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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuerungsvorrichtung für eine Bremsvorrichtung, die eine Verschiebung eines Kolbens unter Verwendung einer elektromotorischen Vorrichtung, wie etwa eines Motors, steuern kann und die eine Bremskraft durch Bewegen des Kolbens so, dass ein Bremsreibungselement in Kontakt mit einem zu bremsenden Objekt gebracht wird, erzeugt.
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2. Beschreibung der verwandten Technik
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Vor kurzem wurden verschiedene Bremsvorrichtungen vorgeschlagen, die eine auf ein Bremsreibungselement ausgeübte Druckkraft unter Verwendung einer elektromotorischen Vorrichtung, wie etwa eines Motors, frei andern können. Ein Fahrzeug mit einer solchen Bremsvorrichtung kann eine Bremssteuerung durchführen, ohne durch einen Bremsbefehl von einem Fahrer eingeschränkt zu werden. Daher ist es möglich, sowohl die Sicherheit beim Fahren des Fahrzeugs als auch den Komfort zu verbessern. Beispielsweise offenbart die ungeprüfte japanische Patent-Offenlegungsschrift
JP 2003-175 816 A ein elektrisches Bremssystem, das imstande ist, die Zeiten, zu denen Bremsvorrichtungen Bremsen an jeweiligen Rädern betätigen, zu synchronisieren. In diesem System wird; wenn erfasst wird, dass der Bremsbelag von einer der Bremsvorrichtungen in Kontakt mit einem entsprechenden Scheibenrotor gekommen ist, eine an der Kontaktposition ermittelte Bremskraft aufrechterhalten, während Bremsbeläge anderer Bremsvorrichtungen, die noch nicht in Kontakt mit jeweiligen Scheibenrotoren sind, rasch in Kontakt mit den jeweiligen Scheibenrotoren gebracht werden.
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Im Allgemeinen schließt eine solche Bremsvorrichtung ein elektrisches Stellglied ein und wird durch eine Steuerungsvorrichtung gesteuert, die einen Graph speichert, der die Beziehung zwischen einer Motorposition und einer auf den Bremsbelag ausgeübten Druckkraft im Voraus darstellt. Der Motor wird so gesteuert, dass die Motorposition einer vom Fahrer benötigten Druckkraft entspricht.
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Andererseits offenbart die ungeprüfte japanische Patent-Offenlegungsschrift
JP 2002-081 475 A ein Verfahren zum Erfassen einer Motorposition, die einem Kontaktpunkt entspricht, an dem ein Belag mit einer Scheibe in Kontakt kommt, aber keine Druckkraft empfängt. Die dem Kontaktpunkt entsprechende Motorposition wird unter Verwendung von Information über den Motorstrom und die Motorposition erfasst. Wenn eine Kolbenverschiebung, die dem Kontaktpunkt entspricht, an dem der Belag mit der Scheibe in Kontakt kommt, präzise erfasst werden kann, kann die auf den Belag ausgeübte Druckkraft aus der Verschiebung des Motors präziser geschätzt werden.
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DE 10 2004 008 393 A1 beschreibt ein Verfahren zum Kompensieren einer durch eine Änderung wenigstens eines Betriebsparameters, insbesondere von Reibwert oder Kontaktposition oder Steifigkeit hervorgerufenen Veränderung des Übertragungsverhaltens eines elektromechanischen Bremssystems. Das Verfahren umfasst die Schritte: Erfassen einer die Betriebsstellung des Bremssystems bestimmenden Betriebsstellungs-Kenngröße in einer ersten Betriebsstellung des Bremssystems, Erfassen einer die Bremswirkung des Bremssystems charakterisierenden Bremswirkungs-Kenngröße in der ersten Betriebsstellung des Bremssystems, Erfassen einer die Betriebsstellung des Bremssystems bestimmenden Betriebsstellungs-Kenngröße in wenigstens einer weiteren Betriebsstellung des Bremssystems, Erfassen einer die Bremswirkung des Bremssystems charakterisierenden Bremswirkungs-Kenngröße in der wenigstens einen weiteren Betriebsstellung des Bremssystems und Kompensieren einer Änderung des wenigstens einen Betriebsparameters unter Berücksichtigung der erfassten Betriebsstellungs-Kenngrößen und Bremswirkungs-Kenngrößen der ersten und der wenigstens einen weiteren Betriebsstellung.
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Die in den ungeprüften japanischen Patent-Offenlegungsschriften
JP 2003-175 816 A und
JP 2002-081 475 A beschriebenen Bremsvorrichtungen sind an Fahrzeugrädern angebracht und werden in schwierigen Umgebungen eingesetzt. Daher beinhalten Signale, die aus Sensoren ausgegeben werden, die zur Steuerung der Stellglieder dienen, ein Rauschen. Wenn die Beziehung zwischen dem Motorstrom und der Motorposition verwendet wird, um einen Graph zu konstruieren, der die Beziehung zwischen der Motorposition und der auf den Belag drückenden Kraft zeigt, wie in der ungeprüften japanischen Patent-Offenlegungsschrift
JP 2002-081 475 A beschrieben, ist im Ergebnis der Graph für jede Bremsvorrichtung anders. Außerdem schwankt der Graph aufgrund der Alterung des Stellglieds und der Schwankungen der Umgebungstemperatur. Daher besteht die Möglichkeit, dass die auf den Belag drückende Kraft, die von der Steuerungsvorrichtung erkannt wird, sich von der tatsächlichen auf den Belag drückenden Kraft stark unterscheidet.
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In einem solchen Fall empfangen die linken und rechten Räder unterschiedliche Bremskräfte und es besteht das Risiko, dass sich die Fahrtrichtung des Fahrzeugs aufgrund des Bremsens ändert, was extrem gefährlich ist. Daher sollte die Beziehung zwischen der Motorposition und der auf den Belag drückenden Kraft angemessen kompensiert und richtig korrigiert werden, um für ein sicheres Bremsen zu sorgen.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Angesichts des Vorstehenden ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Bremssteuerungsvorrichtung zur Verfügung zu stellen, die bei der Bremskraft zwischen den linken und rechten Fahrzeugrädern kein großes Gefälle aufgrund von Unterschieden in den Graphen, die jeweils die Beziehung zwischen einer Motorposition und einer auf den Belag drückenden Kraft zeigen, und aufgrund von Schwankungen in jedem Graphen, die durch Alterung und Schwankungen in der Umgebungstemperatur verursacht werden, bewirkt.
