DE102016206354B4

DE102016206354B4 - Bremskraftsteuervorrichtung

Info

Publication number: DE102016206354B4
Application number: DE102016206354.5A
Authority: DE
Inventors: Shiro Monzaki; Tamio KANO; Tomoaki Morimoto; Daiji Watanabe
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2015-04-20
Filing date: 2016-04-15
Publication date: 2023-05-25
Anticipated expiration: 2036-04-16
Also published as: US20160304068A1; CN106064611B; DE102016206354A1; JP6292161B2; JP2016203751A; US10131331B2; CN106064611A

Abstract

Bremskraftsteuervorrichtung mit:
einem Stellglied (10), das eine Bremskraft steuert, die an einem Fahrzeugrad (3FL, 3FR, 3RL, 3RR) eines Fahrzeugs (2) erzeugt wird; und
einer Steuereinheit (8), die einen Bremskraftbefehlswert an das Stellglied (10) ausgibt,
dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit dazu aufgebaut ist, wenigstens einen aus den nachfolgenden Vorgängen durchzuführen:
(i) Erzeugen des Bremskraftbefehlswerts durch Durchführen einer Filterverarbeitung einer nötigen Bremskraft auf der Grundlage eines Bremsbetätigungsbetrags unter Verwendung eines Filters mit einem geringeren Dämpfungsverhältnis als einem Dämpfungsverhältnis einer Nickbewegung des Fahrzeugs, wenn die nötige Bremskraft steigt, und
(ii) Erzeugen des Bremskraftbefehlswerts durch Durchführen der Filterverarbeitung für die nötige Bremskraft auf der Grundlage des Bremsbetätigungsbetrags unter Verwendung eines Filters mit einem größeren Dämpfungsverhältnis als das Dämpfungsverhältnis der Nickbewegung des Fahrzeugs, wenn die nötige Bremskraft sinkt.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Bremskraftsteuervorrichtung.
2. Erläuterung des Stands der Technik
Im Stand der Technik ist eine Bremssteuerung unter Verwendung eines Filters bekannt. Die japanische Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2012-126352 offenbart als diese Art einer Bremssteuerung eine Technik für eine Fahrzeugbremsvorrichtung, die eine Bremsbetätigungsgrößenerfassungseinrichtung, um die Größe der Betätigung einer Bremse, die durch einen Fahrer betätigt wird, als ein Erfassungssignal auszugeben, und eine Bremskrafterzeugungseinrichtung aufweist, um eine Fahrzeugbremskraft passend zu einer Größe des Erfassungssignals zu erzeugen, wobei die Fahrzeugbremsvorrichtung einen ersten Tiefpassfilter umfasst, der eine erste Grenzfrequenz bzw. Abschneidefrequenz des Erfassungssignals aufweist, einen zweiten Tiefpassfilter mit einer zweiten Grenzfrequenz, die unter der ersten Grenzfrequenz des Erfassungssignals liegt, und eine Bremskraftsollwerteinstelleinrichtung, um einen Bremskraftsollwert durch Auswählen des stärkeren aus einem Abgabesignal des ersten Tiefpassfilters und einem Abgabesignal des zweiten Tiefpassfilters auszuwählen, und wobei die Bremskrafterzeugungseinrichtung die Bremskraft passend zum Bremskraftsollwert erzeugt.
Es gibt Raum zur Verbesserung hinsichtlich des Verbesserns des Bremsgefühls. Beispielsweise wird das Bremsgefühl verschlechtert, wenn ein Zeitpunkt, an dem der Fahrer das Wirken der Bremse zu einer Zeit fühlt, zu der das Bremsen beginnt, gegenüber einem Zeitpunkt verzögert ist, an dem die Bremse tatsächlich zu wirken beginnt. Das Bremsgefühl kann insoweit verbessert werden, als der Fahrer zu der Zeit, zu der das Bremsen beginnt, sofort das Wirken der Bremse fühlen kann.
KURZE ERLÄUTERUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung schafft eine Bremskraftsteuervorrichtung, die dazu fähig ist, das Bremsgefühl zu verbessern.
Ein erster Aspekt der Erfindung bezieht sich auf eine Bremskraftsteuervorrichtung, die ein Stellglied umfasst, das dazu aufgebaut ist, eine Bremskraft zu erzeugen, die an einem Fahrzeugrad eines Fahrzeugs erzeugt wird, und eine Steuereinheit, die dazu aufgebaut ist, einen Bremskraftbefehlswert an das Stellglied auszugeben. Die Steuereinheit ist dazu aufgebaut, zumindest einen aus den nachfolgenden Vorgängen durchzuführen: (i) Erzeugen des Bremskraftbefehlswerts durch Durchführen einer Filterverarbeitung einer nötigen Bremskraft auf der Grundlage eines Bremsbetätigungsbetrags unter Verwendung eines Filters mit einem kleineren Dämpfungsverhältnis als ein Dämpfungsverhältnis einer Nickbewegung des Fahrzeugs, wenn die nötige Bremskraft steigt, und (ii) Erzeugen des Bremskraftbefehlswerts durch Durchführen der Filterverarbeitung für die nötige Bremskraft basierend auf der Größe des Bremsvorgangs mittels eines Filters mit einem größeren Dämpfungsverhältnis als dem Dämpfungsverhältnis der Nickbewegung des Fahrzeugs, wenn die nötige Bremskraft sinkt.
Durch Ändern des Dämpfungsverhältnisses der Filterverarbeitung und Ändern einer Phase des Befehlswerts relativ zu einer Phase der benötigten Bremskraft wie vorstehend beschrieben kann die vorstehend beschriebene Bremskraftsteuervorrichtung ein Bremsgefühl beispielsweise durch Regulieren eines Zeitpunkts verbessern, zu dem ein Fahrer fühlt, dass eine Bremse wirkt.
Eine Frequenz, bei der eine Größe einer Verstärkung in einer Frequenzverstärkungscharakteristik der Filterverarbeitung einen Spitzenwert erreicht, kann eine Eigenfrequenz einer Nickbewegung des Fahrzeugs oder eine Frequenz in der Nähe der Eigenfrequenz der Nickbewegung des Fahrzeugs sein.
In der vorstehend erläuterten Bremskraftsteuervorrichtung erreicht die Verstärkung bei der Eigenfrequenz der Nickbewegung oder der Frequenz in der Nähe der Eigenfrequenz in der Frequenzverstärkungscharakteristik der Filterverarbeitung einen Spitzenwert, und daher kann die Nickbewegung geeignet gesteuert werden.
Die Steuereinheit kann dazu aufgebaut sein, eine Phasencharakteristik mit Bezug auf die Frequenz in der Filterverarbeitung so zu ändern, dass sie zu einer Frequenz wird, bei der eine Voreilgröße der Phase ihren Maximalwert erreicht, und die niedriger als die Eigenfrequenz der Nickbewegung des Fahrzeugs ist.
Somit kann das Bremsgefühl verbessert werden, indem dem Fahrer erlaubt wird, sofort die Wirkung des Bremsens zu fühlen.
Die Steuereinheit kann dazu aufgebaut sein, eine Phasencharakteristik in Bezug auf eine Frequenz bei der Filterverarbeitung so zu ändern, dass sie zu einer Frequenz wird, bei der eine Verzögerungsgröße der Phase ihren Maximalwert erreicht, und die niedriger als die natürliche Frequenz einer Nickbewegung des Fahrzeugs ist, wenn die nötige bzw. verlangte Bremskraft sinkt.
Demgemäß wird ein Überschießen einer Beschleunigung bzw. eine zu starke Beschleunigung des Kopfs des Fahrers gegenüber einer Fahrzeugbeschleunigung unterdrückt, und das Bremsgefühl kann verbessert werden.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung bezieht sich auf eine Bremskraftsteuervorrichtung, die ein Stellglied umfasst, das dazu aufgebaut ist, eine Bremskraft zu steuern, die in einem Fahrzeugrad eines Fahrzeugs erzeugt wird, und eine Steuereinheit, die dazu aufgebaut ist, einen Bremskraftbefehlswert an das Stellglied auszugeben. Die Steuereinheit ist dazu aufgebaut, den Befehlswert zu erzeugen, indem sie eine Filterverarbeitung für eine nötige Bremskraft auf der Grundlage eines Bremsbetätigungsbetrags durchführt, die Steuereinheit ist dazu aufgebaut, zu veranlassen, dass eine Phase des Befehlswerts weiter als eine Phase der nötigen Bremskraft voreilt, und eine Phasendifferenz zwischen dem Befehlswert und der nötigen Bremskraft als Antwort auf eine Erhöhung der nötigen Bremskraft in einem Fall zu erhöhen, in dem die nötige Bremskraft steigt, und die Steuereinheit ist dazu aufgebaut, die Phase des Befehlswerts weiter zu verzögern als die Phase der nötigen Bremskraft und die Phasendifferenz zwischen dem Befehlswert und der nötigen Bremskraft als Antwort auf eine Verringerung der nötigen Bremskraft in einem Fall zu erhöhen, in dem die nötige Bremskraft sinkt.
In der vorstehend erläuterten Bremskraftsteuervorrichtung wird die Phase des Befehlswerts weiter nach vorn verschoben bzw. eilt weiter vor als die Phase der nötigen Bremskraft, und die Phasendifferenz steigt in dem Fall, in dem die nötige Bremskraft steigt. Demgemäß wird es dem Fahrer ermöglicht, sofort zu fühlen, dass das Bremsen wirksam wird, und das Bremsgefühl wird verbessert. Die Phase des Befehlswerts wird stärker als die Phase der nötigen Bremskraft verzögert und die Phasendifferenz steigt in dem Fall, in dem die nötige Bremskraft fällt. Demgemäß wird das Überschießen der Beschleunigung des Kopfs des Fahrers gegenüber der Fahrzeugbeschleunigung unterdrückt und das Bremsgefühl wird verbessert.
