DE102007043619A1

DE102007043619A1 - Elektrisches Parkbremssystem und Verfahren zum Steuern des elektrischen Parkbremssystems

Info

Publication number: DE102007043619A1
Application number: DE102007043619A
Authority: DE
Inventors: Takahiro Toyota Shiraki
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2006-09-15
Filing date: 2007-09-13
Publication date: 2008-03-27
Also published as: US20080071455A1; JP2008068835A

Abstract

Ein elektrisches Parkbremssystem ist versehen mit einer Bremse (18, 20), die enthält: einen Drehkörper (104), der eine Reibfläche aufweist und sich zusammen mit einem Rad dreht, ein Reibungselement (116a, 116b), das an einen nicht drehenden Körper (110a, 110b) gepasst ist, so dass es relativ zu dem nicht drehenden Körper bewegbar ist, und einen Stoßmechanismus (120), der das Reibungselement (116a, 116b) gegen die Reibfläche des Drehkörpers (104) stößt. In der Bremse wird die Reibungselementstoßkraft, die eine Kraft ist, mit der das Reibungselement (116a, 116b) gegen die Reibfläche gestoßen wird, auf der Grundlage der Temperatur eines Neigungswinkelsensors (226), der den Neigungswinkel des Fahrzeugs in der Längsrichtung des Fahrzeugs erfasst, der Temperaturcharakteristika des Neigungswinkelsensors (226) und des Erfassungswerts von dem Neigungswinkelsensor (226) gesteuert.

Description

Die Erfindung betrifft im Allgemeinen ein elektrisches Parkbremssystem und ein Verfahren zum Steuern des elektrischen Parkbremssystems, und insbesondere ein Steuern einer Kraft, mit der ein Stoßmechanismus ein Reibungselement gegen eine Reibfläche in dem elektrischen Parkbremssystem stößt.
Die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. JP-A-2004-175203 beschreibt eine Technologie zum Einstellen einer Sollspannung (mechanische Sollspannung) auf der Grundlage eines Wertes, der von einem Neigungswinkelsensor in einem elektrischen Parkbremssystem ausgegeben wird. Die JP-A-2004-175203 und die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. JP-A-2005-119343 beschreiben jeweils eine Technologie zum erneuten Betreiben eines Elektromotors, wenn sich die Temperatur einer Parkbremse verringert, wenn die Parkbremse eingeschaltet ist. Der Elektromotor wird in einem derartigen Fall erneut betrieben, da eine Bremskraft, die von der Parkbremse erzeugt wird, verringert wird, wenn sich die Temperatur einer Komponente der Parkbremse verringert. Die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. JP-A-2005-82035 und die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. JP-A-2004-256013 beschreiben jeweils eine Technologie zum Freigeben einer Parkbremse, wenn eine vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, das heißt, wenn beispielsweise die Temperatur der Parkbremse gleich oder kleiner als eine vorbestimmte Temperatur ist und die Gangposition die Parkstellung ist. Wenn die Temperatur der Parkbremse auf unterhalb die Gefriertemperatur abfällt, friert ein Parkbremsmechanismus ein, was es unmöglich macht, die Parkbremse freizugeben.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein elektrisches Parkbremssystem und ein Verfahren zum Steuern des elektrischen Parkbremssystems zu schaffen, bei denen eine Reibungselementstoßkraft, die in einer Bremse erzeugt wird, auf der Grundlage eines Wertes, der von einem Sensor ausgegeben wird, auf einen benötigten Wert gesteuert wird, bei dem ein Fahrzeug geeignet im Stillstand gehalten wird, wobei die Temperatur und die Temperaturcharakteristika des Sensors berücksichtigt werden.
Die Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die abhängigen Ansprüche sind auf bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung gerichtet.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein elektrisches Parkbremssystem, das enthält: eine Bremse, die enthält: einen Drehkörper, der eine Reibfläche aufweist und sich zusammen mit einem Rad dreht, ein Reibungselement, das an einen nicht drehenden Körper gepasst ist, so dass es in Bezug auf den nicht drehenden Körper bewegbar ist, und einen Stoßmechanismus, der das Reibungselement gegen die Reibfläche des Drehkörpers stößt; einen Elektromotor; einen Bewegungsumwandlungsmechanismus, der die Drehung einer Drehwelle des Elektromotors in eine lineare Bewegung eines Ausgangselementes des Bewegungsumwandlungsmechanismus umwandelt; eine Verbindungseinheit, die mit einem Ende mit dem Ausgangselement des Bewegungsumwandlungsmechanismus verbunden ist und mit dem anderen Ende mit dem Stoßmechanismus verbunden ist; einen Haltemechanismus, der die Reibungselementstoßkraft aufrecht erhält, die eine Kraft ist, mit der das Reibungselement gegen die Reibfläche in der Bremse gestoßen wird, wenn dem Elektromotor kein elektrischer Strom zugeführt wird; einen Neigungswinkelsensor, der in einem Fahrzeug vorgesehen ist und der den Neigungswinkel des Fahrzeugs in der Längsrichtung des Fahrzeugs erfasst; und eine Stoßkraftsteuereinheit, die den Elektromotor derart steuert, dass er die Reibungselementstoßkraft in der Bremse auf einen Wert steuert, der auf der Grundlage des Erfassungswertes von dem Neigungswinkelsensor eingestellt wird. In dem elektrischen Parkbremssystem enthält die Stoßkraftsteuereinheit eine Temperaturbestimmungseinheit, die die Temperatur des Neigungswinkelsensors bestimmt, und eine Einstelleinheit für einen temperaturbasierten Sollwert, die den Sollwert der Reibungselementstoßkraft auf der Grundlage der Temperatur des Neigungswinkelsensors, die von der Temperaturbestimmungseinheit bestimmt wird, der Temperaturcharakteristika des Neigungswinkelsensors und des Erfassungswertes von dem Neigungswinkelsensor einstellt.
In dem elektrischen Parkbremsmechanismus wird, wenn der Elektromotor betrieben wird, die Drehung der Drehwelle des Elektromotors in eine lineare Bewegung des Ausgangselementes umgewandelt, wodurch der Verbindungsabschnitt gezogen wird. In der Bremse wird das Reibungselement gegen die Reibfläche des Stoßmechanismus gestoßen. Als Ergebnis wird gebremst. Die Reibungselementstoßkraft, die in der Bremse erzeugt wird, wird durch den Haltemechanismus aufrecht erhalten, und zwar sogar dann, wenn dem Elektromotor kein elektrischer Strom zugeführt wird. Die Reibungselementstoßkraft wird auf einen Wert gesteuert, der auf der Grundlage des Wertes eingestellt wird, der von dem Neigungswinkelsensor ausgegeben wird. In dem elektrischen Parkbremssystem gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung wird der Sollwert der Reibungselementstoßkraft nicht nur auf der Grundlage des Wertes, der von dem Neigungswinkelsensor ausgegeben wird, sondern ebenfalls auf der Grundlage der Temperatur und der Temperaturcharakteristika des Neigungswinkelsensors eingestellt. Demzufolge ist es im Vergleich zu einem Fall, in dem der Temperatursensor und die Temperaturcharakteristika des Neigungswinkelsensor nicht berücksichtigt werden, beispielsweise möglich, einen Neigungswinkel zu bestimmen, der dichter bei dem tatsächlichen Neigungswinkel des Fahrzeugs liegt. Es ist möglich, den Sollwert auf den benötigten Wert einzustellen, mit dem das Fahrzeug geeignet im Stillstand gehalten wird, und die Reibungselementstoßkraft auf den benötigten Wert zu steuern, bei dem das Fahrzeug im Stillstand gehalten wird. Demzufolge ist es möglich, einen unnötig großen Energieverbrauch bei der Steuerung der Reibungselementstoßkraft zu vermeiden. Die Temperaturbestimmungseinheit kann direkt die Temperatur des Neigungswinkelsensors selbst oder die Temperatur eines Abschnitts in der Nähe des Neigungswinkelsensors erfassen (die Temperatur eines Abschnitts, von dem angenommen wird, dass er dieselbe Temperatur wie der Neigungswinkelsensor aufweist). Alternativ kann die Temperaturbestimmungseinheit die Temperatur des Neigungswinkelsensors auf der Grundlage beispielsweise der Umgebungstemperatur des Fahrzeugs (beispielsweise der Außentemperatur oder der Temperatur in einem Insassenraum) oder der Temperatur an einer Position getrennt von dem Neigungswinkelsensor schätzen. Alternativ kann die Temperaturbestimmungseinheit die Temperatur des Neigungswinkelsensors auf der Grundlage des Fahrzustands des Fahrzeugs (beispielsweise der Fahrzeit und der Fahrstrecke) schätzen.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft das elektrische Parkbremssystem gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung. Gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung wird in dem Fall, in dem der Neigungswinkelsensor die Temperaturcharakteristika, aufgrund denen der Absolutwert eines Fehlers in dem Erfassungswert kleiner ist, wenn die Temperatur des Neigungswinkelsensors hoch ist, als wenn die Temperatur des Neigungswinkelsensors niedrig ist, wenn der Erfassungswert von dem Neigungswinkelsensor derselbe ist, der Sollwert der Reibungselementstoßkraft auf einen kleineren Wert eingestellt, wenn die Temperatur des Neigungswinkelsensors hoch ist, als wenn die Temperatur des Neigungswinkelsensors niedrig ist.
Genauer gesagt ist es in dem Fall, in dem der Neigungswinkelsensor Temperaturcharakteristika aufweist, aufgrund denen der Absolutwert Δ eines Fehlers (manchmal als "Variation" bezeichnet) des Erfassungswertes kleiner (ΔL > ΔH) ist, wenn die Temperatur des Neigungswinkelsensors hoch ist (TH), als wenn die Temperatur des Neigungswinkelsensors niedrig (TL) ist (in dem Fall, in dem die Genauigkeit der Erfassung durch den Neigungswinkelsensor größer ist, wenn die Temperatur des Neigungswinkelsensors hoch ist, als wenn die Temperatur des Neigungswinkelsensors niedrig ist), wenn die Temperatur des Neigungswinkelsensors bestimmt wird, möglich, den Absolutwert des Fehlers zu bestimmen, der auf der Grundlage der Temperatur des Neigungswinkelsensors bestimmt wird (im Folgenden als "geeignete Variation" bezeichnet). Dann wird der Neigungswinkel des Fahrzeugs auf der Grundlage des Wertes bestimmt, der durch Addieren der geeigneten Variation zu dem Ausgangswert θout von dem Neigungswinkelsensor erhalten wird. Sogar wenn der Erfassungswert θout derselbe ist, wird der Neigungswinkel derart bestimmt, dass der Neigungswinkel und der Sollwert, der auf der Grundlage des Neigungswinkels des Fahrzeugs eingestellt wird, kleiner sind, wenn die Temperatur des Neigungswinkelsensors hoch ist, als wenn die Temperatur des Neigungswinkelsensors niedrig ist (θH < θ1), (θH ← f(θout + ΔH)), (θL ← f(θout + ΔL)).
Wenn andererseits die Temperatur und die Temperaturcharakteristika des Neigungswinkelsensors nicht berücksichtigt werden, wird gewöhnlicherweise der größere Wert ΔL als die Variation unabhängig davon, ob die Temperatur des Neigungswinkelsensors niedrig oder hoch ist, verwendet, und der Neigungswinkelsensor des Fahrzeugs wird auf der Grundlage des Wertes bestimmt, der durch Addieren des Wertes ΔL zu dem Ausgangswert θout (θ ← f(θout + ΔL)) erhalten wird. In diesem Fall wird insbesondere, wenn die Temperatur des Neigungswinkelsensors hoch ist, der Nei gungswinkel des Fahrzeugs auf der Grundlage einer Variation bestimmt, die größer als die tatsächliche Variation ist. Als Ergebnis ist der bestimmte Neigungswinkel größer als ein Wert, der auf der Grundlage der geeigneten Variation bestimmt wird (die Variation, die unter Berücksichtigung der Temperatur und der Temperaturcharakteristika des Neigungswinkelsensors bestimmt wird). Wenn der Sollwert der Reibungselementstoßkraft auf der Grundlage des Neigungswinkels des Fahrzeugs eingestellt wird und wenn sich der Neigungswinkel des Fahrzeugs erhöht, erhöht sich ebenfalls der Sollwert. Dementsprechend wird die Reibungselementstoßkraft in der Bremse auf einen Wert gesteuert, der größer als der Wert ist, der benötigt wird, um das Fahrzeug im Stillstand zu halten. Demzufolge wird eine unnötig große Energiemenge verbraucht.
Wenn andererseits die Temperatur und die Temperaturcharakteristika (Fehlercharakteristika) des Neigungswinkelsensors berücksichtigt werden, wird der Absolutwert eines Fehlers als ΔH (< ΔL) bestimmt, wenn die Temperatur des Neigungswinkelsensors hoch ist. Der Neigungswinkel des Fahrzeugs wird auf der Grundlage des Wertes bestimmt, der durch Addieren des Wertes ΔH zu dem Ausgangswert θout (θ out + ΔH) erhalten wird. Im Vergleich zu dem Fall, in dem der Neigungswinkel des Fahrzeugs auf der Grundlage des Wertes bestimmt wird, der durch Addieren des Wertes ΔL zu dem Ausgangswert θout (θout + ΔL) erhalten wird, wird ein Wert bestimmt, der näher bei dem tatsächlichen Neigungswinkel des Fahrzeugs liegt. Außerdem wird im Vergleich zu dem Fall, in dem der Neigungswinkel des Fahrzeugs auf der Grundlage des Wertes, der durch Addieren des Wertes ΔL zu dem Ausgangswert θout (θout + ΔL) erhalten wird, der Neigungswinkel des Fahrzeugs als kleiner bestimmt. Dementsprechend wird der Sollwert der Reibungselementstoßkraft auf einen kleineren und geeigneteren Wert eingestellt, der benötigt wird, um das Fahrzeug im Stillstand zu halten, wenn der Sollwert der Reibungselementstoßkraft auf der Grundlage des Neigungswinkels θH (θout + ΔH) eingestellt wird, als wenn der Sollwert der Reibungselementstoßkraft auf der Grundlage des Neigungswinkels θ1 (θout + ΔL) eingestellt wird. Dementsprechend ist es möglich, die elektrische Energiemenge zu verringern, die unnötig bei der Steuerung der Reibungselementstoßkraft verbraucht wird. Wenn das Fahrzeug fährt, ist die Temperatur des Neigungswinkelsensors eine hohe Temperatur TH (eine Temperatur mit einer kleinen Variation), und die Park bremse wird in vielen Fällen bei einer Temperatur mit einer geringen Variation betrieben. Dementsprechend erhöht eine geeignete Einstellung der Variation auf einen geeigneten Wert, der auf der Grundlage der Temperatur und der Temperaturcharakteristika des Neigungswinkelsensors bestimmt wird, die Möglichkeit, den Energieverbrauch zu verringern. Demzufolge kann der Vorteil einer signifikanten Verringerung des Energieverbrauchs erzielt werden.
Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft das elektrische Parkbremssystem gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung. Gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung enthält die Stoßkraftsteuereinheit eine Fehlerbestimmungseinheit, die den Absolutwert eines Fehlers des Erfassungswertes von dem Neigungswinkelsensor auf der Grundlage der Temperatur des Neigungswinkelsensors, die durch die Temperaturbestimmungseinheit bestimmt wird, und der Temperaturcharakteristika des Neigungswinkelsensors bestimmt, und die Einstelleinheit für einen temperaturbasierten Sollwert enthält eine Einstelleinheit für einen fehlerbasierten Sollwert, die den Sollwert unter Berücksichtigung des Absolutwertes des Fehlers, der von der Fehlerbestimmungseinheit bestimmt wird, einstellt.
Wenn beispielsweise die Temperaturcharakteristika (die Beziehung zwischen der Temperatur T und dem Absolutwert Δ eines Fehlers) des Neigungswinkelsensors die Charakteristika sind, die durch die Gleichung 1: Δ = aT + b (T < Tα) und Gleichung 2: Δ = c (T ≥ Tα), ausgedrückt werden, wobei a, b und c Konstanten sind und a < 0, b > 0, c > 0 gilt, wie es in 8B gezeigt ist, und wenn die Temperatur T bestimmt und in Gleichung 1 oder Gleichung 2 eingesetzt wird, wird der Absolutwert Δ eines Fehlers bestimmt. Wenn der Neigungswinkel des Fahrzeugs auf der Grundlage des Wertes bestimmt wird, der durch Addieren des Absolutwertes eines Fehlers, der auf der Grundlage der Temperatur des Neigungswinkelsensors bestimmt wird, zu dem Erfassungswert θout von dem Neigungswinkelsensor erhalten wird, wird der Neigungswinkel bestimmt, wobei die Variation, die auf der Grundlage der Temperatur des Neigungswinkelsensors bestimmt wird, berücksichtigt wird. Dann wird der Sollwert auf der Grundlage des somit bestimmten Neigungswinkels des Fahrzeugs bestimmt. Die Temperaturcharakteristika des Neigungswinkelsensors können derart beschaffen sein, dass, wenn die Temperatur T kleiner als die Temperatur Tα ist, der Absolutwert Δ eines Fehlers gleich dem maximalen Wert d ist (der Wert, der bestimmt wird, wenn die niedrigste Temperatur, die auf der Grundlage der Umgebung des Fahrzeugs bestimmt wird, in Gleichung 1 eingesetzt wird), und wenn die bestimmte Temperatur T gleich oder größer als die Temperatur Tα ist, der Absolutwert Δ eines Fehlers gleich c ist (Gleichung 3: Δ = d (T < Tα); Gleichung 4: Δ = c (T ≥ Tα)). Außerdem können die Temperaturcharakteristika des Neigungswinkelsensors derart beschaffen sein, dass der Absolutwert Δ eines Fehlers unter zwei oder mehr Werten geändert wird, wenn die Temperatur T kleiner als die Temperatur Tα ist. Außerdem wird, wenn die Temperatur des Neigungswinkelsensors genau bestimmt wird, der Absolutwert eines Fehlers entsprechend der Gleichung 1 oder der Gleichung 2 bestimmt. Wenn andererseits die Temperatur des Neigungswinkelsensors nicht genau bestimmt wird, wird der Absolutwert eines Fehlers entsprechend der Gleichung 3 oder der Gleichung 4 bestimmt.
Ein vierter Aspekt der Erfindung betrifft das elektrische Parkbremssystem gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung. Gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung enthält der Neigungswinkelsensor: eine erste Elektrodenplatte; eine zweite Elektrodenplatte, die in der Lage ist, sich auf der Grundlage der Kraft, die auf das Fahrzeug in der Längsrichtung des Fahrzeugs ausgeübt wird der ersten Elektrodenplatte anzunähern oder von dieser wegzubewegen; eine Spannungsbestimmungseinheit, die die elektrische Ladungsmenge, die zwischen der ersten Elektrodenplatte und der zweiten Elektrodenplatte gespeichert ist, bestimmt, und die die Spannung auf der Grundlage der elektrischen Ladungsmenge bestimmt; und eine Neigungswinkelbestimmungseinheit, die den Neigungswinkel des Fahrzeugs in der Längsrichtung des Fahrzeugs auf der Grundlage der Spannung, die von der Spannungsbestimmungseinheit bestimmt wird, derart bestimmt, dass der Absolutwert des Fehlers kleiner ist, wenn die Temperatur des Neigungswinkelsensors hoch ist, als wenn die Temperatur des Neigungswinkelsensors niedrig ist.
Der Neigungswinkelsensor bestimmt die Spannung auf der Grundlage der elektrischen Ladungsmenge, die sich entsprechend einer Änderung des Abstands zwischen dem Elektrodenplattenpaar ändert, und bestimmt den Neigungswinkel des Fahrzeugs auf der Grundlage der Spannung. In einem Kondensator, der aus der ersten Elektrodenplatte und der zweiten Elektrodenplatte ausgebildet wird, wird die Beziehung zwischen der Ladungsmenge Q, die zwischen den ersten und zweiten Elektrodenplatten gespeichert ist, der Spannungsdifferenz V zwischen den ersten und zweiten Elektrodenplatten und der Kapazität C des Kondensators durch Gleichung 5 ausgedrückt: Q = V × C. Wenn der Abstand zwischen den ersten und zweiten Elektrodenplatten gleich d ist, der Bereich bzw. die Fläche der Elektrodenplatten gleich S ist und die Dielektrizitätskonstante gleich ε0 ist, wird die Kapazität C durch folgende Gleichung 6 ausgedrückt: C = ε0 × S/d. Wenn die Lösung der Gleichung 6 in Gleichung 5 eingesetzt wird, wird die Gleichung Q = V × ε0 × S/d erhalten. Da ε0 und S konstant sind, wird, wenn die Spannungsdifferenz V konstant ist, die elektrische Ladungsmenge Q größer, wenn der Abstand d kürzer ist, als wenn der Abstand d länger ist. Das heißt, die elektrische Ladungsmenge Q ist größer, wenn die Kraft, die auf das Fahrzeug in der Längsrichtung ausgeübt wird, groß ist und der Abstand d kurz ist, als wenn die Kraft, die auf das Fahrzeug in der Längsrichtung ausgeübt wird, klein ist und der Abstand d groß ist. Dementsprechend ist die Spannung, die von der Spannungsbestimmungseinheit bestimmt wird, größer, wenn die Kraft, die auf das Fahrzeug in der Längsrichtung ausgeübt wird, groß ist und der Abstand d kurz ist, als wenn die Kraft, die auf das Fahrzeug in der Längsrichtung ausgeübt wird, klein ist und der Abstand d groß ist. Der Absolutwert eines Fehlers in dem Neigungswinkel des Fahrzeugs ist größer, wenn die Kraft, die auf das Fahrzeug in der Längsrichtung ausgeübt wird, groß ist, als wenn die Kraft, die auf das Fahrzeug in der Längsrichtung ausgeübt wird, klein ist. Dementsprechend wird der Neigungswinkel des Fahrzeugs auf der Grundlage der elektrischen Ladungsmenge, die in dem Kondensator gespeichert ist, bestimmt. Der Neigungswinkel des Fahrzeugs, das auf einer Abwärtssteigung stillsteht, und der Neigungswinkel des Fahrzeugs, das auf ein Aufwärtssteigung stillsteht, werden individuell auf der Grundlage der elektrischen Ladungsmenge bestimmt, wenn keine Kraft in der Längsrichtung auf das Fahrzeug ausgeübt wird. Wenn die Spannungsdifferenz zwischen der ersten Elektrodenplatte und der zweiten Elektrodenplatte nicht konstant ist, kann die Spannungsdifferenz zu jeder Zeit erfasst werden, und der Abstand d wird auf der Grundlage der Spannungsdifferenz und der elektrischen Ladungsmenge bestimmt. Wenn der Neigungswinkel des Fahrzeugs auf der Grundlage der Spannung bestimmt wird, wird der Neigungswinkel des Fahrzeugs derart bestimmt, dass der Absolutwert eines Fehlers kleiner ist, wenn die Temperatur des Neigungswinkelsensors hoch ist, als wenn die Temperatur des Neigungswinkelsensors niedrig ist. Es ist aufgrund der elektrischen Eigenschaften schwierig, den Neigungswinkel des Fahrzeugs derart zu bestimmen, dass der Absolutwert eines Fehlers klein ist, unabhängig davon, ob die Temperatur des Neigungswinkelsensors hoch oder niedrig ist. Dementsprechend wird der Neigungswinkel des Fahrzeugs derart bestimmt, dass der Absolutwert eines Fehlers bei einer Temperatur des Neigungswinkelsensors klein ist, die erfasst wird, wenn das Fahrzeug normal fährt.
Ein fünfter Aspekt der Erfindung betrifft das elektrische Parkbremssystem gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung. Gemäß dem fünften Aspekt der Erfindung enthält die Temperaturbestimmungseinheit eine Sensortemperaturschätzeinheit, die die Temperatur des Neigungswinkelsensors auf größer als eine vorbestimmte Temperatur schätzt, nachdem eine vorbestimmte Zeitdauer verstrichen ist, seitdem ein Hauptschalter des Fahrzeugs eingeschaltet ist.
