DE102020122434A1

DE102020122434A1 - Bremsvorrichtung für ein fahrzeug und verfahren zum steuern derselben

Info

Publication number: DE102020122434A1
Application number: DE102020122434.6A
Authority: DE
Inventors: Yong Cheol SEOL
Original assignee: Hyundai Mobis Co Ltd
Current assignee: Hyundai Mobis Co Ltd
Priority date: 2019-09-11
Filing date: 2020-08-27
Publication date: 2021-03-11
Also published as: US11458937B2; KR20210031092A; CN112477833B; US20210070262A1; CN112477833A; KR102652162B1

Abstract

Offengelegt werden eine Bremsvorrichtung für ein Fahrzeug und ein Verfahren zum Steuern desselben, und die Bremsvorrichtung umfasst einen Hauptzylinder, der derart ausgebildet ist, dass er einen Bremsdruck auf der Basis einer Eingabe in ein Bremspedal erzeugt und den Bremsdruck zu einer Radbremsseite überträgt, einen Motor, der derart ausgebildet ist, dass er den zu der Radbremsseite übertragenen Druck durch Bewegen eines in dem Hauptzylinder enthaltenen Kolbens steuert, und eine Steuereinrichtung, die derart ausgebildet ist, dass sie den Motor steuert. Die Steuereinrichtung bestimmt auf der Basis einer Positionsänderungsrate des Kolbens und eines Motorstroms, ob der Kolben ein Ende erreicht, und legt einen Kolbenstellweg als maximalen Stellweg fest, wenn bestimmt wird, dass der Kolben das Ende erreicht hat und eine Positionsinitialisierung für den Kolben beendet ist.

Description

HINTERGRUND
GEBIET
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung betreffen eine Bremsvorrichtung für ein Fahrzeug und ein Verfahren zum Steuern derselben und insbesondere eine Bremsvorrichtung für ein Fahrzeug, bei der ein elektrisches Verfahren und ein Verfahren zum Steuern desselben angewendet wird.
DISKUSSION DES HINTERGRUNDS
Generell verstärkt eine bekannte Bremsvorrichtung für ein Fahrzeug eine Pedalbetätigungskraft eines Fahrers durch einen Bremskraftverstärker unter Verwendung eines Hydrauliksystems und stellt die Pedalbetätigungskraft für einen Hauptzylinder bereit und erzeugt eine Bremskraft durch Übertragen eines von dem Hauptzylinder erzeugten Bremsdrucks zu einem Radzylinder jedes Rads. Ferner weist die Bremsvorrichtung separat ein Antiblockierbremssystem (anti-lock brake system - AVS) oder eine elektronische Stabilitätskontroll- (electronic stability control - ESC) Vorrichtung auf und kann ein unabhängiges Bremsen für jedes Rad auf der Basis einer Situation des Fahrzeugs durch Steuern des von dem Radzylinder bereitgestellten Bremsdrucks durchführen.
In jüngster Zeit wird ein System, das eine hohe Steuergenauigkeit und -stabilität erforderlich macht, wie z.B. ein regeneratives Bremssystem, in zunehmendem Maß als Bremsvorrichtung für ein Fahrzeug eingesetzt. Entsprechend wird die Forschung an einem System, das zu einer aktiven Steuerung unabhängig von einer Pedalbetätigungskraft eines Fahrers in der Lage ist, nämlich einem durch Weglassen eines Vakuumbremsverstärkers etc. vakuumfreien Bremssystem, verstärkt. Beispiele für die Bremsvorrichtung für ein Fahrzeug, an der aktiv geforscht worden ist, wie oben beschrieben, umfassen eine elektromechanische Bremse (electro mechanical brake - EMB) oder eine elektronisch Keilbremse (electro wedge brake - EWB), die ein elektrisches System ist, eine elektrohydraulische Bremse (electro hydraulic brake - EHB) oder einen aktiven hydraulischen Bremskraftverstärker (active hydraulic booster - AHB), der ein hydraulisches Bremsen-per-Draht-(brake-by-wire) System ist, etc.
Generell unterscheidet sich das elektrische Bremssystem dahingehend von einem Vakuumbremskraftverstärker, dass bei diesem der größte Teil des Bremsmechanismus des bestehenden Vakuumbremskraftverstärkers beibehalten wird, aber ein Bremsöldruck durch die Kraft eines elektrischen Bremskraftverstärkers (d.h. Motors) unter Verwendung von elektrischer Energie anstelle des Verstärkens des Bremsöldrucks durch einen Differenzdruck zwischen einem pneumatischen Druck und einem Vakuumdruck, wie bei dem Vakuumbremskraftverstärker, verstärkt wird.
Die Hintergrund-Technologie zu der vorliegenden Offenbarung ist in der Koreanischen Offenlegungsschrift Nr. 10-2015-0022439 (4. März 2015) beschrieben.
ÜBERBLICK
Bei einem ESC-integrierten regenerativen Bremssystem wird hauptsächlich ein Verfahren zum Steuern eines Drucks durch axiales Bewegen eines Kolbens unter Verwendung einer Schraubenstruktur und eines Motors, der zu einer präzisen Steuerung in der Lage ist, angewendet.
Bei einem solchen System ist es wichtig, die Position des Kolbens zum Steuern des Drucks zu prüfen. Ein Positionssensor zum Detektieren einer absoluten Position des Kolbens kann verwendet werden, es kann jedoch auch ein Verfahren zum Berechnen eines Kolbenstellwegs unter Verwendung der UpM des Motors und der Vorlauflänge einer Leitspindel angewendet werden. In diesem Fall ist es notwendig, eine Anfangsposition des Kolbens zu prüfen, da nur der Kolbenstellweg geprüft werden kann. Zu diesem Zweck ist ein Verfahren zum Initialisieren der Position des Kolbens vorgeschlagen worden.
