BR102017021663A2 - Dispositivo de freio elétrico - Google Patents

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BR102017021663A2
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electric
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axis
electric motor
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BR102017021663-2A
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Yogo Seiji
Ohkubo Masayasu
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Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
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Abstract

dispositivo de freio elétrico. um dispositivo de freio elétrico inclui: um freio elétrico sendo configurado de tal maneira que um eixo (30) é deslocado para frente por meio de acionamento de um motor elétrico (6), e o movimento para frente do eixo (30) coloca o freio elétrico em um estado de atuação no qual componentes de fricção de freio (24int, 24ext) são empurrados contra um corpo giratório de freio (20) a fim de suprimir rotação de uma roda; e um controlador de motor (10) sendo configurado para controlar o motor elétrico (6), em que por meio de um controle de velocidade de rotação no motor elétrico (6), após o eixo alcançar uma posição de ajuste antes de o freio elétrico entrar no estado de atuação, o controlador de motor (10) controla uma velocidade para frente do eixo (30) para ser menor que aquela antes de o eixo alcançar a posição de ajuste.

Description

(54) Título: DISPOSITIVO DE FREIO ELÉTRICO (51) Int. Cl.: B60T 13/74; F16D 55/226; F16D 65/18 (30) Prioridade Unionista: 07/10/2016 JP 2016198949 (73) Titular(es): TOYOTA JIDOSHA
KABUSHIKI KAISHA (72) Inventor(es): SEIJI YOGO; MASAYASU OHKUBO (74) Procurador(es): DANIEL ADVOGADOS (ALT.DE DANIEL & CIA) (57) Resumo: DISPOSITIVO DE FREIO ELÉTRICO. Um dispositivo de freio elétrico inclui: um freio elétrico sendo configurado de tal maneira que um eixo (30) é deslocado para frente por meio de acionamento de um motor elétrico (6), e o movimento para frente do eixo (30) coloca o freio elétrico em um estado de atuação no qual componentes de fricção de freio (24int, 24ext) são empurrados contra um corpo giratório de freio (20) a fim de suprimir rotação de uma roda; e um controlador de motor (10) sendo configurado para controlar o motor elétrico (6), em que por meio de um controle de velocidade de rotação no motor elétrico (6), após o eixo alcançar uma posição de ajuste antes de o freio elétrico entrar no estado de atuação, o controlador de motor (10) controla uma velocidade para frente do eixo (30) para ser menor que aquela antes de o eixo alcançar a posição de ajuste.
Figure BR102017021663A2_D0001
1/19 “DISPOSITIVO DE FREIO ELÉTRICO”
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
1. Campo da Invenção [001]Esta revelação diz respeito a um dispositivo de freio elétrico incluindo um freio elétrico fornecido para uma roda.
2. Descrição de Técnica Relacionada [002]Em um dispositivo de freio elétrico descrito na publicação de pedido de patente japonês 2003-194119, após um período de tempo definido passar desde que um freio elétrico é liberado e quando o freio elétrico está fora de um estado de atuação, um eixo é deslocado para frente a partir de uma posição mais traseira do mesmo, e um curso do eixo até que um componente de fricção interno e um componente de fricção externo entrem em contato com um rotor de disco é obtido, e este curso é armazenado como uma posição de início de frenagem. Neste modo, uma vez que a posição de início de frenagem é obtida em um estado no qual os componentes de fricção estão resfriados, é possível tornar atraso de um tempo de geração de força de frenagem menor. Além do mais, após a posição de início de frenagem ser obtida, o eixo pode ser deslocado para trás por uma quantidade predeterminada; portanto, é possível preferivelmente suprimir arrasto de freio.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO [003]Esta revelação fornece um freio elétrico suprimindo vibrações a ser geradas.
