DE112013004388T5

DE112013004388T5 - Bremssteuerungsvorichtung für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE112013004388T5
Application number: DE112013004388.2T
Authority: DE
Inventors: c/o ADVICS CO. LTD. Yasui Yoshiyuki; c/o ADVICS CO. LTD. Kodama Hiroyuki; c/o ADVICS CO. LTD. Hirano Takuya; c/o TOYOTA JIDOSHA KABUSHIKI Yamamoto Takayuki; c/o TOYOTA JIDOSHA KABUSHIKI KAI Yabusaki Naoki
Original assignee: Advics Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Advics Co Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 2012-09-07
Filing date: 2013-09-04
Publication date: 2015-06-03
Also published as: DE112013004388T8; JP5764103B2; CN104703851B; US20150224970A1; JP2014051197A; US9889831B2; WO2014038602A1; CN104703851A

Abstract

In einer Fahrzeugbremsensteuerungsvorrichtung zum Erzeugen eines Bremsmoments eines Hinterrades eines Fahrzeugs durch einen Elektromotor wird eine "Schlupfunterbindungssteuerung des Hinterrades" zum Reduzieren des Bremsmoments des Hinterrades durch Steuern des Elektromotors basierend auf einer Schlupfzustandsgröße des Hinterrades ausgeführt. Weiterhin wird eine "Abruptstoppsteuerung" zum schnellen Stoppen einer Drehbewegung des Elektromotors basierend auf einer Schlupfzustandsgröße eines Vorderrades ausgeführt. Die Abruptstoppsteuerung wird unter der Bedingung ausgeführt, dass die Schlupfunterbindungssteuerung des Hinterrades nicht ausgeführt wird. Als die Abruptstoppsteuerung kann eine "Steuerung zum Ändern eines Erregungsausmaßes des Elektromotors schrittweise auf einen zuvor eingestellten Erregungsgrenzwert entsprechend einer Verzögerungsrichtung des Elektromotors" ausgeführt werden. Demzufolge kann ein Übermäßigwerden eines Schlupfs des Hinterrades aufgrund von Einflüssen einer Trägheit oder dergleichen des Elektromotors, wenn eine Ausführung der Schlupfunterbindungssteuerung am Hinterrad gestartet wird, unterbunden werden.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeugbremsensteuervorrichtung.
Stand der Technik
In der japanischen Patentanmeldungsoffenlegungsschrift Nr. Hei 09-254764 ist offenbart, dass bei einer Schleuderverhinderungssteuerung bzw. Anti-Schleuder-Steuerung ("anti-skid control"; nachstehend ebenso als "ABS-Steuerung" bezeichnet) zum individuellen Anpassen von Bremshydraulikdrücken von seitwärts einander gegenüberliegenden Rädern zum Zweck des Verhinderns, dass weder das rechte noch das linke Rad gleichzeitig in einen stark blockierten Zustand geraten, "ein ABS-Steuerungsschwellenwert für jedes der seitwärts einander gegenüberliegenden Räder eingestellt ist, und wenn die ABS-Steuerung nur bei einem des rechten oder linken Rades gestartet wird, ein Sollschlupfverhältnis des anderen Rades reduziert wird". Als ein Effekt davon ist offenbart, dass "wenn eine Steuerung des Bremshydraulikdrucks an einem der Räder gestartet wird, die Steuerung des Bremshydraulikdrucks an dem anderen Rad gestartet wird, bevor eine zuvor als eine Steuerungsstartbedingung eingestellte Blockiertendenz bestimmt wird. Gemäß dem Start der ABS-Steuerung kann eines der Räder in einen relativ stark blockierten Zustand geraten, jedoch wird verhindert, dass beide Räder gleichzeitig in einen stark blockierten Zustand geraten, was eine Fahrstabilität des Fahrzeugs sicherstellt".
Weiterhin ist in der japanischen Patentanmeldungsoffenlegungsschrift Nr. 2002-225690 offenbart, dass in Abhängigkeit eines herabgetretenen Zustands eines Bremspedals ein an einen Aktor (Elektromotor) zum Erzeugen einer Bremskraft zugeführtes Erregungsausmaß geändert wird, und in einer Bremsvorrichtung für das Fahrzeug zum elektrischen Durchführen einer Bremsoperation "ein Indikatorstrom entsprechend eines herabgetretenen Zustands eines Bremspedals berechnet wird, ein Kompensationsstrom mit einem positiven Vorzeichen zum Indikatorstrom addiert wird, wenn der Indikatorstrom ansteigt, ein Kompensationsstrom mit einem negativen Vorzeichen zum Indikatorstrom während einer Periode von einem Zeitpunkt, wenn der Indikatorstrom abfällt, bis zu einem Zeitpunkt, wenn der Indikatorstrom in einen stationären Zustand übergeht, addiert wird, und der Aktor zum Ansteuern einer Bremse basierend auf dem Indikatorstrom angetrieben wird, zu dem der Kompensationsstrom addiert wird". Als ein Effekt davon ist offenbart, dass "es möglich ist, eine Zeitverzögerung eines auf ein Trägheitsmoment zurückführbaren Bremsmoments, einen Dämpfungsverlust sowie einen Reibungsverlust des Aktors zum Ansteuern der Bremse zu eliminieren, und es möglich ist, ein darauf zurückführbares Überschwingen zu reduzieren".
Zusammenfassung der Erfindung
In der in der japanischen Patentanmeldungsoffenlegungsschrift Nr. Hei 09-254764 offenbarten ABS-Steuerung wird ein übermäßiger Radschlupf unterbunden und eine Querkraft eines Rades wird sichergestellt, was die Fahrzeugstabilität beibehalten kann. In diesem Fall ist bei einer hydraulischen Bremsvorrichtung, die ein Bremsfluid verwendet, eine Trägheit des Fluids klein genug, um ignoriert zu werden. Demzufolge gilt, dass wenn eine Dekompressionsanweisung (Anweisung zum Reduzieren eines Bremsmoments) ausgegeben wird, das Bremsmoment unmittelbar reduziert werden kann. Im Gegensatz dazu ist es bei einer Bremsvorrichtung eines elektrischen/mechanischen Typs (sogenannte elektrische Bremse; als "elektromechanische Bremse (EMB)" bezeichnet) zum Steuern des Bremsmoments durch Verwenden eines solchen Elektromotors, wie in der japanischen Patentanmeldungsoffenlegungsschrift Nr. 2002-225690 verwendet wird, aufgrund der Trägheit des Elektromotors, einer Begrenzung einer Drehzahl (Maximaldrehzahl), und dergleichen, schwierig, unmittelbar das Bremsmoment als Antwort auf die Anweisung zum Reduzieren des Bremsmoments zu reduzieren.
Nun wird dieser Sachverhalt detailliert mit Bezugnahme auf 12 beschrieben. Die obere Grafik von 12 zeigt ein Beispiel von Zeitreihenvariationen eines Betätigungsausmaßes Bpa eines Bremsbetätigungselements (Bremspedal), das durch einen Fahrer betätigt wird, und eines Sollwerts Fbu sowie eines Istwerts Fba einer Presskraft eines Reibungselements (Bremsbelag). Die untere Grafik von 12 zeigt einen Sollwert Imt eines Erregungsausmaßes, das in diesem Beispiel dem Elektromotor zugeführt wird.
In diesem Beispiel wird zum Zeitpunkt t0 eine schnelle Betätigung des Bremsbetätigungselements durch den Fahrer gestartet. Zu diesem Zeitpunkt, um Einflüsse der Trägheit des Elektromotors oder dergleichen zu kompensieren, wird eine Trägheitskompensationssteuerung zum Berechnen eines "durch Addieren eines Kompensationsstroms mit einem positiven Vorzeichen zu einem dem Herabdrücken entsprechenden Wert" als der Sollwert Imt des Erregungsausmaßes über eine Periode zwischen den Zeitpunkten t1 und t2 ausgeführt. Aufgrund dieser Trägheitskompensationssteuerung wird der Istwert Fba schnell erhöht, um dem Sollwert Fbu der Presskraft zu folgen. Anschließend wird der Radschlupf zum Zeitpunkt t3 erhöht, und eine Schlupfunterdrückungssteuerung (Schleuderverhinderungssteuerung) wird gestartet. Das heißt, dass nach dem Zeitpunkt t3 der Sollwert Fbu der Druckkraft unmittelbar schnell reduziert wird, um den übermäßigen Radschlupf zu unterbinden. Jedoch fährt der Elektromotor damit fort, sich bei hoher Drehzahl zu bewegen (drehen), um schnell die Presskraft bis zum Zeitpunkt t3 zu erhöhen. Demzufolge kann nach dem Zeitpunkt t3 aufgrund der Einflüsse der Trägheit des Elektromotors die tatsächliche Presskraft Fba nicht unmittelbar schnell reduziert werden, und startet eine Reduktion mit einer Verzögerung vom Zeitpunkt t3. Zusätzlich ist ein Rückgangsgradient (temporäre Änderung) des Fba der Begrenzung der maximalen Drehzahl des Elektromotors unterworfen. Als eine Folge kann das Problem auftreten, dass der Radschlupf ansteigt.
Wenn insbesondere der Schlupf des Hinterrades übermäßig wird, verschlechtert sich die Fahrzeugstabilität aufgrund der Tatsache, dass die Querkraft des Hinterrades nicht sichergestellt werden kann. Demzufolge ist es bezüglich des mit der vorstehend genannten Bremsvorrichtung des elektrischen/mechanischen Typs unter Verwendung des Elektromotors für die Hinterräder ausgestatteten Fahrzeugs wünschenswert, eine Vorrichtung bereitzustellen, die den Schlupf des Hinterrads davor bewahren kann, übermäßig zu werden.
Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um mit den vorstehend genannten Problemen umzugehen, und es ist eine Aufgabe von dieser, eine Fahrzeugbremsensteuerungsvorrichtung zum Erzeugen eines Bremsmoments eines Hinterrades eines Fahrzeugs über einen Elektromotor bereitzustellen, die einen übermäßig werdenden Schlupf des Hinterrades aufgrund von Einflüssen einer Trägheit (Trägheitsmoment, Trägheitsmasse) oder dergleichen des Elektromotors unterbinden kann, wenn eine Schlupfunterbindungssteuerung, wie etwa eine Schleuderverhinderungssteuerung, am Hinterrad gestartet wird.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist eine Fahrzeugbremssteuerungsvorrichtung bereitgestellt, die umfasst: eine elektrische Bremseinrichtung (BRK) zum Erzeugen eines Bremsmoments eines Hinterrads WH[r*]) eines Fahrzeugs über Vermittlung eines Elektromotors (MTR); eine Raddrehzahlbezugseinrichtung (VWA) zum Beziehen von Drehzahlen (Vwa[**]) von vier Rädern (WH[**]) des Fahrzeugs; eine Schlupfzustandsgrößenberechnungseinrichtung (SLP) zum Berechnen, basierend auf den Drehzahlen (Vwa[**]) der vier Räder, einer Schlupfzustandsgröße (Slp[**]), die Schlupfausmaße der vier Räder des Fahrzeugs angibt; und eine Steuerungseinrichtung (CTL) zum Berechnen, basierend auf einer Schlupfzustandsgröße (Slp[r*]) des Hinterrades, eines Sollerregungsausmaßes (Imt) des Elektromotors (MTR), um eine Schlupfunterbindungssteuerung des Hinterrades zum Unterbinden eines Schlupfs des Hinterrades auszuführen, und zum Steuern des Elektromotors (MTR) für das Hinterrad basierend auf dem Sollerregungsausmaß (Imt) (Reduzieren des Bremsmoments (Presskraft) des Hinterrads).
Die vorliegende Erfindung weist ein Merkmal auf, dass die Steuerungseinrichtung (CTL) konfiguriert ist, um basierend auf einer Schlupfzustandsgröße (SLP[f*]) eines Vorderrades das Sollerregungsausmaß (Imt) anzupassen, um eine Abruptstoppsteuerung zum schnellen Stoppen (schnellen Verzögern) einer Drehbewegung des Elektromotors (MTR) auszuführen (in eine solche Richtung, um das Bremsmoment des Hinterrades zu erhöhen), und den Elektromotor (MTR) für das Hinterrad basierend auf dem angepassten Sollerregungsausmaß (Imt) zu steuern.
In diesem Fall kann die Abruptstoppsteuerung unter einer Bedingung gestartet werden, dass die Schlupfunterbindungssteuerung des Hinterrades nicht ausgeführt wird. Weiterhin nimmt vorliegende Erfindung "eine Konfiguration zum Anpassen, während eines Bremsens des Fahrzeugs, des an das Hinterrad angelegten Bremsmoments, sodass ein Verhältnis einer in dem Vorderrad erzeugten Bremskraft zu einer auf das Vorderrad wirkenden vertikalen Last größer wird als ein Verhältnis einer in dem Hinterrad erzeugten Bremskraft zu einer auf das Hinterrad wirkenden vertikalen Last" an. Es sei angemerkt, dass normalerweise die Steuerungseinrichtung (CTL) konfiguriert sein kann, um das Sollerregungsausmaß (Imt) des Elektromotors (MTR) für das Hinterrad auf einen Wert entsprechend einem Betätigungsausmaß (Bpa) eines Bremsbetätigungselements (BP), das durch den Fahrer des Fahrzeugs betätigt wird, anzupassen.
Im Allgemeinen werden während des Bremsens des Fahrzeugs (das heißt, während eines Verzögerns) die Bremsmomente der vier Räder basierend auf entsprechenden Spezifikationen eingestellt, sodass eine Bremslast am Vorderrad (Verhältnis der Bremskraft des Rades zu der vertikalen Last daran, das heißt, ein Wert, der durch Teilen der in dem Rad erzeugten Bremskraft durch die auf das Rad wirkenden vertikalen Last erhalten wird) größer als eine Bremslast am Hinterrad wird. In diesem Fall wird das Schlupfausmaß (Größe eines Schlupfs) des Vorderrades größer als das Schlupfausmaß des Hinterrades. Demzufolge gilt in einem Fall, in dem das Bremsbetätigungselement durch den Fahrer schnell betätigt wird, dass das Schlupfausmaß des Vorderrades schneller ansteigt als das Schlupfausmaß des Hinterrades. Gemäß dem vorstehend genannten Merkmal der vorliegenden Erfindung wird die Abruptstoppsteuerung des Elektromotors zum Anpassen des Bremsmoments des Hinterrads basierend auf der Schlupfzustandsgröße des Vorderrades gestartet/ausgeführt. Demzufolge ist es im Vergleich zu einem Fall, in dem die Abruptstoppsteuerung basierend auf der Schlupfzustandsgröße des Hinterrades gestartet/ausgeführt wird, möglich, in einem früheren Stadium der Drehbewegung des Elektromotors, der sich rotatorisch bei hoher Drehzahl bewegt, in eine solche Richtung zu verzögern/stoppen, um schnell das Bremsmoment (Presskraft) des Hinterrades zu erhöhen (als Antwort auf die abrupte Operation des Bremsbetätigungselements, die durch den Fahrer durchgeführt wird). Als eine Folge kann, auch wenn die Schlupfunterbindungssteuerung des Hinterrades unmittelbar anschließend gestartet wird, das Bremsmoment (Presskraft) des Hinterrades unmittelbar schnell durch unmittelbares entgegengesetztes Drehen des Elektromotors reduziert werden. Als eine Folge kann ein übermäßig werdender Schlupf des Hinterrades zuverlässig unterbunden werden.
Die vorstehend genannte Bremsensteuervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann weiterhin eine Hydraulikbremseinrichtung (HU, BRH) zum Erzeugen eines Bremsmoments des Vorderrades (WH[f*]) über einen Bremshydraulikdruck umfassen, und kann konfiguriert sein, um basierend auf der Schlupfzustandsgröße (Slp[f**]) des Vorderrades den Bremshydraulikdruck des Vorderrades zu reduzieren, um die Schlupfunterbindungssteuerung des Vorderrades zum Unterbinden eines Schlupfs des Vorderrades auszuführen.
In diesem Fall gilt vorzugsweise, dass die Steuerungseinrichtung (CTL) konfiguriert ist, um: die Abruptstoppsteuerung zu starten, wenn das Schlupfausmaß des Vorderrades, das durch die Schlupfzustandsgröße (Slp[f**] des Vorderrades angegeben ist, ein erstes Ausmaß (vsq1, dvq1) übersteigt; und die Schlupfunterbindungssteuerung des Vorderrades zu starten, wenn das Schlupfausmaß des Vorderrades, das durch die Schlupfzustandsgröße (Slp[f**]) des Vorderrades angegeben ist, ein zweites Ausmaß (vsb1, dvb1) übersteigt, das größer als das erste Ausmaß (vsq1, dvq1) ist.