Bei der bekannten Technologie ist es kein Problem, wenn die Positionsinitialisierung für den Kolben immer normal durchgeführt wird. Wenn jedoch die Energie eines Systems während einer Drucksteuerung aufgrund einer anomalen Batterie für ein Fahrzeug blockiert ist, oder wenn die Energie des Systems dadurch aktiviert wird, dass ein Fahrer auf die Bremse tritt in einem Zustand, in dem die Position des Kolbens nicht initialisiert worden ist und das System deaktiviert worden ist, muss ein Druck durch eine Vorwärtsbewegung des Kolbens erzeugt werden in einem Zustand, in dem die Position des Kolbens nicht geprüft worden ist, da die Bremskraft auf der Basis einer Bremsabsicht des Fahrers erzeugt werden muss.
In einem solchen Fall erreicht der Kolben keinen richtungsändernden Stellweg, obwohl er das Ende erreicht, da der Kolben begonnen hat, sich aus einer mittleren Position und nicht aus einer Startposition zu bewegen. Entsprechend gibt es dahingehend Probleme, dass ein Aktuator tatsächlich normal arbeitet, es jedoch bestimmt wird, dass er versagt und eine von dem Fahrer benötigte Bremskraft nicht bereitgestellt wird, da der Kolben nicht in einem Rückwärtsdrucksteuerprozess arbeitet und nur ein Strom vergrößert wird.
Verschiedene Ausführungsformen dienen zum Lösen der Probleme bei der bekannten Bremsvorrichtung für ein Fahrzeug und einem Verfahren zum Steuern derselben und zum Bereitstellen einer Bremsvorrichtung für ein Fahrzeug, mit der eine sanfte Steuerung durchgeführt werden kann und das Auftreten einer Fehleinschätzung verhindert werden kann, obwohl es notwendig ist, einen Druck durch eine Bremse, auf die ein Fahrer tritt, in Situationen zu erzeugen, in denen die Position eines Kolbens nicht normal bestimmt worden ist, und betreffen ein Verfahren zum Steuern derselben.
Bei einer Ausführungsform umfasst eine Bremsvorrichtung für ein Fahrzeug einen Hauptzylinder, der derart ausgebildet ist, dass er einen Bremsdruck auf der Basis einer Eingabe in ein Bremspedal erzeugt und den Bremsdruck zu einer Radbremsseite überträgt, einen Motor, der derart ausgebildet ist, dass er den zu der Radbremsseite übertragenen Druck durch Bewegen eines in dem Hauptzylinder enthaltenen Kolbens steuert, und eine Steuereinrichtung, die derart ausgebildet ist, dass sie den Motor steuert. Die Steuereinrichtung bestimmt auf der Basis einer Positionsänderungsrate des Kolbens und eines Motorstroms, ob der Kolben ein Ende erreicht, und legt einen Kolbenstellweg als maximalen Stellweg fest, wenn bestimmt wird, dass der Kolben das Ende erreicht hat und eine Positionsinitialisierung für den Kolben nicht beendet ist.
Bei einer Ausführungsform kann die Steuereinrichtung ein Warnsignal ausgeben, wenn bestimmt wird, dass der Kolben das Ende erreicht hat und die Positionsinitialisierung für den Kolben beendet ist.
Bei einer Ausführungsform kann die Steuereinrichtung bestimmen, dass der Kolben das Ende erreicht hat, wenn die Positionsänderungsrate des Kolbens eine Schwelländerungsrate oder weniger ist und der Motorstrom gleich einem oder um einen Schwellwert höher ist als ein Referenzstrom.
Bei einer Ausführungsform kann die Steuereinrichtung beim Festlegen des Kolbenstellwegs als maximalen Stellweg die Positionsinitialisierung für den Kolben als beendet festlegen.
Bei einer Ausführungsform kann die Steuereinrichtung nach dem Festlegen des Kolbenstellwegs als maximalen Stellweg einen Rückwärtsdrucksteuerprozess durchführen.
Bei einer Ausführungsform kann die Steuereinrichtung bei einem Vorwärtsdrucksteuerprozess bestimmen, ob der Kolben das Ende erreicht.
Bei einer Ausführungsform umfasst ein Verfahren zum Steuern einer Bremsvorrichtung für ein Fahrzeug, die einen Hauptzylinder, der derart ausgebildet ist, dass er einen Bremsdruck auf der Basis einer Eingabe in ein Bremspedal erzeugt und den Bremsdruck zu einer Radbremsseite überträgt, und einen Motor, der derart ausgebildet ist, dass er den zu der Radbremsseite übertragenen Druck durch Bewegen eines in dem Hauptzylinder enthaltenen Kolbens steuert, aufweist, das Steuern des Motors auf der Basis eines erforderlichen Drucks durch eine Steuereinrichtung, das Bestimmen auf der Basis einer Positionsänderungsrate des Kolbens und eines Motorstroms, ob der Kolben ein Ende erreicht, durch die Steuereinrichtung und das Festlegen eines Kolbenstellwegs als maximalen Stellweg, wenn bestimmt wird, dass der Kolben das Ende erreicht hat und eine Positionsinitialisierung für den Kolben nicht beendet ist, durch die Steuereinrichtung.
Bei einer Ausführungsform kann das Verfahren ferner das Ausgeben eines Warnsignals durch die Steuereinrichtung, wenn bestimmt wird, dass der Kolben das Ende erreicht hat und die Positionsinitialisierung für den Kolben beendet ist, umfassen.