[004]Um primeiro aspecto desta revelação diz respeito a um dispositivo de freio elétrico. O dispositivo de freio elétrico inclui um freio elétrico sendo configurado de tal maneira que um eixo é deslocado para frente por meio de acionamento de um motor elétrico, e o movimento para frente do eixo coloca o freio elétrico em um estado de atuação no qual componentes de fricção de freio são empurrados contra um corpo giratório de freio a fim de suprimir rotação de uma roda; e um controlador de
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2/19 motor sendo configurado para controlar o motor elétrico, em que por meio de um controle de velocidade de rotação no motor elétrico, após o eixo alcançar uma posição de ajuste antes de o freio elétrico entrar no estado de atuação, o controlador de motor controla uma velocidade para frente do eixo para ser menor que aquela antes de o eixo alcançar a posição de ajuste.
[005]No aspecto indicado anteriormente, pode ser configurado que, por meio do controle indicado acima no motor elétrico, o controlador de motor controla a velocidade para frente do eixo para se tornar a primeira velocidade, antes de o eixo alcançar a posição de ajuste, e o controlador de motor controla a velocidade para frente do mesmo para se tornar a segunda velocidade menor que a primeira velocidade, após o eixo alcançar a posição de ajuste. O eixo é deslocado linearmente junto com a rotação do motor elétrico, e a velocidade de rotação do motor elétrico e a velocidade para frente do eixo correspondem exclusivamente uma à outra. No dispositivo de freio elétrico descrito neste documento, as respectivas velocidades para frente do eixo antes e depois de o eixo alcançar a posição de ajuste são estabelecidas para ser constantes. Por outro lado, as respectivas velocidades para frente do eixo antes e depois de o eixo alcançar a posição de ajuste também podem ser estabelecidas para serem variáveis.
[006]No aspecto indicado anteriormente, antes de o eixo alcançar a posição de ajuste, o controlador de motor pode controlar a velocidade de rotação do motor elétrico para ser uma velocidade de rotação máxima que pode ser produzida pelo motor elétrico.
[007]No aspecto indicado anteriormente, o controlador de motor pode controlar a velocidade de rotação do motor elétrico de tal maneira que a velocidade para frente do eixo se torna a segunda velocidade após o eixo alcançar a posição de ajuste até que o motor elétrico entre em um estado de atuação. A segunda velocidade pode ser estabelecida em um grau que pode suprimir tempo de resposta inicial do
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3/19 freio, e também suprimir vibrações geradas quando o freio elétrico entra no estado de atuação ou coisa parecida. Por exemplo, a segunda velocidade pode ser uma velocidade de 50% ou mais, 60% ou mais, 70% ou mais, 90% ou menos, 80% ou menos, 70% ou menos, ou 60% ou menos da primeira velocidade. Adicionalmente, a segunda velocidade pode ser uma velocidade na qual um período de tempo a partir do envio de uma instrução de operação de freio até que o freio elétrico entre no estado de atuação se torna o período de tempo definido ou menor, ou o período de tempo acima pode ser 200% ou menos, 150% ou menos, ou 130% ou menor que um período de tempo no caso em que redução de velocidade não é executada ou coisa parecida.
[008]No aspecto indicado anteriormente, o controlador de motor pode controlar o motor elétrico de tal maneira que, quando o freio elétrico entra no estado de atuação, uma força axial aplicada ao eixo é mudada para se aproximar de uma força axial alvo determinada com base em uma condição de operação de um componente de operação de freio operado por um motorista. A força axial alvo é determinada com base na condição de operação de freio operada por um motorista, e também pode ser um valor determinado ao considerar uma força de frenagem regenerativa quando um controle de cooperação regenerativa é executado. Na unidade de controle de força radial, o controle de realimentação pode ser executado de tal maneira que um valor de medição da força axial é levado para se aproximar da força axial alvo.
[009]No aspecto indicado anteriormente, a posição de ajuste pode ser definida como uma posição determinada com base em um valor de variação de uma folga entre o componente de fricção de freio e uma superfície de extremidade dianteira do eixo quando o eixo está em uma posição mais traseira. A posição de ajuste pode ser definida como uma posição determinada com base em um valor limite inferior de variação da folga, por exemplo.