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Diese Aufgabe wird durch die Vorrichtungen gemäß des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst Die abhängigen Patentansprüche betreffen vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung beinhaltet eine Bremssteuerungsvorrichtung für ein Fahrzeug mit Bremseinheiten zum Ausüben von Bremskräften auf Räder unter Verwendung jeweiliger Bremsreibungselemente Bremssteuerungseinheiten zum individuellen Steuern von Verschiebungen der Bremsreibungselemente; eine Speichereinrichtung zum Speichern von Antriebsdaten, die zum Steuern der Verschiebungen erforderlich sind; eine Fahrzeug-Fahrzustand-Erfassungsvorrichtung zum Erfassen eines physikalischen Werts, der einen Fahrzustand des Fahrzeugs angibt; und eine Fahrzeugsteuerung zum Steuern des Fahrzustands des Fahrzeugs unter Verwendung der Bremssteuerungseinheit für jedes Rad auf der Grundlage des erfassten physikalischen Werts. Die Fahrzeugsteuerung erwirbt Steuerdaten als Ergebnis des Steuerns des Fahrzustands des Fahrzeugs mit den Bremseinheiten, korrigiert die in der Speichereinrichtung gespeicherten Antriebsdaten unter Verwendung der erworbenen Steuerdaten und aktualisiert die in der Speichereinrichtung gespeicherten Antriebsdaten.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung beinhaltet eine Bremssteuerungsvorrichtung für ein Fahrzeug mit Bremseinheiten zum Ausüben von Bremskräften auf Räder unter Verwendung jeweiliger Bremsreibungselemente Bremssteuerungseinheiten zum individuellen Steuern von Verschiebungen der Bremsreibungselemente; eine Speichereinrichtung zum Speichern von Antriebsdaten, die zum Steuern der Verschiebungen erforderlich sind; eine Fahrzeug-Fahrzustand-Erfassungsvorrichtung zum Erfassen eines physikalischen Werts, der einen Fahrzustand des Fahrzeugs angibt; und eine Fahrzeugsteuerung zum Steuern des Fahrzustands des Fahrzeugs unter Verwendung der Bremssteuerungseinrichtung für jedes Rad auf der Grundlage des erfassten physikalischen Werts. Die Fahrzeugsteuerung erwirbt Steuerdaten als Ergebnis des Bewirkens, dass die Bremseinrichtung einen vorgegebenen Vorgang durchführt, während das Fahrzeug stationär ist, korrigiert die in der Speichereinrichtung gespeicherten Antriebsdaten unter Verwendung der erworbenen Steuerdaten und aktualisiert die in der Speichereinrichtung gespeicherten Antriebsdaten.
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In der Bremssteuerungsvorrichtung kann die Fahrzeugsteuerung die Steuerdaten auf der Grundlage einer Druckkraft erweben, die auf jedes Rad nach der Fahrzeugstabilisierungssteuerung ausgeübt wird, wobei die Fahrzeugstabilisierungssteuerung durchgeführt wird, wenn eine Gierwinkelgeschwindigkeit größer oder gleich einem vorgegebenen Wert während der in Ansprechung auf einen Bremsbefehl durchgeführten Bremssteuerung ist.
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Außerdem kann in der Bremssteuerungsvorrichtung die Fahrzeugsteuerung ein Korrekturbefehlssignal zum Korrigieren der Antriebsdaten empfangen, einen Druckkraft-Erhöhungs-/Senkungsvorgang des Erhöhens und Senkens einer Druckkraft durchführen, die auf jedes Rad nach der Bestätigung, dass das Fahrzeug steht, ausgeübt wird, und dann die Steuerdaten auf der Grundlage eines Motorstroms erwerben, der als Ergebnis des Druckkraft-Erhöhungs-/Senkungsvorgangs erhalten wird.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung schätzt die Bremssteuerungsvorrichtung eine Druckkraft durch Bezugnahme auf einen Steifigkeitsgraphen ein, der im Voraus gespeichert wird und der die Beziehung zwischen der Motorposition und der auf den Belag drückenden Kraft zeigt. Der Steifigkeitsgraph kann kompensiert und unter Verwendung des Zustands der Bremsstellglieder korrigiert werden, der erhalten wird, wenn der Fahrzustand des Fahrzeugs durch Betätigen von Bremsvorrichtungen während des Bremsens stabilisiert wird. Dementsprechend ist es möglich, dieselbe Druckkraft auf die linken und rechten Räder ungeachtet der Schwankung im aktuellen Sensorwert auszuüben, der zum Konstruieren des Steifigkeitsgraphen und der Schwankung in der Steifigkeit jedes Stellglieds aufgrund von dessen Alterung verwendet wird. Als Ergebnis kann die Stabilität des Fahrzustands des Fahrzeugs während des Bremsens erhöht werden und die Sicherheit beim Fahren des Fahrzeugs kann verbessert werden.
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Wenn der Vorgang gemäß der vorliegenden Erfindung zum Zeitpunkt von Fahrzeuginspektionen durchgeführt wird, kann der Steifigkeitsgraph in regelmäßigen Abständen zuverlässig korrigiert werden. Dementsprechend kann verhindert werden, dass die Sicherheit beim Fahren des Fahrzeugs aufgrund der Alterung der Bremsvorrichtungen gefährdet wird.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist ein Diagramm, das den Gesamtsystemaufbau eines vierrädrigen Fahrzeugs einschließlich einer Bremssteuerungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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2 ist ein Diagramm, das den Aufbau eines elektrischen Bremsstellglieds veranschaulicht, das mit der Bremssteuerungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verbunden ist.
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3 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau von Steuersignal zum Steuern von Bremsvorrichtungen des Fahrzeugs mit der Bremssteuerungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
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4 ist ein Diagramm, das den Innenaufbau und den Signalaufbau jeder Bremssteuerung, die in der Bremssteuerungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beinhaltet ist, veranschaulicht.
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5 ist ein Flussdiagramm, das den grundlegenden Vorgangsablauf zeigt, der durch die Bremssteuerungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird.
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6 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel der Fahrzeugstabilisierungssteuerung zeigt, die durch die Bremssteuerungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform durchgeführt wird.
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7A ist ein Graph, der die Wirkung der Fahrzeugstabilisierungssteuerung zeigt, die durch die Bremssteuerungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform durchgeführt wird.
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7B ist ein Graph, der auf den Belag drückende Kräfte zeigt, die während der Fahrzeugstabilisierungssteuerung erzeugt werden, die durch die Bremssteuerungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform durchgeführt wird.
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8 ist ein Diagramm, das Korrekturpunkte veranschaulicht, die zum Korrigieren eines Steifigkeitsgraphen erforderlich sind, der die Beziehung zwischen der Motorposition und der auf den Belag drückenden Kraft gemäß der Ausführungsform darstellt.
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9 ist ein Diagramm, das die Wirkung veranschaulicht, welche durch Korrigieren des Steifigkeitsgraphen erhalten wird, der die Beziehung zwischen der Motorposition und der auf den Belag drückenden Kraft gemäß der Ausführungsform darstellt.
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10 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für die Steifigkeitsgraphkorrektursteuerung zeigt, die durch die Bremssteuerungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform durchgeführt wird.
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11 ist ein Diagramm, das ein Verfahren zum Einsetzen geschätzter Druckkräfte in die Steifigkeitsgraphen zeigt, damit sie näher an den korrekten Druckkräften sind.
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12 ist ein Flussdiagramm, das einen Vorgang zeigt, bei dem die Steifigkeitsgraphkorrektur in Ansprechung auf ein Korrektursignal gemäß der Ausführungsform durchgeführt wird.
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13 ist ein Diagramm, das den Druckkraft-Erhöhungs-/Senkungsvorgang zeigt, der durchgeführt wird, wenn die Steifigkeitsgraphkorrektur in Ansprechung auf das Korrektursignal gemäß der Ausführungsform durchgeführt wird.
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14 ist ein Flussdiagramm, das eine Steuerung zum Veranlassen eines Benutzers zeigt, den Steifigkeitsgraphen nach Maßgabe einer vorgegebenen Fahrtentfernung bzw. Fahrtstrecke zu korrigieren.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Eine Bremssteuerungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf 1 bis 14 detailliert beschrieben. 1 ist ein Diagramm, das den Gesamtsystemaufbau eines Fahrzeugs einschließlich der Bremssteuerungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Insbesondere zeigt 1 ein Bremssteuerungssystem des Fahrzeugs (beispielsweise eines Automobils) mit vier Rädern, die jedes eine Bremskraft empfangen. Elektrische Bremsvorrichtungen, die als Bremsvorrichtungen zum individuellen Steuern der auf die jeweiligen Räder ausgeübten Bremskräfte fungieren, sind am Fahrzeug angebracht.