Damit kann in dem Fall, in dem das Bremsbetätigungselement schnell durch den Fahrer betätigt wird, die Abruptstoppsteuerung in einem Stadium gestartet werden, bevor die Schlupfunterbindungssteuerung des Vorderrades gestartet wird, das heißt in einem Stadium, in dem das Schlupfausmaß des Vorderrades schwach ansteigt. Wie vorstehend beschrieben, ist in diesem Stadium das Schlupfausmaß des Hinterrades noch nicht angestiegen. Demzufolge kann die Drehbewegung des Elektromotors, der sich rotatorisch bei hoher Drehzahl in eine solche Richtung bewegt, um schnell das Bremsmoment (Druckkraft) des Hinterrades zu erhöhen, zuverlässig in einem frühen Stadium verzögert/gestoppt werden. Als eine Folge kann, auch wenn die Schlupfunterbindungssteuerung des Hinterrades unmittelbar anschließend gestartet wird, der Elektromotor unmittelbar entgegengesetzt gedreht werden, und daher kann ein übermäßig werdender Schlupf des Hinterrades zuverlässiger unterbunden werden. Es sei angemerkt, dass als ein typisches Muster des Falls, in dem das Bremsbetätigungselement schnell durch den Fahrer betätigt wird, jenes "Muster, in dem die Abruptstoppsteuerung des Elektromotors für das Hinterrad zunächst gestartet wird, die Schlupfunterbindungssteuerung des Vorderrads anschließend gestartet wird, und schließlich die Schlupfunterbindungssteuerung des Hinterrades gestartet wird", angenommen werden.
Als die Abruptstoppsteuerung kann eine "Steuerung des Änderns des Sollerregungsausmaßes (Imt) des Elektromotors (MTR) schrittweise zu einem zuvor eingestellten Erregungsgrenzwert (imm) entsprechend einer Verzögerungsrichtung des Elektromotors (eine solche Richtung zum Reduzieren des Bremsmoments des Hinterrads), wenn das Starten der Abruptstoppsteuerung bestimmt wird", ausgeführt werden. Demzufolge wirkt ein großes Moment in der Verzögerungsrichtung auf den Elektromotor, um den Elektromotor schnell zu verzögern/schnell zu stoppen. In diesem Fall kann der Erregungsgrenzwert (imm) basierend auf einem Maximalwert eines Stroms, der zum Elektromotor (MTR) und/oder einer Ansteuerschaltung (DRV) des Elektromotors zuzuführen ist, bestimmt werden.
Alternativ wird als die Abruptstoppsteuerung eine "Steuerung des Einstellens des Sollerregungsausmaßes (Imt) auf Null durchgeführt, wenn das Starten der Abruptstoppsteuerung bestimmt wird, und des Herstellens eines Kurzschlusses zwischen Anschlüssen (zwischen Ts-Tb, zwischen Tu-Tv-Tw) des Elektromotors (MTR). Daher wirkt eine sogenannte dynamische Bremse (nachstehend ebenso als "rheostatische Bremse" bezeichnet), um den Elektromotor schnell zu verzögern/schnell zu stoppen.
In dem Fall, in dem die vorstehend genannte Bremssteuerungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weiterhin eine Motordrehzahlbezugseinrichtung (DMK) zum Beziehen einer Drehzahl (dMk) des Elektromotors (MTR) umfasst, kann die Steuerungseinrichtung konfiguriert sein, um die Abruptstoppsteuerung unter der Bedingung zu starten, dass die Drehzahl (dMk) des Elektromotors größer oder gleich einer ersten vorbestimmten Drehzahl (dMk1) ist. In diesem Fall kann die Steuerungseinrichtung konfiguriert sein, um die Abruptstoppsteuerung zu beenden, wenn die Drehzahl (dMk) des Elektromotors kleiner als eine zweite vorbestimmte Drehzahl (dMk2) wird, die niedriger als die erste vorbestimmte Drehzahl (dMk1) ist. Diese Konfigurationen basieren auf der Tatsache, dass die Einflüsse der Trägheit des Elektromotors größer werden, wenn die Drehzahl (Rotationsgeschwindigkeit) des Elektromotors höher wird. Die Drehzahl dMk des Elektromotors kann durch Unterziehen einer Position (Rotorposition) Mka des Elektromotors, die durch eine Positionsbezugseinrichtung MKA bezogen wird, einer Zeitdifferentiation bezogen werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine schematische Konfigurationsdarstellung eines mit einer Bremsensteuerungsvorrichtung gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung ausgestatteten Fahrzeugs.
2 ist eine Darstellung, die eine Konfiguration einer Bremseinrichtung (Bremsaktor) für ein in 1 veranschaulichtes Hinterrad veranschaulicht.
3 ist ein Ansteuerschaltungsdiagramm, das ein Beispiel einer Ansteuereinrichtung für einen in 2 veranschaulichten Elektromotor (Motor mit einer Bürste) veranschaulicht.
4 ist ein Ansteuerschaltungsdiagramm, das ein Beispiel einer Ansteuereinrichtung für einen in 2 veranschaulichten Elektromotor (bürstenloser Motor) veranschaulicht.
5 ist eine Funktionsblockdarstellung einer in 1 veranschaulichten Steuerungseinrichtung.
6 ist eine Funktionsblockdarstellung, die einen in 5 veranschaulichten Trägheitskompensationssteuerungsblock eines ersten Ausführungsbeispiels veranschaulicht.
7 ist eine Funktionsblockdarstellung, die einen in 5 veranschaulichten Trägheitskompensationssteuerungsblock eines zweiten Ausführungsbeispiels veranschaulicht.
8 ist eine Funktionsblockdarstellung, die einen Schlupfunterbindungssteuerungsblock (für das Hinterrad) sowie einen Abruptstoppsteuerungsblock der in 5 veranschaulichten Ausführungsbeispiele veranschaulicht.
9 ist eine Funktionsblockdarstellung, die einen Schlupfunterbindungssteuerungsblock für ein Vorderrad der Ausführungsbeispiele veranschaulicht.
10 ist ein erstes Zeitdiagramm, das Funktionen und Effekte einer Abruptstoppsteuerung veranschaulicht.
11 ist ein zweites Zeitdiagramm, das Funktionen und Effekte der Abruptstoppsteuerung veranschaulicht.
12 ist ein Zeitdiagramm, das ein Problem einer Bremssteuerungsvorrichtung gemäß dem Stand der Technik veranschaulicht.
Beschreibung von Ausführungsbeispielen
Nun wird eine Fahrzeugbremsensteuerungsvorrichtung gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung mit Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es sei angemerkt, dass ein Suffix [**], das an das Ende jeder Art eines Symbols oder dergleichen angehängt ist, angibt, zu welchem der vier Räder jede Art eines Symbols oder dergleichen zugehörig ist. [fl] gibt das linke Vorderrad an, [fr] gibt das rechte Vorderrad an, [rl] gibt das linke Hinterrad an und [rr] gibt das rechte Hinterrad an. Das Suffix [f*] gibt an, was sich auf ein beliebiges der Vorderräder bezieht, und das Suffix [r*] gibt an, was sich auf ein beliebiges der Hinterräder bezieht. Weiterhin gilt in einem Fall, in dem das Suffix [**] ist (einschließlich eines Falls, in dem aufgrund des Weglassens von [**] kein Suffix vorliegt), dass jede Art eines Symbols bezüglich der vier Räder auswählbar die vier Räder angibt. In einem Fall, in dem das Suffix [f*] ist (umfassend einen Fall, in dem aufgrund des Weglassens von [f*] kein Suffix vorliegt), gibt jede Art eines Symbols bezüglich der Vorderräder auswählbar die Vorderräder an. Weiterhin gilt in einem Fall, in dem das Suffix [r*] ist (umfassend einen Fall, in dem aufgrund des Weglassens von [r*] kein Suffix vorliegt), dass jede Art eines Symbols bezüglich der Hinterräder auswählbar die Hinterräder angibt. Beispielsweise geben VWA[**] und VWA auswählbar eine Raddrehzahlbezugseinrichtung für die vier Räder an, geben BRH[f*] und BRH auswählbar eine Hydraulikbremseinrichtung für die Vorderräder an und geben BRK[r*] und BRK auswählbar eine elektrische Bremseinrichtung für das Hinterrad an.
<Gesamtkonfiguration des mit einer Fahrzeugbremsensteuerungsvorrichtung gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung ausgestatteten Fahrzeugs>
Wie in 1 veranschaulicht ist, ist dieses Fahrzeug mit einem Bremsbetätigungselement (beispielsweise ein Bremspedal) BP, das durch einen Fahrer betätigt wird, um das Fahrzeug zu verzögern, einem Hauptzylinder MC (Teil einer Hydraulikbremseinrichtung BRH, die später beschrieben wird) zum Erzeugen eines Bremshydraulikdrucks gemäß einer Betätigung des BP, der Hydraulikbremseinrichtung für das Vorderrad (Hydraulikbremsaktor für das Vorderrad) BRH zum Anpassen eines Bremsmoments durch den Bremshydraulikdruck eines Fahrzeugvorderrades (Frontrades) WH[f*] gemäß einem durch den Hauptzylinder MC erzeugten Hydraulikdruck (Hauptzylinderdruck), um eine Bremskraft im Vorderrad zu erzeugen, einer Hydraulikeinheit HU (Teil der Hydraulikbremseinrichtung BRH) zum Anpassen des Bremshydraulikdrucks des Vorderrades unabhängig vom Hauptzylinderdruck, der elektrischen Bremseinrichtung für das Hinterrad (elektrischer Bremsaktor für das Hinterrad) BRK zum Anpassen des Bremsmoments eines Fahrzeughinterrades (Heckrades) WH[r*] zum Erzeugen der Bremskraft im Hinterrad, einer elektronischen Steuereinheit ECU zum Steuern der HU und der BRK, und einer Speicherbatterie BAT, die als eine Energiezufuhr zum Zuführen von elektrischer Energie an die HU, die BRK, die ECU und dergleichen dient, ausgestattet.
Zusätzlich umfasst dieses Fahrzeug eine Bremsbetätigungsausmaßbezugseinrichtung (wie etwa einen Hubsensor, einen Pedalkraftsensor und einen Hauptzylinderdrucksensor) BPA zum Erfassen eines Betätigungsausmaßes Bpa des BP, eine Lenkwinkelerfassungseinrichtung SAA zum Erfassen eines Lenkwinkels Saa eines durch den Fahrer betätigten Lenkrads SW, eine Gierratenerfassungseinrichtung YRA zum Erfassen einer Gierrate Yra des Fahrzeugs, eine Längsbeschleunigungserfassungseinrichtung GXA zum Erfassen einer Fahrzeuglängsbeschleunigung Gxa, eine Querbeschleunigungserfassungseinrichtung GYA zum Erfassen einer Fahrzeugquerbeschleunigung Gya, und eine Raddrehzahlerfassungseinrichtung VWA zum Erfassen einer Drehzahl (Radgeschwindigkeit) Vwa jedes Rades WH[**]. Jeder der erfassten Werte kann aus einem anderen System (einer anderen elektronischen Steuereinheit) über einen Kommunikationsbus bezogen werden.
Die Hydraulikbremseinrichtung für das Vorderrad BRH[f*] umfasst einen Bremssattel CPR, einen Radzylinder WCR sowie Reibungselemente (beispielsweise Bremsbeläge) MSB, die bekannt sind. Die MSB werden gegen ein Drehelement (beispielsweise eine Bremsscheibe) KTB, das bekannt ist, durch den Bremshydraulikdruck gepresst, um Reibungskräfte zu bewirken, wodurch ein Bremsmoment am Vorderrad WH[f*]) erzeugt wird, um eine Bremskraft des Vorderrades zu erzeugen.
Die elektrische Bremseinrichtung für das Hinterrad BRK[r*] umfasst einen Elektromotor MTR[r*] (nicht gezeigt), und das Bremsmoment des Rades WH[r*] wird durch den MTR gesteuert. Zusätzlich umfasst die BRK eine Presskraftbezugseinrichtung (beispielsweise einen Axialkraftsensor) FBA[r*] zum Erfassen einer Presskraft Fba[r*] eines Reibungselements MSB, um gegen ein Drehelement KTB zu pressen, eine Erregungsausmaßbezugseinrichtung (beispielsweise einen Stromsensor) IMA[r*] zum Erfassen eines Erregungsausmaßes (beispielsweise ein Stromwert) Ima[r*] zum MTR[r*], und eine Positionsbezugseinrichtung (beispielsweise einen Drehwinkelsensor) MKA[r*] zum Erfassen einer Position (beispielsweise ein Drehwinkel) Mka[r*] des MTR.
Die vorstehend genannten Erfassungssignale (wie etwa Bpa), die durch die verschiedenen Erfassungseinrichtungen erfasst werden, werden einer Störgrößenbzw. Rauschunterdrückungs-(-reduktions-)Filterung (beispielsweise Tiefpassfiltern) unterzogen, und werden anschließend der ECU zugeführt. In der ECU wird eine arithmetische Verarbeitung für die Bremssteuerung bezüglich der vorliegenden Erfindung ausgeführt. Das heißt, dass eine später beschriebene Steuerungseinrichtung CTL in der ECU programmiert ist, und dass ein Sollerregungsausmaß (beispielsweise ein Sollstromwert oder ein Sollbetriebsverhältnis bzw. relative Einschaltdauer) Imt[r*] zum Steuern des Elektromotors MTR basierend auf dem Bpa und dergleichen berechnet wird. Zusätzlich werden basierend auf dem Vwa[**], der Yra und dergleichen eine arithmetische Verarbeitung für eine Schleuderverhinderungssteuerung (ABS), Traktionssteuerung (TCS), Fahrzeugstabilisierungssteuerung (ESC) und dergleichen in der ECU ausgeführt.
Die Hydraulikeinheit HU (Teil der Hydraulikbremseinrichtung BRH) umfasst ein Solenoidventil, eine Hydraulikpumpe und einen Elektromotor (nicht gezeigt). Dabei wird ein Radzylinderdruck (Druck zum Pressen des MSB) der Hydraulikbremseinrichtung für das Vorderrad BRH basierend auf Anweisungssignalen (Ansteuersignale für das Solenoidventil und den Elektromotor) Svt für die Schleuderverhinderungssteuerung, Traktionssteuerung, Fahrzeugstabilisierungsteuerung und dergleichen, die in der ECU berechnet werden, gesteuert.
<Konfiguration der elektrischen Bremseinrichtung für das Hinterrad (Bremsaktor)>
In der Bremsensteuerungsvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erzeugt und justiert der Elektromotor MTR[r*] das Bremsmoment des Fahrzeughinterrades (Heckrades) WH[r**].
Wie in 2 veranschaulicht ist, umfasst die elektrische Bremseinrichtung für das Hinterrad BRK einen Bremssattel CPR, das Drehelement KTB, das Reibungselement MSB, den Elektromotor MTR, eine Antriebs- bzw. Ansteuereinrichtung (elektrische Schaltung zum Ansteuern des MTR) DRV, eine Verzögerungseinrichtung GSK, einen Rotations-/Linear-Bewegungswandelmechanismus HNK, die Presskraftbezugseinrichtung FBA, die Positionsbezugseinrichtung MKA und die Erregungsausmaßbezugseinrichtung IMA.
Gleichermaßen wie bei der bekannten Bremsvorrichtung umfasst die elektrische Bremse für den Hinterradaktor BRK den Bremssattel CPR und die Reibungselemente (beispielsweise Bremsbeläge) MSB, die bekannt sind. Die MSB werden gegen das Drehelement (beispielsweise Bremsscheibe) KTB, das bekannt ist, gepresst, um Reibungskräfte zu bewirken, wodurch ein Bremsmoment an dem Hinterrad WH[r*] erzeugt wird, um eine Bremskraft des Hinterrads zu erzeugen.
In der Ansteuereinrichtung (Ansteuerschaltung des Elektromotors MTR) DRV wird basierend auf dem Sollerregungsausmaß (Zielwert) Imt ein Erregungsausmaß (finaler Stromwert) zum Elektromotor MTR gesteuert. Insbesondere ist in der Ansteuereinrichtung DRV eine Brückenschaltung ausgebildet, die Schaltelemente (Leistungstransistoren, beispielsweise MOS-FETs) verwendet, und die Schaltelemente werden basierend auf dem Sollerregungsausmaß Imt zum Steuern der Ausgabe des Elektromotors MTR angesteuert.
Die Ausgabe (Ausgangsmoment) des Elektromotors MTR wird mit Hilfe der Verzögerungseinrichtung (beispielsweise Getriebe) GSK zum Rotations-/Linear-Bewegungswandelmechanismus HNK übertragen. Anschließend wandelt der HNK eine Drehbewegung in eine lineare Bewegung um, und die lineare Bewegung drängt einen Kolben PSN zu einer Vorwärtsbewegung in Richtung des Drehelements (Bremsscheibe) KTB. Dabei presst der Kolben PSN das Reibungselement (Bremsbelag) MSB in Richtung des KTB, und daher werden die Reibungselemente MSB gegen das Drehelement KTB gepresst. Das KTB ist an dem Rad WH[r*] fixiert, und die Reibung zwischen dem MSB und dem KTB erzeugt und justiert das Bremsmoment an dem Rad WH[r*].
Als der Rotations-/Linear-Bewegungswandelmechanismus HNK ist eine Gleitschraube bzw. -spindel (beispielsweise eine Trapezschraube) verfügbar, die ein "Gleiten" für eine Kraftübertragung (Gleitübertragung) verwendet. Eine Schraube HNJ wird gedreht, und eine Mutter HNT, die sicht damit in Eingriff befindet, wird in einer linearen Bewegung zu dem KTB hingeführt oder weggeführt. Als der HNK kann ein Kugelgewindetrieb zum Übertragen von Kraft durch "Rollen" (Rollübertragung) verwendet werden.
