DE102007043620A1

DE102007043620A1 - Elektrisches Parkbremssystem und Verfahren zum Steuern des elektrischen Parkbremssystems

Info

Publication number: DE102007043620A1
Application number: DE102007043620A
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
Anticipated expiration: 2027-09-14
Also published as: US20080071454A1; DE102007043620B4; JP4265634B2; US7734408B2; JP2008068843A

Abstract

In einem elektrischen Parkbremssystem, das eine Spannungssteuereinheit (200) enthält, die die Reibungselementstoßkraft einer Bremse (18, 20) durch Steuern der Spannung eines Kabels (22, 24) steuert, wird die Sollspannung auf einen größeren Wert eingestellt, wenn ein Fahrzeug im Stillstand auf einer Abwärtssteigung gehalten wird als wenn das Fahrzeug im Stillstand auf einer Aufwärtssteigung gehalten wird.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
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 bzw. Reibungsfläche in dem elektrischen Parkbremssystem stößt.
2. Beschreibung des Stands der Technik
Die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. JP-2003-327099 ( JP-A-2003-327099 ) beschreibt eine Technologie, die ein elektrisches Parkbremssystem betrifft. Gemäß der Technologie wird, wenn eine Parkbremse angewendet wird, während sich ein Fahrzeug auf einer Steigung im Stillstand befindet, der Sollwert der Spannung eines Kabels auf einen größeren Wert eingestellt, wenn der Absolutwert des Neigungswinkels des Fahrzeugs groß ist als wenn der Absolutwert des Neigungswinkels des Fahrzeugs klein ist. Außerdem wird, wenn sich das Fahrzeug im Stillstand auf einer Abwärtssteigung befindet und die Gangposition die Dauerfahrtstellung ist, der Sollwert der Spannung des Kabels auf einen Wert eingestellt, der größer als der Sollwert ist, der auf der Grundlage des Absolutwertes des Neigungswinkels des Fahrzeugs bestimmt wird. Wenn sich das Fahrzeug im Stillstand auf einer Aufwärtssteigung befindet und die Gangposition die Rückwärtsstellung ist, wird der Sollwert der Spannung des Kabels auf einen Wert eingestellt, der größer als der Sollwert ist, der auf der Grundlage des Absolutwerts des Neigungswinkels des Fahrzeugs bestimmt wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung ermöglicht es, in einem elektrischen Parkbremssystem und einem Verfahren zum Steuern des elektrischen Parkbremssystem eine Reibungselementstoßkraft unter Berücksichtigung der Charakteristika einer Trommelbremse auf einen Wert zu steuern, bei dem ein Fahrzeug näherungsweise im Stillstand gehalten wird.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein elektrisches Parkbremssystem, das enthält: eine Trommelbremse, die enthält: eine Trommel, die sich zusammen mit einem Rad eines Fahrzeugs dreht und deren innere Umfangsfläche als eine Reibfläche verwendet wird, eine Backe, die an eine Grundplatte gepasst ist, die ein nicht drehender Körper ist, sodass sie relativ zu der Grundplatte bewegbar ist, und die ein Reibungselement auf der äußeren Umfangsfläche aufweist, und einen Stoßmechanismus, der die Backe gegen die Reibfläche stößt, um die Drehung der Trommel zu unterdrücken; einen Elektromotor; einen Bewegungsumwandlungsmechanismus, der die Drehung einer Drehwelle des Elektromotors in die lineare Bewegung eines Ausgangselementes des Bewegungsumwandlungsmechanismus umwandelt; ein Kabel, das mit seinem einen Ende mit dem Ausgangselement des Bewegungsumwandlungsmechanismus verbunden ist und das mit seinem anderen Ende mit dem Stoßmechanismus verbunden ist; einen Haltemechanismus, der die Reibungselementstoßkraft aufrechterhält, die die Kraft ist, mit der das Reibungselement gegen die Reibfläche in der Trommelbremse gestoßen wird, wenn dem Elektromotor kein elektrischer Strom zugeführt wird; und eine Spannungssteuereinheit, die die Spannung des Kabels durch Steuern des Elektromotors derart, dass die Reibungselementstoßkraft in der Trommelbremse gesteuert wird, steuert. In dem elektrischen Parkbremssystem enthält die Spannungssteuereinheit eine Spannungssteuereinheit für eine neigungsbasierte Spannung, die die Spannung des Kabels in Abhängigkeit davon, ob das Fahrzeug im Stillstand auf einer Aufwärtssteigung oder einer Abwärtssteigung gehalten wird, sogar dann unterschiedlich macht, wenn der Absolutwert des Neigungswinkels der Aufwärtssteigung und der Absolutwert des Neigungswinkels der Abwärtssteigung gleich sind und eine Antriebsenergie nicht auf das Fahrzeug ausgeübt wird. In dem elektrischen Parkbremsmechanismus wird, wenn der Elektromotor betrieben wird, die Drehung der Drehwelle des Elektromotors in die lineare Bewegung des Ausgangselementes umgewandelt, wodurch das Kabel gezogen wird. In der Trommelbremse wird das Reibungselement durch den Stoßmechanismus gegen die Reibfläche gestoßen. Als Ergebnis wird die Trommelbremse angewendet. Die Reibungselementstoßkraft in der Trommelbremse wird durch Steuern der Spannung des Kabels gesteuert. Die Reibungselementstoßkraft wird durch den Haltemechanismus sogar dann aufrecht erhalten, wenn dem Elektromotor kein elektrischer Strom zugeführt wird. In dem elektrischen Parkbremssystem wird die Spannung des Kabels auf der Grundlage der Bewegungskraft, die auf das Fahrzeug ausgeübt wird, auf einen Wert gesteuert, bei dem das Fahrzeug im Stillstand gehalten wird. Unterdessen kann sich aufgrund der Charakteristika der Trommelbremse das Bremsmoment, das erhalten werden kann, in Abhängigkeit davon unterscheiden, ob ein Drehmoment auf das Rad in der Richtung, in der sich das Fahrzeug vorwärts bewegt, oder in der Richtung ausgeübt wird, in der sich das Fahrzeug rückwärts bewegt, und zwar sogar dann, wenn die Spannung des Kabels dieselbe ist. Außerdem wird ein Drehmoment auf das Rad in der Richtung ausgeübt, in der das Rad gedreht wird, um das Fahrzeug auf einer Abwärtssteigung vorwärts zu bewegen, und es wird ein Drehmoment auf das Rad in der Richtung ausgeübt, in der das Rad gedreht wird, um das Fahrzeug auf einer Aufwärtssteigung rückwärts zu bewegen. Dementsprechend wird unter Berücksichtung der Charakteristika der Trommelbremse die Spannung des Kabels in Abhängigkeit davon, ob das Fahrzeug im Stillstand auf einer Aufwärtssteigung oder einer Abwärtssteigung gehalten wird, sogar dann unterschiedlich gemacht, wenn eine Antriebsenergie nicht auf das Fahrzeug ausgeübt wird und der Absolutwert des Neigungswinkels der Aufwärtssteigung und der Absolutwert des Neigungswinkels der Abwärtssteigung gleich sind. Beispielsweise wird, um denselben Grad an Bremsmoment zu erhalten, der Sollwert der Spannung des Kabels unterschiedlich in Abhängigkeit davon gemacht, ob das Fahrzeug im Stillstand auf einer Abwärtssteigung oder einer Aufwärtssteigung gehalten wird. Als Ergebnis ist es möglich, die Spannung des Kabels unabhängig davon, ob sich das Fahrzeug auf einer Aufwärtssteigung oder einer Abwärtssteigung befindet, auf einen Wert zu steuern, bei dem das Fahrzeug näherungsweise im Stillstand gehalten wird.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft das elektrische Parkbremssystem gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung. Gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung enthält die Steuereinheit für eine neigungsbasierte Spannung eine Einstelleinheit für einen neigungsbasierten Sollwert, die den Sollwert der Spannung auf einen größeren Wert einstellt, wenn das Fahrzeug im Stillstand auf einer Abwärtssteigung gehalten wird, als wenn das Fahrzeug im Stillstand auf einer Aufwärtssteigung gehalten wird. Aufgrund der Charakteristika der Trommelbremse ist sogar dann, wenn die Spannung des Kabels auf gleich gesteuert wird, das Bremsmoment, das tatsächlich erhalten wird, niedriger, wenn ein Moment auf das Rad in der Richtung ausgeübt wird, in der sich das Fahrzeug vorwärts bewegt, als wenn ein Moment auf das Rad in der Richtung ausgeübt wird, in der das Fahrzeug rückwärts fährt. Dementsprechend wird der Sollwert der Spannung des Kabels auf einen größeren Wert eingestellt, wenn das Fahrzeug im Stillstand auf einer Abwärtssteigung gehalten wird als wenn das Fahrzeug im Stillstand auf einer Aufwärtssteigung gehalten wird.
