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Hintergrund der Erfindung
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1. Technisches Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für eine elektrische Feststellbremse,
welche ein elektrisches Feststellbremssystem eines Fahrzeugs steuert,
ein elektrisches Feststellbremssystem und ein Verfahren zum Steuern
eines elektrischen Feststellbremssystems.
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2. Beschreibung des Standes
der Technik
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Ein
Fahrzeugbremssystem wird benötigt,
um zwei Funktionen zu erfüllen,
nämlich
die Funktion einer Betriebsbremse (im Folgenden als ”Hydraulikbremse” bezeichnet),
welche ein Fahrzeug in Bewegung verzögert oder stoppt, und die Funktion
einer Feststellbremse, welche das Fahrzeug im Stillstand hält. Es wurde
ein Bremssystem vorgeschlagen, das die zwei Funktionen unter Verwendung
einer gemeinsam genutzten Struktur durchführt, um einen Anstieg der Komponentenzahl
und der Kosten zu unterdrücken.
Eine Technologie, bei welcher der Hydraulikdruck der Hydraulikbremse
zum Anlegen der Feststellbremse genutzt wird, kann angewandt werden, um
die Struktur weiter zu vereinfachen und somit die Kosten zu reduzieren.
Um jedoch auf zuverlässige Weise
eine erforderliche Bremskraft beizubehalten, auch wenn der Hydraulikdruck
allmählich
abnimmt, während
das Fahrzeug parkt, oder um eine Leckage von Hydraulikfluid zu verhindern,
wird in einigen Feststellbremsen, wie sie z. B. in der japanischen
veröffentlichten
Patentanmeldung
JP
2005-280 640 A beschrieben ist, eine Technologie angewandt,
bei welcher an einem Seil eine Spannung angelegt wird, um ein Bremsteil
gegen eine Scheibe oder eine Trommel zu drücken.
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Ein
Fahrzeugbremssystem, wie es in
JP 2005-280 640 A beschrieben ist, enthält eine
Hydraulikbremse, bei welcher Hydraulikdruck aufrechterhalten werden
kann, und eine Feststellbremse, welche automatisch eine Spannung
an einem Seil anlegt, um ein Fahrzeug im Stillstand zu halten. Wenn
festgestellt wird, dass ein Gaspedal vollkommen losgelassen und
die Fahrzeuggeschwindigkeit Null ist, verwendet das Fahrzeugbremssystem
die Feststellbremse und erhält
gleichzeitig den Hydraulikdruck in der Hydraulikbremse aufrecht.
Mit dieser Struktur ist es möglich,
die Feststellbremse nur wenn notwendig automatisch anzulegen. Nachdem
die Feststellbremse angelegt ist, ist es möglich, anstelle der Verwendung
von Hydraulikdruck das Fahrzeug auf mechanische Weise im Stillstand
beizubehalten.
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Bei
einer Feststellbremse, welche automatisch angelegt wird, wird unter
Verwendung einer von einem Stellglied bereitgestellten Antriebskraft
eine Spannung an einem Seil angelegt. Eine Sollspannung wird z.
B. unter Berücksichtigung
der Straßenneigung
festgelegt. Das Stellglied zieht das Seil, bis die von einem Spannungssensor
festgestellte Spannung die Sollspannung erreicht. Jedoch wird in
einigen Fällen
eine Spannung an einem Rad angelegt, welche niedriger als die Sollspannung
ist, da die von dem Spannungsmesser erfasste Spannung ein Wert ist,
von welchem der Spannungsverlust, welcher durch die Reibung des
Seils und ein Spannungsübertragungssystem
verursacht wird, nicht abgezogen worden ist. Bei dem in
JP 2005-280 640 A beschriebenen
Fahrzeugfeststellbremssystem kann die Hydraulikbremse, nachdem die
Feststellbremse angelegt ist, entweder losgelassen oder angelegt
gehalten werden. Wenn jedoch die Hydraulikbremse losgelassen wird,
besteht die Möglichkeit,
dass das Fahrzeug aufgrund der fehlenden Spannung, welche durch
den Spannungsverlust verursacht wird, sich zu bewegen beginnt. Andererseits,
wenn die Hydraulikbremse angelegt bleibt, besteht die Möglichkeit,
dass der Hydraulikdruck allmählich
abnimmt und sich das Fahrzeug zu bewegen beginnt.
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Um
zu verhindern, dass sich das Fahrzeug bewegt, kann im Vorgriff auf
eine Abnahme in der Spannung von der Sollspannung oder eines Spannungsverlustes
an dem Seil eine Spannung angelegt werden, welche höher als
die Sollspannung ist. Jedoch ist es notwendig, ein Stellglied mit
einer höheren
Leistungsfähigkeit
vorzusehen, um an dem Seil eine solch höhere Spannung anzulegen. Dies
führt jedoch
zu Nachteilen, wie z. B. dem Anstieg der Kosten und der Größe des Stellglieds.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die
Erfindung stellt eine Steuervorrichtung für eine elektrische Feststellbremse,
ein elektrisches Feststellbremssystem und ein Verfahren zum Steuern
eines elektrischen Feststellbremssystems zur Verfügung, welches
eine Abnahme einer Sollspannung unterdrückt und die Effizienz eines
Stellglieds, welches die Seile zieht, erhöht, z. B. durch Reduzierung
der Stellgliedgröße.
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Ein
erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für eine elektrische
Feststellbremse mit einem elektrischen Feststellbremsstellglied, das
Seile, welche mit entsprechenden Feststellbremseinheiten von Rädern verbunden
sind, zieht, und ein Bremsstellglied, das Bremsdrücke steuert, welche
durch Betriebsbremsen an den Rädern
angelegt werden. Die Steuervorrichtung für eine elektrische Feststellbremse
enthält
ferner eine Druckerhöhungssteuereinrichtung
zum Steuern des Bremsstellglieds, um die Bremsdrücke auf einen vorbestimmten Wert
zu erhöhen,
wenn eine Spannung der Seile unter eine vorbestimmte Sollspannung
fällt,
nachdem die Seile gezogen werden, bis die Sollspannung erreicht
ist, und eine Spannungserhöhungssteuereinrichtung
zum Steuern des elektrischen Feststellbremsstellglieds, um die Seile
zu ziehen, bis die Spannung der Seile die Sollspannung übersteigt, nachdem
die Bremsdrücke
durch die Druckerhöhungssteuereinrichtung
erhöht
werden.
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Gemäß dem ersten
Aspekt der Erfindung werden die Seile so lange gezogen, bis die
Spannung der Seile die Sollspannung übersteigt, nachdem die Bremsdrücke erhöht worden
sind. Daher ist es möglich,
auf zuverlässigere
Weise die Seile zu ziehen, bis die Spannung der Seile die Sollspannung übersteigt,
ohne dabei die Größe des Stellglieds
zu erhöhen.
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Ein
zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein elektrisches Feststellbremssystem
mit einer Steuervorrichtung für
eine elektrische Feststellbremse, welche ein elektrisches Feststellbremsstellglied,
das Seile, welche mit entsprechenden Feststellbremseinheiten von
Rädern
verbunden sind, zieht, und ein Bremsstellglied enthält, welches
die durch Betriebsbremsen an den Rädern angelegten Bremsdrücke steuert.
Die Steuervorrichtung für
eine elektrische Feststellbremse enthält ferner eine Druckerhöhungssteuereinrichtung
zum Steuern des Bremsstellglieds, um die Bremsdrücke auf einen vorbestimmten
Wert zu erhöhen,
wenn eine Spannung der Seile unter eine vorbestimmte Sollspannung
fällt,
nachdem die Seile gezogen werden, bis die Sollspannung erreicht ist,
und eine Spannungserhöhungssteuereinrichtung zum
Steuern des elektrischen Feststellbremsstellglieds, um die Seile
zu ziehen, bis die Spannung der Seile die Sollspannung übersteigt,
nachdem die Bremsdrücke
durch die Druckerhöhungssteuereinrichtung
erhöht
werden.
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Ein
dritter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern
eines elektrischen Feststellbremssystems mit einem elektrischen
Feststellbremsstellglied, das Seile zieht, welche mit entsprechenden
Feststellbremseinheiten von Rädern
verbunden sind, und einem Bremsstellglied, das durch Betriebsbremsen
an den Rädern
angelegte Bremsdrücke
steuert. Das Verfahren enthält
die Schritte: Steuern des Bremsstellglieds, um die Bremsdrücke auf
einen vorbestimmten Wert zu erhöhen,
wenn eine Spannung der Seile unter eine vorbestimmte Sollspannung
fällt,
nachdem die Seile gezogen werden, bis die Sollspannung erreicht
ist, und Steuern des elektrischen Feststellbremsstellglieds, um
die Seile zu ziehen, bis die Spannung der Seile die Sollspannung übersteigt,
nachdem die Bremsdrücke
erhöht werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Im
Folgenden wird die Erfindung anhand von beispielhaften Ausführungsformen
unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen näher
erläutert, wobei
dieselben oder entsprechende Abschnitte mit denselben Bezugszeichen
bezeichnet werden.
