DE112020003056T5

DE112020003056T5 - Elektrische Bremsvorrichtung, Bremssteuervorrichtung und Steuerparameterkalibrierungsverfahren

Info

Publication number: DE112020003056T5
Application number: DE112020003056.3T
Authority: DE
Inventors: Haruhiko Fujita
Original assignee: Hitachi Astemo Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2019-06-26
Filing date: 2020-06-22
Publication date: 2022-03-10
Also published as: JPWO2020262278A1; US20220355771A1; WO2020262278A1; JP7186296B2; CN114026004A; KR102573507B1; KR20220002475A

Abstract

Eine Haupt-ECU steuert eine Bremskraft durch Antreiben eines Elektromotors eines Bremsmechanismus auf der Grundlage eines Wertes, der durch einen für den Bremsmechanismus vorgesehenen Schubkraftsensor erfasst wird. Die Haupt-ECU kalibriert (korrigiert) den durch den Schubkraftsensor erfassten Wert auf der Grundlage einer Antriebskraft, die erfasst wird, während eine Antriebskraft auf linke und rechte Vorderräder aufgebracht wird, die als Antriebsräder dienen, wenn die Bremskraft durch den Bremsmechanismus auf ein rechtes Hinterrad oder ein linkes Hinterrad aufgebracht wird, wobei diese Antriebskraft die Bremskraft übersteigt.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Bremsvorrichtung, die eine Bremskraft auf ein Fahrzeug, wie z.B. ein Automobil, aufbringt, eine Bremssteuervorrichtung und ein Steuerparameterkalibrierungsverfahren.
STAND DER TECHNIK
In PTL 1 und 2 wird zum Beispiel jeweils eine elektrische Bremsvorrichtung beschrieben, die an einem Fahrzeug, wie z.B. einem Automobil, montiert ist.
ZITIERLISTE
PATENTLITERATUR

PTL 1: Japanische Patentanmeldung Öffentliche Offenbarung Nr. 2003-106355
PTL 2: Japanische Patentanmeldung Öffentliche Offenbarung Nr. 2012-159134

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
TECHNISCHES PROBLEM
Wenn ein Unterschied zwischen Verzögerungskräften (Bremskräften) auftritt, die von Bremsmechanismen (elektrischen Bremsmechanismen) erzeugt werden, die jeweils auf der linken und der rechten Seite des Fahrzeugs angebracht sind, kann sich ein Fahrer unwohl fühlen.
LÖSUNG DES PROBLEMS
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine elektrische Bremsvorrichtung, eine Bremssteuervorrichtung und ein Steuerparameterkalibrierungsverfahren bereitzustellen, die einen Unterschied zwischen Bremskräften von Bremsmechanismen, die jeweils auf der linken Seite und der rechten Seite eines Fahrzeugs montiert sind, beseitigen oder reduzieren können.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine elektrische Bremsvorrichtung einen Bremsmechanismus. Der Bremsmechanismus ist für jedes von linken und rechten Rädern vorgesehen. Der Bremsmechanismus ist eingerichtet, eine durch Antreiben eines Elektromotors erzeugte Schubkraft auf der Grundlage einer Bremsanfrage auf einen Kolben zu übertragen. Der Kolben ist eingerichtet, ein Bremselement zu bewegen, das gegen ein Bremsempfangselement gedrückt wird. Die elektrische Bremsvorrichtung umfasst ferner eine Bremssteuervorrichtung, die eingerichtet ist, eine Bremskraft durch Antreiben des Elektromotors auf der Grundlage von wenigstens einem Steuerparameter zu steuern. Die Bremssteuervorrichtung kalibriert den Steuerparameter zum Antreiben des Elektromotors des an dem Rad montierten Bremsmechanismus auf der Grundlage einer Antriebskraft, die erfasst wird, wenn die Antriebskraft an einem Antriebsrad die Bremskraft übersteigt, während die Antriebskraft auf das Antriebsrad aufgebracht wird, wenn die Bremskraft auf das Rad aufgebracht wird.
Ferner umfasst gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Bremssteuervorrichtung einen Steuerabschnitt, der eingerichtet ist, eine Bremskraft durch Antreiben eines Elektromotors eines Bremsmechanismus auf der Grundlage wenigstens eines Steuerparameters zu steuern. Der Bremsmechanismus ist für jedes von linken und rechten Rädern vorgesehen und ist eingerichtet, eine Schubkraft, die durch Antreiben des Elektromotors erzeugt wird, auf einen Kolben auf der Grundlage einer Bremsanfrage zu übertragen. Der Kolben ist eingerichtet, ein Bremselement zu bewegen, das gegen ein Bremsempfangselement gedrückt wird. Der Steuerabschnitt kalibriert den Steuerparameter für das Antreiben des Elektromotors des an dem Rad montierten Bremsmechanismus auf der Grundlage einer Antriebskraft, die erfasst wird, wenn die Antriebskraft an einem Antriebsrad die Bremskraft übersteigt, während die Antriebskraft auf das Antriebsrad aufgebracht wird, wenn die Bremskraft auf das Rad aufgebracht wird.
Ferner umfasst gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Steuerparameterkalibrierungsverfahren das Kalibrieren eines Steuerparameters zum Antreiben eines Elektromotors eines Bremsmechanismus, der an einem Rad angebracht ist, auf der Grundlage einer Antriebskraft, die erfasst wird, wenn die Antriebskraft an einem Antriebsrad eine Bremskraft übersteigt, während die Antriebskraft auf das Antriebsrad aufgebracht wird, wenn die Bremskraft durch den Bremsmechanismus auf das Rad aufgebracht wird, wobei der Bremsmechanismus eingerichtet ist, eine durch Antreiben des Elektromotors erzeugte Schubkraft auf einen Kolben zu übertragen. Der Kolben ist eingerichtet, ein Bremselement zu bewegen, das gegen ein Bremsempfangselement gedrückt wird.
Gemäß dem einen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der Unterschied zwischen den Bremskräften der Bremsmechanismen, die jeweils auf der linken Seite und der rechten Seite des Fahrzeugs angebracht sind, eliminiert oder reduziert werden.
Figurenliste

1 zeigt schematisch die Systemkonfiguration eines Fahrzeugs, an dem eine elektrische Bremsvorrichtung und eine Bremssteuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform montiert sind.
2 zeigt schematisch einen in 1 dargestellten Bremsmechanismus zusammen mit einer Haupt-ECU.
3 ist ein Flussdiagramm, das die Verarbeitung zum Kalibrieren eines Steuerparameters zeigt, die von der in 1 gezeigten Haupt-ECU durchgeführt wird.
4 zeigt einen Überblick über die Verarbeitung zum Kalibrieren des Steuerparameters.
5 zeigt eine Linie, die eine Charakteristik darstellt, die ein Beispiel für die Beziehung zwischen einem Bremsmoment und einem Schubkraftsensorwert, einem Drehwinkelsensorwert oder einem Stromsensorwert anzeigt.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
In der nachfolgenden Beschreibung werden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen eine elektrische Bremsvorrichtung und eine Bremssteuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform anhand eines Beispiels beschrieben, bei dem diese an einem vierrädrigen Kraftfahrzeug montiert sind. Jeder der Schritte in dem in 3 dargestellten Flussdiagramm wird durch das Symbol „S“ dargestellt (z.B. wird Schritt 1 durch „Sl“ dargestellt). Ferner bezeichnen Linien mit zwei angefügten Schrägstrichen in den 1 und 2 strombezogene Linien.
In 1 ist ein Fahrzeug 1 mit einer Bremsvorrichtung 2 (einer Fahrzeugbremsvorrichtung oder einem Bremssystem) ausgestattet, die Bremskräfte auf Räder (Vorderräder 3L und 3R und Hinterräder 5L und 5R) aufbringt, um das Fahrzeug 1 abzubremsen. Die Bremsvorrichtung 2 umfasst linke und rechte hydraulische Bremsvorrichtungen 4 und 4 (ein vorderer Bremsmechanismus), linke und rechte elektrische Bremsvorrichtungen 21 und 21 (ein hinterer Bremsmechanismus), einen Hauptzylinder 7 sowie einen Hydraulikdrucksensor 8 und einen Pedalhubsensor 9. Die linken und rechten hydraulischen Bremsvorrichtungen 4 und 4 sind entsprechend dem linken Vorderrad 3L und dem rechten Vorderrad 3R vorgesehen. Die linken und rechten elektrischen Bremsvorrichtungen 21 und 21 sind entsprechend dem linken Hinterrad 5L und dem rechten Hinterrad 5R vorgesehen. Der Hauptzylinder 7 erzeugt einen hydraulischen Druck in Abhängigkeit von einer Betätigung (Drücken) eines Bremspedals 6 (eines Betätigungselements). Der Hydraulikdrucksensor 8 und der Pedalhubsensor 9 messen die Menge der Betätigung des Bremspedals 6 durch einen Bediener (einen Fahrer).
Die hydraulische Bremsvorrichtung 4 ist z.B. durch eine hydraulische Scheibenbremse gebildet und übt die Bremskraft auf das Rad (das Vorderrad 3L oder 3R) entsprechend der Zufuhr eines hydraulischen Drucks (eines hydraulischen Bremsdrucks) aus. Die elektrische Bremsvorrichtung 21 wird zum Beispiel durch eine elektrische Scheibenbremse gebildet und übt die Bremskraft auf das Rad (das Hinterrad 5L oder 5R) entsprechend eines Antreibens eines Elektromotors 22B aus (siehe 2). Der Hydraulikdrucksensor 8 und der Pedalhubsensor 9 sind mit einer Haupt-ECU (Hauptsteuergerät) 10 verbunden.
Zwischen dem Hauptzylinder 7 und den hydraulischen Bremsvorrichtungen 4 und 4 ist eine hydraulische Druckversorgungsvorrichtung 11 (im Folgenden als ESC 11 bezeichnet) vorgesehen. Die ESC 11 umfasst beispielsweise mehrere Steuerventile, eine Hydraulikdruckpumpe, einen Elektromotor und einen Hydraulikdruck-Steuerbehälter (jeweils nicht dargestellt). Die Hydraulikdruckpumpe stellt den hydraulischen Druck für die Bremse bereit. Der Elektromotor treibt diese Hydraulikdruckpumpe an. Der Hydraulikdruck-Steuerbehälter speichert vorübergehend zusätzliche Bremsflüssigkeit. Jedes der Steuerventile und der Elektromotor in der ESC 11 sind mit einer ECU 12 einer vorderen Hydraulikdruckvorrichtung verbunden. Die ECU 12 der vorderen Hydraulikdruckvorrichtung umfasst einen Mikrocomputer. Die ECU 12 der vorderen Hydraulikdruckvorrichtung steuert das Öffnen/Schließen jedes der Steuerventile und das Antreiben des Elektromotors in der ESC 11 auf der Grundlage eines Befehls von der Haupt-ECU 10.