Ein Dritter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern des elektrischen Parkbremssystems, das enthält: eine Trommelbremse, die enthält: eine Trommel, die sich zusammen mit einem Rad eines Fahrzeugs dreht und deren innere Umfangsfläche als eine Reibfläche verwendet wird, eine Backe, die an eine Grundplatte gepasst ist, die ein nicht drehender Körper ist, sodass sie relativ zu der Grundplatte bewegbar ist, und die ein Reibungselement auf der äußerem Umfangsfläche aufweist, und einen Stoßmechanismus, der die Backe gegen die Reibfläche stößt, um die Drehung der Trommel zu unterdrücken; einen Elektromotor; einen Bewegungsumwandlungsmechanismus, der die Drehung der Drehwelle des Elektromotors in die lineare Bewegung eines Ausgangselements des Bewegungsumwandlungsmechanismus umwandelt; ein Kabel, das mit seinem einen Ende mit dem Ausgangselement des Bewegungsumwandlungsmechanismus verbunden ist und das mit seinem anderen Ende mit dem Stoßmechanismus verbunden ist; einen Haltemechanismus, der die Reibungselementstoßkraft aufrechterhält, die die Kraft ist, mit der das Reibungselement gegen die Reibfläche in der Trommelbremse gestoßen wird, wenn dem Elektromotor kein elektrischer Strom zugeführt wird, und eine Spannungssteuereinheit, die die Spannung des Kabels durch Steuern des Elektromotors derart, dass die Reibungselementsstoßkraft in der Trommel gesteuert wird, steuert. Gemäß dem Verfahren wird die Spannung des Kabels in Abhängigkeit davon, ob das Fahrzeug im Stillstand auf einer Aufwärtssteigung oder einer Abwärtssteigung gehalten wird, sogar dann unterschiedlich gemacht, wenn der Absolutwert des Neigungswinkels der Aufwärtssteigung und der Absolutwert des Neigungswinkels der Abwärtssteigung gleich sind und eine Antriebsenergie nicht auf das Fahrzeug ausgeübt wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorhergehenden und weiteren 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 denselben Bezugszeichen bezeichnet werden. 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 (einen Querschnitt einer Kupplung) zeigt,
4 eine vordere Ansicht, die eine Trommelbremse, die in dem elektrischen Parkbremssystem enthalten ist, zeigt,
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 eine 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 (die Stillstandzustandshaltesteuerung) des Steuerprogramms der elektrischen Parkbremse zeigt,
13 einen Graphen 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 einen Graphen der Beziehung zwischen dem Neigungswinkel des Fahrzeugs und der Bewegungskraft-basierten Sollspannung, die in der Speichereinheit beispielsweise als Tabelle gespeichert ist,
15 einen Graphen der Beziehung zwischen dem Neigungswinkel des Fahrzeugs und dem Lockerungskompensationsbetrag zeigt, 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 über der Zeit 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 zeigt, dass die Absolutwerte der Fehler der Werte, die von dem Neigungswinkelsensor erfasst werden, in Abhängigkeit von der Bezugstemperatur Tα unterschiedlich eingestellt werden,
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 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 (siehe 2) 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 sowie Parkbremsen 18 und 20, die jeweils für die Räder 14 und 16 vorgesehen sind. Die Parkbremsen 18 und 20 sind mit dem Bewegungsumwandlungsmechanismus 12 über jeweilige 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., wie es in 2 gezeigt ist. 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 Zahnrades 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 Umfangsseite 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 wird. Die äußere Umfangsfläche der Spulenfeder 62 kontaktiert dicht die innere Umfangsfläche des Gehäuses 60, und die Enden 68 und 70 des Drahtes, der die Spulenfeder 62 ausbildet, stehen nach innen vor. Die Antriebsenergieübertragungseinheit 54 des Zahnrads 50 ist in einem der beiden Zwischenräume, die durch die beiden Enden 68 und 70 definiert werden, positioniert, und der Rotor 66 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, dass sich die Spulenfeder 62 und der Rotor 66 drehen. Als Ergebnis dreht sich die Ausgangswelle 64. Da sich die Ausgangswelle 64 zusam men mit dem Zahnrad 50 dreht, wird die Drehung des Elektromotors 10 auf die Ausgangswelle 64 über 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 Drehmoments, das auf die Ausgangswelle 64 ausgeübt wird, bewirkt.
Der Schraubmechanismus 44 enthält ein Gehäuse 80, ein männliches Schraubenelement 82, das sich parallel zu der Achse L erstreckt, eine Nut (nicht gezeigt), die an das männliche Schraubenelement 82 gepasst ist, und einen Ausgleicher 84, der an die Nut derart gepasst ist, dass er sich relativ um die Achse M drehen kann. 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 zu der Achse L erstreckt. Mit dieser Struktur ist der Ausgleicher 84 nicht um die Achse L relativ zum Gehäuse 80 drehbar, in der Richtung parallel zu der 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, der 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 in dem 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 Griffabschnitt (nicht gezeigt) wird dann manuell gedreht, wodurch das Zahnrad 95 gedreht wird. Die Drehung des Zahnrads 95 wird auf das Zahnrad 50 über die Zahnräder 46 und 48 übertragen, und die Drehung des Zahnrads 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 die 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 eine Fahrzeugkarosserie (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 eine Relais-Verbindung dient, sind an der Grundplatte 100 an Positionen vorgesehen, die entlang eines Durchmessers der Grundplatte 100 voneinander getrennt sind. 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 100b sind jeweils an die Grundplatte 100 durch Backen-Herunterhaltevorrichtungen 112a und 112b derart gepasst, dass sie entlang der Grundplatte 100 bewegbar sind. Ein Durchgangsloch ist in der Mitte der Grundplatte 100 ausgebildet, um zu ermöglichen, dass eine Achswelle (nicht gezeigt) durch das Durchgangsloch läuft.
Die Bremsbacke 110a und die Bremsbacke 110b sind an ihren einen Enden durch den Einsteller 108 wirksam miteinander verbunden. Die anderen Enden der Bremsbacke 110a und der Bremsbacke 110b werden schwenkbar von dem Ankerelement 106 getragen. Die einen Enden der Bremsbacken 110a und 110b werden durch eine Einstellerfeder 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 Bremsbacken 110a und 110b gehalten. Wenn die Bremsbeläge 116a und 116b die Reibfläche 102 der Trommel 104 kontaktieren, 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 110b einstellt.
5 zeigt einen Stoßmechanismus 120. Der Stoßmechanismus 120 enthält einen Bremsbetätigungshebel bzw. Bremshebel 122 und eine Strebe 124. Der Stoßmechanismus 120 wird durch die oberen Abschnitte der Bolzen 138 und 140 getragen, mit denen das Ankerelement 106 an der Grundplatte 100 befestigt ist, so 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 bilden, 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 schwenkbar bzw. drehbar sind. 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 Montageabschnitt 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 zu der Grundplatte 100 getrennt ist. Das innere Kabel 87 wird durch eine Außenröhre 134 geführt, deren eines Ende an einem Durchgangsloch 132 befestigt ist, das in der Grundplatte 100 ausgebildet ist, steht aus der Grundplatte 100 vor und erstreckt sich von der Fläche gegenüber der Fläche, an der die Bremsbacken 110a und 110b angeordnet sind. Die Strebe 124 weist einen Passabschnitt 135 auf, der an dem Endabschnitt an der der Verbindungswelle 126 gegenüberliegenden Seite ausgebildet ist. Die Bremsbacke 110b ist an den Passabschnitt 135 gepasst. In dem Zustand, der in 5 gezeigt ist, ist der Passabschnitt 130 an der Rückwärtsdrehrichtungsseite in Bezug auf die Mittelachse N des Durchgangslochs 132 (die Mittelachse N des Kabels 22 an einer Position, bei der das Kabel 22 an der Grundplatte 100 befestigt ist) positioniert. Wie es unten beschrieben wird, bewegt sich, wenn der Stoßmechanismus 120 relativ in der Umfangsrichtung bewegt wird, der Passabschnitt 130 ebenfalls relativ entsprechend der Bewegung des Stoßmechanismus 120. Der Passabschnitt 130 ist jedoch derart ausgelegt, dass er sich an die Position auf der Vorwärtsdrehrichtungsseite in Bezug auf die Mittelachse N bewegt.