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1 ist
eine Ansicht, welche den Aufbau eines elektrischen Feststellbremssystems
zeigt, welches durch eine elektronische Bremssteuereinheit gesteuert
wird;
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2 ist
eine Draufsicht, welche eine Feststellbremseinheit zeigt;
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3A und 3B sind
Ansichten, von welchen jede ein Beispiel einer Art und Weise zeigt,
wie eine Spannung erzeugt wird, wenn eine Scheibenbremse von einer
Hydraulikbremse und einer Feststellbremse gebildet wird;
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4A ist
ein Zeitdiagramm, welches die zeitlichen Änderungen eines AN-Signals von einem Schalter,
eines AN-Signals von einem Elektromotor, des Radzylinderdrucks und
des durch einen Spannungssensor erfassten Wertes in einer ersten
Ausführungsform
der Erfindung zeigt;
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4B ist
ein Flussdiagramm, welches den Ablauf zeigt, gemäß welchem die elektronische Bremssteuereinheit
den Radzylinderdruck und die Spannung in der ersten Ausführungsform
der Erfindung steuert;
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5A ist
ein Zeitdiagramm, welches die zeitlichen Änderungen eines AN-Signals von dem Schalter,
eines AN-Signals von dem Elektromotor, des Radzylinderdrucks und
des durch den Spannungssensor erfassten Wertes in einer zweiten
Ausführungsform
der Erfindung zeigt;
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5B ist
ein Flussdiagramm, welches den Ablauf zeigt, gemäß welchem die elektronische Bremssteuereinheit
den Radzylinderdruck und die Spannung in der zweiten Ausführungsform
der Erfindung steuert;
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6A ist
ein Zeitdiagramm, welches die zeitlichen Änderungen eines AN-Signals von dem Schalter,
eines AN-Signals von dem Elektromotor, des Radzylinderdrucks und
des durch den Spannungssensor erfassten Wertes in einer dritten
Ausführungsform
der Erfindung zeigt;
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6B ist
ein Flussdiagramm, welches den Ablauf zeigt, gemäß welchem die elektronische Bremssteuereinheit
den Radzylinderdruck und die Spannung in der dritten Ausführungsform
der Erfindung steuert;
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7 ist
ein Zeitdiagramm, welches die zeitlichen Änderungen eines AN-Signals von dem Schalter,
eines AN-Signals von dem Elektromotor, des Radzylinderdrucks und
des durch den Spannungssensor erfassten Wertes in einer vierten
Ausführungsform
der Erfindung zeigt;
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8 ist
ein Flussdiagramm, welches den Ablauf zeigt, gemäß welchem die elektronische Bremssteuereinheit
den Radzylinderdruck und die Spannung in der vierten Ausführungsform
der Erfindung steuert;
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9 ist
ein Zeitdiagramm, welches die zeitlichen Änderungen eines AN-Signals von dem Schalter,
eines AN-Signals von dem Elektromotor, des Radzylinderdrucks und
des durch den Spannungssensor erfassten Wertes in einer sechsten
Ausführungsform
der Erfindung zeigt; und
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10 ist
ein Flussdiagramm, welches den Ablauf zeigt, gemäß welchem die elektronische Bremssteuereinheit
den Radzylinderdruck und die Spannung in der sechsten Ausführungsform
der Erfindung steuert.
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Detaillierte Beschreibung
der Ausführungsformen
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Im
Folgenden werden Ausführungsformen der
Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Ein elektrisches Feststellbremssystem 1 gemäß den Ausführungsformen
der Erfindung enthält
eine elektrische Trommel- oder Scheibenfeststellbremse.
Die elektrische Feststellbremse kann elektrisch angelegt und gelöst werden. Der
Hydraulikdruck einer Betriebsbremse (im Folgenden als ”Hydraulikbremse” bezeichnet)
wird verwendet, um die elektrische Feststellbremse anzulegen oder
zu lösen.
Daher ist es möglich,
die Größe eines
Stellglieds, welches zum Anlegen oder Lösen der elektrischen Feststellbremse
verwendet wird, die elektrische Energie, welche zur Betätigung des
Stellglieds benötigt
wird, und das durch das Stellglied verursachte Geräusch zu
reduzieren.
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1 ist
eine Ansicht, welche die Struktur des elektrischen Feststellbremssystems 1 zeigt,
welches durch eine elektronische Bremssteuereinheit 9 gesteuert
wird. Das elektrische Feststellbremssystem 1 enthält: ein
Bremspedal 11, das als ein Betätigungsteil für die Hydraulikbremse
dient und welches durch einen Fahrer betätigt wird, um das Fahrzeug
zu verzögern;
ein Hauptzylinder 13, der die an dem Bremspedal 11 anliegende
Druckkraft in Hydraulikdruck umwandelt; einen Speicher 12,
der Bremsflüssigkeit
speichert; ein Bremsstellglied 10, das individuell die
Radzylinderdrücke
steuert, welche an den Rädern
FL, RR, RL und FR angelegt werden; Feststellbremseinheiten 35R und 35L,
die für
Trommeln des Hinterrades RR bzw. RL vorgesehen sind; und ein elektrisches
Feststellbremsstellglied 30, das die Feststellbremseinheiten 35R und 35L löst oder
anlegt.
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Gemäß den Ausführungsformen
der Erfindung sind die Hydraulikbremsen und die Feststellbremseinheiten 35R und 35L als
Trommelbremsen ausgebildet. Auf diese Weise sind die Hydraulikbremse
und die Feststellbremse integriert ausgebildet. Die Struktur, bei
der die Hydraulikbremse und die Feststellbremse integriert ausgebildet
sind, kennzeichnet die Struktur, bei welcher die Hydraulikbremse
und die Feststellbremse denselben Bremsbelag (Reibungsteil) gemein sam
benutzen, der zur Erzeugung von Bremskraft gegen ein Bremsteil gedrückt wird.
Wie später
im Detail beschrieben, können
die Hydraulikbremse und die Feststellbremseinheiten 35R und 35L als
Scheibenbremsen ausgebildet sein. Die Hydraulikbremse kann als ein
ECB (elektronisch gesteuertes Bremssystem) ausgebildet sein, welches ein
Bremsmoment mit Hilfe eines elektrischen Stellglieds erzeugt.
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Der
Hauptzylinder 13 hat zwei Druckkammern. Ein Hydraulikkreislauf 13b,
der Hydraulikdruck an einem Radzylinder 25 des linken Hinterrades
RL und an einem Radzylinder 26 des rechten Vorderrades
FR anlegt, ist mit einer der Druckkammern verbunden. Ein Hydraulikkreislauf 13a,
der Hydraulikdruck an einem Radzylinder 24 des rechten
Hinterrades RR und an einem Radzylinder 23 des linken Vorderrades
FL anlegt, ist mit der anderen Druckkammer verbunden.
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Der
Hydraulikkreislauf 13b ist mit dem Radzylinder 26 über ein
normalerweise offenes Hauptsperrventil 15b und ein normalerweise
offenes Halteventil 17d verbunden und mit dem Radzylinder 25 über ein
normalerweise offenes Hauptsperrventil 15b und ein normalerweise
offenes Halteventil 17c verbunden. Ein normalerweise geschlossenes Druckreduzierungsventil 18d ist
mit dem Hydraulikkreislauf 13b an einer Stelle stromabwärts des
Halteventils 17d verbunden. Der Kreislauf, der zu dem Druckreduzierungsventil 18d führt, zweigt
von dem Kreislauf ab, der zum Radzylinder 26 führt. Ein
normalerweise geschlossenes Druckreduzierungsventil 18c ist
mit dem Hydraulikkreislauf 13b an einer Stelle stromabwärts des
Halteventils 17c verbunden. Der Kreislauf, der zum Druckreduzierungsventil 18c führt, zweigt
von dem Kreislauf ab, der zum Radzylinder 25 führt. Die
Druckreduzierungsventile 18c und 18d sind an ihren
stromabwärtigen
Seiten mit der Einlassseite einer Pumpe 19b verbunden.
Ein Speicher 21b ist mit der Einlassseite der Pumpe 19b verbunden
und ist mit dem Hauptzylinder 13 über ein normalerweise geschlossenes
Einlassventil 16b verbunden. Die Pumpe 19b ist
an ihrer Auslassseite mit der stromabwärtigen Seite des Hauptsperrventils 15b verbunden. Die
Struktur des Hydraulikkreislaufs 13a ist im Großen und
Ganzen dieselbe wie die des Hydraulkkreislaufs 13b, außer dass ein
Hauptzylindersensor 14, der den Druck im Hauptzylinder 13 erfasst,
mit dem Hydraulikkreislauf 13a verbunden ist.
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Wenn
der Fahrer das Bremspedal 11 niederdrückt, wird das Hydraulikfluid
in dem Hauptzylinder 13 komprimiert und ein der Druckkraft
entsprechender Hydraulikdruck über
die normalerweise offenen Hauptsperrventile 15a und 15b und
die Halteventile 17a bis 17d an den Radzylindern 23 bis 26 angelegt.