Die Haupt-ECU 10 umfasst einen Mikrocomputer. Die Haupt-ECU 10 berechnet eine Zielbremskraft für jedes der Räder (die vier Räder) gemäß einem vorbestimmten Steuerprogramm als Reaktion auf die Eingaben von Signalen des Hydraulikdrucksensors 8 und des Pedalhubsensors 9. Die Haupt-ECU 10 überträgt über ein CAN 13 (Control Area Network), das als Fahrzeugdatenbus dient, auf der Grundlage der berechneten Bremskraft (der Zielbremskraft, die auf jedes der beiden vorderen Räder aufgebracht werden sollte) eine an jedes der beiden vorderen Räder gerichtete Bremsanweisung an die ECU 12 der vorderen Hydraulikdruckvorrichtung (d.h. eine ESC-ECU). Die Haupt-ECU 10 überträgt eine Bremsanweisung (eine Zielschubkraft), die an jedes der beiden hinteren Räder gerichtet ist, über den CAN 13 an jede der hinteren elektrischen Brems-ECUs 24 und 24, basierend auf der berechneten Bremskraft (die Zielbremskraft, die auf jedes der beiden hinteren Räder aufgebracht werden sollte).
Raddrehzahlsensoren 14 und 14 sind jeweils in der Nähe der Vorderräder 3L und 3R und der Hinterräder 5L und 5R vorgesehen. Die Raddrehzahlsensoren 14 und 14 erfassen die Drehzahlen dieser Räder 3L, 3R, 5L und 5R (eine Raddrehzahl). Die Raddrehzahlsensoren 14 und 14 sind mit der Haupt-ECU 10 verbunden. Die Haupt-ECU 10 kann die Raddrehzahl jedes der Räder 3L, 3R, 5L und 5R basierend auf einem Signal von jedem der Raddrehzahlsensoren 14 und 14 erfassen. Darüber hinaus empfängt die Haupt-ECU 10 Fahrzeuginformationen, die von einer anderen am Fahrzeug 1 angebrachten ECU (z.B. einer Antriebsmotorsteuerungs-ECU 17 und einer Getriebesteuerungs-ECU 19, die weiter unten beschrieben werden) über den CAN 13 übertragen werden. Genauer gesagt erfasst die Haupt-ECU 10 verschiedene Arten von Fahrzeuginformationen, wie z.B. Informationen über die Position des AT-Bereichswählers oder die Position des MT-Schalters, Informationen über EIN/AUS der Zündung, Informationen über die Motordrehzahl, Informationen über das Drehmoment des Antriebsstrangs, Informationen über die Getriebeübersetzung, Informationen über eine Betätigung des Lenkrads, Informationen über eine Kupplungsbetätigung, Informationen über eine Gaspedalbetätigung, Informationen über die Kommunikation zwischen Fahrzeugen, Informationen über die Umgebung des Fahrzeugs, die von der bordeigenen Kamera erfasst werden, und Informationen über den Beschleunigungssensor (die Längsbeschleunigung und die Querbeschleunigung) über den CAN 13.
Ferner ist ein Feststellbremsschalter 15 in der Nähe des Fahrersitzes vorgesehen. Der Feststellbremsschalter 15 ist mit der Haupt-ECU 10 verbunden. Der Feststellbremsschalter 15 überträgt ein Signal (ein Betätigungsanfragesignal), das einer Anfrage zum Betätigen der Feststellbremse entspricht (eine Betätigungsanfrage, die als Halteanfrage dient, oder eine Löseanfrage, die als Löseanfrage dient), gemäß einer Betriebsanweisung des Fahrers an die Haupt-ECU 10. Die Haupt-ECU 10 überträgt eine an jedes der beiden Hinterräder gerichtete Feststellbremsanweisung an jedes der hinteren elektrischen Brems-ECUs 24 und 24 auf der Grundlage der Betätigung des Feststellbremsschalters 15 (das Betätigungsanfragesignal). Der Feststellbremsschalter 15 entspricht einem Schalter, der einen Feststellmechanismus 23 betätigt.
Die elektrische Bremsvorrichtung 21 umfasst einen Bremsmechanismus 22, einen Feststellmechanismus 23 als Bremskraft-Haltemechanismus, die Haupt-ECU 10 und die hintere elektrische Brems-ECU 24 als Bremssteuervorrichtung. In diesem Fall steuert die elektrische Bremsvorrichtung 21 die Position und die Schubkraft des Bremsmechanismus 22.
Um diese Steuerung zu erreichen, umfasst der Bremsmechanismus 22 einen Drehwinkelsensor 25, einen Schubkraftsensor 26 und einen Stromsensor 27 (siehe 2 für alle diese). Der Drehwinkelsensor 25 dient als Positionsdetektor, der die Rotationsposition des Motors erfasst. Der Schubkraftsensor 26 dient als Schubkraftdetektor, der eine Schubkraft (eine Kolbenschubkraft) erfasst. Der Stromsensor 27 dient als Stromdetektor, der einen Motorstrom erfasst.
Der Bremsmechanismus 22 ist für jedes der linken und rechten Räder des Fahrzeugs 1 vorgesehen, d.h. für das linke Hinterrad 5L und das rechte Hinterrad 5R. Der Bremsmechanismus 22 ist als ein elektrischer Bremsmechanismus eingerichtet, der den Elektromotor 22B umfasst. Wie beispielsweise in 2 dargestellt, umfasst der Bremsmechanismus 22 einen Bremssattel 22A als Zylinder (Radzylinder), den Elektromotor 22B als Elektromotor (elektrischer Aktuator), einen Geschwindigkeitsreduzierungsmechanismus 22C, einen Rotations-Linearbewegungs-Umwandlungsmechanismus 22D, einen Kolben 22E als Druckelement, Bremsbeläge 22F als Bremselement (Belag) und einen nicht dargestellten Fail-Open-Mechanismus (Rückstellfeder). Der Elektromotor 22B wird durch die Zufuhr von elektrischer Energie angetrieben (gedreht) und schiebt den Kolben 22E vorwärts. Durch diesen Vorgang stellt der Elektromotor 22B die Bremskraft bereit. Der Elektromotor 22B wird von der hinteren elektrischen Brems-ECU 24 auf der Grundlage des Bremsbefehls (der Zielschubkraft) von der Haupt-ECU 10 gesteuert. Der Geschwindigkeitsreduzierungsmechanismus 22C verlangsamt die Rotation des Elektromotors 22B und überträgt diese an den Rotations-Linearbewegungs-Umwandlungsmechanismus 22D.
Der Rotations-Linearbewegungs-Umwandlungsmechanismus 22D wandelt die Drehung des Elektromotors 22B, die über den Geschwindigkeitsreduzierungsmechanismus 22C übertragen wird, in eine axiale Verschiebung des Kolbens 22E (eine Linearbewegungs-Verschiebung) um. Der Kolben 22E wird entsprechend dem Antrieb des Elektromotors 22B nach vorne geschoben und bewegt die Bremsbeläge 22F. Die Bremsbeläge 22F werden durch den Kolben 22E gegen einen Scheibenrotor D als Bremsempfangselement (eine Scheibe) gedrückt. Der Scheibenrotor D dreht sich zusammen mit dem Rad (dem Hinterrad 5L oder 5R). Wenn die Bremse betätigt wird, übt die nicht abgebildete Rückstellfeder (der Fail-Open-Mechanismus) eine Drehkraft auf ein Drehelement des Rotations-Linearbewegungs-Umwandlungsmechanismus 22D in einer Bremslöserichtung aus. Im Bremsmechanismus 22 wird der Kolben 22E nach vorne geschoben, um die Bremsbeläge 22F durch Antreiben des Elektromotors 22B gegen den Scheibenrotor D zu drücken. Mit anderen Worten, der Bremsmechanismus 22 überträgt die Schubkraft, die durch Antreiben des Elektromotors 22B erzeugt wird, auf den Kolben 22E, der die Bremsbeläge 22F auf der Grundlage der Bremsanfrage (der Bremsanweisung) bewegt.
Der Feststellmechanismus 23 ist für jeden der Bremsmechanismen 22 und 22 vorgesehen, d.h. für jeden der Bremsmechanismen 22 auf der linken Seite (der Seite des linken Hinterrads 5L) und für den Bremsmechanismus 22 auf der rechten Seite (der Seite des rechten Hinterrads 5R). Der Feststellmechanismus 23 hält den Kolben 22E des Bremsmechanismus 22 in der Vorwärtsschubstellung. Mit anderen Worten, der Feststellmechanismus 23 hält und löst die Bremskraft. Der Feststellmechanismus 23 hält die Bremskraft aufrecht, indem dieser in einen Teil des Bremsmechanismus 22 eingreift. Der Feststellmechanismus 23 besteht beispielsweise aus einem Sperrklinkenmechanismus, der die Drehung verhindert (sperrt), indem dieser eine Eingriffsklaue (ein Hebelelement) mit einer Sperrklinke (einem Sperrzahnrad) in Eingriff bringt (einhakt). In diesem Fall wird die Eingriffsklaue mit der Sperrklinke in Eingriff gebracht, indem z.B. ein Elektromagnet angetrieben wird, der von der Haupt-ECU 10 und der hinteren elektrischen Brems-ECU 24 gesteuert wird. Dadurch wird die Drehung einer Drehwelle des Elektromotors 22B verhindert und die Bremskraft aufrechterhalten.
Die hintere elektrische Brems-ECU 24 ist entsprechend jedem der Bremsmechanismen 22 und 22 vorgesehen, d.h. mit jedem der Bremsmechanismus 22 auf der linken Seite (der Seite des linken Hinterrads 5L) und dem Bremsmechanismus 22 auf der rechten Seite (der Seite des rechten Hinterrads 5R). Die hintere elektrische Brems-ECU 24 umfasst einen Mikrocomputer. Die hintere elektrische Brems-ECU 24 steuert den Bremsmechanismus 22 (den Elektromotor 22B) und den Feststellmechanismus 23 (die Magnetspule) auf der Grundlage der Anweisungen der Haupt-ECU 10. Mit anderen Worten, die hintere elektrische Brems-ECU 24 bildet ein Steuergerät (die Bremssteuervorrichtung), das die Betätigung des Elektromotors 22B (und des Feststellmechanismus 23) zusammen mit der Haupt-ECU 10 steuert. In diesem Fall steuert die hintere elektrische Brems-ECU 24 den Antrieb des Elektromotors 22B auf der Grundlage des Bremsbefehls (der Zielschubkraft). Gleichzeitig steuert die hintere elektrische Brems-ECU 24 den Antrieb des Feststellmechanismus 23 (die Magnetspule) auf der Grundlage des Betätigungsbefehls. Die Bremsanweisung und die Betätigungsanweisung werden von der Haupt-ECU 10 in die hintere elektrische Brems-ECU 24 eingegeben.