Wenn der Neigungswinkelsensor an einer Position vorgesehen ist, an der der Neigungswinkelsensor leicht durch die Wärme der Antriebseinheit beeinflusst wird, ist die Temperatur des Neigungswinkelsensors höher, wenn die Betriebszeit der Antriebseinheit lang ist, als wenn die Betriebszeit der Antriebseinheit kurz ist. Auf der Grundlage dieser Tatsache ist es möglich, auf der Grundlage der Betriebszeit der Antriebseinheit (die Zeit, die verstrichen ist, seitdem der Hauptschalter eingeschaltet wurde) zu schätzen, ob die Temperatur des Neigungswinkelsensors größer als der vorbestimmte Wert ist. Die vorbestimmte Zeit kann auf der Grundlage der Umgebung, in der das Fahrzeug betrieben wird, eingestellt werden. Beispielsweise wird das Ausmaß, in dem sich die Temperatur erhöht hat, seit die Antriebseinheit gestartet wurde, durch die Umgebung des Fahrzeugs wie z. B. die Außentemperatur beeinflusst. Daher ändert sich die vorbestimmte Zeit bzw. Zeitdauer gewöhnlicherweise in Abhängigkeit davon, ob die Außentemperatur hoch oder niedrig ist. Dementsprechend kann die vorbestimmte Zeitdauer unter der Annahme eingestellt werden, dass die Außentemperatur beachtlich niedrig ist. Alternativ kann die vorbestimmte Zeitdauer in Abhängigkeit von der Umgebung des Fahrzeugs, beispielsweise der Außentemperatur eingestellt werden.
Ein sechster Aspekt der Erfindung betrifft ein elektrisches Parkbremssystem, das enthält: eine Bremse, die enthält: einen Drehkörper, der eine Reibfläche aufweist und sich zusammen mit einem Rad dreht; ein Reibungselement, das an einen nicht drehenden Körper gepasst ist, so dass es relativ zum nicht drehenden Körper bewegbar ist; und einen Stoßmechanismus, der das Reibungselement gegen die Reibfläche des Drehkörpers stößt; einen Elektromotor; einen Bewegungsumwandlungsmechanismus, der die Drehung einer Drehwelle des Elektromotors in eine lineare Bewegung eines Ausgangselementes des Drehbewegungsmechanismus umwandelt; eine Verbindungseinheit, die mit ihrem einen Ende mit dem Ausgangselement des Bewegungsumwandlungsmechanismus und mit ihrem anderen Ende mit dem Stoßmechanismus verbunden ist; einen Haltemechanismus, der die Reibungselementstoßkraft aufrecht erhält, die eine Kraft ist, mit der das Reibungselement gegen die Reibfläche in der Bremse gestoßen wird, wenn dem Elektromotor kein elektrischer Strom zugeführt wird; und eine Stoßkraftsteuereinheit, die den Elektromotor unter Berücksichtigung eines Ausgangswertes von einem Sensor, der in einem Fahrzeug vorgesehen ist, derart steuert, dass er die Reibungselementstoßkraft in der Bremse steuert. In dem elektrischen Parkbremssystem gemäß dem sechsten Aspekt der Erfindung enthält die Stoßkraftsteuereinheit eine Temperaturbestimmungseinheit, die die Temperatur des Sensors bestimmt, eine Steuereinheit für eine temperaturbasierte Stoßkraft, die die Reibungselementstoßkraft auf der Grundlage der Temperatur des Sensors, die von der Temperaturbestimmungseinheit bestimmt wird, der Temperaturcharakteristika des Sensors und des Ausgangswerts des Sensors steuert.
In dem Fall, in dem der Sensor Temperaturcharakteristika aufweist, aber die Temperatur und die Temperaturcharakteristika des Sensors nicht berücksichtigt werden, ist es, wenn der Sollwert der Reibungselementstoßkraft nicht auf einen angemessenen Wert eingestellt wird, der benötigt wird, um das Fahrzeug im Stillstand zu halten, manchmal nicht möglich, die tatsächliche Reibungselementstoßkraft genau zu erfassen, wie es oben beschrieben ist. In einem derartigen Fall ist es schwierig, die Reibungselementstoßkraft in der elektrischen Parkbremse auf einen geeigneten Wert zu steuern, der benötigt wird, um das Fahrzeug im Stillstand zu halten. Wenn jedoch die Temperatur und die Temperaturcharakteristika des Sensors berücksichtigt werden, ist es möglich, die Reibungselementstoßkraft auf einen geeigneten Wert zu steuern. Demzufolge wird ein unnötiger Energieverbrauch verringert. In dem elektri schen Parkbremssystem gemäß dem sechsten Aspekt der Erfindung können die Merkmale gemäß einem der ersten bis fünften Aspekte der Erfindung verwendet werden.
Ein siebter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines elektrischen Parkbremssystems. Gemäß dem Verfahren wird die Temperatur eines Sensors, der in einem Fahrzeug vorgesehen ist, bestimmt. Dann wird in einer Bremse, die einen Drehkörper, der eine Reibfläche aufweist und sich zusammen mit einem Rad dreht, ein Reibungselement, das an einen nicht drehenden Körper gepasst ist, so dass es sich relativ zum nicht drehenden Körper bewegt, und einen Stoßmechanismus enthält, der das Reibungselement gegen die Reibfläche des Drehkörpers stößt, die Reibungselementstoßkraft, die eine Kraft ist, mit der das Reibungselement gegen die Reibfläche in der Bremse gestoßen wird, auf der Grundlage der bestimmten Temperatur des Sensors, der Temperaturcharakteristika des Sensors und eines Erfassungswerts von dem Sensor gesteuert.
Die vorhergehenden und weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung einer beispielhaften Ausführungsform mit Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen verdeutlicht, wobei dieselben oder entsprechenden Abschnitte mit den denselben Bezugszeichen bezeichnet sind. Es zeigen:
1 eine Gesamtansicht, die ein elektrisches Parkbremssystem gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt;
2 einen Querschnitt, der einen Elektromotor und einen Bewegungsumwandlungsmechanismus, der in dem elektrischen Parkbremssystem enthalten ist, zeigt;
3 einen Querschnitt, der den Bewegungsumwandlungsmechanismus entlang der Linie 3A-3A der 2 zeigt (einen Querschnitt einer Kupplung);
4 eine vordere Ansicht, die eine Trommelbremse zeigt, die in dem elektrischen Parkbremssystem enthalten ist;
5 eine vordere Ansicht, die einen Stoßmechanismus der Trommelbremse zeigt;
6 eine Ansicht, die einen Spannungssensor zeigt, der in dem elektrischen Parkbremssystem enthalten ist;
7A und 7B Graphen, die die Hysteresecharakteristika des Spannungssensors zeigen;
8A ein Diagramm, das konzeptionell einen Längsbeschleunigungssensor zeigt, der in dem elektrischen Parkbremssystem enthalten ist;
8B einen Graphen, der die Temperaturcharakteristika des Längsbeschleunigungssensors zeigt;
8C einen Ansicht, die die Beziehung zwischen der Längsbeschleunigung, die auf das Fahrzeug ausgeübt wird, und dem Neigungswinkel des Fahrzeugs zeigt;
9 ein Flussdiagramm, das ein Steuerprogramm einer elektrischen Parkbremse zeigt, das in einer Speichereinheit einer ECU einer elektrischen Parkbremse des elektrischen Parkbremssystems gespeichert ist;
10 ein Flussdiagramm, das einen Teil (die Parkbremsanwendungszeitsteuerung) des Steuerprogramms der elektrischen Parkbremse zeigt,
11 ein Flussdiagramm, das einen Teil (die Neigungswinkelbestimmung) des Parkbremsanwendungszeitsteuerprogramms zeigt;
12 ein Flussdiagramm, das einen anderen Teil (Stillstandzustandshaltesteuerung) des Steuerprogramms der elektrischen Parkbremse zeigt;
13 eine Funktion der Beziehung zwischen dem Bremsmoment und der Spannung eines Kabels, die in der Speichereinheit der ECU der elektrischen Parkbremse beispielsweise als Tabelle gespeichert ist;
14 eine Funktion der Beziehung zwischen dem Neigungswinkel des Fahrzeugs und der bewegungskraftbasierten Sollspannung, die in der Speichereinheit beispielsweise als Tabelle gespeichert ist;
15 eine Funktion der Beziehung zwischen dem Neigungswinkel des Fahrzeugs und dem Lockerungskompensationsbetrag, die in der Speichereinheit beispielsweise als Tabelle gespeichert ist;
16 einen Graphen, der die Sollspannung, die durch Ausführen des Steuerprogramms der elektrischen Parkbremse bestimmt wird, zeigt;
17 einen Graphen, der eine Änderung der Temperatur des Längsbeschleunigungssensors in dem elektrischen Parkbremssystem zeigt;
18 einen Graphen, der die Weise zeigt, wie sich die Spannung des Kabels ändert, wenn das Steuerprogramm der elektrischen Parkbremse ausgeführt wird;
19 einen Graphen, der die Weise zeigt, wie sich die Spannung des Kabels ändert, wenn ein Programm, das sich von dem Steuerprogramm der elektrischen Parkbremse unterscheidet, ausgeführt wird;
20A ein anderes Flussdiagramm, das einen Teil (die Neigungswinkelbestimmung) des Parkbremsanwendungszeitsteuerprogramms zeigt;
20B einen Graphen, der die unterschiedliche Einstellung der Absolutwerte der Fehler in den Werten, die von dem Reibungswinkelsensor erfasst werden, in Abhängigkeit von der Bezugstemperatur Tα zeigt;
21 ein Flussdiagramm, das das Temperaturschätzprogramm zeigt, das in der Speichereinheit der ECU der elektrischen Parkbremse gespeichert ist;
22 ein anderes Flussdiagramm, das einen Teil (die Anwendungszeitsteuerung) des Steuerprogramms der elektrischen Parkbremse zeigt; und
23 ein anderes Flussdiagramm, das einen Teil (die Stillstandzustandshaltesteuerung) des Steuerprogramms der elektrischen Parkbremse zeigt.
Im Folgenden wird ein elektrisches Parkbremssystem gemäß einer Ausführungsform der Erfindung genauer mit Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen beschrieben.
1 zeigt einen Elektromotor 10 und einen Bewegungsumwandlungsmechanismus 12 mit einer Kupplung. Der Bewegungsumwandlungsmechanismus 12 mit einer Kupplung wandelt die Drehung einer Ausgangswelle 52 des Elektromotors 10 in eine lineare Bewegung eines Ausgangselementes um und verhindert, dass der Elektromotor 10 aufgrund einer Kraft, die auf das Ausgangselement ausgeübt wird, gedreht wird. 1 zeigt ebenfalls Räder 14 und 16 und Parkbremsen 18 und 20, die jeweils für die Räder 14 und 16 vorgesehen sind. Die Parkbremsen 18 und 20 sind jeweils mit dem Bewegungsumwandlungsmechanismus 12 über Kabel 22 und 24 verbunden. Wenn die Kabel 22 und 24 aufgrund des Betriebs des Elektromotors 10 gezogen werden, werden die Parkbremsen 18 und 20 angewendet. Gemäß der Ausführungsform der Erfindung bilden der Elektromotor 10, der Bewegungsumwandlungsmechanismus 12 mit einer Kupplung, die Kabel 22 und 24, die Parkbremsen 18 und 20 etc. einen elektrischen Parkbremsmechanismus 30.
Der Bewegungsumwandlungsmechanismus 12 mit einer Kupplung enthält einen Getriebezug 40, eine Kupplung 42, einen Schraubmechanismus 44 etc. Der Getriebezug 40 wird aus mehreren Zahnrädern 46, 48 und 50 ausgebildet. Das Zahnrad 46 greift in die Ausgangswelle 52 des Elektromotors 10 ein, wodurch die Drehung des Zahnrads 46 auf das Zahnrad 50 über das Zahnrad 48 übertragen wird. Eine Antriebsenergieübertragungseinheit 54 erstreckt sich in der axialen Richtung von der Endfläche des Zahnrades 50, wobei die Endfläche dem Elektromotor 10 gegenüberliegt. Die Kupplung 42 ist eine Freilaufkupplung. Wie es in 3 gezeigt ist, enthält die Kupplung 42 ein Gehäuse 60, eine Spulenfeder 62, die an der inneren Umfangsfläche des Gehäuses 60 vorgesehen ist, und einen Rotor 66, der sich zusammen mit einer Ausgangswelle 64 der Kupplung 42 dreht. Die Spulenfeder 62 ist dicht an das Gehäuse 60 gepasst, wobei ihr Spulendurchmesser elastisch und leicht verringert ist.
Die äußere Umfangsfläche der Spulenfeder 62 kontaktiert dicht die innere Umfangsfläche des Gehäuses 60, und Enden 68 und 70 des Drahtes, der die Spulenfeder 62 ausbildet, stehen nach innen vor. Die Antriebsenergieübertragungseinheit 54 des Zahnrads 50 ist in einem von zwei Zwischenräumen, die durch die beiden Enden 68 und 70 definiert werden, positioniert, und der Rotor ist in dem anderen dieser beiden Zwischenräume positioniert.
Wenn sich das Zahnrad 50 entsprechend der Drehung des Elektromotors 10 dreht, kontaktiert die Antriebsenergieübertragungseinheit 54 eines der Enden 68 und 70, und die Spulenfeder 62 wird aufgewickelt, was die Reibungskraft zwischen der inneren Umfangsfläche des Gehäuses 60 und der äußeren Umfangsfläche der Spulenfeder 62 verringert. Dieses ermöglicht es, dass sich die Spulenfeder 62 und der Rotor 66 drehen. Als Ergebnis dreht sich die Ausgangswelle 64. Da sich die Ausgangswelle 64 zusammen mit dem Zahnrad 50 dreht, wird die Drehung des Elektromotors 10 auf die Ausgangswelle 64 Ober die Kupplung 42 übertragen. Wenn ein Drehmoment auf die Ausgangswelle 64 ausgeübt wird, wenn dem Elektromotor 10 kein elektrischer Strom zugeführt wird, kontaktiert der Rotor 66 eines der Enden 68 und 70. Dieses erhöht den Spulendurchmesser der Spulenfeder 62. Dann erhöht sich die Reibungskraft zwischen der äußeren Umfangsfläche der Spulenfeder 62 und der inneren Umfangsfläche des Gehäuses 60, und daher wird die Drehung der Spulenfeder 62 unterbrochen. Die Übertragung des Drehmoments von der Ausgangswelle 64 auf das Zahnrad 50 wird durch die Kupplung 42 unterbrochen. Wenn dem Elektromotor 10 kein elektrischer Strom zugeführt wird, wird keine Drehung des Elektromotors 10 aufgrund des Drehmomentes, das auf die Ausgangswelle 64 ausgeübt wird, bewirkt.
Der Schraubmechanismus 44 enthält ein Gehäuse 80, ein männliches Schraubenelement 82, das sich parallel zur Achse L erstreckt, eine Nut (nicht gezeigt), die an das männliche Schraubenelement 82 gepasst ist, und einen Ausgleicher 84, der so an die Nut gepasst ist, dass er in der Lage ist, sich relativ um die Achse M zu drehen. Das männliche Schraubenelement 82 wird über ein Paar Radiallager 85 (eines der Radiallager 85 ist in 2 nicht gezeigt) und ein Nadel-Axialkugellager 86 von dem Gehäuse 80 getragen, so dass es in der Lage ist, sich relativ zum Gehäuse 80 zu drehen. Ein inneres Kabel 87 des Kabels 22 und ein inneres Kabel 87 des Kabels 24 sind mit jeweiligen Armen des Ausgleichers 84 verbunden. Eine Passvorstehung 88 ist an einem Körper des Ausgleichers 84 ausgebildet. Obwohl es in 2 nicht gezeigt ist, ist der Ausgleicher 84 in eine Führung eingepasst, die in dem Gehäuse 80 ausgebildet ist und sich parallel zur Achse L erstreckt. Mit dieser Struktur ist der Ausgleicher 84 um die Achse L relativ zum Gehäuse 80 nicht drehbar, in der Richtung parallel zur Achse L relativ zum Gehäuse 80 bewegbar und um die Passvorstehung 88 (um die Achse M) schwenkbar.
Der Ausgleicher 84 ist relativ zum Gehäuse 80 innerhalb des Bereiches zwischen der Position, die durch die durchgezogenen Linien angegeben ist, und der Position, die durch die Strich-zwei-Punkt-Linien in 2 angegeben ist, bewegbar. Wenn sich der Ausgleicher 84 relativ zum Gehäuse 80 bewegt, werden die inneren Kabel 87 der Kabel 22 und 24 gezogen oder gelockert. Der Ausgleicher 84 schwenkt um die Passvorstehung 88 (um die Achse M) derart, dass die Spannung, die auf das innere Kabel 87 des Kabels 22 ausgeübt wird, und die Spannung, die auf das innere Kabel 87 des Kabels 24 ausgeübt wird (im Folgenden einfach als die Spannung des Kabels 22 und die Spannung des Kabels 24 bezeichnet), gleich sind. Ein Spannungssensor 90, der die Spannung des Kabels 24 erfasst, ist im Gehäuse 80 vorgesehen. Da die Spannung des Kabels 22 und die Spannung des Kabels 24 durch den Ausgleicher 84 ausgeglichen werden, ist die Spannung des Kabels 24, die von dem Spannungssensor 90 erfasst wird, gleich der Spannung des Kabels 22. Eine Fehlfunktionszeitfreigabevorrichtung 92 ist in 2 gezeigt. Die Fehlfunktionszeitfreigabevorrichtung 92 gibt die Parkbremsen 18 und 20 beispielsweise frei, wenn der Elektromotor 10 eine Fehlfunktion aufweist. Ein Kabel 93 wird in ein Zahnrad 95 gestoßen, und ein Greifabschnitt (nicht gezeigt) wird dann manuell gedreht, wodurch das Zahnrad 95 gedreht wird. Die Drehung des Zahnrades 95 wird auf das Zahnrad 50 über die Zahnräder 46 und 48 übertragen, und die Drehung des Zahnrades 50 bewegt den Ausgleicher 84 derart, dass die Kabel 22 und 24 gelockert werden. Als Ergebnis werden die Parkbremsen 18 und 20 freigegeben.
Wie es in den 4 und 5 gezeigt ist, sind die Parkbremsen 18 und 20 in der Ausführungsform der Erfindung Duo-Servo-Trommelbremsen. Dementsprechend werden die Parkbremsen 18 und 20 manchmal nach Bedarf als Trommelbremsen bezeichnet. In 4 sind eine Bremsscheibe 97 und ein Sattel 98 gezeigt. Die Bremsscheibe 97 und der Sattel 98 bilden eine Scheibenbremse 99, die als eine Betriebsbremse dient. Jede der Trommelbremsen, die als die Parkbremsen 18 und 20 verwendet werden, ist auf der inneren Umfangsseite der Bremsscheibe 97 vorgesehen. In der Ausführungsform der Erfindung sind die Parkbremsen 18 und 20 Trommel-in-Scheibe-Bremsen. Da die Trommelbremsen 18 und 20 dieselbe Struktur aufweisen, wird im Folgenden die Trommelbremse 18 beschrieben, und die Beschreibung der Trommelbremse 20 wird weggelassen.
Die Trommelbremse 18 enthält eine Grundplatte 100, die ein nicht drehendes Element ist, das an einen Fahrzeugkörper (nicht gezeigt) gepasst ist, und eine Trommel 104, deren innere Umfangsfläche als eine Reibfläche 102 verwendet wird und die sich zusammen mit dem Rad 14 dreht. Ein Ankerelement 106 und ein Einsteller 108, der als Relaisverbindung dient, sind an der Grundplatte 100 an Positionen, die entlang einem Durchmesser der Grundplatte 100 voneinander getrennt sind, vorgesehen. Das Ankerelement 106 ist an der Grundplatte 100 befestigt, und der Einsteller 108 ist ein schwebendes bzw. schwimmendes Element. Zwischen dem Ankerelement 106 und dem Einsteller 108 sind zwei bogenförmige Bremsbacken 110a und 110b derart angeordnet, dass sie der inneren Umfangsfläche der Trommel 104 gegenüberliegen. Die Bremsbacken 110a und 110b sind jeweils an die Grundplatte 100 durch Backe-Herunterhaltevorrichtungen 112a und 112b gepasst, so dass sie entlang der Grundplatte 100 bewegbar sind. Ein Durchgangsloch ist in der Mitte der Grundplatte 100 ausgebildet, damit eine Achswelle (nicht gezeigt) durch das Durchgangsloch laufen kann.
Die Bremsbacke 110a und die Bremsbacke 110b sind an ihren einen Enden durch den Einsteller 108 wirksam miteinander verbunden. Währenddessen werden die anderen Enden der Bremsbacke 110a und der Bremsbacke 110b schwenkbar von dem Ankerelement 106 getragen. Die einen Enden der Bremsbacken 110a und 110b werden durch eine Einstellfeder 114 derart vorgespannt, dass sich die einen Enden der Bremsbacken 110a und 110b dem Einsteller 108 annähern, während die anderen Enden der Bremsbacken 110a und 110b durch eine Rückstellfeder 115 derart vorgespannt werden, dass sich die anderen Enden der Bremsbacken 110a und 110b dem Ankerelement 106 annähern. Bremsbeläge 116a und 116b, die als Reibungselemente dienen, werden jeweils an den äußeren Umfangsflächen der Brems backen 110a und 110b gehalten. Wenn die Bremsbeläge 116a und 116b die Reibfläche 102 kontaktierten, wird eine Reibungskraft zwischen den Bremsbelägen 116a und 116b und der Trommel 104 erzeugt. Der Einsteller 108 wird derart betrieben, dass er die Größe des Zwischenraumes zwischen den gepaarten Bremsbelägen 116a und 116b und der Trommel 104 entsprechend dem Grad der Abnutzung der Bremsbacken 110a und 100b einstellt.
5 zeigt einen Stoßmechanismus 120. Der Stoßmechanismus 120 enthält einen Bremshebel 122 und eine Strebe 124. Der Stoßmechanismus 120 wird von den oberen Abschnitten der Bolzen 138 und 140 getragen, mit denen das Ankerelement 106 an der Grundplatte 100 so befestigt ist, dass es relativ zu den oberen Abschnitten der Bolzen 138 und 140 bewegbar ist. Der Bremshebel 122 und die Strebe 124 sind plattenähnliche Elemente. Der Bremshebel 122 ist zwischen zwei Plattenelementen, die die Strebe 124 ausbilden, angeordnet. In diesem Zustand sind der Bremshebel 122 und die Strebe 124 an ihren einen Enden mit einer Verbindungswelle 126 verbunden, so dass sie in Bezug zueinander geschwenkt werden können. Der Bremshebel 122 weist einen Passabschnitt 128 auf, der an einer Position zwischen der Verbindungswelle 126 und der Grundplatte 100 ausgebildet ist. Die Bremsbacke 110a ist an den Passabschnitt 128 gepasst. Das innere Kabel 87 des Kabels 22 ist mit einem Passabschnitt 130 verbunden, der an dem Endabschnitt ausgebildet ist, der von der Verbindungswelle 126 in der Richtung parallel zur Grundplatte 100 getrennt ist. Das innere Kabel 87 wird durch eine Außenröhre 134 geführt, deren eines Ende an einem Durchgangsloch 132, das in der Grundplatte 100 ausgebildet ist, befestigt ist, und steht von der Grundplatte 100 vor und erstreckt sich von der Fläche gegenüber der Fläche, auf der die Bremsbacken 110a und 110b angeordnet sind. Die Strebe 124 weist einen Passabschnitt 135 auf, der an dem Endabschnitt auf der gegenüberliegenden Seite der Verbindungswelle 126 ausgebildet ist. Die Bremsbacke 110b ist an den Passabschnitt 135 gepasst. In dem Zustand, der in 5 gezeigt ist, ist der Passabschnitt 130 auf der Rückwärtsdrehrichtungsseite in Bezug auf die Mittelachse N des Durchgangslochs 132 positioniert (die Mittelachse N des Kabels 22, an einer Position, bei der das Kabel 22 an der Grundplatte 100 befestigt ist). Wie es unten beschrieben wird, bewegt sich, wenn der Stoßmechanismus 122 relativ in Umfangsrichtung bewegt wird, der Passabschnitt 130 ebenfalls relativ entsprechend der Bewegung des Stoßmechanismus 120. Der Passabschnitt 130 ist jedoch derart ausgelegt, dass er sich nicht an die Position auf der Vorwärtsdrehrichtungsseite in Bezug auf die Mittelachse N bewegt.