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Unter Bezugnahme auf 1 beinhaltet das Fahrzeug Räder 8a bis 8d; Scheibenrotoren 7a bis 7d, die sich zusammen mit den jeweiligen Rädern 8a bis 8d drehen; elektrische Bremsstellglieder 6a bis 6d, die entlang der jeweiligen Scheibenrotoren 7a bis 7d gleiten, während sie gegen diese gedrückt werden; ein Bremspedal 1; einen Hubsensor 2, der eine Verschiebung des Bremspedals 1 in ein elektrisches Signal umwandelt; eine Hauptsteuerung 3, die die Gesamtsteuerung der auf die jeweiligen Räder ausgeübten Bremskräfte auf der Grundlage des elektrischen Signals von dem Hubsensor 2 durchführt; elektrische Bremssteuerungen 4a bis 4d, die die elektrischen Bremsvorrichtungen für die jeweiligen Räder auf der Grundlage von elektrischen Signalen steuern, die von der Hauptsteuerung 3 ausgegeben werden; Motortreiber 5a bis 5d, die Ströme in Motoren eingeben, die in den jeweiligen elektrischen Bremsstellgliedern 6a bis 6d eingeschlossen sind, um die Motoren auf der Grundlage elektrischer Signale anzutreiben, die aus den jeweiligen elektrischen Bremssteuerungen 4a bis 4d ausgegeben werden; einen Gierwinkelgeschwindigkeitssensor 20 zum Messen einer Gierwinkelgeschwindigkeit des Fahrzeugkörpers; einen Schalter 35 zum Starten der Betätigungen der Bremsstellglieder 6a bis 6d; einen Wegstreckenzähler 36 zum Messen einer Fahrtstrecke des Fahrzeugs; und eine Warnlampe 37 zum Ausgeben einer Warnung an den Benutzer.
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2 ist ein Diagramm, das den Aufbau von jedem der elektrischen Stellglieder veranschaulicht, die mit der Bremssteuerungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verbunden sind. Der Aufbau und der Betätigungsmechanismus von jedem elektrischen Bremsstellglied 6 gemäß der vorliegenden Ausführungsform werden nachstehend unter Bezugnahme auf 2 beschrieben.
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Das elektrische Bremsstellglied 6 beinhaltet eine Motorspule 11, die einen Strom von dem Motortreiber 5 empfängt; einen Motorrotor 10, der sich dreht, wenn das Magnetfeld der Motorspule 11 schwankt; einen Magneten 12, der an dem Motorrotor 10 befestigt ist; ein Drehzahlmindergetriebe bzw. Vorgelegegetriebe 13, das die Drehzahl des Motorrotors 10 senkt und dessen Drehmoment erhöht; eine Kugelschraube 14, die als Mechanismus zum Umwandeln von Drehung in lineare Bewegung fungiert, nachdem die Drehzahl durch das Drehzahlmindergetriebe 13 verringert worden ist; einen Kolben 16, der durch eine Kugelschraubenspindel 15 linear bewegt wird; Bremsbeläge 17a und 17b, die an dem Kolben 16 befestigt sind und gegen den Scheibenrotor 7 gedrückt werden können, einen Resolver bzw. Funktionsvorgeber 18 zum Erfassen einer Drehverschiebung des Motorrotors 10; einen Motorstromsensor 23 zum Messen des Stroms, der durch die Motorspule 11 fließt; den Motortreiber 5; die elektrische Bremssteuerung 4; eine Batterie 24 zum Anlegen einer Spannung an den Motortreiber 5 und die elektrische Bremssteuerung 4; und einen Druckkraftsensor 38 zum Messen der auf die Bremsbeläge 17a und 17b ausgeübten Druckkraft. Anstelle der Kugelschraube 14, die als der Mechanismus zum Umwandeln von Drehung in lineare Bewegung fungiert, können auch andere Strukturen, beispielsweise eine Kugelrampe, verwendet werden. Der Druckkraftsensor 38 kann in den elektrischen Bremsstellgliedern 6c und 6d für die Hinterräder weggelassen werden.
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Ein Motor, der als Antriebsquelle für die vorstehend beschriebene elektrische Bremsvorrichtung fungiert, ist ein bürstenloser Motor einschließlich der Motorspule 11, des Motorrotors 10, des an dem Motorrotor 10 befestigten Magneten 12 und einem Lager, das ebenfalls an dem Motorrotor 10 befestigt ist. Der bürstenlose Motor wird unter Verwendung eines Messwerts, der durch den Resolver 18 zum Erfassen der Drehverschiebung des Motorrotors 10 erhalten wird, und eines Messwerts, der durch den Motorstromsensor 23 zum Messen des Stroms, der durch die Motorspule 11 fließt, erhalten wird, gesteuert.
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Wenn der Motorrotor 10 ein Drehmoment erzeugt, dreht sich das Drehzahlmindergetriebe 13 zusammen mit dem Motorrotor 10, um das erzeugte Drehmoment zu erhöhen. Dementsprechend wird die Kugelschraube 14 betätigt, um den Kolben 16 linear zu bewegen, wodurch die Bremsbeläge 17 gegen den Scheibenrotor 7 gedrückt oder die Bremsbeläge 17 von dem Scheibenrotor 7 weg bewegt werden. Wenn die Bremsbeläge 17 gegen den Scheibenrotor 7 gedrückt werden, werden die Bremsbeläge 17 deformiert, um eine Druckkraft zu erzeugen.
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3 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau von Steuersignalen zum Steuern der Bremsvorrichtungen des vierrädrigen Fahrzeugs mit der Bremssteuerungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. 3 zeigt größere Bauteile, die in dem Bremssteuerungssystem des vierrädrigen Fahrzeugs beinhaltet sind, sowie die Art und Weise, in der Daten zwischen den Bauteilen kommuniziert werden. Die vier Räder 8 sind jeweils mit den elektrischen Bremsstellgliedern 6 versehen und die elektrischen Bremsstellglieder 6 werden jeweils durch die Bremssteuerungen 4 und die Motortreiber 5 gesteuert. Die Bremssteuerungen 4 empfangen Befehle für die auf den Belag drückende Kraft von der Hauptsteuerung 3 und erzeugen Steuersignale zum Steuern der auf den Belag drückenden Kräfte, die durch die jeweiligen Bremsstellglieder 6 erzeugt werden. Die Motortreiber 5 empfangen die Steuersignale von den jeweiligen Bremssteuerungen 4 und erzeugen Ströme, die an die in den jeweiligen Bremsstellgliedern 6 eingeschlossenen Motorspulen anzulegen sind. Die Bremsstellglieder 6 empfangen die Ströme und erzeugen die auf den Belag drückenden Kräfte, wodurch sie die Fahrzeugbewegung steuern. Die Hauptsteuerung 3 empfängt eine (nicht gezeigte) Radgeschwindigkeit, die Gierwinkelgeschwindigkeit (Bezugszeichen 20 in 1) usw., die den Zustand der Fahrzeugbewegung darstellen, und erzeugt die Druckkraftbefehle auf der Grundlage der empfangenen Information.