Der Drehwinkelsensor 25 erfasst den Drehwinkel der Drehwelle des Elektromotors 22B (den Motordrehwinkel). Der Drehwinkelsensor 25 ist entsprechend jedem der jeweiligen Elektromotoren 22B der Bremsmechanismen 22 vorgesehen und bildet den Positionsdetektor, der die Drehposition des Elektromotors 22B (die Motordrehposition) und damit die Kolbenposition erfasst. Der Schubkraftsensor 26 erfasst eine Reaktionskraft auf die Schubkraft (die Anpresskraft), die vom Kolben 22E auf die Bremsbeläge 22F ausgeübt wird. Der Schubkraftsensor 26 ist für jeden der Bremsmechanismen 22 vorgesehen und bildet den Schubkraftdetektor, der die auf den Kolben 22E ausgeübte Schubkraft (die Kolbenschubkraft) erfasst. Der Stromsensor 27 erfasst einen Strom, der dem Elektromotor 22B zugeführt wird (der Motorstrom). Der Stromsensor 27 ist entsprechend jedem der jeweiligen Elektromotoren 22B der Bremsmechanismen 22 vorgesehen und bildet den Stromdetektor, der den Motorstrom (einen Motormomentstrom) des Elektromotors 22B erfasst. Der Drehwinkelsensor 25, der Schubkraftsensor 26 und der Stromsensor 27 sind mit der hinteren elektrischen Brems-ECU 24 verbunden.
Die hintere elektrische Brems-ECU 24 (und die Haupt-ECU 10, die mit dieser hinteren elektrischen Brems-ECU 24 über den CAN 13 verbunden ist) kann den Drehwinkel des Elektromotors 22B basierend auf dem Signal des Drehwinkelsensors 25 erfassen. Die hintere elektrische Brems-ECU 24 (und die Haupt-ECU 10) kann die auf den Kolben 22E aufgebrachte Schubkraft auf der Grundlage des Signals des Schubkraftsensors 26 erfassen. Die hintere elektrische Brems-ECU 24 (und die Haupt-ECU 10) kann den dem Elektromotor 22B zugeführten Motorstrom auf der Grundlage des Signals des Stromsensors 27 erfassen.
Als nächstes wird der Vorgang des Anlegens der Bremse und des Lösens der Bremse durch die elektrische Bremsvorrichtung 21 beschrieben. In der nachfolgenden Beschreibung wird dieser Vorgang anhand eines Vorgangs beschrieben, der ausgeführt wird, wenn der Fahrer das Bremspedal 6 als Beispiel betätigt. Die elektrische Bremsvorrichtung 21 funktioniert jedoch auch im Falle einer autonomen Bremse in etwa ähnlich, außer dass sich der Vorgang in diesem Fall beispielsweise dadurch unterscheidet, dass ein Befehl für die autonome Bremse von einer autonomen Brems-ECU (nicht dargestellt) oder der Haupt-ECU 10 an die hintere elektrische Brems-ECU 24 ausgegeben wird.
Wenn der Fahrer beispielsweise das Bremspedal 6 betätigt, während das Fahrzeug 1 fährt, gibt die Haupt-ECU 10 die Anweisung entsprechend der Betätigung des Bremspedals 6 (z.B. die Zielschubkraft, die der Anweisung zum Bremsen entspricht) an die hintere elektrische Brems-ECU 24 auf der Grundlage des vom Pedalhubsensor 9 eingegebenen Erfassungssignals aus. Die hintere elektrische Brems-ECU 24 treibt (dreht) den Elektromotor 22B in einer Vorwärtsrichtung an, d.h. in einer Bremsbetätigungsrichtung (eine Betätigungsrichtung), basierend auf der Anweisung von der Haupt-ECU 10. Die Drehung des Elektromotors 22B wird über den Geschwindigkeitsreduzierungsmechanismus 22C auf den Rotations-Linearbewegungs-Umwandlungsmechanismus 22D übertragen, und der Kolben 22E wird nach vorne in Richtung der Bremsbeläge 22F bewegt.
Infolgedessen werden die Bremsbeläge 22F und 22F gegen den Scheibenrotor D gedrückt, und die Bremskraft wird aufgebracht. Der Bremszustand wird durch Steuerung des Antriebs des Elektromotors 22B auf der Grundlage der Erfassungssignale des Pedalhubsensors 9, des Drehwinkelsensors 25, des Schubkraftsensors 26 und dergleichen zu diesem Zeitpunkt hergestellt. Während einer solchen Steuerung wird eine Kraft in einer Bremslöserichtung auf das Rotationselement des Rotations-Linearbewegungs-Umwandlungsmechanismus 22D und somit auf die Rotationswelle des Elektromotors 22B durch die nicht dargestellte Rückholfeder ausgeübt, die für den Bremsmechanismus 22 vorgesehen ist.
Andererseits, wenn das Bremspedal 6 in Richtung einer Drück-Löseseite betätigt wird, gibt die Haupt-ECU 10 die Anweisung entsprechend dieser Operation (z.B. die Zielschubkraft entsprechend der Bremslöseanweisung) an die hintere elektrische Brems-ECU 24 aus. Die hintere elektrische Brems-ECU 24 treibt (dreht) den Elektromotor 22B in eine umgekehrte Richtung, d.h. eine Bremslöserichtung (eine Löserichtung), basierend auf der Anweisung von der Haupt-ECU 10. Die Drehung des Elektromotors 22B wird über den Geschwindigkeitsreduzierungsmechanismus 22C auf den Rotations-Linearbewegungs-Umwandlungsmechanismus 22D übertragen, und der Kolben 22E wird nach hinten in eine Richtung weg vom Bremsbelag 22F bewegt. Dann, wenn die Betätigung des Bremspedals 6 vollständig gelöst ist, werden die Bremsbeläge 22F und 22F vom Scheibenrotor D getrennt, und die Bremskraft wird aufgehoben. In einem Nicht-Bremszustand, in dem das Bremsen auf diese Weise gelöst wird, wird die nicht dargestellte Rückstellfeder, die für den Bremsmechanismus 22 vorgesehen ist, in den Ausgangszustand zurückgeführt.
Als nächstes werden die Schubkraftsteuerung und die Positionssteuerung durch die elektrische Bremsvorrichtung 21 beschrieben.
Die Haupt-ECU 10 bestimmt die Bremskraft, die von der elektrischen Bremsvorrichtung 21 erzeugt werden soll, d.h. die Zielschubkraft, die auf den Kolben 22E erzeugt werden soll, basierend auf Erfassungsdaten, der autonomen Bremsanweisung und dergleichen von verschiedenen Arten von Sensoren (zum Beispiel dem Pedalhubsensor 9). Die Haupt-ECU 10 gibt die Zielschubkraft, die als Bremsanweisung dient, an die hintere elektrische Brems-ECU 24 aus. Die hintere elektrische Brems-ECU 24 steuert die Schubkraft auf der Grundlage der vom Schubkraftsensor 26 erfassten Kolbenschubkraft als Rückmeldung und steuert die Position auf der Grundlage der vom Drehwinkelsensor 25 erfassten Motordrehposition als Rückmeldung an den Elektromotor 22B, um die Zielschubkraft auf den Kolben 22E zu erzeugen.
Mit anderen Worten, bei dem Bremsmechanismus 22 wird die Schubkraft des Kolbens 22E auf der Grundlage des Bremskraftbefehls (der Zielschubkraft) von der Haupt-ECU 10 und eines Rückmeldesignals vom Schubkraftsensor 26, der die Schubkraft des Kolbens 22E misst, eingestellt. Um die Schubkraft zu bestimmen, wird eine Drehmomentsteuerung des Elektromotors 22B über den Rotations-Linearbewegungs-Umwandlungsmechanismus 22D und den Geschwindigkeitsreduzierungsmechanismus 22C durchgeführt, d.h. eine Stromsteuerung wird auf der Grundlage eines Rückmeldesignals des Stromsensors 27 durchgeführt, der die dem Elektromotor 22B zugeführte Strommenge misst. Daher stehen die Bremskraft und die Kolbenschubkraft, das Drehmoment des Elektromotors 22B (das Motordrehmoment), der Stromwert und die Kolbenposition (ein Wert, der sich aus der Messung der Anzahl der Umdrehungen des Elektromotors 22B durch den Drehwinkelsensor 25 ergibt) in einer korrelierten Beziehung. Die Steuerung auf der Grundlage des Schubkraftsensors 26, der die Kolbendruckkraft schätzt, die stark mit der Bremskraft korreliert, ist jedoch wünschenswert, da die Bremskraft je nach der Umgebung und einer Veränderung der Teile variiert.
Der Schubkraftsensor 26 verformt einen metallischen Dehnungskörper, indem dieser die Kraft des Kolbens 22E in der Schubrichtung aufnimmt, und erfasst dessen Dehnungsbetrag. Der Dehnungssensor ist ein Dehnungs-IC und umfasst einen Piezowiderstand, der eine Dehnung in der Mitte der Oberseite eines Siliziumchips erfasst, sowie eine Wheatstone-Brücke, eine Verstärkerschaltung und einen Halbleiterprozess, der um diese herum angeordnet ist. Der Dehnungssensor erfasst die auf den Dehnungssensor ausgeübte Dehnung als Widerstandsänderung, indem dieser den Piezowiderstandseffekt nutzt. Der Dehnungssensor kann durch einen Dehnungsmessstreifen oder ähnliches ausgebildet sein.
Ferner umfasst das Fahrzeug 1, wie in 1 dargestellt, einen Antriebsmotor 16, der als Energiequelle zum Erzeugen einer Kraft dient, die das Fahrzeug 1 antreibt, und ein Untersetzungsgetriebe 18 zum effizienten Übertragen des Drehmoments und der Geschwindigkeit (der Drehgeschwindigkeit) des Antriebsmotors 16. Der Antriebsmotor 16 16 kann beispielsweise aus einem Verbrennungsmotor und einem Elektromotor oder einem Elektromotor allein bestehen, aber auch aus einem Verbrennungsmotor allein. Der Antriebsmotor 16 gibt eine Antriebskraft (eine Drehbewegung) aus, um das Fahrzeug 1 in Bewegung zu setzen. Der Antriebsmotor 16 umfasst die Antriebsmotorsteuerungs-ECU 17 zur Steuerung des Antriebsmotors 16. Das Untersetzungsgetriebe 18 ist ein Getriebe, das auch als Übersetzung bezeichnet wird, und gibt die Rotation des Antriebsmotors 16 nach dem Abbremsen in einer mehrstufigen oder stufenlosen Weise aus. Die durch den Antriebsmotor 16 über das Untersetzungsgetriebe 18 ausgegebene Drehbewegung wird auf ein Antriebsrad, z.B. die Vorderräder 3L und 3R, übertragen. Infolgedessen drehen sich die Vorderräder 3L und 3R und das Fahrzeug 1 fährt. Das Untersetzungsgetriebe 18 umfasst die Getriebesteuerungs-ECU 19 zur Steuerung des Untersetzungsgetriebes 18. Die Antriebsmotorsteuerungs-ECU 17 und die Getriebesteuerungs-ECU 19 sind über den CAN 13 mit der ECU 12 der vorderen Hydraulikdruckvorrichtung, der Haupt-ECU 10 und der hinteren elektrischen Brems-ECU 24 verbunden. Steuerinformationen des Antriebsmotors 16 und Steuerinformationen des Untersetzungsgetriebes 18 werden mit der ECU 12 der vorderen Hydraulikdruckvorrichtung, der Haupt-ECU 10 und der hinteren elektrischen Brems-ECU 24 über den CAN 13 ausgetauscht.