Figurenliste
Merkmale, Vorteile und die technische und industrielle Bedeutung beispielhafter Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend mit Bezug auf die beigefügten Figuren beschrieben, in denen ähnliche Bezugszeichen ähnliche Elemente bezeichnen, und in denen:

1 ein Schaubild ist, das einen schematischen Aufbau eines Fahrzeugs nach einer Ausführungsform veranschaulicht;
2 ein Blockschaubild einer ECU nach der Ausführungsform ist;
3 ein Schaubild ist, das eine Fahrzeugbeschleunigung und eine Kopfbeschleunigung zur Zeit des Bremsens veranschaulicht;
4 ein Schaubild ist, das die Fahrzeugbeschleunigung und die Kopfbeschleunigung zur Zeit des Beginns bzw. des Auslösens der Bremsung veranschaulicht;
5 ein Schaubild ist, das die Fahrzeugbeschleunigung und die Kopfbeschleunigung zur Zeit des Beendens der Bremsung veranschaulicht;
6 ein Schaubild ist, das ein Fahrzeugmodell nach der Ausführungsform veranschaulicht;
7 eine erläuternde Zeichnung einer Sollkopfbeschleunigung im Fall einer Erhöhung einer nötigen Bremskraft ist;
8 eine erläuternde Zeichnung eines Sollnickwinkels im Fall einer Erhöhung der nötigen Bremskraft ist;
9 ein Schaubild ist, das die nötige Bremskraft und eine nötige Bremskraft nach der Filterung bzw. nach dem Filtern im Fall einer Erhöhung der nötigen Bremskraft veranschaulicht;
10 ein Schaubild ist, das einen Differentialwert der Bremskraft im Fall einer Erhöhung der nötigen Bremskraft veranschaulicht;
11 ein Schaubild zum Vergleich mit einem primären Vorfilter ist;
12 eine erläuternde Ansicht der Sollkopfbeschleunigung im Fall einer Verringerung der nötigen Bremskraft ist;
13 ein erläuterndes Schaubild des Sollnickwinkels im Fall einer Verringerung der nötigen Bremskraft ist;
14 ein Schaubild ist, das die nötige Bremskraft und die nach dem Filtern nötige Bremskraft im Fall einer Verringerung der nötigen Bremskraft veranschaulicht;
15 ein Schaubild ist, das den Differentialwert der Bremskraft im Fall einer Verringerung der nötigen Bremskraft veranschaulicht;
16 ein Schaubild zum Vergleich mit einem primären Verzögerungsfilter ist;
17 ein Bode-Diagramm eines Antwortkompensationsfilters nach der Ausführungsform ist;
18 ein erläuterndes Schaubild eines gefederten Nickmodells mit einem Freiheitsgrad ist;
19 ein Schaubild ist, das eine Übertragungsfunktion der Ausführungsform veranschaulicht;
20 ein Schaubild ist, das einen Übergang der nötigen Bremskraft auf der Grundlage der Größe einer Bremsbetätigung durch den Fahrer veranschaulicht;
21 eine vergrößerte Ansicht einer nötigen Bremskraft und einer nötigen Bremskraft nach dem Filter bzw. nach dem Filtern passend zu einem Beispiel ist;
22 ein Schaubild ist, das einen Differentialwert der nötigen Bremskraft passend zum Beispiel veranschaulicht;
23 ein Schaubild ist, das eine Änderung einer Eigenschaft eines Vorfilters bzw. Phasenvorschiebefilters zeigt;
24 ein Schaubild ist, das eine Änderung einer Eigenschaft eines Verzögerungsfilters zeigt;
25 ein Schaubild ist, das eine Übertragungsfunktion gemäß einem ersten modifizierten Beispiel der Ausführungsform veranschaulicht;
26 ein Schaubild ist, das die nötige Bremskraft nach dem Filtern in dem Fall einer Abweichung einer Eigenfrequenz eines Modells hin zu einer Seite einer hohen Frequenz veranschaulicht;
27 ein Schaubild ist, das die nötige Bremskraft nach dem Filtern im Fall einer Abweichung der Eigenfrequenz des Modells hin zu einer Seite einer tiefen Frequenz veranschaulicht;
28 eine vergrößerte Ansicht der 27 ist;
29 ein Schaubild ist, das ein gefedertes Massenmodell nach einem zweiten modifizierten Beispiel der Ausführungsform veranschaulicht;
30 ein Blockschaubild einer Übertragungsfunktion eines Fahrzeugs nach dem zweiten modifizierten Beispiel der Ausführungsform ist;
31 ein Bode-Diagramm eines Antwortkompensationsfilters nach dem zweiten modifizierten Beispiel der Ausführungsform ist;
32 ein Schaubild ist, das eine nötige Bremskraft nach dem Filtern durch den Antwortkompensationsfilter gemäß dem zweiten modifizierten Beispiel der Ausführungsform veranschaulicht; und
33 ein Schaubild ist, das einen Übergang eines Nickwinkels nach dem zweiten modifizierten Beispiel der Ausführungsform veranschaulicht.

GENAUE ERLÄUTERUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachstehend wird eine Bremskraftsteuervorrichtung nach einer Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf beigefügte Figuren genau beschrieben. Die Erfindung ist nicht auf die Ausführungsform beschränkt. Zudem können Elemente, die die nachstehende Ausführungsform bilden, Elemente umfassen, die Fachleute einfach ersetzen können, oder Elemente, die im Wesentlichen dieselben wie die Elemente sind, die die nachstehende Ausführungsform bilden.
[Ausführungsform] Die Ausführungsform wird mit Bezug auf die 1 bis 24 beschrieben. Diese Ausführungsform bezieht sich auf die Bremskraftsteuervorrichtung. 1 ist ein Schaubild, das einen schematischen Aufbau eines Fahrzeugs nach der Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht.
Eine Bremskraftsteuervorrichtung 1 nach dieser Ausführungsform ist in einem Fahrzeug 2 montiert und steuert eine Bremskraft, die in Fahrzeugrädern 3 des Fahrzeugs 2 erzeugt wird. Das Fahrzeug 2 weist ein linkes Vorderrad 3FL, ein rechtes Vorderrad 3FR, ein linkes Hinterrad 3RL und ein rechtes Hinterrad 3RR auf. In diesem Aufbau werden die Fahrzeugräder 3FL, 3FR, 3RL, 3RR in einem Fall einfach als die Fahrzeugräder 3 bezeichnet, in dem zwischen den Fahrzeugrädern 3FL, 3FR, 3RL, 3RR nicht besonders unterschieden wird.
Das Fahrzeug 2 weist die Fahrzeugräder 3 und eine Leistungsquelle 5 zusätzlich zu der Bremskraftsteuervorrichtung 1 auf. Die Bremskraftsteuervorrichtung 1 nach der Ausführungsform umfasst eine ECU 8, einen Hauptzylinderdrucksensor 13 und ein Stellglied 10 einer Bremsvorrichtung 7. Die Bremskraftsteuervorrichtung 1 nach dieser Ausführungsform verbessert ein Bremsgefühl durch Durchführen einer Feedforward (FF)-Steuerung einer Übergangshaltung des Fahrzeugs 2 zur Zeit des Bremsens unter Verwendung der Bremsvorrichtung 7. Die ECU 8 weist wie in 2 veranschaulicht einen Antwortkompensationsfilter F1 auf. Der Antwortkompensationsfilter F1 ist ein Sekundär/Sekundär-Filter, der auf der Grundlage eines Modells konzipiert ist, das Bewegungscharakteristiken des Fahrzeugs 2 wiedergibt. Der Antwortkompensationsfilter F1 führt eine Filterverarbeitung einer nötigen Bremskraft durch und gibt das Ergebnis an das Stellglied 10 der Bremsvorrichtung 7 für ein Dämpfungsverhältnis ζ einer Nickbewegung des Fahrzeugs 2 so aus, dass es zu einem Solldämpfungsverhältnis ζ* wird. Zusätzlich ändert die ECU 8 das Solldämpfungsverhältnis ζ*, das ein Parameter zum Anpassen einer Übergangseigenschaft des Antwortkompensationsfilters F1 ist, als Antwort auf einen Bremsvorgang durch den Fahrer. Auf diese Weise kann die Bremskraftsteuervorrichtung 1 nach dieser Ausführungsform das Bremsgefühl verbessern, indem die Haltung des Fahrzeugs 2 zur Zeit des Bremsens geeignet gesteuert wird.
Mit Bezug zurück zu 1 erzeugt das Fahrzeug 2 eine Antriebskraft unter Verwendung eines Drehmoments, das von der Leistungsquelle 5 an die Fahrzeugräder 3 übertragen wird. Typischerweise ist die Leistungsquelle 5 eine Maschine mit interner Verbrennung bzw. Brennkraftmaschine oder ein Motorgenerator. Die Leistungsquelle 5 kann die Brennkraftmaschine und/oder den Motorgenerator umfassen. Zudem erzeugt das Fahrzeug 2 die Bremskraft durch die Bremsvorrichtung 7, die eine Drehung der Fahrzeugräder 3 als Antwort auf die Betätigung eines Bremspedals 6 durch den Fahrer bremst.
Die Bremsvorrichtung 7 umfasst das Bremspedal 6, einen Verstärker 16, einen Hauptzylinder 9, das Stellglied 10 und Radzylinder 11. Der Verstärker 16 verstärkt eine Betätigungskraft, die auf das Bremspedal 6 ausgeübt wird, und überträgt die verstärkte Betätigungskraft an den Hauptzylinder 9. Der Hauptzylinder 9 erzeugt einen Hydraulikdruck abhängig von der vom Verstärker 16 eingegebenen Kraft. Der Hauptzylinder 9 ist mit dem Radzylinder 11 der jeweiligen Fahrzeugräder 3 über das Stellglied 10 verbunden. Das Stellglied 10 ist eine Hydraulikdrucksteuereinheit, die den Hydraulikdruck steuert, der den Radzylindern 11 der jeweiligen Fahrzeugräder 3 zugeführt wird. Das Stellglied 10 steuert die in den Fahrzeugräder 3 erzeugte Bremskraft durch Regulieren des zugeführten Hydraulikdrucks. Das Stellglied 10 weist eine Druckregulierfunktion zum Regulieren des Hydraulikdrucks, den der Hauptzylinder 9 schickt (der nachstehend als ein „Hauptzylinderdruck“ bezeichnet wird), und zum Zuführen des regulierten Hydraulikdrucks an die Radzylinder 11 auf. Zudem weist das Stellglied 10 eine Hydraulikpumpe auf und weist eine Funktion zum Zuführen eines Hydraulikdrucks, der höher als der Hauptzylinderdruck ist, an die Radzylinder 11 auf.
Die Radzylinder 11 bremsen die Drehung der Fahrzeugräder 3 unter Verwendung einer Reibbremskraft abhängig von dem Hydraulikdruck, der vom Stellglied 10 zugeführt wird (nachstehend als „Radzylinderdruck“ bezeichnet). Das Stellglied 10 kann den Hydraulikdruck, der den Radzylindern 11 der jeweiligen Fahrzeugräder 3FL, 3FR, 3RL, 3RR zugeführt wird, individuell steuern.
Der Hauptzylinderdrucksensor 13 erfasst den Hydraulikdruck des Hauptzylinders 9. Fahrzeugraddrehzahlsensoren 14 sind in den jeweiligen Fahrzeugrädern 3FL, 3FR, 3RL, 3RR angebracht. Die Fahrzeugraddrehzahlsensoren 14 erfassen eine Drehzahl der Fahrzeugräder 3. Signale, die Erfassungsergebnisse des Hauptzylinderdrucksensors 13 und der Fahrzeugraddrehzahlsensoren 14 zeigen, werden zur ECU 8 geschickt.
Die ECU 8 arbeitet als Steuereinheit, die einen Bremskraftbefehlswert an das Stellglied 10 ausgibt. Typischerweise ist die ECU 8 eine elektronische Steuerschaltung oder eine elektronische Steuereinheit. Die ECU 8 nach dieser Ausführungsform arbeitet, um jede Sektion des Fahrzeugs 2 zu steuern. Die ECU 8 steuert ein von der Leistungsquelle 5 erzeugtes Drehmoment als Antwort auf den Beschleunigungsvorgang durch den Fahrer. Zudem sendet die ECU 8 einen Steuerbefehl als Antwort auf die Bremsbetätigung durch den Fahrer an das Stellglied 10. Die ECU 8 berechnet die nötige Bremskraft auf der Grundlage des vom Hauptzylinderdrucksensor 13 aufgenommenen Hauptzylinderdrucks. Die nötige Bremskraft ist z.B. eine Bremskraft, die im Fahrzeug 2 erzeugt wird, wenn das Stellglied 10 den Hauptzylinderdruck an die Radzylinder 11 unverändert zuführt, ohne den Hauptzylinderdruck zu regulieren. In anderen Worten ist die nötige Bremskraft eine von der Betätigungskraft des Bremsvorgangs durch den Fahrer (dem Bremsbetätigungsbetrag) abhängende verlangte Bremskraft.