Bei einer Ausführungsform kann beim Bestimmen, ob der Kolben das Ende erreicht, die Steuereinrichtung bestimmen, dass der Kolben das Ende erreicht hat, wenn die Positionsänderungsrate des Kolbens eine Schwelländerungsrate oder weniger ist und der Motorstrom um einen Schwellwert höher als ein Referenzstrom ist.
Bei einer Ausführungsform kann beim Festlegen des Kolbenstellwegs als maximalen Stellweg die Steuereinrichtung die Positionsinitialisierung für den Kolben als beendet festlegen.
Bei einer Ausführungsform kann das Verfahren ferner das Durchführen eines Rückwärtsdrucksteuerprozesses durch die Steuereinrichtung nach dem Festlegen des Kolbenstellwegs als maximalen Stellweg umfassen.
Bei einer Ausführungsform kann beim Steuern des Motors auf der Basis des erforderlichen Drucks die Steuereinrichtung einen Vorwärtsdrucksteuerprozess durchführen.
Bei einer Ausführungsform kann das Verfahren ferner das Berechnen des erforderlichen Drucks für eine Eingabe in das Bremspedal durch die Steuereinrichtung, wenn die Eingabe in das Bremspedal vor dem Steuern des Motors auf der Basis des erforderlichen Drucks erfolgt, umfassen.
Figurenliste

1 ist ein Blockschaltbild zur Darstellung einer Konfiguration einer Bremsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
2 ist eine beispielhafte schematische Darstellung einer detaillierten Konfiguration der in 1 dargestellten Bremsvorrichtung für ein Fahrzeug.
3 ist eine beispielhafte schematische Darstellung zum Beschreiben eines Vorwärtsdrucksteuerprozesses bei der Bremsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
4 ist eine beispielhafte schematische Darstellung zum Beschreiben eines Rückwärtsdrucksteuerprozesses bei der Bremsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
5 ist eine beispielhafte schematische Darstellung zum Beschreiben eines Falls, in dem sich ein Kolben in einer mittleren Position zu bewegen beginnt, bei der Bremsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
6 ist eine beispielhafte schematische Darstellung zum Beschreiben eines Betriebsverfahrens der Bremsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
7 ist ein Ablaufdiagramm zum Beschreiben eines Verfahrens zum Steuern der Bremsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER DARGESTELLTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachstehend werden eine Bremsvorrichtung für ein Fahrzeug und ein Verfahren zum Steuern derselben anhand der beiliegenden Zeichnungen mit Bezug auf verschiedene Ausführungsbeispiele beschrieben. Die Dicken von Linien oder Größen von in den Zeichnungen dargestellten Komponenten können im Verlauf der Beschreibung in dieser Patentschrift der Klarheit halber und zur Vereinfachung der Beschreibung überbetont sein. Ferner sind Ausdrücke, die nachstehend beschrieben werden, unter Berücksichtigung der Funktionen bei der vorliegenden Offenbarung definiert und können gemäß der Absicht oder Gewohnheit eines Benutzers oder einer Bedienungsperson unterschiedlich sein. Entsprechend sollte die Definition der Ausdrücke auf der Basis des gesamten Inhalts dieser Patentschrift erfolgen.
Wie auf dem Sachgebiet bekannt, zu dem die vorliegende Offenbarung gehört, können einige Ausführungsbeispiele in den beiliegenden Zeichnungen als Funktionsblock, -einheit und/oder -modul dargestellt sein. Fachleute auf dem Sachgebiet erkennen, dass diese Blöcke, Einheiten und/oder Module durch elektronische (oder optische) Schaltungen, wie z.B. logische Schaltungen, separate Teile, Prozessoren, festverdrahtete Schaltungen, Speicherelemente oder Leitungsverbindungen physisch implementiert werden. Wenn die Blöcke, die Einheiten und/oder die Module von einem Prozessor oder einer ähnlichen Hardware implementiert werden, können sie unter Verwendung von Software (z.B. Code) zum Durchführen verschiedener in dieser Patentschrift diskutierter Funktionen programmiert und gesteuert werden. Ferner kann jeder Block, jede Einheit und/oder jedes Modul durch eine zweckbestimmte Hardware oder als Kombination aus zweckbestimmter Hardware zum Durchführen einiger Funktionen und einem Prozessor (z.B. einem oder mehreren programmierten Prozessoren und dazugehöriger Schaltung) zum Durchführen einer anderen Funktion implementiert werden. Ferner kann bei einigen Ausführungsbeispielen jeder Block, jede Einheit und/oder jedes Modul in zwei oder mehr Blöcke, Einheiten und/oder Module getrennt werden, die physisch interaktiv und getrennt sind, ohne dass dadurch vom Umfang des Konzepts der vorliegenden Offenbarung abgewichen wird. Ferner kann bei einigen Ausführungsbeispielen ein Block, eine Einheit und/oder ein Modul physisch mit einem komplexeren Block, Einheit und/oder Modul kombiniert werden, ohne dass dadurch vom Umfang des Konzepts der vorliegenden Offenbarung abgewichen wird.
1 ist ein Blockschaltbild zur Darstellung einer Konfiguration einer Bremsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. 2 ist eine beispielhafte schematische Darstellung einer detaillierten Konfiguration der in 1 dargestellten Bremsvorrichtung für ein Fahrzeug. 3 ist eine beispielhafte schematische Darstellung zum Beschreiben eines Vorwärtsdrucksteuerprozesses bei der Bremsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. 4 ist eine beispielhafte schematische Darstellung zum Beschreiben eines Rückwärtsdrucksteuerprozesses bei der Bremsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. 5 ist eine beispielhafte schematische Darstellung zum Beschreiben eines Falls, in dem sich ein Kolben in einer mittleren Position zu bewegen beginnt, bei der Bremsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. 6 ist eine beispielhafte schematische Darstellung zum Beschreiben eines Betriebsverfahrens der Bremsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Die Bremsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird nachfolgend mit Bezug auf 1 bis 6 beschrieben.