Der Stoßmechanismus 120 wird an getragenen Abschnitten 136 und 137 jeweils von den oberen Abschnitten 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 Größe der 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 mit derselben Kraft gegen die innere Umfangsfläche (die Reibfläche) 102 der Trommel 104 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 Reibkraft 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 angewendet wird, wenn ein Drehmoment auf die Trommel 104 ausgeübt wird, 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 der sog. Duo-Servo-Effekt erzeugt wird. Wenn ein Drehmoment in der Vorwärtsdrehrichtung (die Richtung, in der sich das Rad dreht, wenn sich das Fahrzeug vorwärts bewegt) P ausgeübt wird, wird aufgrund des Selbst-Servo-Effekts 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-Effekts wird durch den Einsteller 108 zusammen mit der Ausübungskraft auf die Bremsbacke 110b 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 Moment in der Rückwärtsdrehrichtung (die Richtung, in der sich das Rad dreht, wenn das Fahrzeug rückwärts fährt) Q ausgeübt wird, wird die Bremsbacke 110a gegen die Trommel 104 stärker als die Bremsbacke 110b gestoßen. Die Stärke der Kraft, mit der die Bremsbacken 110a und 110b die Reibungselemente gegen die Trommel 104 stoßen (im Folgenden als die „Reibungselementstoßkraft" bezeichnet), entspricht der Größe der Spannung des Kabels 22. Die Beziehung zwischen der Spannung und dem Bremsmoment wird durch die Kurve, die in 13 gezeigt ist, 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, gilt eine bestimmte Beziehung zwischen dem Bremsmoment, der Reibungskraft, der Reibungselementstoßkraft und der Aus übungskraft. 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 Ausübungskraft wird auf jede der Bremsbacken 110a und 110b ausgeübt. Wenn dementsprechend dieselbe Spannung auf das Kabel 22 ausgeübt wird, wird angenommen, dass dasselbe Bremsmoment unabhängig davon erhalten wird, ob das Drehmoment in der Vorwärtsdrehrichtung P oder in der Rückwärtsdrehrichtung Q ausgeübt wird. Es wurde jedoch anhand von Experimenten 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 mittels Experimenten herausgefunden, dass eine Verringerung des Bremsmomentes dazu neigt, größer zu werden, wenn ein Moment in der Vorwärtsdrehrichtung P ausgeübt wird, als wenn ein Moment in der Rückwärtsdrehrichtung Q ausgeübt wird. Die geschätzten Gründe dafür, warum sich die Größe des erhaltenen Drehmomentes und die Verringerung des Bremsmomentes aufgrund einer Lockerung in Abhängigkeit davon ändern, ob das Drehmoment in der Vorwärtsdrehrichtung P oder in der Rückwärtsdrehrichtung Q ausgeübt wird, werden unten erläutert, sind jedoch noch nicht geklärt.
Der erste Grund liegt darin, dass das Bremsmoment, das durch die Trommelbremse 18 hinsichtlich derselben Spannung des Kabels erzeugt werden kann, sich, wenn der Duo-Servo-Effekt erzeugt wird, in Abhängigkeit davon, ob ein Drehmoment auf die Trommel 104 in der Vorwärtsdrehrichtung P oder in der Rückwärtsdrehrichtung Q ausgeübt wird, ändert. Ein zweiter Grund ist der folgende: wenn beispielsweise die Bremsbacken 110a und 110b gegen die innere Umfangsfläche der Trommel 104 gestoßen werden, während das Drehmoment auf die Trommel 104 nicht ausgeübt wird, und wenn dann ein Drehmoment 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 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). Die Ursache für die „Bremsmomentdifferenz in dem Duo-Servo-Zustand" und die Ursache für die „Bremsmomentdifferenz aufgrund eines Übergangs in den Duo-Servo-Zustand" wird im Folgenden beschrieben.
Zunächst wird der Grund für die „Bremsmomentdifferenz in dem Duo-Servo-Zustand" beschrieben. Wie es oben beschrieben ist, 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. Sogar zu diesem Zeitpunkt wird jedoch die Trommelbremse 18 nicht in einen perfekten Duo-Servo-Zustand gebracht, d. h. die Trommel 104 und die Bremsbacken 110a und 110b befinden sich teilweise nicht in einem ausreichend dichten Kontakt zueinander. Es wird geschätzt, dass sich der Zustand des unzureichenden Kontakts 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 Kontakts 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 bestätigt, dass die „Bremsmomentdifferenz in dem Duo-Servo-Zustand" vorhanden ist.
Im Folgenden wird die Ursache für die „Bremsmomentdifferenz aufgrund eines Übergangs in den Duo-Servo-Zustand" beschrieben. Während beispielsweise kein Dreh moment auf die Trommel 104 ausgeübt wird, drehen sich, 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, weisen normalerweise die äußeren Umfangsflächen der Bremsbacken 110a und 110b (die Bremsbeläge 116a und 116b) und die innere Umfangsfläche (die Reibfläche) 102 der Trommel 104 keinen vollständig dichten Kontakt zueinander auf. Wenn ein Drehmoment auf die Trommel 104 und die Bremsbacken 110a und 110b ausgeübt wird, dreht 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 (die Reibfläche) 102 der Trommel 104 belassen wird, wird verringert. Mit einer derartigen Verringerung das Zwischenraums lockert sich das innere Kabel 87 des Kabels 22. Wenn die Spannung des Kabels 22 verringert wird, wird ebenfalls das Bremsmoment 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 87 durch dieselbe Ursache 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, dass eine andere Ursache für die „Bremsmomentdifferenz aufgrund eines Übergangs in den Duo-Servo-Zustand" darin liegt, dass sich der Einfluss der Richtung, in der das innere Kabel 87 des Kabels 22 geführt 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 sich im Uhrzeigersinn in Bezug auf die Mittelachse N derart neigt, dass der Kabelpassabschnitt 130 an 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" betrachtet. 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 zu der 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 Position an 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 87 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 zu der Grundplatte 100 bewegt. Wenn sich zu diesem Zeitpunkt der Kabelpassabschnitt 130 von der Position X an die Position X'' bewegt wird, wird der Abstand zwischen dem Mittelpunkt O und dem Kabelpassabschnitt 130 vergrößert (OX < OX''), das innere Kabel 87 wird gezogen und die Spannung des Kabels 87 wird erhöht.
Der Kabelpassabschnitt 130 befindet sich nicht immer an der Position X, wenn die Anwendung eines Drehmomentes in der Vorwärtsdrehrichtung P oder der Rückwärtsdrehrichtung Q beginnt. Der Kabelpassabschnitt 130 befindet sich zu diesem Zeitpunkt manchmal in der Nähe der Position X'. In einem derartigen Fall bewegt sich der Kabelpassabschnitt 130 an die Position X' nur über 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'' über nur einen kurzen Abstand. Dementsprechend wird die Spannung des inneren Kabels 87 nur leicht erhöht. 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 durch den Stoßmechanismus 120 gegen die Trommel 104 gestoßen werden. Da sich die Bremsbacken 110a und 110b, der Stoßmechanismus 120 etc. zusammen mit der Trommel 104 bewegen, ändert sich die Spannung des inneren Kabels 87. Die Größe 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, kleiner zu werden. Wenn andererseits ein Drehmoment auf die Trommel 104 in der Rückwärtsdrehrichtung Q ausgeübt wird, neigt die Spannung des inneren Kabels 87 dazu, größer zu werden. 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 Drehmoment auf die Trommel 104 in der Vorwärtsdrehrichtung P ausgeübt wird, als wenn ein Drehmoment auf die Trommel 104 in der Rückwärtsdrehrichtung Q ausgeübt wird. D. h. 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 ausgeübt wird oder ob 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 Vorwärts drehrichtung 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, ob das Moment auf das Rad 14 in der Vorwärtsdrehrichtung P ausgeübt wird oder das Moment auf das Rad 14 in der Rückwärtsdrehrichtung Q ausgeübt wird, zu erhalten, die Sollspannung des Kabels 22 größer sein, 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.
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 benötigt wird, um das Fahrzeug im Stillstand auf einer Steigung unter Verwendung des Effekts der Betriebsbremse 18 zu halten, auf einen größeren 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 wird (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 für diesen Fall die Beziehung zwischen der Sollspannung und dem Neigungswinkel des Fahrzeugs. 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 Momentes, das ausgeübt wird, ist derselbe), die Sollspannung auf einen größeren Wert eingestellt, wenn das Fahrzeug im Stillstand auf einer Abwärtssteigung gehalten wird, als wenn das Fahrzeug im Stillstand auf einer Aufwärtssteigung gehalten wird {der Absolutwert der Neigung der Sollspannung |γdown| in Bezug auf den Neigungswinkel des Fahrzeugs auf einer Abwärtssteigung (|γdown| = ΔFrefb/Δθ) ist größer als die Neigung der Sollspannung γup in Bezug auf den Neigungswinkel des Fahrzeugs auf einer Aufwärtssteigung (γup = ΔFrefb/Δθ)(|γdown| > γup)}. Das Drehmoment, das auf das Rad 14 aufgrund der Wirkung 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 wirkt (wenn die Gangposition des Getriebes die Neutralstellung oder die Parkstellung ist), die Soll spannung auf einen größeren Wert eingestellt, wenn das Fahrzeug im Stillstand auf einer Abwärtssteigung gehalten wird, als wenn das Fahrzeug im Stillstand auf einer Aufwärtssteigung gehalten wird. Wie es oben beschrieben ist, wird die Sollspannung auf einen Wert eingestellt, bei dem das Fahrzeug auf einer Steigung im Stillstand gehalten wird, und wird auf der Grundlage der Bewegungskraft, die auf das Fahrzeug ausgeübt wird, eingestellt. Dementsprechend wird die Sollspannung als die „Bewegungskraft-basierte Sollspannung" bezeichnet. Die Bewegungskraft-basierte Sollspannung kann als die benötigte Parkspannung oder die 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 angewendet werden muss, da sich das Fahrzeug sogar in dieser Situation bewegen kann. Obwohl es noch nicht geklärt wurde, wird geschätzt, dass der Grund dafür darin liegt, dass ein Drehmoment auf das Rad aufgrund beispielsweise einer Verzerrung eines Aufhängungselements 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 für die „Bremsmomentdifferenz aufgrund eines Übergangs in den Duo-Servo-Zustand" beschrieben wurde, 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 das Fahrzeug im Stillstand auf einer Steigung aufgrund der Betriebsbremse 99 gehalten wird, wird beispielsweise, wenn die Parkbremse 18 angewendet 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 durch die Trommelbremse 18 erzeugt wird, verringert. Wenn sich ein Drehmoment, das auf die Trommel 104 ausgeübt wird, in den 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 für die „Bremsmomentdifferenz in dem Duo-Servo-Zustand" beschrieben ist, 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 dementsprechend das Drehmoment in diesem Zustand geändert wird, wird angenommen, dass sich das Kabel 22 lockert, wie es oben für die „Bremsmomentdifferenz aufgrund eines Übergangs in den Duo-Servo-Zustand" beschrieben wurde. Während das Fahrzeug aufgrund der Parkbremse 18 im Stillstand gehalten wird, ändert sich beispielsweise, 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 für die „Bremsmomentdifferenz aufgrund eines Übergangs in den Duo-Servo-Zustand" beschrieben ist, 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 aufgrund einer Änderung des ausgeübten Momentes angewendet wird, d. h. ein neu ausgeübtes Drehmoment als ein Eingangsmoment bezeichnet.