Wenn dann ein Unterschied zwischen den Bremskräften (den Bremskräften) auftritt, die von den Bremsmechanismen (den elektrischen Bremsmechanismen) erzeugt werden, die auf der linken Seite und der rechten Seite des Fahrzeugs montiert sind, kann sich der Fahrer unwohl fühlen. Genauer gesagt, wenn ein Unterschied zwischen der Bremskraft am linken Hinterrad 5L und der Bremskraft am rechten Hinterrad 5R auftritt (ein Unterschied in der Bremskraft zwischen der linken Seite und der rechten Seite), kann ein Gieren des Fahrzeugs auftreten und eine Lenkkorrektur erforderlich machen. Dies kann dazu führen, dass der Fahrer das Gefühl hat, die Steifigkeit des Fahrzeugs sei gering und sein Sicherheitsgefühl kann sich verringern. Nun wird die Rückkopplungssteuerung unter Verwendung des überwachenden Schubkraftsensors zur Bestimmung der Bremskraft (der Bremskraft) als Steuerung des Elektromotors des Bremsmechanismus durchgeführt, und der Unterschied in der Bremskraft zwischen der linken Seite und der rechten Seite wird durch die Genauigkeit des Schubkraftsensors, eine Variation im Reibungskoeffizienten des Belags und dergleichen verursacht.
Herkömmliche hydraulisch-mechanische Bremsen können die Schwankungen reduzieren, da die Differenz der Bremskraft zwischen der linken und der rechten Seite auf der Grundlage der Bearbeitungstoleranz des Kolbens oder dergleichen bestimmt wird. Andererseits kann der Bremsmechanismus zu einer erheblichen Abweichung führen, die von der Genauigkeit des Schubkraftsensors abhängt. Der Schubkraftsensor verstärkt einen Dehnungsmessstreifen, der hauptsächlich eine Dehnung durch Konstruktion einer Brücke erfasst, wandelt analoge Daten in digitale Daten durch einen A/D-Wandler um und sendet und empfängt Daten über Kommunikation. Um die Belastung des Bremskolbens in die Dehnung umzuwandeln, ist es beispielsweise notwendig, hochhartes Metall mit hoher Präzision zu verarbeiten und die Genauigkeit der Temperaturcharakteristik der Verstärkungsschaltung zu gewährleisten, und es ist notwendig, die Genauigkeit insgesamt zu erhöhen. Daher ist es wünschenswert, die Differenz der Bremskraft zu beseitigen oder zu verringern, selbst wenn die Genauigkeit des Schubkraftsensors verringert ist und selbst wenn die genaue Verarbeitung nicht zufriedenstellend ist.
Unter diesen Umständen wird bei der Ausführungsform der Unterschied in der Bremskraft durch Kalibrierung (Einstellung) des Schubkraftsensors 26 durch ein Verfahren, das weiter unten beschrieben wird (ein Steuerparameterkalibrierungsverfahren), eliminiert oder reduziert, selbst wenn ein einfacher Schubkraftsensor (ein weniger genauer Schubkraftsensor) verwendet wird. Ferner wird bei der Ausführungsform der Unterschied in der Bremskraft beseitigt oder verringert, indem die Steuerung unter Annahme (Schätzung) der Schubkraft durchgeführt wird, indem diese durch einen Ersatzwert ersetzt wird, der den Wert des Drehwinkelsensors 25 (den Motordrehwinkel oder die Kolbenposition) oder den Wert des Stromsensors (den Strom) in der korrelierten Beziehung mit dem Wert des Schubkraftsensors 26 (die Schubkraft) verwendet. Mit anderen Worten, bei dieser Ausführungsform wird das Bremsmoment auf der Grundlage des Antriebsdrehmoments des Antriebsstrangs korrigiert. Genauer gesagt wird der Sensorwert (der Schubkraftsensor 26, der Drehwinkelsensor 25 und der Stromsensor 27) auf der Grundlage einer Beziehung zwischen dem Antriebsdrehmoment des Antriebsstrangs = dem Bremsmoment kalibriert. Als Antriebsdrehmoment wird beispielsweise bei konventionellen Fahrzeugen ein Verbrennungsmotorantriebsmoment und bei BEVs (Battery Electric Vehicles) ein Motorantriebsmoment verwendet. Dann wird ein Steuerparameter zum Antreiben des Elektromotors des Bremsmechanismus auf der Grundlage der Antriebskraft kalibriert, die ermittelt wird, wenn die Antriebskraft die Bremskraft übersteigt, während die Antriebskraft (das Antriebsdrehmoment)aufgebracht wird, wenn die Bremskraft auf eines der Räder des Fahrzeugs (z.B. das rechte Hinterrad 5R oder das linke Hinterrad 5L) aufgebracht wird. In diesem Fall wird der Steuerparameter für jedes der beiden Räder kalibriert.
Dies wird im Folgenden näher beschrieben. Bei dieser Ausführungsform steuern die Haupt-ECU 10 und die hintere elektrische Brems-ECU 24 (im Folgenden auch einfach als Haupt-ECU 10 bezeichnet) den Antrieb des Elektromotors 22B des Bremsmechanismus 22. Die Haupt-ECU 10 steuert die Bremskraft durch Antreiben des Elektromotors 22B des Bremsmechanismus 22 auf der Grundlage wenigstens eines Steuerparameters, wie z.B. wenigstens einer Schubkraft, Position (Kolbenposition) und Strom. Mit anderen Worten, die Haupt-ECU 10 umfasst einen Steuerabschnitt, der die Bremskraft durch Antreiben des Elektromotors 22B des Bremsmechanismus 22 auf der Grundlage wenigstens eines Steuerparameters (eines Zustandsbetrags zur Verwendung in der Rückkopplungssteuerung) steuert. In diesem Fall kalibriert (korrigiert) die Haupt-ECU 10 (ein Steuerabschnitt davon) den Steuerparameter zum Antreiben des Elektromotors 22B des Bremsmechanismus 22, der an dem Rad (das hintere rechte Rad 5R oder das hintere linke Rad 5L) montiert ist, basierend auf der Antriebskraft, die erfasst wird, wenn die Antriebskraft an dem Rad (dem Antriebsrad) die Bremskraft übersteigt, während die Antriebskraft auf das Antriebsrad (zum Beispiel, das linke und rechte Vorderrad 3L und 3R) aufgebracht wird, wenn die Bremskraft durch den Bremsmechanismus 22 auf das Rad (z.B. das rechte Hinterrad 5R oder das linke Hinterrad 5L) aufgebracht wird. Zum Beispiel kann zumindest einer der Werte, die vom Schubkraftsensor 26 erfasst werden, der angewiesene Stromwert zum Antreiben des Elektromotors 22B und die Kolbenposition, die aus dem vom Drehwinkelsensor 25 erfassten Wert für das Antreiben des Elektromotors 22B umgerechnet wird, als zu kalibrierender Steuerparameter verwendet werden.
Mit anderen Worten, in der in 4 dargestellten Ausführungsform, kalibriert die Haupt-ECU 10 (deren Steuerabschnitt) den Steuerparameter auf einer Radseite (das rechte Hinterrad 5R) basierend auf der Antriebskraft, die erfasst wird, wenn die Antriebskraft auf das Antriebsrad (das linke und rechte Vorderrad 3L und 3R) die Bremskraft auf das eine Rad (das rechte Hinterrad 5R) übersteigt, während die Antriebskraft auf das Antriebsrad (zum Beispiel das linke und rechte Vorderrad 3L und 3R) aufgebracht wird, mit der auf das eine Rad (zum Beispiel das rechte Hinterrad 5R) aufgebrachten Bremskraft. Danach kalibriert die Haupt-ECU 10 (der Steuerabschnitt davon) den Steuerparameter auf der anderen Radseite (das hintere linke Rad 5L) basierend auf der Antriebskraft, die erfasst wird, wenn die Antriebskraft auf das Antriebsrad (das linke und rechte Vorderrad 3L und 3R) die Bremskraft auf das andere Rad (das hintere linke Rad 5L) übersteigt, während die Antriebskraft auf das Antriebsrad (z.B. das linke und rechte Vorderrad 3L und 3R) aufgebracht wird, wenn die Bremskraft auf das andere Rad (z.B. das hintere linke Rad 5L) aufgebracht wird. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Haupt-ECU 10 (der Steuerabschnitt davon) den Steuerparameter des Bremsmechanismus 22 am anderen Rad (dem linken Hinterrad 5L) kalibriert, nachdem diese den Steuerparameter des Bremsmechanismus 22 an dem einen Rad (dem rechten Hinterrad 5R) kalibriert hat.
Genauer gesagt, umfasst die Kalibrierung des Steuerparameters gemäß der Ausführungsform die folgenden Schritte (Verarbeitung) (1) bis (4). In der Beschreibung wird davon ausgegangen, dass das eine Rad das rechte Hinterrad 5R und das andere Rad das linke Hinterrad 5L ist, aber das eine Rad kann das linke Hinterrad 5L und das andere Rad kann auch das rechte Hinterrad 5R sein.
(1) Die Haupt-ECU 10 wendet die Antriebskraft auf das linke und rechte Vorderrad 3L und 3R durch den Antriebsmotor 16 an, wobei die Bremskraft auf das rechte Hinterrad 5R durch den Bremsmechanismus 22 auf der Seite des rechten Hinterrads 5R aufgebracht wird. Genauer gesagt wendet die Haupt-ECU 10 ein vorbestimmtes Bremsmoment nur auf das rechte Hinterrad 5R durch den Bremsmechanismus 22 des rechten Hinterrads 5R an, wenn das Fahrzeug 1 steht (ein Fahrzeughaltezustand). In diesem Fall wendet die Haupt-ECU 10 die vorbestimmte Bremskraft an, indem diese beispielsweise den Elektromotor 22B des Bremsmechanismus 22 des rechten Hinterrads 5R gemäß einem voreingestellten vorbestimmten Stromwert (angewiesener Stromwert) mit elektrischer Energie versorgt. Alternativ wendet die Haupt-ECU 10 die Bremskraft so an, dass der vom Schubkraftsensor 26 des Bremsmechanismus 22 des rechten Hinterrads 5R erfasste Wert einem vorgegebenen Bremsmoment entspricht. In diesem Zustand, d.h. mit der vorbestimmten Bremskraft, die durch den Bremsmechanismus 22 des rechten Hinterrads 5R aufgebracht wird, wendet die Haupt-ECU 10 das Drehmoment des Antriebsmotors 16 (das Antriebsstrangdrehmoment: das Verbrennungsmotordrehmoment oder das Motordrehmoment) an.