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Auch
wenn der Fahrer das Bremspedal 11 nicht betätigt, steuert
die elektronische Bremssteuereinheit 9 das Bremsstellglied 10,
um den Modus der Hydraulikkreisläufe
aus drei Modi auszuwählen, nämlich dem
Druckerhöhungsmodus,
dem Druckaufrechterhaltungsmodus und dem Druckreduzierungsmodus,
um so die Radzylinderdrücke
in den Radzylindern 23 bis 26 zu steuern. Um z.
B. den Radzylinderdruck im Radzylinder 26 zu erhöhen, schließt die elektronische
Bremssteuereinheit 9 das Hauptsperrventil 15b,
hält das
Halteventil 17d offen und das Druckreduzierungsventil 18d geschlossen.
Dadurch wird der Radzylinderdruck in dem Radzylinder 26 durch
den von der Pumpe 19b produzierten Hydraulikdruck erhöht. Um den
Radzylinderdruck in dem Radzylinder 26 beizubehalten, schließt die elektronische
Bremssteuereinheit 9 das Halteventil 17d, während es
das Druckreduzierungsventil 18d geschlossen hält. Dadurch
wird der Kreislauf, der zu dem Radzylinder 26 führt, blockiert
und der Radzylinderdruck in dem Radzylinder 26 aufrechterhalten.
Um den Radzylinderdruck in dem Radzylinder 26 zu reduzieren, öffnet die
elektronische Bremssteuereinheit 9 das Druckreduzierungsventil 18d,
während
sie das Halteventil 17d geschlossen hält. Dadurch wird eine Verbindung
zwischen dem Radzylinder 26 und dem Speicher 21b bereitgestellt,
wodurch der Radzylinderdruck in dem Radzylinder 26 reduziert
wird. Die Radzylinderdrücke
in den anderen Radzylindern 23 bis 25 werden auf
die gleiche Weise gesteuert. Einlassventile 16a und 16b werden
geöffnet,
wenn die Mengen an Hydraulikfluid in dem Speicher 21a und 21b klein
werden, wodurch Hydraulikfluidströme vom Hauptzylinder 13 zu
den Pumpen 19a bzw. 19b ermöglicht oder verhindert werden.
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Mit
der oben beschriebenen Struktur steuert die elektronische Bremssteuereinheit 9 das
Bremsstellglied 10 und steuert damit den Hydraulikdruck, der
an jedem Rad angelegt wird, unabhängig von den Hydraulikdrücken, die
an den anderen Rädern
angelegt werden.
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Die
Feststellbremseinheiten 35R und 351, welche an
den hinteren Rädern
RR bzw. RL vorgesehen sind, werden im Folgenden beschrieben. 2 ist
eine Draufsicht, welche die Feststellbremseinheit 35R zeigt.
Es ist zu beachten, dass die Feststellbremseinheit 35L den
gleichen Aufbau wie die Feststellbremseinheit 35R hat.
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Die
Feststellbremseinheit 35R enthält eine Trommel 101,
welche ein Bremsteil ist, das sich zusammen mit dem Rad dreht, und
Bremsbacken 103a und 103b sowie Belagteile 104a und 104b (im
Folgenden werden die Bremsbacke 103a und das Belagteil 104a und
die Bremsbacke 103b und das Belagteil 104b als ”Bremsbacke 103a” bzw. ”Bremsbacke 103b” bezeichnet).
Die Bremsbacken 103a und 103b werden vpn einer
Rückenplatte 102 getragen, welche
als ein fahrzeugkarosserieseitiges Teil dient und zwar auf eine
Weise, dass sich die Bremsbacken 103a und 103b nicht
drehen. Ein vorbestimmter Spielraum ist zwischen den Bremsbacken 103a und 103b und
der Trommel 101 belassen. Die Bremsbacken 103a und 103b werden
gegen die Innenfläche der
Trommel 101 aufgrund einer Druckerhöhung im Radzylinder 24 oder
einer Betätigung
des elektrischen Feststellbremsstellglieds 30 gedrückt. Somit wird
ein Bremsmoment, das die Drehung des Rades unterdrückt, erzeugt.
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Die
Bremsbacken 103a und 103b sind an ihren einen
Enden, die einander gegenüberliegen (obere
Enden in 2), mit entsprechenden Enden des
Radzylinders 24 verbunden. Der Abstand zwischen den Enden
der Bremsbacken 103a und 103b wird vergrößert, wenn
der Druck in dem Radzylinder 24 erhöht wird. Die Bremsbacken 103a und 103b sind
an ihren anderen Enden mit einem Ankerbolzen 108, der an
der Rückenplatte 102 befestigt
ist, gekoppelt. Bei dieser Struktur wird die Drehung der Bremsbacken 103a und 103b zusammen
mit der Trommel 102 durch die Reibungskraft der Bremsbacken 103a und 103b während der
Bremsbetätigung
verhindert. Infolge dessen wird ein Bremsmoment erzeugt.
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Eine
Vorspannkraft wird an den Bremsbacken 103a und 103b durch
Rückholfedern 105 und 106 angelegt,
so dass sich die Bremsbacken 103a und 103b einander
annähern.
Daher bewegen sich die Belagteile 104a und 104b aufgrund
der Vorspannkraft von den Innenflächen der Trommel 101 weg,
wenn eine Zufuhr von Hydraulikfluid zu dem Radzylinder 24 unterbrochen
wird.
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Eine
Einstelleinrichtung 107 ist an den Bremsbacken 103a und 103b an
Stellen nahe dem Ankerbolzen 108 befestigt. Der Spielraum
zwischen den Bremsbacken 103a und 103b und der
Trommel 101 wird durch die Einstelleinrichtung 107 gemäß dem Verschleißgrad der
Belagteile (Bremsbeläge) 104a und 104b eingestellt.
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Ein
Feststellbremshebel 110 ist an seinem einen Ende nahe dem
Ankerbolzen 108 durch einen Bolzen 109 drehbar
an dem Bremsbacken 103a befestigt. Der Feststellbremshebel 110 und
der Bremsbacken 103b sind miteinander durch eine Strebe 111 miteinander
verbunden. Die Strebe 111 ist mit einer Feder 111a versehen,
welche eine Kraft anbringt, so dass sich der Feststellbremshebel 110 und
der Bremsbacken 103b voneinander weg bewegen. Ein Seil 34R ist
mit dem anderen Ende des Feststellbremshebel 110 verbunden.
Das Seil 34R ist mit dem elektrischen Feststellbremsstellglied 30 verbunden. Wenn
daher das elektrische Feststellbremsstellglied 30 das Seil 34R zieht,
dreht sich der Feststellbremshebel 110 um den Bolzen 109 und
drückt
den Bremsbacken 103b über
die Strebe 111 gegen die Trommel 101 und der Bremsbacken 103a wird
durch die Reaktionskraft gegen die Trommel 101 gedrückt. Infolge dessen
wird durch die Reibungskraft ein Bremsmoment erzeugt.
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Im
Folgenden wird das elektrische Feststellbremsstellglied 30 im
Detail beschrieben. In dem elektrischen Feststellbremsstellglied 30 greift
ein Schneckenrad 36, das sich um eine mit der Rotationsachse
eines Elektromotors 31 koaxiale Achse dreht, in ein Schneckengetriebe 37 ein,
wodurch die Drehantriebskraft des Elektromotors 31 auf
das Schneckengetriebe 37 übertragen wird. Eine Mutter ist
an dem Schneckengetriebe 37 angebracht und die Drehantriebskraft
des Schneckengetriebes 37 wird in eine lineare Antriebskraft
der Mutter umgewandelt. Die lineare Antriebskraft wird durch einen
Ausgleichmechanismus 38, der über die zwei Seile mit der
Mutter verbunden ist, gleichmäßig an die
zwei Seile 34R und 34L verteilt. Die Seile 34R und 34L sind
mit dem Feststellbremshebel (Bremshebel) 110 des rechten Hinterrades
RR bzw. dem Feststellbremshebel (Bremshebel) 110 des linken
Hinterrades RL verbunden. Das Seil 34L ist mit einem Spannungssensor 33 versehen,
welcher die Spannung des Seils 34L erfasst.
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Wenn
der Elektromotor 31 in eine Vorwärtsrichtung gedreht wird, bewegt
sich der Ausgleichmechanismus 38 zum Elektromotor 31 hin,
während
die lineare Antriebskraft auf die zwei Seile 34R und 34L verteilt
wird. Daher werden Spannungen an den Seilen 34R und 34L angebracht
und die Bremsbacken werden gegen die Trommeln gedrückt, wodurch
die Feststellbremseinheiten 35R und 35L in den
gebremsten Zustand gebracht werden. Wenn der Elektromotor 31 in
die Rückwärtsrichtung
gedreht wird, bewegt sich der Ausgleichmechanismus 38 von
dem Elektromotor 31 weg, während die Spannungen der zwei
Seile 34R und 34L ausgeglichen werden. Daher werden
die Spannungen der Seile 34R und 34L reduziert,
wodurch die Feststellbremseinheiten 35R und 35L in
den gelösten
Zustand gebracht werden.