Der Stoßmechanismus 120 wird jeweils an den getragenen Abschnitten 136 und 137 durch die oberen Abschnitte der Bolzen 138 und 140 getragen. Wenn das innere Kabel 87 gezogen wird, schwenkt der Bremshebel 122 um den Kontaktpunkt zwischen dem getragenen Abschnitt 136 und dem oberen Abschnitt des Bolzens 138. Als Ergebnis werden die Verbindungswelle 126 und die Strebe 124 nach rechts der 5 bewegt, und die Strebe 124 stößt die Bremsbacke 110b nach rechts. Zu diesem Zeitpunkt wird eine Reaktionskraft von der Bremsbacke 110b auf die Bremsbacke 110a durch die Strebe 124, die Verbindungswelle 126 und den Bremshebel 122 übertragen, und daher wird die Bremsbacke 110a nach links der 5 gestoßen. Dieselbe Ausübungskraft wird auf jede der Bremsbacken 110a und 110b derart ausgeübt, dass die Bremsbacken 110a und 110b jeweils nach außen gegen die Trommel 104 gestoßen werden. Als Ergebnis werden die Bremsbeläge 116a und 116b gegen die innere Umfangsfläche (die Reibfläche) 102 der Trommel 104 mit derselben Größe einer Kraft gestoßen. Die Spannung des Kabels 22 wird auf der Grundlage des Armverhältnisses des Bremshebels 122 verstärkt, und die Ausübungskraft, die durch Subtrahieren der Kraft, die der Reibungskraft zwischen den getragenen Abschnitten 136 und 137 und den oberen Abschnitten der Bolzen 138 und 140 entspricht, von der verstärkten Kraft erhalten wird, wird auf die Bremsbacken 110a und 110b ausgeübt.
Wenn die Trommelbremse 18 angesendet wird, wird, wenn ein Drehmoment auf die Trommel 104 ausgeübt wird, eine Kraft von der Trommel 104 auf die Bremsbacken 110a und 110b in der Umfangsrichtung ausgeübt, und eine der Bremsbacken 110a und 110b kontaktiert das Ankerelement 106, wodurch ein so genannter Duo-Servo-Effekt erzeugt wird. Wenn ein Drehmoment in der Vorwärtsdrehrichtung P (die Richtung, in der sich die Räder drehen, wenn sich ein Fahrzeug vorwärts bewegt) ausgeübt wird, wird aufgrund des Selbst-Servo-Effektes die Bremsbacke 110a gegen die Trommel 104 mit einer größeren Kraft gestoßen, als wenn die Bremsbacke 110a gegen die Trommel 104 nur mit der Ausübungskraft gestoßen wird (der Druck, der je Einheitsbereich des Abschnitts ausgeübt wird, bei dem die Bremsbacke 110a die Trommel 104 kontaktiert, erhöht sich). Die Kraft in der Umfangsrichtung aufgrund des Selbst-Servo-Effektes wird zusammen mit der Ausübungskraft auf die Bremsbacke 110b durch den Einsteller 108 übertragen. Als Ergebnis wird die Bremsbacke 110b gegen die Trommel 104 stärker als die Bremsbacke 110a gestoßen. Die Bremsbacke 110b kontaktiert das Ankerelement 106, wodurch ein Bremsmoment erzeugt wird. Wenn andererseits ein Drehmoment in der umgekehrten Drehrichtung Q (die Richtung, in der sich die Räder drehen, wenn das. Fahrzeug rückwärts fährt) ausgeübt wird, wird die Bremsbacke 110a gegen die Trommel 104 stärker als die Bremsbacke 110b gestoßen. Die Größe der Kraft, mit der die Bremsbacken 110a und 110b die Reibungselemente gegen die Trommel 104 stoßen (im Folgenden als "Reibungselementstoßkraft" bezeichnet), entspricht der Größe der Spannung des Kabels 22. Die Beziehung zwischen der Spannung und dem Bremsmoment wird durch die in 13 gezeigte Kurve ausgedrückt. Wenn sich das Fahrzeug im Stillstand befindet und der Reibungskoeffizient zwischen den Bremsbelägen 116a und 116b und der inneren Umfangsfläche (der Reibfläche) 102 der Trommel 104 konstant ist, ergibt sich eine bestimmte Beziehung zwischen dem Bremsmoment, der Reibungskraft, der Reibungselementstoßkraft und der Ausübungskraft. Wenn sich die Ausübungskraft erhöht, erhöhen sich ebenfalls die Reibungselementstoßkraft, die Reibungskraft und das Bremsmoment. Dementsprechend ist es beispielsweise auf der Grundlage der Beziehung zwischen der Spannung und der Ausübungskraft möglich, die Beziehung zwischen der Spannung und der Reibungselementstoßkraft, die Beziehung zwischen der Spannung und der Reibungskraft und die Beziehung zwischen der Spannung und dem Bremsmoment zu bestimmen.
Wie es insoweit beschrieben wurde, ist die Trommelbremse 18 symmetrisch mit Ausnahme des Stoßmechanismus 120, der in 4 gezeigt ist, und dieselbe Größe der Ausübungskraft wird auf jede der Bremsbacken 110a und 110b ausgeübt. Wenn dementsprechend dieselbe Spannung auf das Kabel 22 ausgeübt wird, wird angenommen, dass derselbe Bremsmoment unabhängig davon erhalten wird, ob das Drehmoment in der Vorwärtsdrehrichtung P oder der Rückwärtsdrehrichtung Q ausgeübt wird. Durch Experimente wurde jedoch herausgefunden, dass sogar dann, wenn dieselbe Spannung auf das Kabel 22 in der Trommelbremse 18 ausgeübt wird, das mittlere Bremsmoment, das erhalten wird, kleiner ist, wenn das Bremsmoment in der Vorwärtsdrehrichtung P ausgeübt wird, als wenn das Bremsmoment in der Rückwärtsdrehrichtung Q ausgeübt wird. Außerdem ist es bekannt, dass sich, während die Trommelbremse 18 eingeschaltet ist, wenn ein Drehmoment ausgeübt wird oder wenn sich das ausgeübte Drehmoment ändert, das Kabel lockert und das Bremsmoment verringert wird. In diesem Fall wurde ebenfalls durch Experimente herausgefunden, dass eine Verringerung des Bremsmomentes dazu neigt, größer zu werden, wenn ein Drehmoment in der Vorwärtsdrehrichtung P ausgeübt wird, als wenn ein Drehmoment in der Rückwärtsdrehrichtung Q ausgeübt wird. Die geschätzten Gründe dafür, warum sich der Grad des erhaltenen Drehmomentes und die Verringerung des Bremsmomentes aufgrund einer Lockerung in Abhängigkeit davon, ob das Drehmoment in der Vorwärtsdrehrichtung P oder in der Rückwärtsdrehrichtung Q ausgeübt wird, ändert, werden im Folgenden beschrieben, sind aber noch nicht geklärt.
Der erste Grund dafür ist, dass sich das Bremsmoment, das durch die Trommelbremse 18 erzeugt werden kann, in Bezug auf dieselbe Spannung des Kabels 22, wenn der Duo-Servo-Effekt erzeugt wird, in Abhängigkeit davon ändert, ob ein Drehmoment auf die Trommel 104 in der Vorwärtsdrehrichtung P oder in der Rückwärtsdrehrichtung Q ausgeübt wird. Ein zweiter Grund dafür ist der Folgende. Wenn beispielsweise die Bremsbacken 110a und 110b gegen die innere Umfangsfläche der Trommel 104 gestoßen werden, während das Drehmoment nicht auf die Trommel 104 ausgeübt wird, und wenn dann ein Moment auf die Trommel 104 ausgeübt wird, lockert sich das Kabel 22, da der Zustand in den Duo-Servo-Zustand übergeht. Es wird geschätzt, dass sich die Größe der Lockerung in Abhängigkeit davon ändert, ob das Drehmoment in der Vorwärtsdrehrichtung P oder in der Rückwärtsdrehrichtung Q ausgeübt wird. Der erste Grund wird als die "Bremsmomentdifferenz in dem Duo-Servo-Zustand" bezeichnet, und der zweite Grund wird als die "Bremsmomentdifferenz aufgrund eines Übergangs in den Duo-Servo-Zustand" bezeichnet (kann als die "Bremsmomentdifferenz aufgrund einer Bewegung der Trommelbremsenkomponente, beispielsweise der Bremsbacke in der Umfangsrichtung" bezeichnet werden). Der Grund für die "Bremsmomentdifferenz in dem Duo-Servo-Zustand" und der Grund für die "Bremsmomentdifferenz aufgrund eines Übergangs in den Duo-Servo-Zustand" werden im Folgenden beschrieben.
Zunächst wird der Grund für die "Bremsmomentdifferenz in dem Duo-Servo-Zustand" beschrieben. Wie es oben beschrieben wurde, kontaktiert, wenn ein Drehmoment auf die Trommel 104 ausgeübt wird, wie es oben beschrieben ist, aufgrund des Duo-Servo-Effektes eine der Bremsbacken 110a und 110b das Ankerelement 106, und die Bremsbacke, die das Ankerelement 106 kontaktiert, wird besonders stark gegen die Trommel 104 gestoßen, wodurch ein hohes Bremsmoment erhalten wird. Jedoch ist sogar zu diesem Zeitpunkt die Trommelbremse 18 nicht in einen perfekten Duo-Servo-Zustand gebracht, das heißt, die Trommel 104 und die Bremsbacken 110a und 110b weisen teilweise keinen dichten Kontakt mit einem ausreichenden Pegel zueinander auf. Es wird geschätzt, dass sich der Zustand des unzureichenden Kontaktes in Abhängigkeit davon ändert, ob ein Drehmoment auf die Trommel 104 in der Vorwärtsdrehrichtung P oder in der Rückwärtsdrehrichtung Q ausgeübt wird. Die Gültigkeit der Schätzung wurde noch nicht bestätigt, da es schwierig ist, genau den Zustand des Kontaktes zwischen den äußeren Umfangsflächen der Bremsbeläge 116a und 116b und der inneren Umfangsfläche (der Reibfläche) 102 der Trommel 104 in dem Zustand zu überprüfen, in dem der Duo-Servo-Effekt erzeugt wird. Es wurde jedoch mittels Experimenten herausgefunden, dass die "Bremsmomentdifferenz in dem Duo-Servo-Zustand" vorhanden ist.
Im Folgenden wird der Grund für die "Bremsmomentdifferenz aufgrund eines Übergangs in den Duo-Servo-Zustand" beschrieben. Während kein Drehmoment auf die Trommel 104 ausgeübt wird, drehen sich beispielsweise, wenn die Bremsbacken 110a und 110b gegen die innere Umfangsfläche (die Reibfläche) 102 der Trommel 104 gestoßen werden und dann ein Drehmoment auf die Trommel 104 ausgeübt wird, die Bremsbacken 110a und 110b zusammen mit der Trommel 104. Entsprechend der Drehung der Bremsbacken 110a und 110b bewegen sich die Komponenten (die Komponenten, die in der Umfangsrichtung beweglich sind) der Trommelbremse 18, wie z. B. der Einsteller 108 und der Stoßmechanismus 120, in der Umfangsrichtung. Bevor das Drehmoment auf die Trommel 104 ausgeübt wird, befinden sich die äußeren Umfangsflächen der Bremsbacken 110a und 110b (die Bremsbeläge 116a und 116b) und die innere Umfangsfläche (die Reibfläche) 102 der Trommel 104 gewöhnlicherweise nicht in vollständigem dichtem Kontakt zueinander. Wenn ein Drehmoment auf die Trommel 104 und die Bremsbacken 110a und 110b ausgeübt wird, drehen sich der Stoßmechanismus 120 etc. zusammen mit der Trommel 104, und der Zwischenraum, der zwischen den äußeren Umfangsflächen der Bremsbacken 110a und 110b und der inneren Umfangsfläche (der Reibfläche) 102 der Trommel 104 belassen wird, wird verringert. Bei einer derartigen Verringerung des Zwi schenraums lockert sich das innere Kabel 87 des Kabels 22. Wenn die Spannung des Kabels 22 verringert wird, wird das Bremsmoment ebenfalls verringert. Das innere Kabel lockert sich sowohl, wenn ein Drehmoment auf die Trommel 104 in der Vorwärtsdrehrichtung P ausgeübt wird, als auch, wenn ein Drehmoment auf die Trommel 104 in der Rückwärtsdrehrichtung Q ausgeübt wird. Es wird angenommen, dass eine der Ursachen für die "Bremsmomentdifferenz aufgrund eines Übergangs in den Duo-Servo-Zustand" darin liegt, dass sich die Lockerung des inneren Kabels 98 aus demselben Grund wie die "Bremsmomentdifferenz in dem Duo-Servo-Zustand" in Abhängigkeit davon ändert, ob das Drehmoment auf die Trommel 104 in der Vorwärtsdrehrichtung P oder in der Rückwärtsdrehrichtung Q ausgeübt wird.
Es wird angenommen, das eine andere Ursache für die "Bremsmomentdifferenz aufgrund eines Übergangs in den Duo-Servo-Zustand" darin liegt, dass der sich Einfluss der Richtung, in der das innere Kabel 87 des Kabels 22 geleitet wird, in Abhängigkeit davon ändert, ob ein Drehmoment auf die Trommel 104 in der Vorwärtsdrehrichtung P oder in der Rückwärtsdrehrichtung Q ausgeübt wird. In der Ausführungsform der Erfindung wird das innere Kabel 87 derart geleitet, dass es im Uhrzeigersinn in Bezug auf die Mittelachse N derart geneigt ist, dass der Kabelpassabschnitt 130 auf der rechten Seite in Bezug auf die Mittelachse N positioniert ist, wie es in 5 gezeigt ist. Dieses wird als die Ursache für die "Bremsmomentdifferenz aufgrund eines Übergangs in den Duo-Servo-Zustand" angenommen. Wenn ein Drehmoment auf die Trommel 104 in der Vorwärtsdrehrichtung P ausgeübt wird, werden die Bremsbacken 110a und 110b, der Stoßmechanismus 120 etc. insgesamt in der Vorwärtsdrehrichtung P relativ zu der Grundplatte 100 entsprechend der Drehung der Trommel 104 bewegt. Zu diesem Zeitpunkt wird die Position des Kabelpassabschnitts 130 des Bremshebels 122 relativ zur Grundplatte 100 von der Position X an die Position X' verschoben, und der Abstand zwischen dem Mittelpunkt O des Durchgangslochs 132, das in der Grundplatte 100 ausgebildet ist (der feste Punkt, der die feste Position auf der Grundplatte 100 angibt, oberhalb der das innere Kabel 87 konstant vorhanden ist), und dem Kabelpassabschnitt 130 wird verringert (OX > OX'), wodurch die Spannung des inneren Kabels verringert wird. Wenn im Gegensatz dazu ein Drehmoment auf die Trommel 104 in der Rückwärtsdrehrichtung Q ausgeübt wird, werden die Bremsbacken 110a und 110b, der Stoßmechanismus 120 etc. insgesamt in der Rückwärtsdrehrichtung Q relativ zur Grundplatte 100 bewegt. Wenn zu diesem Zeitpunkt der Kabelpassabschnitt 130 von der Position X an die Position X'' bewegt wird, erhöht sich der Abstand zwischen dem Mittelpunkt O und dem Kabelpassabschnitt 130 (OX < OX''), das innere Kabel 87 wird gezogen und die Spannung des Kabels 87 erhöht sich.
Der Kabelpassabschnitt 130 befindet sich nicht immer an der Position X, wenn die Ausübung eines Drehmomentes in der Vorwärtsdrehrichtung P oder der Rückwärtsdrehrichtung Q beginnt. Beispielsweise befindet sich der Kabelpassabschnitt 130 manchmal zu diesem Zeitpunkt in der Nähe der Position X'. In einem derartigen Fall bewegt sich der Kabelpassabschnitt 130 an die Position X' über nur einen kurzen Abstand. Daher wird die Spannung des inneren Kabels 87 nur leicht verringert. Wenn sich auf ähnliche Weise der Kabelpassabschnitt 130 in der Nähe der Position X'' befindet, wenn die Ausübung eines Drehmomentes in der Rückwärtsdrehrichtung Q beginnt, bewegt sich der Kabelpassabschnitt 130 an die Position X'' nur über einen kurzen Abstand. Dementsprechend erhöht sich die Spannung des inneren Kabels 87 nur leicht. Im Gegensatz dazu befindet sich der Kabelpassabschnitt 130 manchmal in der Nähe der Position X'', wenn die Ausübung eines Drehmomentes in der Vorwärtsdrehrichtung P beginnt. In diesem Fall bewegt sich der Kabelpassabschnitt 130 von einer Position in der Nähe der Position X'' an die Position X. In diesem Fall wird die Spannung des Kabels 87 um einen größeren Betrag verringert, als wenn der Kabelpassabschnitt 130 von der Position X an die Position X' bewegt wird. Der Kabelpassabschnitt 130 befindet sich manchmal in der Nähe der Position X', wenn die Ausübung eines Drehmomentes in der Rückwärtsdrehrichtung Q beginnt. In diesem Fall bewegt sich der Kabelpassabschnitt 130 von einer Position in der Nähe der Position X' an die Position X''. In diesem Fall erhöht sich die Spannung des inneren Kabels 87 um einen größeren Betrag, als wenn sich der Kabelpassabschnitt 130 von der Position X an die Position X'' bewegt.
Wie es oben beschrieben ist, wird ein Drehmoment auf die Trommel 104 ausgeübt, während die Bremsbacken 110a und 110b gegen die Trommel 104 durch den Stoßmechanismus 120 gestoßen werden. Da sich die Bremsbacken 110a und 110b, der Stoßmechanismus 120 etc. zusammen mit der Trommel 104 drehen, ändert sich die Spannung des inneren Kabels 87. Der Betrag der Änderung ändert sich in Abhängigkeit von der Position des Kabelpassabschnitts 130, wenn die Ausübung eines Drehmomentes auf die Trommel 104 beginnt. Wenn ein Drehmoment auf die Trommel 104 in der Vorwärtsdrehrichtung P ausgeübt wird, neigt die Spannung des inneren Kabels 87 dazu, sich zu verringern. Wenn andererseits ein Drehmoment auf die Trommel 104 in der Rückwärtsdrehrichtung Q ausgeübt wird, neigt die Spannung des inneren Kabels 87 dazu, sich zu erhöhen. Diese Tendenzen ändern sich nicht in Abhängigkeit von der Position des Kabelpassabschnitts 130, wenn die Ausübung des Drehmomentes auf die Trommel 104 beginnt. Es wird geschätzt, dass dieses eine der Ursachen für die "Bremsmomentdifferenz aufgrund eines Übergangs in den Duo-Servo-Zustand" ist.
Wie es oben beschrieben ist, ist, obwohl der Grund noch nicht geklärt wurde, sogar dann, wenn die Spannung des Kabels 22 (des inneren Kabels 87) auf einen gleichen Wert gesteuert wird, das Bremsmoment, das erhalten wird, kleiner, wenn ein Moment auf die Trommel 104 in der Vorwärtsdrehrichtung P ausgeübt wird, als wenn ein Moment auf die Trommel 104 in der Rückwärtsdrehrichtung Q ausgeübt wird. Das heißt, sogar dann, wenn der Elektromotor 10 derart gesteuert wird, dass die Spannung des Kabels 22 die Sollspannung unabhängig davon erreicht, ob ein Drehmoment auf das Rad 14 in der Vorwärtsdrehrichtung P oder ein Drehmoment auf das Rad 14 in der Rückwärtsdrehrichtung Q ausgeübt wird, wird die Sollspannung nicht erhalten. Die Reibungselementstoßkraft und die Spannung, die auf das Kabel 22 ausgeübt wird, sind kleiner, wenn das Drehmoment auf das Rad 14 in der Vorwärtsdrehrichtung P ausgeübt wird, als wenn das Drehmoment auf das Rad 14 in der Rückwärtsdrehrichtung Q ausgeübt wird. Mit anderen Worten muss, um dieselbe Bremskraft unabhängig davon zu erhalten, ob das Drehmoment auf das Rad 14 in der Vorwärtsdrehrichtung P oder in der Rückwärtsdrehrichtung Q ausgeübt wird, die Sollspannung für das Kabel 22 größer sein, wenn das Moment auf das Rad 14 in der Vorwärtsdrehrichtung P ausgeübt wird, als wenn das Moment auf das Rad 14 in der Rückwärtsdrehrichtung Q ausgeübt wird.
Wenn sich das Fahrzeug auf einer Abwärtssteigung befindet, wird ein Drehmoment auf das Rad 14 in der Vorwärtsdrehrichtung P ausgeübt. Wenn sich das Fahrzeug auf einer Aufwärtssteigung befindet, wird ein Drehmoment auf das Rad 14 in der Rückwärtsdrehrichtung Q ausgeübt. Dementsprechend wird in der Ausführungsform der Erfindung die Sollspannung, die die Spannung des Kabels 22 ist, die benö tigt wird, um das Fahrzeug im Stillstand auf einer Steigung unter Verwendung der Parkbremse 18 zu halten, auf einen höheren Wert eingestellt, wenn das Fahrzeug im Stillstand auf einer Abwärtssteigung gehalten werden muss (wenn ein Drehmoment auf das Rad 14 in der Vorwärtsdrehrichtung P ausgeübt wird), als wenn das Fahrzeug im Stillstand auf einer Aufwärtssteigung gehalten werden muss (wenn ein Drehmoment auf das Rad 14 in der Rückwärtsdrehrichtung Q ausgeübt wird), und zwar derart, dass die "Bremsmomentdifferenz in dem Duo-Servo-Zustand" minimiert wird. 14 zeigt die Beziehung zwischen der Sollspannung und dem Neigungswinkel des Fahrzeugs für diesem Fall. Wie es durch die durchgezogene Linie in 14 gezeigt ist, wird sogar dann, wenn der Absolutwert des Neigungswinkels der Straße derselbe ist (der Grad des Drehmomentes, das ausgeübt wird, ist derselbe), die Sollspannung auf einen größeren Wert eingestellt, wenn das Fahrzeug in einem Stillstand auf einer Abwärtssteigung gehalten wird, als wenn das Fahrzeug in einem Stillstand auf einer Aufwärtssteigung gehalten wird {der Absolutwert |γdown| der Neigung der Sollspannung in Bezug auf den Neigungswinkel des Fahrzeugs auf einer Abwärtssteigung (γdown| = ΔFrefb/Δθ) ist größer als die Neigung γup der Sollspannung in Bezug auf den Neigungswinkel des Fahrzeugs auf einer Aufwärtssteigung (γup = Δ Frefb/Δθ) (|γdown| > γup)}. Das Drehmoment, das auf das Rad 14 aufgrund einer Steigung ausgeübt wird, ist nicht einer Antriebsenergie zugeordnet, die durch eine Antriebseinheit des Fahrzeugs ausgeübt wird. Mit anderen Worten wird sogar dann, wenn keine Antriebsenergie nicht ausgeübt wird (wenn die Gangposition eines Getriebes die Neutralstellung oder die Parkstellung ist), die Sollspannung auf einen größeren Wert eingestellt, wenn das Fahrzeug in einem Stillstand auf einer Abwärtssteigung gehalten wird, als wenn das Fahrzeug in einem Stillstand auf einer Aufwärtssteigung gehalten wird. Wie es oben beschrieben ist, wird die Sollspannung auf einen Wert eingestellt, bei dem das Fahrzeug in einem Stillstand auf einer Steigung gehalten wird, und auf der Grundlage der Bewegungskraft, die auf das Fahrzeug ausgeübt wird, eingestellt. Dementsprechend wird die Sollspannung als die "bewegungskraftbasierte Sollspannung" bezeichnet. Die bewegungskraftbasierte Sollspannung kann als die benötigte Parkspannung oder benötigte Haltespannung bezeichnet werden. Es ist jedoch bekannt, dass sogar dann, wenn der Neigungswinkel der Straße 0 Grad beträgt und die Gangposition die Neutralstellung ist, die Parkbremse 18 betätigt werden muss, da sich das Fahrzeug sogar in dieser Situation bewegen kann. Obwohl es bisher noch nicht geklärt wurde, wird geschätzt, dass der Grund dafür darin liegt, dass ein Drehmoment aufgrund beispielsweise einer Verzerrung eines Aufhängungselementes ausgeübt wird. Ein derartiges Drehmoment wird sogar dann erzeugt, wenn der Neigungswinkel der Straße 0 Grad beträgt und die Gangposition die Neutralstellung ist.