Die Motoransteuerschaltung DRV umfasst die Erregungsausmaßbezugseinrichtung (beispielsweise einen Stromsensor) IMA zum Erfassen des gegenwärtigen Erregungsausmaßes (beispielsweise ein gegenwärtiger Strom, der zum Elektromotor fließt) Ima. Zusätzlich ist der Elektromotor MTR mit der Positionsbezugseinrichtung (beispielsweise ein Winkelsensor) MKA zum Erfassen der Position (beispielsweise ein Drehwinkel) Mka des Rotors ausgestattet. Weiterhin ist die Presskraftbezugseinrichtung (beispielsweise ein Presskraftsensor) FBA zum Erfassen der Kraft (gegenwärtige Presskraft) Fba, mit der das Reibungselement MSB gegenwärtig das Drehelement KTB presst, bereitgestellt.
In 2 ist eine sogenannte Bremsvorrichtung der Scheibenart (Scheibenbremse) als eine exemplarische Konfiguration der elektrischen Bremseinrichtung BRK veranschaulicht, jedoch kann die Bremseinrichtung BRK in der Form einer Bremsvorrichtung der Trommelart (Trommelbremse) vorliegen. Im Fall der Trommelbremse ist das Reibungselement MSB ein Bremsschuh, und das Drehelement KTB ist eine Bremstrommel. Gleichermaßen wird die Kraft, mit der der Bremsschuh die Bremstrommel presst (Presskraft), durch den Elektromotor MTR gesteuert. Als der Elektromotor MTR ist eine Vorrichtung dargestellt, die ein Moment durch eine Drehbewegung erzeugt, jedoch ist ein Linearmotor verfügbar, der eine Kraft durch eine lineare Bewegung erzeugt.
<Konfiguration der Ansteuereinrichtung DRV (Motor mit Bürste)>
3 veranschaulicht ein Beispiel der Ansteuereinrichtung (Ansteuerschaltung) DRV in einem Fall, in dem der Elektromotor MTR ein Motor mit einer Bürste ist (nachstehend vereinfacht als "Bürstenmotor" bezeichnet). Der DRV ist eine elektrische Schaltung zum Ansteuern des MTR und umfasst Schaltelemente S1 bis S4, einen Pulsweitenmodulationsblock PWM zum Durchführen einer Pulsweitenmodulation (PWM) basierend auf dem Imt, und einen Umschaltsteuerungsblock SWT zum Steuern eines erregten Zustands/nicht erregten Zustands der S1 bis S4 basierend auf einer durch die PWM bestimmten relativen Einschaltdauer.
Die Schaltelemente S1 bis S4 sind Elemente, die dazu fähig sind, einen Teil der elektrischen Schaltung ein-/auszuschalten, und es kann beispielsweise ein MOS-FET verwendet werden. Die S1 bis S4 bilden eine Brückenschaltung für den MTR in einer Vorwärtsrichtung (Drehrichtung zum Bewirken einer Annäherung des MSB an das KTB und Erhöhen des Bremsmoments) und einer Umkehrrichtung (Drehrichtung zum Bewegen des MSB weg von den KTB und Verringern des Bremsmoments). Durch den Umschaltsteuerungsblock SWT werden in der Vorwärtsrichtung die S1 und S4 in den erregten Zustand (EIN-Zustand) gesteuert, und die S2 und S3 werden in den nicht erregten Zustand (AUS-Zustand) gesteuert. Weiterhin werden in der Umkehr- bzw. Rückwärtsrichtung die S1 und S4 in den nicht erregten Zustand (AUS-Zustand) gesteuert, und die S2 und S3 werden in den erregten Zustand (EIN-Zustand) gesteuert.
In der PWM wird das Betriebsverhältnis bzw. die Einschaltdauer (Verhältnis der EIN-/AUS-Zeit) der Pulsbreite basierend auf einem Ausmaß des Imt bestimmt, und die Drehrichtung des MTR wird basierend auf dem Vorzeichen (Plus-Vorzeichen oder Minus-Vorzeichen) des Imt bestimmt. Beispielsweise können die Drehrichtung des MTR als Vorwärtsrichtung mit einem positiven (Plus-)Wert und die Umkehr- bzw. Rückwärtsrichtung mit einem negativen (Minus-)Wert eingestellt sein. Eine finale Ausgangsspannung wird basierend auf einer Eingangsspannung (Spannung der BAT) und der Einschaltdauer bestimmt, und daher werden die Drehrichtung und das Ausgangsmoment des MTR durch die DRV gesteuert.
<Konfiguration der Ansteuereinrichtung DRV (dreiphasiger bürstenloser Motor)>
4 veranschaulicht ein Beispiel der Ansteuereinrichtung (Ansteuerschaltung) DRV in einem Fall, in dem der Elektromotor MTR ein bürstenloser Motor ist. Die DRV ist eine elektrische Schaltung zum Ansteuern des MTR, und umfasst Schaltelemente Z1 bis Z6, einen Pulsbreitenmodulationsblock PWM zum Durchführen der Pulsbreitenmodulation basierend auf dem Imt, und den Umschaltsteuerungsblock SWT zum Steuern eines erregten Zustands/nicht erregten Zustands der Z1 bis Z6 basierend auf der durch die PWM bestimmten relativen Einschaltdauer.
Im bürstenlosen Motor wird die Rotorposition (Drehwinkel) Mka des MTR durch die Positionsbezugseinrichtung MKA bezogen. Dabei werden basierend auf der Mka Richtungen von Spulenerregungsausmaßen in einer U-Phase, einer V-Phase und einer W-Phase (das heißt Erregungsrichtungen) in Reihenfolge durch die durch den SWT gesteuerten Z1 bis Z6 geschaltet, um dadurch den MTR anzusteuern. Die Drehrichtung (Vorwärtsrichtung oder Rückwärtsrichtung) des bürstenlosen Motors wird aus einer Beziehung zwischen dem Rotor und einer Position für die Erregung bestimmt.
Ebenso wird im bürstenlosen Motor, auf die gleiche Weise wie im Bürstenmotor, bei der PWM die relative Einschaltdauer der Pulsbreite basierend auf dem Ausmaß des Imt bestimmt, und die Drehrichtung des MTR wird basierend auf dem Vorzeichen (Plus/Minus des Werts) des Imt bestimmt. Dann werden basierend auf dem Sollerregungsausmaß Imt die Schaltelemente Z1 bis Z6 basierend auf dem Signal von dem SWT gesteuert, und daher werden die Drehrichtung und das Ausgangsmoment des MTR gesteuert.
<Gesamtkonfiguration der Steuerungseinrichtung>
Wie in 5 veranschaulicht ist, umfasst die Steuerungseinrichtung CTL einen Sollpresskraftberechnungsblock FBT, einen Sollpresskraftkorrekturberechnungsblock FBU, einen Indikationserregungsausmaßberechnungsblock IST, einen Presskraftrückkopplungsteuerungsblock IPT, einen Trägheitskompensationssteuerungsblock INR, einen Radschlupfzustandsgrößenberechnungsblock SLP, einen Schlupfunterbindungssteuerungsblock FAE, einen Abruptstoppsteuerungsblock QTC und einen Erregungsausmaßanpassungsberechnungsblock IMT. Die Steuerungseinrichtung CTL ist in der elektronischen Steuereinheit ECU programmiert.
Das Betätigungsausmaß Bpa des Bremsbetätigungselements BP (beispielsweise das Bremspedal) wird durch die Bremsbetätigungsausmaßbezugseinrichtung BPA bezogen. Das Betätigungsausmaß des Bremsbetätigungselements (Bremsbetätigungsausmaß) Bpa wird basierend auf dem Druck des MC (Hauptzylinderdruck) berechnet, und kann ebenso basierend auf einer Betätigungskraft des Bremsbetätigungselements (beispielsweise Bremspedalkraft), das durch den Fahrer betätigt wird, und/oder einem Versatzausmaß (beispielsweise ein Bremspedalhub) davon berechnet werden. Das Bpa wird einer Berechnungsverarbeitung unter Verwendung eines Tiefpassfilters oder dergleichen für eine Störkomponentenentfernung(-reduktion) unterzogen.
Im Sollpresskraftberechnungsblock FBT wird eine voreingestellt Sollpresskraftberechnungseigenschaft (Berechnungskennfeld) CHfb zum Berechnen der Sollpresskraft Fbt für jedes Hinterrad basierend auf dem Betätigungsausmaß Bpa verwendet. Die "Presskraft" ist eine Kraft (Pressdruck), mit der das Reibungselement (beispielsweise der Bremsbelag) MSB auf das Drehelement (beispielsweise die Bremsscheibe) KTB in der elektrischen Bremseinrichtung (Bremsaktor) BRK presst. Die Sollpresskraft Fbt ist ein Sollwert der Presskraft.
Im Berechnungskennfeld CHfb ist bezüglich einer sogenannten "idealen Bremskraftverteilung" eine Bremskraftverteilung von Vorder- und Hinterrädern eingestellt, um eine solche Eigenschaft zu erlangen, dass ein Ausmaß der Bremskraft der Vorderräder relativ zu einer vertikalen Last (Normalkraft, oder von einer Fahrbahnoberfläche in einer vertikalen Richtung ausgeübte Kraft) größer als ein Ausmaß der Bremskraft der Hinterräder relativ zu einer vertikalen Last wird. Während des Bremsens des Fahrzeugs bewegt sich die vertikale Last (ebenso als "Grundierungslast" bezeichnet) von dem Hinterrad zu dem Vorderrad. Das heißt, dass die vertikale Last auf das Hinterrad abnimmt, und die vertikale Last auf das Vorderrad ansteigt. Die "ideale Bremskraftverteilung" repräsentiert eine solche Eigenschaft, dass in Anbetracht dieser vertikalen Lastbewegung ein Verhältnis einer Vorderradbremskraft zu einer Vorderradvertikallast (als "Vorderradbremslast" bezeichnet) gleich einem Verhältnis einer Hinterradbremskraft zu einer Hinterradvertikallast (als "Hinterradbremslast" bezeichnet) wird. Das CHfb ist derart eingestellt, dass die Vorderradbremslast größer als die Hinterradbremslast wird. Beispielsweise kann das CHfb so eingestellt sein, dass die Fbt in einer "konkaven Abwärts-" Weise ansteigt, wenn das Bpa ansteigt.
Im Sollpresskraftkorrekturberechnungsblock FBU wird die Sollpresskraft Fbt basierend auf dem Berechnungsergebnis (wie etwa Fae) von dem Schlupfunterbindungssteuerungsblock FAE, der später beschrieben wird, korrigiert. Im FAE wird eine Schlupfunterbindungssteuerung, wie etwa die Schleuderverhinderungssteuerung, ausgeführt. Anschließend wird basierend auf einer korrigierten Presskraft Fae die Sollpresskraft Fbt, die basierend auf der Betätigung des Bremspedals BP durch den Fahrer berechnet wird, unterbrochen, und eine Sollpresskraft Fbu, die korrigiert wurde, um einen übermäßigen Radschlupf (Blockiertendenz des Rades) zu unterbinden, wird berechnet.
Der Indikationserregungsausmaßberechnungsblock IST berechnet durch Verwenden von voreingestellten Berechnungskennfeldern CHs1 und CHs2 ein Indikationserregungsausmaß Ist basierend auf der durch die Fae korrigierten Sollpresskraft Fbu. Das Indikationserregungsausmaß Ist ist ein Sollwert des Erregungsausmaßes des Elektromotors MTR, das zum Ansteuern des Elektromotors MTR der Bremseinrichtung für die Hinterräder BRK verwendet wird, um die korrigierte Sollpresskraft Fbu zu erlangen. Wenn die Hysterese des Bremsaktors in Betracht gezogen wird, weist das Berechnungskennfeld (Berechnungseigenschaften für das Indikationserregungsausmaß) die beiden Charakteristika CHs1 und CHs2 auf. Die Charakteristik (erste Indikationserregungsausmaßberechnungseigenschaft) CHs1 dient zum Umgehen mit einem Anstieg der Presskraft, während die Charakteristik (zweite Indikationserregungsausmaßberechnungseigenschaft) CHs2 zum Umgehen mit einem Abfall der Presskraft dient. Aufgrund dessen ist die Eigenschaft CHs1 eingestellt, um ein relativ großes Indikationserregungsausmaß Ist auszugeben, als im Vergleich mit der Eigenschaft CHs2.
Wie hier verwendet ist das Erregungsausmaß ein Zustandsbetrag (Variable) zum Steuern eines Ausgangsmoments des Elektromotors MTR. Aufgrund der Tatsachen, dass das von dem Elektromotor MTR ausgegebene Moment annähernd proportional zu einem daran zugeführten Strom verläuft, ist ein Stromsollwert des Elektromotors als ein Sollwert des Erregungsausmaßes verfügbar. Zusätzlich, wenn eine an den Elektromotor MTR zugeführte Spannung erhöht wird, wird der resultierende Strom erhöht, und daher ist ein Zufuhrspannungswert als das Sollerregungsausmaß verfügbar. Darüber hinaus ermöglicht eine relative Einschaltdauer der Pulsbreitenmodulation (PWM), den Zufuhrspannungswert anzupassen, und daher ist diese relative Einschaltdauer als das Erregungsausmaß verfügbar.
Im Presskraftrückkopplungssteuerungsblock IPT wird ein Presskraftrückkopplungserregungsausmaß Ipt basierend auf der Sollpresskraft (Sollwert) Fbu und der gegenwärtigen Presskraft (Istwert) Fba berechnet. Das Indikationserregungsausmaß Ist wird als ein Wert berechnet, der der Sollpresskraft Fbu entspricht, jedoch kann eine Effizienzschwankung des Bremsaktors einen Fehler (statischen Fehler) zwischen der Sollpresskraft Fbu und der Ist-Presskraft Fba bewirken. Das Presskraftrückkopplungserregungsausmaß Ipt wird berechnet und bestimmt, um den vorstehend genannten Fehler (statischen Fehler) basierend auf einer Abweichung (Presskraftabweichung) ΔFb zwischen der Sollpresskraft Fbt und der Ist-Presskraft Fba und einer Berechnungseigenschaft (Berechnungskennfeld) CHp zu verringern. Die Fba wird durch die Presskraftbezugseinrichtung FBA bezogen.
Im Trägheitskompensationssteuerungsblock INR wird der Einfluss der Trägheit (Trägheitsmoment bei Drehbewegung oder Trägheitsmasse bei Linearbewegung) der BRK (insbesondere des Elektromotors MTR) kompensiert. Im Trägheitskompensationssteuerungsblock INR werden Sollwerte Ijt und Ikt des Erregungsausmaßes zum Kompensieren des Einflusses der Trägheit (Trägheitsmoment oder Trägheitsmasse) der BRK berechnet. Es ist notwendig, ein Ansprechverhalten einer Presskrafterzeugung in einem Fall zu verbessern, in dem die Bewegung (Drehbewegung) des Elektromotors von einem Zustand, in dem der Elektromotor ruht oder sich bei niedriger Geschwindigkeit dreht, beschleunigt wird. Um mit einem solchen Fall umzugehen, wird ein Beschleunigungsträgheitskompensationserregungsausmaß Ijt berechnet. Das Ijt ist ein Sollwert des Erregungsausmaßes der Steuerung während einer Beschleunigung bei der Trägheitskompensationssteuerung.
Zusätzlich ist es in einem Fall, in dem der Elektromotor verzögert wird, um von dem Zustand, in dem sich der Elektromotor in Bewegung (Drehbewegung) befindet, zu stoppen, ebenso notwendig, die Konvergenz durch Unterbinden des Überschwingens der Presskraft zu verbessern. Um mit einem solchen Fall umzugehen, wird ein Verzögerungsträgheitskompensationserregungsausmaß Ikt berechnet. Das Ikt ist ein Sollwert des Erregungsausmaßes der Steuerung während einer Verzögerung in der Trägheitskompensationssteuerung. Wie hier verwendet ist das Ijt ein Wert (ein Wert mit einem Plus-Vorzeichen, der zum Ist addiert wird) zum Erhöhen des Erregungsausmaßes des Elektromotors, während das Ikt ein Wert ist (ein Wert mit einem Minus-Vorzeichen, der zum Ist addiert wird) zum Verringern des Erregungsausmaßes des Elektromotors.
Im Radschlupfzustandsgrößenberechnungsblock SLP wird eine Schlupfzustandsgröße Slp[**] jedes Rades basierend auf einer Raddrehzahl Vwa[**] jedes Rades, die durch die Raddrehzahlbezugseinrichtung VWA[**] bezogen wird, berechnet. Die Slp repräsentiert eine Zustandsgröße, die ein Schlupfausmaß jedes Rades angibt. Beispielsweise wird als die Slp eine Differenz zwischen der Raddrehzahl Vwa und einer Fahrzeuggeschwindigkeit (Fahrzeugkörpergeschwindigkeit) Vso als eine Radschlupfgeschwindigkeit Vsl berechnet. Ferner kann eine Radbeschleunigung dVw, die eine Zeitvariationsgröße der Vwa repräsentiert, als die Slp berechnet werden.