Ein Beispiel für die Beziehung zwischen der Größe 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 dem das Eingangsmoment ausgeübt wird, dieselbe ist, die Größe der Lockerung des Kabels 22 größer, wenn das Eingangsmoment hoch ist, als wenn das Eingangsmoment niedrig ist. Das Eingangsmoment ist höher, wenn der Absolutwert des Neigungswinkels der Straße groß ist, als wenn der Absolutwert des Neigungswinkels der Straße kleiner ist. Wenn die Drehgeschwindigkeit der Antriebseinheit dieselbe ist, ist das Eingangsmoment höher, 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, ähnelt die Beziehung zwischen dem Neigungswinkel des Fahrzeugs und der Größe der Lockerung, wenn sich das Fahrzeug im Stillstand auf einer Aufwärtssteigung befindet und die Gangposition die Dauerfahrtstellung ist, derjenigen, wenn sich das Fahrzeug im Stillstand auf einer Abwärtssteigung befindet und die Gangposition die Rückwärtsstellung ist. Außerdem ähnelt die Beziehung zwischen dem Neigungswinkel des Fahrzeugs und der Größe 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. Die Größe der Lockerung des Kabels 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 angewendet wird, in der Ausführungsform der Erfindung auf der Grundlage der Bewegungskraft-basierten Sollspannung gesteuert wird, ist die Spannung 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, das verursacht wird, wenn die Scheibenbremse 99 freigegeben wird, nachdem die Trommelbremse 18 angewendet wird, die Sollspannung für das Kabel 22 auf den Wert eingestellt, der durch Addieren des Lockerungskompensationsbetrags (die zusätzliche Spannung, die verwendet wird, um eine Verringerung des Bremsmoments 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 der Wert, der der Größe der Lockerung des Kabels 22 entspricht. Der Lockerungskompensationsbetrag wird auf einen größeren Wert 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 Fahr zeugs ist in einer Tabelle angegeben und in der ECU 200 der elektrischen Parkbremse gespeichert.
Wie es in 1 gezeigt ist, wird der Elektromotor 10 auf der Grundlage eines Befehls von der ECU (elektronische Steuereinheit) 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 ein „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 verbunden. 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 montiert sind, wie 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 Radgeschwindigkeitssensor 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 Freigabebefehlsbetrieb durchgeführt wird" bezeichnet), wird bestimmt, dass die Bremsen 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 den Zustand der elektrischen Stromzufuhr zu einem Solenoid eines Solenoidventils (d. h. die Gangposition)). Alternativ kann der Gangpositionssensor 228 die Position eines Gangbetriebselements erfassen, da angenommen wird, dass die Gangposition der Position des Gangbetriebselements 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 „beiden 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, das als ein zweites Element dient und das 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 (einen Halbleiter) 260, das in dem Gehäuse 250 vorgesehen ist, etc. Das Kabel 24 ist an das Gehäuse 250 derart gepasst, dass das Kabel 24 relativ zum Gehäuse 250 unbeweglich ist. Die Feder 244 ist zwischen der Fläche des Kolbens 252, die proximal zu der Kolbenstange 240 ist, und der inneren Fläche des Gehäuses 250 vorgesehen. Die Feder 244 spannt das Kabel 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 zu dem 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 der 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 insoweit beschrieben wurde, erfasst der Spannungssensor 90 die Spannung auf der Grundlage des Relativbewegungsbetrags zwischen dem Gehäuse 250 und dem Kolben 252. Der Spannungssensor 90 weist Hysteresecharakteristika aufgrund der Vibration, die durch die Relativbewegung zwischen dem Gehäuse 250 und dem Kolben 252 erzeugt 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. Gemäß den Hysteresecharakteristika des Spannungssensors 90, die in den 7A und 7B gezeigt sind, ist die Hysteresebreite ΔHs {der Wert, der durch Subtrahieren des tatsächlichen Wertes (der wahre Wert) Fc von dem Sensorwert Fout (ΔHs = Fout – Fc) erhalten wird} 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 Spannungscharakteristika 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 breiter ist, wenn der Sensorwert Fout groß ist, als wenn der Sensorwert Fout klein ist. Auf der Grundlage des Sensorwerts 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. D. h. der Längsbeschleunigungssensor 226 ist an einem Bodentunnel (einer Stahlplatte), der die Mittelkonsole ausbildet, an einer Position auf der Seite des Insassenraums 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 den gepaarten 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 die Elektrizität bei einer konstanten Spannungsdifferenz zwischen den Elektrodenplatten entlädt, 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 (elektrische) Spannung auf der Grundlage der elektrischen Ladungsmenge und erfasst die Beschleunigung auf der Grundlage der Spannung. Die elektrische Schaltung 282 enthält eine CV-Wandlungsschaltung (Ladungs-Spannungs-Wandlungsschaltung) 290, 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 Elektrodenplatte „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, ist, wenn die Spannungsdifferenz V konstant ist, die elektrische Ladungsmenge Q größer, wenn der Abstand d kurz ist, als wenn der Abstand d lang ist. D. h. die elektrische Ladungsmenge Q ist größer und die Spannung, die von der CV-Spannungsschaltung 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 höher und der erfasste Wert liegt näher bei dem tatsächlichen Wert, wenn die Temperatur 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 Temperaturbereichs von -30°C bis 80°C, in dem Fahrzeuge tatsächlich verwendet werden, werden vorbereitet. Wenn die Temperatur des Längsbeschleunigungssensors 226 größer als die Bezugstemperatur Tα ist, ist der Absolutwert Δ eines Fehlers klein und gleich einem konstanten 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. 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) Gleichung 2
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 zu der Straßenfläche ist, ist der Neigungswinkel des Fahrzeugs gleich dem Neigungswinkel θ der Straße, auf dem 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 zu der Straßenfläche 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 Gravitationsbeschleunigung 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, an einer Position in der Nähe des Längsbeschleunigungssensors 226 vorgesehen. 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 freigegeben wird, aufgewärmt. Die Temperatur des Längsbeschleunigungssensors 226 ist höher, 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 höher als die Bezugstemperatur Tα ist, ist die Temperatur des Längsbeschleunigungssensors 226 ebenfalls höher als die Bezugstemperatur Tα. Wenn die Außentemperatur niedriger als die Bezugstemperatur Tα ist, ist die Temperatur des Längsbeschleunigungssensors 226 ebenfalls niedriger als die Bezugstemperatur Tα. Wie es in 17 gezeigt ist, erreicht jedoch, wenn eine vorbestimmte Zeit α verstrichen ist, seitdem der Zündschalter eingeschaltet ist (der Motor gestartet ist), 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 groß zu verringern. Dieses wurde durch Experimente bestätigt. Die Experimente wurden durchgeführt, als die Außentemperatur beachtlich niedrig war. Die vorbestimmte Zeit α wird derart eingestellt, dass, wenn die vorbestimmte Zeit α verstrichen ist, seitdem der Zündschalter 225 eingeschaltet ist, die Temperatur des Längsbeschleunigungssensors 226 auf zuverlässig größer als die Bezugstemperatur Tα wird. Die Temperatur in dem Insassenraum übt ebenfalls einen Einfluss auf den Längsbeschleunigungssensor 226 aus. Wenn die Außentemperatur beachtlich niedrig ist, wird, wenn der Zündschalter 225 eingeschaltet ist, 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 den Temperaturcharakteristika, die in 8B gezeigt sind, bestimmt. Der Wert, der durch Addieren des Absolutwerts Δ eines Fehlers zu dem Erfassungswert Gout erhalten wird (Gout + Δ), 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 ausgerüstet ist, kann der Temperatursensor verwendet werden. Als der Temperatursensor kann mindestens 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 beispielsweise 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, für eine Klimaanlage vorgesehen ist, kann ein derartiger Sensor verwendet werden.