Wie es bei der "Bremsmomentdifferenz aufgrund eines Übergangs in den Duo-Servo-Zustand" beschrieben ist, lockert sich, während kein Drehmoment auf die Trommel 104 ausgeübt wird, wenn die Bremsbacken 110a und 110b gegen die innere Umfangsfläche der Trommel 104 gestoßen werden und dann ein Drehmoment auf die Trommel 104 ausgeübt wird, das Kabel 22, und daher wird ein Bremsmoment, das durch die Trommelbremse 18 erzeugt wird, verringert. Während beispielsweise das Fahrzeug im Stillstand auf einer Steigung aufgrund der Betriebsbremse 99 gehalten wird, wird, wenn die Parkbremse 18 betätigt wird und dann die Betriebsbremse 99 freigegeben wird, ein Drehmoment auf das Fahrzeug aufgrund der Steigung ausgeübt. In einem derartigen Fall wird ein Bremsmoment, das von der Trommelbremse 18 erzeugt wird, verringert. Wenn sich ein Drehmoment, das auf die Trommel 104 ausgeübt wird, in dem Duo-Servo-Zustand ändert, lockert sich das Kabel 22, und daher wird das Bremsmoment, das durch die Trommelbremse 18 erzeugt wird, verringert. Wie es oben bei der "Bremsmomentdifferenz in dem Duo-Servo-Zustand" beschrieben wurde, wird ein Zwischenraum zwischen den äußeren Umfangsflächen der Bremsbacken 110a und 110b und der inneren Umfangsfläche der Trommel 104 in dem Duo-Servo-Zustand belassen. Wenn sich dementsprechend das Drehmoment in diesem Zustand ändert, wird angenommen, dass sich das Kabel 22 lockert, wie es oben bei der "Bremsmomentdifferenz aufgrund eines Übergangs in den Duo-Servo-Zustand" beschrieben wurde. Während beispielsweise das Fahrzeug in einem Stillstand aufgrund der Parkbremse 18 gehalten wird, ändert sich, wenn die Gangposition durch den Schaltbetrieb geändert wird, ein Antriebsmoment, das auf das Rad ausgeübt wird. In einem derartigen Fall lockert sich das Kabel 22. In jedem der Fälle ist, wie es oben bei der "Bremsmomentdifferenz aufgrund eines Übergangs in den Duo-Servo-Zustand" beschrieben wurde, der Betrag der Verringerung des Bremsmomentes aufgrund der Lockerung des Kabels 22 größer, wenn das Drehmoment auf die Trommel 104 in der Vorwärtsdrehrichtung P ausgeübt wird, als wenn das Drehmoment auf die Trommel 104 in der Rückwärtsdrehrichtung Q ausgeübt wird. Im Folgenden wird ein Drehmoment, das auf die Trommelbremse 18 auf Grund einer Änderung des ausgeübten Drehmomentes ausgeübt wird, das heißt, ein neu ausgeübtes Drehmoment, als ein Eingangsmoment bezeichnet.
Ein Beispiel für die Beziehung zwischen dem Betrag der Lockerung des Kabels 22 und dem Eingangsmoment, die tatsächlich durch Experimente erhalten wird, ist durch die Strich-zwei-Punkt-Linie in 15 angegeben. Wie es in 15 gezeigt ist, ist in dem Fall, in dem die Richtung, in der das Eingangsmoment ausgeübt wird, dieselbe ist, der Betrag der Lockerung des Kabels 22 größer, wenn das Eingangsmoment groß ist, als wenn das Eingangsmoment klein ist. Das Eingangsmoment ist größer, wenn der Absolutwert des Neigungswinkels der Straße groß ist, als wenn der Absolutwert des Neigungswinkels der Straße klein ist. Wenn die Drehzahl der Antriebseinheit dieselbe ist, ist das Eingangsmoment größer, wenn die Gangposition des Getriebes zu dem Freigabezeitpunkt der Scheibenbremse 99 die Dauerfahrtstellung oder die Rückwärtsstellung ist, als wenn die Gangposition des Getriebes zu dem Freigabezeitpunkt der Scheibenbremse 99 die Neutralstellung ist. Wie es in 15 gezeigt ist, ist die Beziehung zwischen dem Neigungswinkel des Fahrzeugs und dem Betrag der Lockerung, wenn sich das Fahrzeug im Stillstand auf einer Aufwärtssteigung befindet und die Gangposition die Dauerfahrtstellung ist, ähnlich derjenigen, sich wenn das Fahrzeug in einem Stillstand auf einer Abwärtssteigung befindet und die Gangposition die Rückwärtsstellung ist. Außerdem ähnelt die Beziehung zwischen dem Neigungswinkel des Fahrzeugs und dem Betrag der Lockerung, wenn sich das Fahrzeug im Stillstand auf einer Aufwärtssteigung befindet und die Gangposition die Rückwärtsstellung ist, derjenigen, wenn sich das Fahrzeug im Stillstand auf einer Abwärtssteigung befindet und die Gangposition die Dauerfahrtstellung ist. Der Betrag der Lockerung des Kabels 22 ist größer, wenn die Reibungselementstoßkraft (die Kraft, mit der die Bremsbacken 110a und 110b die Reibungselemente gegen die innere Umfangsfläche (die Reibfläche) 102 der Trommel 104 stoßen und die der Spannung des Kabels 22 entspricht) in der Trommelbremse 18, die eingeschaltet ist, groß ist, als wenn die Reibungselementstoßkraft klein ist, und ein Drehmoment ausgeübt wird. Da die Spannung des Kabels 22 in der Trommelbremse 18, die in dem Duo-Servo-Zustand ausgeübt wird, in der Ausführungsform der Erfindung auf der Grundlage der bewegungskraftbasierten Sollspannung gesteuert wird, ist die Span nung des Kabels 22 größer, wenn der Absolutwert des Neigungswinkels des Fahrzeugs groß ist, als wenn der Neigungswinkel des Fahrzeugs klein ist.
In der Ausführungsform der Erfindung wird, wie es später genauer beschrieben wird, um ein unzureichendes Bremsmoment aufgrund der Lockerung des Kabels 22 zu vermeiden, die bewirkt wird, wenn die Scheibenbremse 99 freigegeben wird, nachdem die Trommelbremse 18 betätigt wird, die Sollspannung für das Kabel 22 auf einen Wert eingestellt, der durch Addieren des Lockerungskompensationsbetrags (der zusätzlichen Spannung, die verwendet wird, um eine Verringerung des Bremsmomentes aufgrund der Lockerung des Kabels 22 zu kompensieren) zu der bewegungskraftbasierten Sollspannung erhalten wird, wenn die Trommelbremse 18 angewendet wird. Der Lockerungskompensationsbetrag wird eingestellt, wie es durch die durchgezogenen Linien, die Strich-Punkt-Linien und die gestrichelten Linien in 15 angegeben ist, um die "Bremsmomentdifferenz in dem Duo-Servo-Zustand" und die "Bremsmomentdifferenz aufgrund eines Übergangs in den Duo-Servo-Zustand" zu minimieren. Der Lockerungskompensationsbetrag ist ein Wert, der dem Lockerungsbetrag des Kabels 22 entspricht. Der Lockerungskompensationsbetrag wird auf einen größeren Betrag eingestellt, wenn der Betrag der Lockerung des Kabels 22 groß ist, als wenn der Betrag der Lockerung des Kabels 22 klein ist. Gemäß der Ausführungsform der Erfindung wird der Lockerungskompensationsbetrag auf einen Wert eingestellt, der etwas größer als der Wert ist, der dem Betrag der Lockerung des Kabels 22 entspricht. Die Beziehung zwischen dem Lockerungskompensationsbetrag, der Gangposition (Neutralstellung, Dauerfahrtstellung, Rückwärtsstellung) und dem Neigungswinkel des Fahrzeugs ist in einer Tabelle angegeben und in einer ECU 200 der elektrischen Parkbremse gespeichert.
Wie es in 1 gezeigt ist, wird der Elektromotor 10 auf der Grundlage eines Befehls von der ECU 200 der elektrischen Parkbremse gesteuert. Die ECU 200 der elektrischen Parkbremse wird hauptsächlich aus einem Computer ausgebildet und enthält eine Eingangs-/Ausgangseinheit 202, eine Ausführungseinheit 204, eine Speichereinheit 206 etc. Ein Parkbremsschalter (im Folgenden einfach als "Parkschalter" bezeichnet) 210 und der Spannungssensor 90 (siehe 2 und 6) sind mit der Eingangs-/Ausgangseinheit 202 verbunden. Außerdem ist der Elektromotor 10 mit der Eingangs-/Ausgangseinheit 202 über eine Ansteuerschaltung 212 ver bunden. Der Elektromotor 10 ist ein Aktuator bzw. Stellglied der elektrischen Parkbremse. Die ECU 200 der elektrischen Parkbremse ist über ein CAN (Controller Area Network) 214 mit den anderen Computern, die in dem Fahrzeug angebracht sind, beispielsweise einer Schlupfsteuer-ECU (VSC-ECU) 220 und einer Motor-/Getriebe-ECU (ETC-ECU) 222, verbunden. Außerdem ist die ECU 200 der elektrischen Parkbremse mit einem Temperatursensor 224, einem Zündschalter 225 etc. verbunden. Ein Längsbeschleunigungssensor 226 und ein Radgeschwindigkeits- bzw. Raddrehzahlsensor 227 sind mit der Schlupfsteuer-ECU 220 verbunden. Ein Gangpositionssensor 228 ist mit der Motor-/Getriebe-ECU 222 verbunden. Daher werden die Informationen, die die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Längsbeschleunigung und die Gangposition enthalten, an die ECU 200 der elektrischen Parkbremse über die Schlupfsteuer-ECU 220, die Motor-/Getriebe-ECU 222 und das CAN 214 übertragen.
Der Parkschalter 210 wird betätigt, um einen Befehl zum Anwenden der Parkbremsen 18 und 20 oder einen Befehl zum Freigeben der Parkbremsen 18 und 20 auszugeben. Der Parkschalter 210 kann beispielsweise eine Anwendungsbetriebseinheit und eine Freigabebetriebseinheit enthalten. Wenn die Anwendungsbetriebseinheit betrieben wird (im Folgenden als "wenn der Anwendungsbefehlsbetrieb durchgeführt wird" bezeichnet), wird bestimmt, dass die Parkbremsen 18 und 20 angewendet werden müssen. Wenn die Freigabebetriebseinheit betrieben wird (im Folgenden als "wenn der Freigabebefehisbetrieb durchgeführt wird" bezeichnet), wird bestimmt, dass die Parkbremsen 18 und 20 freigegeben werden müssen. In der Ausführungsform der Erfindung erfasst der Gangpositionssensor 228 die Gangposition auf der Grundlage des Zustands des Getriebes (beispielsweise des Zustands der elektrischen Stromzufuhr zu einem Solenoid eines Solenoidventils (d. h. die Gangposition)). Alternativ kann der Gangpositionssensor 228 die Position eines Gangbetriebselementes erfassen, da angenommen wird, dass die Gangposition der Position des Gangbetriebselementes entspricht, wenn sich das Fahrzeug im Stillstand befindet.
Wie es oben beschrieben ist, erfasst der Spannungssensor 90 die Spannung des Kabels 22 und die Spannung des Kabels 24. Wie es in 6 gezeigt ist, ist der Spannungssensor 90 zwischen einer Kolbenstange 240, die an dem Ausgleicher 84 befestigt ist, und dem inneren Kabel 87 des Kabels 24 angeordnet. Die Kolbenstange 240 und das Kabel 24 entsprechen den "zwei Teilkabeln, die durch Teilen eines Kabels erhalten werden". Der Spannungssensor 90 enthält eine Relativbewegungsbetragerfassungseinheit 242 und eine Feder 244. Der Spannungssensor 90 bestimmt die Spannung F durch Multiplizieren des Relativbewegungsbetrags Δs des Kabels 24 (des inneren Kabels) in Bezug auf die Kolbenstange 240 mit dem Federkoeffizienten K der Feder 244 (F = K × Δs). Der Spannungssensor 90 enthält ein Gehäuse 250, das als ein erstes Element dient, einen Kolben 252, der als ein zweites Element dient und der relativ zu dem Gehäuse 250 bewegbar ist, die Feder 244, die zwischen dem Gehäuse 250 und dem Kolben 252 angeordnet ist, einen Magneten 258, der an der Kolbenstange 240 des Kolbens 252 vorgesehen ist, ein Hall-Element (ein Halbleiter) 260, das in dem Gehäuse 250 vorgesehen ist, etc. Das Kabel 24 ist an das Gehäuse 250 derart gepasst, dass das Kabel 24 in Bezug auf das Gehäuse 250 unbeweglich ist. Die Feder 244 ist zwischen der Fläche des Kolbens 252, die proximal zur Kolbenstange 240 ist, und der inneren Fläche des Gehäuses 250 vorgesehen. Die Feder 244 spannt das Kabel 24 derart vor, dass sich das Kabel 24 der Kolbenstange 240 annähert (derart, dass sich die Kolbenstange 240 und das Kabel 24, die die beiden Teilkabel sind, einander annähern). Wenn der Ausgleicher 84 nach links der 6 bewegt wird, wird eine Spannung auf das Kabel 24 ausgeübt. Dann wird der Kolben 252 relativ zum Gehäuse 250 derart bewegt, dass sich die Kolbenstange 240 und das Kabel 24, die die beiden Teilkabel sind, voneinander wegbewegen, und die Feder 244 wird zusammengedrückt. Die Relativpositionsbeziehung zwischen dem Magneten 258 und dem Hall-Element 260 ändert sich entsprechend einer Relativbewegung zwischen dem Gehäuse 250 und dem Kolben 252. Entsprechend dieser Änderung ändert sich die Magnetflussdichte (die Anzahl der magnetischen Linien), und die Ausgangsspannung von dem Hall-Element 260 ändert sich ebenfalls. Auf der Grundlage einer Änderung der Ausgangsspannung wird der Relativbewegungsbetrag Δs zwischen dem Gehäuse 250 und dem Kolben 252 bestimmt.
Wie es insoweit beschreiben wurde, erfasst der Spannungssensor 90 die Spannung auf der Grundlage des Relativbewegungsbetrags zwischen dem Gehäuse 250 und dem Kolben 252. Der Spannungssensor 90 weist eine Hysteresecharakteristik aufgrund der Vibration, die durch die Relativbewegung zwischen dem Gehäuse 250 und dem Kolben 252 verursacht wird, der Reibung, die durch die Relativbewegung zwischen dem Gehäuse 250 und dem Kolben 252 verursacht wird, der Reibung zwischen der Feder 244 und dem Kolben 252 und dem Gehäuse 250, etc auf. Wie es in 7B gezeigt ist, wird, wenn sich die Spannung erhöht und dann verringert, der Wert, der von dem Spannungssensor 90 ausgegeben wird (im Folgenden als der "Sensorwert" bezeichnet), auf einem konstanten Wert gehalten und dann verringert. Entsprechend der Hysteresecharakteristik des Spannungssensors 90 ist, wie es in den 7A und 7B gezeigt ist, die Hysteresebreite ΔHs {der Wert, der durch Subtrahieren des tatsächlichen Wertes (des wahren Wertes) Fc von dem Sensorwert Fout erhalten wird (ΔHs = Fout – Fc)} größer, wenn der Sensorwert Fout groß ist, als wenn der Sensorwert Fout klein ist. Die Beziehung zwischen dem Sensorwert Fout und der Hysteresebreite ΔHs wird im Voraus erhalten und in der Speichereinheit 204 gespeichert. Wenn der Spannungssensor 90 die in 7B gezeigten Hysteresecharakteristika aufweist, ist die Breite ΔH des toten Bandes gleich der Hysteresebreite ΔHsc unabhängig von dem Sensorwert Fout. Daher wird angenommen, dass der Spannungssensor 90 Hysteresecharakteristika aufweist, entsprechend denen die Breite ΔH des toten Bandes größer ist, wenn der Sensorwert Fout groß ist, als wenn der Sensorwert Fout klein ist. Auf der Grundlage des Sensorwertes Fout und der Hysteresebreite ΔHs, die dem Sensorwert Fout entspricht, kann die tatsächliche Spannung Fc entsprechend der Gleichung Fc = Fout – ΔHs bestimmt werden.
Der Längsbeschleunigungssensor 226 ist ein Kapazitätssensor und an einer Mittelkonsole vorgesehen, die im Wesentlichen in der Mitte der seitlichen Richtung des Fahrzeugs positioniert ist. Das heißt, der Längsbeschleunigungssensor 226 ist an einem Bodentunnel (Stahlplatte), der die Mittelkonsole ausbildet, an einer Position auf der Seite des Insassenraumes vorgesehen. Wie es in 8A gezeigt ist, enthält der Längsbeschleunigungssensor 226 einen Kondensator 280 und eine elektrische Schaltung 282. In dem Kondensator 280 ändert sich der Abstand zwischen zwei Elektrodenplatten entsprechend einer Kraft (Beschleunigung), die auf das Fahrzeug in der Längsrichtung ausgeübt wird. Die elektrische Schaltung 282 bewirkt, dass der Kondensator 280 mit Elektrizität geladen wird und diese Elektrizität bei einer konstanten Spannungsdifferenz zwischen den Elektrodenplatten entladen wird, und bestimmt die elektrische Ladungsmenge, die in dem Kondensator 280 gespeichert ist, als Ergebnis des Ladens/Entladens der Elektrizität. Die elektrische Schaltung 282 bestimmt dann die Spannung auf der Grundlage der elektrischen Ladungsmenge und erfasst die Beschleunigung auf der Grundlage der Spannung. Die elektrische Schaltung 282 enthält eine CV-Wandlungsschaltung 290 (Landungs-Spannungs-Wandlungsschaltung), einen Filter 292, eine Beschleunigungsberechnungsschaltung 294, einen Verstärker 296 etc. Die CV-Wandlungsschaltung 290 bestimmt die Spannung V auf der Grundlage der elektrischen Ladungsmenge Q, die in dem Kondensator 280 gespeichert ist, und der Filterprozess wird mit der Spannung V durch den Filter 292 ausgeführt. Ein Signal, das den Wert angibt, der durch den Filterprozess bestimmt wird, wird an die Beschleunigungsberechnungsschaltung 294 übertragen, und die Beschleunigung wird entsprechend einer Gleichung bestimmt. Die bestimmte Beschleunigung wird durch den Verstärker 296 verstärkt und dann ausgegeben. In dem Kondensator 280 wird die Beziehung zwischen der elektrischen Ladungsmenge Q, der Spannungsdifferenz V und der Kapazität C des Kondensators 280 durch die Gleichung Q = V × C ausgedrückt. Wenn der Abstand zwischen den Elektrodenplatten "d" ist, der Bereich bzw. die Fläche der Elektrodeplatte "S" ist und die Dielektrizitätskonstante "ε0" ist, wird die Kapazität C durch die Gleichung C = ε0 × S/d ausgedrückt. Auf der Grundlage dieser beiden Gleichungen wird die Gleichung Q = V × ε0 × S/d erhalten. Da ε0 und S konstant sind, wird, wenn die Spannungsdifferenz V konstant ist, die elektrische Ladungsmenge Q größer, wenn der Abstand d klein ist, als wenn der Abstand d groß ist. Das heißt, die elektrische Ladungsmenge Q ist größer und die Spannung, die von der CV-Wandlungsschaltung 290 ausgegeben wird, ist größer, wenn die Kraft, die in der Längsrichtung ausgeübt wird (die Beschleunigung) groß ist und der Abstand d kurz ist, als wenn die Kraft, die in der Längsrichtung ausgeübt wird (die Beschleunigung), klein ist und der Abstand d groß ist. Auf der Grundlage der Ausgangsspannung und der Gleichung wird die Längsbeschleunigung durch die Beschleunigungsberechnungsschaltung 294 bestimmt. Die Konstante in der Gleichung, die von der Beschleunigungsberechnungsschaltung 294 verwendet wird, wird derart eingestellt, dass eine erlaubte Variation (der Absolutwert eines Fehlers) größer ist, wenn die Temperatur des Längsbeschleunigungssensors 226 niedrig ist, als wenn die Temperatur des Längsbeschleunigungssensors 226 hoch ist (gleich oder größer als die gewöhnliche Temperatur). Als Ergebnis ist die Genauigkeit der Bestimmung größer und der erfasste Wert liegt näher bei dem tatsächlichen Wert, wenn die Tem peratur des Längsbeschleunigungssensors 226 hoch ist, als wenn die Temperatur des Längsbeschleunigungssensors 226 niedrig ist. 8B zeigt die Temperaturfehlercharakteristika des Längsbeschleunigungssensors 226. Die Temperaturfehlercharakteristika innerhalb des Temperaturbereiches von –30°C bis 80°C, in dem Fahrzeuge tatsächlich verwendet werden, wird vorbereitet. Wenn die Temperatur des Längsbeschleunigungssensors 226 größer als die Bezugstemperatur Tα ist, ist der Absolutwert Δ eines Fehlers klein und ein konstanter Wert c. Wenn andererseits die Temperatur des Längsbeschleunigungssensors 226 gleich oder kleiner als die Bezugstemperatur Tα ist, ist der Absolutwert Δ eines Fehlers größer als der Absolutwert Δ eines Fehlers, wenn die Temperatur des Längsbeschleunigungssensors 226 größer als die Bezugstemperatur Tα ist. Wenn sich die Temperatur T des Längsbeschleunigungssensors 226 verringert, erhöht sich der Absolutwert Δ eines Fehlers. Die Bezugstemperatur Tα ist ein Wert, der beispielsweise zwischen näherungsweise 20°C und näherungsweise 25°C liegt. Δ = c (T > Tα) Gleichung 1 Δ = aT + b(T ≤ Tα) Gleichung2
Der Längsbeschleunigungssensor 226 erfasst die Beschleunigung, die in der Längsrichtung des Fahrzeugs ausgeübt wird. Gemäß der Ausführungsform der Erfindung wird der Neigungswinkel des Fahrzeugs in der Längsrichtung auf der Grundlage der Längsbeschleunigung erfasst. Wenn die Fahrzeugkarosserie parallel zur Straßenoberfläche ist, ist der Neigungswinkel des Fahrzeugs gleich dem Neigungswinkel θ der Straße, auf der sich das Fahrzeug im Stillstand befindet. Genauer gesagt ist es, da die Bewegungskraft, die auf das Fahrzeug ausgeübt wird, auf der Grundlage des Neigungswinkels der Straße bestimmt wird, vorteilhaft, den Neigungswinkel der Straße auf der Grundlage des Neigungswinkels des Fahrzeugs und der Lage der Fahrzeugkarosserie zu erfassen. Da jedoch die Fahrzeugkarosserie gewöhnlicherweise parallel zur Straßenoberfläche ist, wird der Neigungswinkel des Fahrzeugs in der Längsrichtung verwendet. Wie es in 8C gezeigt ist, wird die Beziehung zwischen dem Neigungswinkel θ des Fahrzeugs, der Masse M (kg) des Fahrzeugs, der Kraft F (N), die auf das Fahrzeug entlang der Steigung ausgeübt wird, der Gravitationsbe schleunigung g (m/s²) und der Längsbeschleunigung G (m/s²) durch die Gleichungen F = M × g × sinθ und G = g × sinθ ausgedrückt.