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Wenn
das Fahrzeug parkt, berechnet die elektronische Bremssteuereinheit 9 die
zum Parken des Fahrzeugs benötigte
Sollspannung auf der Basis der Straßenneigung, auf welcher das
Fahrzeug gestoppt wird, der Schalthebelstellung, etc. und dreht den
Elektromotor 31, bis die Sollspannung erreicht ist. Die
Hydraulikbremse und die Feststellbremseinheiten 35R und 35L können anstelle
der in 2 gezeigten Trommelbremsen Scheibenbremsen sein.
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Die
Hydraulikbremse und die Feststellbremseinheiten 35R und 35L,
welche auf die oben beschriebene Weise aufgebaut sind, werden durch die
elektronische Bremssteuereinheit 9 gesteuert, welche im
Wesentlichen aus einem Mikrocom puter mit einem Prozessor (CPU),
einem Arbeitsspeicher (RAM), einem elektronisch lösch- und
programmierbaren Nur-Lese-Speicher (EEPROM), einer Eingabeschnittstelle,
einer Ausgabeschnittstelle, einer Kommunikationssteuereinrichtung,
der mit anderen elektronischen Steuereinheiten (ECUs), Lesespeichern
(ROM), etc.) kommuniziert, welche miteinander durch einen Bus verbunden
sind. Wenn die CPU Programme ausführt, ist eine Druckerhöhungssteuereinrichtung 9a,
eine Spannungserhöhungssteuereinrichtung 9b zum
Erhöhen
der Sollspannung für
die Seile 34R und 34L und zum Ziehen der Seile 34R und 34L basierend
auf der erhöhten
Sollspannung und eine Fehlfunktionsbestimmungseinrichtung 9c zum
Bestimmen, ob eine Fehlfunktion in den Feststellbremseinheiten 35R und 35L aufgetreten
ist, und zum Anzeigen der Fehlfunktion dem Fahrer, wenn bestimmt
wird, das ein Fehlfunktion aufgetreten ist, vorgesehen.
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Die
elektronische Bremssteuereinheit 9 empfängt Signale, welche die durch
den Spannungssensor 33 erfasste Spannung, die Drehzahlen
der Räder
FL, RR, RL und FR, die Radzylinderdrücke an den entsprechenden Rädern, den
Hauptzylinderdruck, die Schalthebelstellung, den Gaspedalhub (Gaspedalbetätigungsbetrag)
und die Neigung des Fahrzeugs in Längsrichtung des Fahrzeugs (Nickrichtung)
anzeigen.
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Ein
mit der elektronischen Bremssteuereinheit 9 verbundener
Schalter 8 ist ein Betätigungsteil, das
den Zustand des elektrischen Feststellbremssystems 1 zwischen
dem gebremsten und dem gelösten Zustand
auswählt.
Der Modus des elektrischen Feststellbremssystems 1 wird
zwischen dem automatischen und dem manuellen Modus gewählt. In
dem automatischen Modus wird das elektrische Feststellbremssystem 1 automatisch
betätigt
oder gelöst.
In dem manuellen Modus wird das elektrische Feststellbremssystem 1 durch
Betätigen
des Schalters 8 betätigt
oder gelöst.
In dem automatischen Modus bringt die elektronische Bremssteuereinheit 9 das elektrische
Feststellbremssystem 1 in den gebremsten Zustand, wenn
z. B. die Schalthebelposition, welche durch die Schaltposition angedeutet
wird, P (Parken) oder N (Neutral) ist und die Fahrzeuggeschwindigkeit
Null ist. Die Bedingung, dass der Hauptzylinderdruck gleich oder
höher als
ein vorbestimmter Wert ist, kann den oben beschriebenen Bedingungen,
unter welchen das elektrische Feststellbremssystem 1 in
den gebremsten Zustand gebracht wird, hinzugefügt werden.
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Die
elektronische Bremssteuereinheit 9 überträgt ein Signal, welches andeutet,
ob das elektrische Feststellbremssystem 1 in dem gebremsten oder
dem gelösten
Zustand ist, zu einer elektronischen Messsteuereinheit. Deshalb
zeigt die elektronische Messsteuereinheit dem Fahrer an, ob das elektrische
Feststellbremssystem 1 in dem gebremsten oder dem gelösten Zustand
ist, indem eine Lampe in einem Mehrfachanzeigegerät erleuchtet
wird, welches dem gegenwärtigen
Zustand entspricht.
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Als
nächstes
wird der Spannungsverlust aufgrund von Reibung der Seile 34R und 34L und
eines Spannungsübertragungssystems
beschrieben. Die 3A und 3B zeigen
jeweils ein Beispiel einer Art, auf welche eine Spannung erzeugt
wird, wenn die Hydraulikbremse und die Feststellbremse durch eine
Scheibenbremse gebildet werden.
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Die
Scheibenbremse ist ein Bremssystemtyp, bei welchem ein Bremsbelag 41 gegen
eine Scheibe gedrückt
wird, welche sich zusammen mit dem Rad dreht, um eine Bremskraft
an dem Rad anzubringen. Wenn der Fahrer das Bremspedal 11 niederdrückt, bewegt
das Hydraulikfluid einen Bremskolben 42 mit Hilfe eines
Hydraulikkreislaufes ähnlich dem
in 1 gezeigten Hydraulikkreislauf. Dann drückt der
mit dem Bremskolben 42 verbundene Bremsbelag 41 und
ein Bremsbelag, der paarweise zu dem Bremsbelag 41 angeordnet
ist, drückt
die Scheibe, welche zwischen diesen Bremsbelägen zwischengeschaltet ist,
wodurch die Bremskraft an dem Rad angebracht wird.
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Ein
Ende eines Feststellbremshebels 43, der durch einen Bolzen 43a drehbar
gelagert ist, berührt den
Bremskolben 42 an der Unterseite, welche der mit dem Bremsbelag 41 verbundenen
Seite gegenüberliegt.
Das Seil 34R ist mit dem anderen Ende des Feststellbremshebels 43 verbunden.
Wenn die Feststellbremse angelegt wird, bewegt sich der Schwerpunkt
des Seils 34R aufgrund der Spannung T in die Richtung,
in welche die Spannung T angelegt ist. Daher dreht sich der Feststellbremshebel 43 um
den Bolzen 43a im Uhrzeigersinn und das eine Ende des Feststellbremshebels 43 bewegt
den Bremskolben 42. Somit drücken der Bremsbelag 41,
der mit dem Bremskolben 42 verbunden ist, und der Bremsbelag, welcher
paarweise zu dem Bremsbelag 41 angeordnet ist, die Scheibe,
welche zwischen diesen Bremsbelägen
zwischengeschaltet ist, wodurch eine Bremskraft an dem Rad angebracht
wird.
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Zu
diesem Zeitpunkt ist die Spannung T1, welche an dem Feststellbremshebel 43 anliegt,
niedriger als die Spannung T, welche durch den Spannungssensor 33 erfasst
wird (T > T1). Dies
liegt an einem Verlust, welcher aufgrund der Reibung des Seils 34R und
des Spannungsübertragungssystems
in der Spannung T durch die Reibungskraft F1 verursacht wird. Deshalb
entspricht die Spannung T der Summe der Spannung T1 und der Reibungskraft
F1 (T = T1 + F1).
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Da
die Reibungskraft F1 eine Reduzierung in der Spannung T verursacht,
ist es notwendig, die Sollspannung im Vorgriff auf den Verlust auf
einen höheren
Wert zu setzen, um mit Hilfe des Elektromotors 31 eine
gewünschte
Bremskraft zu erreichen. Dies erhöht die Größe des Elektromotors 31,
das Moment, welches durch den Elektromotor 31 erzeugt werden
soll, und das Geräusch,
welches durch den Elektromotor 31 verursacht wird.
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Das
elektrische Feststellbremssystem 1, bei dem die Hydraulikbremse
und die Feststellbremse integriert ausgebildet sind, hat die folgenden
Nachteile. 3B zeigt den Zustand, in welchem
die Hydraulikbremse angelegt wird, wenn die Feststellbremse bereits
mit Hilfe der Spannung T angelegt worden ist. Wenn der Hydraulikdruck
angelegt wird, wenn die Feststellbremse bereits angelegt worden
ist, bewegt sich der Bremskolben 42 weiter in Richtung
der Scheibe. Deshalb dreht sich der Feststellbremshebel 43 weiter.