(2) Die Haupt-ECU 10 kalibriert den Steuerparameter des Bremsmechanismus 22 auf der Seite des rechten Hinterrads 5R basierend auf der Antriebskraft, die erfasst wird, wenn die Antriebskraft auf dem linken und rechten Vorderrad 3L und 3R die Bremskraft auf dem rechten Hinterrad 5R übersteigt. Genauer gesagt, berechnet die Haupt-ECU 10 das Antriebsdrehmoment auf der Grundlage des Drehmoments des Antriebsmotors 16, das in dem Moment erfasst wird, in dem das Fahrzeug 1 sich in Bewegung setzt, während das Drehmoment des Antriebsmotors 16 allmählich erhöht wird, und des Übersetzungsverhältnisses des Untersetzungsgetriebes 18 (das Getriebeübersetzungsverhältnis). Das berechnete Antriebsdrehmoment = das Bremsmoment des rechten Hinterrads wird in dem Moment ermittelt, in dem das Fahrzeug 1 sich in Bewegung setzt, und der Wert des Schubkraftsensors 26 (Schubkraftsensorwert), der Wert des Drehwinkelsensors 25 (Drehwinkelsensorwert) und der Wert des Stromsensors 27 (Stromsensorwert) werden zu diesem Zeitpunkt im Speicher der Haupt-ECU 10 gespeichert. Dann kalibriert (korrigiert) die Haupt-ECU 10 den Schubkraftsensorwert, den Drehwinkelsensorwert und den Stromsensorwert in einen Schubkraftsensorwert, einen Drehwinkelsensorwert und einen Stromsensorwert (einen angewiesenen Stromwert), der dem Bremsmoment des rechten Hinterrads entspricht, das dem Antriebsdrehmoment entspricht, das in dem Moment erfasst wird, in dem das Fahrzeug 1 zu fahren beginnt.
(3) Die Haupt-ECU 10 wendet die Antriebskraft auf die linken und rechten Vorderräder 3L und 3R durch den Antriebsmotor 16 an, während die Bremskraft auf das linke Hinterrad 5L durch den Bremsmechanismus 22 auf der Seite des linken Hinterrads 5L angewendet wird. Genauer gesagt, wendet die Haupt-ECU 10 ein vorbestimmtes Bremsmoment nur auf das linke Hinterrad 5L durch den Bremsmechanismus 22 des linken Hinterrads 5L an, wenn das Fahrzeug 1 steht (der Fahrzeughaltezustand). In diesem Fall wendet die Haupt-ECU 10 die vorbestimmte Bremskraft an, indem diese beispielsweise den Elektromotor 22B des Bremsmechanismus 22 des linken Hinterrads 5L gemäß einem voreingestellten vorbestimmten Stromwert (angewiesener Stromwert) mit elektrischer Energie versorgt. Alternativ wendet die Haupt-ECU 10 die Bremskraft so an, dass der vom Schubkraftsensor 26 des Bremsmechanismus 22 des linken Hinterrads 5L erfasste Wert einem vorgegebenen Bremsmoment entspricht. In diesem Zustand, d.h. mit der vorbestimmten Bremskraft, die durch den Bremsmechanismus 22 des linken Hinterrades 5L aufgebracht wird, wendet die Haupt-ECU 10 das Drehmoment des Antriebsmotors 16 an (das Antriebsstrangdrehmoment: das Verbrennungsmotordrehmoment oder das Motordrehmoment).
(4) Die Haupt-ECU 10 kalibriert den Steuerparameter des Bremsmechanismus 22 auf der Seite des linken Hinterrads 5L basierend auf der Antriebskraft, die erfasst wird, wenn die Antriebskraft an dem linken und rechten Vorderrad 3L und 3R die Bremskraft an dem linken Hinterrad 5L übersteigt. Genauer gesagt berechnet die Haupt-ECU 10 das Antriebsdrehmoment auf der Grundlage des Drehmoments des Antriebsmotors 16, das in dem Moment erfasst wird, in dem das Fahrzeug 1 sich in Bewegung setzt, während das Drehmoment des Antriebsmotors 16 allmählich erhöht wird, und des Übersetzungsverhältnisses des Untersetzungsgetriebes 18 (das Getriebeübersetzungsverhältnis). Das berechnete Antriebsdrehmoment = das Bremsmoment des linken Hinterrads wird in dem Moment ermittelt, in dem das Fahrzeug 1 sich in Bewegung setzt, und der Wert des Schubkraftsensors 26 (Schubkraftsensorwert), der Wert des Drehwinkelsensors 25 (Drehwinkelsensorwert) und der Wert des Stromsensors 27 (Stromsensorwert) werden zu diesem Zeitpunkt im Speicher der Haupt-ECU 10 gespeichert. Dann kalibriert (korrigiert) die Haupt-ECU 10 den Schubkraftsensorwert, den Drehwinkelsensorwert und den Stromsensorwert in einen Schubkraftsensorwert, einen Drehwinkelsensorwert und einen Stromsensorwert (einen angewiesenen Stromwert), die dem Bremsmoment des linken Hinterrads entsprechen, das dem Antriebsdrehmoment entspricht, das in dem Moment erfasst wird, in dem sich das Fahrzeug 1 in Bewegung setzt.
Durch die Schritte (Verarbeitung) (1) bis (4), die auf diese Weise durchgeführt werden, kalibriert (korrigiert) die Haupt-ECU 10 den Steuerparameter des Bremsmechanismus 22 auf der Seite des rechten Hinterrads 5R und den Steuerparameter des Bremsmechanismus 22 auf der Seite des linken Hinterrads 5L auf der Grundlage des Antriebsdrehmoments des Antriebsstrangs, der als eine gemeinsame Referenz dient. Infolgedessen kann ein Fehler im Bremsmoment zwischen der linken und der rechten Seite korrigiert werden. Dann wiederholt die Haupt-ECU 10 die Schritte (Verarbeitung) (1) bis (4), während diese die vorbestimmte Bremskraft (Bremsmoment) ändert, die durch den Bremsmechanismus 22 aufgebracht werden soll. Zum Beispiel führt die Haupt-ECU 10 die erste Kalibrierung (Korrektur) bis zur fünften Kalibrierung (Korrektur) durch, während diese das Bremsmoment ändert, wie in 5 dargestellt. Als Ergebnis kann die Haupt-ECU 10 die Beziehung zwischen dem Bremsmoment und dem Schubkraftsensorwert, dem Rotationssensorwert und dem Stromsensorwert über den gesamten Bereich des Bremsmoments kalibrieren (korrigieren).
3 zeigt die Verarbeitung zum Kalibrieren des Steuerparameters, die durch eine arithmetische Schaltung der Haupt-ECU 10 durchgeführt wird. Ein Verarbeitungsprogramm zur Durchführung dieses in 3 dargestellten Verarbeitungsablaufs ist beispielsweise im Speicher der Haupt-ECU 10 gespeichert. Wenn die in 3 dargestellte Steuerungsverarbeitung in S 1 gestartet wird, wendet die Haupt-ECU 10 die rechte Hinterradbremskraft an. Genauer gesagt, wendet die Haupt-ECU 10 die vorbestimmte Bremskraft auf das rechte Hinterrad 5R durch den Bremsmechanismus 22 auf der Seite des rechten Hinterrads 5R an. Zum Beispiel versorgt die Haupt-ECU 10 den Elektromotor 22B des Bremsmechanismus 22 des rechten Hinterrads 5R mit elektrischer Energie entsprechend dem gegenwärtigen vorbestimmten Stromwert. In S2 erhöht die Haupt-ECU 10 das Drehmoment des Antriebsstrangs. Mit anderen Worten, die Haupt-ECU 10 erhöht die Leistung des Antriebsmotors 16. In S3 bestimmt die Haupt-ECU 10, ob sich das Fahrzeug 1 in Bewegung setzt. Die Haupt-ECU 10 erkennt z.B. über die Raddrehzahlsensoren 14 und 14, ob sich das Fahrzeug 1 in Bewegung setzt. Wenn die Haupt-ECU 10 „NEIN“ feststellt, d.h. feststellt, dass sich das Fahrzeug 1 in S3 nicht in Bewegung setzt, kehrt die Verarbeitung zu S2 zurück, in dem die Haupt-ECU 10 das Drehmoment des Antriebsstrangs auf ein höheres Drehmoment als irgendwann zuvor erhöht. Wenn die Haupt-ECU 10 „JA“ feststellt, d.h. feststellt, dass sich das Fahrzeug 1 in S3 in Bewegung setzt, wird mit der Verarbeitung in S4 fortgefahren. In S4 speichert die Haupt-ECU 10 die Antriebskraft (das Antriebsdrehmoment), den Schubkraftsensorwert, den Rotationssensorwert und den Stromsensorwert, der in dem Moment erfasst wurde, in dem das Fahrzeug 1 sich zu bewegen beginnt, im Speicher. In S5 setzt die Haupt-ECU 10 das Antriebsstrangdrehmoment auf Null.
Im darauffolgenden Schritt, S6, wendet die Haupt-ECU 10 die Bremskraft des linken Hinterrades an. Genauer gesagt, wendet die Haupt-ECU 10 die vorbestimmte Bremskraft auf das linke Hinterrad 5L durch den Bremsmechanismus 22 auf der Seite des linken Hinterrads 5L an. Zum Beispiel versorgt die Haupt-ECU 10 den Elektromotor 22B des Bremsmechanismus 22 des linken Hinterrads 5L mit elektrischer Energie entsprechend dem aktuellen vorbestimmten Stromwert. In S7 erhöht die Haupt-ECU 10 das Drehmoment des Antriebsstrangs. Mit anderen Worten, die Haupt-ECU 10 erhöht die Leistung des Antriebsmotors 16. In S8 bestimmt die Haupt-ECU 10, ob sich das Fahrzeug 1 in Bewegung setzt. Die Haupt-ECU 10 erkennt z.B. über die Raddrehzahlsensoren 14 und 14, ob sich das Fahrzeug 1 in Bewegung setzt. Wenn die Haupt-ECU 10 „NEIN“ feststellt, d.h. feststellt, dass sich das Fahrzeug 1 in S8 nicht in Bewegung setzt, kehrt die Verarbeitung zu S7 zurück, in dem die Haupt-ECU 10 das Drehmoment des Antriebsstrangs auf ein höheres Drehmoment als irgendwann zuvor erhöht. Wenn die Haupt-ECU 10 „JA“ feststellt, d.h. feststellt, dass sich das Fahrzeug 1 in S8 in Bewegung setzt, wird die Verarbeitung mit S9 fortgesetzt.