Der Temperatursensor 224 erfasst die Temperatur des Längsbeschleunigungssensors 226. Wie es oben beschrieben ist, ist der Längsbeschleunigungssensor 226 an dem Bodentunnel vorgesehen. Dementsprechend ist der Temperatursensor 224 ebenfalls an der Metallplatte, an der der Längsbeschleunigungssensor 226 vorgesehen ist, vorgesehen, und zwar an einer Position in der Nähe des Längsbeschleunigungssensors 226. Dementsprechend kann die Temperatur, die von dem Temperatursensor 224 erfasst wird, als gleich der Temperatur des Längsbeschleunigungssensors 226 angesehen werden. Wie es oben beschrieben ist, ist der Längsbeschleunigungssensor 226 an dem Bodentunnel vorgesehen. Wenn dementsprechend der Zündschalter 225 eingeschaltet wird und der Motor gestartet wird, wird der Längsbeschleunigungssensor 226 durch die Wärme, die von dem Motor freigesetzt wird, aufgewärmt. Die Temperatur des Längsbeschleunigungssensors 226 ist größer, wenn die Betriebszeit des Motors lang ist, als wenn die Betriebszeit des Motors kurz ist. Wenn das Fahrzeug draußen gelassen wird, kann die Temperatur des Längsbeschleunigungssensors 226 als gleich der Außentemperatur angesehen werden. Wenn die Außentemperatur größer als die Bezugstemperatur Tα ist, ist die Temperatur des Längsbeschleunigungssensors 226 ebenfalls größer als die Bezugstemperatur Tα. Wenn die Außentemperatur kleiner als die Bezugstemperatur Tα ist, ist die Temperatur des Längsbeschleunigungssensors 226 ebenfalls kleiner als die Bezugstemperatur Tα. Wenn jedoch, wie es in 17 gezeigt ist, eine vorbestimmte Zeit α verstrichen ist, seitdem der Zündschalter eingeschaltet wurde (der Motor wurde gestartet), erreicht die Temperatur des Längsbeschleunigungssensors 226 die Bezugstemperatur Tα. Danach wird die Temperatur des Längsbeschleunigungssensors 226 gleich oder größer als die Bezugstemperatur Tα gehalten, ohne sich stark zu verringern. Dieses wurde durch Experimente bestätigt. Die Experimente wurden durchgeführt, als die Außentemperatur beachtlich niedrig war. Die vorbestimmte Zeit α wurde derart eingestellt, dass, wenn die vorbestimmte Zeit α verstrichen war, seitdem der Zündschalter 225 eingeschaltet war, die Temperatur des Längsbeschleunigungssensors 226 auf zuverlässig größer als die Bezugstemperatur Tα wurde. Die Temperatur in dem Insassenraum übt ebenfalls einen Einfluss auf den Längsbe schleunigungssensor 226 aus. Wenn die Außentemperatur beachtlich niedrig ist, wird, wenn der Zündschalter 225 eingeschaltet wird, der Längsbeschleunigungssensor 226 ebenfalls durch die Wärme in dem Insassenraum aufgewärmt.
In der Ausführungsform der Erfindung wird der Absolutwert Δ eines Fehlers des Wertes, der von dem Längsbeschleunigungssensor 226 erfasst wird, auf der Grundlage der Temperatur T, die von dem Temperatursensor 224 erfasst wird, und der Temperaturcharakteristika, die in 8B gezeigt sind, bestimmt. Der Wert, der durch Addieren des Absolutwertes Δ eines Fehlers zu dem Erfassungswert Gout (Gout + Δ) erhalten wird, wird als die Beschleunigung G verwendet, die unter Berücksichtigung der Variation auf der Grundlage der Temperaturcharakteristika abgeleitet wird (im Folgenden als die "Beschleunigung, die unter Berücksichtigung der Temperatur des Längsbeschleunigungssensors 226 abgeleitet wird" bezeichnet), und der Neigungswinkel θ des Fahrzeugs wird auf der Grundlage der Beschleunigung G, die unter Berücksichtigung der Temperatur des Längsbeschleunigungssensors 226 abgeleitet wird, bestimmt. G = Gout + Δ = g × sinθ
Wenn der Längsbeschleunigungssensor 226 mit einem Temperatursensor versehen ist, kann der Temperatursensor verwendet werden. Als der Temperatursensor kann zumindest ein Temperatursensor, der die Außentemperatur erfasst, ein Temperatursensor, der die Temperatur in dem Insassenraum erfasst, oder ein Temperatursensor, der die Motorkühltemperatur erfasst, verwendet werden. Wenn mindestens der Temperatursensor, der die Außentemperatur erfasst, der Temperatursensor, der die Temperatur in dem Insassenraum erfasst, oder der Temperatursensor, der die Motorkühltemperatur erfasst, verwendet wird, wird die Temperatur des Längsbeschleunigungssensors 226 auf der Grundlage der Beziehung zwischen der Temperatur, die von dem Temperatursensor erfasst wird, und der Temperatur des Längsbeschleunigungssensors 226 und der erfassten Temperatur geschätzt. Der Sensor, der die Außentemperatur erfasst, ist beispielsweise an dem Vorderteil eines Kühlers vorgesehen, und der Sensor, der die Temperatur in dem Insassenraum erfasst, ist an einer Instrumentenkonsole vorgesehen. Wenn beispielsweise ein Sensor, der die Temperatur der zugeführten Luft erfasst, oder ein Sensor, der die Temperatur in dem Insassenraum erfasst, bei einer Klimaanlage vorgesehen ist, kann ein derartiger Sensor verwendet werden.
Im Folgenden wird der Betrieb des somit aufgebauten elektrischen Parkbremssystems beschrieben. Wenn der Anwendungsbefehlsbetrieb durch den Parkschalter 210 durchgeführt wird, wird der Elektromotor 10 betrieben, und die Kabel 22 und 24 werden gezogen, wodurch die Trommelbremsen 18 und 20 angewendet werden. Wenn der Freigabebefehlsbetrieb durch den Parkschalter 210 durchgeführt wird, wird der Elektromotor 10 in der Rückwärtsrichtung gedreht, und die Kabel 22 und 24 werden gelockert. Bei jeder der Parkbremsen 18 und 20 wird bewirkt, dass sich die Bremsbacken 110a und 110b durch die Rückstellfeder 115 aneinander annähern, wodurch die Bremse freigegeben wird. Sogar wenn die Zufuhr des elektrischen Stroms zum Elektromotor 10 angehalten wird, wenn die Parkbremsen 18 und 20 eingeschaltet sind, wird die Reibungselementstoßkraft durch die Kupplung 42 aufrechterhalten.
Obwohl der Parkschalter 210 manchmal betätigt wird, während das Fahrzeug fährt, wird der Fall, in dem Parkschalter 20 betätigt wird, wenn sich das Fahrzeug im Stillstand befindet, im Folgenden beschrieben. Das Steuerprogramm der elektrischen Parkbremse, das in dem Flussdiagramm der 9 gezeigt ist, wird ausgeführt, wenn der Zündschalter 225 eingeschaltet ist und sich das Fahrzeug im Stillstand befindet. Da der Betrieb, nachdem der Zündschalter 225 ausgeschaltet ist, keinen Bezug zur Erfindung hat, wird dessen Beschreibung weggelassen. Das Steuerprogramm der elektrischen Parkbremse wird in vorbestimmten Zeitintervallen ausgeführt. Im Schritt S1 der 9 wird bestimmt, ob der Parkschalter 210 betätigt wurde. Wenn bestimmt wird, dass der Parkschalter 210 betätigt wurde, wird im Schritt S2 bestimmt, ob der Betrieb der Anwendungsbefehlsbetrieb ist (ob ein Befehl zum Anwenden der Bremse ausgegeben wurde). Wenn bestimmt wird, dass der Betrieb der Anwendungsbefehlsbetrieb ist, werden die Parkbremsen 18 und 20 durch den Elektromotor 10 im Schritt S3 angewendet. Diese Steuerung wird als die Parkbremsanwendungszeitsteuerung bezeichnet. Wenn andererseits der Betrieb der Freigabebefehlsbetrieb ist, das heißt ein Befehl zum Freigeben der Bremse ausgegeben wurde, erfolgt eine negative Bestimmung im Schritt S2, und die Steuerung zum Freigeben der Bremse wird im Schritt S4 ausgeführt. In der Ausführungsform der Erfindung wird der Elektromotor 10 in der Richtung entgegengesetzt zur Richtung, in der der Elektromotor 10 gedreht wird, um die Bremse anzuwenden, gedreht, wodurch die Kabel 22 und 24 gelockert werden.
Wenn bestimmt wird, dass der Parkschalter 210 nicht betätigt wurde, wird im Schritt S5 bestimmt, ob die Parkbremsanwendungszeitsteuerung ausgeführt wird. Wenn der Parkschalter 210 nicht betätigt wurde und die Parkbremsanwendungszeitsteuerung ausgeführt wird, erfolgt eine positive Bestimmung im Schritt S5, und die Parkbremsanwendungszeitsteuerung wird im Schritt S3 fortgesetzt. Wenn bestimmt wird, dass die Parkbremsanwendungszeitsteuerung nicht ausgeführt wird, wird im Schritt S6 bestimmt, ob die Parkbremsen 18 und 20 eingeschaltet sind. Wenn bestimmt wird, dass die Parkbremsen 18 und 20 eingeschaltet sind, wird die Stillstandzustandshaltesteuerung im Schritt S7 ausgeführt. Das heißt, die Spannung der Kabel 22 und 24 wird derart gesteuert, dass die Bremskraft auf einen Wert gesteuert wird, bei dem das Fahrzeug im Stillstand gehalten wird. Die Spannung der Kabel 22 und 24 wird nach Bedarf erhöht. Manchmal werden die Stillstandzustandshaltesteuerung und die Parkbremsanwendungszeitsteuerung gemeinsam als Bremsanwendungssteuerung bezeichnet. In der Ausführungsform der Erfindung wird das Bremsmoment, das von den Parkbremsen 18 und 20 erzeugt wird, durch Steuern der Spannung der Kabel 22 und 24 gesteuert. Die Sollspannung wird auf der Grundlage der Beziehung zwischen dem Bremsmoment und der Spannung und des Sollbremsmoments bestimmt, und der Elektromotor 10 wird derart gesteuert, dass sich die Spannung, die von dem Spannungssensor 90 erfasst wird, der Sollspannung annähert. Wenn der Parkschalter 21 nicht betätigt wurde und weder die Parkbremsanwendungszeitsteuerung noch die Stillstandzustandshaltesteuerung ausgeführt wird, werden die Flags, Zähler, Parameter etc., die in dem Programm verwendet werden, im Schritt S8 zurückgesetzt.
Die Parkbremsanwendungszeitsteuerung im Schritt S3 wird entsprechend dem Flussdiagramm der 10 ausgeführt. Wenn die Parkbremsen 18 und 20 angewendet werden, wird die Sollspannung Fref (entsprechend dem Sollbremsmoment) grundlegend auf die Summe (Fref = Frefb + ΔFrefc) aus der bewegungskraftbasierten Sollspannung (die Stoppbefehlsspannung, Stillstandzustandshaltespannung) Frefb und dem Lockerungskompensationsbetrag ΔFrefc eingestellt. Wie es oben beschrieben ist, ist die bewegungskraftbasierte Sollspannung Frefb die Spannung, die benötigt wird, um das Fahrzeug im Stillstand gegen die Bewegungskraft, die auf das Fahrzeug ausgeübt wird, zu halten, und wird auf der Grundlage der Funktion der 14 eingestellt. Die bewegungskraftbasierte Sollspannung Frefb wird auf der Grundlage des Neigungswinkels des Fahrzeugs und der Gangposition bestimmt. Wenn sich das Fahrzeug auf einer Abwärtssteigung im Stillstand befindet und die Gangposition die Dauerfahrtstellung ist, wird eine Abwärtsbewegungskraft (Antriebsenergie) auf das Fahrzeug durch die Antriebseinheit ausgeübt. Dementsprechend wird, wie es durch die gestrichelte Linie in 14 gezeigt ist, die bewegungskraftbasierte Sollspannung Frefb um den Betrag, der der Bewegungskraft entspricht, erhöht. Wenn sich das Fahrzeug auf einer Aufwärtssteigung im Stillstand befindet und die Gangposition die Rückwärtsstellung ist, wird eine Abwärtsbewegungskraft auf das Fahrzeug ausgeübt. Dementsprechend wird, wie es durch Strich-Punkt-Linie in 14 gezeigt ist, die bewegungskraftbasierte Sollspannung Frefb um den Betrag, der der Bewegungskraft entspricht, erhöht. Gemäß der Ausführungsform der Erfindung, die insoweit beschrieben wurde, wird, wenn durch die Antriebseinheit eine Abwärtsantriebsenergie auf das Fahrzeug ausgeübt wird, die bewegungskraftbasierte Sollspannung Frefb erhöht. Außerdem wird die obere Grenze für die bewegungskraftbasierte Sollspannung Frefb derart eingestellt, dass die bewegungskraftbasierte Sollspannung Frefb die obere Grenze nicht überschreitet. Wie es oben beschrieben ist, lockern sich, wenn die Parkbremsen 18 und 20 eingeschaltet sind und wenn sich das Drehmoment, das auf die Trommel 104 ausgeübt wird, aufgrund beispielsweise einer Freigabe der Betriebsbremse 99 oder einer Änderung der Gangposition ändert, die Kabel 22 und 24, und das Bremsmoment wird verringert. Der Lockerungskompensationsbetrag ΔFrefc ist der Betrag der zusätzlichen Spannung, der verwendet wird, um eine Verringerung des Bremsmomentes zu kompensieren. Der Lockerungskompensationsbetrag ΔFrefc wird auf der Grundlage der Funktion der 15 eingestellt. Der Lockerungskompensationsbetrag ΔFrefc wird auf der Grundlage des Neigungswinkels des Fahrzeugs und der Gangposition bestimmt. Wenn der Längsbeschleunigungssensor 226 eine Fehlfunktion aufweist und daher der Neigungswinkel θ des Fahrzeugs nicht genau erfasst wird, wird die Sollspannung auf den maximalen Wert der Spannung, die in einem elektrischen Parkbremsmechanismus 30 ausgegeben werden kann, eingestellt.
Im Schritt S31 der 10 wird bestimmt, ob der Längsbeschleunigungssensor 226 richtig betrieben wird. Wenn bestimmt wird, dass der Längsbeschleunigungssensor 226 richtig betrieben wird, wird der Neigungswinkel θ des Fahrzeugs auf der Grundlage des Erfassungswertes (des Sensorwertes) Gout des Längsbeschleunigungssensors 226, des Erfassungswertes T des Temperatursensors 224 und der Temperaturfehlercharakteristika des Längsbeschleunigungssensors 226, die in 8B gezeigt sind, bestimmt. Wie es in dem Flussdiagramm der 11 gezeigt ist, wird der Sensorwert Gout im Schritt S51 ausgelesen, der Erfassungswert T des Temperatursensors 224 wird im Schritt S52 ausgelesen, und im Schritt S53 wird bestimmt, ob die Temperatur des Längsbeschleunigungssensors 226 größer als die Bezugstemperatur Tα ist. Wenn im Schritt S53 bestimmt wird, dass die Temperatur des Längsbeschleunigungssensors 226 größer als die Bezugstemperatur Tα ist, wird der Absolutwert Δ eines Fehlers im Schritt S54 entsprechend der Gleichung 1 auf c eingestellt. Wenn im Schritt S53 bestimmt wird, dass die Temperatur des Längsbeschleunigungssensors 226 gleich oder kleiner als die Bezugstemperatur Tα ist, wird der Absolutwert Δ eines Fehlers im Schritt S55 entsprechend der Gleichung 2 (aT + b) bestimmt. Dann wird die Längsbeschleunigung, die unter Berücksichtigung der Temperatur des Längsbeschleunigungssensors 226 abgeleitet wurde, auf den Wert eingestellt, der durch Addieren des Absolutwertes Δ eines Fehlers zu dem Sensorwert Gout (G ← Gout + Δ) erhalten wird. Im Schritt S57 wird der Neigungswinkel θ des Fahrzeugs auf der Grundlage der Längsbeschleunigung G, die unter Berücksichtigung der Temperatur des Längsbeschleunigungssensors 226 abgeleitet wird, bestimmt (θ = sin^–1 (G/g)). Im Schritt S33 der 10 wird die bewegungskraftbasierte Sollspannung Frefb auf der Grundlage des somit bestimmten Neigungswinkels θ des Fahrzeugs und der Tabelle, die durch die Funktion in 14 angegeben ist, bestimmt. In diesem Fall wird die Gangposition ebenfalls berücksichtigt. Im Schritt S34 wird der Lockerungskompensationsbetrag ΔFrefc auf der Grundlage der Gangposition, des Neigungswinkels θ des Fahrzeugs und der Tabelle, die durch die Funktion in 15 angegeben ist, bestimmt. Im Schritt S35 wird die Sollspannung Fref der derzeitigen Routine bestimmt. Gemäß der Ausführungsform der Erfindung wird die Soll spannung Fref auf den kleineren Wert aus der Summe (im Folgenden als die "lockerungsbasierte Sollspannung Frefa" bezeichnet) aus der bewegungskraftbasierten Sollspannung Frefb und dem Lockerungskompensationsbetrags ΔFrefc und dem maximalen Wert Fmax der Spannung, die in dem elektrischen Parkbremsmechanismus 30 ausgegeben werden kann, eingestellt (Fref = MIN {(Frefb + ΔFrefc), Fmax}. In vielen Fällen wird, da die lockerungsbasierte Sollspannung Frefa (= Frefb + ΔFrefc) kleiner als der maximale Wert Fmax ist, die lockerungsbasierte Sollspannung Frefa als die Sollspannung Fref der derzeitigen Routine verwendet. Die Sollspannung Fref wird als die vorläufige Sollspannung verwendet.
Die lockerungsbasierte Sollspannung Frefa beträgt, wenn die Gangposition die Neutralstellung ist, näherungsweise das 1,3- bis 1,0-Fache der bewegungskraftbasierten Sollspannung Frefb, wie es in 16 gezeigt ist. Mit anderen Worten beträgt das Verhältnis des Lockerungskompensationsbetrags ΔFrefc zu der bewegungskraftbasierten Frefb (ΔFrefc/Frefb) gleich 0,3 bis 0,9. Außerdem ist, wie es 16 gezeigt ist, in dem Fall einer Aufwärtssteigung die Neigung r der Linie, die die Beziehung zwischen der lockerungsbasierten Sollspannung Frefa und dem Neigungswinkel θ des Fahrzeugs angibt, größer als die Neigung s der Linie, die die Beziehung zwischen der bewegungskraftbasierten Sollspannung Frefb und dem Neigungswinkel θ des Fahrzeugs angibt (r > s). In dem Fall einer Abwärtssteigung ist der Absolutwert |r'| der Linie, die die Beziehung zwischen der lockerungsbasierten Sollspannung Frefa und dem Neigungswinkel θ des Fahrzeugs angibt, größer als der Absolutwert |s'| der Neigung s' der Linie, die die Beziehung zwischen der bewegungskraftbasierten Sollspannung Frefb und dem Neigungswinkel θ des Fahrzeugs angibt (|r'| > |s'|). Dieses gilt, da sich der Lockerungskompensationsbetrag ΔFrefc erhöht, wenn sich der Absolutwert des Neigungswinkels θ des Fahrzeugs erhöht, wie es in 15 gezeigt ist (ΔFrefc2 > ΔFrefc1: Der Absolutwert des Neigungswinkels θ des Fahrzeugs, der dem Lockerungskompensationsbetrag ΔFrefc2 entspricht, ist größer als der Absolutwert des Neigungswinkels θ des Fahrzeugs, der dem Lockerungskompensationsbetrag ΔFrefc1 entspricht). Wenn im Gegensatz dazu der Längsbeschleunigungssensor 226 eine Fehlfunktion aufweist, wird im Schritt S36 der 10 die vorläufige Sollspannung Fref der derzeitigen Routine auf den maximalen Wert Fmax der Spannung, die in dem elektrischen Parkbremsmechanismus 30 ausgegeben werden kann, eingestellt (Fref = Fmax).
Anschließend wird im Schritt S37 der 10 die vorläufige Sollspannung Fref der derzeitigen Routine mit der Steuersollspannung (die endgültige Sollspannung, die in der Steuerung verwendet wird und die der tatsächlichen Sollspannung entspricht; in der Ausführungsform der Erfindung wird die tatsächliche Sollspannung als die "Steuersollspannung" bezeichnet) der unmittelbar vorhergehenden Routine Fref(n-1)* verglichen. Wenn die vorläufige Sollspannung Fref der derzeitigen Routine größer als die Steuersollspannung der unmittelbar vorhergehenden Routine ist, wird im Schritt S38 die Steuersollspannung Fref(n)* der derzeitigen Routine auf die vorläufige Sollspannung Fref der derzeitigen Routine eingestellt (Fref(n)* ← Fref). Wenn andererseits die vorläufige Sollspannung Fref der derzeitigen Routine gleich oder kleiner als die Steuersollspannung Fref(n-1)* der unmittelbar vorhergehenden Routine ist, wird die Steuersollspannung Fref(n)* der derzeitigen Routine auf die Steuersollspannung Fref(n-1)* der unmittelbar vorhergehenden Routine eingestellt (Fref(n)* ← Fref(n-1)*). Mit anderen Worten wird die Steuersollspannung der derzeitigen Routine auf den größeren Wert aus der vorläufigen Sollspannung Fref der derzeitigen Routine und der Steuersollspannung Fref(n-1)* der unmittelbar vorhergehenden Routine eingestellt (Fref(n)* = MAX {Fref, Fref(n-1)*}). Wenn der Schritt S37 das erste Mal ausgeführt wird, beträgt n gleich 1 (n = 1). Dementsprechend ist n-1 gleich 0 (n-1 = 0), und der Anfangswert der Steuersollspannung Fref(0)* ist 0. Im Schritt S8 wird der Anfangswert Fref(0)* der Steuersollspannung auf 0 eingestellt, und der Anfangswert von n wird auf 1 eingestellt. Demzufolge wird, wenn n gleich 1 ist (n = 1), die Steuersollspannung Fref(1)* der derzeitigen Routine auf die vorläufige Sollspannung Fref der derzeitigen Routine eingestellt. Wie es oben beschrieben ist, kann, wenn die Parkbremsen 18 und 20 angewendet werden, die Steuersollspannung Fref(n)* erhöht werden, aber sie wird nicht verringert. Die Steuersollspannung Fref(n)* der derzeitigen Routine wird auf den maximalen Wert aus den vorläufigen Sollspannungen Fref der vorhergehenden Routinen eingestellt. Das heißt, es wird die Maximumwerthaltesteuerung ausgeführt. Während der Parkbremsanwendungszeitsteuerung ist die Steuersollspannung Fref(n-1)* der unmittelbar vorhergehenden Routine in den meisten Fällen gleich der vorläufigen Sollspannung Fref der derzeitigen Routine, und die Steuersollspannung Fref(n)* ändert sich in den meisten Fällen nicht. Wenn jedoch beispielsweise während der Parkbremsanwendungszeitsteuerung bestimmt wird, dass der Längsbeschleunigungssensor 226 eine Fehlfunktion aufweist, wird die Steuersollspannung Fref(n)* erhöht und auf den maximalen Wert Fmax der Spannung, die in dem elektrischen Parkbremsmechanismus 30 ausgegeben werden kann, eingestellt.