Wie in 2 gezeigt weist die ECU 8 nach dieser Ausführungsform den Antwortkompensationsfilter F1 und eine Rückzugsbestimmungseinheit 81 auf. Die ECU 8 führt die Filterverarbeitung der nötigen Bremskraft durch und gibt das Ergebnis an das Stellglied 10 aus. Diese filterverarbeitete nötige Bremskraft wird als eine „nötige Bremskraft nach dem Filtern“ bezeichnet. Das Stellglied 10 steuert den den Radzylindern 11 der jeweiligen Fahrzeugräder 3 zugeführten Hydraulikdruck so, dass die nötige Bremskraft nach dem Filtern erzeugt wird. Filter in Bezug auf die Filterverarbeitung durch die ECU 8 nach dieser Ausführungsform sind Sekundär/Sekundär-Filter, die das Dämpfungsverhältnis ζ und das Solldämpfungsverhältnis ζ* umfassen. Der Filter, der das Solldämpfungsverhältnis ζ* umfasst, verschiebt eine Phase der nötigen Bremskraft nach dem Filtern gegenüber einer Phase der nötigen Bremskraft nach vorn oder hinten. Der Erfinder dieser Anmeldung hat festgestellt, dass das Bremsgefühl verbessert werden kann, indem die Phase der nötigen Bremskraft nach dem Filtern gegenüber der Phase der nötigen Bremskraft wie nachstehend beschrieben geeignet nach vorn oder hinten verschoben wird.
In einem Experiment bezüglich des Bremsgefühls wurde eine Phase der Nickbewegung des Fahrzeugs 2 verschiedentlich durch eine aktive Federung zu einer Zeit des Bremsens geändert. Die Nickbewegung des Fahrzeugs 2 wird in einem Fall, in dem der Hauptzylinderdruck den Radzylindern 11 zur Zeit des Bremsens unverändert zugeführt wird, als eine „ungesteuerte Nickbewegung“ bezeichnet. Die Phase der Nickbewegung wurde gegenüber der Phase der ungesteuerten Nickbewegung durch die aktive Federung hin zu einer frühen Seite und einer verzögerten Seite geändert, und Änderungen des Bremsgefühls wurden evaluiert. Als ein Ergebnis des Experiments und der Evaluierung wurde festgestellt, dass sich das Bremsgefühl in einem Fall verbessert, in dem die Phase der Nickbewegung mit Bezug auf die Phase der ungesteuerten Nickbewegung in Richtung früh verstellt wird, wenn das Bremsen ausgelöst bzw. gestartet wird, während sich das Bremsgefühl in einem Fall verbessert, in dem die Phase der Nickbewegung gegenüber der Phase der ungesteuerten Nickbewegung verzögert wird, wenn das Bremsen endet. Es wird angenommen, dass dies aus dem folgenden Grund so ist.
Es ist vorstellbar, dass der Fahrer eine Beschleunigung in der Nähe von null G zur Zeit des Bremsens durch eine Beschleunigung fühlt, die am Kopf des Fahrers erzeugt wird. In der nachfolgenden Beschreibung wird die Beschleunigung, die am Kopf des Fahrers erzeugt wird, als eine „Kopfbeschleunigung“ bezeichnet. 3 zeigt die Fahrzeugbeschleunigung und die Kopfbeschleunigung zur Zeit des Bremsens. Bei der normalen Fahrt beginnt das Bremsen zur Zeit t1 und das Bremsen endet zur Zeit t2. 4 ist eine vergrößerte Ansicht eines Bereichs C1 in 3, die die Zeit des Auslösens des Bremsens ist. Zur Zeit des Auslösens des Bremsens wird eine Verringerung der Kopfbeschleunigung gegenüber einer Verringerung der Fahrzeugbeschleunigung wie in 4 veranschaulicht verzögert. In anderen Worten wird die Phase der Kopfbeschleunigung gegenüber der Phase der Fahrzeugbeschleunigung verzögert. Demgemäß ist ein Zeitpunkt, an dem der Fahrer eine Erhöhung der Bremskraft fühlt, später als ein Zeitpunkt, an dem die Bremskraft tatsächlich ansteigt. Daher ist es vorstellbar, dass es schwierig zu begreifen ist, dass die Bremse wirksam wird. Zusätzlich ist ein Absolutwert der Kopfbeschleunigung niedriger als ein Absolutwert der Beschleunigung (der Bremskraft), die tatsächlich in dem Fahrzeug 2 erzeugt wird. Demgemäß wird eine vom Fahrer gefühlte Verzögerung in einem Übergangszustand, in dem die Fahrzeugbeschleunigung abnimmt, im Vergleich zu einer tatsächlichen Verzögerung ein Wert auf einer Seite einer geringen Verzögerung. Aufgrund dieser Divergenz ist es unwahrscheinlich, dass der Fahrer eine Übereinstimmungsbeziehung zwischen einer Pedalkraft auf das Bremspedal 6 und der tatsächlich erzeugten Bremskraft genau begreift.
Dagegen eilt in der Bremskraftsteuervorrichtung 1 nach dieser Ausführungsform die Phase der nötigen Bremskraft nach dem Filtern gegenüber der Phase der nötigen Bremskraft aufgrund der Filterverarbeitung vor, wenn die nötige Bremskraft steigt. Das Bremsgefühl verbessert sich, weil diese Filterverarbeitung erleichtert, das Wirksamwerden der Bremse zu begreifen und die Übereinstimmungsbeziehung zwischen der Pedalkraft und der erzeugten Fahrzeugverzögerung genau zu begreifen.
5 ist eine vergrößerte Ansicht eines Bereichs C2 in 3, die die Zeit des Beendens des Bremsens ist. Wie in 5 veranschaulicht wird eine Erhöhung der Kopfbeschleunigung mit Bezug auf eine Erhöhung der Fahrzeugverzögerung zur Zeit der Bremsbeendigung verzögert. Die Kopfbeschleunigung fährt damit fort, selbst nach der Zeit t2 zu steigen, zu der die Fahrzeugbeschleunigung Null wird, und schießt über die Fahrzeugbeschleunigung hinaus. Es ist vorstellbar, dass sich dieses Überschießen für den Fahrer ungemütlich und unbequem anfühlt und dieses Überschießen zu einer Verschlechterung des Bremsgefühls führt.
Dagegen verzögert die Bremskraftsteuervorrichtung 1 nach dieser Ausführungsform die Phase der nötigen Bremskraft nach dem Filtern gegenüber der Phase der nötigen Bremskraft durch die Filterverarbeitung, wenn die nötige Bremskraft sinkt. Diese Filterverarbeitung verhindert, dass die Beschleunigung des Kopfs des Fahrers die Fahrzeugbeschleunigung übersteigt, und verbessert das Bremsgefühl.
Eine Filterkonzeption der Bremskraftsteuervorrichtung 1 wird beschrieben. 6 ist ein Schaubild, das ein Fahrzeugmodell nach dieser Ausführungsform veranschaulicht. Das Fahrzeugmodell umfasst den Antwortkompensationsfilter F1, ein Fahrzeugnickmodell M1 und ein Kopfbeschleunigungsmodell M2. Der Antwortkompensationsfilter F1 führt die Filterverarbeitung für die eingegebene nötige Bremskraft durch und gibt die nötige Bremskraft nach dem Filtern aus. Die nötige Bremskraft nach dem Filtern wird als der Bremskraftbefehlswert an das Stellglied 10 ausgegeben. Das Fahrzeugnickmodell M1 ist ein mathematisches Modell, das eine Zusammengehörigkeitsbeziehung zwischen der Bremskraft, die im Fahrzeug 2 erzeugt wird, und der Nickbewegung des Fahrzeugs 2 (wie dem Nickwinkel und der Nickwinkelgeschwindigkeit) wiedergibt. Die Nickbewegung in einem Fall, in dem die Filterverarbeitung durchgeführt wird, kann durch die nötige Bremskraft nach dem Filtern simuliert werden, die in das Fahrzeugnickmodell eingegeben wird. Das Kopfbeschleunigungsmodell M2 ist ein mathematisches Modell, das eine Korrespondenzbeziehung zwischen der Nickbewegung des Fahrzeugs 2 und der Kopfbeschleunigung wiedergibt.
(Vorfilter) Eine Sollkopfbeschleunigung zur Zeit des Bremsens des Fahrzeugs 2 wurde als Ergebnis eines sensorischen Tests unter Verwendung des Fahrzeugs bestimmt, das mit der aktiven Federung ausgestattet ist. Die Sollkopfbeschleunigung ist eine Kopfbeschleunigung, mit der ein gutes Bremsgefühl realisiert werden kann. 7 ist eine erläuternde Ansicht der Sollkopfbeschleunigung im Fall einer Erhöhung der nötigen Bremskraft, und 8 ist eine erläuternde Ansicht eines Sollnickwinkels im Fall einer Erhöhung der nötigen Bremskraft. Die Fahrzeugbeschleunigung, eine Kopfbeschleunigung ohne Filter und eine Kopfbeschleunigung mit Filter sind in 7 gezeigt. Die Kopfbeschleunigung ohne Filter ist die Kopfbeschleunigung in einem Fall, in dem der Hauptzylinderdruck ohne Regulierung an die Radzylinder 11 zugeführt wird. Die Kopfbeschleunigung mit vorhandenem Filter ist ein Übergang der Kopfbeschleunigung zu einer Zeit, zu der als ein Ergebnis des sensorischen Tests das gute Bremsgefühl erzielt wurde, und ist die Sollkopfbeschleunigung nach dieser Ausführungsform.
Wie in 7 veranschaulicht wird die Kopfbeschleunigung bei vorhandenem Filter einem Übergang bzw. einer Übertragung oder Verarbeitung mit einem Wert unterzogen, der unmittelbar nach einem Bremsstartzeitpunkt t11 ähnlich dem der Kopfbeschleunigung ohne Filter ist (Bereich C3). Dann weicht die Kopfbeschleunigung bei vorhandenem Filter, wie durch einen Bereich C4 veranschaulicht, gegenüber der Kopfbeschleunigung bei fehlendem Filter zur voreilenden Seite hin ab. Ein Unterschied zwischen der Kopfbeschleunigung bei vorhandenem Filter und der Kopfbeschleunigung bei fehlendem Filter vergrößert sich allmählich, und ein Unterschied zwischen der Kopfbeschleunigung bei vorhandenem Filter und der Fahrzeugbeschleunigung sinkt. Die Kopfbeschleunigung bei vorhandenem Filter entspricht zur Zeit t12 der Fahrzeugbeschleunigung, und dann schießt die Kopfbeschleunigung bei vorhandenem Filter weiter auf einer Verzögerungsseite über die Fahrzeugbeschleunigung hinaus. Zudem weist die Kopfbeschleunigung bei vorhandenem Filter gegenüber der Kopfbeschleunigung bei fehlendem Filter einen größeren Überschussbetrag der Fahrzeugbeschleunigung auf, nachdem eine Erhöhung der nötigen Bremskraft endet.
8 zeigt einen Fahrzeugnickwinkel bei fehlendem Filter und einen Fahrzeugnickwinkel bei vorhandenem Filter. Der Fahrzeugnickwinkel bei fehlendem Filter ist ein Übergang des Nickwinkels des Fahrzeugs 2 in einem Fall, in dem der Hauptzylinderdruck den Radzylindern 11 unreguliert zugeführt wird. Der Fahrzeugnickwinkel bei vorhandenem Filter ist ein Übergang des Nickwinkels, der die Sollkopfbeschleunigung erzeugt. Wie in 8 veranschaulicht wird die Phase des Fahrzeugnickwinkels bei vorhandenem Filter gegenüber der des Fahrzeugnickwinkels bei fehlendem Filter vorgezogen. Ein Unterschied zwischen dem Fahrzeugnickwinkel bei vorhandenem Filter und dem Fahrzeugnickwinkel bei fehlendem Filter vergrößert sich mit der Zeit. In anderen Worten wird der Fahrzeugnickwinkel bei vorhandenem Filter einem Übergang mit einem Wert ähnlich dem des Fahrzeugnickwinkels bei fehlendem Filter unmittelbar nach dem Bremsstartzeitpunkt t11 unterzogen, und dann divergiert der Fahrzeugnickwinkel bei vorhandenem Filter gegenüber dem Fahrzeugnickwinkel bei fehlendem Filter hin zur Voreilseite (der Seite eines großen Nickwinkels).