Petição 870170076698, de 09/10/2017, pág. 33/61
4/19 [010]No aspecto indicado anteriormente, o corpo giratório de freio pode ser um rotor de disco fixado integralmente e rotativamente à roda, o freio elétrico pode ser um freio a disco que inclui um par de componentes de fricção de freio localizados em ambos os lados do rotor de disco, e entra no estado de atuação no qual o par de componentes de fricção de freio é empurrado contra o rotor de disco, o controlador de motor pode armazenar uma posição de contato que é uma posição onde o eixo entra em contato com o rotor de disco por meio de um do par de componentes de fricção de freio, e o controlador de motor pode definir, como a posição de ajuste, uma posição localizada mais para trás com não menos que uma distância determinada com base em um valor padrão de atuação como came do rotor de disco do que a posição de contato armazenada durante uma operação anterior do freio elétrico. No freio a disco, por causa do movimento para frente do eixo, o eixo entra em contato com um do par de componentes de fricção de freio, e nenhuma folga não está presente entre o componente de fricção de freio e o rotor de disco, de maneira que o componente de fricção de freio entra em contato com o rotor de disco. Este estado é um estado no qual o eixo entra em contato com o rotor de disco por meio do componente de fricção de freio. Um movimento para frente adicional do eixo desloca a pinça de freio, de maneira que o outro componente de fricção de freio é empurrado contra o rotor de disco; assim o par de componentes de fricção de freio é empurrado contra o rotor de disco pelo eixo e pela pinça de freio. Este estado é o estado de atuação do freio elétrico. No dispositivo de freio elétrico descrito neste documento, a posição de ajuste é definida como uma posição antes de o eixo entrar em contato com o rotor de disco por meio de um do par de componentes de fricção de freio. Como um resultado, a velocidade para frente do eixo é reduzida antes de o eixo entrar em contato com o rotor de disco por meio de um dos componentes de fricção de freio; portanto, quando o eixo entra em contato com o rotor de disco por meio de um dos componentes de fricção de freio, também é possível suprimir as vibrações geraPetição 870170076698, de 09/10/2017, pág. 34/61
5/19 das quando o freio elétrico entra no estado de atuação.
[011]No aspecto indicado anteriormente, o dispositivo de freio elétrico pode incluir: um redutor de velocidade que reduz rotação do motor elétrico; e um mecanismo de conversão de movimento que converte a rotação de um eixo de saída do redutor de velocidade para um movimento linear, e produz o movimento linear para o eixo.
[012]No aspecto indicado anteriormente, o dispositivo de freio elétrico pode incluir: um sensor de curso detectando um curso do eixo; e um sensor axial detectando uma força axial aplicada ao eixo.
[013]Um segundo aspecto desta revelação diz respeito a um dispositivo de freio elétrico. O dispositivo de freio elétrico inclui: um freio elétrico sendo configurado para ser operado por meio de acionamento de um motor elétrico, e para empurrar componentes de fricção de freio contra um corpo giratório de freio ao usar um eixo a fim de suprimir rotação de uma roda; e um controlador de motor sendo configurado para controlar o motor elétrico, em que, por meio de um controle de velocidade de rotação no motor elétrico, o controlador de motor controla uma velocidade para frente do eixo para não ser maior que uma velocidade de ajuste predefinida, após o eixo alcançar uma posição de ajuste antes de o eixo entrar em contato com o corpo giratório de freio por meio dos componentes de fricção de freio. A velocidade de ajuste pode estar em um grau que pode suprimir vibrações, e reduzir o tempo de resposta inicial. A velocidade de ajuste pode ser não menor que a segunda velocidade e menor que a primeira velocidade.
[014]Um terceiro aspecto desta revelação diz respeito a dispositivo de freio elétrico. O dispositivo de freio elétrico inclui: um freio elétrico sendo configurado para ser operado por meio de acionamento de um motor elétrico, e para empurrar componentes de fricção de freio contra um corpo giratório de freio ao usar um eixo a fim de suprimir rotação de uma roda; e um controlador de motor sendo configurado para
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6/19 controlar o motor elétrico, em que, por meio de um controle de velocidade de rotação no motor elétrico, o controlador de motor controla uma velocidade para frente do eixo para ser menor que uma velocidade para frente do mesmo antes de o eixo alcançar uma posição de ajuste, após o eixo alcançar a posição de ajuste antes de o eixo entrar em contato com o corpo giratório de freio por meio dos componentes de fricção de freio. Neste dispositivo de freio elétrico, a velocidade para frente do eixo é reduzida antes de o eixo entrar em contato com o corpo giratório de freio por meio dos componentes de fricção de freio. Como um resultado, é possível suprimir vibrações geradas quando o eixo entra em contato com o corpo giratório de freio por meio dos componentes de fricção de freio ou coisa parecida.