In S9 speichert die Haupt-ECU 10 die Antriebskraft (das Antriebsdrehmoment), den Schubkraftsensorwert, den Rotationssensorwert und den Stromsensorwert, der in dem Moment erfasst wurde, in dem das Fahrzeug 1 anfängt, sich zu bewegen, im Speicher. In S 10 setzt die Haupt-ECU 10 das Antriebsdrehmoment auf Null. In S11 korrigiert die Haupt-ECU 10 den Fehler im Bremsmoment zwischen der linken und der rechten Seite. Genauer gesagt, kalibriert (korrigiert) die Haupt-ECU 10 den Schubkraftsensorwert, den Rotationssensorwert und den Stromsensorwert, die im Speicher gespeichert sind, in den Schubkraftsensorwert, den Rotationssensorwert und den Stromsensorwert entsprechend dem Bremsdrehmoment, das dem Antriebsdrehmoment entspricht, das in dem Moment erfasst wird, in dem das Fahrzeug 1 beginnt, sich für jedes der beiden Räder, das rechte Hinterrad 5R und das linke Hinterrad 5L, zu bewegen. Nach der Kalibrierung der Beziehung zwischen dem Schubkraftsensorwert, dem Rotationssensorwert und dem Stromsensorwert und dem Bremsmoment in S 11 beendet die Haupt-ECU 10 die Verarbeitung. Die Kalibrierung (Korrektur) kann über den gesamten Bereich des Bremsmoments durchgeführt werden, wie in 5 dargestellt, indem die Verarbeitung von S1 bis S 11 wiederholt wird, während der Wert des Bremsmoments geändert wird. Ferner führt die Haupt-ECU 10 die Kalibrierung sowohl für die Seite des rechten Hinterrads 5R als auch für die Seite des linken Hinterrads 5L in S 11 in 3 durch, kann aber die Kalibrierung für die Seite des rechten Hinterrads 5R nach S4 oder S5 und die Kalibrierung für die Seite des linken Hinterrads 5L nach S9 oder S10 durchführen.
Die in 3 dargestellte Steuerungsverarbeitung wird beispielsweise gestartet, wenn die Haupt-ECU 10 feststellt, dass die Kalibrierungsverarbeitung durchgeführt werden soll. Die Kalibrierungsverarbeitung wird beispielsweise gestartet, wenn die Anfangseinstellungen zum Zeitpunkt der Auslieferung des Fahrzeugs 1 ab Werk eingerichtet sind. In diesem Fall kann die Kalibrierung (z.B. die erste Korrektur bis zur fünften Korrektur, die in 5 dargestellt ist) über den gesamten Bereich des Bremsmoments durchgeführt werden, indem die Kalibrierungsverarbeitung unter Änderung des Bremsmoments wiederholt wird. Alternativ kann die Kalibrierung auch bei jedem Anfahren des Fahrzeugs 1 durchgeführt werden. Beispielsweise kann die Haupt-ECU 10 eingerichtet sein, die Verarbeitung von S1 bis S4 durchzuführen, wenn das Fahrzeug 1 losfährt, und die Verarbeitung von S6 bis S 11 durchzuführen, wenn das Fahrzeug 1 als nächstes losfährt, nachdem das Fahrzeug 1 angehalten wurde. In diesem Fall wird die Verarbeitung vorzugsweise mit einem Bremsmoment durchgeführt, bei dem sich die im Fahrzeug 1 mitfahrenden Personen (Fahrer und Beifahrer) nicht unwohl fühlen. Genauer gesagt kann eine Kalibrierungskorrektur (z.B. die erste Korrektur in 5) unter einer Bedingung mit einem niedrigen Bremsmoment durchgeführt werden, wenn das Fahrzeug 1 normal zu fahren beginnt. Alternativ kann die Kalibrierungsverarbeitung beispielsweise auch zum Zeitpunkt des autonomen Parkens durchgeführt werden, genauer gesagt, wenn das Fahrzeug 1 mit autonomem Fahren zu einem Benutzer geschickt wird. In diesem Fall kann die Kalibrierung über den gesamten Bereich des Bremsmoments (z.B. die erste bis fünfte Korrektur in 5) durchgeführt werden, indem die Kalibrierungsverarbeitung für jedes Bremsmoment wiederholt wird. Außerdem wird die Kalibrierung abgebrochen, wenn beispielsweise nur an einem mit der Bremskraft versehenen Rad eine Drehung festgestellt wird, damit die Korrektur nicht auf der Grundlage eines falschen Wertes vorgenommen wird. Ferner wird die Kalibrierung auch abgebrochen, wenn der Gier-Sensor ein Gieren feststellt.
Das Antriebsdrehmoment kann nun durch die folgende Gleichung 1 ausgedrückt werden.
$\begin{array}{l} Antriebsdrehmoment = Antriebsstrangdrehmoment \times Getriebe \ddot{u} bersetzung \\ \times Differentialgetriebe \ddot{u} bersetzung \end{array}$
Das Bremsmoment lässt sich durch die folgende Gleichung 2 ausdrücken.
$\begin{array}{l} Bremsmoment = Kolbenschubkraft \times Bremsbelag-Reibungskoeffizient \times \\ Bremsscheiben-Effektivradius \end{array}$
Die Kolbenschubkraft kann durch die folgende Gleichung 3 ausgedrückt werden. Gemäß der Gleichung 3 wird eine proportionale Beziehung zwischen dem Motorstrom und der Schubkraft hergestellt.
$\begin{array}{l} Kolbenschubkraft = Motorstrom \times Motordrehmoment \times \\ Untersetzungsgetriebeverh \ddot{a} ltnis \times (2 \times PI/Leitungsl \ddot{a} nge des Rotations-Linearbewegungs- \\ Umwandlungsmechanismus) \times Wirkungsgrad η \end{array}$
Ferner kann der Motordrehsensor die Kolbenposition durch Zählen der Anzahl der Motorumdrehungen gemäß der nachfolgenden Gleichung 4 erfassen. Dann sind die Kolbenposition und die Schubkraft proportional zueinander, vorausgesetzt, dass die Zylindersteifigkeit konstant gehalten wird.
$\begin{array}{l} Kolbenposition = Anzahl der Motorumdrehungen \times \\ Untersetzungsverh \ddot{a} ltnis \times Leitungsl \ddot{a} nge des Rotations-Linearbewegungs- \\ Umwandlungsmechanismus \end{array}$
Daher kann die Kolbenposition (der Motordrehsensor) oder der Motorstromwert (der Stromsensor) als Ersatzkennwert für den Schubwert verwendet werden, und eine Veränderung der Komponenten (eine Veränderung der Komponentengenauigkeit, eine Veränderung der Temperatur und eine Veränderung aufgrund von Alterungsverschlechterung) kann kalibriert werden.
Bei der Ausführungsform kann die Bremskraft unter der Annahme gesteuert werden, dass der Schubkraftsensor ein echter Wert ist, indem der vom Schubkraftsensor erfasste Wert kalibriert wird. Genauer gesagt kann bei der Ausführungsform die „Rückkopplungssteuerung der Schubkraft“ durchgeführt werden, indem der von dem kalibrierten Schubkraftsensor erfasste Wert auf den Befehlswert für die Schubkraft zurückgeführt wird. Andererseits kann z.B. die „Bremskraftrückkopplungssteuerung“ auch als Befehl für die Bremskraft ausgeführt werden, indem die Bremskraft direkt im Speicher gespeichert wird. Die Bremskraft kann als der Schubkraftsensorwert, der Stromsensorwert und der Kolbenpositionswert gemäß Gleichung 1 bis Gleichung 4 ersetzt werden. Mit anderen Worten, die Bremskraftrückkopplungssteuerung kann durch Ausführen der Schubkraftrückkopplungssteuerung, der Stromrückkopplungssteuerung und der Kolbenpositionsrückkopplungssteuerung realisiert werden.
Die Ausführungsform wurde anhand des Beispiels beschrieben, bei dem das Antriebsstrangdrehmoment (das Antriebsdrehmoment) mit dem erzeugten Bremsdrehmoment erzeugt wird und die Kalibrierung auf der Grundlage der Tatsache durchgeführt wird, dass das Antriebsstrangdrehmoment und das Bremsdrehmoment, die in dem Moment erfasst werden, in dem die Radgeschwindigkeit erzeugt wird, miteinander übereinstimmen. Das Kalibrierungsverfahren ist jedoch nicht darauf beschränkt und kann durchgeführt werden, indem das Bremsmoment mit dem verbleibenden Antriebsstrangdrehmoment erzeugt wird, wenn das Fahrzeug angehalten wird, und die Kalibrierung auf der Grundlage der Tatsache durchgeführt wird, dass das Antriebsstrangdrehmoment und das Bremsmoment, das zu dem Zeitpunkt erfasst wird, zu dem die Raddrehzahl angehalten wird, übereinstimmen.
Die Ausführungsform wurde anhand des Beispiels beschrieben, bei dem die elektrischen Bremsen für das linke und rechte Hinterrad der vier Räder verwendet werden. Die Anordnung der elektrischen Bremsen ist jedoch nicht darauf beschränkt, und zum Beispiel können die elektrischen Bremsen für das linke und rechte Vorderrad unter den vier Rädern verwendet werden. Alternativ können die elektrischen Bremsen beispielsweise für alle vier Räder verwendet werden. In dem Fall, in dem die elektrischen Bremsen für alle vier Räder verwendet werden, kann die Kalibrierung beispielsweise durch Kalibrierung des Steuerparameters des Bremsmechanismus auf einer Radseite der linken und rechten Vorderräder und danach durch Kalibrierung des Steuerparameters des Bremsmechanismus auf der anderen Radseite der linken und rechten Vorderräder erreicht werden, und anschließend durch Kalibrierung des Steuerparameters des Bremsmechanismus auf einer Radseite der linken und rechten Hinterräder und danach durch Kalibrierung des Steuerparameters des Bremsmechanismus auf der anderen Radseite der linken und rechten Hinterräder.
Auf diese Weise wird gemäß der Ausführungsform der Steuerparameter auf der Grundlage der Antriebskraft kalibriert (korrigiert), die erfasst wird, wenn die Antriebskraft an den Vorderrädern 3L und 3R, die als die Antriebsräder dienen, die Bremskraft übersteigt, wobei die Bremskraft durch Antreiben des Elektromotors 22B des Bremsmechanismus 22 auf der Grundlage des Steuerparameters (des Schubkraftsensorwerts, des Stromsensorwerts und des Kolbenpositionswerts) aufgebracht wird. Daher kann der Steuerparameter auf der Grundlage der Antriebskraft kalibriert werden, die als ein Referenzwert dient (das Antriebsstrangdrehmoment). Dann wird der Unterschied zwischen der linken Seite und der rechten Seite in der Bremskraft des Bremsmechanismus 22, der für jedes der linken und rechten Hinterräder 5L und 5R montiert ist, eliminiert oder reduziert, indem der Elektromotor 22B des Bremsmechanismus 22 basierend auf diesem kalibrierten Steuerparameter angetrieben wird.