Im Schlupfunterbindungssteuerungsblock FAE wird basierend auf der Schlupfzustandsgröße Slp[**] jedes Rades die Schlupfunterbindungssteuerung für das Hinterrad ausgeführt. Die Schlupfunterbindungssteuerung ist eine Steuerung zum Unterbinden eines übermäßigen Schlupfes des Rades, und ist die Schleuderverhinderungssteuerung (ABS-Steuerung) oder Bremskraftverteilungssteuerung (EBD-Steuerung). Die ABS-Steuerung repräsentiert typischerweise eine Steuerung zum Reduzieren des an das Rad angelegten Bremsmoments, wenn das Schlupfausmaß des Rades ein vorbestimmtes Ausmaß übersteigt. Die EBD-Steuerung repräsentiert typischerweise eine Steuerung zum Beibehalten des an das Rad angelegten Bremsmoments, wenn das Schlupfausmaß des Rades ein vorbestimmtes Ausmaß übersteigt.
Im Schlupfunterbindungssteuerungsblock FAE wird die korrigierte Presskraft (korrigierter Wert) Fae zum Korrigieren der Sollpresskraft Fbt, die basierend auf dem Bpa bestimmt wird, berechnet. Wenn der Radschlupf ansteigt (wenn das Rad die Blockiertendenz annähert), wird die korrigierte Presskraft Fae berechnet, um die Einflüsse der Fbt zu unterbinden (unabhängig der Bremsoperation durch den Fahrer bei der Berechnung der Sollpresskraft), und die korrigierte Sollpresskraft (Sollwert) Fbu zu reduzieren. Wenn weiterhin der Radschlupf aufgrund der Abnahme der Fbu abnimmt (wenn der Grip des Rades wiederhergestellt wird), wird die korrigierte Presskraft Fae berechnet, um die Fbu zu erhöhen.
Im Abruptstoppsteuerungsblock QTC wird ein Sollwert (Abruptstopperregungsausmaß) Iqt eines Erregungsausmaßes einer Abruptstoppsteuerung basierend auf der Schlupfzustandsgröße Slp[f*] des Vorderrades berechnet. Die Abruptstoppsteuerung ist eine Steuerung zum zwingenden Stoppen der Drehbewegung durch eine schnelle Verzögerung davon mit maximalem Leistungsvermögen des Elektromotors MTR, um einen übermäßigen Schlupf (Blockiertendenz des Rades) zurückführbar auf eine Verzögerung eines Istwerts Fba auf einen Sollwert Fbu folgend zu unterbinden. Daher wird im QTC das maximale Ausmaß (Erregungsgrenzwert) imm, das der Erregung in der Drehrichtung (Rückwärtsrichtung) des Elektromotors entsprechend der Richtung zum Wegziehen des Reibungselements MSB von dem Drehelement KTB (Richtung, in der das Bremsmoment abnimmt) ausgesetzt sein kann, schrittweise (diskontinuierlich bezüglich des Imt bis hierher, auf eine gestufte Weise und unverzüglich) als der Sollwert (Abruptstopperregungsausmaß) Iqt des Erregungsausmaßes in der Abruptstoppsteuerung angegeben. Der Erregungsgrenzwert imm ist zuvor basierend auf dem Wert entsprechend des maximalen Stroms oder dergleichen des MTR oder der DRV eingestellt.
Im Erregungsausmaßanpassungsberechungsblock IMT wird das Sollerregungsausmaß Imt, das ein finaler Sollwert des MTR ist, berechnet. Das Indikationserregungsausmaß Ist wird durch das Presskraftrückkopplungserregungsausmaß Ipt, die Trägheitskompensationserregungsausmaße Ijt (während der Beschleunigung) und Ikt (während der Verzögerung) sowie das Abruptstopperregungsausmaß Iqt angepasst, um dadurch das Sollerregungsausmaß Imt zu berechnen.
Der IMT umfasst einen Prioritätsberechnungsblock YSN, in dem eine Trägheitskompensationssteuerung und die Abruptstoppsteuerung priorisiert sind. Im Prioritätsberechnungsblock YSN wird das Iqt mit einer höheren Priorität ausgegeben als Ijt und Ikt. Das heißt, dass wenn das Iqt gleichzeitig mit dem Ijt und dem Ikt eingegeben wird, das Ijt und Ikt auf Null gesetzt werden und ein Abruptstopperregungsausmaß Iqt ausgegeben wird.
Insbesondere wird im Erregungsausmaßanpassungsberechnungsblock IMT das Rückkopplungserregungsausmaß Ipt zum Indikationserregungsausmaß Ist addiert, ein beliebiges der Trägheitskompensationserregungsausmaße Ijt und Ikt sowie das Abruptstopperregungsausmaß Iqt werden weiterhin dazu addiert, und eine Gesamtsumme davon wird als das Sollerregungsausmaß Imt berechnet. In diesem Fall ist Iqt ein Wert zum Verringern des Erregungsausmaßes des Elektromotors (ein Wert mit einem Minus-Vorzeichen, der zum Ist addiert wird). Das Sollerregungsausmaß Imt ist ein Sollwert eines finalen Erregungsausmaßes zum Steuern der Ausgabe von dem Elektromotor MTR. Die Drehrichtung des MTR wird basierend auf dem Vorzeichen (Plus/Minus des Werts) des Imt gesteuert, und die Ausgabe des MTR wird basierend auf dem Ausmaß des Imt gesteuert.
Das Ausführungsbeispiel, in dem eine "Presskraft", die einen Pressdruck des Reibungselements MSB gegen das Drehelement KTB darstellt, als eine Steuervariable (zu steuernde Zustandsgröße) verwendet wird, wurde vorstehend beschrieben. Spezifikationen (Festigkeit des CPR, Übersetzungsverhältnis der GSK, Führung des HNK und dergleichen) der BRK sind bekannt. Daher kann ein "Presskraftentsprechungswert Fbs (Sollwert Fst, Istwert Fsa)", der einen Wert entsprechend einer Presskraft (Pressdruck), die auf das Drehelement KTB durch das Reibungselement MSB wirkt, darstellt, als die Steuervariable anstatt der Presskraft (Sollwert Fbu, Istwert Fba) verwendet werden.
Der Presskraftentsprechungswert Fbs kann basierend auf der Zustandsgröße bezüglich der "Kraft" bestimmt werden, die einen Aktivierungszustand eines beweglichen Elements, das sich in einem Kraftübertragungspfad von dem Elektromotor MTR zum Reibungselement MSB befindet, angibt. Beispielsweise können ein gegenwärtiges Ausgangsmoment (oder Sollwert) des Elektromotors, ein gegenwärtiges Ausgangsmoment (oder Sollwert) der GSK, ein gegenwärtiger Schub (oder Sollwert) am HNK, ein gegenwärtiger Schub (oder Sollwert) am PSN, und eine gegenwärtige Presskraft (oder Sollpresskraft Fbu) des MSB als der Fbs bezüglich der "Kraft (Moment)" angewendet werden.
Eine Steifigkeit (Federkonstante) des gesamten BRK umfassend den Bremssattel CPR ist bekannt, und daher kann die Zustandsgröße bezüglich der "Position" als der Fbs anstatt der Zustandsgröße bezüglich der vorstehend genannten "Kraft" eingestellt sein. Beispielsweise kann die gegenwärtige Position Mka (oder Sollposition Mkt) des Elektromotors, eine gegenwärtige Position (oder Sollposition) der GSK, eine gegenwärtige Position (oder Sollwert) am HNK, eine gegenwärtige Position (oder Sollwert) am PSN und eine gegenwärtige Position (oder Sollwert) des MSB als der Fbs bezüglich der "Position" angewendet werden.
Weiterhin kann ein finaler Presskraftentsprechungswert Fbs basierend auf dem Fbs einer Vielzahl von beweglichen Elementen bestimmt werden. Daher kann der "Presskraftentsprechungswert Fbs (Sollpresskraftentsprechungswert Fst, gegenwärtiger Presskraftentsprechungswert Fsa)" basierend auf zumindest einer beliebigen der Zustandsgrößen bezüglich der "Kraft" oder der "Position" des sich im Kraftübertragungspfad befindlichen beweglichen Elements, startend vom Ausgangsmoment des MTR, um die Presskraft des MSB gegen das KTB zu erreichen, bestimmt werden.
<Konfiguration des Trägheitskompensationssteuerungsblocks des ersten Ausführungsbeispiels>
Bezug nehmend auf 6 wird ein Trägheitskompensationssteuerungsblock INR gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. Im Trägheitskompensationssteuerungsblock INR des ersten Ausführungsbeispiels wird die Trägheitskompensationssteuerung zum Verbessern des Ansprechverhaltens und der Konvergenz der Presskraft, die auf eine Trägheit des MTR und dergleichen zurückführbar ist (Trägheit der gesamten BRK umfassend die Trägheit des MTR), ausgeführt. Der Trägheitskompensationssteuerungsblock INR umfasst einen Sollpositionsberechnungsblock MKT, einen Zeitkonstantenberechnungsblock TAU, einen Verzögerungselementberechnungsblock DLY, einen Sollbeschleunigungsberechnungsblock DDM und einen Koeffizientenspeicherblock KSK.
Der Sollpositionsberechnungsblock MKT berechnet die Sollposition (Solldrehwinkel) Mkt basierend auf der Sollpresskraft Fbu und einer Sollpresskraftberechnungseigenschaft (Berechnungskennfeld) CHmk. Die Sollposition Mkt ist ein Sollwert der Position (Drehwinkel) des Elektromotors MTR. Das Berechnungskennfeld CHmk zeigt eine Eigenschaft entsprechend einer Steifigkeit des Bremssattels CPR und der Reibungselemente (Bremsbeläge) MSB, und ist zuvor in der elektronischen Steuereinheit ECU als eine nichtlineare Charakteristik, die "konkav abwärts" verläuft, gespeichert.
Im Zeitkonstantenberechnungsblock TAU wird die Zeitkostante τm basierend auf der korrigierten Sollpresskraft (Sollwert der Presskraft) Fbu und einer Berechnungseigenschaft (Berechnungskennfeld) CHτm für die Zeitkonstante berechnet. Wenn die Fbu kleiner als ein vorbestimmtes Betätigungsausmaß (vorbestimmter Wert) fb1 ist, wird τm als eine erste vorbestimmte Zeitkonstante (vorbestimmter Wert) τ1 (≥ 0) berechnet. Wenn Fbu größer oder gleich einem vorbestimmten Wert fb1 und kleiner als ein vorbestimmter Wert fb2 ist, wird τm derart berechnet, um graduell von der ersten vorbestimmten Zeitkonstante τ1 zu einer zweiten vorbestimmten Zeitkonstante τ2 gemäß einem Anstieg der Fbu anzusteigen. Wenn die Fbu größer oder gleich dem vorbestimmten Wert fb2 ist, wird τm als die zweite vorbestimmte Zeitkonstante (vorbestimmter Wert) τ2 (> τ1) berechnet.
Im Verzögerungselementberechnungsblock DLY wird eine Sollposition (Solldrehwinkel) Mkf nach einer Verzögerungselementberechnungsverarbeitung basierend auf der Sollposition Mkt des Elektromotors MTR berechnet. Insbesondere wird eine Berechnungsverarbeitung für ein Verzögerungselement umfassend die Zeitkonstante τm entsprechend einer Antwort des Bremsaktors BRK (das heißt Antwort des Elektromotors MTR) für die Sollposition Mkt des Elektromotors ausgeführt, um dadurch die Sollposition Mkf nach der Verzögerungselementverarbeitung zu berechnen. In diesem Fall ist die Verzögerungselementberechnungsverarbeitung eine Berechnung eines Verzögerungselements der n-ten Ordnung ("n" ist eine Ganzzahl von "1" oder größer) und Beispiele davon umfassen eine Berechnung einer Verzögerung der ersten Ordnung. Durch Unterziehen der Mkt der Verzögerungselementverarbeitung, wird das Ansprechen des Bremsaktors BRK (Zustand einer Änderung des Ausgabe entsprechend einer Änderung der Eingabe) als eine Übertragungsfunktion unter Verwendung der Zeitkonstante betrachtet, was ermöglicht, dass die Mkf als ein Sollwert entsprechend der zu berechnenden Antwort dient.
Im Sollbeschleunigungsberechnungsblock DDM wird eine Sollbeschleunigung ddMkf nach der Verzögerungselementverarbeitung basierend auf der Sollposition Mkf nach der Verzögerungselementverarbeitung berechnet. Die ddMkf ist ein Sollwert einer Beschleunigung (Winkelbeschleunigung) des Elektromotors MTR. Insbesondere wird die ddMkf durch eine Differentiation der zweiten Ordnung der Mkt berechnet. Die ddMkf wird als ein Wert mit einem Plus-Vorzeichen während der Beschleunigung des Elektromotors MTR (während eines Startens von einem gestoppten Zustand) berechnet, und wird als ein Wert mit einem Minus-Vorzeichen während der Verzögerung des MTR (während eines Umschaltens zum gestoppten Zustand) berechnet.
Im Koeffizientenspeicherblock KSK wird ein Koeffizient (Verstärkung) ksk zum Konvertieren der Sollbeschleunigung ddMkf in ein Sollerregungsausmaß des Elektromotors gespeichert. Der Koeffizient ksk entspricht einem Wert, der durch Teilen einer Trägheit (Konstante) mtj des Elektromotors durch eine Momentenkonstante tqk des Elektromotors erhalten wird. Anschließend werden die Trägheitskompensationssteuerungserregungsausmaße (Sollwerte) Ijt und Ikt basierend auf der ddMkf und dem ksk berechnet. Insbesondere werden das Ijt und das Ikt durch Multiplizieren der ddMkf mit dem ksk berechnet.
<Konfiguration des Trägheitskompensationssteuerungsblocks des zweiten Ausführungsbeispiels>
Als Nächstes wird mit Bezugnahme auf 7 ein Trägheitskompensationssteuerungsblock INR gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. Im Trägheitskompensationssteuerungsblock INR wird die Trägheitskompensationssteuerung zum Verbessern des Ansprechverhaltens und der Konvergenz der Presskraft, die auf eine Trägheit des MTR und dergleichen zurückführbar ist (Trägheit des gesamten BRK umfassend die Trägheit des MTR), ausgeführt. Der Trägheitskompensationssteuerungsblock INR umfasst einen Steuerungsnotwendigkeitsbestimmungsberechnungsblock FLG zum Bestimmen der Notwendigkeit der Trägheitskompensationssteuerung, einen Trägheitskompensationserregungsausmaßberechnungsblock IJK zum Berechnen des Sollerregungsausmaßes der Trägheitskompensationssteuerung und einen Auswahlberechnungsblock SNT.
Im Steuerungsnotwendigkeitsbestimmungsberechnungsblock FLG wird bestimmt, ob das Ausführen der Trägheitskompensationssteuerung notwendig ist oder nicht. Der Steuerungsnotwendigkeitsbestimmungsberechnungsblock FLG umfasst einen Beschleunigungsbestimmungsberechnungsblock FLJ zum Bestimmen der Notwendigkeit während einer Beschleunigung des Elektromotors (beispielsweise wenn der Elektromotor startet, um die Drehzahl zu erhöhen), und einen Verzögerungsbestimmungsberechnungsblock FLK zum Bestimmen der Notwendigkeit während einer Verzögerung des Elektromotors (beispielsweise wenn der Elektromotor verzögert, um gestoppt zu werden).
Als das Ergebnis der Bestimmung wird ein Notwendigkeitsbestimmungsflag bzw. -markierungszeichen FLj (während der Beschleunigung) oder FLk (während der Verzögerung) vom Steuerungsnotwendigkeitsbestimmungsberechnungsblock FLG ausgegeben. Für die Notwendigkeitsbestimmungsflags FLj und FLk gibt "0" den Fall an, in dem die Trägheitskompensationssteuerung unnötig ist (Unnötig-Zustand), wohingegen "1" den Fall angibt, in dem die Trägheitskompensationssteuerung notwendig ist (Notwendig-Zustand).
Der Steuerungsnotwendigkeitsbestimmungsberechnungsblock FLG umfasst den Zeitkonstantenberechnungsblock TAU, den Verzögerungselementberechnungsblock DLY, einen Differentiationsberechnungsblock der zweiten Ordnung DDF, den Beschleunigungsbestimmungsberechnungsblock FLJ und den Verzögerungsbestimmungsberechnungsblock FLK.
Auf die gleiche Weise wie in dem ersten Ausführungsbeispiel wird im Zeitkonstantenberechnungsblock TAU die Zeitkonstante τm basierend auf der korrigierten Sollpresskraft (Sollwert der Presskraft) Fbu und der Berechnungseigenschaft (Berechnungskennfeld) CHτm für die Zeitkonstante berechnet. Anschließend wird im Verzögerungselementberechnungsblock DLY eine Sollpresskraft Fbf nach der Verzögerungselementberechnungsverarbeitung basierend auf der Sollpresskraft Fbu berechnet. Im Verzögerungselementberechnungsblock DLY wird auf die gleiche Weise wie in dem ersten Ausführungsbeispiel das Ansprechverhalten des Bremsaktors BRK (insbesondere des Elektromotors MTR) ebenso durch die Übertragungsfunktion (beispielsweise Verzögerungsberechnung der ersten Ordnung) berücksichtigt. Im Differentiationsberechnungsblock der zweiten Ordnung DDF wird die ddFbf durch Differentiation der zweiten Ordnung der Sollpresskraft Fbf nach der Verzögerungselementverarbeitung berechnet. Die ddFbf wird als ein Wert mit einem Plus-Vorzeichen während der Beschleunigung des Elektromotors MTR berechnet (während eines Startens von dem gestoppten Zustand), und wird als ein Wert mit einem Minus-Vorzeichen während der Verzögerung des MTR berechnet (während eines Umschaltens auf den gestoppten Zustand).
