwindigkeit und Raddrehzahl erfasst. Wenn die Änderung mindestens einer von diesen innerhalb eines vorbestimmten Bereichs ist, stellt die Steuervorrichtung fest, dass eine Abnormalität in dem elektrischen Mechanismus vorliegt. Gemäß dem sechsten Modus ist es möglich, mit hoher Genauigkeit zu bestimmen, dass die Abnormalität in dem elektrischen Mechanismus vorliegt. Mit anderen Worten, falls die Abnormalität (beispielsweise Leerlauf-Abnormalität) in dem elektrischen Mechanismus auftritt, wird die Bremsung nicht aufgehoben. Dadurch wird eine sanfte Anfangsbewegung des Fahrzeugs verhindert, und eine Änderung von mindestens einer der Größen Beschleunigung, Fahrzeuggeschwindigkeit und Raddrehzahl fällt in den vorbestimmten Bereich. Dies macht es möglich, zu bestimmen, dass eine Abnormalität in dem elektrischen Mechanismus vorliegt.
In einem siebten Modus steuert eine Steuervorrichtung für eine elektrische Bremse einen Elektromotor eines elektrischen Mechanismus, der ein Bremselement gegen ein gebremstes Element eines Fahrzeugs drückt, um einen Bremszustand beizubehalten. Die Steuervorrichtung für eine elektrische Bremse bestimmt, ob es eine Abnormalität in dem elektrischen Mechanismus gibt, von einem Fahrzustand des Fahrzeugs, der erhalten wird, wenn eine vorbestimmte Zeitspanne verstreicht, nachdem der Elektromotor angetrieben wird, um die Beibehaltung des Bremszustands abzubrechen.
Gemäß dem siebten Modus wird, wenn es aus dem Fahrzustand des Fahrzeugs bestimmt wird, dass die Abnormalität (beispielsweise Leerlauf-Abnormalität) in dem elektrischen Mechanismus nicht auftritt, es unnötig, den Elektromotor anzutreiben, um den Bremszustand beizubehalten, um zu bestimmen, ob eine Abnormalität vorliegt. Mit anderen Worten, wenn es bestimmt wird, dass die Abnormalität in dem elektrischen Mechanismus nicht auftritt, von dem Fahrzustand des Fahrzeugs, der erhalten wird, wenn eine vorbestimmte Zeitspanne verstreicht, nachdem der Elektromotor angetrieben wird, um die Beibehaltung des Bremszustands abzubrechen, wird es unnötig, den Elektromotor anzutreiben, um den Bremszustand beizubehalten, um zu bestimmen, ob eine Abnormalität vorliegt. Dadurch wird die Beaufschlagung der Bremskraft, die der Bediener beim Starten des Fahrzeugs oder in einer anderen Situation nicht anzuwenden beabsichtigt, unterdrückt und somit ein unangenehmes Gefühl, das dem Bediener vermittelt wird, verhindert oder verringert.
In einem achten Modus gemäß dem siebten Modus wird, wenn es bestimmt wird, dass der elektrische Mechanismus eine Abnormalität aufweist, der Elektromotor in einer Richtung zum Beibehalten des Bremszustands angetrieben. Gemäß dem achten Modus wird es aus dem Fahrzustand des Fahrzeugs bestimmt, dass der elektrische Mechanismus eine Abnormalität aufweist (beispielsweise eine Abnormalität im Leerlauf). In einem solchen Fall, d.h. wenn es aus dem Fahrzustand des Fahrzeugs bestimmt wird, dass der elektrische Mechanismus eine Abnormalität aufweist, ist es möglich zu bestimmen, ob eine Abnormalität in dem elektrischen Mechanismus vorliegt, indem der Elektromotor auch in der Richtung zum Beibehalten des Bremszustands angetrieben wird. Dies ermöglicht eine sehr genaue Bestimmung, ob die Abnormalität in dem elektrischen Mechanismus auftritt.