Im Folgenden wird der Betrieb des somit strukturierten 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. In 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 zu dem Elektromotor 10 angehalten wird, wenn die Parkbremsen 18 und 20 eingeschaltet sind, wird die Reibungselementstoßkraft durch die Kupplung 42 aufrecht erhalten.
Obwohl der Parkschalter 210 manchmal betätigt wird, während das Fahrzeug fährt, wird der Fall, in dem der Parkschalter 210 bestätigt 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, keine Beziehung zu der 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 im Schritt S3 die Parkbremsen 18 und 20 durch den Elektromotor 10 angewendet. Diese Steuerung wird als die Parkbremsanwendungszeitsteuerung bezeichnet. Wenn andererseits der Betrieb der Freigabebefehlsbetrieb ist, d. h. wenn ein Befehl zum Freigeben der Bremse ausgegeben wurde, ist die Bestimmung im Schritt S2 negativ, und es wird im Schritt S4 eine Steuerung zum Freigeben der Bremse ausgeführt. In der Ausführungsform der Erfindung wird der Elektromotor 10 in der Richtung entgegengesetzt zu der Richtung gedreht, in der der Elektromotor 10 gedreht wird, um die Bremse anzuwenden, 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, ist die Bestimmung im Schritt S5 positiv, 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 im Schritt S7 die Stillstandzustandshaltesteuerung ausgeführt. D. h. die Spannung der Kabel 22 und 24 wird derart gesteuert, dass das Bremsmoment 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 die 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, die Zähler, die 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 (entspricht dem Sollbremsmoment) grundlegend auf die Summe (Fref = Frefb + ΔFrefc) aus der Bewegungskraft-basierten Sollspannung (die Stoppbefehlsspannung, Stillstandzustandshaltespannung) Frefb und dem Lockerungskompensationsbetrag ΔFrefc eingestellt. Wie es oben beschrieben ist, ist die Bewegungskraft-basierte 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 Bewegungskraft-basierte Sollspannung Frefb wird auf der Grundlage des Neigungs winkels des Fahrzeugs und der Gangposition bestimmt. Wenn sich das Fahrzeug im Stillstand auf einer Abwärtssteigung 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 Bewegungskraft-basierte Sollspannung Frefb um den Betrag erhöht, der der Bewegungskraft entspricht. Wenn sich das Fahrzeug im Stillstand auf einer Aufwärtssteigung befindet und die Gangposition die Rückwärtsstellung ist, wird eine Abwärtsbewegungskraft auf das Fahrzeug ausgeübt. Dementsprechend wird, wie es durch die Strich-Punkt-Linie in 14 gezeigt ist, die Bewegungskraftbasierte Sollspannung Frefb um den Betrag erhöht, der der Bewegungskraft entspricht. Gemäß der Ausführungsform der Erfindung, die soweit beschrieben wurde, wird, wenn eine Abwärtsantriebsenergie auf das Fahrzeug durch die Antriebseinheit ausgeübt wird, die Bewegungskraft-basierte Sollspannung Frefb erhöht. Außerdem wird die obere Grenze für die Bewegungskraft-basierte Sollspannung Frefb derart eingestellt, dass die Bewegungskraft-basierte Sollspannung Frefb die obere Grenze nicht überschreitet. Wie es oben beschrieben ist, lockern sich, wenn die Parkbremsen 18 und 20 eingeschaltet sind, 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, die 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 der 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 Erfassungswerts (des Sensorwerts) Gout von dem Längsbeschleunigungssensor 226, des Erfassungswerts T von dem Temperatursensor 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 von dem Temperatursensor 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 gemäß 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 wird, auf den Wert eingestellt, der durch Addieren des Absolutwerts Δ eines Fehlers zu dem Sensorwert Gout erhalten wird (G ← Gout + Δ). 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 Bewegungskraft-basierte Sollspannung Frefb auf der Grundlage des somit bestimmten Neigungswinkels θ des Fahrzeugs und der Tabelle, die der Funktion in 14 entspricht, 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 der Funktion in 15 entspricht, bestimmt. Im Schritt S35 wird die Sollspannung Fref der derzeitigen Routine bestimmt. Gemäß der Ausführungsform der Erfindung wird die Sollspannung Fref auf einen kleineren Wert aus der Summe (im Folgenden als die „lockerungsbasierte Sollspannung Frefa" bezeichnet) aus der Bewegungskraft-basierten Sollspannung Frefb und dem Lockerungskompensationsbetrag 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 Maximalwert 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 dem 1,3-fachen bis einfachen der Bewegungskraftbasierten Sollspannung Frefb, wie es in 16 gezeigt ist. Mit anderen Worten beträgt das Verhältnis des Lockerungskompensationsbetrags ΔFrefc zu der Bewegungskraftbasierten Sollspannung Frefb (ΔFrefc/Frefb) gleich 0,3 bis 0,9. Außerdem ist in dem Fall einer Aufwärtssteigung, wie es in 16 gezeigt ist, die Neigung r der Linie, die die Beziehung zwischen der lockerungsbasierten Sollspannung Frefa und dem Neigungswinkel des Fahrzeugs angibt, größer als die Neigung s der Linie, die die Beziehung zwischen der Bewegungskraft-basierten Sollspannung Frefb und dem Neigungswinkels θ des Fahrzeugs angibt (r > s). In dem Fall einer Abwärtssteigung ist der Absolutwert |r'| der Neigung r' der Linie, die die Beziehung zwischen der lockerungsbasierten Sollspannung Frefa und dem Neigungswinkels θ des Fahrzeugs angibt, größer als der Absolutwert |s'| der Neigung s' der Linie, die die Beziehung zwischen der Bewegungskraft-basierten Sollspannung Frefb und dem Neigungswinkels θ des Fahrzeugs angibt (|r'| > |s'|). Dieses kommt daher, dass sich der Lockerungskompensationsbetrag ΔFrefc erhöht, wenn sich der Absolutwert des Neigungswinkels θ des Fahrzeugs erhöht, wie es in 15 gezeigt ist (ΔFrefc2 > AFrefc1: 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 eingestellt, die in dem elektrischen Parkbremsmechanismus 30 ausgegeben werden kann (Fref = Fmax).
Anschließend wird im Schritt S37 der 10 die vorläufige Sollspannung Fref der derzeitigen Routine mit der Steuersollspannung (die endgültige Sollspannung, die bei 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, ist n gleich 1 (n = 1). Dementsprechend beträgt n – 1 gleich 0 (n – 1 = 0), und der Anfangswert der Steuersollspannung Fref(0)* beträgt 0. Im Schritt S8 wird der Anfangswert Fref(0)* der Steuersollspannung auf 0 eingestellt, und der Anfangswert von n auf 1 eingestellt. Wenn demzufolge n gleich 1 ist (n = 1), wird 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 niemals verringert. Die Steuersollspannung Fref(n)* der derzeitigen Routine wird auf den maximalen Wert aus den vorläufigen Sollspannungen Fref der vorhergehenden Routinen eingestellt. D. h. es wird die Maximalwerthaltesteuerung 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 in vielen Fällen ändert sich die Steuersollspannung Fref(n)* 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 dem toten Band eingestellt wird. Der Steuerendschwellenwert ist in einigen Fällen gleich der Steuersoll spannung Fref(n)*. Wenn der Sensorwert Fc kleiner als die Steuersollspannung Fref(n)* ist und die Bestimmung im Schritt S41 negativ ist, 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 nicht 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, im Schritt S2 ist die Bestimmung negativ, und im Schritt S4 wird die Bremsfreigabesteuerung ausgeführt.
Gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform der Erfindung wird in dem elektrischen Parkbremsmechanismus 30, wenn die Anwendung der Parkbremsen 18 und 20 gestartet wird, grundlegend die Summe (die lockerungsbasierte Sollspannung Frefa) aus der Bewegungskraft-basierten Sollspannung Frefb und dem Lockerungskompensationsbetrag ΔFrefc als die Steuersollspannung Fref für die Kabel 22 und 24 verwendet. Dementsprechend ist es unwahrscheinlich, dass das Bremsmoment in dem anschließenden eingeschalteten Zustand, in dem die Parkbremsen 18 und 20 eingeschaltet sind, unzureichend ist. Außerdem wird die Bewegungskraft-basierte Sollspannung Frefb auf der Grundlage der Charakteristika der Trommelbremsen 18 und 20 eingestellt. Die Bewegungskraft-basierte Sollspannung Frefb wird auf einen größeren Wert eingestellt, wenn sich das Fahrzeug im Stillstand auf einer Abwärtssteigung befindet, als wenn sich das Fahrzeug im Stillstand auf einer Aufwärtssteigung befindet. Auf diese Weise wird die Bewegungskraft-basierte Sollspannung Frefb auf einen geeigneten Wert eingestellt, bei dem das Fahrzeug im 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 den Temperaturcharakteristika des Längsbeschleunigungssensors 226 eingestellt. Als Ergebnis wird eine noch geeignetere Variation auf der Grundlage der Temperatur des Längsbeschleunigungssensors 226 bestimmt, 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 Bewegungskraft-basierte Sollspannung Frefb und der Lockerungskompensationsbetrag ΔFrefc auf der Grundlage des Neigungswinkels θ des Fahrzeugs bestimmt. Es ist möglich, die Situation zu vermeiden, bei der die Bewegungskraft-basierte Sollspannung Frefb und der Lockerungskompensationsbetrag ΔFrefc unnötig große Werte annehmen, da der Neigungswinkels 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 das Fahrzeug mit der Fahrt 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, beträgt die Variation Δ in vielen Fällen gleich c. Die Variation Δ wird in vielen Fällen kleiner eingestellt im Vergleich zu dem Fall, in dem die Variation Δ auf den maximalen Wert d unabhängig von der Temperatur des Längsbeschleunigungssensors 226 eingestellt wird. Dementsprechend wird der Neigungswinkel θ des Fahrzeugs ebenfalls als ein kleinerer Wert erfasst. Als Ergebnis wird verhindert, dass die Bewegungskraft-basierte Sollspannung Frefb und der Lockerungskompensationsbetrag ΔFrefc unnötig große Werte annehmen. Dementsprechend wird der Energieverbrauch stark verringert.
Gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform der Erfindung 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 Neigungswinkels 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 oder noch geeigneter als der herkömmlich verwendete Wert ist. Als Ergebnis ist es möglich, die Situation zu vermeiden, bei der das lockerungsbasierte Sollmoment 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, der Temperatur T des Längsbeschleunigungssensors 226 wird im Schritt S52 ausgelesen, und im Schritt S53 wird bestimmt, ob die Temperatur 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 im Schritt S54' der Absolutwert Δ eines Fehlers auf c eingestellt. Wenn andererseits die Temperatur des Längsbeschleunigungssensors 226 gleich oder kleiner als die Bezugstemperatur Tα ist, wird im Schritt S55' der Absolutwert Δ auf d eingestellt. Dann wird in den Schritten S56 und 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 wirksame Weise in dem Fall angewendet, in dem der Temperatursensor 224 beispielsweise aus mindestens einem Sensor, der die Außentemperatur erfasst, einem Sensor, der die Temperatur in dem Insassenraum erfasst, oder einem Sensor, der die Motorkühltemperatur erfasst, ausgebildet ist, und die Temperatur des Längsbeschleunigungssensors 226 wird auf der Grundlage des Wertes, der durch den 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, die verstrichen ist, seitdem der Zündschalter 225 eingeschaltet ist, bestimmt werden. Wie es oben beschrieben und in 17 gezeigt ist, wird, wenn die Zeit, die ver strichen ist, seitdem der Zündschalter 225 eingeschaltet ist (die Betriebszeit des Motors), gleich oder größer als die vorbestimmte Zeit α ist, geschätzt, dass die Temperatur des Längsbeschleunigungssensors 226 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. D. h. es wird bestimmt, ob der Zündschalter 225 in der derzeitigen Routine eingeschaltet wird. Wenn bestimmt wird, dass der Zündschalter 225 betätigt wird und in der derzeitigen Routine eingeschaltet wird, wird der Zeitgeber im Schritt S63 gestartet. Wenn das Programm das nächste Mal ausgeführt wird, ist die Bestimmung im Schritt S62 negativ, da der Zündschalter 225 in der derzeitigen Routine eingeschaltet ist 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) länger 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 in dem 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 deshalb 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, d. h. 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)* grundlegend auf die Bewegungskraft-basierte Sollspannung Frefb eingestellt, und die Spannung der Kabel 22 und 24 wird grundlegend auf der Bewegungskraft-basierten Sollspannung Frefb gehalten. Wenn dementsprechend die Spannung niedriger als die Bewegungskraft-basierte Sollspannung Frefb ist, wird eine sog. zusätzliche Ziehsteuerung ausgeführt, d. h. die Spannung der Kabel 22 und 24 wird erhöht. In der Stillstandzustandshaltesteuerung wird die zusätzliche Ziehsteuerung aus geführt, 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, aber niemals verringert werden. Wenn das Fahrzeug im Stillstand gehalten wird, ist die Notwendigkeit, die Spannung zu verringern, niedrig. Wenn der Elektromotor 10 betrieben wird, um die Spannung zu verringern, wird der Energieverbrauch in unerwünschter Weise erhöht. Außerdem kann in der Stillstandzustandshaltesteuerung die Steuersollspannung Fref(m)* erhöht werden, aber niemals verringert. Wenn beispielsweise ein Insasse in das Fahrzeug einsteigt oder das Fahrzeug verlässt oder wenn Gepäck geladen oder entladen wird, wenn die Parkbremsen 18 und 20 eingeschaltet sind, ändert sich die Lage der Fahrzeugkarosserie, und der Neigungswinkels 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 und der Neigungswinkels θ des Fahrzeugs ändern sich. Außerdem ändert sich der Neigungswinkels θ des Fahrzeugs aufgrund der Variation des Wertes, der von dem Längsbeschleunigungssensor 226 erfasst wird. Unterdessen kann die Gangposition zwischen Neutralstellung, Dauerfahrtstellung und Rückwärtsstellung geändert werden. Wenn sich der Neigungswinkels θ des Fahrzeugs oder die Gangposition ändert, ändert sich die Bewegungskraft-basierte Sollspannung Frefb. Von diesen Fällen ändert sich die Bewegungskraft, die auf das Fahrzeug ausgeübt wird, in einigen Fällen tatsächlich, und in anderen Fällen ändert sie sich nicht. In beiden Fällen erhöht oder verringert sich die Bewegungskraft-basierte Sollspannung Frefb. Wenn sich die Bewegungskraft-basierte Sollspannung Frefb 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 Bewegungskraft-basierten Sollspannung Frefb liegt. Dementsprechend kann die Steuersollspannung Fref(m)* erhöht, aber niemals verringert werden, d. h. es wird die Maximalwerthaltesteuerung ausgeführt. Wenn außerdem die Spannung der Kabel 22 und 24 kleiner als der Zusatzziehstartschwellenwert wird, der auf der Grundlage der Steuersollspannung Fref(m)*, dem toten Band, 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 erreicht, der auf der Grundlage der Steuersollspannung Fref(m)*, dem toten Band, etc. eingestellt wird, wird die Drehung des Elektromotors 10 angehalten. Diese Steuerung ist die oben beschriebene zusätzliche Ziehsteue rung. Der Zusatzzielstartschwellenwert 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)*. Mindestens 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 verringert, ist 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 vermeiden, 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 (Beispiel zweimal) ausgeführt wird, wird die Spannung der Kabel 22 und 24 um einen ausreichenden Betrag erhöht, und die Möglichkeit, dass die zusätzliche Ziehsteuerung erneut ausgeführt werden muss, ist niedrig. Wenn die Hysteresecharakteristika berücksichtigt werden, kann ein Nachlaufen auftreten. 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 Ausführungen der zusätzlichen Ziehsteuerung die vorbestimmte Anzahl von Ausführungen K0 überschritten hat. Wenn bestimmt wird, dass die Anzahl der Ausführungen der zusätzlichen Ziehsteuerung 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 und die Hysteresebreite ΔHs wird im Schritt S102 bestimmt, und die tatsächliche Spannung Fc wird im Schritt S103 bestimmt (Fc = Fout – Hysteresebreite ΔHs (Differenz zwischen dem Erfassungswert Fout und der tatsächlichen Spannung Fc)). Die Hysteresebreite ΔHs wird auf der Grundlage der Tabelle, die die Beziehung zwischen dem Sensorwert Fout und der Hysteresebreite ΔHs angibt, und des Sensorwertes Fout bestimmt. Wenn andererseits bestimmt wird, dass die Anzahl der Ausführungen der zusätzlichen Ziehsteuerung die vorbestimmte Anzahl K0 überschritten hat, wird der Sensorwert Fout im Schritt S104 ausgelesen, und der tatsächliche Wert Fc wird im Schritt S104 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 Bewegungskraft-basierte 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 Bewegungskraft-basierten Sollspannung Frefb und der maximalen Spannung Fmax eingestellt (Fref = MIN (Frefb, Fmax)). Wenn andererseits bestimmt wird, dass der Längsbeschleunigungssensor 226 eine Fehlfunktion aufweist, wird im Schritt S102 die vorläufige Sollspannung Fref der derzeitigen Routine auf die maximale Spannung Fmax eingestellt (Fref = Fmax). In den Schritten S110 bis S112 werden die Steuersollspannung Fref(m)* der unmittelbar vorhergehenden Routine und die vorläufige Sollspannung Fref der derzeitigen Routine wie in den Schritten S37 bis S38 der Parkbremsanwendungszeitsteuerung miteinander 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. Im Schritt S113 wird 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. D. h. es wird bestimmt, ob die Zusatzziehsteuerstartbedingung erfüllt ist. Wenn bestimmt wird, dass die Zusatzziehsteuerstartbedingung nicht erfüllt ist, d. h. wenn die tatsächliche Spannung Fc gleich oder größer als die Steuersollspannung Fref(n)* 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 vorhergehenden 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 im Schritt S7 die Stillstandzustandshaltesteuerung 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 wird, wird im Schritt S116 der Elektromotor 10 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 Zusatzziehhäufigkeitszähler 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 im Schritt S117 werden die tatsächliche Spannung Fc und der Zusatzziehendschwellenwert 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 jedoch erhöht werden, aber 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 Sollspan nung 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 daher 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 die Spannung als die Bewegungskraft-basierte Sollspannung Frefb aufgrund der Lockerung der Kabel 22 und 24 unmittelbar kleiner wird, und der Zeitpunkt, zu dem die zusätzliche Ziehsteuerung gestartet 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 gestartet wird, im Vergleich zu dem Fall, in dem die Hysteresecharakteristika nicht berücksichtigt werden, vorgezogen. 