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4 ist ein Diagramm, das den Innenaufbau und den Signalaufbau jeder Bremssteuerung veranschaulicht, die in der Bremssteuerungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eingeschlossen sind. Unter Bezugnahme auf 4 beinhaltet die Bremssteuerung 4 eine Druckkraftschätzvorrichtung 26, die die Druckluft von einer Motorposition auf der Grundlage der Beziehung zwischen der Motorposition und der Druckluft schätzt, sowie einen Steuersignalgenerator 27. Die Druckkraftschätzvorrichtung 26 weist einen internen oder externen Speicher zur Datenspeicherung auf. Der Speicher speichert Graphdaten, die Druckkräfte zeigen, die Motorpositionen an vorgegebenen Abständen entsprechen. Der Graph der Druckkraft zur Motorposition wird als Steifigkeitsgraph bezeichnet. Die Druckkraftschätzvorrichtung 26 erwirbt die Motorposition (die Drehverschiebung des Rotors) von dem Resolver 18, der in dem entsprechenden Bremsstellglied 6 angebracht ist, interpoliert die in dem Speicher gespeicherten Graphdaten durch Überprüfen der in dem Steifigkeitsgraphen eingesetzten Motorpositionen und gibt eine geschätzte Druckkraft aus. Der Steuersignalgenerator 27 empfängt die geschätzte Druckkraft, die auf der Grundlage des Steifigkeitsgraphen bestimmt und aus der Druckkraftschätzvorrichtung 26 ausgegeben wird, und eine bestimmte Druckkraft, die aus der Hauptsteuerung 3 ausgegeben wird. Dann wandelt der Steuersignalgenerator 27 den Unterschied zwischen der geschätzten Druckkraft und der bestimmten Druckkraft in ein Steuersignal um, um eine PID-Regelung durchzuführen.
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Als Nächstes wird nachstehend unter Bezugnahme auf 5 bis 14 die Betätigung der Bremssteuerungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. 5 ist ein Flussdiagramm, das die grundlegende Betätigungssequenz zeigt, die durch die Bremssteuerungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird.
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Unter Bezugnahme auf 5 wird zuerst das in 3 gezeigte System in dem Fahrzeug mit dem in 1 gezeigten Aufbau gestartet. Dann wird in Schritt 1 bestimmt, ob Bremsbefehle durch die Hauptsteuerung 3 ausgegeben sind oder nicht, d. h., ob das Bremspedal 1 betätigt wird oder nicht. Das Vorhandensein/Fehlen der Bremsbefehle wird durch ein Überprüfen bestimmt, ob die durch die Hauptsteuerung 3 ausgegebenen bestimmten Druckkräfte Null sind oder nicht. Wenn bestimmt wird, dass die Bremsbefehle nicht ausgegeben sind, wird die Bestimmung, ob die Bremsbefehle ausgegeben sind oder nicht, in Schritt 1 wiederholt. Wenn bestimmt wird, dass die Bremsbefehle ausgegeben sind, führen die Bremssteuerungen die Bremssteuerung nach Maßgabe der Druckkraftbefehle in Schritt 2 aus.
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Als Nächstes wird in Schritt 3 bestimmt, ob der Absolutwert einer Gierwinkelgeschwindigkeit des Fahrzeugkörpers, die durch den Gierwinkelgeschwindigkeitssensor 20 erfasst wird, größer oder gleich einem vorgegebenen Wert Δ ist. Wenn bestimmt wird, dass der Absolutwert der Gierwinkelgeschwindigkeit kleiner als der vorgegebene Wert Δ ist, wird bestimmt, dass der Fahrzustand des Fahrzeugs stabil ist, und die Bremssteuerung wird in Schritt 2 fortgesetzt. Wenn der Absolutwert der Gierwinkelgeschwindigkeit größer oder gleich dem vorgegebenen Wert Δ ist, d. h., wenn die Rate, mit der das Fahrzeug giert, größer oder gleich dem vorgegebenen Wert ist, wird bestimmt, dass der Fahrzustand des Fahrzeugs instabil ist. Daher wird in Schritt 4 eine Fahrzeugstabilisierungssteuerung durchgeführt. Ein Beispiel der Fahrzeugstabilisierungssteuerung wird nachstehend unter Bezugnahme auf 6 beschrieben. Dann wird in 5 bestimmt, ob das Bremsen abgeschlossen ist oder nicht, d. h., ob das Bremspedal losgelassen worden ist oder nicht oder das Fahrzeug angehalten hat oder nicht. Wenn das Bremsen nicht abgeschlossen ist, wird die Fahrzeugstabilisierungssteuerung in Schritt 4 fortgesetzt. Mit anderen Worten, die Fahrzeugstabilisierungssteuerung wird fortgesetzt, bis das Bremsen abgeschlossen ist. Wenn das Bremsen abgeschlossen ist, wird eine Korrektursteuerung zum Korrigieren der Steifigkeitsgraphdaten in Schritt 6 durchgeführt. Das Konzept der Korrektursteuerung wird nachstehend unter Bezugnahme auf 8 und 9 beschrieben, und die Bedingungen und Abfolge der Korrektursteuerung werden nachstehend unter Bezugnahme auf 10 beschrieben.
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6 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für die durch die Bremssteuerungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform durchgeführte Fahrzeugstabilisierungssteuerung zeigt. In der Fahrzeugstabilisierungssteuerung wird in Schritt 11 zuerst bestimmt, ob die anfängliche Gierwinkelgeschwindigkeit des Fahrzeugs positiv oder negativ ist. Vorliegend wird die Gierwinkelgeschwindigkeit im Gegenuhrzeigersinn, wenn das Fahrzeug von oben gesehen wird, als positiv definiert und die Gierwinkelgeschwindigkeit in der Uhrzeigerrichtung wird als negativ definiert. Wenn in Schritt 11 bestimmt wird, dass die Gierwinkelgeschwindigkeit positiv ist, werden in Schritt 12 die für die Bremsvorrichtungen des linken Rads bestimmten Druckkräfte reduziert, während die für die Bremsvorrichtungen des rechten Rads bestimmten Druckkräfte erhöht werden. Wenn in Schritt 11 bestimmt wird, dass die Gierwinkelgeschwindigkeit negativ ist, werden in Schritt 13 die für die Bremsvorrichtungen des linken Rads bestimmten Druckkräfte erhöht, während die für die Bremsvorrichtungen des rechten Rads bestimmten Druckkräfte reduziert werden. Somit werden Bremsen angewendet, um das Gieren des Fahrzeugs zu reduzieren oder zu eliminieren. In der vorliegenden Ausführungsform werden die bestimmten Druckkräfte um denselben Betrag für alle Bremsvorrichtungen geändert und der Änderungsbetrag wird durch Multiplizieren des Absolutwerts der Gierwinkelgeschwindigkeit mit einer Zunahme berechnet.
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7A ist ein Graph, der die Wirkung der durch die Bremssteuerungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung durchgeführten Fahrzeugstabilisierungssteuerung zeigt, und 7B ist ein Graph, der die auf den Belag drückenden Kräfte zeigt, die während der Fahrzeugstabilisierungssteuerung erzeugt werden. 7A zeigt die Querverschiebung des Fahrzeugs von dessen Anfangsposition, wenn mit dem Bremsen begonnen wird, indem anfänglich verschiedene bestimmte Druckkräfte auf die Bremssteuerung des linken Hinterrads und die Bremssteuerung des rechten Hinterrads gegeben werden, während das Fahrzeug fährt. In 7A wird das Ergebnis, das erhalten wird, wenn die Fahrzeugstabilisierungssteuerung durchgeführt wird, zusammen mit dem Ergebnis gezeigt, das erhalten wird, wenn die Fahrzeugstabilisierumgssteuerung nicht durchgeführt wird. Die Querverschiebung, die auftritt, wenn die Fahrzeugstabilisierungssteuerung durchgeführt wird, ist kleiner als die Querverschiebung, die auftritt, wenn die Fahrzeugstabilisierungssteuerung nicht durchgeführt wird.
