DE-112019004617-B4 - BREMSENSTEUERVORRICHTUNG UND BREMSSYSTEM

Abstract

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Bremsensteuervorrichtung und ein Bremssystem bereitzustellen, die in der Lage sind, mit einer verkürzten Bremsreaktion zu bremsen, wenn von Nicht-Bremsen auf Bremsen umgeschaltet wird. Eine Bremsensteuervorrichtung 10 enthält eine Befehlswertberechnungseinheit 4, die einen Betriebsbefehlswert berechnet, der erforderlich ist, um eine Anpresskraft, mit der ein Bremsklotz 11a gegen eine Bremsscheibe 11b gepresst wird, einen Sollschubwert erreichen zu lassen. Die Befehlswertberechnungseinheit 4 umfasst: eine Abstandsbefehlsberechnungseinheit 43, die einen Befehlswert berechnet, der für den Kontakt zwischen dem Bremsklotz 11a und der Bremsscheibe 11b erforderlich ist; und eine Schubbefehlsberechnungseinheit 40, die einen Befehlswert berechnet, der für das Erreichen des Sollschubes von einem Zustand aus erforderlich ist, in dem der Bremsklotz 11a und die Bremsscheibe 11b in Kontakt miteinander sind. Wenn der Betriebsbefehlswert aus einem Zustand berechnet wird, in dem der Bremsklotz 11a und die Bremsscheibe 11b getrennt sind, berechnet die Befehlswertberechnungseinheit 4 den Betriebsbefehlswert durch Integrieren des von der Abstandsbefehlsberechnungseinheit 43 berechneten Befehlswertes und des von der Schubbefehlsberechnungseinheit 40 berechneten Befehlswertes.

Inventors

• Kyoshiro ITAKURA
• Toshiyuki Ajima
• Takahiro Ito
• Kenichiro Matsubara
• Daisuke Goto
• Makoto Matsuura

Assignees

• HITACHI ASTEMO, LTD.

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20190815

Priority Date

20181011

Claims (7)