Wie in 1 und 2 dargestellt, kann die Bremsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung mehrere Ventile (oder Aktuatoren), ein Reservoir 100, einen Pedalsimulator 200, ein Bremspedal 300, eine Bremsdruckerzeugungseinheit 400, und eine Druck- (d.h. Öldruck-) Leitung (oder -durchgang), die die vorgenannten Elemente verbindet, aufweisen.
Die mehreren Ventile steuern einen Druckweg und können mit sechs permanent arbeitenden Ventilen V1 bis V6, zwei Rückschlagventilen 500 und 600 und acht Ventilen V7 bis V14 zum Steuern von Funktionen (z.B. eines ABS, einer Fahrzeugdynamiksteuerung (vehicle dynamic control - VDC) und eines Traktionssteuersystems (traction control system - TCS)) zum Beispiel durch Steuern des zu jedem Rad übertragenen Bremsdrucks konfiguriert sein.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist eine Druckleitung als in einer H-geteilten Form für ein regeneratives Hinterradbremsen positioniert dargestellt, so dass ein Druck aus einem Vorderrad erzeugt wird, sie kann jedoch auch in einer X-geteilten Form konfiguriert sein.
In dem Reservoir 100 ist Öl aufgenommen, und aus diesem wird das Öl einem Hauptzylinder der Bremsdruckerzeugungseinheit 400 zugeführt.
Der Pedalsimulator 200 stellt eine von einem Fahrer gefühlte Pedalleistung des Bremspedals 300 bereit.
Die Bremsdruckerzeugungseinheit 400 weist den Hauptzylinder, einen Motor und eine Steuereinrichtung auf und erzeugt einen Bremsdruck.
Der Hauptzylinder kann einen Bremsdruck auf der Basis einer Eingabe in das Bremspedal 300 erzeugen und den Bremsdruck zu einer Radbremsseite übertragen.
Der Motor kann den zu der Radbremsseite übertragenen Druck durch Bewegen des in dem Hauptzylinder enthaltenen Kolbens steuern. Die Steuereinrichtung kann den Motor steuern.
Wie aus 2 ersichtlich, wandeln eine Kugelgewindespindel und eine Mutter, die mit dem Motor verbunden sind, eine Drehbewegung des Motors in eine geradlinige Bewegung des Kolbens um und ermöglichen es dem Kolben somit, sich zu bewegen.
Die Steuereinrichtung kann einen Kolbenstellweg auf der Basis eines durch Multiplizieren der UpM des Motors und der Gewindesteigung einer Leitspindel ermittelten Werts berechnen.
Ferner sind Drucksensoren S1 und S2 auf dem Bremspedal 300 bzw. den Vorderradseiten vorgesehen, die einen Druck messen können. Der gemessene Druck kann zu der Steuereinrichtung übertragen werden.
Die vorliegende Ausführungsform zeigt, dass das System zum Bereitstellen eines Öldrucks als Bremsdruck den Pedalsimulator etc. aufweist. Das System kann ferner bei einem Bremssystem für ein Fahrzeug, bei dem je nach Absicht der vorliegenden Offenbarung einige Element weggelassen oder hinzugefügt worden sind, angewendet werden.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird generell eine Positionsinitialisierung für den Kolben in einem Standby-Zustand nach dem Einschalten des Systems durchgeführt, und dies bedeutet, dass der Kolben in eine Startposition bewegt wird.
Insbesondere liegt zum Beispiel dann, wenn die Bremsvorrichtung durch Öffnen einer Tür oder Zünden eines Fahrzeugs aktiviert wird, keine Bremsabsicht eines Fahrers vor. Daher führt die Bremsvorrichtung die Positionsinitialisierung für den Kolben durch und bringt den Kolben in eine Standby-(d.h. Start-) Position, so dass eine Anfangsposition des Kolbens geprüft werden kann.
Zunächst wird zum Bestimmen, ob der Kolben festhängt, der Motor vorwärts gedreht, um den Kolben vorwärts zu bewegen. Wenn der Kolben einen vorgegebenen Stellweg erreicht, wird der Motor rückwärts gedreht, um den Kolben rückwärts zu bewegen. Wenn eine Bewegung des Kolbens nicht über eine vorgegebene Zeit erfolgt, obwohl ein Drehmoment zum Rückwärtsdrehen des Motors weiterhin aufgebracht wird, wird ein entsprechender Punkt als mechanischer Startpunkt bestimmt. Zum Schützen des Systems beim Steuern des Motors geht der Kolben in Standby in einer Position um einen vorgegebenen Stellweg vor dem mechanischen Startpunkt. Durch einen solchen Prozess kann die Positionsinitialisierung für den Kolben durchgeführt werden. Zum Beispiel kann die Kolbeninitialisierung auf die gleiche Weise durchgeführt werden wie bei dem in der Hintergrund-Technologie beschriebenen Patent. Ferner kann zusätzlich zu einem solchen Verfahren jedwedes Verfahren zum Bewegen der Position des Kolben in eine voreingestellte Startposition angewendet werden.