Dann wird die Spannung der Kabel 22 und 24 durch Steuern des Elektromotors 10 gesteuert. Im Schritt S40 der 10 wird der Sensorwert Fc, der von dem Spannungssensor 90 erfasst wird, ausgelesen. Im Schritt S41 wird bestimmt, ob der Sensorwert Fc gleich oder größer als die Steuersollspannung Fref(n)* ist. Genauer gesagt wird bestimmt, ob der Sensorwert Fc gleich oder größer als der Steuerendschwellenwert ist, der auf der Grundlage der Steuersollspannung Fref(n)* und des toten Bandes eingestellt wird. Der Steuerendschwellenwert ist in einigen Fällen gleich der Steuersollspannung Fref(n)*. Wenn der Sensorwert Fc kleiner als die Steuersollspannung Fref(n)* ist und eine negative Bestimmung im Schritt S41 durchgeführt wird, wird der Elektromotor 10 in der Vorwärtsrichtung gedreht. Im Schritt S43 wird die Steuersollspannung Fref(n)* der derzeitigen Routine auf die Steuersollspannung Fref(n-1)* der unmittelbar vorhergehenden Routine eingestellt, und n wird um 1 erhöht. Im Schritt S1 der 9 wird bestimmt, ob der Parkschalter 210 betätigt wurde. Wenn bestimmt wird, dass der Parkschalter 210 betätigt wurde, ist die Bestimmung im Schritt S1 negativ, die Bestimmung im Schritt S5 ist positiv, und der Schritt S3 (S31 bis S43) wird ausgeführt. Die Schritte S1, S5 und S3 werden wiederholt ausgeführt. Wenn der Sensorwert Fc gleich oder größer als die Steuersollspannung Fref(n)* wird, ist die Bestimmung im Schritt S41 der 10 positiv, und der Elektromotor 10 wird im Schritt S44 angehalten. Die Rückführungssteuerung wird derart ausgeführt, dass sich der Sensorwert Fc der Steuersollspannung Fref(n)* annähert. Wenn im Gegensatz dazu der Freigabebefehlsbetrieb durch den Parkschalter 210 während der Parkbremsanwendungszeitsteuerung durchgeführt wird, ist die Bestimmung im Schritt S1 positiv, die Bestimmung im Schritt S2 ist negativ, und die Bremsfreigabesteuerung wird im Schritt S4 ausgeführt.
Gemäß der Ausführungsform der Erfindung, die oben beschrieben wurde, wird in dem elektrischen Parkbremsmechanismus 30, wenn der Anwendung der Park bremsen 18 und 20 gestartet wird, grundlegend die Summe (die lockerungsbasierte Sollspannung Frefa) aus der bewegungskraftbasierten Sollspannung Frefb und dem Lockerungskompensationsbetrag ΔFrefc als die Steuersollspannung Fref für die Kabel 22 und 24 verwendet. Dementsprechend ist es unwahrscheinlich, dass die Bremskraft in dem anschließenden eingeschalteten Zustand unzureichend ist, in dem die Parkbremsen 18 und 20 eingeschaltet sind. Außerdem wird die bewegungskraftbasierte Sollspannung Frefb auf der Grundlage der Charakteristika der Trommelbremsen 18 und 20 eingestellt. Die bewegungskraftbasierte Sollspannung Frefb wird auf einen größeren Wert eingestellt, wenn sich das Fahrzeug auf einer Abwärtssteigung im Stillstand befindet, als wenn sich das Fahrzeug auf einer Aufwärtssteigung im Stillstand befindet. Auf diese Weise wird die bewegungskraftbasierte Sollspannung Frefb auf einen geeigneten Wert eingestellt, bei dem das Fahrzeug in einem Stillstand sowohl auf einer Abwärtssteigung als auch auf einer Aufwärtssteigung gehalten wird. Außerdem wird die Variation des Wertes, der von dem Längsbeschleunigungssensor 226 erfasst wird, auf einen geeigneten Wert auf der Grundlage der Temperatur und der Temperaturcharakteristika des Längsbeschleunigungssensors 226 eingestellt. Als Ergebnis wird eine noch geeignetere Variation erhalten, die auf der Grundlage der Temperatur des Längsbeschleunigungssensors 226 bestimmt wird, und der Neigungswinkel θ des Fahrzeugs wird auf der Grundlage der noch geeigneteren Variation bestimmt, als wenn der Neigungswinkel θ des Fahrzeugs stets unter Berücksichtigung der maximalen Variation bestimmt wird. Gemäß der Ausführungsform der Erfindung werden die bewegungskraftbasierte Sollspannung Frefb und der Lockerungskompensationsbetrag ΔFrefc auf der Grundlage des Neigungswinkels θ des Fahrzeugs bestimmt. Es ist möglich, die Situation zu vermeiden, in der die bewegungskraftbasierte Sollspannung Frefb und der Lockerungskompensationsbetrag ΔFrefc unnötig große Werte aufweisen, da der Neigungswinkel θ des Fahrzeugs auf einen unnötig großen Wert eingestellt wird. Dementsprechend ist es möglich, zu verhindern, dass der Energieverbrauch unnötig groß ist. Insbesondere werden in vielen Fällen die Parkbremsen 18 und 20 angewendet, nachdem eine relativ lange Zeit verstrichen ist, seitdem die Fahrt des Fahrzeugs begonnen hat. Dementsprechend ist die Temperatur des Längsbeschleunigungssensors 226 gewöhnlicherweise gleich oder größer als die Bezugstemperatur Tα. Wenn daher die Parkbremsen 18 und 20 angewendet werden, ist. die Variation Δ in vielen Fällen gleich c. Die Variation Δ wird in vielen Fällen im Vergleich zu dem Fall, in dem die Variation Δ auf den maximalen Wert d unabhängig von der Temperatur des Längsbeschleunigungssensors 226 eingestellt wird, kleiner. Dementsprechend wird der Neigungswinkel θ des Fahrzeugs, der erfasst wird, ebenfalls ein kleinerer Wert. Als Ergebnis wird verhindert, dass die bewegungskraftbasierte Sollspannung Frefb und der Lockerungskompensationsbetrag ΔFrefc unnötig große Werte annehmen. Dementsprechend wird der Energieverbrauch stark verringert.
Gemäß der Ausführungsform der Erfindung, die oben beschrieben wurde, wird, wenn die Temperatur des Längsbeschleunigungssensors 226 gleich oder kleiner als die Bezugstemperatur Tα ist, der Absolutwert Δ eines Fehlers, der verwendet wird, wenn der Neigungswinkel θ des Fahrzeugs bestimmt wird, entsprechend der Gleichung Δ = aT + b bestimmt. Alternativ kann, wenn die Temperatur des Längsbeschleunigungssensors 226 gleich oder kleiner als die Bezugstemperatur Tα ist, der Absolutwert Δ eines Fehlers auf d eingestellt werden. Ein Beispiel für eine derartige Konfiguration ist in 20B gezeigt (Δ = d (T ≤ Tα), Δ = c (T > Tα). Gemäß dieser Konfiguration wird ebenfalls, wenn die Temperatur des Längsbeschleunigungssensors 226 größer als die Bezugstemperatur Tα ist, die Variation Δ auf c eingestellt, der kleiner und geeigneter als ein herkömmlich verwendeter Wert ist. Als Ergebnis ist es möglich, eine Situation zu vermeiden, in der die lockerungsbasierte Sollspannung Frefa einen unnötig großen Wert annimmt und daher eine unnötig große elektrische Energiemenge verbraucht wird. Ein Beispiel für eine derartige Konfiguration ist in dem Flussdiagramm der 20A gezeigt. Die Längsbeschleunigung Gout wird im Schritt S51 ausgelesen, die Temperatur T des Längsbeschleunigungssensors 226 wird im Schritt S52 ausgelesen, und es wird im Schritt S53 bestimmt, ob die Temperatur T des Längsbeschleunigungssensors 226 größer als die Bezugstemperatur Tα ist. Wenn bestimmt wird, dass die Temperatur T des Längsbeschleunigungssensors 226 größer als die Bezugstemperatur Tα ist, wird der Absolutwert Δ eines Fehlers im Schritt S54' auf c eingestellt. Wenn andererseits die Temperatur T des Längsbeschleunigungssensors 226 gleich oder kleiner als die Bezugstemperatur Tα ist, wird der Absolutwert Δ im Schritt S55' auf d eingestellt. Dann wird im Schritt S56 und im Schritt S57 der Neigungswinkel θ des Fahrzeugs wie in der oben beschriebenen Ausführungsform der Erfindung bestimmt. Der Absolutwert Δ eines Fehlers wird auf einen von zwei Werten eingestellt. Im Vergleich zu dem Fall, in dem der Absolutwert Δ eines Fehlers konstant auf d eingestellt wird, wird der Absolutwert Δ eines Fehlers auf einen kleineren Wert eingestellt, wenn die Temperatur des Längsbeschleunigungssensors 226 größer als die Bezugstemperatur Tα ist. Als Ergebnis wird der Energieverbrauch verringert. Die Einstellung des Absolutwerts Δ eines Fehlers auf einen von zwei Werten wird auf effektive Weise für einen Fall angewendet, in dem der Temperatursensor 224 beispielsweise aus mindestens dem Sensor, der die Außentemperatur erfasst, dem Sensor, der die Temperatur in dem Insassenraum erfasst, oder dem Sensor, der die Motorkühltemperatur erfasst, ausgebildet ist, und die Temperatur des Längsbeschleunigungssensors 226 wird auf der Grundlage des Wertes, der von dem Sensor erfasst wird, geschätzt. Wenn die Temperatur des Längsbeschleunigungssensors 226 auf diese Weise erfasst wird, wird sie nicht genau erfasst. Der Absolutwert Δ eines Fehlers kann auf einen von drei oder mehr Werten eingestellt werden.
Die Temperatur des Längsbeschleunigungssensors 226 kann auf der Grundlage der Zeit bestimmt werden, die seit dem Einschalten des Zündschalters 225 verstrichen ist. Wie es oben beschrieben und in 17 gezeigt ist, wird, wenn die Zeit, die seit dem Einschalten des Zündschalters 225 verstrichen ist (die Betriebszeit des Motors), gleich oder größer als die vorbestimmte Zeit α ist, geschätzt, dass die Temperatur des Längsbeschleunigungssensors größer als die Bezugstemperatur Tα ist. Das Temperaturschätzprogramm, das in dem Flussdiagramm der 21 gezeigt ist, wird in vorbestimmten Zeitintervallen ausgeführt. Im Schritt S61 wird bestimmt, ob der Zündschalter 225 eingeschaltet ist. Wenn bestimmt wird, dass der Zündschalter 225 eingeschaltet ist, wird bestimmt, ob der Zündschalter 225 in der unmittelbar vorhergehenden Routine ausgeschaltet war. Das heißt, es wird bestimmt, ob der Zündschalter 225 in der derzeitigen Routine eingeschaltet wurde. Wenn bestimmt wird, dass der Zündschalter 225 in der derzeitigen Routine betrieben wird und eingeschaltet wurde, wird der Zeitgeber im Schritt S63 gestartet. Wenn das Programm das nächste Mal ausgeführt wird, erfolgt eine negative Bestimmung im Schritt S62, da sich der Zündschalter 225 in der derzeitigen Routine im eingeschalteten Zustand befindet und ebenfalls in der unmittelbar vorhergehenden Routine eingeschaltet war. Im Schritt S64 wird die Messung durch den Zeitgeber fortgesetzt (der Wert, der durch den Zeitgeber gezählt wird, wird erhöht). Im Schritt S65 wird bestimmt, ob die verstrichene Zeit (die Motorbetriebszeit) größer als die vorbestimmte Zeit α ist. Wenn bestimmt wird, dass die verstrichene Zeit die vorbestimmte Zeit α nicht erreicht hat, wird bestimmt, dass die Temperatur T des Längsbeschleunigungssensors 226 gleich oder kleiner als die Bezugstemperatur Tα ist. Wenn andererseits bestimmt wird, dass die verstrichene Zeit länger als die vorbestimmte Zeit α ist, wird im Schritt S67 bestimmt, dass die Temperatur T des Längsbeschleunigungssensors 226 größer als die Bezugstemperatur Tα ist. Die somit geschätzte Temperatur des Längsbeschleunigungssensors 226 wird im Schritt S52 in der Neigungswinkelbestimmungsroutine, die in dem Flussdiagramm der 20A gezeigt ist, ausgelesen und dann verwendet. Wenn der Zündschalter 225 ausgeschaltet wird, wird der Zeitgeber im Schritt S68 zurückgesetzt. Gemäß der Ausführungsform der Erfindung, die oben beschrieben wurde, wird die Temperatur des Längsbeschleunigungssensors 226 ohne Bereitstellung des Temperatursensors 224 geschätzt. Somit wird der Absolutwert Δ eines Fehlers bestimmt. Gemäß der Ausführungsform der Erfindung bilden in der ECU 200 der elektrischen Parkbremse eine Einheit, die das Neigungswinkelsensortemperaturschätzprogramm, das im Flussdiagramm der 21 gezeigt ist, speichert, eine Einheit, die das Neigungswinkelsensortemperaturschätzprogramm ausführt, etc., eine Sensortemperaturschätzeinheit.
In der Ausführungsform der Erfindung, die oben beschrieben wurde, können die Schritte S37 bis S39 weggelassen werden. Dieses ist möglich, da sich die lockerungsbasierte Sollspannung Frefa selten während der Anwendungszeitsteuerung der Trommelbremsen 18 und 20 ändert. Außerdem kann bzw. braucht die Steuersollspannung Fref(n)* nur einmal bestimmt werden, wenn die Anwendung der Parkbremsen 18 und 20 gestartet wird, das heißt, die Bestimmung der Steuersollspannung Fref(n)* kann während der Anwendung der Parkbremsen 18 und 20 weggelassen werden. Wenn die Steuersollspannung Fref(1)* in dem Fall eingestellt wird, in dem der Anwendungsbefehlsbetrieb durch den Parkschalter 210 durchgeführt wird, wird der Elektromotor 10 kontinuierlich in der Vorwärtsrichtung gedreht, bis der Erfassungswert Fc von dem Spannungssensor 90 die Steuersollspannung Fref(1)* erreicht. Ein Beispiel für eine derartige Konfiguration ist in 22 gezeigt. Gemäß dieser Konfiguration wird im Schritt S30 bestimmt, ob die Steuersollspannung Fref(1)* bereits eingestellt wurde. Wenn bestimmt wird, dass die Steuersollspannung Fref(1)* nicht eingestellt wurde, werden die Schritte S31 bis S36 und S38 wie in der oben beschriebenen Ausführungsform der Erfindung ausgeführt. Die Steuersollspannung Fref(1)* der derzeitigen Routine wird auf die vorläufige Sollspannung Fref der derzeitigen Routine eingestellt. Wenn bestimmt wird, dass die Steuersollspannung Fref(1)* bereits eingestellt wurde, ist die Bestimmung im Schritt S30 positiv, und der Schritt S40 und die folgenden Schritte werden wie in der oben beschriebenen Ausführungsform der Erfindung ausgeführt. Die Schritte S1, S5, S3 (S30, S40 bis S42) werden wiederholt ausgeführt. Wenn die tatsächliche Spannung Fc die Steuersollspannung Fref(1)* erreicht, wird die Drehung des Elektromotors 10 im Schritt S44 angehalten.
Die Stillstandzustandshaltesteuerung im Schritt S7 der 9 wird gemäß dem Flussdiagramm der 12 ausgeführt. Der Schritt S7 wird ausgeführt, nachdem die Parkbremsen 18 und 20 im Schritt S3 angewendet werden und der Elektromotor 10 angehalten wird. In der Stillstandzustandshaltesteuerung wird die Steuersollspannung Fref(m)* auf die bewegungskraftbasierte Sollspannung Frefb eingestellt, und die Spannung des Kabels 22 und 24 wird grundlegend auf der bewegungskraftbasierten Sollspannung Frefb gehalten. Wenn dementsprechend die Spannung niedriger als die bewegungskraftbasierte Sollspannung Frefb ist, wird eine so genannte zusätzliche Ziehsteuerung ausgeführt, das heißt, die Spannung der Kabel 22 und 24 wird erhöht. In der Stillstandzustandshaltesteuerung wird die zusätzliche Ziehsteuerung ausgeführt, wenn die Spannung des Kabels niedriger als die Steuersollspannung Fref(m)* ist. Die Spannung des Kabels kann größer als die Steuersollspannung Fref(m)* eingestellt werden, wird aber niemals verringert. Wenn das Fahrzeug im Stillstand gehalten wird, ist die Notwendigkeit, die Spannung zu verringern, gering. Wenn der Elektromotor 10 betrieben wird, um die Spannung zu verringern, wird der Energieverbrauch unnötig erhöht. Außerdem kann in der Stillstandzustandshaltesteuerung die Steuersollspannung Fref(m)* erhöht werden, aber sie wird niemals verringert. Wenn beispielsweise ein Insasse in das Fahrzeug einsteigt oder aus dem Fahrzeug aussteigt oder Gepäck geladen oder entladen wird, wenn die Parkbremsen 18 und 20 eingeschaltet sind, ändert sich die Lage der Fahrzeugkarosserie, und der Neigungswinkel θ des Fahrzeugs ändert sich ebenfalls. Wenn die Betriebsbremse 99 freigegeben wird, wird ein Drehmoment auf das Rad aufgrund beispielsweise einer Verzerrung einer Aufhängung ausgeübt, und die Lage des Fahrzeugs ändert sich, und der Neigungswinkel θ des Fahrzeugs ändert sich ebenfalls. Außerdem ändert sich der Neigungswinkel θ des Fahrzeugs aufgrund der Variation des Wertes, der von dem Längsbeschleunigungssensor 226 erfasst wird. Unterdessen kann die Gangposition zwischen der Neutralstellung, Dauerfahrtstellung und Rückwärtsstellung geändert werden. Wenn sich der Neigungswinkel θ des Fahrzeugs oder die Gangposition ändert, ändert sich die bewegungskraftbasierte Sollspannung Frefb. Bei diesen Fällen ändert sich die Bewegungskraft, die auf das Fahrzeug ausgeübt wird, in einigen Fällen tatsächlich und in anderen Fällen nicht. In beiden Fällen erhöht oder verringert sich die bewegungskraftbasierte Sollspannung Frefb. Wenn sich die bewegungskraftbasierte Sollspannung erhöht, besteht die Möglichkeit, dass die Bewegungskraft, die auf das Fahrzeug ausgeübt wird, tatsächlich erhöht wird. Vorzugsweise wird die Spannung derart eingestellt, dass sie nahe bei der bewegungskraftbasierten Sollspannung Frefb liegt. Dementsprechend kann die Steuersollspannung Fref(m)* erhöht werden, aber niemals verringert, das heißt, es wird die Maximalwerthaltesteuerung ausgeführt. Wenn außerdem die Spannung der Kabel 22 und 24 niedriger als der Zusatzziehstartschwellenwert wird, der auf der Grundlage der Steuersollspannung Fref(m)*, des toten Bandes etc., eingestellt wird, wird der Elektromotor 10 in der Vorwärtsrichtung gedreht, und die Spannung der Kabel 22 und 24 wird erhöht. Wenn die Spannung den Zusatzziehendschwellenwert, der auf der Grundlage der Steuersollspannung Fref(m)*, des toten Bandes etc. eingestellt wird, erreicht, wird die Drehung des Elektromotors 10 angehalten. Diese Steuerung ist die oben beschriebene zusätzliche Ziehsteuerung. Der Zusatzziehstartschwellenwert ist um einen vorbestimmten Wert α kleiner als die Steuersollspannung Fref(m)*, und der Zusatzziehendschwellenwert ist um einen vorbestimmten Wert β größer als die Steuersollspannung Fref(m)*. Zumindest der Zusatzziehstartschwellenwert oder der Zusatzziehendschwellenwert kann auf einen Wert eingestellt werden, der gleich der Steuersollspannung Fref(m)* ist. In der folgenden Beschreibung wird der Zusatzziehstartschwellenwert auf die Steuersollspannung Fref(m)* eingestellt, und der Zusatzziehendschwellenwert wird auf einen Wert eingestellt, der um einen vorbestimmten Wert größer als die Steuersollspannung Fref(m)* ist.
Der Spannungssensor 90 weist die oben beschriebenen Hysteresecharakteristika auf. Dementsprechend kann der Sensorwert Fout von der tatsächlichen Spannung Fc abweichen. Wenn sich die Spannung erhöht, wird der Sensorwert Fout größer als die tatsächliche Spannung Fc. Dementsprechend wird sogar dann, wenn die tatsächliche Spannung Fc kleiner als die Steuersollspannung Fref(m)* wird, dieses nicht sofort erfasst, was die Zeit verzögern kann, mit der die zusätzliche Ziehsteuerung gestartet wird. Um dieses zu ermeiden, wird die tatsächliche Spannung Fc auf der Grundlage des Sensorwertes Fout und der Hysteresebreite ΔHs bestimmt, und die zusätzliche Ziehsteuerung wird ausgeführt, wenn die tatsächliche Spannung Fc kleiner als die Steuersollspannung Fref(m)* wird. Wenn im Gegensatz dazu die zusätzliche Ziehsteuerung eine vorbestimmte Anzahl von Malen (beispielsweise zweimal) ausgeführt wird, wird die Spannung der Kabel 22 und 24 um einen ausreichenden Betrag erhöht, und die Wahrscheinlichkeit, dass die zusätzliche Ziehsteuerung erneut ausgeführt werden muss, ist niedrig. Wenn die Hysteresecharakteristika berücksichtigt werden, kann ein Nachlaufen verursacht werden. Daher werden gemäß der Ausführungsform der Erfindung, nachdem die zusätzliche Ziehsteuerung eine vorbestimmte Anzahl von Malen ausgeführt wurde, die Hysteresecharakteristika nicht berücksichtigt, und die zusätzliche Ziehsteuerung wird ausgeführt, wenn der Sensorwert Fout kleiner als die Steuersollspannung Fref(m)* wird.
Im Schritt S101 der 12 wird bestimmt, ob die Anzahl der ausgeführten zusätzlichen Ziehsteuerungen die vorbestimmte Anzahl K0 überschritten hat. Wenn bestimmt wird, dass die Anzahl der ausgeführten zusätzlichen Ziehsteuerungen die vorbestimmte Anzahl K0 nicht überschritten hat, wird der Sensorwert Fout, der von dem Spannungssensor 90 erfasst wird, ausgelesen, und die tatsächliche Spannung Fc wird unter Berücksichtigung der Hysteresebreite ΔHs bestimmt. Da der Anfangswert des Zählwertes k, der durch den Zähler angegeben wird, der die Anzahl der Ausführungen der zusätzlichen Ziehsteuerung zählt, gleich 0 ist, ist die Bestimmung im Schritt S101, der das erste Mal ausgeführt wird, negativ. Wenn bestimmt wird, dass die Anzahl der Ausführungen der zusätzlichen Ziehsteuerung gleich oder kleiner als die vorbestimmte Anzahl K0 ist, wird der Sensorwert Fout ausgelesen die Hysteresebreite ΔHs wird im Schritt S102 bestimmt, und die tatsächliche Spannung Fc wird im Schritt S103 bestimmt (Fc = Fout – Hysteresebreite ΔHs (die Differenz zwischen dem Erfassungswert Fout und der tatsächlichen Spannung Fc)). Die Hysteresebreite ΔHs wird auf der Grundlage der Tabelle, die die Beziehung zwischen dem Sensor wert Fout und der Hysteresebreite ΔHs angibt, und des Sensorwertes Fout bestimmt. Wenn andererseits bestimmt wird, dass die Anzahl der ausgeführten zusätzlichen Ziehsteuerungen die vorbestimmte Anzahl K0 überschritten hat, wird der Sensorwert Fout im Schritt S104 ausgelesen, und der tatsächliche Wert Fc wird im Schritt S105 auf den Sensorwert Fout eingestellt (Fc = Fout).