Im Beschleunigungsbestimmungsberechnungsblock FLJ wird bestimmt, wenn der Elektromotor MTR basierend auf der ddFbf, die durch die Differentiation der zweiten Ordnung der Sollpresskraft Fbf nach der Verzögerungselementverarbeitung bezogen wurde, beschleunigt wird, ob die Trägheitskompensationssteuerung im "Notwendig-Zustand" oder im "Unnötig-Zustand" ist. Das Ergebnis der Bestimmung wird als das Notwendigkeitsbestimmungsflag (Steuerungsflag) FLj ausgegeben. Gemäß einem Berechnungskennfeld DFLj wird zu einem Zeitpunkt, wenn die ddFbf eine erste vorbestimmte Beschleunigung (vorbestimmter Wert) ddf1 (> 0) übersteigt, das Notwendigkeitsbestimmungsflag FLj bei der Beschleunigungssteuerung von "0 (Unnötig-Zustand)" auf "1 (Notwendig-Zustand)" umgeschaltet (FLj ← 1). Anschließend wird das FLj von "1" auf "0" (FLj ← 0) zu einem Zeitpunkt umgeschaltet, wenn die ddFbf kleiner als eine vorbestimmte Beschleunigung (vorbestimmter Wert) ddf2 (< ddf1) ist. Es sei angemerkt, dass das FLj auf "0" als ein Initialwert in einem Fall eingestellt ist, in dem die Bremsbetätigung nicht durchgeführt wird.
Im Verzögerungsbestimmungsberechnungsblock FLK wird bestimmt, wenn der Elektromotor MTR basierend auf der ddFbf, die durch die Differentiation der zweiten Ordnung der Sollpresskraft Fbf nach der Verzögerungselementverarbeitung bezogen wurde, ob die Trägheitskompensationssteuerung im "Notwendig-Zustand" oder im "Unnötig-Zustand" ist. Das Ergebnis der Bestimmung wird als das Notwendigkeitsbestimmungsflag (Steuerungsflag) FLk ausgegeben. Gemäß einem Berechnungskennfeld DFLk wird zu einem Zeitpunkt, wenn die ddFbf kleiner als eine zweite vorbestimmte Beschleunigung (vorbestimmter Wert) ddf3 (< 0) ist, das Notwendigkeitsbestimmungsflag FLk bei der Verzögerungssteuerung von "0 (Unnötig-Zustand)" auf "1 (Notwendig-Zustand)" umgeschaltet (FLk ← 1). Anschließend wird das FLk von "1" auf "0" (FLk ← 0) zu einem Zeitpunkt umgeschaltet, wenn die ddFbf größer oder gleich einer vorbestimmten Beschleunigung (vorbestimmter Wert) ddf4 (> ddf3, < 0) ist. Es sei angemerkt, dass das FLk als ein Initialwert in einem Fall auf "0" gesetzt ist, wenn die Bremsoperation nicht durchgeführt wird.
Informationen über die Notwendigkeitsbestimmungsflags FLj und FLk für die Trägheitskompensationssteuerung werden vom Steuerungsnotwendigkeitsbestimmungsberechnungsblock FLG an den Trägheitskompensationserregungsausmaßberechnungsblock IJK übertragen.
Im Trägheitskompensationserregungsausmaßberechnungsblock IJK wird das Trägheitskompensationserregungsausmaß (Sollausmaß) in dem Fall berechnet, in dem die Trägheitskompensationssteuerung als notwendig bestimmt wird (wenn FLj = 1 oder FLk = 1). Der Trägheitskompensationserregungsausmaßberechnungsblock IJK umfasst einen Beschleunigungserregungsausmaßberechnungsblock IJT zum Berechnen des Trägheitskompensationserregungsausmaßes Ijt während einer Beschleunigung des Elektromotors (beispielsweise wenn der Elektromotor startet, um die Drehzahl zu erhöhen), und einen Verzögerungserregungsausmaßberechnungsblock IKT zum Berechnen des Trägheitskompensationserregungsausmaßes Ikt während einer Verzögerung des Elektromotors (beispielsweise wenn der Elektromotor verzögert, um gestoppt zu werden).
Im Beschleunigungserregungsausmaßberechnungsblock IJT wird das Beschleunigungsträgheitskompensationserregungsausmaß Ijt basierend auf dem Notwendigkeitsbestimmungsflag FLj und einer Beschleunigungsberechnungseigenschaft (Berechnungskennfeld) CHj berechnet. Die Beschleunigungsberechnungseigenschaft CHj ist zuvor in der ECU als die Eigenschaft bzw. Charakteristik (Berechnungskennfeld) des Ijt bezüglich einer verstrichenen Zeit T, seit die Beschleunigungsträgheitskompensationssteuerung als notwendig bestimmt wurde, gespeichert. Die Berechnungseigenschaft CHj ist derart eingestellt, dass das Ijt schnell von "0" auf ein vorbestimmtes Erregungsausmaß (vorbestimmter Wert) ij1 einhergehend mit einer Zeit vom Zeitpunkt T von "0" ansteigt, und anschließend behutsam vom vorbestimmten Erregungsausmaß (vorbestimmter Wert) ij1 auf "0" mit der Zeit abnimmt. Im Detail ist im CHj eine Zeitperiode tup, die notwendig ist, dass das Ijt von "0" auf das vorbestimmte Erregungsausmaß ij1 ansteigt, eingestellt, um kürzer zu sein als eine Zeitperiode tdn, die notwendig ist, dass das Ijt vom vorbestimmten Erregungsausmaß ij1 auf "0" abfällt.
Im Verzögerungserregungsausmaßberechnungsblock IKT wird das Verzögerungsträgheitskompensationserregungsausmaß Ikt basierend auf dem Notwendigkeitsbestimmungsflag FLk und einer Verzögerungsberechnungseigenschaft (Berechnungskennfeld) CHk berechnet. Die Verzögerungsberechnungseigenschaft CHk ist zuvor in der ECU als die Charakteristik bzw. Eigenschaft (Berechnungskennfeld) des Ikt bezüglich einer verstrichenen Zeit T, seitdem die Verzögerungsträgheitskompensationssteuerung als notwendig bestimmt wurde, gespeichert. Die CHk ist derart eingestellt, dass das Ikt schnell von "0" auf ein vorbestimmtes Erregungsausmaß (vorbestimmter Wert) ik1 einhergehend mit der Zeit vom Zeitpunkt T von "0" abfällt, und anschließend behutsam vom vorbestimmten Erregungsausmaß (vorbestimmter Wert) ik1 auf "0" mit der Zeit ansteigt. Im Detail ist im CHk eine Zeitperiode tvp, die notwendig ist, dass das Ikt von "0" auf das vorbestimmte Erregungsausmaß ik1 abfällt, eingestellt, um kürzer zu sein als eine Zeitperiode ten, die notwendig ist, dass das Ikt von dem vorbestimmten Erregungsausmaß ik1 auf "0" ansteigt.
Im Auswahlberechnungsblock SNT wird eine beliebige der Ausgabe des Trägheitskompensationserregungsausmaßes Ijt während einer Beschleunigung des Elektromotors, der Ausgabe des Trägheitskompensationserregungsausmaßes Ikt während einer Verzögerung des Elektromotors und der Ausgabe eines Steuerungsstopps (Ausgabe des Werts "0") ausgewählt und ausgegeben. Im Auswahlberechnungsblock SNT wird in einem Fall, in dem das Verzögerungsträgheitskompensationserregungsausmaß Ikt (< 0) ausgegeben wird, während das Beschleunigungsträgheitskompensationserregungsausmaß Ijt (> 0) ausgegeben wird, anstatt des Ijt das Ikt mit Priorität ausgegeben.
<Konfigurationen des Radschlupfzustandsgrößenberechnungsblocks, des Hinterradschlupfunterbindungssteuerungsblocks und des Abruptstoppsteuerungsblocks gemäß Ausführungsbeispielen>
Mit Bezugnahme auf 8 werden der Radschlupfzustandsgrößenberechnungsblock SLP, der Hinterradschlupfunterbindungssteuerungsblock FAE und der Abruptstoppsteuerungsblock QTC der Ausführungsbeispiele beschrieben.
<Radschlupfzustandsgrößenberechnungsblock gemäß Ausführungsbeispielen>
Der Radschlupfzustandsgrößenberechnungsblock SLP umfasst einen Fahrzeuggeschwindigkeitsberechnungsblock VSO, einen Radschlupfgeschwindigkeitsberechnungsblock VSL, und einen Radbeschleunigungsberechnungsblock DVW. Wenn das Bremsmoment an das Rad angelegt wird, tritt ein Schlupf (ein Schlupf zwischen der Fahrbahnoberfläche und dem Rad) in dem Rad, das die Bremskraft erzeugt, auf. Im SLP wird die Raddrehzahl Vwa[**] durch einen Radgeschwindigkeitssensor VWA[**] oder durch den Kommunikationsbus bezogen, um die Radschlupfzustandsgröße Slp[**], die das Schlupfausmaß (wie das Rad rutscht) angibt, in der Drehrichtung jedes Rades zu berechnen.
Im Fahrzeuggeschwindigkeitsberechnungsblock VSO wird die Fahrzeuggeschwindigkeit (Fahrzeugkörpergeschwindigkeit) Vso basierend auf der Raddrehzahl Vwa[**] jedes Rades und dem bekannten Verfahren berechnet. Beispielsweise kann die höchste der Raddrehzahlen Vwa[**] ausgewählt werden, um als die Fahrzeuggeschwindigkeit Vso berechnet zu werden.
Im Radschlupfgeschwindigkeitsberechnungsblock VSL wird eine Schlupfgeschwindigkeit Vsl[**] jedes Rades basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit Vso und der Raddrehzahl Vwa berechnet. Die Vsl[**] wird als ein Wert mit einem Minus-Vorzeichen durch Subtrahieren der Vso von der Vwa[**] berechnet.
Im Radbeschleunigungsberechnungsblock DVW wird die Radbeschleunigung dVw[**] basierend auf der Raddrehzahl Vwa[**] jedes Jades und dem bekannten Verfahren berechnet. Beispielsweise kann die dVw[**] durch Zeitdifferentiation der Vwa[**] berechnet. Die Radschlupfzustandsgröße Slp[**] ist ein Wert (Variable) basierend auf mindestens einer der Zustandsgrößen, und zwar der Schlupfgeschwindigkeit Vsl[**] und/oder der Beschleunigung der dVw[**].
<Hinterradschlupfunterbindungssteuerungsblock gemäß Ausführungsbeispielen>
Im Hinterradschlupfunterbindungssteuerungsblock FAE wird die korrigierte Presskraft Fae, die für die Schleuderverhinderungssteuerung (ABS-Steuerung) zum Unterbinden des Schlupfs des Hinterrads oder der Bremskraftverteilungssteuerung EBD-Steuerung notwendig ist, berechnet. Die korrigierte Presskraft Fae ist ein Sollwert zum Berechnen der Sollpresskraft Fbu zum Unterbinden des Radschlupfs durch Korrigieren der Sollpresskraft Fbt, die basierend auf dem Bpa berechnet wird. Der Schlupfunterbindungssteuerungsblock Fae umfasst ein Berechnungskennfeld CHab für die Schleuderverhinderungssteuerung, ein Berechnungskennfeld CHeb für die Bremskraftverteilungssteuerung, und einen Auswahlberechnungsblock SNU. Es sei angemerkt, dass die Bremskraftverteilungssteuerung die Schlupfunterbindungssteuerung ist, die dem Hinderrad gewidmet ist. In der Schlupfunterbindungssteuerung (Schleuderverhinderungssteuerung) zum Unterbinden des Vorderradschlupfs, wird eine bekannte Hydrauliksteuerung durch Vermittlung der Hydraulikeinheit HU durchgeführt.
[Berechnung des Korrekturwerts (korrigierte Presskraft) Fab einer Sollpresskraft basierend auf einer Schleuderverhinderungssteuerung]
Zunächst wird die Schleuderverhinderungssteuerung (ABS-Steuerung) beschrieben. Im Hinterradschlupfunterbindungssteuerungsblock FAE wird die Schleuderverhinderungssteuerung unter Vermittlung der Hinterradbremseinrichtung BRK[r*] basierend auf der Schlupfzustandsgröße Slp[r*] des Hinterrads und dem Berechnungskennfeld CHab für die Schleuderverhinderungssteuerung ausgeführt. Die korrigierte Presskraft Fab[r*] wird durch Bezugnahme auf das Berechnungskennfeld CHab für die ABS-Steuerung, das im Schlupfunterbindungssteuerungsblock FAE angegeben ist, und Auswählen eines Steuerungsmodus basierend auf einer Ausmaßbeziehung zwischen der Vsl[r*] und der dVw[r*] bestimmt.
Insbesondere wird zunächst die Schlupfgeschwindigkeit Vsl[r*] des Hinterrades mit vorbestimmten Werten vsa1 und vsa2 verglichen. Die vorbestimmten Werte vsa1 und vsa2 sind zuvor eingestellte Werte und weisen eine Beziehung von vsa1 < vsa2 < 0 auf. Eine Radschlupfgeschwindigkeit gibt an, dass das Schlupfausmaß größer wird, wenn der Wert davon kleiner wird. Daher weist der Wert vsa1 ein größeres Schlupfausmaß als der Wert vsa2 auf. Weiterhin wird die Beschleunigung dVw[r*] des Hinterrades mit vorbestimmten Werten dva1 und dva2 verglichen. Die vorbestimmten Werte dva1 und dva2 sind zuvor eingestellte Werte, und weisen eine Beziehung von (dva1 (Verzögerung)) < 0 < (dva2 (Beschleunigung)) auf. Auf die gleiche Weise wie die Radschlupfgeschwindigkeit gibt die Radbeschleunigung an, dass das Schlupfausmaß größer wird, wenn der Wert davon kleiner wird. Daher weist der Wert dva1 ein größeres Schlupfausmaß als der Wert dva2 auf.
Der Steuerungsmodus der ABS-Steuerung wird basierend auf der Vsl[r*], der dVw[r*] und dem CHab bestimmt. Der Steuerungsmodus der ABS-Steuerung umfasst einen Verringerungsmodus, in dem das Bremsmoment verringert wird, und einen Anstiegsmodus, in dem das Bremsmoment erhöht wird. Im Verringerungsmodus, der im Berechnungskennfeld CHab als "Abnahme" angezeigt ist, wird die Presskraft verringert. Weiterhin wird im Anstiegsmodus, der im Berechnungskennfeld CHab als "ansteigend" angezeigt ist, die Presskraft erhöht.
Zum Beispiel wird der Verringerungsmodus ausgewählt, wenn die Vsl[r*] kleiner als vsa1 ist und die dVw[r*] kleiner als dva1 ist, und der Erhöhungsmodus wird ausgewählt, wenn die Vsl[r*] größer oder gleich vsa1 und kleiner als vsa2 ist, und die dVw[r*] größer oder gleich dva1 und kleiner als dva2 ist.
Im Verringerungsmodus wird, um ein Radblockieren durch Verringern des Radschlupfs zu verhindern, die korrigierte Presskraft Fab[r*] basierend auf der ABS-Steuerung derart berechnet, um die Sollpresskraft Fbu[r*] zu verringern. Im Anstiegsmodus wird, um die Bremskraft durch Erhöhen des Radsschlupfs wiederherzustellen, die korrigierte Presskraft (korrigierter Wert) Fab[r*] derart berechnet, um die Sollpresskraft Fbu[r*] zu erhöhen.
[Berechnung des Korrekturwerts (korrigierte Presskraft) Feb der Sollpresskraft basierend auf der Bremskraftverteilungssteuerung]
Als Nächstes wird die Bremskraftverteilungssteuerung (EBD-Steuerung) beschrieben. In der Bremskraftverteilungssteuerung wird das Bremsmoment des Hinterrades angepasst, um dadurch ein Verhältnis zwischen der im Vorderrad erzeugten Bremskraft und der im Hinterrad erzeugten Bremskraft anzupassen. Im Hinterradschlupfunterbindungssteuerungsblock FAE wird die Bremskraftverteilungssteuerung durch Vermittlung der elektrischen Bremseinrichtung für das Hinterrad BRK[r*] basierend auf der Schlupfzustandsgröße Slp[r*] des Hinterrades und dem Berechnungskennfeld CHeb für die Bremskraftverteilungssteuerung ausgeführt. Die korrigierte Presskraft Feb[r*] wird durch Bezugnahme auf das Berechnungskennfeld CHeb für die EBD-Steuerung, die im Schlupfunterbindungssteuerungsblock FAE angegeben ist, und Auswählen eines Steuerungsmodus basierend auf einer Ausmaßbeziehung zwischen der Vsl[r*] und der dVw[r*] bestimmt.