9 zeigt die nötige Bremskraft und die nötige Bremskraft nach dem Filtern zu einer Zeit, wenn die nötige Bremskraft nach dem Auslösen des Bremsens steigt. Die horizontale Achse in 9 gibt die Zeit wieder und die senkrechte Achse in 9 gibt eine Längsbeschleunigung des Fahrzeugs 2 wieder. Die nötige Bremskraft ist eine negative Beschleunigung in der Längsbeschleunigung. In anderen Worten bedeutet eine Erhöhung der nötigen Bremskraft eine Erhöhung einer nötigen Beschleunigung des Fahrers in einer negativen Richtung. Der in 9 veranschaulichte Übergang der nötigen Bremskraft weist die Form einer sogenannten Rampenfunktion auf. Im Allgemeinen ändert sich die nötige Bremskraft, die aus der Betätigung durch den Fahrer resultiert, in der Rampenfunktion in vielen Fällen. Die nötige Bremskraft steigt linear von der Zeit t11, zu der der Bremsvorgang startet, bis zur Zeit t14, zu der die Erhöhung der nötigen Bremskraft endet. Zusätzlich wird die nötige Bremskraft einem Übergang mit einem konstanten Wert nach der Zeit t14 unterzogen. Die nötige Bremskraft nach dem Filtern ist ein Wert, der vom Antwortkompensationsfilter erzeugt wird, der für die Sollkopfbeschleunigung und den zu erzeugenden Sollnickwinkel bestimmt wird, und ist der Bremskraftbefehlswert für das Stellglied 10. Die nötige Bremskraft nach dem Filtern ist größer als die nötige Bremskraft. In anderen Worten eilt die Phase der nötigen Bremskraft nach dem Filtern gegenüber der Phase der nötigen Bremskraft weiter vor.
Differentialwerte der in 9 veranschaulichten jeweils nötigen Bremskräfte sind in 10 gezeigt. Der Differentialwert der nötigen Bremskraft ist ein Differentialwert der vom Fahrer verlangten Längsbeschleunigung. Demgemäß ist im Fall einer Erhöhung einer nötigen Bremskraft der Differentialwert der nötigen Bremskraft ein negativer Wert. Der Differentialwert der nötigen Bremskraft ist ein konstanter Wert zwischen der Bremsstartzeit t11 und einer Zeit t14, zu der das Erhöhen der nötigen Bremskraft endet. In anderen Worten steigt die nötige Bremskraft mit einer konstanten Erhöhungsrate zwischen dem Bremsstartzeitpunkt t11 und dem Zeitpunkt t14. Dagegen ändert sich der Differentialwert der nötigen Bremskraft nach dem Filtern allmählich vom Bremsstartpunkt t11. Genauer gesagt ist der Differentialwert der nötigen Bremskraft nach dem Filtern gleich dem Differentialwert der nötigen Bremskraft. In einem frühen Stadium der Erhöhung der nötigen Bremskraft (Bereich C5) steigt ein Absolutwert des Differentialwerts der nötigen Bremskraft nach dem Filtern allmählich an. In anderen Worten weist die nötige Bremskraft nach dem Filtern im frühen Zustand der Erhöhung der nötigen Bremskraft einen sich vergrößernden Anstieg auf und die nötige Bremskraft nach dem Filtern weicht gegenüber der nötigen Bremskraft zu einer Seite einer hohen Bremskraft hin ab.
In einem mittleren Zustand des Bremskraftanstiegs (Bereich C6 in 10) wird die Änderung des Differentialwerts der nötigen Bremskraft nach dem Filtern sanft und der Differentialwert der nötigen Bremskraft nach dem Filtern wird zur Zeit t13 ein sehr niedriger Wert. In einem späten Zustand der Bremskrafterhöhung (Bereich C7 in 10) sinkt der Absolutwert des Differentialwerts der nötigen Bremskraft nach dem Filtern. Wie vorstehend erörtert beschreibt der Übergang des Differentialwerts der nötigen Bremskraft nach dem Filtern in einem Übergangszeitabschnitt, in dem die nötige Bremskraft steigt, eine Kurve, die zur Seite der hohen Bremskraft hin konvex ist. Zur Zeit t14, zu der die Erhöhung der nötigen Bremskraft endet, ist der Absolutwert des Differentialwerts der nötigen Bremskraft nach dem Filtern höher als der Absolutwert des Differentialwerts der nötigen Bremskraft. Weil der Absolutwert des Differentialwerts der nötigen Bremskraft nach dem Filtern den Absolutwert des Differentialwerts der nötigen Bremskraft während der Erhöhung der nötigen Bremskraft wie vorstehend erörtert übersteigt, steigt als Reaktion auf das Erhöhen der nötigen Bremskraft eine Phasendifferenz zwischen der nötigen Bremskraft nach dem Filtern und der nötigen Bremskraft.
Wie in 9 veranschaulicht übersteigt die nötige Bremskraft nach dem Filtern die nötige Bremskraft zur Zeit t14 und schießt zudem unmittelbar nach der Zeit t14 zur Seite der hohen Bremskraft hin über. Dann konvergiert die nötige Bremskraft nach dem Filtern auf den Differentialwert der nötigen Bremskraft zu.
Der frühe Zustand, der mittlere Zustand und der späte Zustand der Bremskrafterhöhung sind ein in drei Teile geteilter Zeitabschnitt der Erhöhung der Bremskraft. Zum Beispiel sind der frühe Zustand, der mittlere Zustand und der späte Zustand gleichmäßig unterteilte Zeitabschnitte. Obwohl die nötige Bremskraft nach dem Filtern vom frühen Zustand bis zum mittleren Zustand der Bremskrafterhöhung mit Bezug auf den Übergang der nötigen Bremskraft wie in 9 beispielhaft veranschaulicht den Anstieg aufweist, steigt der Anstieg der nötigen Bremskraft nach dem Filtern vom frühen Zustand bis zum späten Zustand in manchen Fällen abhängig von einer Rate der Änderung der nötigen Bremskraft oder dergleichen an.
Der Antwortkompensationsfilter F1 nach dieser Ausführungsform nutzt einen Sekundär/Sekundär-Filter. Der Sekundär/Sekundär-Filter kann allmählich den Anstieg der nötigen Bremskraft nach dem Filtern gegenüber dem Anstieg der nötigen Bremskraft im frühen Zustand der Bremskrafterhöhung erhöhen (Bereich C5 in 10). Demgemäß wird ein schneller Anstieg der Bremskraft des Fahrzeugs 2, wie mit Bezug auf 11 beschrieben, stärker unterdrückt als in einem Fall, in dem ein Primärfilter genutzt wird. Der Differentialwert der nötigen Bremskraft (bei fehlendem Filter) und der Differentialwert der nötigen Bremskraft nach dem Filtern (des Antwortkompensationsfilters F1 nach der Ausführungsform) und ein Differentialwert der nötigen Bremskraft nach einer Filterverarbeitung durch einen primären Vorfilter sind in 11 veranschaulicht. In einem Fall, in dem die nötige Bremskraft durch den primären Vorfilter filterverarbeitet bzw. gefiltert wird, wird der Differentialwert der nötigen Bremskraft nach der Filterverarbeitung zu einem Wert, der höher als der Differentialwert der nötigen Bremskraft ist und zu einer Bremsstartzeit t11 hin zu einer Seite starken Bremsens divergiert, wie in 11 veranschaulicht. Demgemäß steigt die Bremskraft zur Zeit des Bremsbeginns stark an und verursacht eine plötzliche Nickbewegung. Dann fühlt sich der Fahrer unbehaglich und das Bremsgefühl wird verschlechtert.
Dagegen beginnt die Bremskraft nach dem Antwortkompensationsfilter F1 dieser Ausführungsform wie in dem Fall des fehlenden Filters zur Zeit des Starts des Bremsens zu steigen, und dann steigt die Bremskraft mit einer höheren Rate als im Fall des fehlenden Filters. Da die Phase der nötigen Bremskraft nach dem Filtern gegenüber der Phase der nötigen Bremskraft voreilt, wird die Nickbewegung des Fahrzeugs 2 vorgezogen, und dies ermöglicht dem Fahrer, die Bremskraft im frühen Zustand des Bremsens und des Wirksamwerdens der Bremse zu fühlen.
(Verzögerungsfilter zur Zeit der Verringerung der nötigen Bremskraft) Nachstehend wird eine Filtereigenschaft zu einer Zeit beschrieben, zu der die nötige Bremskraft sinkt. 12 ist ein erläuterndes Schaubild der Sollkopfbeschleunigung in dem Fall einer Verringerung der nötigen Bremskraft, und 13 ist ein erläuterndes Schaubild des Sollnickwinkels im Fall einer Verringerung der nötigen Bremskraft. Die Fahrzeugbeschleunigung, die Kopfbeschleunigung bei fehlendem Filter und die Kopfbeschleunigung bei vorhandenem Filter sind in 12 veranschaulicht. Die Kopfbeschleunigung bei vorhandenem Filter ist die Sollkopfbeschleunigung nach dieser Ausführungsform.
Wie in 12 veranschaulicht wird die Kopfbeschleunigung bei vorhandenem Filter einem Übergang bzw. einer Verarbeitung mit einem Wert ähnlich dem der Kopfbeschleunigung bei fehlendem Filter unmittelbar nach der Zeit t21 unterzogen, wenn die nötige Beschleunigung zu sinken beginnt (Bereich C8). Dann divergiert die Kopfbeschleunigung bei vorhandenem Filter gegenüber der Kopfbeschleunigung bei fehlendem Filter zur Nacheilseite (der Seite hoher Verzögerung) hin. Der Unterschied zwischen der Kopfbeschleunigung bei vorhandenem Filter und der Kopfbeschleunigung bei fehlendem Filter wird allmählich größer. Zur Zeit t23 endet die Verringerung der nötigen Bremskraft und die nötige Bremskraft wird 0. Im Vergleich zur Kopfbeschleunigung bei fehlendem Filter weist die Kopfbeschleunigung bei vorhandenem Filter einen kleineren bzw. unterdrückten Überschußbetrag gegenüber der Fahrzeugbeschleunigung auf. Zudem ist ein Zeitpunkt, an dem die Kopfbeschleunigung bei vorhandenem Filter die Fahrzeugbeschleunigung übersteigt (Zeit t25) später als ein Zeitpunkt, an dem die Kopfbeschleunigung bei fehlendem Filter die Fahrzeugbeschleunigung übersteigt (Zeit t24). Das Bremsgefühl wird durch Verkleinern des Überschußbetrags und Verzögern des Zeitpunkts des Überschießens verbessert.