[015]No aspecto indicado anteriormente, a velocidade para frente do eixo do freio elétrico é reduzida antes de o freio elétrico entrar no estado de atuação. Como um resultado, é possível suprimir vibrações geradas no momento de aplicar o freio. Além do mais, se a velocidade para frente do eixo for reduzida antes de o eixo entrar em contato com o corpo giratório de freio por meio dos componentes de fricção de freio, também é possível suprimir vibrações geradas quando o eixo entra em contato com o corpo giratório de freio por meio dos componentes de fricção de freio.
DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS [016]Recursos, vantagens e importância técnica e industrial de modalidades exemplares da invenção serão descritos a seguir com referência para os desenhos anexos, nos quais números iguais denotam elementos iguais, e em que:
A figura 1 é uma vista conceitual de um sistema de freio incluindo dispositivos de freio elétrico de acordo com esta invenção;
A figura 2A é uma vista mostrando operação de um freio elétrico do dispositivo de freio elétrico, e uma vista mostrando o freio elétrico fora de um estado de atuação;
A figura 2B é uma vista mostrando a operação do dispositivo de freio elétriPetição 870170076698, de 09/10/2017, pág. 36/61
7/19 co, e uma vista mostrando um estado no qual um eixo está em contato com um rotor por meio de um componente de fricção;
A figura 2C é uma vista mostrando a operação do freio elétrico do dispositivo de freio elétrico, e uma vista mostrando um estado no qual um par de componentes de fricção está empurrado contra o rotor;
A figura 3 é uma vista mostrando atuação como came do rotor do freio elétrico;
A figura 4 é um fluxograma indicando um programa de controle de freio armazenado em uma unidade de memória de uma ECU de freio incluída no sistema de freio;
A figura 5A é um fluxograma indicando um programa de controle de motor armazenado na unidade de memória da ECU de motor;
A figura 5B é um fluxograma indicando um programa de controle de motor armazenado na unidade de memória da ECU de motor;
A figura 6 é uma vista mostrando mudanças de um curso e de uma força axial do freio elétrico; e
A figura 7 é uma vista mostrando mudanças de um curso e de uma força axial de um freio elétrico de um dispositivo de freio elétrico ao qual esta invenção não está aplicada.
DESCRIÇÃO DETALHADA DE MODALIDADES [017]Em seguida, um sistema de freio incluindo dispositivos de freio elétrico de acordo com uma modalidade desta invenção será descrito com referência para desenhos.
[018]Tal como mostrado na figura 1, este sistema de freio inclui múltiplos dispositivos de freio elétrico 2 que são fornecidos respectivamente para duas ou mais das múltiplas rodas incluídas em um veículo, e uma ECU de freio 4. Cada um dos dispositivos de freio elétrico 2 é equipado com um motor elétrico 6, e inclui um
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8/19 freio elétrico 8 suprimindo rotação da roda por meio de acionamento do motor elétrico 6, e uma ECU de motor 10 controlando o motor elétrico 6. A ECU de motor 10 e a ECU de freio 4 são conectadas uma à outra por meio de uma CAN (rede de controle de área) 12 a fim de ficarem comunicáveis uma com a outra.