Anschließend wird im Schritt S106 bestimmt, ob der Längsbeschleunigungssensor 226 richtig betrieben wird. Wenn bestimmt wird, dass der Längsbeschleunigungssensor 226 richtig betrieben wird, wird die bewegungskraftbasierte Sollspannung Frefb auf dieselbe Weise wie in den Schritten S32 bis S34 der Parkbremsanwendungszeitsteuerung eingestellt, und die vorläufige Sollspannung Fref der derzeitigen Routine wird im Schritt S108 auf den kleineren Wert aus der bewegungskraftbasierten Sollspannung Frefb und der maximalen Spannung Fmax eingestellt (Fref = MIN (Frefb, Fmax)). Wenn andererseits bestimmt wird, dass der Längsbeschleunigungssensor 226 eine Fehlfunktion aufweist, wird die vorläufige Sollspannung Fref der derzeitigen Routine im Schritt S109 auf die maximale Spannung Fmax eingestellt (Fref = Fmax). In den Schritten S110 bis S112 werden die Steuersollspannung Fref(m-1)* der unmittelbar vorhergehenden Routine und die vorläufige Sollspannung Fref der derzeitigen Routine wie in den Schritten S37 bis S39 der Parkbremsanwendungszeitsteuerung verglichen, und die Steuersollspannung Fref(m)* der derzeitigen Routine wird auf den größeren Wert aus der Steuersollspannung Fref(m-1)* der unmittelbar vorhergehenden Routine und der vorläufigen Sollspannung Fref der derzeitigen Routine eingestellt (Fref(m)* = MAX {Fref, Fref(m-1)*}).
Dann wird die zusätzliche Ziehsteuerung im Schritt S113 und den folgenden Schritten nach Bedarf ausgeführt. Es wird im Schritt S113 bestimmt, ob die zusätzliche Ziehsteuerung ausgeführt wird. Wenn bestimmt wird, dass die zusätzliche Ziehsteuerung nicht ausgeführt wird, wird im Schritt S114 bestimmt, ob die tatsächliche Spannung Fc kleiner als die Steuersollspannung Fref(m)* ist. Das heißt, es wird bestimmt, ob die Zusatzziehsteuerstartbedingung erfüllt ist. Wenn bestimmt wird, dass die Zusatzziehsteuerstartbedingung nicht erfüllt ist, das heißt, wenn die tatsächliche Spannung Fc gleich oder größer als die Steuersollspannung Fref(m)* ist, ist die Bestimmung negativ. Dann wird im Schritt S115 die Steuersollspannung Fref(m)* der derzeitigen Routine auf die Steuersollspannung Fref(m-1)* der unmittelbar vorherge henden Routine eingestellt, und m wird um 1 erhöht. Dann wird der Schritt S1 der 9 erneut ausgeführt. Im Schritt S8 wird der Anfangswert der Steuersollspannung Fref(0)* auf 0 eingestellt, und der Anfangswert von m beträgt 1. Im Schritt S1 wird bestimmt, ob der Parkschalter 210 betätigt wurde. Wenn bestimmt wird, dass der Parkschalter 210 nicht betätigt wurde, ist die Bestimmung im Schritt S1 negativ. In diesem Fall sind, obwohl die Parkbremsanwendungszeitsteuerung nicht ausgeführt wird, die Parkbremsen 18 und 20 eingeschaltet. Dementsprechend ist die Bestimmung im Schritt S5 negativ, und die Bestimmung im Schritt S6 ist positiv. Dann wird die Stillstandzustandshaltesteuerung im Schritt S7 ausgeführt. Die Schritte S1, S5, S6 und S7 (S101 bis S113, S114 und S115) werden wiederholt ausgeführt. Während die tatsächliche Spannung Fc gleich oder größer als die Steuersollspannung Fref(m)* ist und die Bestimmung im Schritt S114 negativ ist, wird der Elektromotor 10 nicht betrieben und die Spannung wird kontinuierlich durch die Kupplung 42 gehalten.
Wenn die tatsächliche Spannung Fc kleiner als die Steuersollspannung Fref(m)* wird, während die Schritte S1, S5, S6 und S7 wiederholt ausgeführt werden, ist die Bestimmung im Schritt S114 positiv und der Elektromotor 10 wird im Schritt S116 in der Vorwärtsrichtung gedreht. Die Kabel 22 und 24 werden gezogen. Wenn der Schritt S7 das nächste Mal ausgeführt wird, ist, da die zusätzliche Ziehsteuerung ausgeführt wird, die Bestimmung im Schritt S113 positiv, und es wird im Schritt S117 bestimmt, ob die tatsächliche Spannung Fc gleich oder größer als der Zusatzziehendschwellenwert ist. Bevor die tatsächliche Spannung Fc gleich oder größer als der Zusatzziehendschwellenwert ist, wird der Elektromotor 10 im Schritt S116 in der Vorwärtsrichtung gedreht. Bevor die tatsächliche Spannung Fc gleich oder größer als der Zusatzziehendschwellenwert wird, wird der Elektromotor 10 kontinuierlich gedreht. Wenn jedoch die tatsächliche Spannung Fc gleich oder größer als der Zusatzziehendschwellenwert ist, wird bestimmt, dass die Endbedingung erfüllt ist, und die Bestimmung im Schritt S117 ist positiv. Dann wird im Schritt S118 der Elektromotor 10 angehalten, und der Zählwert k, der durch den Zusatzziehanzahlzähler angegeben wird, wird um 1 erhöht.
Die Schritte S1, S5, S6 und S7 werden wiederholt ausgeführt, und die zusätzliche Ziehsteuerung wird nach Bedarf ausgeführt. Wenn die Anzahl der Ausführungen der zusätzlichen Ziehsteuerung gleich oder kleiner als die vorbestimmte Anzahl K0 ist, ist die Bestimmung im Schritt S101 negativ. Dann wird die tatsächliche Spannung Fc unter Berücksichtigung der Hysteresecharakteristika bestimmt, und die tatsächliche Spannung Fc wird mit der Steuersollspannung Fref(m)* verglichen. Wenn die Anzahl der Ausführungen der zusätzlichen Ziehsteuerung die vorbestimmte Anzahl K0 überschreitet, werden die Hysteresecharakteristika nicht berücksichtigt. Die Bestimmung im Schritt S101 ist positiv, und die tatsächliche Spannung Fc wird in den Schritten S104 und S105 auf den Sensorwert Fout eingestellt. Dann werden die tatsächliche Spannung Fc (Fout) und die Steuersollspannung Fref(m)* miteinander verglichen. Während der Stillstandzustandshaltesteuerung werden die tatsächliche Spannung Fc und die Steuersollspannung Fref(m)* im Schritt S114 miteinander verglichen, und die tatsächliche Spannung Fc und der Zusatzziehendschwellenwert werden im Schritt S117 miteinander verglichen. Die Steuersollspannung Fref(m)* ist jedoch nicht immer konstant. Wenn sich die Steuersollspannung Fref(m)* ändert, ändert sich ebenfalls der Zusatzziehendschwellenwert. Die Steuersollspannung Fref(m)* kann erhöht werden, jedoch niemals verringert. Dementsprechend kann der Zusatzziehendschwellenwert erhöht werden, aber niemals verringert. Die Schritte S1, S5, S6 und S7 werden wiederholt ausgeführt. Wenn jedoch der Freigabebefehlsbetrieb durch den Parkschalter 210 durchgeführt wird, ist die Bestimmung im Schritt S1 der 9 positiv, die Bestimmung im Schritt S2 ist negativ, und die Freigabesteuerung wird im Schritt S4 ausgeführt.
18 zeigt ein Beispiel einer Änderung der Spannung in dem elektrischen Parkbremssystem. Wenn die Parkbremsen 18 und 20 angewendet werden, wird die Spannung der Kabel 22 und 24 gewöhnlicherweise auf die lockerungsbasierte Sollspannung Frefa erhöht, und der Elektromotor 10 wird angehalten. Dann wird die Stillstandzustandshaltesteuerung ausgeführt. Nachdem der Elektromotor 10 angehalten wird, wird die Spannung durch beispielsweise den Elektromotor 10, ein Spiel des Getriebezugs 40, etc. verringert. Wenn dann ein Drehmoment, das auf die Trommel 104 ausgeübt wird, konstant ist, wird die Spannung konstant gehalten. Wenn beispielsweise die Betriebsbremse 99 freigegeben wird und ein Drehmoment auf die Trommel 104 ausgeübt wird, wird die Spannung durch die Lockerung der Kabel 22 und 24 verringert, und dadurch wird das Bremsmoment verringert. In der Parkbremsanwendungszeitsteuerung wird jedoch die Spannung auf die lockerungsbasierte Sollspannung Frefa erhöht. Dementsprechend ist es möglich, die Situation zu vermeiden, bei der die Spannung unmittelbar kleiner als die bewegungskraftbasierte Sollspannung Frefb aufgrund der Lockerung der Kabel 22 und 24 wird, und der Zeitpunkt, zu dem die zusätzliche Ziehsteuerung begonnen wird, wird verzögert. In der Stillstandzustandshaltesteuerung wird die tatsächliche Spannung Fc unter Berücksichtigung der Hysteresecharakteristika des Spannungssensors 90 bestimmt, und die tatsächliche Spannung Fc und die Steuersollspannung Fref(m)* werden miteinander verglichen. Als Ergebnis wird, wie es in 18 gezeigt ist, der Zeitpunkt, zu dem die zusätzliche Ziehsteuerung begonnen wird, im Vergleich zu dem Fall, in dem die Hysteresecharakteristika nicht berücksichtigt werden, vorverlegt. Es wird möglich, die zusätzliche Ziehsteuerung zu einem geeigneten Zeitpunkt zu starten, und das Bremsmoment wird auf einen geeigneten Wert gesteuert, bei dem das Fahrzeug im Stillstand gehalten wird. Wenn außerdem die Anzahl der Ausführungen der zusätzlichen Ziehsteuerung die vorbestimmte Anzahl überschreitet, werden die Hysteresecharakteristika nicht berücksichtigt. Da die Spannung der Kabel 22 und 24 ausreichend groß ist, ist die Notwendigkeit, die zusätzliche Ziehsteuerung auszuführen, gering. Außerdem kann ein Nachlaufen auftreten, wenn die Hysteresecharakteristika berücksichtigt werden. Wenn dementsprechend die Anzahl der Ausführungen der zusätzlichen Ziehsteuerung die vorbestimmte Anzahl überschreitet, werden die Hysteresecharakteristika nicht berücksichtigt. Außerdem wird während der Stillstandzustandshaltesteuerung die Maximalwerthaltesteuerung ausgeführt. Sogar wenn die vorläufige Sollspannung Fref verringert wird, wie es durch die gestrichelten Linien in 18 angegeben ist, wird die Steuersollspannung Fref(m)* nicht verringert, wie es durch die Strich-zwei-Punkt-Linie angegeben ist. Wenn jedoch die Sollspannung erhöht wird, wird die Steuersollspannung Fref(m)* ebenfalls erhöht. Wenn dementsprechend die Steuersollspannung Fref(m)* verringert wird, wird zu dem Zeitpunkt A die zusätzliche Ziehsteuerung nicht ausgeführt. Da jedoch die Steuersollspannung Fref(m)* nicht verringert wird, wird die zusätzliche Ziehsteuerung ausgeführt. Als Ergebnis ist es möglich, das Bremsmoment auf einem geeigneten Wert zu halten, bei dem das Fahrzeug im Stillstand gehalten wird.
Gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform der Erfindung wird eine Stoßkraftsteuereinheit aus dem Spannungssensor 90, dem Längsbeschleunigungssensor 226, dem Temperatursensor 224, der als eine Temperaturbestimmungseinheit dient, eine Einheit der ECU 200 der elektrischen Parkbremse, die das Steuer programm der elektrischen Parkbremse, das in dem Flussdiagramm der 9 gezeigt ist, speichert, eine Einheit der ECU 200 der elektrischen Parkbremse, die das Steuerprogramm der elektrischen Parkbremse ausführt, eine Einheit der ECU 200 der elektrischen Parkbremse, die die Tabelle, die als Funktion in den 14 und 15 gezeigt ist, speichert, etc. ausgebildet. Die Stoßkraftsteuereinheit dient ebenfalls als eine Spannungssteuereinheit. In der Stoßkraftsteuereinheit bilden eine Einheit, die den Schritt S3 der 9 speichert, eine Einheit, die den Schritt S3 ausführt, etc. eine Anwendungszeitsteuereinheit. In der Anwendungszeitsteuereinheit bilden eine Einheit, die den Schritt S34 der 10 speichert, eine Einheit, die den Schritt S34 ausführt, eine Einheit, die die Lockerungskompensationsbetrageinstelltabelle, die als Funktion in 15 gezeigt ist, speichert, etc. eine erste Lockerungskompensationsbetragsbestimmungseinheit. Die erste Lockerungskompensationsbetragsbestimmungseinheit dient ebenfalls als eine Bestimmungseinheit für einen drehmomentbasierten Lockerungskompensationsbetrag, eine Bestimmungseinheit für einen drehmomentrichtungsbasierten Lockerungskompensationsbetrag, eine Bestimmungseinheit für einen bewegungskraftbasierten Lockerungskompensationsbetrag, eine zweite Lockerungskompensationsbetragsbestimmungseinheit, eine Bestimmungseinheit für einen neigungsrichtungsbasierten Lockerungskompensationsbetrag und eine Bestimmungseinheit für einen neigungsbetragbasierten Lockerungskompensationsbetrag. Außerdem bilden in der Stoßkraftsteuereinheit eine Einheit, die den Schritt S33 und die Schritte S40 bis S44 der 10 speichert, eine Einheit, die den Schritt S33 und die Schritte S40 bis 44 ausführt, eine Einheit, die die Einstelltabelle für eine bewegungskraftbasierte Sollspannung entsprechend der 14 speichert, etc. eine Steuereinheit für eine neigungsbasierte Spannung. In der Steuereinheit für eine neigungsbasierte Spannung bilden eine Einheit, die den Schritt S33 speichert, eine Einheit, die den Schritt S33 ausführt, eine Einheit, die die Tabelle entsprechend der 14 speichert, etc. eine Einstelleinheit für einen neigungsbasierten Sollwert. In der Stoßkraftsteuereinheit bilden eine Einheit, die die Schritte S33 bis S35 und die Schritte S40 bis S44 der 10 speichert, eine Einheit, die die Schritte S33 bis S35 und die Schritte S40 bis S44 ausführt, eine Einheit, die die den 14 und 15 entsprechenden Tabellen speichert, etc. eine Steuereinheit für eine lockerungsbasierte Spannung. Außerdem bilden in der Stoßkraftsteuereinheit eine Einheit, die die Schritte S32 und S33 speichert, eine Einheit, die die Schritte S32 und S33 ausführt, etc. eine Einstelleinheit für einen temperaturabhängigen Sollwert. In der Einstellein heit für einen temperaturabhängigen Sollwert bilden eine Einheit, die die Schritte S53 bis S55 der 11 speichert, eine Einheit, die die Schritte S53 bis S55 ausführt, etc. eine Fehlerbestimmungseinheit, und eine Einheit, die den Schritt S33 speichert, eine Einheit, die den Schritt S33 ausführt, etc. bilden eine Einstelleinheit für einen fehlerbasierten Sollwert.
In der ECU 200 der elektrischen Parkbremse bilden eine Einheit, die den Schritt S7 der 9 speichert, eine Einheit, die den Schritt S7 ausführt, etc. eine Stillstandzustandshaltesteuereinheit. In der ECU 200 der elektrischen Parkbremse bilden eine Einheit, die die Schritte S101 bis S105 und die Schritte S113 bis S119 in dem Flussdiagramm der 12 speichert, eine Einheit, die die Schritte S101 bis S105 und die Schritte S113 bis S119 ausführt, der Spannungssensor 90 etc. eine hysteresebasierte Steuereinheit. Die hysteresebasierte Steuereinheit dient als eine erste hysteresebasierte Steuereinheit. In der ersten hysteresebasierten Steuereinheit bilden eine Einheit, die die Schritte S102 und S103 speichert, eine Einheit, die die Schritte S102 und S103 ausführt, der Spannungssensor 90 etc. eine Bestimmungseinheit für eine tatsächliche Spannung. Außerdem bilden eine Einheit, die die Schritte S101 bis S103 und die Schritte S113 bis 119 der 12 speichert, eine Einheit, die die Schritte S101 bis S103 und die Schritte S113 bis S119 ausführt, etc. eine erste Frühstufenspannungssteuereinheit, und eine Einheit, die die Schritte S101, S104, S105 und S113 bis S119 speichert, eine Einheit, die die Schritte S101, S104, S105 und S113 bis S119 ausführt, etc. bilden eine erste Spätstufenspannungssteuereinheit. In dem elektrischen Parkbremssystem 200 bilden eine Einheit, die die Schritte S106 bis S109 der 12 speichert, eine Einheit, die die Schritte S106 bis S109 ausführt, etc. eine Einstelleinheit für einen vorläufigen Sollwert, und eine Einheit, die die Schritte S110 bis S112 speichert, eine Einheit, die die Schritte S110 bis S112 ausführt, etc. bilden eine Einstelleinheit für einen endgültigen Sollwert. Die Einstelleinheit für einen vorläufigen Sollwert dient ebenfalls als eine Einstelleinheit für einen neigungswinkelbasierten Sollwert. Außerdem bilden in der Einstelleinheit für einen neigungswinkelbasierten Sollwert eine Einheit, die die Schritte S106 und S109 speichert, eine Einheit, die die Schritte S106 und S109 ausführt, etc. eine Fehlfunktionszeiteinstelleinheit.
In der oben beschriebenen Ausführungsform der Erfindung wird die tatsächliche Spannung Fc auf der Grundlage der Hysteresebreite ΔHs bestimmt. Alternativ kann die hysteresebasierte Sollspannung Fref auf der Grundlage der Hysteresebreite ΔHs bestimmt werden (Fref' = Fref + ΔHs). Ein Beispiel für eine derartige Konfiguration ist in dem Flussdiagramm der 23 gezeigt. Im Schritt S150 wird der Sensorwert Fout, der von dem Spannungssensor 90 erfasst wird, ausgelesen, und der tatsächliche Spannungswert Fc wird auf den Sensorwert Fout eingestellt (Fc – Fout). Die Hysteresebreite ΔHs wird auf der Grundlage des Sensorwertes Fout bestimmt. Wie in der oben beschriebenen Ausführungsform der Erfindung wird im Schritt S106 bestimmt, ob der Längsbeschleunigungssensor 226 richtig betrieben wird. Wenn bestimmt wird, dass der Längsbeschleunigungssensor 226 richtig betrieben wird, wird im Schritt S107 die bewegungskraftbasierte Sollspannung Frefb bestimmt. Dann wird im Schritt S151 bestimmt, ob die Anzahl der Ausführungen der zusätzlichen Ziehsteuerung die vorbestimmte Anzahl K0 überschritten hat. Wenn bestimmt wird, dass die Anzahl der Ausführungen der zusätzlichen Ziehsteuerung gleich oder kleiner als die vorbestimmte Anzahl K0 ist, wird im Schritt S152 die hysteresebasierte bewegungskraftbasierte Sollspannung auf den Wert eingestellt, der durch Addieren der Hysteresebreite ΔHs zu der bewegungskraftbasierten Sollspannung Frefb erhalten wird (Frefb = Frefb + ΔHs). Im Schritt S153 wird die vorläufige Sollspannung Fref der derzeitigen Routine auf den kleineren Wert aus der maximalen Spannung Fmax und der hysteresebasierten bewegungskraftbasierten Sollspannung Frefb eingestellt. In den meisten Fällen wird die vorläufige Sollspannung Fref auf die hysteresebasierte bewegungskraftbasierte Sollspannung Frefb eingestellt. Wie in der oben beschriebenen Ausführungsform der Erfindung werden in den Schritten S110 bis S112 die Steuersollspannung Fref(m)* der unmittelbar vorhergehenden Routine und die vorläufige Sollspannung Fref der derzeitigen Routine miteinander verglichen, und die Steuersollspannung Fref(m)* wird auf den größeren Wert aus der Steuersollspannung Fref(m)* der unmittelbar vorhergehenden Routine und der vorläufigen Sollspannung Fref der derzeitigen Routine eingestellt (Fref(m)* = MAX {Fref, Fref(m-1)*}. In den Schritten S113 bis S119 wird wie in der oben beschriebenen Ausführungsform der Erfindung die zusätzliche Ziehsteuerung ausgeführt. In diesem Fall werden die Spannung Fc, die der Erfassungswert Fout ist, und die Steuersollspannung Fref(m)* miteinander verglichen. Wenn die Anzahl der Ausführungen der zusätzlichen Ziehsteuerung die vorbe stimmte Anzahl K0 überschreitet, ist die Bestimmung im Schritt S151 positiv, und der Schritt S152 wird nicht ausgeführt. Dementsprechend werden die Hysteresecharakteristika nicht berücksichtigt.
Ein Beispiel für eine derartige Konfiguration ist in 19 gezeigt. Wie es in 19 gezeigt ist, wird die Steuersollspannung auf einen Wert eingestellt, der größer als die Steuersollspannung ist, die ohne Berücksichtigung der Hysteresecharakteristika eingestellt wird, und zwar um einen Betrag, der der Hysteresebreite ΔHs entspricht. Dann werden der Sensorwert und die Steuersollspannung (die hysteresebasierte bewegungskraftbasierte Sollspannung) Frefb miteinander verglichen. Wie in dem Fall, der in 18 gezeigt ist, wird die zusätzliche Ziehsteuerung zu einem geeigneten Zeitpunkt gestartet. Gemäß dieser Konfiguration wird ebenfalls, wenn die Anzahl der Ausführungen der zusätzlichen Ziehsteuerung die vorbestimmte Anzahl überschritten hat, die Hysteresebreite nicht zu der Steuersollspannung addiert, und die Steuersollspannung wird verwendet, wie sie ist. In diesem Beispiel bilden in der ECU 200 der elektrischen Parkbremse eine Einheit, die die Schritte S150 bis S153, die Schritte S106 bis S109 und die Schritte S113 bis S119 speichert, eine Einheit, die die Schritte S150 bis S153, die Schritte S106 bis S109 und die Schritte S113 bis S119 ausführt, etc. eine hysteresebasierte Steuereinheit. Die hysteresebasierte Steuereinheit dient als eine zweite hysteresebasierte Steuereinheit. In der zweiten hysteresebasierten Steuereinheit bilden eine Einheit, die die Schritte S150, S152, S153, S106, S107 und S113 bis S119 speichert, eine Einheit, die die Schritte S150, S152, S153, S106, S107 und S113 bis S119 ausführt, etc. eine zweite Frühstufenspannungssteuereinheit, und eine Einheit, die die Schritte S150, S151, S153, S106, S107 und S113 bis S119 speichert, eine Einheit, die die Schritte S150, S151, S153, S106, S107 und S113 bis S119 ausführt, etc. bilden eine zweite Spätstufenspannungssteuereinheit.
Die Spannung des Kabels 22 kann auf der Grundlage nicht nur der Hysteresecharakteristika des Spannungssensors 90, sondern ebenfalls auf der Grundlage der Hysteresecharakteristika des gesamten elektrischen Parkbremsmechanismus gesteuert werden. In diesem Fall wird die Hysteresebreite ΔHs auf die Hysteresebreite des gesamten elektrischen Parkbremsmechanismus 30 eingestellt. Die Hysteresebreite ΔHs in den Schritten S102 und S103 des Flussdiagramms der 12 oder die Hysteresebreite ΔHs in den Schritten S150 und S152 des Flussdiagramms der 23 wird als die Hysteresebreite des elektrischen Parkbremsmechanismus 30 verwendet, die auf der Grundlage des Sensorwertes, der von dem Spannungssensor 90 erfasst wird, bestimmt wird. Die Spannung kann wie in der oben beschriebenen Ausführungsform der Erfindung gesteuert werden. In diesem Beispiel kann die Hysteresebreite des gesamten elektrischen Parkbremsmechanismus 30 auf der Grundlage des Sensorwertes, der von dem Spannungssensor 90 erfasst wird, der Reibungselementstoßkraft oder des Bremsmoments eingestellt werden. In jedem dieser Fälle wird vorzugsweise die Beziehung zwischen der Hysteresebreite des gesamten elektrischen Parkbremsmechanismus 30 und dem Sensorwert, der durch den Spannungssensor 90 erfasst wird, oder dem Bremsmoment (der Reibungselementstoßkraft) bestimmt und im Voraus gespeichert. Das Ankerelement 106 kann mit einem Kraftsensor versehen sein (beispielsweise einem Dehnungsmessstreifen). Auf diese Weise wird das Bremsmoment (entsprechend der Reibungselementstoßkraft) erfasst. Die Hysteresebreite kann ein konstanter Wert sein, der unabhängig von dem Sensorwert, der von dem Spannungssensor 90 erfasst wird, dem Grad des Bremsmomentes, etc. ist.