In einem neunten Modus gemäß dem siebten Modus wird es bestimmt, dass der elektrische Mechanismus normal ist, wenn die Anfangsbewegung des Fahrzeugs als der Fahrzustand erfasst wird. Gemäß dem neunten Modus kann mit hoher Genauigkeit bestimmt werden, dass der elektrische Mechanismus normal ist. Mit anderen Worten, falls die Abnormalität (beispielsweise Leerlauf-Abnormalität) in dem elektrischen Mechanismus nicht auftritt, wird die Anfangsbewegung des Fahrzeugs durch Aufheben der Bremsung erfasst. Dies macht es möglich, zu bestimmen, dass der elektrische Mechanismus normal ist.
In einem zehnten Modus gemäß dem neunten Modus wird die Anfangsbewegung des Fahrzeugs auf der Grundlage einer Änderung von mindestens einer der Größen Beschleunigung, Fahrzeuggeschwindigkeit und Raddrehzahl erfasst. Wenn die Änderung in mindestens einem von diesen innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt, wird es bestimmt, dass die Abnormalität in dem elektrischen Mechanismus vorliegt. Gemäß dem zehnten Modus kann es mit hoher Genauigkeit bestimmt werden, dass die Abnormalität in dem elektrischen Mechanismus vorliegt. Mit anderen Worten, wenn die Abnormalität (beispielsweise Leerlauf-Abnormalität) in dem elektrischen Mechanismus auftritt, wird die Bremsung nicht aufgehoben. Dadurch wird eine sanfte Anfangsbewegung des Fahrzeugs verhindert, und eine Änderung mindestens einer der Größen Beschleunigung, Fahrzeuggeschwindigkeit oder Raddrehzahl fällt in den vorbestimmten Bereich. Dies macht es möglich, zu bestimmen, dass eine Abnormalität in dem elektrischen Mechanismus vorliegt.
Die Erfindung ist nicht auf die oben diskutierten Ausführungsformen beschränkt und kann auf vielfältige Weisen modifiziert werden. Beispielsweise sollen die Ausführungsformen die Erfindung zum leichteren Verständnis detailliert beschreiben und müssen nicht unbedingt alle oben erwähnten Ausgestaltungen enthalten. Die Ausgestaltung jeder Ausführungsform kann teilweise durch eine andere Ausgestaltung ersetzt oder mit einer anderen Ausgestaltung integriert werden. Es ist auch möglich, einen Teil der Ausgestaltung einer der Ausführungsformen in die Ausgestaltung einer anderen Ausführungsform einzufügen, wegzulassen oder durch eine andere Ausgestaltung zu ersetzen.
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der am 21. Februar 2018 eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 2018-028762 . Die gesamte Offenbarung der am 21. Februar 2018 eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 2018-028762 , einschließlich der Beschreibung, der Ansprüche, der Zeichnungen und der Zusammenfassung, ist hier durch Verweis in ihrer Gesamtheit aufgenommen.
Bezugszeichenliste

4:: Bremsscheibe (gebremstes Element)
6:: hinterradseitige Scheibenbremse
6C:: Bremsbelag (Bremselement)
6D:: Kolben
7A:: Elektromotor (elektrischer Motor, elektrischer Mechanismus)
8:: Dreh-Linear-Bewegungsumwandlungsmechanismus (elektrischer Mechanismus)
24:: Feststellbremse-Steuervorrichtung (Steuervorrichtung, Steuervorrichtung für eine elektrische Bremse)

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 201765374 [0003]
JP 2018028762 [0111]

Claims

Elektrische Bremsenvorrichtung, umfassend: einen elektrischen Mechanismus, der ausgestaltet ist zum Umwandeln einer Drehkraft eines Elektromotors in Schub mittels Verwendung eines Drehzahlminderers und eines Dreh-Linear-Bewegungsumwandlungsmechanismus und zum Drücken eines Bremselements gegen ein gebremstes Element durch Vorwärtstreiben eines Kolbens, um einen Bremszustand eines Fahrzeugs beizubehalten; und eine Steuervorrichtung, die ausgestaltet ist zum Erhalten eines Fahrzustands des Fahrzeugs und zum Steuern eines Antreibens des Elektromotors, wobei die Steuervorrichtung ausgestaltet ist zum Antreiben des Elektromotors zum Abbrechen der Beibehaltung des Bremszustands und anschließenden Bestimmen, aus dem Fahrzustands des Fahrzeugs, ob es eine Abnormalität in dem elektrischen Mechanismus gibt.