[019]Tal como mostrado na figura 1, o freio elétrico 8 é um freio a disco, e inclui: (1) uma pinça de freio 22 que é disposta em uma posição de se estender sobre um rotor de disco (referido em seguida resumidamente como um rotor) 20 como um corpo giratório de freio integralmente giratório com a roda, e é fixada a um corpo não rotativo (não ilustrado) de uma carroceria de veículo em uma direção paralela a um eixo geométrico de rotação (referido em seguida como uma direção axial) da roda; (2) um par dos componentes de fricção de freio 24int, 24ext que são fixados ao corpo não rotativo em um modo tal como para serem móveis na direção axial, e ficam respectivamente localizados em um lado interno e um lado externo do rotor 20; (3) o motor elétrico 6 e um redutor de velocidade 26 que reduz rotação do motor elétrico 6 e produz esta rotação, o motor elétrico 6 e o redutor de velocidade 26 estando retidos dentro da pinça de freio 22; (4) um eixo 30 retido na pinça de freio 22 em um modo tal como para ficar fixado rotativamente à pinça de freio 22 e móvel na direção axial; e (5) um mecanismo de conversão de movimento 32 incluindo um mecanismo de parafuso que converte rotação de um eixo de saída do redutor de velocidade 26 para um movimento linear, e produz este movimento para o eixo 30, e outros. Cada um dos componentes de fricção de freio (referidos em seguida resumidamente como componentes de fricção) 24int, 24ext inclui uma pastilha e uma placa traseira.
[020]O freio elétrico 8 inclui um sensor de velocidade de rotação 34 detectando uma velocidade de rotação do motor elétrico 6, um sensor de força axial 36 detectando uma força axial que é uma força na direção axial que age no eixo 30, e outros. Nesta modalidade, o sensor de força axial 36 é fornecido em uma extremidade dianteira (uma parte contactável com o componente de fricção 24int) do eixo 30,
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9/19 mas nem sempre é essencial fornecer o sensor de força axial 36 na extremidade dianteira do eixo 30. Uma velocidade de movimento do eixo 30 é adquirida com base na velocidade de rotação do motor elétrico 6 detectada pelo sensor de velocidade de rotação 34, e outros, e uma distância de movimento do eixo 30 é obtida ao integrar a velocidade de movimento do eixo 30. Nesta modalidade, uma distância de movimento a partir de uma posição mais traseira predefinida do eixo 30 é referida como um curso. Uma posição ou um curso do eixo 30 pode ser representado por um curso ou por uma posição de uma superfície de extremidade dianteira 30A do eixo 30 com referência para a superfície de extremidade dianteira 30A como uma parte predefinida do eixo 30. Além do mais, a posição do eixo 30 pode ser representada por um curso da superfície de extremidade dianteira 30A do eixo 30, isto é, uma distância a partir da posição mais traseira da superfície de extremidade dianteira 30A do eixo 30.
[021]A ECU de motor 10 inclui um controlador 40 composto principalmente de um computador, e o controlador 40 inclui uma unidade de execução 40c, uma unidade de memória 40m e uma unidade I/O (entrada/saída) 40i, e outras. O sensor de velocidade de rotação 34 e o sensor de força axial 36 são conectados ao controlador 40, e o motor elétrico 6 também é conectado ao controlador 40 por meio de um circuito de acionamento 42.
[022]A ECU de freio 4 inclui um controlador 50 composto principalmente de um computador, e o controlador 50 inclui uma unidade de execução 50c, uma unidade de memória 50m e uma unidade I/O (entrada/saída) 50i, e outras. Um comutador de freio 53 detectando se um componente de operação de freio 52 tal como um pedal de freio está ou não em operação, um sensor de curso 54 detectando um curso de operação do componente de operação de freio 52, um sensor de força de operação 56 detectando uma força de operação aplicada ao componente de operação de freio 52 por um acionamento, ou uma quantidade física correspondendo exclusiPetição 870170076698, de 09/10/2017, pág. 39/61
10/19 vamente à força de operação, e outros são conectados ao controlador 50.