Der in 13 veranschaulichte Fahrzeugnickwinkel bei vorhandenem Filter ist ein Übergang des Nickwinkels, der die Sollkopfbeschleunigung in einem Übergangszustand erzeugt, in dem die nötige Bremskraft sinkt. Wie in 13 veranschaulicht wird der Fahrzeugnickwinkel bei vorhandenem Filter hinsichtlich seiner Phase gegenüber dem Fahrzeugnickwinkel bei fehlendem Filter verzögert. Der Unterschied zwischen dem Nickwinkel des Fahrzeugs bei vorhandenem Filter und dem Fahrzeugnickwinkel bei fehlendem Filter vergrößert sich über der Zeit ab einer Startzeit t21 der Verringerung der nötigen Bremskraft. Unmittelbar nach der Zeit t21 wird der Fahrzeugnickwinkel bei vorhandenem Filter einem Übergang mit einem Wert ähnlich dem des Fahrzeugnickwinkels bei fehlendem Filter unterzogen. Dann divergiert der Fahrzeugnickwinkel bei vorhandenem Filter gegenüber dem Fahrzeugnickwinkel bei fehlendem Filter hin zur Verzögerungsseite (der Seite eines kleinen Nickwinkels).
Die nötige Bremskraft und die nach dem Filtern nötige Bremskraft zur Zeit einer Verringerung der nötigen Bremskraft sind in 14 veranschaulicht. In 14 beginnt die nötige Bremskraft zur Zeit t21 zu sinken, und die nötige Bremskraft wird zur Zeit t23 0. In 14 sinkt die nötige Bremskraft mit einer konstanten Verringerungsrate von der Zeit t21 bis zur Zeit t23. Wie in 14 veranschaulicht ist die nötige Bremskraft nach dem Filtern größer als die nötige Bremskraft. In anderen Worten wird die Phase der nötigen Bremskraft nach dem Filtern stärker als die Phase der nötigen Bremskraft verzögert.
Differentialwerte der jeweiligen in 14 veranschaulichten Bremskräfte sind in 15 gezeigt. Der Differentialwert der nötigen Bremskraft ist ein konstanter Wert zwischen der Zeit t21, zu der das Sinken der nötigen Bremskraft beginnt, und der Zeit t23, zu der das Sinken der nötigen Bremskraft endet. Der Differentialwert der nötigen Bremskraft nach dem Filtern ändert sich allmählich nach dem Zeitpunkt t21. Genauer gesagt ist der Differentialwert der nötigen Bremskraft nach dem Filtern zur Zeit T21 gleich dem Differentialwert der nötigen Bremskraft. In einem frühen Zustand der Verringerung der nötigen Bremskraft (Bereich C9) sinkt der Differentialwert der nötigen Bremskraft nach dem Filtern allmählich. In anderen Worten weist die nötige Bremskraft nach dem Filtern in dem frühen Zustand der Verringerung der nötigen Bremskraft einen sich verringernden Anstieg auf und die nötige Bremskraft nach dem Filtern divergiert mit Bezug auf die nötige Bremskraft hin zur Seite einer hohen Bremskraft.
In einem mittleren Zustand der Verringerung der nötigen Bremskraft (Bereich C10 in 15) wird das Sinken des Differentialwerts der nötigen Bremskraft nach dem Filtern sanft, und der Differentialwert der nötigen Bremskraft nach dem Filtern wird zur Zeit t22 ein sehr niedriger Wert. In einem späten Zustand der Verringerung der nötigen Bremskraft (Bereich C11) steigt der Differentialwert der nötigen Bremskraft nach dem Filtern. Wie vorstehend erörtert beschreibt der Übergang des Differentialwerts der nötigen Bremskraft nach dem Filtern eine Kurve, die zur Seite des geringen Bremsens hin in einem Übergangszeitabschnitt konvex ist, wenn die nötige Bremskraft sinkt. Zur Zeit t23, wenn das Sinken der nötigen Bremskraft abgeschlossen ist, ist der Absolutwert des Differentialwerts der nötigen Bremskraft nach dem Filtern niedriger als der Absolutwert des Differentialwerts der nötigen Bremskraft. Weil der Absolutwert des Differentialwerts der nötigen Bremskraft nach dem Filtern wie vorstehend beschrieben kleiner als der Absolutwert des Differentialwerts der nötigen Bremskraft während des Sinkens der nötigen Bremskraft ist, steigt die Phasendifferenz zwischen der nötigen Bremskraft nach dem Filtern und der nötigen Bremskraft als Antwort auf das Sinken der nötigen Bremskraft. Wie in 14 veranschaulicht übersteigt die nötige Bremskraft nach dem Filtern zur Zeit t23 die nötige Bremskraft. Nach der Zeit t23 sinkt die nötige Bremskraft nach dem Filtern allmählich auf die nötige Bremskraft.
Ein Unterschied zwischen dem Antwortkompensationsfilter F1 nach dieser Ausführungsform und einem primären Verzögerungsfilter wird mit Bezug auf einen Fall beschrieben, in dem die nötige Bremskraft sinkt. Der Differentialwert der nötigen Bremskraft (bei fehlendem Filter), der Differentialwert der benötigten Bremskraft nach dem Filtern (mit dem Antwortkompensationsfilter F1 nach der Ausführungsform) und ein Differentialwert der nötigen Bremskraft nach einer Filterverarbeitung durch den Primärverzögerungsfilter sind in 16 veranschaulicht. In einem Fall, in dem die nötige Bremskraft durch den Primärverzögerungsfilter filterverarbeitet wird, wird der Differentialwert der nötigen Bremskraft zum Zeitpunkt t21 nach der Filterverarbeitung ein Wert, der höher als der Differentialwert der nötigen Bremskraft ist und zur Seite des starken Bremsens hin abweicht, wenn die nötige Bremskraft wie in 16 veranschaulicht zu sinken beginnt. Demgemäß wird die Nickbewegung des Fahrzeugs 2 gegenüber einem Rückstellvorgang des Bremspedals 6 verzögert, was zu einer Verschlechterung des Antwortverhaltens führt. Zusätzlich steigt in dem Fall des Primärverzögerungsfilters der Differentialwert der nötigen Bremskraft nach der Filterverarbeitung gleichförmig bzw. stetig über die Zeit hin zum Differentialwert der nötigen Bremskraft. Diese Eigenschaft des Primärverzögerungsfilters verursacht ein Problem, dass der Anstieg der nötigen Bremskraft zur Zeit der Auslösung des Sinkens (zum Zeitpunkt t21) noch kleiner als der Anstieg der nötigen Bremskraft zur Zeit der Bremsbeendigung (zum Zeitpunkt t23) wird. Demgemäß kann der Primärverzögerungsfilter das Überschießen der Kopfbeschleunigung an einem Zeitpunkt nicht geeignet unterdrücken, an dem die nötige Bremskraft 0 wird, und ein gewünschtes Bremsgefühl kann mit dem Primärverzögerungsfilter nicht realisiert werden.
Dagegen kann nach dem Antwortkompensationsfilter F1 dieser Ausführungsform der Anstieg zur Zeit des Beendens des Sinkens der nötigen Bremskraft (Zeitpunkt t23) reguliert werden, ohne dass der Anstieg zur Zeit der Auslösung des Sinkens der nötigen Bremskraft (Zeitpunkt t21) beeinflusst wird. Daher kann das gewünschte Bremsgefühl einfach realisiert werden.
(Konzeptionsbeispiel für einen Antwortkompensationsfilter) Ein Beispiel einer Filtereigenschaft und ein Beispiel eines Filterkonzeptionsverfahrens wird mit Bezug auf den Antwortkompensationsfilter F1 nach dieser Ausführungsform beschrieben. 17 ist ein Bode-Diagramm des Antwortkompensationsfilters F1 nach dieser Ausführungsform, und 18 ist eine erläuternde Zeichnung eines gefederten Nickmodells mit einem Freiheitsgrad. Wie in 18 veranschaulicht stützen die Vorderräder 3FL, 3FR und die Hinterräder 3RL, 3RR des Fahrzeugs 2 eine gefederte Masse über Aufhängungen 4. Die Aufhängungen bzw. Federungen 4 weisen Federn und Dämpfer auf, die parallel zueinander verbunden sind. In der Aufhängung 4 der Vorderräder 3FL, 3FR ist der Federkoeffizient der Feder K_zf und der Dämpfungskoeffizient des Dämpfers ist C_zf. In der Aufhängung 4 der Hinterräder 3RL, 3RR ist der Federkoeffizient der Feder K_zr, und der Dämpfungskoeffizient des Dämpfers ist C_zr. Die Höhe des Schwerpunkts des Fahrzeugs 2 über dem Boden ist h, der Abstand von der Position des Schwerpunkts zur Aufhängung 4 der Vorderräder 3FL, 3FR ist If, und der Abstand von der Position des Schwerpunkts zur Federung 4 der Hinterräder 3RL, 3RR ist I_r. Die in dem Fahrzeug 2 erzeugte Bremskraft ist F_x, und das Nickträgheitsmoment des Fahrzeugs 2 ist I_y. Die nachstehende Gleichung (I) wird vom Federnickmodell mit einem Freiheitsgrad erfüllt, das in 18 veranschaulicht ist. θ ist der Nickwinkel des Fahrzeugs 2, und der Punkt (·) auf dem Buchstaben ist ein Differentialsymbol bzw. Ableitungssymbol. $I_{y} \ddot{θ} = - (l_{f}^{2} C_{zf} + l_{r}^{2} C_{zr}) \dot{θ} - (l_{f}^{2} K_{zf} + l_{r}^{2} K_{zr}) θ - {hF}_{x}$
Die Übertragungsfunktion G(s) von der Bremskraft F_x auf den Nickwinkel wird durch die nachstehende Gleichung (II) wiedergegeben. ζ ist das Dämpfungsverhältnis des Federnickmodells mit einem Freiheitsgrad und ω_n ist die Eigenfrequenz der Nickbewegung des Fahrzeugs 2. Wie aus der Gleichung (II) erkennbar, wird die Übergangseigenschaft der Nickbewegung abhängig von der Bremskraft F_x durch das Dämpfungsverhältnis ζ und die Eigenfrequenz ω_n ausgedrückt. $\begin{array}{l} G (s) = G (0) \frac{ω_{n}^{2}}{s^{2} + 2 ζ ω_{n} s + ω_{n}^{2}} \\ G (0) = - \frac{h}{K_{θ}}, ω_{n} = \sqrt{\frac{K_{θ}}{I_{y}}}, ζ = \frac{C_{θ}}{2} \sqrt{\frac{1}{I_{y} K_{θ}}}, \\ C_{θ} = I_{f}^{2} C_{zf} + I_{r}^{2} C_{zr}, K_{θ} = I_{f}^{2} K_{zf} + I_{r}^{2} K_{zr} \end{array}$
In dieser Ausführungsform wird eine Übertragungsfunktion G*(s) mit einer Soll-übertragungscharakteristik durch die Funktion K(s) des Antwortkompensationsfilters F1 realisiert, die wie in 19 veranschaulicht vor der Eigenfrequenzübertragungsfunktion G(s) des Fahrzeugs 2 hinzugefügt wird. Die nachstehende Gleichung (III) zeigt die Sollübertragungsfunktion. ζ* ist das Solldämpfungsverhältnis. Die nachstehende Gleichung (IV) zeigt die Funktion K(s) des Antwortkompensationsfilters F1. Wie in Gleichung (IV) gezeigt, ist die Funktion K(s) des Antwortkompensationsfilters F1 ein Sekundär/Sekundär-Filter, in dem sowohl der Zähler als auch der Nenner eine quadratische Gleichung sind. Die Phase des Nickwinkels θ wird gegenüber der Phase des Nickwinkels θ bei fehlendem Filter verzögert, wenn die Solldämpfungsrate ζ* die Dämpfungsrate ζ der Nickbewegung des Fahrzeugs 2 übersteigen kann, und die Phase des Nickwinkels θ eilt gegenüber der Phase des Nickwinkels θ bei fehlendem Filter vor, wenn es dem Solldämpfungsverhältnis ζ* erlaubt wird, hinter das Dämpfungsverhältnis ζ der Nickbewegung des Fahrzeugs 2 zurückzufallen. Der Wert des Solldämpfungsverhältnisses ζ* wird so bestimmt, dass die Sollkopfbeschleunigung realisiert werden kann, und die Funktion K(s) des Antwortkompensationsfilters F1 wird durch das bestimmte ζ* festgelegt. $G * (s) = G (0) \frac{ω_{n}^{2}}{s^{2} + 2 ζ * ω_{n} s + ω_{n}^{2}}$
$K (s) = \frac{G* (s)}{G (s)} = \frac{s^{2} + 2 ζ ω_{n} s + ω_{n}^{2}}{s^{2} + 2 ζ * ω_{n} s + ω_{n}^{2}}$
Das in 17 veranschaulichte Bode-Diagramm zeigt die festgelegte Eigenschaft des Antwortkompensationsfilters F1. Der obere Abschnitt der 17 zeigt eine Verstärkungscharakteristik für die Frequenz der Filterverarbeitung durch den Antwortkompensationsfilter F1, und der untere Abschnitt der 17 zeigt eine Phasencharakteristik für die Frequenz der Filterverarbeitung durch den Antwortkompensationsfilter F1. Die Linie des Lead- bzw. Voreilfilters in 17 zeigt die Charakteristik des Antwortkompensationsfilters F1, der wirkt, wenn die nötige Bremskraft steigt. Die Charakteristik des Voreilfilters ist eine Charakteristik, die es erlaubt, dass das Solldämpfungsverhältnis ζ* hinter dem Solldämpfungsverhältnis ζ der Nickbewegung des Fahrzeugs 2 zurückbleibt. Die Linie des Lag- bzw. Nacheilfilters zeigt die Charakteristik des Antwortkompensationsfilters F1, der wirkt, wenn die nötige Bremskraft sinkt. Die Charakteristik des Lagfilters ist eine Charakteristik, die erlaubt, dass das Solldämpfungsverhältnis ζ* das Solldämpfungsverhältnis ζ der Nickbewegung des Fahrzeugs 2 übersteigt. In anderen Worten werden in dieser Ausführungsform die Eigenschaften des Antwortkompensationsfilters F1 umgeschaltet, wenn die nötige Bremskraft steigt und wenn die nötige Bremskraft sinkt.