In der oben beschriebenen Ausführungsform der Erfindung ist es nicht unerlässlich, die Hysteresecharakteristika des Spannungssensors 90 und die Hysteresecharakteristika des elektrischen Parkbremsmechanismus 30 zu berücksichtigen. Außerdem können die Hysteresecharakteristika während der Stillstandzustandshaltesteuerung unabhängig von der Häufigkeit, mit der die zusätzliche Ziehsteuerung ausgeführt wird, berücksichtigt werden. Außerdem ist die vorbestimmte Anzahl der Ausführungen der zusätzlichen Ziehsteuerung nicht auf zwei begrenzt, sondern kann drei oder mehr betragen. Der Spannungssensor 90 kann eine Relativbewegungsbetragerfassungseinheit (eine Sensoreinheit mit einem magnetoresistiven Element) enthalten, die eine Verschiebung auf der Grundlage einer Änderung des Widerstands eines Halbleiters erfasst. In der Ausführungsform der Erfindung erfasst der Spannungssensor 90 eine Verschiebung des Magneten 258 in Bezug auf das Hall-Element 260 auf der Grundlage einer Änderung der elektrischen Charakteristika eines Halbleiters und bestimmt die Spannung durch Multiplizieren der Verschiebung des Magneten 258 in Bezug auf das Hall-Element 260 mit einer Federkonstanten. Alternativ kann der Spannungssensor 90 die Spannung auf der Grundlage einer Ver zerrung bestimmen. In diesem Fall kann die Spannung unter Berücksichtigung der Temperaturcharakteristika des Spannungssensors gesteuert werden, da der erfasste Wert manchmal durch die Temperatur des Spannungssensors beeinflusst wird. In der oben beschriebenen Ausführungsform der Erfindung ist der Längsbeschleunigungssensor 226 ein Kapazitätssensor. Alternativ kann der Längsbeschleunigungssensor 226 ein Dehnungsmesssensor sein. In diesem Fall muss ebenfalls der Absolutwert eines Fehlers berücksichtigt werden. In der oben beschriebenen Ausführungsform der Erfindung werden die Temperaturcharakteristika des Längsbeschleunigungssensors 226 durch die Beziehung zwischen der Temperatur und dem Absolutwert eines Fehlers ausgedrückt. Alternativ können die Temperaturcharakteristika des Längsbeschleunigungssensors 226 durch die Beziehung zwischen der Temperatur und einer Nullpunktverschiebung ausgedrückt werden. Wenn die Beziehung zwischen der Temperatur und der Nullpunktverschiebung in einem jeweiligen Längsbeschleunigungssensor bestimmt wird, kann die tatsächliche Längsbeschleunigung G (ein Beispiel für die Längsbeschleunigung unter Berücksichtigung der Temperatur) auf der Grundlage der Nullpunktverschiebung und des Sensorwertes Gout bestimmt werden.
In der Steuerung des Elektromotors 10 kann, wenn die vorläufige Sollspannung Fref der derzeitigen Routine kleiner als die Steuersollspannung Fref(n-1)* der unmittelbar vorhergehenden Routine um einen Betrag wird, der gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, die Steuersollspannung Fref(n)* der derzeitigen Routine verringert werden. In der Stillstandzustandshaltesteuerung kann die Lockerungssteuerung ausgeführt werden, und es kann die Sollwertverfolgungssteuerung ausgeführt werden. Außerdem ist es nicht unerlässlich, den Lockerungskompensationsbetrag ΔFrefc zu der bewegungskraftbasierten Sollspannung Frefb zu addieren, wenn die Parkbremsen 18 und 20 angewendet werden. Ebenfalls ist es nicht unerlässlich, den Lockerungskompensationsbetrag ΔFrefc auf der Grundlage sowohl der Gangposition als auch des Neigungswinkels θ des Fahrzeugs einzustellen. Der Lockerungskompensationsbetrag ΔFrefc kann auf der Grundlage entweder der Gangposition oder des Neigungswinkels θ des Fahrzeugs, auf der Grundlage der bewegungskraftbasierten Sollspannung Frefb oder auf der Grundlage der Größe des Eingangsmomentes eingestellt werden. In der Ausführungsform der Erfindung wird die Sollspan nung, wenn die Parkbremsen 18 und 20 angewendet werden, auf die Summe aus der bewegungskraftbasierten Sollspannung Frefb und dem Lockerungskompensationsbetrag ΔFrefc (die lockerungsbasierte Sollspannung) eingestellt. Alternativ wird die Sollspannung, wenn die Parkbremsen 18 und 20 angewendet werden, auf einen Wert eingestellt, der durch Addieren des Frühstufenlockerungskompensationsbetrags, der der Lockerung aufgrund eines Spieles entspricht, zu der lockerungsbasierten Sollspannung Frefa erhalten wird. Außerdem ist es nicht unerlässlich, die bewegungskraftbasierte Sollspannung Frefb in Abhängigkeit davon, ob sich das Fahrzeug in einem Stillstand auf einer Aufwärtssteigung oder einer Abwärtssteigung befindet, zu ändern. Wenn der Absolutwert des Neigungswinkels θ des Fahrzeugs derselbe ist, kann die bewegungskraftbasierte Sollspannung Frefb auf denselben Wert unabhängig davon eingestellt werden, ob sich das Fahrzeug in einem Stillstand auf einer Aufwärtssteigung oder einer Abwärtssteigung befindet.
In der Ausführungsform der Erfindung wird die Spannung, die auf das Kabel ausgeübt wird, derart gesteuert, dass sie sich der Sollspannung annähert, die auf der Grundlage der Beziehung zwischen dem Bremsmoment und der Spannung des Kabels und des Sollwertes des Bremsmomentes eingestellt wird. Alternativ kann der elektrische Strom, der tatsächlich durch den Elektromotor 10 fließt, derart gesteuert werden, dass er sich dem Sollstromwert annähert, der auf der Grundlage der Beziehung zwischen dem elektrischen Strom, der durch den Elektromotor 10 fließt (entsprechend der Last, die an dem Elektromotor 10 vorgesehen ist), und dem Bremsmoment und des Sollwertes des Bremsmomentes eingestellt wird. Alternativ kann das Bremsmoment, das durch die Bremse erzeugt wird, direkt erfasst werden, und das Bremsmoment kann derart gesteuert werden, dass es mit dem Sollwert übereinstimmt. Wenn in einer Trommelbremse die Kraft, die auf das Ankerelement 106 ausgeübt wird, erfasst wird, kann das tatsächliche Bremsmoment erfasst werden. Das Bremsmoment, die Spannung des Kabels und der elektrische Strom, der durch den Elektromotor fließt, sind miteinander korreliert. Dementsprechend ist es möglich, das Bremsmoment auf einen gewünschten Wert unter Verwendung des Bremsmomentes oder der Spannung des Kabels oder des elektrischen Stroms, der durch den Elektromotor fließt, zu steuern.
In der Ausführungsform der Erfindung wird der Neigungswinkel θ des Fahrzeugs in Bezug auf die horizontale Linie auf der Grundlage des Wertes erfasst, der durch den Längsbeschleunigungssensor 226 erfasst wird, und die bewegungskraftbasierte Sollspannung Frefb wird unter Verwendung des Neigungswinkels θ des Fahrzeugs als dem Neigungswinkel der Straße bestimmt (unter der Annahme, dass das Fahrzeug parallel zur Straßenfläche ist). Alternativ kann die Lage des Fahrzeugs bestimmt werden, und der Neigungswinkel der Straße kann dann erfasst werden. Ein Fahrzeughöhensensor, ein Nickwinkelsensor etc. können für das Fahrzeug vorgesehen sein, wobei die Lage des Fahrzeugs auf der Grundlage der Werte erfasst werden kann, die von diesen Sensoren erfasst werden, und der Neigungswinkel der Straße kann auf der Grundlage des Neigungswinkels des Fahrzeugs und der Lage des Fahrzeugs erfasst werden. Wenn sich beispielsweise das Fahrzeug im Stillstand auf einer Aufwärtssteigung befindet, beträgt der Neigungswinkel des Fahrzeugs (der Wert, der auf der Grundlage des Wertes eingestellt wird, der durch den Längsbeschleunigungssensor 226 erfasst wird) θs, das Fahrzeug ist vorwärts geneigt, der Nickwinkel ist θp, und der Neigungswinkel θ der Straße ist θs + θp. Außerdem kann die Parkbremse eine Scheibenbremse sein. Die Struktur des elektrischen Parkbremsmechanismus ist nicht auf denjenigen der oben beschriebenen Ausführungsform der Erfindung begrenzt. Beispielsweise kann der Bewegungsumwandlungsmechanismus eine Struktur aufweisen, bei der die Kabel 22 und 24 direkt um das Zahnrad gewickelt sind, das an der Ausgangsschwelle des Elektromotors 10 vorgesehen ist. In diesem Fall erstrecken sich die Kabel 22 und 24 in der Richtung, in der sich die Tangente des Zahnrads erstreckt, und werden linear entsprechend der Drehung des Elektromotors 10 bewegt (gezogen oder gelockert). Die Trommelbremse kann eine Bremse vom Uni-Servo-Typ sein. Außerdem kann der Bewegungsumwandlungsmechanismus eine Schnecke und ein Schneckenrad enthalten. In diesem Fall muss keine Kupplung vorgesehen werden. Der Elektromotor 10 kann ein Ultraschallmotor sein. In diesem Fall muss eine Kupplung nicht notwendigerweise vorgesehen werden. Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt. Im Gegenteil deckt die Erfindung verschiedene Modifikationen und Äquivalente innerhalb des Bereiches der Ansprüche ab.

Claims

Elektrisches Parkbremssystem, das enthält: eine Bremse (18, 20), die enthält: einen Drehkörper (104), der eine Reibfläche aufweist und sich zusammen mit einem Rad dreht, ein Reibungselement (116a, 116b), das an einen nicht drehenden Körper (110a, 110b) gepasst ist, so dass es relativ zu dem nicht drehenden Körper bewegbar ist, und einen Stoßmechanismus (120), der das Reibungselement (116a, 116b) gegen die Reibfläche des Drehkörpers (104) stößt; einen Elektromotor (10); einen Bewegungsumwandlungsmechanismus (12), der eine Drehung einer Drehwelle des Elektromotors (10) in eine lineare Bewegung eines Ausgangselementes des Bewegungsumwandlungsmechanismus umwandelt; eine Verbindungseinheit (22, 24), die mit einem Ende mit dem Ausgangselement des Bewegungsumwandlungsmechanismus (12) verbunden ist und die mit dem anderen Ende mit dem Stoßmechanismus (120) verbunden ist; einen Haltemechanismus (42), der eine Reibungselementstoßkraft aufrecht erhält, die eine Kraft ist, mit der das Reibungselement (116a, 116b) gegen die Reibfläche in der Bremse (18, 20) gestoßen wird, wenn dem Elektromotor (10) kein elektrischer Strom zugeführt wird; einen Neigungswinkelsensor (226), der in einem Fahrzeug vorgesehen ist und der einen Neigungswinkel des Fahrzeugs in einer Längsrichtung des Fahrzeugs erfasst; und eine Stoßkraftsteuereinheit (200), die den Elektromotor (10) derart steuert, dass er die Reibungselementstoßkraft in der Bremse (18, 20) auf einen Wert steuert, der auf der Grundlage eines Erfassungswertes von dem Neigungswinkelsensor (226) eingestellt wird, wobei die Stoßkraftsteuereinheit (200) eine Temperaturbestimmungseinheit, die eine Temperatur des Neigungswinkelsensors (226) bestimmt, und eine Einstelleinheit für einen temperaturbasierten Sollwert enthält, die einen Sollwert der Reibungselementstoßkraft auf der Grundlage der Temperatur des Neigungswinkelsensors (226), die von der Temperaturbestimmungseinheit bestimmt wird, der Temperaturcharakteristika des Neigungswinkelsensors (226) und des Erfassungswerts von dem Neigungswinkelsensor (226) einstellt.
Elektrisches Parkbremssystem nach Anspruch 1, wobei der Neigungswinkelsensor (226) Temperaturcharakteristika aufweist, aufgrund denen ein Absolutwert eines Fehlers in dem Erfassungswert kleiner ist, wenn die Temperatur des Neigungswinkelsensors hoch ist, als wenn die Temperatur des Neigungswinkelsensors niedrig ist, und wenn der Erfassungswert von dem Neigungswinkelsensor (226) derselbe ist, die Einstelleinheit für einen temperaturbasierten Sollwert den Sollwert der Reibungselementstoßkraft auf einen kleineren Wert einstellt, wenn die Temperatur des Neigungswinkelsensors, die von der Temperaturbestimmungseinheit bestimmt wird, hoch ist, als wenn die Temperatur des Neigungswinkelsensors, die von der Temperaturbestimmungseinheit bestimmt wird, niedrig ist.
Elektrisches Parkbremssystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Stoßkraftsteuereinheit (200) eine Fehlerbestimmungseinheit enthält, die einen Absolutwert eines Fehlers in dem Erfassungswert von dem Neigungswinkelsensor auf der Grundlage der Temperatur des Neigungswinkelsensors (226), die von der Temperaturbestimmungseinheit bestimmt wird, und der Temperaturcharakteristika des Neigungswinkelsensors (226) bestimmt, und die Einstelleinheit für einen temperaturbasierten Sollwert eine Einstelleinheit für einen fehlerbasierten Sollwert enthält, die den Sollwert unter Berücksichtigung des Absolutwertes des Fehlers, der von der Fehlerbestimmungseinheit bestimmt wird, einstellt.
Elektrisches Parkbremssystem nach Anspruch 3, wobei der Neigungswinkelsensor (226) Temperaturcharakteristika aufweist, aufgrund denen der Absolutwert des Fehlers in dem Erfassungswert kleiner ist, wenn die Temperatur des Neigungswinkelsensors hoch ist, als wenn die Temperatur des Neigungswinkelsensors niedrig ist, und die Einstelleinheit für einen fehlerbasierten Sollwert den Sollwert der Reibungselementstoßkraft auf einen größeren Wert einstellt, wenn der Absolutwert des Fehlers groß ist, als wenn der Absolutwert des Fehlers klein ist.
Elektrisches Parkbremssystem nach Anspruch 4, wobei die Fehlerbestimmungseinheit den Absolutwert des Fehlers derart bestimmt, dass der Absolutwert des Fehlers gleich einem konstanten Wert ist, der kleiner ist, wenn die Temperatur des Neigungswinkelsensors (226) eine vorbestimmte Temperatur überschreitet, als wenn die Temperatur des Neigungswinkelsensors kleiner als die vorbestimmte Temperatur ist.
Elektrisches Parkbremssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Neigungswinkelsensor (226) enthält: eine erste Elektrodenplatte; eine zweite Elektrodenplatte, die in der Lage ist, sich auf der Grundlage einer Kraft, die auf das Fahrzeug in der Längsrichtung des Fahrzeugs ausgeübt wird, der ersten Elektrodenplatte anzunähern oder von dieser wegzubewegen; eine Spannungsbestimmungseinheit, die eine elektrische Ladungsmenge bestimmt, die zwischen der ersten Elektrodenplatte und der zweiten Elektrodenplatte gespeichert ist, und die eine Spannung auf der Grundlage der elektrischen Ladungsmenge bestimmt; und eine Neigungswinkelbestimmungseinheit, die den Neigungswinkel des Fahrzeugs in der Längsrichtung des Fahrzeugs auf der Grundlage der Spannung, die von der Spannungsbestimmungseinheit bestimmt wird, derart bestimmt, dass der Absolutwert des Fehlers kleiner ist, wenn die Temperatur des Neigungswinkelsensors hoch ist, als wenn die Temperatur des Neigungswinkelsensors niedrig ist.
Elektrisches Parkbremssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Temperaturbestimmungseinheit eine Sensortemperaturschätzeinheit enthält, die schätzt, dass die Temperatur des Neigungswinkelsensors höher als eine vorbestimmte Temperatur ist, wenn eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist, seitdem ein Hauptschalter des Fahrzeugs eingeschaltet ist.
Elektrisches Parkbremssystem nach Anspruch 7, wobei der Hauptschalter ein Zündschalter ist.
Elektrisches Parkbremssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei, wenn der Erfassungswert von dem Neigungswinkelsensor (226) abnorm ist, die Einstelleinheit für einen temperaturbasierten Sollwert den Sollwert der Reibungselementstoßkraft auf einen einem maximalen Wert einer Ausgangsenergie, die von dem Elektromotor (10) erzeugt werden kann, entsprechenden Wert einstellt.
Elektrisches Parkbremssystem, das enthält: eine Bremse (18, 20), die enthält: einen Drehkörper (104), der eine Reibfläche aufweist und sich zusammen mit einem Rad dreht, ein Reibungselement (116a, 116b), das an einen nicht drehenden Körper (110a, 110b) gepasst ist, so dass es relativ zu dem nicht drehenden Körper bewegbar ist, und einen Stoßmechanismus (120), der das Reibungselement (116a, 116b) gegen die Reibfläche des Drehkörpers (104) stößt; einen Elektromotor (10); einen Bewegungsumwandlungsmechanismus (12), der eine Drehung einer Drehwelle des Elektromotors (10) in eine lineare Bewegung eines Ausgangselementes des Bewegungsumwandlungsmechanismus umwandelt; eine Verbindungseinheit (22, 24), die mit einem Ende mit dem Ausgangselement des Bewegungsumwandlungsmechanismus (12) verbunden ist und mit dem anderen Ende mit dem Stoßmechanismus (120) verbunden ist; einen Haltemechanismus (42), der eine Reibungselementstoßkraft aufrecht erhält, die eine Kraft ist, mit der das Reibungselement (116a, 116b) gegen die Reibfläche in der Bremse (18, 20) gestoßen wird, wenn dem Elektromotor (10) kein elektrischer Strom zugeführt wird; und eine Stoßkraftsteuereinheit (200), die den Elektromotor (10) derart steuert, dass er die Reibungselementstoßkraft in der Bremse (18, 20) unter Berücksichtigung eines Ausgangswertes von einem Sensor, der in einem Fahrzeug vorgesehen ist, steuert, wobei die Stoßkraftsteuereinheit eine Temperaturbestimmungseinheit, die eine Temperatur des Sensors bestimmt, und eine Steuereinheit für eine temperaturbasierte Stoßkraft enthält, die die Reibungselementstoßkraft auf der Grundlage der Temperatur des Sensors, die von der Temperaturbestimmungseinheit bestimmt wird, der Temperaturcharakteristika des Sensors und des Ausgangswerts von dem Sensor steuert.
Verfahren zum Steuern eines elektrischen Parkbremssystems, das aufweist: Bestimmen einer Temperatur eines Sensors, der in einem Fahrzeug vorgesehen ist; und in einer Bremse (18, 20), die einen Drehkörper (104), der eine Reibfläche aufweist und sich zusammen mit einem Rad dreht; ein Reibungselement (116a, 116b), das an einen nicht drehenden Körper (110a, 110b) gepasst ist, so dass es relativ zu dem nicht drehenden Körper bewegbar ist; und einen Stoßmechanismus (120), der das Reibungselement (116a, 116b) gegen die Reibfläche des Drehkörpers (104) stößt, enthält, Steuern einer Reibungselementstoßkraft, die eine Kraft ist, mit der das Reibungselement (116a, 116b) gegen die Reibfläche in der Bremse gestoßen wird, auf der Grundlage der bestimmten Temperatur des Sensors, der Temperaturcharakteristika des Sensors und eines Erfassungswerts von dem Sensor.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei der Sensor ein Neigungswinkelsensor (226) ist, der einen Neigungswinkel des Fahrzeugs in einer Längsrichtung des Fahrzeugs erfasst, und ein Sollwert der Reibungselementstoßkraft auf der Grundlage der bestimmten Temperatur des Neigungswinkelsensors (226), der Temperaturcharakteristika des Neigungswinkelsensors (226) und des Erfassungswerts von dem Neigungswinkelsensor (226) eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei der Neigungswinkelsensor (226) Temperaturcharakteristika aufweist, auf der Grundlage deren ein Absolutwert eines Fehlers in dem Erfassungswert kleiner ist, wenn die Temperatur des Neigungswinkelsensors hoch ist, als wenn die Temperatur des Neigungswinkelsensors niedrig ist, und wenn der Erfassungswert von dem Neigungswinkelsensor (226) derselbe ist, der Sollwert der Reibungselementstoßkraft auf einen kleineren Wert eingestellt wird, wenn die bestimmte Temperatur des Neigungswinkelsensors hoch ist, als wenn die bestimmte Temperatur des Neigungswinkelsensors niedrig ist.
Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, das außerdem aufweist: Bestimmen eines Absolutwertes eines Fehlers in dem Erfassungswert von dem Neigungswinkelsensor (226) auf der Grundlage der bestimmten Temperatur des Neigungswinkelsensors (226) und der Temperaturcharakteristika des Neigungswinkelsensors (226), und Einstellen des Sollwertes unter Berücksichtigung des bestimmten Absolutwertes des Fehlers.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei der Neigungswinkelsensor (226) die Temperaturcharakteristika aufweist, aufgrund denen der Absolutwert des Fehlers in dem Erfassungswert kleiner ist, wenn die Temperatur des Neigungswinkelsensors hoch ist, als wenn die Temperatur des Neigungswinkelsensors niedrig ist, und der Sollwert der Reibungselementstoßkraft auf einen größeren Wert eingestellt wird, wenn der Absolutwert des Fehlers groß ist, als wenn der Absolutwert des Fehlers klein ist.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei der Absolutwert des Fehlers derart bestimmt wird, dass der Absolutwert ein konstanter Wert ist, der kleiner ist, wenn die Temperatur des Neigungswinkelsensors (226) eine vorbestimmte Temperatur überschreitet, als wenn die Temperatur des Neigungswinkelsensors niedriger als die vorbestimmte Temperatur ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16, das außerdem aufweist: Bestimmen einer elektrischen Ladungsmenge, die zwischen einer ersten Elektrodenplatte und einer zweiten Elektrodenplatte, die in der Lage ist, sich der ersten Elektrodenplatte anzunähern oder sich von dieser wegzubewegen, gespeichert ist, auf der Grundlage einer Kraft, die auf das Fahrzeug in der Längsrichtung des Fahrzeugs ausgeübt wird, wobei die erste Elektrodenplatte und die zweite Elektrodenplatte in dem Neigungswinkelsensor (226) vorgesehen sind; Bestimmen einer Spannung auf der Grundlage der elektrischen Ladungsmenge; und Bestimmen des Neigungswinkels des Fahrzeugs in der Längsrichtung auf der Grundlage der bestimmten Spannung derart, dass der Absolutwert des Fehlers kleiner ist, wenn die Temperatur des Neigungswinkelsensors hoch ist, als wenn die Temperatur des Neigungswinkelsensors niedrig ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 17, wobei geschätzt wird, dass die Temperatur des Sensors größer als eine vorbestimmte Temperatur ist, nachdem eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist, seitdem ein Hauptschalter des Fahrzeugs eingeschaltet ist.
Verfahren nach Anspruch 18, wobei der Hauptschalter ein Zündschalter ist.
Verfahren nach Anspruch 19, wobei, wenn der Erfassungswert von dem Neigungswinkelsensor (226) abnorm ist, der Sollwert der Reibungselementstoßkraft auf einen einem maximalen Wert einer Ausgangsenergie, die von dem Elektromotor (10) erzeugt werden kann, entsprechenden Wert eingestellt wird.