[023]No sistema de freio configurado acima, quando o freio elétrico 8 está fora do estado de atuação, tal como mostrado na figura 2A, existem usualmente folgas entre o par dos componentes de fricção de freio 24int, 24ext e o rotor 20. O eixo 30 está localizado na posição mais traseira, e a superfície de extremidade dianteira 30A do eixo 30 está localizada trás do componente de fricção 24int com uma distância entre eles. Neste modo, no freio elétrico 8, pela operação do motor elétrico 6, a superfície de extremidade dianteira 30A do eixo 30 pode ser deslocada para trás mais que o componente de fricção 24int; portanto, é possível preferivelmente suprimir arrasto de freio quando o freio elétrico 8 está fora do estado de atuação. Quando uma instrução de operação de freio é enviada, tal como mostrado na figura 2B, o motor elétrico 6 é ligado a fim de deslocar o eixo 30 para frente. Quando o curso do eixo 30 alcança um curso de contato sa, o eixo 30 então entra em contato com o componente de fricção 24int, e o componente de fricção 24int entra em contato com o rotor 20. O eixo 30 entra em um estado de contato com o rotor 20 por meio do componente de fricção 24int.
[024]Em seguida, tal como mostrado na figura 2C, um movimento para frente adicional do eixo 30 desloca a pinça de freio 22 na direção axial, e assim o componente de fricção 24ext é empurrado contra o rotor 20 pela pinça de freio 22. O par dos componentes de fricção de freio 24int, 24ext é empurrado contra o rotor 20 pelo eixo 30 e pela pinça de freio 22, e assim o freio elétrico 8 entra em um estado de atuação. Um curso L é um curso do eixo 30 até que o par dos componentes de fricção de freio 24int, 24ext seja empurrado contra o rotor 20 pelo eixo 30 e pela pinça de freio 22 (referido em seguida resumidamente como “o par dos componentes de fricção de freio 24int, 24ext é empurrado contra o rotor 20”).
[025]Entretanto, no tempo de partida do motor elétrico 6, normalmente, o motor elétrico 6 é girado em uma velocidade de rotação maior a fim de deslocar o
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11/19 eixo 30 para frente em uma velocidade maior. Consequentemente, tal como mostrado na figura 7, quando o eixo 30 entra em contato com o rotor 20 por meio do componente de fricção 24int (descrito resumidamente como “contato com rotor” no desenho), uma força axial aplicada ao eixo 30 se torna consideravelmente aumentada no momento em que o par dos componentes de fricção de freio 24int, 24ext é empurrado contra o rotor 20 (descrito resumidamente como “empurrado contra rotor” no desenho), causando assim vibrações grandes. Por causa disto, sons altos são gerados, ou ruídos provavelmente são causados para a ECU de motor 10. Em particular, quando a ECU de motor 10 é disposta nas proximidades do motor elétrico 6, ou é fornecida integralmente ao motor elétrico 6, ruídos são mais prováveis de serem causados.
[026]Para lidar com isto, nesta modalidade, é configurado que a velocidade para frente do eixo 30 é reduzida antes de o eixo 30 entrar em contato com o rotor 20 por meio do componente de fricção 24int. Entretanto, tal como mostrado na figura 3, se o rotor 20 funcionar atuando como came, o curso do eixo 30 até que o eixo 30 entre em contato com o rotor 20 por meio do componente de fricção 24int varia por causa desta atuação como came. A atuação como came do rotor 20 é aceitável dentro de uma faixa indicada por linhas tracejadas e linhas de traços e pontos na figura 3; um valor máximo da atuação como came aceitável δ(δ/2+δ/2) deste rotor 20 é um “valor padrão de atuação como came”, e isto é um valor conhecido definido para cada tipo de veículo. Um curso do eixo 30 por meio de quantidade correspondendo a este valor padrão δ, isto é, um curso do eixo 30 até que o eixo 30 entre em contato com o rotor 20 por meio do componente de fricção 24int, pode variar.
[027]A partir do exposto acima, nesta modalidade, a cada vez que o freio elétrico 8 é operado, o curso de contato sa, o qual é um curso do eixo 30 até que o eixo 30 entre em contato com o rotor 20 por meio do componente de fricção 24int, é adquirido, e um valor obtido ao subtrair um maior valor (δ+β) do valor padrão δ da
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12/19 atuação como came do curso de contato sa é adquirido como um curso de início de redução de velocidade sth. β é um valor não menor que 0, e, por exemplo, β pode ser um valor não menor que 0 a não maior que o valor padrão δ da atuação como came do rotor 20: sth=sa-@+e). Além do mais, é configurado reduzir a velocidade para frente do eixo 30 a partir do momento em que o curso do eixo 30 alcança o curso de início de redução de velocidade sth.