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7B zeigt den Zeitreihengraph der Druckkräfte, die durch die Bremsvorrichtung des linken Hinterrads und die Bremsvorrichtung des rechten Hinterrads erzeugt werden, wenn die Fahrzeugstabilisierungsvorrichtung durchgeführt wird. Wie in 7B gezeigt ist, werden die durch die Bremsvorrichtung des linken Hinterrads und die Bremsvorrichtung des rechten Hinterrads erzeugten Druckkräfte nach der Fahrzeugstabilisierungssteuerung einander ungefähr gleich. Gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die in dem Speicher jeder Bremssteuerung gespeicherten Steifigkeitsgraphdaten durch Nutzung der Tatsache korrigiert, dass die durch die Bremsvorrichtungen am linken und rechten Hinterrad erzeugten Druckkräfte nach der Fahrzeugstabilisierungssteuerung (in dem in 7B gezeigten Beispiel nach 2 Sekunden) einander ungefähr gleich werden. Daher kann nach der Korrektur verhindert werden, dass die Gierwinkelgeschwindigkeit größer oder gleich dem vorgegebenen Wert Δ (siehe 5) während des Bremsens wird.
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8 ist ein Diagramm, das Korrekturpunkte veranschaulicht, die zum Korrigieren eines Steifigkeitsgraphen benötigt werden, der die Beziehung zwischen der Motorposition und der auf den Belag drückenden Kraft gemäß der vorliegenden Ausführungsform darstellt. 9 ist ein Diagramm, das die Wirkung veranschaulicht, die durch Korrigieren des Steifigkeitsgraphen erhalten wird, der die Beziehung zwischen der Motorposition und der auf den Belag drückenden Kraft gemäß der vorliegenden Ausführungsform darstellt. Ein Beispiel für ein Verfahren zum Korrigieren der Steifigkeitsgraphendaten wird nachstehend unter Bezugnahme auf 8 und 9 beschrieben. Obwohl der Fall;, in dem das Verfahren auf die Bremsvorrichtung des linken Hinterrads und die Bremsvorrichtung des rechten Hinterrads angewendet wird, als Beispiel erläutert wird, kann das Verfahren auch auf alle vier Räder bei vierrädrigen Fahrzeugen angewendet werden.
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8 zeigt Steifigkeitsgraphen, die jeweils die Beziehung zwischen der Motorposition und der Druckkraft in dem entsprechenden Bremsstellglied zeigen. In 8 zeigt eine Kurve 28 einen aktuellen Steifigkeitsgraphen des Bremsstellglieds des linken Hinterrads, der in dem Speicher der entsprechenden Bremssteuerung gespeichert ist.
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Der aktuelle Steifigkeitsgraph kann entweder ein anfänglicher Steifigkeitsgraph oder ein Graph sein, der durch Korrigieren des anfänglichen Steifigkeitsgraphen ermittelt wird. Gleichermaßen zeigt eine Kurve 29 einen aktuellen Steifigkeitsgraphen des Bremsstellglieds des rechten Hinterrads, der in dem Speicher gespeichert ist. Eine Kurve 30 zeigt den tatsächlichen Steifigkeitsgraphen am linken Hinterrad, das heißt, einen Graphen, der die tatsächliche Beziehung zwischen der Motorposition und der auf den Belag drückenden Kraft anstelle des in dem Speicher der entsprechenden Bremssteuerung gespeicherten Graphen darstellt. Gleichermaßen zeigt eine Kurve 31 den tatsächlichen Steifigkeitsgraphen am rechten Hinterrad. Wenn beispielsweise nach der Fahrzeugstabilisierungssteuerung die Motorposition des Bremsstellglieds des linken Hinterrads PL1 ist und die Motorposition des Bremsstellglieds des rechten Hinterrads PR1 ist, geben das linke und rechte Stellglied dieselbe Druckkraft (die tatsächliche Druckkraft) F1 aus. Zu diesem Zeitpunkt ist die Druckkraft des Bremsstellglieds des linken Hinterrads, die durch die Bremssteuerung des linken Hinterrads auf der Grundlage des in dem Speicher gespeicherten Steifigkeitsgraphen bestimmt wird, FL1 (siehe die Kurve 28 in 8). Gleichermaßen ist die Druckkraft des Bremsstellglieds des rechten Hinterrads, die durch die Bremssteuerung des rechten Hinterrads bestimmt wird, FR1 (siehe die Kurve 29 in 8).
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Nach der Fahrzeugstabilisierungssteuerung wird der Punkt A1 bestimmt, an dem die Motorposition am rechten Rad PR1 ist und die Druckkraft FL1 ist. Vorliegend kann die Motorposition PR1 durch den in 2 gezeigten Resolver 18 ermittelt werden und die Druckkraft FL1 kann durch den in 2 gezeigten Druckkraftsensor 38 ermittelt werden. Dann wird die Fahrzeugstabilisierungssteuerung zu irgendeiner anderen Zeit erneut durchgeführt und der Punkt A2, an dem die Motorposition PR2 ist und die Druckkraft FL2 ist, wird auf ähnliche Weise bestimmt.
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Dann wird die Kurve 29, die den Steifigkeitsgraphen des Bremsstellglieds des rechten Hinterrads zeigt, der in dem Speicher der Bremssteuerung des rechten Hinterrads gespeichert ist, in einen Graphen korrigiert, der durch die Punkte A1 und A2 verläuft. Somit wird der Steifigkeitsgraph für das rechte Hinterrad korrigiert, um die Charakteristika des Steifigkeitsgraphen für das linke Hinterrad zu zeigen, wodurch verhindert wird, dass die Gierwinkelgeschwindigkeit größer oder gleich dem vorgegebenen Wert Δ wird, wenn die Bremssteuerung in Ansprechung auf den Bremsbefehl das nächste Mal durchgeführt wird. Zum Korrigieren des Steifigkeitsgraphen wird zuerst ein Graph konstruiert, indem alle Druckkraftdatenelemente, die die Kurve 29 bilden, mit einem Koeffizienten c so multipliziert werden, dass eine lineare Linie, die zwei Punkte G und H verbindet, die den Motorpositionen PR1 bzw. PR2 entsprechen, auf der Kurve 29 parallel zu einer linearen Linie wird, die die Punkte A1 und A2 verbindet. Dann wird der so aufgebaute Graph entlang der horizontalen Achse so übertragen, dass der Graph durch die Punkte A1 und A2 verläuft.