1. Bremsensteuervorrichtung, die an einem Bremssystem (1) angebracht ist, das zumindest einen Kolben (12a), der sich durch die Drehung eines Elektromotors (2a) in einer linearen Bewegungsrichtung bewegt, einen Bremsklotz (11a), der durch die Bewegung des Kolbens (12a) gegen eine Bremsscheibe (11b) gepresst wird, und eine Positionserfassungseinheit (32), die eine Position des Kolbens (12a) erfasst und eine Bewegung des Kolbens (12a) steuert, umfasst, mit einer Befehlsberechnungseinheit, die einen Betriebsbefehlswert berechnet, um eine Presskraft, mit der der Bremsklotz (11a) gegen die Bremsscheibe (11b) gepresst wird, auf einen Sollschubwert zu bringen, wobei die Befehlsberechnungseinheit enthält: eine Abstandsbefehlsberechnungseinheit (43), die einen für den Kontakt zwischen dem Bremsklotz (11a) und der Bremsscheibe (11b) erforderlichen Befehlswert berechnet; und eine Schubbefehlsberechnungseinheit (40), die einen Befehlswert berechnet, der zum Erreichen eines Sollschubs ab einem Zustand erforderlich ist, in dem der Bremsklotz (11a) und die Bremsscheibe (11b) miteinander in Kontakt sind, und die Befehlsberechnungseinheit den Betriebsbefehlswert berechnet, indem sie den von der Abstandsbefehlsberechnungseinheit (43) berechneten Befehlswert und den von der Schubbefehlsberechnungseinheit (40) berechneten Befehlswert, wenn sie den Betriebsbefehlswert berechnet, ab einem Zustand, in dem der Bremsklotz (11a) und die Bremsscheibe (11b) voneinander getrennt sind, integriert.
2. Bremsensteuervorrichtung nach Anspruch 1 , wobei die Befehlsberechnungseinheit eine Betriebsbefehlsberechnungseinheit (44) enthält, und die Betriebsbefehlsberechnungseinheit (44) den von der Abstandsbefehlsberechnungseinheit (43) berechneten Befehlswert und den von der Schubbefehlsberechnungseinheit (40) berechneten Befehlswert integriert und einen Positionsbefehl bezüglich eines Vorschubbetrags des Kolbens (12a) oder des Elektromotors (2a) als Betriebsbefehlswert ausgibt.
3. Bremsensteuervorrichtung nach Anspruch 2 , wobei die Befehlsberechnungseinheit außerdem eine Geschwindigkeitsbefehlsberechnungseinheit (45) enthält, die Geschwindigkeitsbefehlsberechnungseinheit (45) einen Geschwindigkeitsbefehl bezüglich des Vorschubbetrags des Kolbens (12a) oder des Elektromotors (2a) als Betriebsbefehlswert basierend auf einer Ausgabe von der Betriebsbefehlsberechnungseinheit (44) ausgibt.
4. Bremsensteuervorrichtung nach Anspruch 3 , wobei die Befehlsberechnungseinheit außerdem eine Drehmomentbefehlsberechnungseinheit (46) umfasst, die Drehmomentbefehlsberechnungseinheit (46) einen Drehmomentbefehl bezüglich des Vorschubbetrags des Kolbens (12a) oder des Elektromotors (2a) als Betriebsbefehlswert basierend auf einer Ausgabe von der Geschwindigkeitsbefehlsberechnungseinheit (45) ausgibt.
5. Bremsensteuervorrichtung nach Anspruch 1 , wobei der Betriebsbefehlswert bewirkt, dass eine Kolbengeschwindigkeit nach dem Kontakt zwischen dem Bremsklotz (11a) und der Bremsscheibe (11b) monoton abnimmt, und eine Kolbengeschwindigkeit bis zu einer Position, in der der Bremsklotz (11a) und die Bremsscheibe (11b) miteinander in Kontakt kommen, ohne Abhängigkeit von einer Größe des Sollschubs bestimmt wird.
6. Bremsensteuervorrichtung nach Anspruch 2 , wobei die Betriebsbefehlsberechnungseinheit (44) einen Betriebsbefehlswert einer Kolbenposition erhält, indem sie den von der Abstandsbefehlsberechnungseinheit (43) berechneten Befehlswert und den von der Schubbefehlsberechnungseinheit (40) berechneten Befehlswert addiert, und den erhaltenen Betriebsbefehlswert der Kolbenposition als den Betriebsbefehlswert ausgibt.
7. Bremssystem (1), mit: einem Kolben (12a), der sich durch die Drehung eines Elektromotors (2a) in einer lineare Bewegungsrichtung bewegt; einem Bremsklotz (11a), der durch die Bewegung des Kolbens (12a) gegen eine Bremsscheibe (11b) gepresst wird; einer Positionserfassungseinheit (32), die die Position des Kolbens (12a) erfasst; und einer Bremsensteuervorrichtung, die eine Bewegung des Kolbens (12a) steuert, wobei als Bremsensteuervorrichtung die Bremsensteuervorrichtung nach Anspruch 1 verwendet wird.