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, niedrig. Außerdem kann ein Nachlaufen auftreten, wenn die Hysteresecharakteristika berücksichtigt werden. Wenn dementsprechend die Anzahl der Ausführungen der zusätzlichen Ziehsteuerung die vorbestimmte Anzahl von Ausführungen 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 die zusätzliche Ziehsteuerung zu einem Zeitpunkt A nicht ausgeführt. Da jedoch die Steuersollspannung Fref(m)* nicht verringert wird, wird die zusätzliche Ziehsteuerung ausgeführt. Demzufolge 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, einer Einheit der ECU 200 der elektrischen Parkbremse, die das Steuerprogramm der elektrischen Parkbremse, das in dem Flussdiagramm der 9 gezeigt ist, speichert, einer Einheit der ECU 200 der elektrischen Parkbremse, die das Steuerprogramm der elektrischen Parkbremse ausführt, einer 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 Lockerungskompensationsbetragbestimmungseinheit. Die erste Lockerungskompensationsbetragbestimmungseinheit dient ebenfalls als eine Bestimmungseinheit für einen Drehmoment-basierten Lockerungskompensationsbetrag, eine Bestimmungseinheit für einen momentrichtungsbasierten Lockerungskompensationsbetrag, eine Einheit für einen Bewegungskraft-basierten Lockerungskompensationsbetrag, eine zweite Lockerungskompensationsbetragbestimmungseinheit, eine Bestimmungseinheit für einen neigungsrichtungsbasierten Lockerungskompensationsbetrag und eine Bestimmungseinheit für einen Neigungsbetrag-basierten Lockerungskompensationsbetrag. Außerdem bilden in der Stoßkraftsteuereinheit eine Einheit, die die Schritte S33 und S40 bis S44 der 10 speichert, eine Einheit, die die Schritte S33 und S40 bis S44 ausführt, eine Einheit, die die Einstelltabelle für die Bewegungskraft-basierte Sollspannung, die in 14 als Funktion gezeigt ist, 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 der 14 entspre chende Tabelle speichert, etc. eine Einstelleinheit für einen neigungsbasierten Sollwert. In der Stoßkraftsteuereinheit bilden eine Einheit, die die Schritte S33 bis S35 und S40 bis S44 der 10 speichert, eine Einheit, die die Schritte S33 bis S35 und 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 33 ausführt, etc. eine Einstelleinheit für einen temperaturabhängigen Sollwert. In der Einstelleinheit 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 Fehler-basierten 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. ein Stillstandzustandshaltesteuereinheit. In der ECU 200 der elektrischen Parkbremse bilden eine Einheit, die die Schritte S101 bis S105 und S113 bis S119 des Flussdiagramms der 12 speichert, eine Einheit, die die Schritte S101 bis S105 und S113 bis S119 ausführt, der Spannungssensor 90, etc. eine Hysterese-basierte Steuereinheit. Die Hysterese-basierte Steuereinheit dient als eine erste Hysterese-basierte Steuereinheit. In der ersten Hysterese-basierten 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 S113 bis S119 der 12 speichert, eine Einheit, die die Schritte S101 bis S103 und 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 der ECU 200 der elektrischen Parkbremse 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 Nei gungswinkel-basierten Sollwert. Außerdem bilden in der Einstelleinheit für einen Neigungswinkel-basierten 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 Hysterese-basierte 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, gelesen, 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 die Bewegungskraft-basierte Sollspannung Frefb im Schritt S107 bestimmt. Im Schritt S151 wird dann bestimmt, ob die Anzahl der Ausführungen der zusätzlichen Ziehsteuerung die vorbestimmte Anzahl von Ausführungen K0 überschritten hat. Wenn bestimmt wird, dass die Anzahl der Ausführungen der zusätzlichen Ziehsteuerung gleich oder kleiner als die vorbestimmte Anzahl K0 ist, wird die Hysterese-basierte Bewegungskraft-basierte Sollspannung im Schritt S152 auf einen Wert eingestellt, der durch Addieren der Hysteresebreite ΔHs zu der Bewegungskraft-basierten Sollspannung Frefb erhalten wird (Fref = Frefb + ΔHs). Im Schritt S153 wird die vorläufige Sollspannung Fref der derzeitigen Routine auf den kleineren Wert aus der maximalen Spannung Fmax und der Hysterese-basierten Bewegungskraft-basierten Sollspannung Frefb eingestellt. Wie in der oben beschriebenen Ausführungsform der Erfindung werden in den Schritten S107 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 – 1)* 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 vorbestimmte Anzahl von Ausführungen 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 Hysterese-basierte Bewegungskraft-basierte 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 von Ausführungen 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, S106 bis S109 und S113 bis S119 speichert, eine Einheit, die die Schritte S150 bis S153, S106 bis S109 und S113 bis S119 ausführt, etc. eine Hysterese-basierte Steuereinheit. Die Hysterese-basierte Steuereinheit dient als eine zweite Hysterese-basierte Steuereinheit. In der zweiten Hysterese-basierten 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 152 des Flussdiagramms der 23 werden 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 der 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 (beispielsweise einem Dehnungsmesser) versehen sein. In diesem Fall wird das Bremsmoment (entsprechend der Reibungselementstoßkraft) erfasst. Die Hysteresebreite ΔHs kann ein konstanter Wert unabhängig von dem Sensorwert, der von dem Spannungssensor 90 erfasst wird, der Größe des Bremsmoments, etc. sein.
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 Anzahl der Ausführungen der zusätzlichen Ziehsteuerung berücksichtigt werden. Außerdem ist die vorbestimmte Anzahl der Ausführungen der zusätzlichen Ziehsteuerung nicht auf zwei begrenzt und 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 Verzerrung 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 der 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, bei der die Temperatur berücksichtigt wird) auf der Grundlage der Nullpunktverschiebung und des Sensorwertes Gout bestimmt werden.
Bei 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. Ebenfalls ist es nicht unerlässlich, den Lockerungskompensationsbetrag ΔFrefc zu der Bewegungskraft-basierten Sollspannung Frefb zu addieren, wenn die Parkbremsen 18 und 20 angewendet werden. Außerdem 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 nur der Gangposition oder des Neigungswinkels θ des Fahrzeugs, auf der Grundlage der Bewegungskraft-basierten Sollspannung Frefb oder auf der Grundlage der Größe des Eingangsmoments eingestellt werden. In der Ausführungsform der Erfindung wird die Sollspannung, wenn die Parkbremsen 18 und 20 angewendet werden, auf die Summe aus der Bewegungskraft-basierten Sollspannung Frefb und dem Lockerungskompensationsbetrag ΔFrefc eingestellt (die locke rungsbasierte Sollspannung). 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 Bewegungskraft-basierte Sollspannung Frefb in Abhängigkeit davon zu ändern, ob sich das Fahrzeug im Stillstand auf einer Aufwärtssteigung oder auf einer Abwärtssteigung befindet. Wenn der Absolutwert des Neigungswinkels θ des Fahrzeugs derselbe ist, kann die Bewegungskraft-basierte Sollspannung Frefb auf denselben Wert unabhängig davon eingestellt werden, ob sich das Fahrzeug im 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 Bremsmoments 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 Bremsmoments eingestellt wird. Alternativ kann das Bremsmoment, das von der Bremse erzeugt wird, direkt erfasst werden, und das Bremsmoment kann derart gesteuert werden, dass es mit dem Sollwert übereinstimmt. In einer Trommelbremse kann, wenn die Kraft, die auf das Ankerelement 106 ausgeübt wird, erfasst wird, 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 Bremsmoments, 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 Bewegungskraft-basierte Sollspannung Frefb wird unter Verwendung des Neigungswinkels θ des Fahrzeugs als dem Neigungswinkel der Straße bestimmt (unter der Annahme, dass das Fahrzeug parallel zu der Straßenfläche ist). Alternativ kann die Lage des Fahrzeugs bestimmt werden, und der Neigungswinkel der Straße kann dann erfasst werden. Ein Fahrzeughöhensensor, ein Nickwinkelsensor, etc. kann in dem Fahrzeug vorgesehen sein, wobei die Lage des Fahrzeugs auf der Grundlage der Werte erfasst werden kann, die durch diese 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 von dem Längsbeschleunigungssensor 226 erfasst wird) θs, das Fahrzeug ist nach vorne geneigt und der Nickwinkel ist θp, und der Neigungswinkels θ der Straße beträgt θs + θp. Außerdem kann die Parkbremse eine Scheibenbremse sein. Die Struktur des elektrischen Parkbremsmechanismus ist nicht auf diejenige der oben beschriebenen Ausführungsform der Erfindung beschränkt. Beispielsweise kann der Bewegungsumwandlungsmechanismus eine Struktur aufweisen, bei der die Kabel 22 und 24 direkt um das Zahnrad gewunden sind, das an der Ausgangswelle 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 vom Uni-Servo-Typ sein. Außerdem kann der Bewegungsumwandlungsmechanismus eine Schnecke und ein Schneckenrad enthalten. In diesem Fall muss eine Kupplung nicht vorgesehen sein. Der Elektromotor 10 kann ebenfalls ein Ultraschallmotor sein. In diesem Fall muss eine Kupplung nicht notwendigerweise vorgesehen sein. Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt. Im Gegenteil deckt die Erfindung verschiedene Modifikationen und Aquivalente ab, die auf der Grundlage des Wissens des Fachmanns durchführbar sind.