Elektrische Bremsenvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Steuervorrichtung bestimmt, ob es eine Abnormalität in dem elektrischen Mechanismus gibt, aus dem Fahrzustands des Fahrzeugs, nachdem eine Bedingung zum Starten des Fahrzeugs erfüllt wird, und der Elektromotor angetrieben wird, um die Beibehaltung des Bremszustands abzubrechen.
Elektrische Bremsenvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Steuervorrichtung den Elektromotor in einer Richtung zum Beibehalten des Bremszustands antreibt, wenn es bestimmt wird, dass der Elektromotor eine Abnormalität hat.
Elektrische Bremsenvorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei die Steuervorrichtung die Fahrzeugstartbedingung aus einer Änderung wenigstens einer Akzeleratorposition, einer Drosselklappenposition, eines Motordrehmoment-Befehlwertes, einer Kraftstoffeinspritzmenge, einer Schaltposition, einer Feststellbremseschalter-Information und/oder einer Verkehrsampelinformation erfasst.
Elektrische Bremsenvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Steuervorrichtung bestimmt, dass der elektrische Mechanismus normal ist, wenn eine Anfangsbewegung des Fahrzeugs als der Fahrzustand erfasst wird.
Elektrische Bremsenvorrichtung gemäß Anspruch 5, wobei die Steuervorrichtung die Anfangsbewegung des Fahrzeugs auf der Grundlage einer Änderung wenigstens einer Beschleunigung, Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder Raddrehzahl erfasst; und wobei, wenn die Änderung wenigstens einer dieser innerhalb eines vorbestimmten Bereichs ist, die Steuervorrichtung bestimmt, dass es eine Abnormalität in dem elektrischen Mechanismus gibt.
Steuervorrichtung für eine elektrische Bremse, die einen Elektromotor eines elektrischen Mechanismus steuert, der ein Bremselement gegen ein gebremstes Element eines Fahrzeugs drückt, um einen Bremszustand beizubehalten, wobei die Steuervorrichtung für eine elektrische Bremse ausgestaltet ist zum Bestimmen, ob es eine Abnormalität in dem elektrischen Mechanismus gibt, aus einem Fahrzustand des Fahrzeugs, der erhalten wird, wenn eine vorbestimmte Zeitspanne verstreicht, nachdem der Elektromotor angetrieben wird, um die Beibehaltung des Bremszustands abzubrechen.
Steuervorrichtung für eine elektrische Bremse gemäß Anspruch 7, wobei, wenn es bestimmt wird, dass der elektrische Mechanismus eine Abnormalität hat, die Steuervorrichtung für eine elektrische Bremse den Elektromotor in einer Richtung zum Beibehalten des Bremszustands antreibt.
Steuervorrichtung für eine elektrische Bremse gemäß Anspruch 7, wobei die Steuervorrichtung für eine elektrische Bremse bestimmt, dass der elektrische Mechanismus normal ist, wenn eine Anfangsbewegung des Fahrzeugs als der Fahrzustand erfasst wird.
Steuervorrichtung für eine elektrische Bremse gemäß Anspruch 9, wobei die Steuervorrichtung für eine elektrische Bremse die Anfangsbewegung des Fahrzeugs auf der Grundlage einer Änderung wenigstens einer Beschleunigung, Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder Raddrehzahl erfasst, und wobei die Steuervorrichtung für eine elektrische Bremse bestimmt, dass es eine Abnormalität in dem elektrischen Mechanismus gibt, wenn die Änderung wenigstens einer dieser innerhalb eines vorbestimmten Bereichs ist.