Frequenzverstärkungseigenschaften der jeweiligen Filter werden beschrieben. Der Voreil- bzw. Leadfilter weist eine Verstärkung auf, die einen Maximalwert (eine Spitze) bei der Eigenfrequenz ω_n der Nickbewegung (siehe einen Bereich R1) erreicht. Der Lagfilter weist eine Verstärkung auf, die einen Minimalwert (eine Spitze mit dem höchsten Absolutwert) bei der Eigenfrequenz ω_n der Nickbewegung erreicht. Beim Leadfilter und beim Lagfilter liegt die Verstärkung in einem Bereich einer geringen Frequenz, die gleich oder kleiner als ein bestimmter Wert der Eigenfrequenz ω_n (Bereich auf der Seite geringer Frequenz eines Bereichs R2) ist, und einem Bereich einer hohen Frequenz, die gleich oder höher als ein bestimmter Wert ist, 0. Demgemäß ändert der Antwortkompensationsfilter F1 die nötige Bremskraft nicht gegenüber einer stetigen Bremskraft (einer Nullfrequenz). In 17 ist die Eigenfrequenz ω_n 1,72 [Hz].
Frequenzphaseneigenschaften der jeweiligen Filter werden beschrieben. Der Leadfilter ist ein positiver Wert (ein Wert auf einer Phasenvoreilseite) in einem Bereich (dem Bereich R3), der weiter auf der Seite geringer Frequenz als die Eigenfrequenz ω_n liegt. Die Linie, die die Phasencharakteristik des Leadfilters bzw. Voreilfilters zeigt, ist so geformt, dass sie hin zur Phasenvoreilseite in dem Frequenzbereich bei oder unter der Eigenfrequenz ω_n konvex ist, und die Frequenz, bei der die Voreilgröße der Phase ihren Maximalwert erreicht, ist niedriger als die Eigenfrequenz ω_n. In anderen Worten weist die Phasencharakteristik des Leadfilters einen extrem hohen Wert bei einer Frequenz unter der Eigenfrequenz ω_n auf. Der Lag- bzw. Verzögerungsfilter weist einen negativen Wert (einen Wert auf einer Phasenverzögerungsseite) in dem Bereich auf, der weiter auf der Seite mit geringer Frequenz als die Eigenfrequenz ω_n liegt. Die Linie, die die Phasencharakteristik des Lagfilters zeigt, ist so geformt, dass sie zur Phasenverzögerungsseite hin im Frequenzbereich bei oder unter der Eigenfrequenz ω_n konvex ist, und die Frequenz, bei der die Verzögerungsgröße der Phase ihren Maximalwert erreicht, ist kleiner als die Eigenfrequenz ω_n. In anderen Worten weist die Phasencharakteristik des Lagfilters bei der Frequenz unter der Eigenfrequenz ω_n einen sehr geringen Wert auf.
Die Filtereigenschaft beim Umschalten des Antwortkompensationsfilters F1 wird beschrieben. Die in 2 veranschaulichte Rückzugsbestimmungseinheit 81 bestimmt auf der Grundlage des Übergangs der nötigen Bremskraft, ob sich das Bremspedal 6 in einem Pedalniederdrückerhöhungszustand befindet, in dem das Bremspedal 6 gerade niedergedrückt wird, oder einem Pedalrückzugszustand, in dem das Bremspedal 6 zurückkehrt. Die Rückzugsbestimmungseinheit 81 gibt das Bestimmungsergebnis, ob sich das Bremspedal 6 im Pedalniederdrückerhöhungszustand oder im Pedalrückzugszustand befindet, an den Antwortkompensationsfilter F1 aus. Der Antwortkompensationsfilter F1 schaltet die Filtereigenschaft passend zum Ergebnis der Bestimmung durch die Rückzugsbestimmungseinheit 81 auf den Leadfilter oder den Lagfilter. Wenn der Pedalniederdrückerhöhungszustand bestimmt wird, legt der Antwortkompensationsfilter F1 die Filtereigenschaft auf die Leadfiltereigenschaft fest. Wenn der Pedalrückzugszustand bestimmt wird, legt der Antwortkompensationsfilter F1 die Filtereigenschaft auf die Lagfiltereigenschaft fest. Auf diese Weise schaltet die ECU 8 die Charakteristik der Filterverarbeitung passend zur Richtung der Änderung (Steigen und Sinken) des Bremsbetätigungsbetrags auf die Lagfiltereigenschaft oder die Leadfiltereigenschaft. Bevorzugt weist die Bestimmung durch die Rückzugsbestimmungseinheit 81 eine Hysterese so auf, dass ein Hunting der Filtereigenschaften unterdrückt wird.
(Beispiel) Ein Beispiel des Betriebs des Antwortkompensationsfilters F1 mit Bezug auf die tatsächliche Bremsbetätigung durch den Fahrer wird beschrieben. 20 zeigt den Übergang der nötigen Bremskraft auf der Grundlage der Größe der Bremsbetätigung durch den Fahrer. In 21 werden die in 20 veranschaulichte nötige Bremskraft und die nötige Bremskraft nach dem Filtern mit Bezug auf diese nötige Bremskraft in vergrößerter Weise veranschaulicht. Man bemerke, dass die Phase der nach dem Filtern nötigen Bremskraft gegenüber der Phase der nötigen Bremskraft in einem Zeitabschnitt voreilt, in dem die nötige Bremskraft steigt. Der Differentialwert der nötigen Bremskraft und der Differentialwert der nach dem Filtern nötigen Bremskraft sind in 22 veranschaulicht. Wie in 22 veranschaulicht, ist der Differentialwert der nötigen Bremskraft nach dem Filtern niedriger als der Differentialwert der nötigen Bremskraft. In anderen Worten ist der Anstieg der nötigen Bremskraft nach dem Filtern größer als der Anstieg der nötigen Bremskraft. Zudem wird im frühen Zustand der Erhöhung der nötigen Bremskraft (Bereich C12) der Differentialwert der nötigen Bremskraft nach dem Filtern einem Übergang bzw. einer Übertragung mit einem Wert ähnlich dem des Differentialwerts der nötigen Bremskraft unterzogen. Im mittleren Zustand der Erhöhung der nötigen Bremskraft (Bereich C13) steigt der Unterschied zwischen dem Differentialwert der nötigen Bremskraft nach dem Filtern und dem Differentialwert der nötigen Bremskraft. Im späten Zustand der Erhöhung der nötigen Bremskraft (Bereich C14) sinkt der Unterschied zwischen dem Differentialwert der nötigen Bremskraft nach dem Filtern und dem Differentialwert der nötigen Bremskraft. Nach der vorstehend erläuterten Beschreibung wurde bestätigt, dass die nötige Bremskraft nach dem Filtern durch den Antwortkompensationsfilter F1 einem beabsichtigten Übergang zum tatsächlich durch den Fahrer durchgeführten Bremsvorgang unterzogen werden kann.
Nachstehend wird eine Änderung der Eigenschaft des Antwortkompensationsfilters F1 abhängig vom Solldämpfungsverhältnis ζ* beschrieben. 23 ist ein Schaubild, das die Eigenschaftsänderung des Leadfilters zeigt. 23 zeigt die Eigenschaft des Leadfilters in einem Fall, in dem das Dämpfungsverhältnis ζ der Nickbewegung des Fahrzeugs 2 0,5 beträgt. Man kann erkennen, dass die Verstärkung des Filters steigt, wenn der Wert des Solldämpfungsverhältnisses ζ* gegenüber dem Dämpfungsverhältnis ζ verringert wird. Zusätzlich kann man erkennen, dass der Voreilbetrag der Phase in einem Frequenzbereich bei oder unter der Eigenfrequenz ω_n steigt, wenn der Wert des Solldämpfungsverhältnisses ζ* verringert wird.
24 ist ein Schaubild, das die Eigenschaftsänderung des Lagfilters zeigt. 24 zeigt die Eigenschaft des Lagfilters in einem Fall, in dem das Dämpfungsverhältnis ζ der Nickbewegung des Fahrzeugs 2 0,5 beträgt. Man kann erkennen, dass der Absolutwert der Verstärkung steigt, wenn der Wert des Solldämpfungsverhältnisses ζ* gegenüber dem Dämpfungsverhältnis ζ steigt. Zusätzlich kann man erkennen, dass die Verzögerungsgröße der Phase in dem Frequenzbereich steigt, der bei oder unter der Eigenfrequenz ω_n liegt, und der Wert des Solldämpfungsverhältnisses ζ* steigt.
Mit Bezug auf die Anpassung der Filtereigenschaft des Antwortkompensationsfilters F1 liegt die Änderungsrate des Solldämpfungsverhältnis ζ* im Bereich von 0<ζ*≤1. Vorzugsweise beträgt der Bereich 0,1<ζ*≤0,9.