Gemäß der Ausführungsform wird der Steuerparameter auf der Seite des linken Hinterrads 3L kalibriert, die der anderen Radseite entspricht, nachdem der Steuerparameter auf der Seite des rechten Hinterrads 3R kalibriert wurde, die der einen Radseite entspricht. Daher kann der Steuerparameter für jedes linke und rechte Rad kalibriert werden. Gemäß der Ausführungsform wird der vom Schubkraftsensor 26 erfasste Wert, welcher der Steuerparameter ist, kalibriert. Daher kann der Elektromotor 22B des Bremsmechanismus 22 auf der Grundlage des kalibrierten Erfassungswertes auch ohne Verwendung des hochpräzisen Schubkraftsensors 26 angetrieben werden, wodurch der Unterschied in der Bremskraft zwischen der linken und der rechten Seite beseitigt oder verringert werden kann.
Gemäß der Ausführungsform wird der angewiesene Stromwert, welcher der Steuerparameter ist, kalibriert. In diesem Fall kann die Bremskraft unter Verwendung des angewiesenen Stromwerts als Ersatz für den vom Schubkraftsensor 26 erfassten Wert gesteuert werden. Mit anderen Worten, der Unterschied in der Bremskraft kann durch Antreiben des Elektromotors 22B des Bremsmechanismus 22 auf der Grundlage des kalibrierten angewiesenen Stromwerts auch ohne Verwendung des Schubkraftsensors 26 beseitigt oder reduziert werden. Ferner, zusätzlich zu der Möglichkeit, die Sensorkosten zu reduzieren, kann das Weglassen des Schubkraftsensors 26 zum Beispiel die Anzahl der teuren Abschirmkabelbäume mit hoher Biegeleistung reduzieren, die den Sensor und die ECU (die Steuervorrichtung) verbinden, wodurch auch die Kosten unter diesem Gesichtspunkt reduziert werden können. Zudem wird gemäß der Ausführungsform die Kolbenposition (der Steuerparameter), die aus dem vom Drehwinkelsensor 25 erfassten Wert für das Antreiben des Elektromotors 22B umgerechnet wird, kalibriert. In diesem Fall können auch die Kosten in ähnlicher Weise reduziert werden.
Die Ausführungsform wurde unter Angabe des „vom Schubkraftsensor 26 erfassten Werts“, des „angewiesenen Stromwerts für das Antreiben des Elektromotors 22B (der vom entsprechenden Stromsensor 27 erfasste Wert)“ und der „aus dem vom Drehwinkelsensor 25 für das Antreiben des Elektromotors 22B erfassten Wert umgerechneten Kolbenposition“ als Beispiele für den Steuerparameter beschrieben. In diesem Fall können die Steuerung des Elektromotors des Bremsmechanismus und die Kalibrierung des Steuerparameters unter Verwendung aller (drei) Steuerparameter oder unter Verwendung eines beliebigen Steuerparameters durchgeführt werden. Alternativ können die Steuerung des Elektromotors des Bremsmechanismus und die Kalibrierung des Steuerparameters unter Verwendung von zwei der drei Steuerparametern oder unter Verwendung eines anderen Steuerparameters durchgeführt werden. Mit anderen Worten, der Elektromotor wird angetrieben und die Bremskraft wird auf der Grundlage von wenigstens einem Steuerparameter gesteuert.
Die Ausführungsform wurde unter Bezugnahme auf das Beispiel beschrieben, das eingerichtet ist, dass die „Haupt-ECU 10“, die „hintere elektrische Brems-ECU 24 auf der Seite des linken Hinterrads 5L“ und die „hintere elektrische Brems-ECU 24 auf der Seite des rechten Hinterrads 5R“ als individuell unterschiedliche ECUs voneinander vorbereitet sind, und diese drei ECUs über den CAN 13, welcher der Fahrzeugdatenbus ist, verbunden sind. Genauer gesagt wurde die Ausführungsform anhand des Beispiels beschrieben, bei dem die drei ECUs, die Haupt-ECU 10 und die linke und rechte hintere elektrische Brems-ECU 24 und 24 als Steuergeräte für die elektrischen Bremsvorrichtungen 21 und 21 (die elektrischen Bremssteuervorrichtungen) eingerichtet sind. Die Anordnung der ECUs ist jedoch nicht darauf beschränkt, und beispielsweise können die Haupt-ECU und die hintere elektrische Brems-ECU durch eine ECU ausgebildet sein. Mit anderen Worten, das Steuergerät, das den linken und rechten Elektromotor steuert, kann durch einer ECU ausgebildet sein.
Die Ausführungsform wurde unter Bezugnahme auf das Beispiel beschrieben, bei dem die hintere elektrische Brems-ECU 24 an dem Bremsmechanismus 22 angebracht ist, wodurch dieser Bremsmechanismus 22 und die hintere elektrische Brems-ECU 24 als eine Einheit (Baugruppe) eingerichtet sind. Der Bremsmechanismus und die hintere elektrische Brems-ECU sind jedoch nicht darauf beschränkt und können beispielsweise auch getrennt voneinander angeordnet sein. In diesem Fall können für die linke Seite (die Seite des linken Hinterrads) und die rechte Seite (die Seite des rechten Hinterrads) jeweils individuell unterschiedliche elektrische Brems-ECUs (hintere elektrische Brems-ECUs) vorgesehen sein, oder die hintere elektrische Brems-ECU kann als eine (eine gemeinsame) elektrische Brems-ECU (hintere elektrische Brems-ECU) eingerichtet sein, die von der linken Seite (der Seite des linken Hinterrads) und der rechten Seite (der Seite des rechten Hinterrads) gemeinsam genutzt wird.
Die Ausführungsform wurde unter Bezugnahme auf das Beispiel beschrieben, in dem die elektrische Bremsvorrichtung 21 eingerichtet ist, dass die Steuerparameter durch die Haupt-ECU 10 kalibriert werden. Die elektrische Bremsvorrichtung 21 ist jedoch nicht darauf beschränkt und kann beispielsweise eingerichtet sein, zusätzlich zur Steuerung des Antriebs des Elektromotors 22B durch die hintere elektrische Brems-ECU 24 die Steuerparameter durch die hintere elektrische Brems-ECU 24 zu kalibrieren.
Die Ausführungsform wurde anhand des Beispiels beschrieben, bei dem die hydraulischen Bremsvorrichtungen 4 und 4 auf der Seite des Vorderrads 3L und 3R und die elektrischen Bremsvorrichtungen 21 und 21 auf der Seite des Hinterrads 5L und 5R eingesetzt werden. Die Anordnung der Bremsvorrichtungen ist jedoch nicht darauf beschränkt, und zum Beispiel können die elektrischen Bremsvorrichtungen und die hydraulischen Bremsvorrichtungen auf der Vorderradseite und der Hinterradseite eingesetzt werden. Alternativ können beispielsweise die elektrischen Bremsvorrichtungen für alle vier Räder verwendet werden. Ferner sind die Antriebsräder bei dieser Ausführungsform die Vorderräder 3L und 3R, können aber auch die Hinterräder 5L und 5R sein. Alternativ können die Antriebsräder auch alle vier Räder sein.
Mögliche Konfigurationen der elektrischen Bremsvorrichtung, der Bremssteuervorrichtung und des Steuerparameterkalibrierungsverfahrens auf der Grundlage der oben beschriebenen Ausführungsform umfassen die nachfolgenden Beispiele.
In einer ersten Konfiguration umfasst eine elektrische Bremsvorrichtung einen Bremsmechanismus. Der Bremsmechanismus ist für jedes der linken und rechten Räder vorgesehen. Der Bremsmechanismus ist eingerichtet, eine durch den Antrieb eines Elektromotors erzeugte Schubkraft auf der Grundlage einer Bremsanfrage auf einen Kolben zu übertragen. Der Kolben ist eingerichtet, ein Bremselement zu bewegen, das gegen ein Bremsempfangselement gedrückt wird. Die elektrische Bremsvorrichtung umfasst ferner eine Bremssteuervorrichtung, die eingerichtet ist, eine Bremskraft durch Antreiben des Elektromotors auf der Grundlage von wenigstens einem Steuerparameter zu steuern. Die Bremssteuervorrichtung kalibriert den Steuerparameter für das Antreiben des Elektromotors des an dem Rad montierten Bremsmechanismus auf der Grundlage einer Antriebskraft, die erfasst wird, wenn die Antriebskraft an einem Antriebsrad die Bremskraft übersteigt, während die Antriebskraft auf das Antriebsrad aufgebracht wird, wenn die Bremskraft auf das Rad aufgebracht wird.
Gemäß dieser ersten Konfiguration wird der Steuerparameter auf der Grundlage der Antriebskraft kalibriert, die erfasst wird, wenn die Antriebskraft auf das Rad die Bremskraft übersteigt, wobei die Bremskraft durch Antreiben des Elektromotors des Bremsmechanismus auf der Grundlage des Steuerparameters aufgebracht wird. Daher kann der Steuerparameter auf der Grundlage der Antriebskraft (eines Antriebsstrangdrehmoments), die als ein Referenzwert dient, kalibriert (korrigiert) werden. Dann kann der Unterschied in der Bremskraft des Bremsmechanismus, der für jedes der linken und rechten Räder montiert ist, eliminiert oder reduziert werden, indem der Elektromotor des Bremsmechanismus basierend auf diesem kalibrierten Steuerparameter angetrieben wird.
Als eine zweite Konfiguration kalibriert die Bremssteuervorrichtung in der ersten Konfiguration für ein beliebiges Rad des linken und des rechten Rades den Steuerparameter auf der Seite des einen Rades auf der Grundlage der Antriebskraft, die erfasst wird, wenn die Antriebskraft auf das Antriebsrad die Bremskraft auf das eine Rad übersteigt, während die Antriebskraft auf das Antriebsrad aufgebracht wird, wenn die Bremskraft auf das eine Rad aufgebracht wird. Danach kalibriert die Bremssteuervorrichtung für das andere Rad der linken und rechten Räder den Steuerparameter auf der anderen Radseite auf der Grundlage der Antriebskraft, die gemessen wird, wenn die Antriebskraft am Antriebsrad die Bremskraft am anderen Rad übersteigt, während die Antriebskraft auf das Antriebsrad aufgebracht wird, wenn die Bremskraft auf das andere Rad aufgebracht wird. Gemäß dieser zweiten Konfiguration wird der Steuerparameter auf der anderen Radseite kalibriert, nachdem der Steuerparameter auf der einen Radseite kalibriert wurde. Daher kann der Steuerparameter für jedes der beiden Räder kalibriert werden.
Bei einer dritten Konfiguration umfasst der Bremsmechanismus in der ersten Konfiguration oder der zweiten Konfiguration ferner einen Schubkrafterfassungsabschnitt, der zum Erfassen der Schubkraft eingerichtet ist. Der Steuerparameter ist ein Wert, der von dem Schubkrafterfassungsabschnitt erfasst wird. Gemäß dieser dritten Konfiguration kann der Steuerparameter, bei dem es sich um den von dem Schubkrafterfassungsabschnitt erfassten Wert handelt, kalibriert (korrigiert) werden. Daher kann der Unterschied in der Bremskraft eliminiert oder reduziert werden, indem der Elektromotor des Bremsmechanismus auf der Grundlage des kalibrierten, erfassten Wertes angetrieben wird, auch ohne Verwendung eines hochpräzisen Schubkrafterfassungsabschnitts.