Ob die Positionsinitialisierung für den Kolben beendet ist, kann unter Anwendung eines Verfahrens zum Setzen eines Flags, das anzeigt, ob die Positionsinitialisierung beendet ist, auf 1 (Beendigungszustand) oder 0 (Nichtbeendigungszustand) aufgezeichnet werden. Der Wert des Flags kann in der Steuereinrichtung gespeichert werden.
Ferner kann nach der Beendigung der Positionsinitialisierung für den Kolben dann, wenn Beginn und Ende einer Bewegung des Kolbens durchgeführt werden oder die Bremsvorrichtung deaktiviert wird, ein Wert des Flags zu 0 wechseln.
Nach Abschluss der Positionsinitialisierung für den Kolben kann zum Verringern von Ventilgeräusch ein Arbeitszyklus an die Ventile V1, V3, V5 und V6 angelegt werden, der dazu wirksam ist, einen Druck und ein Pedalgefühl zu erzeugen, wenn die Bremse in Betrieb ist, so dass die Ventile in Standby gebracht werden. Die Ventile können in einem solchen Zustand in Standby gebracht werden, bis eine Eingabe in das Bremspedal 300 durch einen Pedalhubsensor bestimmt wird.
Wenn eine erforderliche Bremskraft von dem Pedalhubsensor erzeugt wird, wird ein Vorwärtsdrucksteuerprozess zum Erzeugen eines Drucks durch Vorwärtsbewegen des Kolbens auf der Basis des erforderlichen Bremsdruck durchgeführt. Wenn eine Rückwärtsdrucksteuerbedingung (z.B. Druck oder Stellweg) erfüllt ist, wird wieder ein Rückwärtsdrucksteuerprozess zum Erzeugen eines Drucks durch Rückwärtsbewegen des Kolbens durchgeführt, nachdem ein maximaler Stellweg erreicht ist.
3 stellt den Weg des Öldrucks bei dem Vorwärtsdrucksteuerprozess dar. 4 stellt den Weg des Öldrucks bei dem Rückwärtsdrucksteuerprozess dar. Wie anhand der Konfiguration der Bremsdruckerzeugungseinheit 400 von 3 und 4 ersichtlich, wird eine Drehbewegung des Motors in eine geradlinige Bewegung des Kolbens umgewandelt, wodurch der Kolben bewegt wird. Bei dem Vorwärtsdrucksteuerprozess wird, da der Kolben vorwärts bewegt wird, ein Bremsdruck erzeugt. Ferner wird bei dem Rückwärtsdrucksteuerprozess, da der Kolben rückwärts bewegt wird, ein Bremsdruck erzeugt. Der Vorwärtsdrucksteuerprozess und der Rückwärtsdrucksteuerprozess gemäß der vorliegenden Ausführungsform finden auf dem technischen Gebiet der vorliegenden Offenbarung breite Anwendung, und somit entfällt eine weitere Beschreibung derselben.
Wenn die Bremsvorrichtung durch einen Pedalhub aktiviert wird, kann es einen Fall geben, in dem der Kolben beginnt, sich aus einer mittleren Position und nicht der Startposition zu bewegen. In einem solchen Fall wird das Steuerverfahren der Steuereinrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform wie folgt mit Bezug auf 5 und 6 beschrieben.
Wenn ein Fahrer auf das Bremspedal 300 tritt, detektiert ein Pedalhubsensor eine von dem Fahrer beabsichtigte Bremskraft. Ein Detektionswert des Pedalhubsensors kann zu der Steuereinrichtung übertragen werden. Die Steuereinrichtung kann den erforderlichen Druck für eine auf jedes Rad aufzubringende Bremskraft auf der Basis des Detektionswerts berechnen. Alternativ kann eine andere Steuervorrichtung als die Steuereinrichtung den Detektionswert des Pedalhubsensors empfangen, kann den erforderlichen Druck berechnen und kann den berechneten erforderlichen Druck zu der Steuereinrichtung übertragen.
Die Steuereinrichtung erzeugt einen Druck durch Vorwärtsbewegen des Kolbens durch Steuern des Motors auf der Basis des erforderlichen Drucks. Bei einem solchen Vorwärtsdrucksteuerprozess kann die Steuereinrichtung auf der Basis einer Positionsänderungsrate des Kolbens und eines Motorstroms bestimmen, ob der Kolben das Ende erreicht.
Insbesondere kann zum Beispiel dann, wenn eine Positionsänderungsrate des Kolbens eine Schwelländerungsrate oder weniger ist und der Motorstrom um einen Schwellwert höher als ein Referenzstrom ist, die Steuereinrichtung bestimmen, dass der Kolben das Ende erreicht hat.
Das heißt, dass, da sich der Kolben nicht länger vorwärts bewegt, wenn der Kolben das Ende erreicht, die Positionsänderungsrate des Kolbens zur Schwelländerungsrate oder weniger wird. Wie aus 6 ersichtlich, wird in diesem Fall, wenn ein erforderlicher Druckbefehlswert größer ist als ein aktueller Druck, ein Motorstrom höher als ein Referenzstrom, da die Steuereinrichtung kontinuierlich in Betrieb ist, um den Kolben vorwärts zu bewegen. Entsprechend kann dann, wenn der Motorstrom um einen Schwellwert höher ist als der Referenzstrom, die Steuereinrichtung bestimmen, dass der Kolben das Ende erreicht hat.
In diesem Fall können der Referenzstrom, die Schwelländerungsrate und der Schwellwert als unterschiedliche Werte je nach Absicht eines Benutzers, den Motor- oder Kolbenspezifikationen etc. ausgelegt sein. Der Referenzstrom gibt einen vorhergesagten Stromwert an, der dem aktuellen Druck entspricht. Die Schwelländerungsrate kann zum Beispiel als ein Wert nahe 0 festgelegt sein.