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9 zeigt den Steifigkeitsgraphen, der erhalten wird, indem die in 8 gezeigte Kurve 29 in eine Kurve 32 korrigiert wird. Wenn die Bremssteuerung nach der Korrektur durchgeführt wird, steuern die Bremssteuerungen 4 jeweils die Motorpositionen zu PL und PR, um die Druckkraft F durch die linken und rechten Bremsstellglieder 6c und 6d zu erzeugen. Zu diesem Zeitpunkt ist, wenn die durch die linken und rechten Bremsstellglieder erzeugten tatsächlichen Druckkräfte FL bzw. FR sind, der Absolutwert der Differenz zwischen FL und FR kleiner als der Absolutwert der Differenz zwischen den tatsächlichen Druckkräften FL und FR vor der Korrektur (die auf den Belag drückenden Kräfte, die PL1 und PR1 in den Kurven 31 bzw. 30 in 8 entsprechen). Als Ergebnis kann die Differenz zwischen den auf das linke und das rechte Rad ausgeübten Bremskräften verringert werden. Daher kann der Fahrzustand des Fahrzeugs während des Bremsens stabil gehalten werden und die Sicherheit beim Fahren des Fahrzeugs kann verbessert werden. In 9 zeigt F auf der vertikalen Achse die Druckkraft, die durch die Bremssteuerungen bestimmt wird, und FL und FR zeigen die tatsächlichen Druckkräfte. In 8 sind die Charakteristika der auf den Belag drückenden Kräfte relativ zu den Motorpositionen als Beispiele von Steifigkeitsgraphen gezeigt. Jedoch können auch Daten von Charakteristika verwendet werden, die die Beziehung zwischen der Verschiebung des Kolbens 16 und der zwischen dem Scheibenrotor 7 und den Bremsbelägen 17 erzeugten Druckkraft zeigen. Die Bremssteuerung kann präziser durchgeführt werden, indem statt der Motorposition die Kolbenposition erfasst wird.
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10 ist ein Flussdiagramm, das die Einzelheiten der Steifigkeitsgraphkorrektursteuerung veranschaulicht, die in dem in 5 gezeigten Schritt 6 durchgeführt wird. Wenn die Steifigkeitsgraphkorrektursteuerung begonnen wird, wird in Schritt 21 zuerst bestimmt, ob die nach dem Start der Fahrzeugstabilisierungssteuerung verstrichene Zeit größer oder gleich einer vorgegebenen Zeit T ist oder nicht. Dementsprechend kann verhindert werden, dass die Korrektur durchgeführt wird, während die durch die linken und rechten Bremsstellglieder erzeugten Druckkräfte noch nicht statisch sind. Wenn bestimmt wird, dass die nach dem Start der Fahrzeugstabilisierungssteuerung verstrichene Zeit größer oder gleich T ist, wird in Schritt 22 bestimmt, ob die Anzahl von Malen, die das Bremsen nach der Aktivierung angewendet wurde, größer oder gleich einer vorgegebenen Anzahl N ist oder nicht. Aufgrund dieser Bestimmung wird verhindert, dass die Korrektursteuerung in einem Fahrzeug durchgeführt wird, das lange Zeit nicht benutzt worden ist und in dem sich die Reibungskraft zwischen dem Scheibenrotor und den Belägen für jede Bremsvorrichtung aufgrund der Oxidation der Scheibenrotoroberfläche stark unterscheidet.
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Wenn in Schritt 22 bestimmt wird, dass die Anzahl von Malen, die das Bremsen nach der Aktivierung angewendet wurde, größer oder gleich der vorgegebenen Anzahl N ist, wird in Schritt 23 bestimmt, ob der Lenkwinkel während des Bremsens vor dem Beginn der Steifigkeitsgraphkorrektursteuerung kleiner als ein vorgegebener Winkel δ war. Aufgrund dieser Bestimmung kann verhindert werden, dass die Korrektur unter Verwendung von Daten durchgeführt wird, die erhalten wurden, wenn das Fahrzeug während des Bremsens abbiegt bzw. wendet. Wenn in Schritt 23 bestimmt wird, dass der Lenkwinkel während des Bremsens kleiner als der vorgegebene Winkel δ war, wird in Schritt 24 bestimmt, ob eine Schwankungsbreite der Gierwinkelgeschwindigkeit während der Fahrzeugstabilisierungssteuerung kleiner als ein vorgegebener Wert Δ war oder nicht. Aufgrund dieser Bestimmung wird verhindert, dass die Korrektur durchgeführt wird, wenn der Reibungskoeffizient der Straße zwischen dem linken und rechten Rad unterschiedlich ist oder wenn während des Bremsens ein Blockieren der Räder auftritt.
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Wenn in Schritt 24 bestimmt wird, dass die Schwankungsbreite der Gierwinkelgeschwindigkeit während der Fahrzeugstabilisierungssteuerung kleiner als der vorgegebene Wert Δ war, wird in Schritt 25 bestimmt, ob die Gierwinkelgeschwindigkeit während der Fahrzzeugstabilisierungssteuerung immer kleiner als ein vorgegebener Wert r war oder nicht. Aufgrund dieser Bestimmung kann verhindert werden, dass die Korrektur durchgeführt wird, wenn die Fahrzeugstabilisierungssteuerung nicht normal ausgeführt wird. Wenn in Schritt 25 bestimmt wird, dass die Fahrzeugstabilisierungssteuerung normal ausgeführt wurde, wird in Schritt 26 bestimmt, ob die Anzahl von Malen, die die Fahrzeugstabilisierungssteuerung ausgeführt wurde, zwei oder mehr ist oder nicht, einschließlich des aktuellen Mals. Diese Bestimmung wird durchgeführt, um die Steifigkeitsgraphdaten unter Verwendung von zwei Punkten zu korrigieren. Wenn bestimmt wird, dass die Fahrzeugstabilisierungssteuerung zwei oder mehr Male ausgeführt wurde, wird die Korrektur der Steifigkeitsgraphdaten in Schritt 27 durchgeführt.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird die Korrektur der Steifigkeitsgraphdaten durchgeführt, nachdem die Fahrzeugstabilisierungssteuerung zweimal durchgeführt ist, das heißt, nachdem die in 8 und 9 gezeigten Punkte A1 und A2 erhalten sind. Jedoch kann der Steifigkeitsgraph auch korrigiert werden, so dass er durch einen Korrekturpunkt verläuft, der erhalten wurde, nachdem die Fahrzeugstabilisierungssteuerung einmal durchgeführt wurde. In einem solchen Fall wird der Gesamtsteifigkeitsgraph um seinen ansteigenden Punkt gedreht, ohne den ansteigenden Punkt zu bewegen, so dass der Graph durch den Korrekturpunkt verläuft. Außerdem können, wenn die Fahrzeugstabilisierungssteuerung drei oder mehr Male durchgeführt wird, drei oder mehr Punkte, die den Punkten A1 und A2 in 8 entsprechen, erhalten werden. In einem solchen Fall wird ein Polynom, das durch alle diese Punkte verläuft, als der Steifigkeitsgraph eingestellt. Somit kann ein Steifigkeitsgraph von hoher Genauigkeit erhalten werden.
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In dem Beispiel, das unter Bezugnahme auf 8 und 9 beschrieben ist, ist die auf dem Steifigkeitsgraphen des Stellglieds des linken Hinterrads basierende Druckkraft größer als die auf dem Steifigkeitsgraphen des Stellglieds des rechten Hinterrads basierende Druckkraft und der Steifigkeitsgraph für das rechte Hinterrad wird unter Verwendung des Steifigkeitsgraphen für das linke Hinterrad als Referenz korrigiert. Jedoch kann die Größenbeziehung zwischen den auf den anfänglichen Steifigkeitsgraphen basierenden Druckkräften auch entgegengesetzt sein. Außerdem kann der Steifigkeitsgraph für das linke Hinterrad unter Verwendung des Steifigkeitsgraphen für das rechte Hinterrad als Referenz korrigiert werden.