Insbesondere wird zunächst die Schlupfgeschwindigkeit Vsl[r*] des Hinterrades mit vorbestimmten Werten vse1 und vse2 verglichen. vse1 und vse2 sind zuvor eingestellte Werte und weisen eine Beziehung von vse1 < vse2 auf. Der Wert vse1 weist ein größeres Schlupfausmaß als der Wert vse2 auf. Weiterhin wird die Radbeschleunigung dVw[r*] mit vorbestimmten Werten dve1 und dve2 verglichen.
dve1 und dve2 sind zuvor eingestellte Werte und weisen eine Beziehung von dve1 < dve2 auf. Auf die gleiche Weise wie die Schlupfgeschwindigkeit weist der Wert dve1 ein größeres Schlupfausmaß als der Wert dve2 auf.
Der Steuerungsmodus der EBD-Steuerung wird basierend auf der Vsl[r*], der dVw[r*] und dem CHeb bestimmt. Der Steuerungsmodus der EBD-Steuerung umfasst einen Verringerungsmodus, in dem das Bremsmoment verringert wird, einen Beibehaltungsmodus, in dem das Bremsmoment beibehalten wird, und einen Anstiegsmodus, in dem das Bremsmoment erhöht wird. In dem Verringerungsmodus, der im Berechnungskennfeld CHeb als "abfallend" angezeigt wird, wird die Presskraft verringert. Im Beibehaltungsmodus, der als "gleich bleibend" im Berechnungskennfeld CHeb angezeigt ist, wird die Presskraft beibehalten. Weiterhin wird im Anstiegsmodus, der als "ansteigend" im Berechnungskennfeld CHeb angezeigt wird, die Presskraft erhöht.
Beispielweise wird der Verringerungsmodus ausgewählt, wenn die Vsl[r*] kleiner als vse1 und die dVw[r*] kleiner als dve1 ist, der Beibehaltungsmodus wird ausgewählt, wenn die Vsl[r*] größer oder gleich vse1 und kleiner als vse2 ist, und die dVw[r*] größer oder gleich dve1 und kleiner als dve2 ist, und der Anstiegsmodus wird ausgewählt, wenn die Vsl[r*] größer oder gleich vse2 ist, und die dVw[r*] größer oder gleich dve2 ist.
Im Verringerungsmodus wird, um eine Querkraft durch Verringern des Radschlupfs sicherzustellen, die korrigierte Presskraft Feb[r*] basierend auf der EBD-Steuerung derart berechnet, um die Sollpresskraft Fbu[r*] zu verringern. Im Beibehaltungsmodus wir die korrigierte Presskraft Feb[r*] derart berechnet, um die Sollpresskraft Fbu[r*] beizubehalten. Im Anstiegsmodus wird, um die Bremskraft durch Erhöhen des Radschlupfs wiederherzustellen, die korrigierte Presskraft Feb[r*] derart berechnet, um die Sollpresskraft Fbu[r*] zu erhöhen.
[Priorisierung zwischen der ABS-Steuerung und der EBD-Steuerung]
Im Auswahlberechnungsblock SNU wird die Fae, die als der korrekte Wert (korrigierte Presskraft) der finalen Presskraft ausgegeben wird, ausgewählt, um eine Interferenz zwischen der ABS-Steuerung und der EBD-Steuerung zu verhindern. Wenn weder die ABS-Steuerung noch die EBD-Steuerung ausgeführt wird, wird die korrigierte Presskraft Fae von dem SNU als "0 (gibt an, dass die Sollpresskraft Fbt nicht zu korrigieren ist)" ausgegeben. Wenn die ABS-Steuerung ausgeführt wird, und die EBD-Steuerung nicht ausgeführt wird, wird die Fab von der SNU als die korrigierte Presskraft Fae ausgegeben. Wenn im Gegensatz dazu die ABS-Steuerung nicht ausgeführt wird, und die EBD-Steuerung ausgeführt wird, wird die Feb von dem SNU als die korrigierte Presskraft Fae ausgegeben. Wenn die Fab[r*] basierend auf der ABS-Steuerung und die Feb[r*] basierend auf der EBD-Steuerung miteinander interferieren (simultan berechnet werden), wird vorzugsweise die Fab[r*] vom Auswahlberechnungsblock SNU als finale korrigierte Presskraft Fae[r*] ausgegeben.
<Abruptstoppsteuerungsblock QTC gemäß Ausführungsbeispielen>
Im Abruptstoppsteuerungsblock QTC wird die Abruptstoppsteuerung zum Umschalten auf den gestoppten Zustand durch schnelles Verzögern des MTR[r*] basierend auf der Schlupfzustandsgröße Slp[f*] des Vorderrades ausgeführt. Die Abruptstoppsteuerung ist eine Steuerung zum dringenden schnellen Verzögern des Elektromotors mit maximaler (oberer Grenze) Leistungsfähigkeit (Performanz) davon und Stoppen der Drehbewegung. Der QTC umfasst ein Berechnungskennfeld CHqt, einen Startbestimmungsberechnungsblock HJM und einen Beendigungsbestimmungsberechnungsblock OWR.
[Berechnung des Abruptstopperregungsausmaßes Iqt]
Im Berechnungskennfeld CHqt für die Abruptstoppsteuerung wird ein Erregungssollwert (Abruptstopperregungsausmaß) Iqt[r*] für die Abruptstoppsteuerung basierend auf der Schlupfzustandsgröße Slp[f*] des Vorderrades berechnet. Das Berechnungskennfeld CHqt ist eine Eigenschaft zum Bestimmen, ob die Abruptstoppsteuerung auszuführen ist oder nicht, basierend auf der Schlupfzustandsgröße Slp[f*]. In diesem Fall ist die Schlupfzustandsgröße Slp[f*] eine Zustandsgröße basierend auf der Radschlupfgeschwindigkeit Vsl[f*] und/oder der Radbeschleunigung dVw[f*].
Insbesondere wird, wie in einem Berechnungskennfeld (Bestimmungskennfeld) Chqt gezeigt ist, eine Ausführung der Abruptstoppsteuerung (durch "EIN" angegeben) oder eine Nichtausführung davon (durch "AUS" angegeben) basierend auf einer Korrelation zwischen der Schlupfgeschwindigkeit Vsl[f*] des Vorderrades und der Beschleunigung dVw[f*] bestimmt. Das heißt, dass zu einem Zeitpunkt, wenn der durch "EIN" in der Figur angegebene Zustand zum ersten Mal erfüllt ist, das Ausführen der Abruptstoppsteuerung gestartet wird, und das Abruptstopperregungsausmaß Iqt[r*] wird unmittelbar von "0 (Nichterregung der Steuerung, im Berechnungskennfeld durch "AUS" angegeben)" auf den Erregungsgrenzwert (zuvor eingestellter vorbestimmter Wert) imm umgeschaltet.
Das heißt, dass ein Grenzausmaß (vorbestimmter Wert) imm, dem die Erregung maximal in der Drehrichtung (Rückwärtsrichtung) des Elektromotors entsprechend der Richtung zum Ziehen des Reibungselements MSB weg vom Drehelement KTB (Richtung, in der das Drehmoment abnimmt) ausgesetzt ist, unmittelbar als der Iqt[r*] angegeben wird (Schritt-Ausgabe). In diesem Fall ist der Erregungsgrenzwert ein Wert, der zuvor basierend auf den Spezifikationen des MTR und der DRV eingestellt ist, und der dem maximalen Strom entspricht, der dem MTR oder der DRV zugeführt werden kann. Beispielsweise ist der Erregungsgrenzwert imm ein Wert entsprechend dem maximalen Strom einer Wicklung (Spule) des Elektromotors MTR oder dem maximalen Strom eines Schaltelements (wie etwa ein Leistungstransistor), der die Ansteuerschaltung DRV des Elektromotors bildet (beispielsweise ein maximales (Obergrenzen-)Stromausmaß, das thermisch der Erregung ausgesetzt werden kann).
Weiterhin kann der Start der Abruptstoppsteuerung basierend auf jeder individuellen Schlupfzustandsgröße Slp[f*] ohne Abhängigkeit auf die Korrelation zwischen der Vsl[f*] und der dVw[f*] bestimmt werden. Insbesondere wird der Iqt unmittelbar von "0" auf den Erregungsgrenzwert (Grenzwert, der für die Erregung nicht überschritten wird) imm zu einem Zeitpunkt umgeschaltet werden, wenn die Schlupfgeschwindigkeit Vsl[f*] kleiner oder gleich dem vorbestimmten Wert vsq1 wird, und/oder wenn die Radbeschleunigung dVw[f*] kleiner oder gleich dem vorbestimmten Wert dvq1 wird.
[Startzulassungsbedingung für die Abruptstoppsteuerung]
Im Startbestimmungsberechnungsblock HJM wird bestimmt, ob das Iqt, das basierend auf dem Berechnungskennfeld CHqt berechnet (bestimmt) wird, weiterhin vom Abruptstoppsteuerungsblock QTC ausgegeben werden kann. Wenn eine "Steuerungszulässigkeit" bestimmt wird, wird im CHqt das Iqt, das bestimmt wurde, um den Erregungsgrenzwert imm aufzuweisen, gegenwärtig ausgegeben. Wenn jedoch "Steuerungsverhinderung" bestimmt wird, wird im CHqt das Iqt nicht gegenwärtig ausgegeben (Iqt=0 wird ausgegeben), auch in einem Fall, in dem Iqt=imm berechnet wird.
Wenn insbesondere alle der folgenden (Bedingung 1) bis (Bedingung 7) erfüllt sind, wird "Steuerungszulässigkeit" bestimmt. Mindestens eine Bedingung der (Bedingung 1) bis (Bedingung 7) kann weggelassen werden. Wenn die "Steuerungszulässigkeit" nicht bestimmt wird, wird die "Steuerungsverhinderung" bestimmt.
(Bedingung 1):
In einer Reihe von Bremsoperationen wird die Schlupfunterbindungssteuerung nicht gestartet, bevor die Abruptstoppsteuerung gestartet ist.
Die "Reihe von Bremsoperationen" gibt "durch den Fahrer ausgeführte Operationen, nachdem die Bremsoperation gestartet ist, bis die Operation beendet ist", an.
Diese Bedingung kann basierend auf dem Bpa und der korrigierten Presskraft Fae bestimmt werden.
(Bedingung 2):
Eine Drehzahl dMk des Elektromotors ist größer oder gleich einer vorbestimmten Drehzahl (vorbestimmter Wert) dmk1.
Die dMk wird basierend auf der Position (Drehwinkel) Mka des Elektromotors, die durch die Positionsbezugseinrichtung (Drehwinkelbezugseinrichtung) MKA bezogen wird, berechnet. Insbesondere kann in einem Motordrehzahlberechnungsblock (Winkelgeschwindigkeitsberechnungsblock) DMK die dMk über eine Zeitdifferentiation der Mka berechnet werden.
(Bedingung 3):
Die Fahrzeuggeschwindigkeit (Fahrzeugkörpergeschwindigkeit) Vso ist größer oder gleich einer vorbestimmten Geschwindigkeit (vorbestimmter Wert) vso1.
Die Vso kann basierend auf der in der VWA bezogenen Vwa berechnet werden.
(Bedingung 4):
In der Reihe von Bremsoperationen wird die Trägheitskompensationssteuerung während der Erhöhung gestartet, bevor die Abruptstoppsteuerung gestartet wird.
Diese Bedingung kann basierend auf dem Ijt oder dem FLj, wie in den 6 und 7 veranschaulicht ist, bestimmt werden.
(Bedingung 5):
Eine Bremsbetätigungsgeschwindigkeit dBp ist größer oder gleich einem vorbestimmten Wert dbp1.
Die dBp kann basierend auf dem in der BPA bezogenen Bpa berechnet werden. Insbesondere kann in einem Bremsbestätigungsgeschwindigkeitsberechnungsblock DBP die dBp über eine Zeitdifferentiation des Bpa berechnet werden.
(Bedingung 6):
Ein Straßenoberflächenreibungskoeffizient µm ist größer oder gleich einem vorbestimmten Wert mu1.
Der µm kann basierend auf dem bekannten Verfahren in einer Reibungskoeffizientenbezugseinrichtung MU bezogen werden. Weiterhin kann der in einem anderen System berechnete µm durch den Kommunikationsbus innerhalb des Fahrzeugs verwendet werden.
(Bedingung 7):
Die gegenwärtige Presskraft Fba ist größer oder gleich einer vorbestimmten Presskraft (vorbestimmter Wert) fba1.
Die Fba kann in der FBA bezogen werden.
Die Abruptstoppsteuerung hat eine Aufgabe, um eine Drehzahl des Elektromotors zu verringern, bevor die Schlupfunterbindungssteuerung des Hinterrades gestartet wird, und daher kann (Bedingung 1) als die Zulassungsbedingung eingestellt sein. Weiterhin korrelieren die Einflüsse der Trägheit des Elektromotors mit einer Drehzahl davon, und daher kann (Bedingung 2) als die Zulassungsbedingung eingestellt sein. Wenn weiterhin die Fahrzeuggeschwindigkeit niedrig ist, wird die Schlupfunterbindungssteuerung des Hinterrades nicht benötigt, und daher kann (Bedingung 3) als die Zulassungsbedingung eingestellt sein. Zusätzlich gibt es als ein typisches Beispiel, in dem die Einflüsse der Trägheit des Elektromotors ein Problem in der Schlupfunterbindungssteuerung des Hinterrades verursachen, ein Szenario, in dem eine plötzliche Bremsung durch den Fahrer auf der Fahrbahnoberfläche mit einem hohen Fahrbahnoberflächenreibungskoeffizienten durchgeführt wird (beispielsweise eine trockene asphaltierte Fahrbahnoberfläche), was die Schlupfunterbindungssteuerung des Hinterrades notwendig macht, während der Elektromotor durch die Trägheitskompensationssteuerung während der Beschleunigung beschleunigt wird. Daher können (Bedingung 4) und (Bedingung 6) als die Zulassungsbedingungen eingestellt sein. Weiterhin wird die Trägheitskompensationssteuerung bei der plötzlichen Bremsung notwendig, und daher kann (Bedingung 5) als die Zulassungsbedingung eingestellt sein. Wenn zusätzlich der Fahrbahnoberflächenreibungskoeffizient hoch ist, wird eine Reaktionskraft von der Fahrbahnoberfläche sichergestellt, und daher ist eine gegenwärtige Presskraft Fba, die ausgeübt wird, wenn der Radschlupf ansteigt, groß. Daher kann (Bedingung 7) als die Zulassungsbedingung eingestellt sein.
[Beendigungsbedingung für die Abruptstoppsteuerung]
In einem Beendigungsbestimmungsberechnungsblock OWR wird bestimmt, ob die Abruptstoppsteuerung fortzusetzen oder zu beenden ist. Wenn "Steuerungsfortsetzung" bestimmt wird, wird weiterhin Iqt gegenwärtig ausgegeben, wenn jedoch "Steuerungsbeendigung" bestimmt wird, wird Iqt nicht ausgegeben (Iqt = 0 wird ausgegeben).
Wenn insbesondere eine der folgenden (Bedingung A) bis (Bedingung D) erfüllt ist, wird die "Steuerungsbeendigung" bestimmt. Mindestens eine Bedingung von (Bedingung A) bis (Bedingung D) kann weggelassen werden. Wenn die "Steuerungsbeendigung" nicht bestimmt wird, wird die "Steuerungsfortsetzung" bestimmt.
(Bedingung A):
Die Drehzahl dMk des Elektromotors ist kleiner als eine vorbestimmte Drehzahl (vorbestimmter Wert) dmk2.
Eine Beziehung von dmk2 < dmk1 ist erfüllt.
(Bedingung B):
Die Fahrzeuggeschwindigkeit Vso ist kleiner als eine vorbestimmte Geschwindigkeit (vorbestimmter Wert) vso2.
Eine Beziehung von vso2 < vso1 ist erfüllt.
(Bedingung C):
Nachdem die Schlupfunterbindungssteuerung gestartet ist, ist die Presskraftabweichung ΔFb (= Fbu – Fba) kleiner als eine vorbestimmte Abweichung (vorbestimmter Wert) hfb2.
(Bedingung D):
Eine Fortsetzungsdauer Tqt, die verstrichen ist, nachdem die Abruptstoppsteuerung gestartet ist, übersteigt eine vorbestimmte Dauer (vorbestimmter Wert) tqt2.
Die Tqc wird berechnet, indem diese durch einen Timer seit einem Zeitpunkt, wenn das Iqt von "0" auf den Wert imm umgeschaltet wird, gezählt wird.
Ein Anstieg des Schlupfs aufgrund der Trägheit des Elektromotors tritt auf, wenn die Drehzahl hoch ist, und daher kann (Bedingung A) als die Beendigungsbedingung eingestellt sein. Weiterhin wird die Schlupfunterbindungssteuerung beendet, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit niedriger wird, und daher kann (Bedingung B) als die Beendigungsbedingung eingestellt sein. Weiterhin wird die Abruptstoppsteuerung unnötig, wenn der Istwert Fba dem Sollwert Fbu nachfolgt, und daher kann (Bedingung C) als die Beendigungsbedingung eingestellt sein. Zusätzlich ist die Abruptstoppsteuerung eine dringende Steuerung des Elektromotors, und daher kann (Bedingung D) als die Beendigungsbedingung eingestellt sein.