In diesem Fall entspricht der Zustand, in dem die Positionsinitialisierung für dem Kolben nicht beendet ist, einem Fall, in dem ein Stellweg des Kolbens nicht einen richtungsändernden Referenzstellweg (d.h. Abstand zwischen dem Startpunkt und dem Ende) erreicht hat, da der Kolben begonnen hat, sich aus einer mittleren Position zu bewegen, der Kolben jedoch das Ende erreicht hat, wie in 5 dargestellt.
Entsprechend kann in einem solchen Fall die Steuereinrichtung einen aktuellen Stellweg des Kolbens durch Festlegen eines Stellwegs des Kolbens als maximalen Stellweg genau festlegen.
Wenn der Stellweg des Kolbens wie oben beschrieben als maximaler Stellweg festgelegt ist, erreicht der Stellweg des Kolbens den richtungsändernden Referenzstellweg. Entsprechend bestimmt die Steuereinrichtung, dass die Rückwärtsdrucksteuerbedingung erfüllt ist und führt den Rückwärtsdrucksteuerprozess durch.
Ferner kann dann, wenn der Stellweg des Kolbens als maximaler Stellweg festgelegt ist, die Steuereinrichtung die Positionsinitialisierung für den Kolben als beendet festlegen, da die Steuereinrichtung die Position des Kolbens genau geprüft hat.
Wenn bestimmt wird, dass der Kolben das Ende erreicht hat und die Positionsinitialisierung für den Kolben beendet ist, kann die Steuereinrichtung ein Warnsignal ausgeben. Das heißt, dass der Zustand, in dem die Positionsinitialisierung für den Kolben beendet ist, kein Fall ist, in dem eine Positionsänderungsrate 0 wird und ein Strom erhöht wird, da der Kolben das Ende erreicht hat, sondern ein Fall ist, in dem aufgrund eines festhängenden Kolbens oder eines anomalen Motors ein anomaler Ausgang erzeugt worden ist. Entsprechend kann die Steuereinrichtung durch Ausgeben eines Warnsignals mitteilen, dass eine Anomalie in der Bremsvorrichtung aufgetreten ist. In diesem Fall kann die Steuereinrichtung derart ausgebildet sein, dass sie das Warnsignal an ein Cluster oder eine andere Steuervorrichtung eines Fahrzeugs ausgibt, und kann derart ausgebildet sein, dass sie das Cluster des Fahrzeugs derart steuert, dass dieses in Reaktion auf das Warnsignal eine Warnlampe einschaltet.
Im Gegensatz dazu entspricht, wenn eine Positionsänderungsrate des Kolbens eine Schwelländerungsrate oder weniger ist oder ein Motorstrom nicht stark erhöht wird, dies einem Fall, in dem eine Druckbeaufschlagung nicht länger erforderlich ist, da eine Drucksteuerung normal durchgeführt worden ist, oder einem Fall, in dem die Steuereinrichtung in den Rückwärtsdrucksteuerprozess eintritt. Entsprechend kann die Steuereinrichtung durch Prüfen, ob die Rückwärtsdrucksteuerbedingung erfüllt ist, in den Rückwärtsdrucksteuerprozess eintreten.
7 ist ein Ablaufdiagramm zum Beschreiben eines Verfahrens zum Steuern der Bremsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Das Verfahren zum Steuern der Bremsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird nachstehend mit Bezug auf 7 beschrieben.
Wie in 7 dargestellt, prüft dann, wenn die Bremsvorrichtung aktiviert wird, die Steuereinrichtung zunächst, ob ein Bremspedalhub 0 ist (S200).
Wenn der Bremspedalhub 0 ist, prüft die Steuereinrichtung, ob eine Positionsinitialisierung für den Kolben beendet ist (S210). Wenn zum Beispiel die Bremsvorrichtung durch Öffnen einer Tür oder das Zünden eines Fahrzeugs aktiviert wird, führt die Steuereinrichtung die Positionsinitialisierung für den Kolben durch, so dass eine Anfangsposition des Kolbens geprüft werden kann, da keine Bremsabsicht eines Fahrers vorliegt.
Wenn die Positionsinitialisierung für den Kolben nicht beendet ist, führt die Steuereinrichtung die Positionsinitialisierung für den Kolben durch (S220) und führt eine Anfangspositionssteuerung und Standby durch (S230). In diesem Fall bedeuten Anfangspositionssteuerung und Standby, dass der Kolben um einen vorgegebenen Stellweg in eine Position vor einer mechanischen Startposition in Standby gebracht wird, um das System bei Steuerung des Motors zu schützen.
Im Gegensatz dazu geht dann, wenn die Positionsinitialisierung für den Kolben beendet ist, die Steuereinrichtung direkt zu Schritt S230 weiter.
Wenn der Bremspedalhub nicht 0 ist, berechnet die Steuereinrichtung den erforderlichen Druck in Reaktion auf den Bremspedalhub (S240). Wenn ein Fahrer auf das Bremspedal 300 tritt, detektiert der Bremshubsensor eine von dem Fahrer beabsichtigte Bremskraft. Ein Detektionswert des Pedalhubsensors kann zu der Steuereinrichtung übertragen werden. Die Steuereinrichtung kann den erforderlichen Druck für eine auf jedes Rad aufzubringende Bremskraft auf der Basis des Detektionswerts berechnen.
Als Nächstes führt die Steuereinrichtung einen Vorwärtsdrucksteuerprozess durch, so dass der berechnete erforderliche Druck erzeugt wird (S250). Die Steuereinrichtung erzeugt den berechneten erforderlichen Druck durch Vorwärtsbewegen des Kolbens durch Steuern des Motors auf der Basis des erforderlichen Drucks.