Infolge dessen nimmt die Spannung T1 auf die Spannung T1' ab. Wenn die Spannung
T1 abnimmt, bewegt sich der Schwerpunkt des Seils 34R zum
Feststellbremshebel 43 hin. Da jedoch die Reibungskraft
F1 an dem Schwerpunkt des Seils 34R anliegt, wird eine
Hysterese verursacht. Infolge dessen bewegt sich der Schwerpunkt
nur um einen Betrag, welcher kleiner als der Betrag ist, der dem
Abfall der Spannung von T1 auf T1' entspricht. Deshalb nimmt die Spannung
T1', welche an dem
Hebel 43 anliegt, um einen Betrag ab, welcher größer als
der Abnahmebetrag in der durch den Spannungssensor 33 erfassten
Spannung T ist. Insbesondere wenn die Reibungskraft F1', welche durch Anlegen
der Hydraulikbremse reduziert wird, ausreichend groß ist, bewegt
sich der Schwerpunkt nicht und eine Änderung in der Spannung T kann
durch den Spannungssensor 33 nicht festgestellt werden.
Wenn die elektronische Bremssteuereinheit nicht genau einen Spannungsabfall
feststellt, kann eine ausreichende Bremskraft bei der reduzierten
Spannung T1' nicht erreicht
werden, wenn der Fahrer aufhört,
das Bremspedal 11 zu drücken.
Infolge dessen kann sich das Fahrzeug z. B. an einer Steigung bewegen.
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Mit
dem elektrischen Feststellbremssystem 1 gemäß der Ausführungsformen
der Erfindung ist es möglich,
die oben erwähnten
Nachteile zu minimieren, ohne dabei die Größe des elektrischen Feststellbremsstellglieds 30 zu
erhöhen.
Die folgende Beschreibung wird unter der Annahme getroffen, dass das
elektrische Scheibenfeststellbremssystem 1 in dem manuellen
Modus betrieben wird.
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Erste Ausführungsform der Erfindung
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4A ist
ein Zeitdiagramm, welches die zeitlichen Änderungen eines AN-Signals von dem Schalter 8,
eines AN-Signals von dem Elektromotor 31, des Radzylinderdrucks
und des durch den Spannungssensor erfassten Wertes zeigt. 4B ist
ein Flussdiagramm, welches den Ablauf zeigt, gemäß welchem die elektronische
Bremssteuereinheit 9 den Radzylinderdruck und die Spannung
steuert.
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Die
elektronische Bremssteuereinheit 9 bestimmt, ob der Schalter 8 an
ist. Wenn der Schalter 8 an ist, stellt die elektronische
Bremssteuereinheit 9 ein AN-Signal fest (S1).
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Wenn
bestimmt wird, dass der Schalter 8 an ist, steuert die
Druckerhöhungssteuereinrichtung 9a das
Bremsstellglied 10, um die Radzylinderdrücke an den
Hinterrädern
RR und RL auf den Sollwert zu erhöhen (S2).
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Wenn
die Radzylinderdrücke
den Sollwert erreichen, treibt die Spannungserhöhungssteuereinrichtung 9b den
Elektromotor 31 an, um die Seile 34R und 34L zu
ziehen, bis die Sollspannung erreicht ist (S3).
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Wenn
die Sollspannung erreicht ist, stoppt die Spannungserhöhungssteuereinrichtung 9b den Elektromotor 31 (S4).
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Wenn
eine Änderung
in der Spannung, welche durch den Spannungssensor 33 festgestellt
wird, innerhalb eines vorbestimmten Bereichs ist, auch nachdem der
Elektromotor 31 gestoppt ist, werden die Radzylinderdrücke an den
Hinterrädern
reduziert (S5). Dann wird – nachdem
die Radzylinderdrücke reduziert
worden sind – die
Spannung erneut festgestellt. Wenn die Spannung um einen Betrag
gleich oder größer als
ein vorbestimmter Wert reduziert wird, darf sich der Elektromotor 31 drehen.
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Gemäß der ersten
Ausführungsform
der Erfindung werden die Radzylinderdrücke erhöht, bevor der Elektromotor 31 angetrieben
wird. Deshalb ist es möglich,
die Größe des Elektromotors 31,
die Antriebsenergie des Elektromotors 31 und die durch den
Elektromotor 31 verursachten Lärm auf effektivere Weise zu
reduzieren, als wenn die Feststellbremseinheiten 35R und 34L nur
durch den Elektromotor 31 in den Bremszustand gebracht
werden.
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Zweite Ausführungsform
der Erfindung
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In
dem elektrischen Feststellbremssystem 1 gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der Erfindung wird der Sollwert des Radzylinderdrucks auf den Radzylinderdruck
gesetzt, welcher tatsächlich
durch den Fahrer ausgewählt
ist, wodurch die Last am Elektromotor 31 weiter reduziert
wird.
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5A ist
ein Zeitdiagramm, welches die zeitlichen Änderungen eines AN-Signals von dem Schalter 8,
eines AN-Signals von dem Elektromotor 31, des Radzylinderdrucks
und des durch den Spannungssensor festgestellten Wertes anzeigt. 5B ist
ein Flussdiagramm, welches den Ablauf zeigt, gemäß welchem die elektronische
Bremssteuereinheit 9 den Radzylinderdruck und die Spannung
steuert. In 5B werden die Schritte, welche
dieselben sind wie in 4B, mit denselben Schrittnummer
bezeichnet. Da der Ablauf in 5B sich
von dem Ablauf in 4B nur in Schritt S12 unterscheidet,
wird der Schritt S12 weiter unten im Detail beschrieben.
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Wenn
bestimmt wird, dass der Schalter 8 an ist, steuert die
Druckerhöhungssteuereinrichtung 9a das
Bremsstellglied 10, um die Radzylinderdrücke an den
Hinterrädern
RR und RL auf den maximalen Wert des Radzylinderdrucks zu erhöhen, welcher
bis zum gegenwärtigen
Moment erreicht worden ist. ”Bis zum
gegenwärtigen
Moment” bezeichnet
eine ausreichende Zeitdauer, welche benötigt wird, um den Maximalwert
des Radzylinderdrucks zu erfassen, z. B. eine Zeitdauer vom Starten
des Motors bis zu dem Zeitpunkt, wenn der Schalter 8 eingeschalten
wird, oder eine vorbestimmte Zeitdauer. Alternativ kann der Sollwert
auf den Radzylinderdruck gesetzt werden, welcher erfasst wird, wenn
das Bremspedal 11 durch den Fahrer betätigt wird, um die Feststellbremseinheiten 35R und 35L in
den Bremszustand zu bringen. Das Setzen des Sollwertes auf den Radzylinderdruck,
welcher erfasst wird, wenn das Bremspedal 11 durch den
Fahrer betätigt
wird (welcher höher
ist als der Sollradzylinderdruck in 4A), ermöglicht es,
die Bremse an dem Fahrzeug auf zuverlässigere Weise anzulegen.
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Gemäß der zweiten
Ausführungsform
der Erfindung kann die zeitliche Verzögerung zwischen dem Anschalten
des Schalters 8 und dem Anlegen der Sollspannung an den
Seilen 34R und 34L durch die Hydraulikbremse minimiert
werden. Darüber
hinaus zieht der Elektromotor 31 mit Hilfe der Hydraulikbremse
die lockeren Seile 34R und 34L. Daher ist es möglich, die
Größe des Elektromotors 31,
die elektrische Energie, welche zum Antreiben des Elektromotors 31 notwendig
ist, und das durch den Elektromotor 31 verursachte Geräusch auf effektivere
Weise zu reduzieren als in der ersten Ausführungsform der Erfindung.
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Dritte Ausführungsform
der Erfindung
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In
dem elektrischen Feststellbremssystem 1 gemäß einer
dritten Ausführungsform
der Erfindung werden die Feststellbremseinheiten 35R und 35L, wenn
die Hydraulikbremse bereits betätigt
worden ist, wenn der Schalter 8 eingeschaltet wird, in
den Bremszustand gebracht, indem der Radzylinderdruck als der Sollwert
verwendet wird.
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6A ist
ein Zeitdiagramm, welches die zeitlichen Änderungen eines AN-Signals von dem Schalter 8,
eines AN-Signals von dem Elektromotor 31, des Radzylinderdrucks
und des durch den Spannungssensor festgestellten Wertes anzeigt. 6B ist
ein Flussdiagramm, welches den Ablauf zeigt, gemäß welchem die elektronische
Bremssteuereinheit 9 den Radzylinderdruck und die Spannung
steuert.
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Die
elektronische Bremssteuereinheit 9 bestimmt, ob der Schalter 8 an
ist. Wenn der Schalter 8 an ist, stellt die elektronische
Bremssteuereinheit 9 ein AN-Signal fest (S21).
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Wenn
ein AN-Signal festgestellt wird, bestimmt die elektronische Bremssteuereinheit 9,
ob die Hydraulikbremse angelegt worden ist (S22). Ob die Hydraulikbremse
angelegt worden ist, wird bestimmt z. B. auf der Basis, ob der Radzylinderdruck oder
der Hauptzylinderdruck gleich oder höher als ein vorbestimmter Wert
ist, oder auf der Basis des Betrages, um welchen das Bremspedal 11 niedergedrückt wird.