Die Berechnungsverarbeitung zum Kompensieren von Trägheitseinflüssen des MTR kann eine längere Zeit benötigen, wenn beispielsweise eine Berechnungsperiode unter den entsprechenden Zustandsgrößen abweicht, wenn der erfasste Wert zum Berechnen jeder Zustandsgröße eine kleine Auflösung aufweist, oder wenn Werte einer Vielzahl von Berechnungsperioden miteinander verglichen werden, um zu verhindern, dass ein Fehler in den erfassten Werten oder den berechneten Werten auftritt. Beispielsweise kann in der Trägheitskompensationssteuerung während der Verzögerung eine temporäre Verzögerung während der schnellen Verzögerung des MTR auftreten, wenn sich das (der Absolutwert des) Trägheitskompensationserregungsausmaß Ikt graduell nach der Berechnungsverarbeitung erhöht, die eine längere Zeit benötigt als die Berechnungsverarbeitung für die Radschlupfzustandsgröße (Verarbeitung, in der eine Berechnungsperiode lang ist, oder eine Verarbeitung, die eine Vielzahl von Perioden zur Berechnung benötigt). Im Gegensatz dazu wird in der Abruptstoppsteuerung das Erregungsausmaß eines physikalischen maximalen Ausmaßes schrittweise dem MTR angegeben, und daher kann der MTR unmittelbar schnell verzögert werden, ohne eine temporäre Verzögerung zu bewirken. Demzufolge kann der Radschlupf effizient und zuverlässig unterbunden werden.
Zusätzlich werden unter der Annahme, dass der "Wert, der durch Teilen der in einem vorgegebenen Rad erzeugten Bremskraft durch die vertikale Last (Normalkraft), die auf das vorgegebene Rad wirkt, erhalten wird" als "Bremslast" bezeichnet wird, in einem allgemeinen Fahrzeug Front- und Heck-Bremskräfte derart verteilt, dass die Bremslast auf die Vorderräder größer ist als die Bremslast auf die Hinterräder. Mit anderen Worten wird im Vergleich mit einer sogenannten "idealen Bremskraftverteilung" (Front- und Heck-Bremskraftverteilung, in der ein Radblockieren in den Vorder- und Hinterrädern gleichzeitig während des Bremsens auftritt) das Verhältnis der Bremskräfte zwischen den Vorder- und Hinterrädern derart bestimmt, dass das Verhältnis der Bremskraft zu der vertikalen Last der Vorderräder größer wird als das Verhältnis der Bremskraft zu der vertikalen Last auf die Hinterräder. Die Bremskraft der Räder wird durch den Schlupf (Schlupf zwischen der Fahrbahnoberfläche und dem Rad), der als eine Folge des an das Rad angelegten Bremsmoments auftritt, erzeugt. Demzufolge ist bei der gleichen Verzögerung das Schlupfausmaß der Vorderräder größer als das Schlupfausmaß der Hinterräder. Mit anderen Worten kann ein Schlupfzustand der Hinterräder, von dem angenommen wird, dass dieser anschließend ansteigt, durch eine Vorderradschlupfzustandsgröße Slp[f*] vorhergesagt werden. Weiterhin ist es, um die Fahrzeugstabilität beizubehalten, notwendig, den Anstieg des Schlupfs des Hinterrades zu unterbinden und eine ausreichende Querkraft des Hinterrades sicherzustellen. Aus dem vorstehend genannten Wissen kann in diesem Ausführungsbeispiel basierend auf der Schlupfzustandsgröße Slp[f*] des Vorderrades bestimmt werden, ob die Abruptstoppsteuerung für das Hinterrad ausgeführt werden muss oder nicht. Daher kann die Abruptstoppsteuerung des Hinterrades in einem früheren Stadium gestartet werden, und der Anstieg des Schlupfs des Hinterrades kann zuverlässiger unterbunden werden als in einem Modus, in dem basierend auf der Schlupfzustandsgröße Slp[r*] des Hinterrades bestimmt wird, ob die Abruptstoppsteuerung für das Hinterrad auszuführen ist oder nicht.
Die Abruptstoppsteuerung kann basierend auf dem Wert der Zustandsgröße mit dem kleineren Wert, ausgewählt zwischen den Schlupfzustandsgrößen Slp[f*] des rechten und linken Vorderrades, gestartet werden. Das heißt, dass ein Ausführungsstart der Abruptstoppsteuerung des Hinterrades basierend auf der Schlupfzustandsgröße jenes Rades bestimmt wird, das das größte Ausmaß des Schlupfs zwischen den Vorderrädern aufweist. Weiterhin gilt, dass wenn der Start der Abruptstoppsteuerung für eines des rechten und linken Hinterrades bestimmt wird, die Abruptstoppsteuerung auch in einem Fall gestartet werden kann, in dem der Start der Abruptstoppsteuerung nicht für das andere Hinterrad bestimmt wurde. Die Abruptstoppsteuerung kann separat für das rechte und linke Hinterrad beendet werden. Die Ausführung der Abruptstoppsteuerung des Hinterrades wird basierend auf der Schlupfzustandsgröße jenes Rades mit dem größten Schlupfausmaß bestimmt, und daher kann die Abruptstoppsteuerung in einem früheren Stadium gestartet werden, und der Anstieg des Schlupfs des Hinterrades kann zuverlässiger unterbunden werden. Weiterhin wird die Beendigung der Abruptstoppsteuerung unabhängig für jedes Rad bestimmt, und daher kann der Übergang zur Schlupfunterbindungssteuerung (Schleuderverhinderungssteuerung oder dergleichen) zuverlässig durchgeführt werden.
<Schleuderverhinderungssteuerung durch Vermittlung einer Hydraulikbremseinrichtung für das Vorderrad>
Als Nächstes wird mit Bezugnahme auf 9 die Schlupfunterbindungssteuerung des Vorderrades des Ausführungsbeispiels beschrieben. Es sei angemerkt, dass die Bremskraftverteilungssteuerung (EBD-Steuerung) eine auf das Hinterrad beschränkte Steuerung ist, und daher ist die Schlupfunterbindungssteuerung des Vorderrades die Schleuderverhinderungssteuerung zum Verhindern der Blockiertendenz des Rades. In einem Vorderradschlupfunterbindungssteuerungsblock SVT wird die Schleuderverhinderungssteuerung des Vorderrades durch Zwischenschaltung bzw. Vermittlung der Hydraulikbremseinrichtung für das Vorderrad BRH (Hydraulikeinheit HU) basierend auf der Radbeschleunigung dVw[**] und der Radschlupfgeschwindigkeit Vsl[**], die im Radschlupfzustandsgrößenberechnungsblock SLP berechnet werden, ausgeführt. Im SVT werden die Anweisungssignale Svt[f*] zum Ansteuern des Solenoidventils und der Hydraulikpumpe/des Elektromotors, die die Hydraulikeinheit HU bilden, berechnet.
Die Schleuderverhinderungssteuerung des Vorderrades über die Vorderradbremseinrichtung BRH wird basierend auf der Schlupfzustandsgröße Slp[f*] (Vsl[f*], dVw[f*]) des Vorderrades und einem Berechnungskennfeld CHfa für die Schleuderverhinderungssteuerung ausgeführt. Insbesondere wird zunächst die Schlupfgeschwindigkeit Vsl[f*] des Vorderrades mit vorbestimmten Werten vsb1 und vsb2 verglichen. Die vorbestimmten Werte vsb1 und vsb2 sind zuvor eingestellte Werte und weisen eine Beziehung von vsb1 < vsb2 < 0 auf. Das Schlupfausmaß wird größer, wenn der Wert der Radschlupfgeschwindigkeit kleiner wird. Der Wert vsb1 weist ein größeres Schlupfausmaß als der Wert vsb2 auf. Weiterhin wird die Beschleunigung dVw[f*] des Vorderrades mit vorbestimmten Werten dvb1 und dvb2 verglichen. Die vorbestimmten Werte dvb1 und dvb2 sind zuvor eingestellte Werte und weisen eine Beziehung von (dvb1 (Verzögerung)) < 0 < (dvb2 (Beschleunigung)) auf. Auf die gleiche Weise wie die Radschlupfgeschwindigkeit wird das Schlupfausmaß größer, wenn der Wert der Radbeschleunigung kleiner wird. Der Wert dvb1 weist ein größeres Schlupfausmaß als der Wert dvb2 auf.
Anschließend wird der Steuerungsmodus der ABS-Steuerung basierend auf der Vsl[f*], der dVw[f*] sowie dem CHfa bestimmt. Der Steuerungsmodus der ABS-Steuerung umfasst den Verringerungsmodus, in dem das Bremsmoment verringert wird, und den Anstiegsmodus, in dem das Bremsmoment erhöht wird. In dem Verringerungsmodus, der im Berechnungskennfeld CHfa als "abfallend" angezeigt ist, wird der Bremshydraulikdruck verringert. Weiterhin wird in dem Anstiegsmodus, der im Berechnungskennfeld CHfa als "ansteigend" angezeigt ist, der Bremshydraulikdruck erhöht. Beispielsweise wird der Verringerungsmodus ausgewählt, wenn die Vsl[f*] kleiner als vsb1 ist, und wenn die dVw[f*] kleiner als dvb1 ist, während der Anstiegsmodus ausgewählt wird, wenn die Vsl[f*] größer oder gleich vsb1 ist und kleiner als vsb2 ist, und wenn die dVw[f*] größer oder gleich dvb1 und kleiner dvb2 ist.
Im Verringerungsmodus, um die Radblockierung durch Verringern des Radschlupfs zu verhindern, wird das Anweisungssignal Svt für den Elektromotor zum Ansteuern der Hydraulikpumpe und des Solenoidventils innerhalb der HU derart berechnet, um den Bremshydraulikdruck zu verringern. Im Anstiegsmodus, um die Bremskraft durch Erhöhen des Radschlupfs wiederherzustellen, wird das Anweisungssignal Svt derart berechnet, um den Bremshydraulikdruck zu erhöhen.
Die Schleuderverhinderungssteuerung des Vorderrades und die Abruptstoppsteuerung des Hinterrades werden beide basierend auf der Vorderradschlupfzustandsgröße Slp[f*] ausgeführt. In der Beziehung zwischen beiden kann die Abruptstoppsteuerung in einem früheren Stadium gestartet werden als die Vorderrad-Schleuderverhinderungssteuerung. Insbesondere wird ein Startschwellenwert vsq1 einer Schlupfgeschwindigkeit der Abruptstoppsteuerung auf einen größeren Wert eingestellt als ein Startschwellenwert vsb1 der Schlupfgeschwindigkeit der Vorderrad-Schleuderverhinderungssteuerung (0 > vsq1 > vsb1). Das Schlupfausmaß wird größer, wenn der Wert der Radschlupfgeschwindigkeit kleiner wird, während das Schlupfausmaß kleiner wird, wenn der Wert größer wird, und daher wird die Abruptstoppsteuerung mit einem kleineren "Schlupfausmaß des Vorderrades" als bei der Vorderrad-Schleuderverhinderungssteuerung gestartet. Auf die gleiche Weise ist ein Startschwellenwert dvq1 der Radbeschleunigung für die Abruptstoppsteuerung auf einen größeren Wert eingestellt als ein Startschwellenwert dvb1 der Radbeschleunigung für die Vorderrad-Schleuderverhinderungssteuerung (dvq1 > dvb1). Das Schlupfausmaß wird größer, wenn der Wert der Radbeschleunigung kleiner wird, während das Schlupfausmaß kleiner wird, wenn der Wert größer wird, und daher kann die Abruptstoppsteuerung mit einem kleineren "Schlupfausmaß der Vorderräder" gestartet werden als jene der Vorderrad-Schleuderverhinderungssteuerung. Daher wird das Abruptstopperregungsausmaß Iqt berechnet und ausgegeben, bevor der Bremshydraulikdruck des Vorderrades verringert wird. Als eine Folge wird der abrupte Stopp des MTR durch einen leichten Anstieg des Schlupfs gestartet, und daher kann der Anstieg des Schlupfs des Hinterrades zuverlässiger unterbunden werden.
<Funktionen und Effekte>
Als Nächstes werden mit Bezugnahme auf 10 und 11 Funktionen und Effekte der vorliegenden Erfindung beschrieben. 10 zeigt ein Beispiel einer Zeitreihenwellenform, die in einem Fall erhalten wird, "in dem die Abruptstoppsteuerung ausgeführt wird, nachdem die Trägheitskompensationssteuerung während der Beschleunigung ausgeführt wird", und 11 zeigt ein Beispiel einer Zeitreihenwellenform, die in einem Fall erhalten wird, "in dem die Abruptstoppsteuerung während des Ausführens der Trägheitskompensationssteuerung ausgeführt wird".
Es sei angemerkt, dass das Suffix [**], das an das Ende jeder Art von Symbolen oder dergleichen angehängt ist, angibt, auf welches der vier Räder sich jede Art eines Symbols oder dergleichen bezieht. In einem Fall, in dem das Suffix [**] ist (umfassend einen Fall, in dem aufgrund des Weglassens von [**] kein Suffix vorhanden ist), gibt jede Art eines Symbols bezüglich der vier Räder auswählbar die vier Räder an. In einem Fall, in dem das Suffix [f*] ist (umfassend einen Fall, in dem aufgrund des Weglassens von [f*] kein Suffix vorhanden ist), gibt jede Art eines Symbols betreffend das Vorderrad auswählbar die Vorderräder an. Weiterhin gibt in einem Fall, in dem das Suffix [r*] ist (umfassend einen Fall, in dem aufgrund der Weglassung von [r*] kein Suffix vorhanden ist), jede Art eines Symbols betreffend die Hinterräder auswählbar die Hinterräder an. Beispielsweise geben Vwa[**] und Vwa auswählbar die Raddrehzahlen für die vier Räder an, Svt[f*] und Svt geben auswählbar ein Steueranweisungssignal für die Vorderräder an und Imt[r*] und Imt geben auswählbar das Sollerregungsausmaß für die Hinterräder an.
Wie in 10 gezeigt ist, wird in diesem Beispiel zum Zeitpunkt t0 die Bremsbetätigung bzw. Operation durch den Fahrer gestartet, und das Bremsbetätigungsausmaß Bpa beginnt anzusteigen. Gemäß dem Anstieg des Bpa steigt die Sollpresskraft (Sollwert) Fbu[r*] an. Zum Zeitpunkt t1 wird die Trägheitskompensationssteuerung während der Beschleunigung gestartet, und das ansteigende Sollerregungsausmaß Imt[r*] des Elektromotors wird durch das Trägheitskompensationssteuerungserregungsausmaß (Sollwert) Ijt[r*] von dem Wert basierend auf der Fbu in der Vorwärtsrichtung des Elektromotors (Richtung zum Erhöhen der Presskraft) erhöht. Die Trägheitskompensationssteuerung erhöht ebenso den Istwert Fba der Presskraft. Anschließend, zum Zeitpunkt t4, bei dem die Vorderradschlupfzustandsgröße Slp[f*] unter den vorbestimmten Wert (beispielsweise vsa1, dva1) fällt (wenn das Schlupfausmaß des Vorderrades größer als ein vorbestimmter Zustand wird), wird die Abruptstoppsteuerung von einem Nichterregungszustand in einen Erregungszustand umgeschaltet. Zu diesem Zeitpunkt t4 wird die Abruptstoppsteuerung gestartet, und das Sollerregungsausmaß Imt[r*] wird schrittweise herunter zum Erregungsgrenzwert imm durch das Abruptstopperregungsausmaß Iqt[r*] in der Umkehrrichtung des Elektromotors (Richtung zum Verringern der Presskraft) verringert. In diesem Fall ist der Erregungsgrenzwert imm ein zuvor basierend auf dem Maximalwert des Stroms, der dem Elektromotor MTR (beispielsweise Motorwicklung) und/oder der Ansteuerschaltung DRV (beispielsweise Element) des Elektromotors zugeführt werden kann, eingestellter Wert. Gemäß der Abruptstoppsteuerung wird der Elektromotor auf ein maximales Ausmaß im Sinne der Leistungsfähigkeit verzögert, und ein Überschwingen der gegenwärtigen Presskraft Fba wird unterbunden.
Die Abruptstoppsteuerung wird fortgesetzt, bis die vorstehend genannte Beendigungsbedingung erfüllt ist. Wenn beispielsweise die Beendigungsbedingung erfüllt ist, bevor die Schlupfunterbindungssteuerung des Hinterrades gestartet wird, wird zu diesem Zeitpunkt (t5) die Abruptstoppsteuerung beendet, und Imt kehrt zum Wert basierend auf Fbu zurück. Wenn die Beendigungsbedingung nicht erfüllt ist, auch nachdem die Schlupfunterbindungssteuerung der Hinterräder gestartet ist, wird die Abruptstoppsteuerung fortgesetzt. Beispielsweise wird in dem durch die abwechselnd lang und kurz gestrichelte Linie von 10 angegebenen Beispiel der Start der Schlupfunterbindungssteuerung zum Zeitpunkt t3 bestimmt. Jedoch wird die Ausführung der Abruptstoppsteuerung beibehalten, und daher verbleibt das Sollerregungsausmaß Imt nach wie vor am Erregungsgrenzwert imm. Anschließend, zum Zeitpunkt t6, bei dem die Beendigungsbedingung für die Abruptstoppsteuerung erfüllt ist, kehrt Imt zum Wert basierend auf Fbu zurück.