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11 zeigt Steifigkeitsgraphen, die durch Verarbeiten der in 9 gezeigten Kurven 28 und 32 erhalten werden. Die in 11 gezeigten Kurven 33 und 34 werden jeweils durch Multiplizieren von Druckkraftdatenelementen, die die in 9 gezeigten Kurven 28 und 32 bilden, mit einem Koeffizienten e erhalten. Der Koeffizient e erfüllt 0 < e < 1 und ist so bestimmt, dass die Kurve 34, die als Ergebnis der Multiplikation mit dem Koeffizienten e über der in 8 gezeigten Kurve 29 für alle Motorpositionen gezeichnet wird. Aufgrund dieses Vorgangs werden die in den Speichern gespeicherten Steifigkeitsgraphen näher an die korrekten Steifigkeitsgraphen gesetzt, das heißt, die tatsächlichen Steifigkeitsgraphen, die nicht in den Speichern gespeichert sind. Als Ergebnis kann die Steuerungsgenauigkeit der Absolutwerte der Druckkräfte verbessert werden. Anstelle des Multiplizierens der die Kurven 28 und 32 bildenden Druckkraftdatenelemente mit dem Koeffizienten können die Graphen um die jeweiligen ansteigenden Punkte zur anfänglichen Kurve 29 hin um denselben Betrag gedreht werden. Auch in diesem Fall kann eine ähnliche Wirkung erhalten werden.
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In der vorliegenden Ausführungsform wird die Fahrzeugstabilisierungssteuerung unter Verwendung der Gierwinkelgeschwindigkeit durchgeführt. Jedoch kann auch die Radgeschwindigkeit zur Steuerung eingesetzt werden. Alternativ kann, wenn das Fahrzeug eine Kamera für ein Kollisionsverhinderungssystem aufweist, die Steuerung auch durch Bestimmen, ob der Fahrzustand des Fahrzeugs stabil ist oder nicht, auf der Grundlage des durch die Kamera erhaltenen Bilds durchgeführt werden.
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Gemäß der obigen Erläuterung werden die Steifigkeitsgraphdaten der Bremsvorrichtungen für das linke und rechte Hinterrad in einem Fahrzeug mit vier Rädern und einer elektrischen Bremsvorrichtung für die jeweiligen Räder korrigiert. Jedoch sind die Bremsvorrichtungen nicht besonders beschränkt, solange sie die auf die jeweiligen Räder ausgeübten Bremskräfte individuell steuern können. Beispielsweise können auch elektrische Bremsvorrichtungen, die Bremsflüssigkeitsdrücke verwenden, eingesetzt werden. In diesem Typ von elektrischer Bremsvorrichtung wird die auf den Belag drückende Kraft durch Anpassen des Drucks der Bremsflüssigkeit gesteuert, die durch eine Pumpe, welche ein elektrisches Steuerventil verwendet, druckbeaufschlagt wird. Bremssysteme, die den Flüssigkeitsdruck verwenden, weisen im Allgemeinen ein duales Kreislaufsystem mit einem X-Rohrnetzaufbau auf, um für Sicherheit zu sorgen, wenn ein Bremsflüssigkeitsrohr oder ein Bremsstellglied ausfällt. In einem Bremssystem mit dem X-Rohrnetzaufbau werden, wenn einer der Kreisläufe ausfällt, beispielsweise die Bremsvorrichtung des linken Vorderrads und die Bremsvorrichtung des rechten Vorderrads herangezogen. In einem solchen Fall wird die Steifigkeitsgraphdatenkorrektur gemäß der vorliegenden Erfindung unter Verwendung von einem der Steifigkeitsgraphdaten für das linke Vorderrad und demjenigen für das rechte Vorderrad als Referenz durchgeführt. Die Korrektur wird so durchgeführt, dass das Druckkraftverhältnis zwischen den Bremsvorrichtungen des Vorderrads und des Hinterrads gleich dem Bremskraftverhältnis zwischen den Bremsvorrichtungen des Vorderrads und des Hinterrads wird.
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12 ist ein Flussdiagramm eines Korrekturvorgangs, der durchgeführt wird, wenn ein Korrekturbefehlssignal, das einen Befehl zur Durchführung der Steifigkeitsgraphkorrektur darstellt, erhalten wird. Das Korrekturbefehlssignal wird aus dem im Fahrzeug vorgesehenen Schalter 35 (siehe 1) ausgegeben. Der Schalter 35 fungiert als Schalter zum Starten der Betätigung der Bremsstellglieder. Das Korrekturbefehlssignal wird über die Hauptsteuerung 3 an die Bremssteuerungen 4 übertragen. In dem Korrekturvorgang, der in Ansprechung auf das Korrekturbefehlssignal durchgeführt wird, wird in Schritt 31 zuerst das Korrekturbefehlssignal erfasst. Dann wird in Schritt 32 bestimmt, ob das Fahrzeug stationär ist oder nicht. Wenn in Schritt 32 bestätigt wird, dass das Fahrzeug stationär ist, wird in Schritt 33 ein Druckkraft-Erhöhungs-/Senkungsvorgang durchgeführt. Dieser Vorgang wird durchgeführt, um einen der Motorposition entsprechenden Motorstrom zu erhalten und der so erhaltene Motorstrom wird in Schritt 34 in die Druckkraft umgewandelt, um die Steifigkeitsgraphdaten zu erhalten. Dann werden die in dem Speicher jeder Bremssteuerung gespeicherten Steifigkeitsgraphdaten in Schritt 35 aktualisiert.
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13 ist ein schematisches Diagramm, das den in Schritt 33, der in 12 gezeigt ist, durchgeführten Druckkraft-Erhöhungs-/Senkungsvorgang veranschaulicht. Wenn die Motorverschiebung erhöht und dann reduziert wird, wird die Druckkraft auf ähnliche Weise erhöht und dann reduziert. Aber obwohl der Motorstrom zusammen mit der Motorverschiebung erhöht wird, wenn die Motorverschiebung erhöht wird, wird der Motorstrom nicht immer zusammen mit der Motorverschiebung reduziert, wenn die Motorverschiebung reduziert wird. Dies liegt an der Nichtlinearität des Stellglieds. Daher werden nur die Stromdaten zum Konstruieren des Steifigkeitsgraphen verwendet, die erhalten werden, wenn die Motorverschiebung erhöht wird. Die in 12 gezeigte Steuerung der Aktualisierung der Steifigkeitsdaten wird durchgeführt, während das Fahrzeug stationär ist. Daher ist es wirksam, diese Steuerung zum Zeitpunkt gesetzlich erforderlicher Inspektionen des Fahrzeugs durchzuführen. In einem solchen Fall kann die Korrektur zuverlässig in regelmäßigen Abständen durchgeführt werden und dementsprechend kann verhindert werden, dass die Sicherheit beim Fahren des Fahrzeugs aufgrund der Alterung der Bremsvorrichtungen gefährdet wird.
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Grundlegend werden die in 12 und 13 gezeigten Vorgänge des Korrigierens und Aktualisierens der Steifigkeitsdaten durchgeführt, während das Fahrzeug stationär ist, und die in 5 gezeigte Steifigkeitsdatenkorrektursteuerung wird durchgeführt, während sich das Fahrzeug bewegt. Diese Vorgänge können einzeln oder in Kombination je nach Bedarf durchgeführt werden, während sich das Fahrzeug bewegt oder stationär ist.