Wie vorstehend beschrieben erzeugt die ECU 8 der Bremskraftsteuervorrichtung 1 nach dieser Ausführungsform die nötige Bremskraft nach dem Filtern (den Befehlswert) durch Durchführen der Filterverarbeitung für die nötige Bremskraft auf der Grundlage des Bremsbetätigungsbetrags und ändert das Solldämpfungsverhältnis ζ* (das Dämpfungsverhältnis der Filterverarbeitung) als Antwort auf eine Änderung der nötigen Bremskraft. Die ECU 8 nach dieser Ausführungsform ändert das Solldämpfungsverhältnis ζ* passend zu einer Erhöhung/Verringerung der nötigen Bremskraft. Durch Ändern des Solldämpfungsverhältnisses ζ* kann die ECU das Bremsgefühl durch Regulieren des Zeitpunkts verbessern, zu dem der Fahrer fühlt, dass die Bremse wirksam wird, durch Verringern des Unterschieds zwischen der vom Fahrer gefühlten Bremskraft und der tatsächlichen Bremskraft, durch Unterdrücken des Überschießens der Kopfbeschleunigung gegenüber der Fahrzeugbeschleunigung und dergleichen.
Die Bremskraftsteuervorrichtung 1 nach dieser Ausführungsform steuert die Übergangshaltung des Fahrzeugs 2 zur Zeit des Bremsens durch die Feedforward-Steuerung der Bremsvorrichtung 7. Mit der Feedforward-Steuerung nach dieser Ausführungsform kann die Steuerung der Haltung des Fahrzeugs 2 auf der Grundlage der Betätigung durch den Fahrer durchgeführt werden, die kein Problem verursacht, das mit einer Regelung bzw. Feedback-Steuerung verknüpft ist (Sensorrauschen, Hunting, Lag und dergleichen). Das Bremsgefühl kann geeignet verbessert werden, weil die Haltung des Fahrzeugs 2 auf der Grundlage der Größe der Bremsbetätigung durch den Fahrer gesteuert wird.
In dieser Ausführungsform ist die Frequenz, bei der die Größe der Verstärkung eine Spitze in der Frequenzverstärkungscharakteristik der Filterverarbeitung erreicht, wie in 17 veranschaulicht die Eigenfrequenz ω_n der Nickbewegung des Fahrzeugs 2. Weil die Verstärkung bei der Eigenfrequenz ω_n der Nickbewegung in der Frequenzverstärkungscharakteristik eine Spitze erreicht, kann die Nickbewegung geeignet gesteuert werden.
In dieser Ausführungsform weist die Phasencharakteristik mit Bezug auf die Frequenz in der Filterverarbeitung einen Extremwert bei einer Frequenz unterhalb der Eigenfrequenz ω_n der Nickbewegung des Fahrzeugs 2 auf. Diese Phasencharakteristik erlaubt es der Phase der nötigen Bremskraft nach dem Filtern, gegenüber der Phase der nötigen Bremskraft hin zur Lead- oder Lagseite geändert zu werden.
In dem Fall einer Erhöhung der nötigen Bremskraft veranlasst die ECU 8 nach dieser Ausführungsform, dass das Solldämpfungsverhältnis ζ* der Filterverarbeitung kleiner als das Dämpfungsverhältnis ζ der Nickbewegung des Fahrzeugs 2 ist. Dann wird die Phase der nötigen Bremskraft nach dem Filtern weiter als die Phase der nötigen Bremskraft in Richtung früh verstellt bzw. vorverschoben, und das Bremsgefühl kann beispielsweise dadurch verbessert werden, dass es dem Fahrer erlaubt wird, sofort das Wirksamwerden der Bremse zu fühlen.
Im Fall einer Verringerung der nötigen Bremskraft veranlasst die ECU 8 nach dieser Ausführungsform, dass das Solldämpfungsverhältnis ζ* der Filterverarbeitung das Dämpfungsverhältnis ζ der Nickbewegung des Fahrzeugs 2 übersteigt. Dann wird die Phase der nötigen Bremskraft nach dem Filtern stärker verzögert als die Phase der nötigen Bremskraft. Demgemäß kann das Überschießen der Kopfbeschleunigung gegenüber der Fahrzeugbeschleunigung unterdrückt werden und das Bremsgefühl kann verbessert werden.
In einem Fall, in dem die nötige Bremskraft steigt, veranlasst die ECU 8 nach dieser Ausführungsform, dass die Phase der nötigen Bremskraft nach dem Filtern weiter voreilt als die Phase der nötigen Bremskraft, und erhöht die Phasendifferenz zwischen der nötigen Bremskraft nach dem Filtern und der nötigen Bremskraft als Antwort auf die Erhöhung der nötigen Bremskraft. Demgemäß kann das Bremsgefühl beispielsweise dadurch verbessert werden, dass dem Fahrer ermöglicht wird, sofort das Wirksamwerden der Bremse zu fühlen. In einem Fall, in dem die nötige Bremskraft sinkt, veranlasst die ECU 8, dass die Phase der nötigen Bremskraft nach dem Filtern stärker verzögert wird als die Phase der nötigen Bremskraft, und erhöht die Phasendifferenz zwischen der nötigen Bremskraft nach dem Filtern und der nötigen Bremskraft als Antwort auf die Verringerung der nötigen Bremskraft. Demgemäß kann das Überschießen der Kopfbeschleunigung gegenüber der Fahrzeugbeschleunigung unterdrückt werden und das Bremsgefühl kann verbessert werden.
[Erstes Modifizierungsbeispiel der Ausführungsform] Ein erstes Modifizierungsbeispiel der Ausführungsform wird beschrieben. In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist die Eigenfrequenz ω_n der Nickbewegung des Fahrzeugs gleich der Eigenfrequenz ω_n der Sollübertragungsfunktion G*(s). Wie in 25 veranschaulicht ist es jedoch auch vorstellbar, dass sich eine Eigenfrequenz w eines Modells hinsichtlich ihres Werts von der tatsächlichen Eigenfrequenz ω_n des Fahrzeugs 2 unterscheidet. Beispielsweise kann aufgrund eines Modellfehlers eine Abweichung zwischen den beiden Eigenfrequenzen ω, ω_n auftreten. Falls kein Modellfehler auftritt, wird die Übertragungsfunktion G*(s) von einer Eingabe u an eine Ausgabe y zu nachstehender Gleichung (V), und eine gewünschte Filtereigenschaft wird realisiert. $G* (s) = \frac{K ω_{n}^{2}}{s^{2} + 2 ζ * ω_{n} s + ω_{n}^{2}}$
Dagegen wird die Übertragungsfunktion G*(s) zur nachstehenden Gleichung (VI) und die Filtereigenschaft unterscheidet sich von der gewünschten Eigenschaft, falls der Modellfehler (ω≠ω_n) auftritt. Die nötige Bremskraft nach dem Filtern im Fall der Abweichung der Eigenfrequenz ω des Modells hin zu einer Seite einer hohen Frequenz ist in 26 veranschaulicht. 26 zeigt eine nötige Bremskraft ohne Filter, die nötige Bremskraft nach dem Filtern in einem Fall, in dem die Eigenfrequenzen ω, ω_n einander gleich sind (gestrichelte Linie), die nötige Bremskraft nach dem Filtern in einem Fall, in dem die Eigenfrequenz ω ½ der Eigenfrequenz ω_n des Fahrzeugs 2 ist (Einpunktstrichlinie), und die nach dem Filtern nötige Bremskraft in einem Fall, in dem die Eigenfrequenz ω 1/3 der Eigenfrequenz ω_n des Fahrzeugs 2 ist (gepunktete Linie). Es ist absehbar, dass es zu einer sehr großen Abweichung von der gewünschten Filtereigenschaft (ω=ω_n) führt, wenn die Eigenfrequenz ω weniger als ½ der Eigenfrequenz ω_n des Fahrzeugs 2 wird. $G* (s) = \frac{s^{2} + 2 ζ ω s + ω^{2}}{s^{2} + 2 ζ * ω s + ω^{2}} \frac{K ω_{n}^{2}}{s^{2} + 2 ζ ω_{n} s + ω_{n}^{2}}$
Die nötige Bremskraft nach dem Filtern im Fall der Abweichung der Eigenfrequenz ω des Modells hin zu einer Seite einer geringen Frequenz ist in 27 veranschaulicht. 27 zeigt die nötige Bremskraft bei fehlendem Filter, die nötige Bremskraft nach dem Filtern in einem Fall, in dem die Eigenfrequenzen ω, ω_n einander gleich sind (gepunktete Linie), die nötige Bremskraft nach dem Filtern in einem Fall, in dem die Eigenfrequenz ω das Doppelte der Eigenfrequenz ω_n des Fahrzeugs 2 beträgt (Einpunktstrichlinie), und die nötige Bremskraft nach dem Filter in einem Fall, in dem die Eigenfrequenz ω das Dreifache der Eigenfrequenz ω_n des Fahrzeugs 2 beträgt (gestrichelte Linie). 28 ist eine vergrößerte Ansicht des Rahmens in 27. Es ist absehbar, dass es zu einer sehr großen Abweichung von der gewünschten Filtereigenschaft (ω=ω_n) führt, wenn die Eigenfrequenz ω mehr als das Doppelte der Eigenfrequenz ω_n des Fahrzeugs 2 wird. Aus der vorstehenden Beschreibung ist absehbar, dass die Eigenfrequenz ω des Modells vorzugsweise ω_n/2≤ω≤2ω_n für die gewünschte Filtereigenschaft erfüllt. In anderen Worten kann eine Wirkung ähnlich jener der Bremskraftsteuervorrichtung 1 der vorstehend beschriebenen Ausführungsform insoweit erreicht werden, als die Spitzenfrequenz w der Verstärkungscharakteristik des Leadfilters und des Lagfilters des Antwortkompensationsfilters F1 im Bereich zwischen dem 0,5-fachen der Eigenfrequenz ω_n und dem Doppelten der Eigenfrequenz ω_n (in der Nähe der Eigenfrequenz ω_n) liegen.