Wie in 11 gezeigt ist, wenn die Trägheitskompensationssteuerung und die Abruptstoppsteuerung gleichzeitig ausgeführt werden, wird die Ausführung der Abruptstoppsteuerung priorisiert. Beispielsweise wird in einem Fall, in dem Imt in der Trägheitskompensationssteuerung berechnet wird, indem dieses durch das Ijt vom dem Wert basierend auf Fbu erhöht wird, wenn die Abruptstoppsteuerung gestartet wird (Zeitpunkt u1), die Trägheitskompensationssteuerung auf den Nichterregungszustand umgeschaltet, und Imt wird schrittweise auf den Erregungsgrenzwert imm herunter verringert. In dieser Abruptstoppsteuerung wird das Erregungsausmaß (Grenzwert imm) dem MTR auf ein maximales Ausmaß im Sinne der Leistungsfähigkeit des Elektromotors MTR angegeben. Als eine Folge kann der Anstieg des Radschlupfs, der der Trägheit des Elektromotors zurechenbar ist, effizient und zuverlässig unterbunden werden, und die Stabilität des Fahrzeugs kann sichergestellt werden.
Die Sollpresskraft Fbt[r*] berücksichtigt Schwankungen der vertikalen Last während des Bremsens des Fahrzeugs, und basierend auf Bpa wird die Bremslast auf das Vorderrad (Wert, der einen Lastzustand des Rades angibt, der durch Teilen der Bremskraft durch die vertikale Last erhalten wird) derart bestimmt, um größer zu werden als die Bremslast auf das Hinterrad. Insbesondere wird die Sollpresskraft Fbt[r*] durch Verwenden einer in 5 veranschaulichten Charakteristik bzw. Eigenschaft CHfb berechnet, in der die Vorderradbremslast größer als die Hinterradbremslast wird. Das Rad mit einer starken Bremslast (Verhältnis zwischen der Normalkraft und der Bremskraft) tendiert dazu, ein größeres Schlupfausmaß aufzuweisen als das Rad mit einer leichten Bremskraft. Die Abruptstoppsteuerung des Hinterrades wird basierend auf der Schlupfzustandsgröße jenes Vorderrades mit einer starken Bremslast ausgeführt. Demzufolge kann die Abruptstoppsteuerung in einem früheren Stadium gestartet werden, und der Schlupf des Hinterrades kann zuverlässiger unterbunden werden.
<Andere Ausführungsbeispiele>
[Abruptstoppsteuerung (dynamisches Bremsen) eines weiteren Ausführungsbeispiels]
Nun wird mit Bezugnahme auf die 3 bis 5 und 8 der Abruptstoppsteuerungsblock QTC eines zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Im QTC des ersten Ausführungsbeispiels wird als die Abruptstoppsteuerung das Sollerregungsausmaß Imt[r*] des Elektromotors schrittweise auf den Erregungsgrenzwert imm durch das Abruptstopperregungsausmaß Iqt[r*], wie in 5 und 8 veranschaulicht, umgeschaltet. Im zweiten Ausführungsbeispiel wird stattdessen, wenn die Ausführung der Abruptstoppsteuerung gestartet wird, Imt auf "0" gesetzt und ein Kurzschluss zwischen den Anschlüssen des Elektromotors durch Zwischenschalten eines elektrischen Widerstands (beispielsweise eines Widerstands) hergestellt. Der Elektromotor MTR wird rapide durch ein so genanntes dynamisches Bremsen verzögert (nachstehend ebenso als "rheostatische Bremse" bezeichnet), was die Bewegung davon zu einem Stopp bringt. In diesem Fall existiert der elektrische Widerstand in einem Kurzschluss, und daher ist der Widerstand nicht immer notwendig. Das zweite Ausführungsbeispiel ist das gleiche wie das mit Bezugnahme auf 5 und 8 beschriebene erste Ausführungsbeispiel, außer dass ein später beschriebenes Steuerungsflag FLqt[r*] vom QTC ausgegeben wird, Imt auf "0" gesetzt ist und ein Kurzschluss zwischen den Anschlüssen des Elektromotors hergestellt wird, und daher werden Beschreibungen davon weggelassen.
Als eine Folge des Vergleichens der Vorderradschlupfzustandsgröße Slp[f*] (Zustandsgröße basierend auf der Vorderradschlupfgeschwindigkeit Vsl[f*] und/oder der Vorderradbeschleunigung dVw[f*]) mit dem vorbestimmten Wert (vsa1 oder dergleichen), wird der Ausführungsstart der Abruptstoppsteuerung zu einem Zeitpunkt bestimmt, wenn die durch "EIN" in der in 8 veranschaulichten Berechnungseigenschaft CHqt angegebene Bedingung erfüllt ist. Zu diesem Zeitpunkt wird "1 (Ausführen der Steuerung)" vom QTC als das Steuerungsflag FLqt ausgegeben. Es sei angemerkt, dass wenn sich die Slp[f*] in einem im CHqt durch "AUS" angegebenen Zustand befindet (wenn die Abruptstoppsteuerung als Nichtausführung bestimmt wird), wird "0 (Nichtausführung der Steuerung)" als das Steuerungsflag FLqt (FLqt = 0) übertragen. Anschließend wird im Umschaltsteuerungsblock SWT ein Ausführungsflag Flqt der Abruptstoppsteuerung als "1" empfangen, das Umschaltelement wird derart angesteuert, dass ein Kurzschluss zwischen den Anschlüssen des Elektromotors durch Zwischenschaltung des elektrischen Widerstands hergestellt wird, und das Sollerregungsausmaß Imt wird auf "0" verringert.
In der Konfiguration der Ansteuereinrichtung DRV (Ansteuerschaltung für den Bürstenmotor), die in 3 veranschaulicht ist, wird der Ausführungsstart der Abruptstoppsteuerung bestimmt, während zu einem Zeitpunkt, wenn das Steuerungsflag FLqt von "0 (Nichtausführungszustand)" auf "1 (Ausführungszustand)" umgeschaltet wird, die Schaltelemente S1 und S2 in den erregten Zustand gesetzt werden, die Schaltelemente S3 und S4 in den nicht erregten Zustand gesetzt werden, und ein Kurzschlusszustand zwischen den Anschlüssen Ts und Tb des Elektromotors hergestellt wird. Alternativ können die Schaltelemente S3 und S4 in den erregten Zustand gesetzt werden, die Schaltelemente S1 und S2 können in den nicht erregten Zustand gesetzt werden, und ein Kurzschluss kann zwischen den Anschlüssen (zwischen Ts–Tb) des Elektromotors MTR hergestellt werden. In diesem Fall wird zur gleichen Zeit, wenn ein Kurzschluss zwischen den Anschlüssen des Elektromotors durch Zwischenschaltung des elektrischen Widerstands hergestellt wird, das Sollerregungsausmaß Imt des MTR auf "0 (nicht erregter Zustand)" herabgesetzt.
In der Konfiguration der Ansteueranrichtung DRV (Ansteuerschaltung für den bürstenlosen Motor), die in 4 veranschaulicht ist, werden zu einem Zeitpunkt, wenn die Ausführung der Abruptstoppsteuerung bestimmt wird (FLqt ← 1), zwei oder mehr Elemente der Schaltelemente Z1 bis Z3 in den erregten Zustand gesetzt, alle der Elemente der Schaltelemente Z4 bis Z6 in den nicht erregten Zustand gesetzt, und ein Kurzschlusszustand wird zwischen mindestens einem Paar der Anschlüsse Tu, Tv und Tw des Elektromotors hergestellt. Weiterhin können zwei oder mehr Elemente der Schaltelemente Z4 bis Z6 in den erregten Zustand gesetzt werden, alle der Elemente der Schaltelemente Z1 bis Z3 können in den nicht erregten Zustand gesetzt werden, und ein Kurzschlusszustand kann zwischen mindesten einem Paar der drei Anschlüsse hergestellt werden. Auf die gleiche Weise wie im Fall der in 3 veranschaulichten DRV wird zur gleichen Zeit, wenn ein Kurzschluss zwischen den Anschlüssen des Elektromotors durch Zwischenschaltung des elektrischen Widerstands hergestellt wird, das Sollerregungsausmaß Imt auf "0" gesetzt.
Weiterhin kann eine individuelle Umschaltschaltung (beispielsweise eine Relaisschaltung) zwischen den Anschlüssen des Elektromotors bereitgestellt sein. In diesem Fall kann ein Kurzschluss zwischen den Anschlüssen des Elektromotors durch Zwischenschaltung des elektrischen Widerstands (Widerstand) ohne Verwendung der vorstehend genannten Schaltelemente (S1 oder dergleichen) hergestellt werden. Auf die gleiche Weise wie vorstehend beschrieben, wird die Umschaltschaltung durch ein Signal vom Umschaltsteuerungsblock SWT basierend auf dem Steuerungsflag FLqt, das die Ausführung/Nichtausführung der Abruptstoppsteuerung angibt, angesteuert. Das heißt, dass basierend auf dem Signal das Relais zwischen den Anschlüssen des Elektromotors zwischen einem erregten (EIN-)Zustand oder nicht erregten (AUS-)Zustand umgeschaltet werden kann.
Durch das dynamische Bremsen zum Herstellen eines Kurzschlusses zwischen den Anschlüssen des Elektromotors durch Zwischenschalten des elektrischen Widerstands (beispielsweise ein Widerstand), wird die durch Verwenden des Elektromotors als ein Generator erzeugte elektrische Energie durch den elektrischen Widerstand verbraucht. Als eine Folge wird das Bremsmoment an den Elektromotor MTR angelegt, was zu einer Verzögerung von diesem führt. Das heißt, dass eine durch kinetische Energie (Rotationsenergie) des MTR erzeugte regenerative elektrische Energie thermisch durch den elektrischen Widerstand innerhalb des Elektromotors umfassend die Ansteuerschaltung DRV verbraucht wird, was eine Drehung des MTR schnell zu einem Ende bringen kann. Es sei angemerkt, dass der elektrische Widerstand in der Schaltung durch Herstellen eines Kurzschlusses zwischen den Anschlüssen des Elektromotors gebildet sein kann, und daher muss der individuelle Widerstand nicht bereitgestellt sein.
[Trägheitskompensationssteuerung eines weiteren Ausführungsbeispiels]
Im Trägheitskompensationssteuerungsblock INR des ersten Ausführungsbeispiels, wie in 6 veranschaulicht, wird Mkt basierend auf Fbu berechnet, und Ijt sowie Ikt werden final bestimmt. Aus demselben Grund wie die Beschreibung des vorstehend beschriebenen "Presskraftentsprechungswerts Fbs" existiert eine Korrelation zwischen der Zustandsgröße betreffend die "Kraft" des sich in dem Kraftübertragungspfad befindlichen beweglichen Elements von der Ausgabe von dem MTR zu der Presskraft des MSB und der Zustandsgröße bezüglich der "Position" davon. Beispielsweise können Fbu und Mkt basierend auf dem CHmk unter Berücksichtigung der Korrelation berechnet werden. Daher kann anstatt des Mkt ein Wert Fsf, der durch Unterziehen des Sollwerts (Sollpresskraftentsprechungswert) Fst des Fbs einer Verzögerungsverarbeitung erhalten wird, einer Differentiation der zweiten Ordnung unterzogen werden, und Ijt sowie Ikt können basierend auf einem Differentialwert der zweiten Ordnung ddFsf berechnet werden.
Auf die gleiche Weise werden im INR des in 7 veranschaulichten zweiten Ausführungsbeispiels FLj und FLk basierend auf einem Differentialwert der zweiten Ordnung ddFbf des Fbu berechnet, jedoch können FLj sowie FLk basierend auf dem ddFsf (Differentialwert der zweiten Ordnung des Sollpresskraftentsprechungswerts, der der Verzögerungsverarbeitung im DLY unterzogen wird) berechnet werden.

Claims

Fahrzeugbremsensteuerungsvorrichtung, mit: einer elektrische Bremseinrichtung zum Erzeugen eines Bremsmoments eines Hinterrads eines Fahrzeugs über einen Elektromotor; einer Raddrehzahlbezugseinrichtung zum Beziehen von Drehzahlen von vier Rädern des Fahrzeugs; einer Schlupfzustandsgrößenberechnungseinrichtung zum Berechnen, basierend auf den Drehzahlen der vier Räder, einer Schlupfzustandsgröße, die Schlupfausmaße der vier Räder des Fahrzeugs angibt; und einer Steuerungseinrichtung zum Berechnen, basierend auf einer Schlupfzustandsgröße des Hinterrades, eines Sollerregungsausmaßes des Elektromotors, um eine Schlupfunterbindungssteuerung des Hinterrades zum Unterbinden eines Schlupfs des Hinterrades auszuführen, und zum Steuern des Elektromotors für das Hinterrad basierend auf dem Sollerregungsausmaß, wobei die Steuereinrichtung konfiguriert ist, um basierend auf einer Schlupfzustandsgröße eines Vorderrades das Sollerregungsausmaß anzupassen, um eine Abruptstoppsteuerung zum schnellen Stoppen einer Bewegung des Elektromotors auszuführen, und den Elektromotor für das Hinterrad basierend auf dem angepassten Sollerregungsausmaß zu steuern.
Fahrzeugbremsensteuerungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Steuerungseinrichtung konfiguriert ist, um die Abruptstoppsteuerung unter der Bedingung zu starten, dass die Schlupfunterbindungssteuerung des Hinterrades nicht ausgeführt wird.
Fahrzeugbremsensteuerungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, weiterhin mit einer Hydraulikbremseinrichtung zum Erzeugen eines Bremsmoments des Vorderrades mit Hilfe eines Bremshydraulikdrucks, wobei die Steuerungseinrichtung konfiguriert ist, um: basierend auf der Schlupfzustandsgröße des Vorderrades den Bremshydraulikdruck des Vorderrades zu reduzieren, um die Schlupfunterbindungssteuerung des Vorderrades zum Unterbinden eines Schlupfs des Vorderrades auszuführen; die Abruptstoppsteuerung zu starten, wenn das Schlupfausmaß des Vorderrades, das durch die Schlupfzustandsgröße des Vorderrades angegeben ist, ein erstes Ausmaß übersteigt; und die Schlupfunterbindungssteuerung des Vorderrades zu starten, wenn das Schlupfausmaß des Vorderrades, das durch die Schlupfzustandsgröße des Vorderrades angegeben ist, ein zweites Ausmaß übersteigt, das größer ist als das erste Ausmaß.
Fahrzeugbremsensteuerungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Steuerungseinrichtung konfiguriert ist, um, als die Abruptstoppsteuerung, das Sollerregungsausmaß des Elektromotors schrittweise auf einen zuvor eingestellten Erregungsgrenzwert entsprechend einer Verzögerungsrichtung des Elektromotors zu ändern, wenn das Starten der Abruptstoppsteuerung bestimmt wird.
Fahrzeugbremsensteuerungsvorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei der Erregungsgrenzwert basierend auf einem Maximalwert eines dem Elektromotor oder einer Ansteuerschaltung des Elektromotors zuführbaren Stroms bestimmt wird.
Fahrzeugbremsensteuerungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Steuerungseinrichtung konfiguriert ist, um, als die Abruptstoppsteuerung, das Sollerregungsausmaß auf Null einzustellen, wenn das Starten der Abruptstoppsteuerung bestimmt wird, und einen Kurzschluss zwischen Anschlüssen des Elektromotors herzustellen.
Fahrzeugbremsensteuerungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, weiterhin mit einer Motordrehzahlbezugseinrichtung zum Beziehen einer Drehzahl des Elektromotors, wobei die Steuerungseinrichtung konfiguriert ist, um die Abruptstoppsteuerung unter der Bedingung zu starten, dass die Drehzahl des Elektromotors größer oder gleich einer ersten vorbestimmten Drehzahl ist.
Fahrzeugbremsensteuerungsvorrichtung gemäß Anspruch 7, wobei die Steuerungseinrichtung konfiguriert ist, um die Abruptstoppsteuerung zu beenden, wenn die Drehzahl des Elektromotors kleiner als eine zweite vorbestimmte Drehzahl wird, die niedriger als die erste vorbestimmte Drehzahl ist.
Fahrzeugbremsteuerungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Steuerungseinrichtung konfiguriert ist, um während eines Bremsens des Fahrzeugs das an das Hinterrad angelegte Bremsmoment derart anzupassen, dass ein Verhältnis einer im Vorderrad erzeugten Bremskraft zu einer auf das Vorderrad wirkenden vertikalen Last größer wird als ein Verhältnis einer im Hinterrad erzeugten Bremskraft zu einer auf das Hinterrad wirkenden vertikalen Last.