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Wenn
bestimmt wird, dass die Hydraulikbremse nicht angelegt worden ist
(”NEIN” in S22),
erhöht
die Druckerhöhungssteuereinrichtung 9a die Radzylinderdrücke an den
Hinterrädern
auf den Sollwert (S27). Der in Schritt S27 durchgeführte Prozess ist
derselbe wie der in der ersten und der zweiten Ausführungsform
der Erfindung.
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Wenn
bestimmt wird, dass die Hydraulikbremse angelegt worden ist (”JA” in S22),
hält die Druckerhöhungssteuereinrichtung 9a die
Radzylinderdrücke
an den Hinterrädern
bei (S23). Die Druckerhöhungssteuereinrichtung 9a steuert
nämlich das
Bremsstellglied 10 (schließt die Halteventile 17b und 17c,
während
die Duckreduzierungsventile 18b und 18c geschlossen
gehalten werden), um die Radzylinderdrücke beizubehalten.
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Als
nächstes
treibt die Spannungserhöhungssteuereinrichtung 9b den
Elektromotor 31 an, um die Seile 34R und 34L zu
ziehen, bis die Sollspannung erreicht ist (S24).
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Wenn
die Sollspannung erreicht ist, stoppt die Spannungserhöhungssteuereinrichtung 9b den Elektromotor 31 (S25).
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Wenn
eine durch den Spannungssensor 33 erfasste Änderung
in der Spannung innerhalb eines vorbestimmten Bereichs ist, auch
nachdem der Elektromotor 31 gestoppt worden ist, reduziert
die Druckerhöhungssteuereinrichtung 9a die
Radzylinderdrücke
an den Hinterrädern.
Nachdem die Radzylinderdrücke
reduziert sind, wird die Spannung erneut erfasst. Wenn die Spannung
um einen Betrag gleich oder größer als
ein vorbestimmter Wert reduziert wird, darf sich der Elektromotor 31 drehen.
Somit wird der Bremsbetrieb, welcher mit Hilfe des Radzylinderdrucks
durchgeführt
wird, durch den Bremsbetrieb ersetzt, welcher mit Hilfe der Spannung
durchgeführt
wird.
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Die
Radzylinderdrücke
werden in Schritt S40 reduziert, auch wenn der Fahrer das Bremspedal 11 betätigt. Die
Radzylinderdrücke
werden nur an den mit den Feststellbremseinheiten 35R und 35L versehenen
Hinterrädern
reduziert. Deshalb wird, wenn der Fahrer das Bremspedal 11 niederdrückt, die Bremskraft
an den Vorderrädern
FR und FL durch die Hydraulikbremsen angelegt und wird die Bremskraft an
den Hinterrädern
RR und RL durch die Feststellbremseinheit 35R bzw. 35L angelegt.
Wenn der Fahrer das Bremspedal 11 nicht niederdrückt, wird
keine Bremskraft an den Vorderrädern
FR und FL angelegt, während
eine Bremskraft an den Hinterrädern
RR und RL durch die Feststellbremseinheit 35R bzw. 35L angelegt
wird.
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Gemäß der dritten
Ausführungsform
der Erfindung wird eine Bremskraft unter Verwendung einer Spannung
an den Hinterrädern
RR und RL angelegt. Deshalb ist es möglich, die elektrische Energie
zu reduzieren, welche durch das System verbraucht wird, welches
immer elektrische Energie benötigt,
z. B. die ECB, oder das System, das elektrische Energie auch zum
Aufrechterhalten der Bremskraft benötigt, z. B. die ESC (elektronische
Stabilitätskontrolle).
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Vierte Ausführungsform
der Erfindung
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In
dem elektrischen Feststellbremssystem 1 gemäß einer
vierten Ausführungsform
der Erfindung wird der Radzylinderdruck erhöht, wenn der Spannungssensor 33 einen
Abfall der Spannung feststellt, nachdem die Sollspannung durch Antreiben
des Elektromotors 31 erreicht worden ist, und der Elektromotor 31 wird
erneut angetrieben, um die Seile 34R und 34L zu
ziehen.
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7 ist
ein Zeitdiagramm, welches die zeitlichen Änderungen eines AN-Signals von dem Schalter 8,
eines AN-Signals von dem Elektromotor 31, des Radzylinderdrucks
und des durch den Spannungssensor erfassten Wertes zeigt. 8 ist
ein Flussdiagramm, welches den Ablauf zeigt, gemäß welchem die elektronische
Bremssteuereinheit 9 den Radzylinderdruck und die Spannung
steuert. In 8 sind die Schritte, welche
dieselben sind wie die in 6B, mit
denselben Schrittnummern bezeichnet.
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Die
elektronische Bremssteuereinheit 9 bestimmt, ob der Schalter 8 an
ist. Wenn der Schalter 8 an ist, stellt die elektronische
Bremssteuereinheit 9 ein AN-Signal fest (S21).
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Wenn
ein AN-Signal festgestellt wird, bestimmt die elektronische Bremssteuereinheit 9,
ob die Hydraulikbremse angelegt worden ist (S22). Ob die Hydraulikbremse
angelegt worden ist, wird z. B. auf der Basis, ob der Radzylinderdruck
oder der Hauptzylinderdruck gleich oder höher als ein vorbestimmter Wert
ist, oder auf der Basis des Wertes, um welchen das Bremspedal 11 niedergedrückt wird,
bestimmt. 7 zeigt den Fall, bei dem die
Hydraulikbremse angelegt worden ist. Wenn die Hydraulikbremse nicht
angelegt worden ist (”NEIN” in S22),
erhöht
die Druckerhöhungssteuereinrichtung 9a die Radzylinderdrücke an den
Hinterrädern
auf den Sollwert (S27).
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Wenn
bestimmt wird, dass die Hydraulikbremse angelegt worden ist (”JA” in S22),
hält die Druckerhöhungssteuereinrichtung 9a den
Radzylinderdruck an den Hinterrädern
bei (S23). Die Druckerhöhungssteuereinrichtung 9a steuert
nämlich
das Bremsstellglied 10 (schließt die Halteventile 17b und 17c,
während
die Druckreduzierungsventile 18b und 18c geschlossen
gehalten werden), um die Radzylinderdrücke beizubehalten.
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Dann
treibt die Spannungserhöhungssteuereinrichtung 9b den
Elektromotor 31 an, um die Seile 34R und 34L zu
ziehen, bis die Sollspannung erreicht ist (S24). Es dauert fast
keine Zeit, um den Radzylinderdruck aufrechtzuerhalten. Deshalb
gibt es fast keine zeitliche Verzögerung zwischen der Bestimmung
in Schritt S22 und dem Beginn des Ziehens der Seile 34R und 34L in
S24.
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Wenn
die Sollspannung erreicht ist, stoppt die Spannungserhöhungssteuereinrichtung 9b den Elektromotor 31 (S25).
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Die
Spannungserhöhungssteuereinrichtung 9b überwacht
die Spannung und bestimmt, ob die Spannung reduziert worden ist
(S31). Wie oben beschrieben, dreht sich der Feststellbremshebel 42 und nimmt
die Spannung ab, wenn die Hydraulikbremse angelegt wird. Deshalb
erfasst die Druckerhöhungssteuereinrichtung 9a einen
Spannungsabfall aufgrund der Anwendung der Hydraulikbremse.
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Wenn
bestimmt wird, dass die Spannung reduziert worden ist (”JA” in S31),
steuert die Druckerhöhungssteuereinrichtung 9a das
Bremsstellglied 10, um die Radzylinderdrücke auf
einen vorbestimmten Wert zu erhöhen
(S32). Die Druckerhöhungssteuereinrichtung 9a schließt nämlich die
Hauptsperrventile 15a und 15b, hält die Halteventile 17b und 17c offen und
die Druckreduzierungsventile 18b und 18c geschlossen.
Dann werden die Radzylinderdrücke
in den Radzylindern 24 und 25 durch die Hydraulikdrücke erhöht, welche
durch die Pumpe 19a bzw. 19b erzeugt werden. Die
Radzylinderdrücke
werden erhöht,
um einen Spannungsabfall zu kompensieren. Deshalb werden die Radzylinderdrücke in den
Radzylindern nur der Hinterräder
erhöht.
In diesem Fall kann der Sollradzylinderdruck auf einen Wert gesetzt werden,
welcher berechnet wird, indem der Vorerhöhungsradzylinderdruck um z.
B. 10 bis 50% erhöht wird,
oder auf den Maximalwert des Radzylinderdrucks, welcher bis zum
gegenwärtigen
Moment erreicht worden ist.
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Wenn
die Radzylinderdrücke
auf den vorbestimmten Wert erhöht
werden, treibt die Spannungserhöhungssteuereinrichtung 9b den
Elektromotor 31 erneut an, um die Sollspannung zu erhöhen (S33). Dabei
werden die Seile 34R und 34L mit Hilfe einer Spannung
gezogen, welche höher
als die Sollspannung ist, welche verwendet wird, wenn die Seile 34R und 34L in
Schritt S24 gezogen werden. Die Seile 34R und 34L werden
nämlich
mit einer Spannung gezogen, die höher als die in Schritt S24
verwendete Sollspannung ist, bei welcher ein Abfall in der Spannung
erfasst wird. Entsprechend ist es möglich, einen Spannungsabfall
zu unterdrücken.