[Zweites Modifizierungsbeispiel der Ausführungsform] Ein zweites Modifizierungsbeispiel der Ausführungsform wird beschrieben. Der Antwortkompensationsfilter F1 nach der Ausführungsform wie vorstehend beschrieben ist ein Sekundär/Sekundär-Filter, aber die Filterordnung ist nicht darauf beschränkt. Im zweiten Modifizierungsbeispiel wird die Anwendung eines Filters höherer Ordnung beschrieben. 29 ist ein Schaubild, das ein gefedertes Massenmodell für das zweite Modifizierungsbeispiel der Ausführungsform veranschaulicht. Das in 29 veranschaulichte gefederte Massenmodell ist ein Modell mit zwei Freiheitsgraden, die die Nickbewegung und eine Anhebungsbewegung (eine Bewegung in einer Rückfederrichtung) umfassen. Die Bewegungsgleichungen dieses Modells mit zwei Freiheitsgraden sind die nachstehende Gleichung (VII) und Gleichung (VIII), in denen z eine vertikale Verlagerung der Position des Schwerpunkts des Fahrzeugs 2 wiedergibt, F_xf die an den Vorderrädern 3FL, 3FR erzeugte Bremskraft wiedergibt, F_xr die an den Hinterrädern 3RL, 3RR erzeugte Bremskraft wiedergibt, θ_f einen Nickwinkel abhängig vom Rückfedern der Vorderräder 3FL, 3FR wiedergibt, θ_r einen Nickwinkel abhängig vom Rückfedern der Hinterräder 3RL, 3RR wiedergibt, und M die Masse des Fahrzeugs 2 wiedergibt. $\begin{matrix} I_{y} \ddot{θ} = l_{f} K_{zf} (z - l_{f} θ) + l_{f} C_{zf} (\dot{z} - l_{f} \dot{θ}) - l_{r} K_{zr} (z + l_{r} θ) - l_{r} C_{zr} (\dot{z} + l_{r} \dot{θ}) - (F_{xf} + F_{xr}) h \\ + l_{f} F_{xf} tan θ_{f} + l_{r} F_{xr} tan θ_{r} \end{matrix}$
$\begin{array}{l} M \ddot{z} = - K_{zf} (z - l_{f} θ) - C_{zf} (\dot{z} - l_{f} \dot{θ}) - K_{zr} (z + l_{r} θ) - C_{zr} (\dot{z} + l_{r} \dot{θ}) \\ - F_{xf} tan θ_{f} + F_{xr} tan θ_{r} \end{array}$
30 ist ein Blockschaubild der Übertragungsfunktion G(s) des Fahrzeugs 2 für das zweite Modifizierungsbeispiel der Ausführungsform. Unter der Annahme, dass die gesamte nötige Bremskraft des Fahrzeugs 2 F_x ist und die festgelegte Bremskraftverteilung zwischen Vorder- und Hinterrädern r ist, ist die Bremskraft F_xf der Vorderräder rF_x und die Bremskraft F_xr der Hinterräder (1-r)F_x. Die Übertragungsfunktion G(s) des Fahrzeugs 2 ist die nachstehende Gleichung (IX). $G (s) = \frac{b_{2} s^{2} + b_{3} s + b_{4}}{a_{0} s^{4} + a_{1} s^{3} + a_{2} s^{2} + a_{3} s + a_{4}}$
${\begin{cases} a_{0} = I_{y} M \\ a_{1} = (I_{f}^{2} C_{f} + I_{r}^{2} C_{r}) M + (C_{f} + C_{r}) I_{y} \\ a_{2} = (I_{f}^{2} K_{f} + I_{r}^{2} K_{r}) M + (K_{f} + K_{r}) I_{y} + L^{2} C_{f} C_{r} \\ a_{3} = (C_{f} + C_{r} K_{r}) L^{2} \\ a_{4} = K_{f} K_{r} L^{2} \end{cases}$
${\begin{cases} b_{2} = (- h + {rL}_{f} tan θ_{f} + (1 - r) L_{r} tan θ_{r}) M \\ b_{3} = ((1 - r) L tan θ_{r} - h) C_{f} + (rL tan θ_{f} - h) C_{r} \\ b_{4} = ((1 - r) L tan θ_{r} - h) K_{f} + (rL tan θ_{r} - h) K_{r} \end{cases}$
Unter der Annahme, dass die nachstehende Gleichung (X) die Sollübertragungsfunktion G*(s) darstellt, entspricht die Funktion K(s) des Antwortkompensationsfilters F1 der nachstehenden Gleichung (XI). $G* (s) = G (0) \frac{ω_{n}^{2}}{s^{2} + 2 ζ * ω_{n} s + ω_{n}^{2}}, G_{(0)} = \frac{b_{4}}{a_{4}}$
$K (s) = \frac{b_{4}}{a_{4}} \frac{ω_{n}^{2} (a_{0} s^{4} + a_{1} s^{3} + a_{2} s^{2} + a_{3} s + a_{4})}{(s^{2} + 2 ζ * ω_{n} s + ω_{n}^{2}) (b_{2} s^{2} + b_{3} s + b_{4})}$
Der Antwortkompensationsfilter F1 ist ein Quaternär/Quaternär-Filter, wenn das gefederte Massenmodell, das die Nickbewegung und die Hebebewegung in Betracht zieht, wie vorstehend beschrieben genutzt wird. 31 ist ein Bode-Diagramm des Antwortkompensationsfilters F1 nach dem zweiten Modifizierungsbeispiel, 32 ist ein Schaubild, das die nötige Bremskraft nach dem Filtern durch den Antwortkompensationsfilter F1 nach dem zweiten Modifizierungsbeispiel veranschaulicht, und 33 ist ein Schaubild, das einen Übergang des Nickwinkels θ veranschaulicht, den die nötige Bremskraft nach dem Filtern durch den Antwortkompensationsfilter F1 nach dem zweiten Modifizierungsbeispiel erzeugt. Wie aus 31 bis 33 erkennbar liegt die Eigenschaft des Quaternär/Quaternär-Filters nahe bei der Eigenschaft des Sekundär/Sekundär-Filters nach der vorstehend beschriebenen Ausführungsform. Beispielsweise wird die Verstärkung wie in 31 veranschaulicht bei der Eigenfrequenz ω_n der Nickbewegung der Frequenzverstärkungscharakteristik maximal. Zudem weist die Frequenzphasencharakteristik bei einer Frequenz unter der Eigenfrequenz ω_n einen sehr hohen Wert auf.
[Drittes modifiziertes Beispiel der Ausführungsform] Die mathematischen Formeln des Antwortkompensationsfilters F1 nach der Ausführungsform und dem zweiten Modifizierungsbeispiel sind ein Beispiel, und die Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Ein Effekt ähnlich dem des Antwortkompensationsfilters F1 kann mit einem zum Antwortkompensationsfilter F1 nach der Ausführungsform und dem zweiten Modifizierungsbeispiel äquivalenten Filter oder einem im Wesentlichen zum Antwortkompensationsfilter F1 nach der Ausführungsform und dem zweiten Modifizierungsbeispiel äquivalenten Filter erreicht werden.
[Viertes Modifizierungsbeispiel der Ausführungsform] In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform und jedem der Modifizierungsbeispiele basiert die nötige Bremskraft auf dem Niederdrückvorgang des Bremspedals durch den Fahrer, aber die Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann die Filterverarbeitung durch den Antwortkompensationsfilter F1 für die nötige Bremskraft durch eine automatische Bremssteuerung des Fahrzeugs 2 durchgeführt werden. Zusätzlich kann die vorstehend beschriebene Ausführungsform und jedes der Modifizierungsbeispiele für ein Fahrzeug verwendet werden, das eine Bremssteuerung durch einen sogenannten By-Wire-Modus steuert. Beispielsweise kann die vorstehend beschrieben Ausführungsform und jedes der Modifizierungsbeispiele für ein Fahrzeug verwendet werden, in dem eine Steuereinheit zu allen Zeiten zwischen den Bremsvorgang durch den Fahrer und die Bremsvorrichtung 7 geschaltet ist. Die Erfassung der nötigen Bremskraft ist nicht auf die Erfassung auf der Grundlage des Hauptzylinderdrucks beschränkt. Beispielsweise kann die nötige Bremskraft auf der Grundlage des Pedalhubs und der Pedalkraft des Bremspedals 6 berechnet werden.
Der in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform und den Modifizierungsbeispielen offenbarte Inhalt kann durch eine geeignete Kombination ausgeführt werden.
Zusammenfassend leistet die Erfindung Folgendes:

Eine Bremskraftsteuervorrichtung 1 umfasst ein Stellglied 10, das eine Bremskraft steuert, die an Fahrzeugrädern 3FL, 3FR, 3RL, 3RR eines Fahrzeugs 2 erzeugt wird, und eine Steuereinheit 8, die einen Bremskraftbefehlswert an das Stellglied 10 ausgibt. Die Steuereinheit ist dazu aufgebaut, zumindest einen der nachstehenden Vorgänge des Erzeugens eines Bremskraftbefehlswerts durch Durchführen einer Filterverarbeitung für eine nötige Bremskraft auf der Grundlage eines Bremsbetätigungsbetrags unter Verwendung eines Filters mit einem geringeren Dämpfungsverhältnis als einem Dämpfungsverhältnis einer Nickbewegung des Fahrzeugs durchzuführen, wenn die nötige Bremskraft steigt, und des Erzeugens des Bremskraftbefehlswerts durch Durchführen der Filterverarbeitung für die nötige Bremskraft basierend auf dem Bremsbetätigungsbetrag mittels eines Filters mit einem größeren Dämpfungsverhältnis als dem Dämpfungsverhältnis der Nickbewegung des Fahrzeugs, wenn die nötige Bremskraft sinkt.

Claims

Bremskraftsteuervorrichtung mit: einem Stellglied (10), das eine Bremskraft steuert, die an einem Fahrzeugrad (3FL, 3FR, 3RL, 3RR) eines Fahrzeugs (2) erzeugt wird; und einer Steuereinheit (8), die einen Bremskraftbefehlswert an das Stellglied (10) ausgibt, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit dazu aufgebaut ist, wenigstens einen aus den nachfolgenden Vorgängen durchzuführen: (i) Erzeugen des Bremskraftbefehlswerts durch Durchführen einer Filterverarbeitung einer nötigen Bremskraft auf der Grundlage eines Bremsbetätigungsbetrags unter Verwendung eines Filters mit einem geringeren Dämpfungsverhältnis als einem Dämpfungsverhältnis einer Nickbewegung des Fahrzeugs, wenn die nötige Bremskraft steigt, und (ii) Erzeugen des Bremskraftbefehlswerts durch Durchführen der Filterverarbeitung für die nötige Bremskraft auf der Grundlage des Bremsbetätigungsbetrags unter Verwendung eines Filters mit einem größeren Dämpfungsverhältnis als das Dämpfungsverhältnis der Nickbewegung des Fahrzeugs, wenn die nötige Bremskraft sinkt.
Bremskraftsteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei eine Frequenz, bei der eine Größe einer Verstärkung in einer Frequenzverstärkungscharakteristik der Filterverarbeitung eine Spitze erreicht, eine Eigenfrequenz der Nickbewegung des Fahrzeugs (2) oder eine Frequenz in der Nähe der Eigenfrequenz der Nickbewegung des Fahrzeugs (2) ist.
Bremskraftsteuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Steuereinheit dazu aufgebaut ist, eine Phasencharakteristik für die Frequenz in der Filterverarbeitung so zu ändern, dass sie zu einer Frequenz wird, bei der ein Voreilbetrag der Phase seinen Maximalwert erreicht, und die niedriger als die Eigenfrequenz der Nickbewegung des Fahrzeugs ist, wenn die nötige Bremskraft steigt.
Bremskraftsteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Steuereinheit (8) dazu aufgebaut ist, eine Phasencharakteristik für eine Frequenz in der Filterverarbeitung so zu ändern, dass sie zu einer Frequenz wird, bei der ein Nacheilbetrag der Phase seinen Maximalwert erreicht, und die niedriger als eine Eigenfrequenz der Nickbewegung des Fahrzeugs ist, wenn die nötige Bremskraft sinkt.
Bremskraftsteuervorrichtung mit: einem Stellglied (10), das eine Bremskraft steuert, die an einem Fahrzeugrad (3FL, 3FR, 3RL, 3RR) eines Fahrzeugs (2) erzeugt wird; und einer Steuereinheit (8), die einen Bremskraftbefehlswert an das Stellglied (10) abgibt, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (8) dazu aufgebaut ist, den Befehlswert durch Durchführen einer Filterverarbeitung für eine nötige Bremskraft auf der Grundlage eines Bremsbetätigungsbetrags durchzuführen, die Steuereinheit (8) dazu aufgebaut ist, eine Phase des Befehlswerts dazu zu veranlassen, weiter als eine Phase der nötigen Bremskraft vorzueilen und einen Phasenunterschied zwischen dem Befehlswert und der nötigen Bremskraft als Antwort auf einen Anstieg der nötigen Bremskraft in einem Fall zu erhöhen, in dem die nötige Bremskraft steigt, und die Steuereinheit (8) dazu aufgebaut ist, die Phase des Befehlswerts dazu zu veranlassen, weiter als die Phase der nötigen Bremskraft nachzueilen und die Phasendifferenz zwischen dem Befehlswert und der nötigen Bremskraft als Antwort auf ein Sinken der nötigen Bremskraft in einem Fall zu erhöhen, in dem die nötige Bremskraft sinkt.