Description

Technischer Bereich Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bremsensteuervorrichtung und ein Bremssystem, die an einem Fahrzeug, wie z. B. einem Automobil, angebracht sind und die Drehung von Rädern bremsen. Stand der Technik Fahrzeuge wie z. B. Automobile sind mit einem Bremssystem ausgestattet, das eine Bremskraft auf die Räder ausübt, je nachdem, wie stark der Fahrer das Bremspedal betätigt. Konventionell handelt es sich bei vielen dieser Bremssysteme um hydraulische Systeme, aber in letzter Zeit sind elektrische Systeme auf dem Vormarsch. Ein Bremssystem, das das elektrische System verwendet, kann einen Bremskolben zurückziehen, was mit dem hydraulischen System schwierig ist, und somit ist eine Abstandssteuerung möglich, die einen gewünschten Spalt zwischen einem Bremsklotz und einer Bremsscheibe bereitstellt, so dass eine Verbesserung der Kraftstoffeffizienz durch Verringerung des Schleppens des Bremsklotzes erwartet werden kann. Darüber hinaus wird bei Betätigung des Pedals die Bremskraft nach Kontakt mit dem Bremsklotz durch die Abstandssteuerung mit Hilfe eines Verformungssensors o.ä. geregelt. Für diese Baureihen der Bremssteuerung ist zur Verbesserung der Sicherheit und/oder des Bremsgefühls eine Technik zur Verbesserung des Bremsansprechens und der Bremsgenauigkeit wichtig. Vor diesem Hintergrund sind z. B. die in den PTLs 1 bis 3 beschriebenen Techniken im Zusammenhang mit der Abstandsregelung und der nachfolgenden Bremskraftregelung zu sehen. PTL 1 beschreibt eine elektrische Bremsvorrichtung, die Folgendes umfasst: einen Bremsrotor; einen Bremsklotz; einen Elektromotor; einen Linearbewegungsmechanismus, der die Drehbewegung des Elektromotors in eine Linearbewegung umwandelt und die Linearbewegung auf den Bremsklotz überträgt; und eine Steuerung, die den Elektromotor steuert. In der beschriebenen Konfiguration enthält der Controller: einen Motorwinkelgeschwindigkeits-Steuerabschnitt, der eine Winkelgeschwindigkeit des Elektromotors steuert und einen Motorwinkelgeschwindigkeits-Begrenzungsabschnitt, der eine Winkelgeschwindigkeit des Elektromotors durch den Motorwinkelgeschwindigkeits-Steuerabschnitt begrenzt, so dass eine Winkelgeschwindigkeit ωb des Elektromotors in einem Leerlaufzustand, die durch den Motorwinkelgeschwindigkeits-Steuerabschnitt gesteuert wird, wenn ein Zustand von einem Nicht-Bremszustand, in dem ein Abstand zwischen dem Bremsklotz und dem Bremsrotor gebildet wird, zu einem Bremszustand wechselt, in dem der Abstand Null ist, und eine Winkelgeschwindigkeit ωr des Elektromotors in einem Leerlaufzustand, die durch den Motorwinkelgeschwindigkeits-Steuerabschnitt gesteuert wird, wenn der Zustand von dem Bremszustand zu dem Nicht-Bremszustand wechselt, |ωb| > |ωr|, so dass es möglich ist, die Erzeugung von Betriebsgeräuschen zu unterdrücken und eine Ansprechverzögerung der Bremse zu verhindern. Darüber hinaus offenbart PTL 2 eine Konfiguration, in der ein Steuermittel zum Steuern eines Elektromotors, um einen Kolben zu veranlassen, einen Sollschub zu erzeugen, durch eine Schubsteuerung auf der Grundlage des von einem Schuberfassungsmittel erfassten Kolbenschubs und eine Positionssteuerung auf der Grundlage einer von einem Positionserfassungsmittel erfassten Motordrehposition eine Verteilung der Steuerbeträge der Schubsteuerung und der Positionssteuerung entsprechend dem von dem Schuberfassungsmittel erfassten Kolbenschub ändert. Darüber hinaus offenbart PTL 3 eine Konfiguration, in der eine Klotzpositions-Steuereinheit, die eine Position eines Bremsklotzes in eine Position in Kontakt mit einem Bremsrotor bewegt, und eine Bremskraft-Steuereinheit, die eine Kraft des Pressens des Bremsklotzes steuert, vorgesehen sind, und der Bremsklotz zunächst durch einen Klotzabstand in Reaktion auf einen Befehl der Klotzpositions-Steuereinheit in Kontakt mit dem Bremsrotor gebracht wird, und dann eine Presskraft des Bremsklotzes gemäß einem Bremskraft-Anforderungs-Befehlswert durch Umschalten auf einen Befehl der Bremskraft-Steuereinheit während eines Bremsvorgangs gesteuert wird. Druckschriftenliste Patentliteratur PTL 1: JP 2015-48036 APTL 2: JP 2003-202042 APTL 3: JP 2001-239929 A Zusammenfassung der Erfindung Technisches Problem In PTL 1 wird beim Umschalten von Bremsen auf Nicht-Bremsen eine niedrigere Motordrehzahl eingestellt als beim Umschalten von Nicht-Bremsen auf Bremsen, wodurch die Betriebsgeräusche reduziert werden, um die Unannehmlichkeiten für den Fahrer zu verringern. Außerdem erhöht sich die Bewegungszeit zu einer Abstandsposition, wenn die Drehzahlgrenze des Motors klein eingestellt wird, so dass es möglich ist, beim nächsten plötzlichen Treten des Pedals eine Bremsung mit hoher Reaktion durchzuführen. Es gibt jedoch keinen Beitrag zur Verbesserung der Regelgenauigkeit und des Ansprechverhaltens beim Wechsel von einem Zustand, in dem der Kolben in der Abstandsposition gehalten wird, zum Zeitpunkt des Bremsens. Darüber hinaus wird in PTL 2 die Verteilung der Schubregelung und de