Bei einer vierten Ausführungsform ist in der ersten oder zweiten Konfiguration der Steuerparameter ein angewiesener Stromwert für das Antreiben des Elektromotors. Gemäß dieser vierten Konfiguration kann der Steuerparameter, welcher der angewiesene Stromwert ist, kalibriert (korrigiert) werden. In diesem Fall kann die Bremskraft unter Verwendung des angewiesenen Stromwerts als Ersatz für den vom Schubkraftdetektor erfassten Wert gesteuert werden. Mit anderen Worten, der Unterschied in der Bremskraft kann beseitigt oder reduziert werden, indem der Elektromotor des Bremsmechanismus auf der Grundlage des kalibrierten angewiesenen Stromwerts auch ohne Verwendung des Schubkraftdetektors angetrieben wird. Darüber hinaus können durch den Wegfall des Schubkraftdetektors nicht nur die Kosten für den Sensor gesenkt werden, sondern auch die Anzahl der teuren Abschirmkabelbäume mit der hohen Biegeleistung, die den Sensor und die Steuervorrichtung verbinden, reduziert werden, so dass auch unter diesem Gesichtspunkt eine Kostenreduzierung möglich ist.
Bei einer fünften Konfiguration umfasst eine Bremssteuervorrichtung einen Steuerabschnitt, der eingerichtet ist, eine Bremskraft zu steuern, indem dieser einen Elektromotor eines Bremsmechanismus basierend auf wenigstens einem Steuerparameter antreibt. Der Bremsmechanismus ist für jedes der linken und rechten Räder vorgesehen und ist eingerichtet, eine durch Antreiben des Elektromotors erzeugte Schubkraft auf der Grundlage einer Bremsanfrage auf einen Kolben zu übertragen. Der Kolben ist eingerichtet, ein Bremselement zu bewegen, das gegen ein Bremsempfangselement gedrückt wird. Der Steuerabschnitt kalibriert den Steuerparameter für das Antreiben des Elektromotors des an dem Rad montierten Bremsmechanismus auf der Grundlage einer Antriebskraft, die erfasst wird, wenn die Antriebskraft an einem Antriebsrad die Bremskraft übersteigt, während die Antriebskraft auf das Antriebsrad aufgebracht wird, wenn die Bremskraft auf das Rad aufgebracht wird.
Gemäß dieser fünften Konfiguration wird der Steuerparameter basierend auf der Antriebskraft kalibriert, die erfasst wird, wenn die Antriebskraft auf das Rad die Bremskraft übersteigt, wobei die Bremskraft durch Antreiben des Elektromotors des Bremsmechanismus basierend auf dem Steuerparameter aufgebracht wird. Daher kann der Steuerparameter auf der Grundlage der Antriebskraft (des Antriebsstrangdrehmoments), die als ein Referenzwert dient, kalibriert (korrigiert) werden, und der Unterschied in der Bremskraft des Bremsmechanismus, der für jedes der linken und rechten Räder montiert ist, kann eliminiert oder reduziert werden.
Bei einer sechsten Konfiguration umfasst ein Steuerparameterkalibrierungsverfahren das Kalibrieren eines Steuerparameters zum Antreiben eines Elektromotors eines an einem Rad angebrachten Bremsmechanismus auf der Grundlage einer Antriebskraft, die erfasst wird, wenn die Antriebskraft an einem Antriebsrad eine Bremskraft übersteigt, während die Antriebskraft auf das Antriebsrad aufgebracht wird, wenn die Bremskraft durch den Bremsmechanismus auf das Rad aufgebracht wird. Der Bremsmechanismus ist eingerichtet, eine durch Antreiben des Elektromotors erzeugte Schubkraft auf einen Kolben zu übertragen. Der Kolben ist eingerichtet, ein Bremselement zu bewegen, das gegen ein Bremsempfangselement gedrückt wird. Gemäß dieser sechsten Konfiguration wird der Steuerparameter des Elektromotors auf der Grundlage der Antriebskraft kalibriert, die erfasst wird, wenn die Antriebskraft auf das Rad die Bremskraft übersteigt, wobei die Bremskraft durch Antreiben des Elektromotors des Bremsmechanismus aufgebracht wird. Daher kann der Steuerparameter auf der Grundlage der Antriebskraft (des Antriebsstrangdrehmoments) kalibriert (korrigiert) werden, die als ein Referenzwert dient, und der Unterschied in der Bremskraft des Bremsmechanismus, der für jedes der linken und rechten Räder montiert ist, kann eliminiert oder reduziert werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt und umfasst verschiedene Modifikationen. Zum Beispiel wurde die oben beschriebene Ausführungsform im Detail beschrieben, um ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung zu erleichtern, und die vorliegende Erfindung ist nicht notwendigerweise auf die Konfiguration einschließlich aller beschriebenen Merkmale beschränkt. Ferner kann ein Teil der Konfiguration einer Ausführungsform durch die Konfiguration einer anderen Ausführungsform ersetzt werden. Ferner kann eine Ausführungsform auch mit einer Konfiguration einer anderen Ausführungsform implementiert werden, die der Konfiguration dieser Ausführungsform hinzugefügt wird. Ferner kann jede der Ausführungsformen auch mit einer anderen Konfiguration implementiert werden, die in Bezug auf einen Teil der Konfiguration dieser Ausführungsform hinzugefügt, entfernt oder ersetzt wird.
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität gemäß der Pariser Verbandsübereinkunft für die japanische Patentanmeldung Nr. 2019-118453 , die am 26. Juni 2019 eingereicht wurde. Die gesamte Offenbarung der japanischen Patentanmeldung Nr. 2019-118453 , die am 26. Juni 2019 eingereicht wurde, einschließlich der Spezifikation, der Ansprüche, der Zeichnungen und der Zusammenfassung ist hierin durch Bezugnahme in deren Gesamtheit aufgenommen.
Bezugszeichenliste

3L, 3R: Vorderrad (Antriebsrad)
5L, 5R: Hinterrad (Rad)
10: Haupt-ECU (Bremssteuervorrichtung, Steuerabschnitt)
21: Elektrische Bremsvorrichtung
22: Bremsmechanismus
22B: Elektromotor
22E: Kolben
22F: Bremsbelag (Bremselement)
24: hintere elektrische Brems-ECU (Bremssteuervorrichtung, Steuerabschnitt)
26: Schubkraftsensor (Schubkrafterkennungsteil)
D: Scheibenrotor (Bremsempfangselement)

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2003106355 [0002]
JP 2012159134 [0002]
JP 2019118453 [0074]

Claims

Elektrische Bremsvorrichtung, aufweisend: einen Bremsmechanismus, wobei der Bremsmechanismus für jedes von linken und rechten Rädern vorgesehen ist, wobei der Bremsmechanismus eingerichtet ist, eine durch Antreiben eines Elektromotors erzeugte Schubkraft auf der Grundlage einer Bremsanfrage auf einen Kolben zu übertragen, wobei der Kolben eingerichtet ist, ein Bremselement zu bewegen, das gegen ein Bremsempfangselement gedrückt wird, und eine Bremssteuervorrichtung, die eingerichtet ist, eine Bremskraft durch Antreiben des Elektromotors auf der Grundlage wenigstens eines Steuerparameters zu steuern, wobei die Bremssteuervorrichtung den Steuerparameter zum Antreiben des Elektromotors des an dem Rad angebrachten Bremsmechanismus auf der Grundlage einer Antriebskraft kalibriert, die erfasst wird, wenn die Antriebskraft an einem Antriebsrad die Bremskraft übersteigt, während die Antriebskraft auf das Antriebsrad aufgebracht wird, wenn die Bremskraft auf das Rad aufgebracht wird.
Elektrische Bremsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Bremssteuervorrichtung für eines der Räder der linken und der rechten Räder den Steuerparameter auf der einen Radseite auf der Grundlage der Antriebskraft kalibriert, die erfasst wird, wenn die Antriebskraft an dem Antriebsrad die Bremskraft an dem einen Rad übersteigt, während die Antriebskraft auf das Antriebsrad aufgebracht wird, wenn die Bremskraft auf das eine Rad aufgebracht wird, und danach, für das andere Rad der linken und der rechten Räder den Steuerparameter auf der anderen Radseite auf der Grundlage der Antriebskraft kalibriert, die erfasst wird, wenn die Antriebskraft an dem Antriebsrad die Bremskraft an dem anderen Rad übersteigt, während die Antriebskraft auf das Antriebsrad aufgebracht wird, wenn die Bremskraft auf das andere Rad aufgebracht wird.
Elektrische Bremsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Bremsmechanismus ferner einen Schubkrafterfassungsabschnitt umfasst, der eingerichtet ist, die Schubkraft zu erfassen, und wobei der Steuerparameter ein durch den Schubkrafterfassungsabschnitt erfasster Wert ist.
Elektrische Bremsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Steuerparameter ein angewiesener Stromwert zum Antreiben des Elektromotors ist.
Bremssteuervorrichtung, aufweisend: einen Steuerabschnitt, der eingerichtet ist, eine Bremskraft durch Antreiben eines Elektromotors eines Bremsmechanismus auf der Grundlage wenigstens eines Steuerparameters zu steuern, wobei der Bremsmechanismus für jedes von linken und rechten Rädern vorgesehen ist und eingerichtet ist, eine durch Antreiben des Elektromotors erzeugte Schubkraft auf der Grundlage einer Bremsanfrage an einen Kolben zu übertragen, wobei der Kolben eingerichtet ist, ein Bremselement zu bewegen, das gegen ein Bremsempfangselement gedrückt wird, wobei der Steuerabschnitt den Steuerparameter zum Antreiben des Elektromotors des an dem Rad angebrachten Bremsmechanismus auf der Grundlage einer Antriebskraft kalibriert, die erfasst wird, wenn die Antriebskraft an einem Antriebsrad die Bremskraft übersteigt, während die Antriebskraft auf das Antriebsrad aufgebracht wird, wenn die Bremskraft auf das Rad aufgebracht wird.
Steuerparameterkalibrierungsverfahren, aufweisend: Kalibrieren eines Steuerparameters zum Antreiben eines Elektromotors eines an einem Rad angebrachten Bremsmechanismus auf der Grundlage einer Antriebskraft, die erfasst wird, wenn die Antriebskraft an einem Antriebsrad eine Bremskraft übersteigt, während die Antriebskraft auf das Antriebsrad aufgebracht wird, wenn die Bremskraft durch den Bremsmechanismus auf das Rad aufgebracht wird, wobei der Bremsmechanismus eingerichtet ist, eine durch Antreiben des Elektromotors erzeugte Schubkraft auf einen Kolben zu übertragen, wobei der Kolben eingerichtet ist, ein Bremselement zu bewegen, das gegen ein Bremsempfangselement gedrückt wird.