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14 ist ein Flussdiagramm einer Steuerung zur Ausgabe einer Warnung, um den Fahrzeugbenutzer zu veranlassen, die Steifigkeitsgraphkorrektursteuerung in Abhängigkeit von der Fahrtstrecke des Fahrzeugs durchzuführen. In dieser Steuerung wird, wenn der Korrekturvorgang abgeschlossen ist, die Fahrtstrecke zu jenem Zeitpunkt aufgezeichnet. In Schritt 41 werden die Fahrtstrecke zu dem Zeitpunkt, an dem die Korrektur das letzte Mal durchgeführt wurde, und die aktuelle Fahrtstrecke miteinander verglichen. Wenn die Differenz zwischen den Fahrtstrecken größer oder gleich einem vorgegebenen Wert S ist, wird in Schritt 42 eine Warnung an den Benutzer ausgegeben. Aufgrund dieser Steuerung wird die Wahrscheinlichkeit erhöht, dass die Steifigkeitsgraphkorrektur nach Maßgabe der Häufigkeit der Verwendung der Bremsvorrichtungen zuverlässig durchgeführt wird, und dementsprechend wird die Sicherheit beim Fahren des Fahrzeugs verbessert.
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Wie vorstehend beschrieben, ist die vorliegende Erfindung hauptsächlich darauf gerichtet, das Problem zu lösen, dass das Fahrzeug instabil wird, wenn die auf die linken und rechten Räder ausgeübten Bremskräfte sich voneinander aufgrund von Schwankungen und Unterschieden in Graphen unterscheiden, die jeder die Beziehung zwischen der Motorposition und der auf den Belag drückenden Kraft darstellen. Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die Speicherdaten, die die Beziehung zwischen der Motorposition und der auf den Belag drückenden Kraft darstellen, unter Verwendung des Zustands der Bremsstellglieder aktualisiert, der erhalten wird, wenn der Fahrzustand des Fahrzeugs durch Betätigen der Bremsvorrichtungen während des Bremsens stabilisiert wird. Dementsprechend ist es möglich, dieselbe Druckkraft auf die linken und rechten Räder ungeachtet der Schwankung in dem aktuellen Sensorwert auszuüben, der zum Erwerben der vorstehend genannten Beziehung und der Schwankung in der Steifigkeit jedes Bremsstellglieds aufgrund von dessen Alterung verwendet wird.
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Die Bremssteuerungsvorrichtung für das Fahrzeug gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die folgenden Strukturen zur Bereitstellung von deren Funktionen oder Betätigungen auf. Das heißt, die Bremssteuerungsvorrichtung für das Fahrzeug, das die auf die Räder des Fahrzeugs ausgeübten Bremskräfte einzeln steuern kann, korrigiert die Beziehung zwischen der Kolbenposition und der auf den Belag drückenden Kraft, die durch eine Steuerinformationsaufzeichnungsvorrichtung aufgezeichnet ist. Die Korrektur wird unter Verwendung der Kolbenposition (oder der Motorposition) jeder Bremsvorrichtung durchgeführt, die nach dem Stabilisieren des Fahrzustands des Fahrzeugs erhalten wird, indem die Bremsvorrichtungen auf der Basis eines physikalischen Werts, wie etwa der Gierwinkelgeschwindigkeit und der Radgeschwindigkeit, der den Fahrzustand des Fahrzeugs zeigt und der durch einen Sensor ermittelt wird, angetrieben werden. Gemäß dieser Ausführungsform kann die Beziehung zwischen der Motorposition und der auf den Belag drückenden Kraft selbst dann korrigiert werden, wenn diese Beziehung aufgrund der Alterung des Bremsstellglieds und von Schwankungen der Umgebungstemperatur schwankt. Als Ergebnis wird verhindert, dass das Fahrzeug aufgrund eines Unterschieds zwischen den auf die linken und rechten Räder ausgeübten Bremskräften instabil wird.
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Die Beziehung zwischen der Kolbenposition (oder der Motorposition) und der auf den Belag drückenden Kraft, die in der Steuerinformationsaufzeichnungsvorrichtung gespeichert ist, kann unter Verwendung der Antriebsdaten jeder Bremsvorrichtung korrigiert werden, die erhalten werden, indem die Bremsvorrichtung veranlasst wird, eine vorgegebene Betätigung durchzuführen, während das Fahrzeug stationär ist. In einem solchen Fall können die Antriebsdaten jeder Bremsvorrichtung, die nicht durch die Trägheit der Bauteile in dem Stellglied beeinträchtigt sind, erhalten werden, indem die Bremsvorrichtung veranlasst wird, die vorgegebene Betätigung durchzuführen, während das Fahrzeug stationär ist. Als Ergebnis kann die Beziehung zwischen der Kolbenposition und der auf den Belag drückenden Kraft zuverlässig korrigiert werden.
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Außerdem kann die Bremssteuerungsvorrichtung eine externe Schnittstelle zum Empfangen eines Signals zum Beginnen des Vorgangs zur Korrektur der Beziehung zwischen der Kolbenposition (oder der Motorposition) und der auf den Belag drückenden Kraft, die in der Steuerinformationsaufzeichnungseinrichtung gespeichert ist, beinhalten. Wenn dieses Signal eingegeben wird, wird die Beziehung zwischen der Kolbenposition und der auf den Belag drückenden Kraft korrigiert. In diesem Fall kann der Fahrzeugbenutzer oder die Wartungsperson die Betätigung der Bremsvorrichtung für die vorstehend beschriebene Korrektur beginnen, nachdem er bzw. sie das Fahrzeug angehalten hat, um für Sicherheit zu sorgen.
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Der Vorgang zur Korrektur der Beziehung zwischen der Kolbenposition und der auf den Belag drückenden Kraft kann regelmäßig zum Zeitpunkt gesetzlich erforderlicher Inspektionen des Fahrzeugs durchgeführt werden. In einem solchen Fall kann selbst dann, wenn die Korrektur nicht in Ansprechung auf den Bremsbefehl durchgeführt wird, während das Fahrzeug gefahren wird und die Alterung der Stellglieder fortschreitet, die Korrektur in regelmäßigen Abständen zuverlässig durchgeführt werden und die Sicherheit beim Fahren des Fahrzeugs kann verbessert werden. Außerdem kann die Bremssteuerungsvorrichtung auch eine Erfassungsvorrichtung zum Erfassen der Fahrtstrecke des Fahrzeugs einschließen. Wenn die durch die Erfassungsvorrichtung erfasste Fahrtstrecke eine vorgegebene Strecke erreicht, wird der Fahrzeugbenutzer gewarnt, dass es notwendig ist, die Beziehung zwischen der Kolbenposition und der auf den Belag drückenden Kraft zu korrigieren, die in der Steuerinformationsaufzeichnungsvorrichtung gespeichert ist. In einem solchen Fall kann der Korrekturvorgang zu einem geeigneten Zeitpunkt auf der Grundlage der Fahrtstrecke durchgeführt werden und die Sicherheit beim Fahren des Fahrzeugs kann verbessert werden.
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Bei dem elektrischen Bremsstellglied zum Bewegen des Kolbens durch Antreiben eines Motors kann anstelle der Kolbenposition die Motorposition als die Antriebsdaten der Bremsvorrichtung verwendet werden. In einem solchen Fall kann der Einfluss von Unterschieden zwischen der Motorposition und der Kolbenposition aufgrund von Spiel oder dergleichen im Stellglied eliminiert werden.
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Merkmale, Bauteile und spezifische Einzelheiten der Strukturen der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen können ausgetauscht oder kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen zu bilden, die für den jeweiligen Anwendungszweck optimiert sind. Soweit jene Modifikationen für einen Fachmann auf dem Gebiet leicht ersichtlich sind, sollen sie aus Gründen der Kürze und Prägnanz der vorliegenden Erfindung durch die vorstehende Beschreibung impliziert offenbart sein, ohne jede mögliche Kombination expliziert anzugeben.