Danach prüft die Steuereinrichtung, ob eine Positionsänderungsrate des Kolbens 0 ist (S260) und vergleicht einen Motorstrom mit einem Referenzstrom (S270). Das heißt, dass die Steuereinrichtung auf der Basis der Positionsänderungsrate des Kolbens und des Motorstroms bestimmen kann, ob der Kolben das Ende erreicht.
Wenn ein Ergebnis des Vergleichs (S270) ergibt, dass der Motorstrom nicht um einen Schwellwert höher ist als der Referenzstrom (J in S270), bestimmt die Steuereinrichtung, ob die Rückwärtsdrucksteuerbedingung erfüllt ist (S280) und führt den Rückwärtsdrucksteuerprozess durch, wenn die Rückwärtsdrucksteuerbedingung erfüllt ist (S290). Das heißt, dass ein Fall, in dem der Motorstrom nicht stark erhöht wird, einem Fall entspricht, in dem eine Druckbeaufschlagung nicht länger erforderlich ist, da eine Drucksteuerung normal durchgeführt worden ist, oder einem Fall, in dem die Steuereinrichtung in den Rückwärtsdrucksteuerprozess eintritt. Entsprechend kann die Steuereinrichtung durch Prüfen, ob die Rückwärtsdrucksteuerbedingung erfüllt ist, in den Rückwärtsdrucksteuerprozess eintreten.
Im Gegensatz dazu prüft dann, wenn ein Ergebnis des Vergleichs (S270) ergibt, dass der Motorstrom gleich dem oder um den Schwellwert höher als der Referenzstrom ist (N in S270), die Steuereinrichtung, ob die Positionsinitialisierung für den Kolben beendet ist (S300). Das heißt, dass, da sich der Kolben nicht länger vorwärts bewegt, wenn der Kolben das Ende erreicht, eine Positionsänderungsrate des Kolbens zur Schwellrate oder weniger wird. In diesen Fall wird dann, wenn ein erforderlicher Druckbefehlswert größer als ein aktueller Druck ist, der Motorstrom höher als der Referenzstrom, da die Steuereinrichtung kontinuierlich in Betrieb ist, um den Kolben vorwärts zu bewegen. Entsprechend kann dann, wenn der Motorstrom um den Schwellwert höher ist als der Referenzstrom, die Steuereinrichtung bestimmen, dass der Kolben das Ende erreicht hat.
Wenn die Positionsinitialisierung für den Kolben nicht beendet ist, legt die Steuereinrichtung einen Stellweg des Kolbens als maximalen Stellweg fest und legt die Positionsinitialisierung als beendet fest (S310). In diesem Fall entspricht der Fall, in dem die Positionsinitialisierung für den Kolben nicht beendet ist, einem Fall, in dem, wie oben beschrieben, der Stellweg des Kolbens nicht einen richtungsändernden Referenzstellweg (d.h. Abstand zwischen dem Startpunkt und dem Ende) erreicht hat, da der Kolben begonnen hat, sich aus einer mittleren Position zu bewegen, der Kolben jedoch das Ende erreicht hat. Entsprechend kann in einem solchen Fall die Steuereinrichtung einen aktuellen Stellweg des Kolbens durch Festlegen eines Stellwegs des Kolbens als maximalen Stellweg genau festlegen.
Danach geht die Steuereinrichtung zu Schritt S290 weiter und führt den Rückwärtsdrucksteuerprozess durch. Das heißt, dass dann, wenn der Stellweg des Kolbens als maximaler Stellweg festgelegt wird, dieser den richtungsändernden Referenzstellweg erreicht. Entsprechend bestimmt die Steuereinrichtung, dass die Rückwärtsdrucksteuerbedingung erfüllt ist und führt den Rückwärtsdrucksteuerprozess durch.
Im Gegensatz dazu steuert dann, wenn die Positionsinitialisierung für den Kolben beendet ist, die Steuereinrichtung das Einschalten einer Warnlampe durch Ausgeben eines Warnsignals (S320). Das heißt, dass der Zustand, in dem die Positionsinitialisierung für den Kolben beendet ist, kein Fall ist, in dem eine Positionsänderungsrate 0 wird und ein Strom erhöht wird, da der Kolben das Ende erreicht hat, sondern ein Fall ist, in dem aufgrund eines festhängenden Kolbens oder eines anomalen Motors ein anomaler Ausgang erzeugt worden ist. Entsprechend kann die Steuereinrichtung durch Ausgeben eines Warnsignals mitteilen, dass eine Anomalie in der Bremsvorrichtung aufgetreten ist. In diesem Fall kann die Steuereinrichtung derart ausgebildet sein, dass sie das Warnsignal an das Cluster oder eine andere Steuervorrichtung eines Fahrzeugs ausgibt, und kann derart ausgebildet sein, dass sie das Cluster des Fahrzeugs derart steuert, dass dieses in Reaktion auf das Warnsignal eine Warnlampe einschaltet.
Wie oben beschrieben, wird mit der Bremsvorrichtung für ein Fahrzeug und dem Verfahren zum Steuern derselben gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung auf der Basis einer Positionsänderungsrate des Kolbens und eines Motorstroms bestimmt, ob der Kolben das Ende erreicht, und wird ein Stellweg des Kolbens als maximaler Stellweg festgelegt oder ein Warnsignal ausgegeben, wobei ferner berücksichtigt wird, ob eine Positionsinitialisierung für den Kolben beendet ist, und zwar bei einem Prozess zum Erzeugen eines Drucks auf der Basis einer Eingabe in das Bremspedal. Entsprechend kann mit der Vorrichtung und dem Verfahren eine Bremskraft auf der Basis einer Bremsabsicht eines Fahrers bereitgestellt werden und kann genauer bestimmt werden, ob ein Aktuator ausfällt.