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Wenn
eine durch den Spannungssensor 33 festgestellte Änderung
in der Spannung innerhalb eines vorbestimmten Bereiches ist, auch
nachdem der Elektromotor 31 gestoppt worden ist, reduziert
die Druckerhöhungssteuereinrichtung 9a die
Radzylinderdrücke
an den Hinterrädern
(S40). Auf diese Weise wird der Bremsbetrieb, der unter Verwendung
des Radzylinderdrucks durchgeführt
wird, durch den Bremsbetrieb ersetzt, welcher unter Verwendung der Spannung
durchgeführt
wird.
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Gemäß der vierten
Ausführungsform
der Erfindung wird ein Abfall in der Spannung durch Erhöhen der
Sollspannung unterdrückt.
Da ferner die Sollspannung erhöht
werden kann, wenn die Spannung reduziert wird, ist es nicht notwendig,
die Anfangssollspannung (verwendet in Schritt S24) auf einen übermäßig hohen
Wert festzulegen. Deshalb ist es möglich, die Nennlast des Elektromotors 31 zu
reduzieren und das durch den Elektromotor 31 verursachte
Geräusch
zu unterdrücken.
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Fünfte Ausführungsform der Erfindung
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Gemäß einer
fünften
Ausführungsform
der Erfindung wird die Steuerung gemäß der vierten Ausführungsform
der Erfindung über
jedes der Räder durchgeführt.
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Das
Zeitdiagramm und das Flussdiagramm für das elektrische Feststellbremssystem 1 gemäß der fünften Ausführungsform
der Erfindung sind dieselben als das Zeitdiagramm in 7 bzw.
das Flussdiagramm in 8.
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Die
elektronische Bremssteuereinheit 9 bestimmt, ob der Schalter 8 an
ist. Wenn der Schalter 8 an ist, stellt die elektronische
Bremssteuereinheit 9 ein AN-Signal fest (S21).
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Wenn
ein AN-Signal festgestellt wird, bestimmt die elektronische Bremssteuereinheit 9,
ob die Hydraulikbremse angelegt worden ist (S22). Ob die Hydraulikbremse
angelegt worden ist, wird z. B. auf der Basis, ob der Radzylinderdruck
oder der Hauptzylinderdruck gleich oder höher als ein vorbestimmter Wert
ist, oder auf der Basis des Wertes, um welchen das Bremspedal 11 niedergedrückt wird,
bestimmt. 7 zeigt den Zustand, bei welchem
die Hydraulikbremse angelegt worden ist. Wenn jedoch bestimmt wird,
dass die Hydraulikbremse nicht angelegt worden ist (”NEIN” in S22),
erhöht
die Druckerhöhungssteuereinrichtung 9a die
Radzylinderdrücke
an den Hinterrädern
auf den Sollwert (S27).
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Wenn
bestimmt wird, dass die Hydraulikbremse angelegt worden ist (”JA” in S22),
hält die Druckerhöhungssteuereinrichtung 9a die
Radzylinderdrücke
an den Hinterrädern
bei (S23). Die Druckerhöhungssteuereinrichtung 9a steuert
nämlich das
Bremsstellglied 10 (schließt die Halteventile 17b und 17c,
während
die Druckreduzierungsventile 18b und 18c geschlossen
gehalten werden), um die Radzylinderdrücke aufrechtzuerhalten.
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Als
nächstes
treibt die Spannungserhöhungserhöhungssteuereinrichtung 9b den
Elektromotor 31 an, um die Seile 34R und 34L zu
ziehen, bis die Sollspannung erreicht ist (S24). Da es fast keine Zeit
benötigt,
um den Radzylinderdruck aufrechtzuerhalten, gibt es fast keine zeitliche
Verzögerung
zwischen der Bestimmung in Schritt S22 und dem Beginn des Ziehens
der Seile 34R und 34L in Schritt S24.
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Wenn
die Sollspannung erreicht wird, stoppt die elektronische Bremssteuereinheit 9 den
Elektromotor 31 (S25).
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Die
Spannungserhöhungssteuereinrichtung 9b überwacht
die Spannung und bestimmt, ob die Spannung reduziert worden ist
(S31). Wie oben beschrieben, dreht sich der Feststellbremshebel 43, wenn
die Hydraulikbremse angelegt wird, und die Spannung nimmt ab. Daher
erfasst die Druckerhöhungssteuereinrichtung 9a einen
Spannungsabfall aufgrund des Anlegens der Hydraulikbremse.
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Wenn
bestimmt wird, dass die Spannung reduziert worden ist (”JA” in S31),
steuert die Druckerhöhungssteuereinrichtung 9a das
Bremsstellglied 10, um den Radzylinderdruck an dem Rad
zu erhöhen, dessen
Radzylinderdruck erhöht
werden muss, auf einen vorbestimmten Wert. ”Das Rad, dessen Radzylinderdruck
erhöht
werden muss”,
ist z. B. eines der Hinterräder
RR und RL, an welchem die Spannung wahrscheinlicher abnimmt als
an dem anderen der Hinterräder
RR und RL. Die Reibungskraft F1 der Seile 34R und 34L und
das Spannungsübertragungssystem
zeigen eine vorbestimmte Tendenz. Deshalb wird das Rad, dessen Reibungskraft
F1 im Voraus als größer als
die Reibungskraft F1 des anderen Hinterrades erfasst wird, als das
Rad verwendet, dessen Radzylinderdruck erhöht werden muss. Wenn der Spannungssensor 33 an
je dem der Seile 34R und 34L vorgesehen ist, wird
eines oder werden beide Hinterräder
RR und RL auf der Basis der durch die Spannungssensoren 33 festgestellten
Spannungen ausgewählt.
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Die
Druckerhöhungssteuereinrichtung 9a steuert
das Bremsstellglied 10, um den Radzylinderdruck des ausgewählten Hinterrades
zu erhöhen.
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Wenn
der Radzylinderdruck auf einen vorbestimmten Wert erhöht wird,
treibt die Spannungserhöhungssteuereinrichtung 9b den
Elektromotor 31 erneut an, um die Sollspannung zu erhöhen (S33). Die
Spannung an dem Hinterrad, dessen Radzylinderdruck erhöht wird,
wird um einen Betrag reduziert, welcher größer als der Betrag ist, um
welchen die Spannung an dem Hinterrad reduziert wird, dessen Radzylinderdruck
nicht erhöht
wird. Da jedoch das elektrische Feststellbremsstellglied 30 die
Seile 34R und 34L zieht, während die Spannungen der Seile 34R und 34L ausgeglichen
werden, ist der Betrag, um welchen das Seil 34R oder das
Seil 34L gezogen wird, größer an dem Hinterrad, dessen
Radzylinderdruck erhöht
wird, als an dem Hinterrad, dessen Radzylinderdruck nicht erhöht wird.
Infolge dessen werden beide Seile 34R und 34L mit
einer Spannung gezogen, die höher
ist als die Sollspannung, welche verwendet wird, wenn die Seile 34R und 34L in Schritt
S24 gezogen werden.
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Wenn
eine durch den Spannungssensor 33 festgestellte Änderung
in der Spannung innerhalb eines vorbestimmten Bereichs ist, auch
nachdem der Elektromotor 31 gestoppt worden ist, reduziert
die Druckerhöhungssteuereinrichtung 9a den
Radzylinderdruck an dem Hinterrad (S40). Somit wird der Bremsbetrieb,
der mit Hilfe des Radzylinderdrucks durchgeführt wird, durch den Bremsbetrieb
ersetzt, der mit Hilfe der Spannung durchgeführt wird.
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Gemäß der fünften Ausführungsform
der Erfindung können
die Wirkungen der vierten Ausführungsform
der Erfindung erreicht werden. Zusätzlich wird der Radzylinderdruck
nicht an den Rädern
erhöht,
dessen Radzylinderdruck nicht erhöht werden muss. Daher ist es
möglich,
die für
den Antrieb des Elektromo tors 31 benötigte elektrische Energie und das
durch den Elektromotor 31 verursachte Geräusch zu
reduzieren.
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Sechste Ausführungsform
der Erfindung
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In
dem elektrischen Feststellbremssystem 1 gemäß einer
sechsten Ausführungsform
der Erfindung werden die Radzylinderdrücke und die Sollspannung, wenn
ein Abfall in der Spannung festgestellt wird, wie in den vierten
und fünften
Ausführungsformen
der Erfindung erhöht.
Wenn jedoch ein Abfall der Spannung kontinuierlich festgestellt
wird, wird bestimmt, ob eine Fehlfunktion aufgetreten wird. Wenn
bestimmt wird, dass eine Fehlfunktion aufgetreten ist, wird der
Fahrer über
die Fehlfunktion informiert.