Claims

Elektrisches Parkbremssystem, das enthält: eine Trommelbremse (18, 20), die enthält: eine Trommel (104), die sich zusammen mit einem Rad (14, 16) eines Fahrzeugs dreht und deren innere Umfangsfläche als eine Reibfläche verwendet wird; eine Backe (110a, 110b), die an eine Grundplatte (100) gepasst ist, die ein nicht drehender Körper ist, sodass sie relativ zu der Grundplatte bewegbar ist, und die ein Reibungselement auf einer äußeren Umfangsfläche aufweist; und einen Stoßmechanismus (120), der die Backe (110a, 100b) gegen die Reibfläche stößt, um eine Drehung der Trommel (104) zu unterdrücken; einen Elektromotor (10); einen Bewegungsumwandlungsmechanismus (12), der eine Drehung einer Drehwelle des Elektromotors (10) in eine lineare Bewegung des Ausgangselements des Bewegungsumwandlungsmechanismus umwandelt; ein Kabel (22, 24), das mit seinem einen Ende mit dem Ausgangselement des Bewegungsumwandlungsmechanismus (12) verbunden ist und das mit seinem anderen Ende mit dem Stoßmechanismus (120) verbunden ist; einen Haltemechanismus (42), der eine Reibungselementstoßkraft aufrechterhält, die eine Kraft ist, mit der das Reibungselement gegen die Reibfläche in der Trommelbremse (18, 20) gestoßen wird, wenn dem Elektromotor (10) kein elektrischer Strom zugeführt wird; und eine Spannungssteuereinheit (200), die eine Spannung des Kabels (22, 24) durch Steuern des Elektromotors (10) derart, dass die Reibungselementstoßkraft in der Trommelbremse (18, 20) gesteuert wird, steuert, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungssteuereinheit (200) eine Steuereinheit für eine neigungsbasierte Spannung enthält, die die Spannung des Kabels (22, 24) in Abhängigkeit davon, ob das Fahrzeug im Stillstand auf einer Aufwärtssteigung oder einer Abwärtssteigung gehalten wird, sogar dann unterschiedlich macht, wenn ein Absolutwert eines Neigungswinkels der Aufwärtssteigung und ein Absolutwert eines Neigungswinkels einer Abwärtssteigung gleich sind und eine Antriebsenergie nicht auf das Fahrzeug ausgeübt wird.
Elektrisches Parkbremssystem nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit für eine neigungsbasierte Spannung eine Einstelleinheit für einen neigungsbasierten Sollwert enthält, die einen Sollwert der Spannung auf einen größeren Wert einstellt, wenn das Fahrzeug im Stillstand auf einer Abwärtssteigung gehalten wird als wenn das Fahrzeug im Stillstand auf einer Aufwärtssteigung gehalten wird.
Elektrisches Parkbremssystem nach Anspruch 2, wobei die Einstelleinheit für einen neigungsbasierten Sollwert den Sollwert auf der Grundlage mindestens eines Neigungswinkels einer Fahrbahn, auf der sich das Fahrzeug im Stillstand befindet, oder einer Gangposition eines Getriebes des Fahrzeugs einstellt.
Elektrisches Parkbremssystem nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Steuereinheit für eine neigungsbasierte Spannung eine Steuereinheit für einen Anwendungsstartzeitpunkt enthält, die eine Steuerung derart ausführt, dass sich die Spannung des Kabels (22, 24) dem Sollwert annähert, wenn die Trommelbremse (18, 20) angewendet wird; und die Spannungssteuereinheit (200) eine Stillstandzustandshaltesteuereinheit enthält, die den Elektromotor (10) betätigt, um die Spannung zu erhöhen, wenn die Spannung des Kabels (22, 24) kleiner als der Sollwert in einem Zustand ist, in dem die Reibungselementstoßkraft in der Trommelbremse (18, 20) durch den Haltemechanismus (42) aufrechterhalten wird.
Elektrisches Parkbremssystem nach Anspruch 4, wobei die Stillstandzustandshaltesteuereinheit den Elektromotor (10) derart betätigt, dass die Spannung gleich oder größer als der Sollwert ist.
Verfahren zum Steuern des elektrischen Parkbremssystems, das enthält: eine Trommelbremse (18, 20), die enthält: eine Trommel (104), die sich zusammen mit einem Rad (14, 16) eines Fahrzeugs dreht und deren innere Umfangsfläche als eine Reibfläche verwendet wird; eine Backe (110a, 110b), die an eine Grundplatte (100) gepasst ist, die ein nicht drehender Körper ist, sodass sie relativ zu der Grundplatte bewegbar ist, und die ein Reibungselement auf einer äußeren Umfangsfläche aufweist; und einen Stoßmechanismus (120), der die Backe (110a, 110b) gegen die Reibfläche stößt, um eine Drehung der Trommel (104) zu unterdrücken; einen Elektromotor (10); einen Bewegungsumwandlungsmechanismus (12), der eine Drehung einer Drehwelle des Elektromotors (10) in eine lineare Bewegung eines Ausgangselementes des Bewegungsumwandlungsmechanismus umwandelt; ein Kabel (22, 24) das mit seinem einen Ende mit dem Ausgangselement des Bewegungsumwandlungsmechanismus (12) verbunden ist und das mit seinem anderen Ende mit dem Stoßmechanismus (120) verbunden ist; einen Haltemechanismus (42), der eine Reibungselementstoßkraft aufrechterhält, die eine Kraft ist, mit der das Reibungselement gegen die Reibfläche in der Trommelbremse (18, 20) gestoßen wird, wenn dem Elektromotor (10) kein elektrischer Strom zugeführt wird; und eine Spannungssteuereinheit (200), die eine Spannung des Kabels (22, 24) durch Steuern des Elektromotors (10) derart, dass die Reibungselementstoßkraft in der Trommelbremse (18, 20) gesteuert wird, steuert, wobei das Verfahren aufweist: Machen der Spannung des Kabels (22, 24) unterschiedlich in Abhängigkeit davon, ob das Fahrzeug im Stillstand auf einer Aufwärtssteigung oder einer Abwärtssteigung gehalten wird, sogar dann, wenn ein Absolutwert eines Neigungswinkels der Aufwärtssteigung und ein Absolutwert eines Neigungswinkels einer Abwärtssteigung gleich sind und eine Antriebsenergie nicht auf das Fahrzeug ausgeübt wird.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei ein Sollwert der Spannung auf einem größeren Wert eingestellt wird, wenn das Fahrzeug im Stillstand auf einer Abwärtssteigung gehalten wird als wenn das Fahrzeug im Stillstand auf einer Aufwärtssteigung gehalten wird.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei der Sollwert auf der Grundlage mindestens eines Neigungswinkels einer Fahrbahn, auf der sich das Fahrzeug im Stillstand befindet, oder einer Gangposition eines Getriebes des Fahrzeug eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, das außerdem aufweist: Ausführen einer Steuerung derart, dass sich die Spannung des Kabels (22, 24) dem Sollwert annähert, wenn die Trommelbremse (18, 20) angewendet wird; und Betätigen des Elektromotors (10), um die Spannung zu erhöhen, wenn die Spannung des Kabels (22, 24) kleiner als der Sollwert in einem Zustand ist, in dem die Reibungselementstoßkraft in der Trommelbremse (18, 20) durch den Haltemechanismus (42) aufrechterhalten wird.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei der Elektromotor (10) derart betätigt wird, dass die Spannung gleich oder größer als der Sollwert ist.