Entsprechend können mit der Bremsvorrichtung für ein Fahrzeug und dem Verfahren zum Steuern derselben gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung die Stabilität eines Bremssystems und eine Robustheit bei der Fehlerdiagnose verbessert werden.
Obwohl Ausführungsbeispiele der Offenbarung zu Erläuterungszwecken offengelegt worden sind, erkennen Fachleute auf dem Sachgebiet, dass verschiedene Modifikationen, Hinzufügungen und Ersetzungen möglich sind, ohne dass dadurch vom Umfang und Gehalt der Offenbarung abgewichen wird, die in den beiliegenden Ansprüche definiert ist. Somit wird der wahre technische Umfang der Offenbarung von den nachfolgenden Ansprüchen definiert.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

KR 1020150022439 [0005]

Claims

Bremsvorrichtung für ein Fahrzeug, die aufweist: einen Hauptzylinder, der derart ausgebildet ist, dass er einen Bremsdruck auf der Basis einer Eingabe in ein Bremspedal erzeugt und den Bremsdruck zu einer Radbremsseite überträgt; einen Motor, der derart ausgebildet ist, dass er den zu der Radbremsseite übertragenen Druck durch Bewegen eines in dem Hauptzylinder enthaltenen Kolbens steuert; und eine Steuereinrichtung, die derart ausgebildet ist, dass sie den Motor steuert, wobei die Steuereinrichtung auf der Basis einer Positionsänderungsrate des Kolbens und eines Motorstroms bestimmt, ob der Kolben ein Ende erreicht, und einen Kolbenstellweg als maximalen Stellweg festlegt, wenn bestimmt wird, dass der Kolben das Ende erreicht hat und eine Positionsinitialisierung für den Kolben nicht beendet ist.
Bremsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Steuereinrichtung ein Warnsignal ausgibt, wenn bestimmt wird, dass der Kolben das Ende erreicht hat und die Positionsinitialisierung für den Kolben beendet ist.
Bremsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Steuereinrichtung bestimmt, dass der Kolben das Ende erreicht hat, wenn die Positionsänderungsrate des Kolbens eine Schwelländerungsrate oder weniger ist und der Motorstrom gleich einem oder um einen Schwellwert höher ist als ein Referenzstrom.
Bremsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Steuereinrichtung beim Festlegen des Kolbenstellwegs als maximalen Stellweg die Positionsinitialisierung für den Kolben als beendet festlegt.
Bremsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Steuereinrichtung nach dem Festlegen des Kolbenstellwegs als maximalen Stellweg einen Rückwärtsdrucksteuerprozess durchführt.
Bremsvorrichtung nach Anspruch 5, bei der die Steuereinrichtung bei einem Vorwärtsdrucksteuerprozess bestimmt, ob der Kolben das Ende erreicht.
Verfahren zum Steuern einer Bremsvorrichtung für ein Fahrzeug, die einen Hauptzylinder, der derart ausgebildet ist, dass er einen Bremsdruck auf der Basis einer Eingabe in ein Bremspedal erzeugt und den Bremsdruck zu einer Radbremsseite überträgt, und einen Motor, der derart ausgebildet ist, dass er den zu der Radbremsseite übertragenen Druck durch Bewegen eines in dem Hauptzylinder enthaltenen Kolbens steuert, aufweist, wobei das Verfahren umfasst: Steuern des Motors auf der Basis eines erforderlichen Drucks durch eine Steuereinrichtung; Bestimmen auf der Basis einer Positionsänderungsrate des Kolbens und eines Motorstroms, ob der Kolben ein Ende erreicht, durch die Steuereinrichtung; und Festlegen eines Kolbenstellwegs als maximalen Stellweg, wenn bestimmt wird, dass der Kolben das Ende erreicht hat und eine Positionsinitialisierung für den Kolben nicht beendet ist, durch die Steuereinrichtung.
Verfahren nach Anspruch 7, das ferner das Ausgeben eines Warnsignals durch die Steuereinrichtung, wenn bestimmt wird, dass der Kolben das Ende erreicht hat und die Positionsinitialisierung für den Kolben beendet ist, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 7, bei dem beim Bestimmen, ob der Kolben das Ende erreicht, die Steuereinrichtung bestimmt, dass der Kolben das Ende erreicht hat, wenn die Positionsänderungsrate des Kolbens eine Schwelländerungsrate oder weniger ist und der Motorstrom um einen Schwellwert höher als ein Referenzstrom ist.
Verfahren nach Anspruch 7, bei dem beim Festlegen des Kolbenstellwegs als maximalen Stellweg die Steuereinrichtung die Positionsinitialisierung für den Kolben als beendet festlegt.
Verfahren nach Anspruch 7, das ferner das Durchführen eines Rückwärtsdrucksteuerprozesses durch die Steuereinrichtung nach dem Festlegen des Kolbenstellwegs als maximalen Stellweg umfasst.
Verfahren nach Anspruch 11, bei dem beim Steuern des Motors auf der Basis des erforderlichen Drucks die Steuereinrichtung einen Vorwärtsdrucksteuerprozess durchführt.
Verfahren nach Anspruch 7, das ferner das Berechnen des erforderlichen Drucks für eine Eingabe in das Bremspedal durch die Steuereinrichtung, wenn die Eingabe in das Bremspedal vor dem Steuern des Motors auf der Basis des erforderlichen Drucks erfolgt, umfasst.