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9 ist
ein Zeitdiagramm, welches die zeitlichen Änderungen eines AN-Signals von dem Schalter 8,
eines AN-Signals von dem Elektromotor 31, des Radzylinderdrucks
und des durch den Spannungssensor erfassten Wertes zeigt. 10 ist
ein Flussdiagramm, welches den Ablauf zeigt, gemäß welchem die elektronische
Bremssteuereinheit 9 den Radzylinderdruck und die Spannung
steuert. In 10 werden die Schritte, die
dieselben wie die in 8 sind, mit denselben Schrittnummern
bezeichnet.
-
Die
elektronische Bremssteuereinheit 9 bestimmt, ob der Schalter 8 an
ist (S21). Wenn der Schalter 8 an ist, stellt die elektronische
Bremssteuereinheit 9 ein AN-Signal fest.
-
Wenn
ein AN-Signal festgestellt wird, bestimmt die elektronische Bremssteuereinheit 9,
ob die Hydraulikbremse angelegt worden ist (S22). Ob die Hydraulikbremse
angelegt worden ist, wird z. B. auf der Basis, ob der Radzylinderdruck
oder der Hauptzylinderdruck gleich oder höher als ein vorbestimmter Wert
ist, oder auf der Basis des Betrages, um welchen das Bremspedal 11 niedergedrückt wird, bestimmt. 9 zeigt
den Fall, bei dem die Hydraulikbremse angelegt worden ist. Wenn
jedoch bestimmt wird, dass die Hydraulikbremse nicht angelegt worden
ist (”NEIN” in S22),
erhöht
die Druckerhöhungssteuereinrichtung 9a die
Radzylinderdrücke
an den Hinterrädern
auf den Sollwert (S27).
-
Wenn
bestimmt wird, dass die Hydraulikbremse angelegt worden ist (”JA” in S22),
hält die Druckerhöhungssteuereinrichtung 9a die
Radzylinderdrücke
an den Hinterrädern
bei (S23). Die Druckerhöhungssteuereinrichtung 9a steuert
nämlich das
Bremssteuerstellglied 10 (schließt die Halteventile 17b und 17c,
während
die Druckreduzierungsventile 18b und 18c geschlossen
gehalten werden), um die Radzylinderdrücke aufrechtzuerhalten.
-
Als
nächstes
treibt die Spannungserhöhungssteuereinrichtung 9b den
Elektromotor 31 an, um die Seile 34R und 34L zu
ziehen, bis die Sollspannung erreicht ist (S24). Da es fast keine
Zeit zur Aufrechterhaltung des Radzylinderdrucks kostet, gibt es
fast keine zeitliche Verzögerung
zwischen der Bestimmung in Schritt S24 und dem Beginn des Ziehens
der Seile 34R und 34L in Schritt S24.
-
Wenn
die Sollspannung erreicht ist, stoppt die Spannungserhöhungssteuereinrichtung 9b den Elektromotor 31 (S25).
-
Die
Spannungserhöhungserhöhungssteuereinrichtung 9b überwacht
die Spannung und bestimmt, ob die Spannung reduziert worden ist
(S31). Wie oben beschrieben, dreht sich der Feststellbremshebel 43,
wenn die Hydraulikbremse angelegt wird, und die Spannung nimmt ab.
Daher erfasst die Druckerhöhungssteuereinrichtung 9a einen
Abfall in der Spannung aufgrund des Anlegens der Hydraulikbremse.
-
Wenn
bestimmt wird, dass die Spannung reduziert worden ist (”JA” in S31),
steuert die Druckerhöhungssteuereinrichtung 9a das
Bremsstellglied 10, um die Radzylinderdrücke auf
einen vorbestimmten Wert zu erhöhen
(S32). Die Druckerhöhungssteuereinrichtung 9a schließt nämlich die
Hauptsperrventile 15a und 15b, hält die Halteventile 17b und 17c offen und
die Druckreduzierungsventile 18b und 18c geschlossen.
Somit werden die Radzylinderdrücke
in den Radzylindern 24 und 25 durch die Hydraulikdrücke erhöht, welche
durch die Pumpe 19a bzw. 19b erzeugt werden. Da
die Radzylinderdrücke
erhöht werden,
um einen Abfall in der Spannung zu kompensieren, können die
Radzylinderdrücke
nur an den Hinterrädern
oder der Radzylinderdruck an nur einem der Hinterräder RR und
RL erhöht
werden.
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Wenn
die Radzylinderdrücke
auf einen vorbestimmten Wert erhöht
werden, treibt die Spannungserhöhungssteuereinrichtung 9b den
Elektromotor 31 erneut an, um die Sollspannung zu erhöhen (S33).
Die Seile 34R und 34L werden nämlich mit einer Spannung gezogen,
welche höher
ist als die Sollspannung, die verwendet wird, wenn die Seile 34R und 34L in
Schritt S24 gezogen werden. Da die Seile 34R und 34L mit
der Spannung gezogen werden, welche höher ist als die Sollspannung
in Schritt S24, bei welcher eine Abnahme in der Spannung erfasst wird,
ist es möglich,
eine Abnahme in der Spannung zu unterdrücken.
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Als
nächstes
bestimmt die Spannungserhöhungssteuereinrichtung 9b,
ob die Spannung unaufhörlich
und nacheinander reduziert worden ist (S34). Ob die Spannung unaufhörlich reduziert
worden ist, wird auf der Basis, ob die Spannung bei einer Wiederholungsrate
gleich oder höher
als ein vorbestimmter Wert innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums
reduziert worden ist. Ob die Spannung nacheinander reduziert worden
ist, wird z. B. auf der Basis bestimmt, ob die Spannung jedes Mal,
wenn die Feststellbremse angelegt wird, reduziert wird.
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Wenn
nicht bestimmt wird, dass die Spannung unaufhörlich und nacheinander reduziert
worden ist, führt
die Spannungserhöhungssteuereinrichtung 9b den
Schritt S31 erneut durch, um periodisch zu bestimmen, ob die Spannung
unaufhörlich
und nacheinander reduziert worden ist. Deshalb ist es möglich, auf
geeignete Weise zu bestimmen, ob die Spannung unaufhörlich und
nacheinander reduziert worden ist.
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Wenn
bestimmt wird, dass die Spannung unaufhörlich und nacheinander reduziert
worden ist (”JA” in S34),
bestimmt die Fehlfunktionsbestimmungseinrich tung 9c, ob
eine Fehlfunktion in zumindest einem der Feststellbremseinheiten 35R und 35L aufgetreten
ist (S35). Ob eine Fehlfunktion aufgetreten ist, wird auf der Basis,
ob die Beziehung zwischen der Zeit, während der Elektromotor 31 angetrieben wird,
und der Spannung T, der Beziehung zwischen der Zeit, während der
Elektromotor 31 angetrieben wird, und dem Verschiebungswert
des Ausgleichsmechanismus 38, etc., welche festgestellt
werden, wenn das Fahrzeug ausgeliefert wird, sich von denen im gegenwärtigen Zustand
unterscheiden. Diese Beziehungen ändern sich erheblich, wenn
die Seile 34R und 34L komplett oder teilweise
getrennt werden oder wenn die Seile 34R und 34L sich
an etwas verfangen und sich zu bewegen aufhören. Deshalb ist es möglich, basierend
auf diesen Beziehungen zu bestimmen, ob eine Fehlfunktion aufgetreten
ist.
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Wenn
bestimmt wird, dass eine Fehlfunktion aufgetreten ist (”JA” in S35),
benachrichtigt die Fehlfunktionsbestimmungseinrichtung 9c den
Fahrer, dass eine Fehlfunktion in zumindest einer der Feststellbremseinheiten 35R und 35L aufgetreten
ist (S36). Diese Benachrichtigung wird z. B. durch Beleuchten einer
Lampe in dem Mehrfachanzeigegerät durchgeführt.
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Wenn
bestimmt wird, dass die Spannung nicht reduziert worden ist (”NEIN” in S31),
reduziert die Druckerhöhungssteuereinrichtung 9a den
Radzylinderdruck an dem Hinterrad (S40). Somit wird der Bremsbetrieb,
der mit Hilfe des Radzylinderdrucks durchgeführt wird, durch den Bremsbetrieb
ersetzt, der mit Hilfe der Spannung durchgeführt wird.
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Gemäß der sechsten
Ausführungsform
der Erfindung ist es möglich
zu bestimmen, ob eine Fehlfunktion in dem elektrischen Feststellbremssystem 1 aufgetreten
ist, indem bestimmt wird, ob die Spannung reduziert worden ist,
und den Fahrer über
die Fehlfunktionzu informieren.
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Wie
oben beschrieben, ist es mit der elektronischen Bremssteuereinheit 9 gemäß jeder
Ausführungsform
der Erfindung möglich,
eine Abnahme in der Sollspannung, während das Fahrzeug geparkt ist,
zu unterdrücken
und die Größe des Stellglieds zum
Ziehen der Seile 34R, 34L, die zum Antrieb des Stellglieds
benötigte
elektrische Energie und das durch das Stellglied verursachte Geräusch zu
reduzieren.