[028]Além disso, nesta modalidade, quando a instrução de operação de freio é enviada, um controle de velocidade de rotação no motor elétrico 6, isto é, um controle para mudar a velocidade de rotação do motor elétrico 6 para se aproximar de uma velocidade de rotação alvo, é executado. No tempo de partida do motor elétrico 6, a velocidade de rotação alvo é estabelecida para ser uma primeira velocidade de rotação correspondendo a uma primeira velocidade do eixo 30. A primeira velocidade de rotação pode ser estabelecida para ser uma velocidade de rotação máxima que pode ser produzida pelo motor elétrico 6, ou estabelecida para ser uma velocidade dependendo da velocidade de operação do componente de operação de freio 52 operado pelo motorista, ou coisa parecida, por exemplo. Quando o curso s do eixo 30 alcança o curso de início de redução de velocidade sth, a velocidade de rotação alvo é estabelecida para ser uma segunda velocidade de rotação correspondendo a uma segunda velocidade do eixo 30. A segunda velocidade de rotação é um valor menor que a primeira velocidade de rotação, de maneira que o deslocamento para frente do eixo 30 é reduzido. Quando o par dos componentes de fricção de freio 24int, 24ext é empurrado contra o rotor 20, um controle de força axial no motor elétrico 6 é executado, isto é, um controle para mudar a força axial aplicada ao eixo 30 (igual a uma força de empurrar que empurra o par dos componentes de fricção de freio 24int, 24ext contra o rotor 20) para se aproximar de uma força axial alvo Fdref fornecida pela ECU de freio 4.
[029]Um programa de controle de freio indicado em um fluxograma da figura
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13/19 é executado na ECU de freio 4. Na etapa 1 (referida em seguida resumidamente como S1. Isto é o mesmo nas outras etapas), se o componente de operação de freio 52 é ou não operado é detectado com base em um estado LIGADO-DESLIGADO do comutador de freio 53. Se o comutador de freio 53 estiver no estado LIGADO, em S2 e S3, um curso de operação sp e uma força de operação Fp do componente de operação de freio 52 são respectivamente detectados pelo sensor de curso 54 e pelo sensor de força de operação 56. Em S4 e S5, uma força de frenagem alvo Fref é adquirida com base em pelo menos um de o curso de operação sp e a força de operação Fp, e uma força axial alvo Fdref é determinada com base na força de frenagem alvo Fref. A força axial alvo Fdref pode ser estabelecida para ter um valor aproximadamente igual ao da força de acionamento alvo (Fdref ~ Fref) em alguns casos; e se um controle de cooperação regenerativa for executado, ou coisa parecida, a força axial alvo Fdref é estabelecida para ser um valor aproximadamente igual a um valor obtido ao subtrair uma força de frenagem regenerativa Fe da força de frenagem alvo (Fdref ~ Fref-Fe). Em S6, é determinado se a força axial alvo Fdref é ou não maior que 0; e se isto for maior que 0, a instrução de operação de freio e a força axial alvo Fdref são enviadas respectivamente em S7 e S8. Ao contrário, se a força axial alvo Fdref não for mais que 0, uma instrução de término é enviada em S9.
[030]Na ECU de motor 10, um programa de controle de motor indicado em um fluxograma das figuras 5A e 5B é executado em cada tempo de ajuste predefinido. Em S21, é determinado se o motor elétrico 6 está ou não em operação; em S22, é determinado se a instrução de operação de freio é ou não fornecida pela ECU de freio 4. Quando o motor elétrico 6 está em um estado parado e quando a instrução de operação de freio não é fornecida, S21 e S22 são executadas de modo repetitivo, e o motor elétrico 6 é mantido no estado parado. Por outro lado, quando a instrução de operação de freio é enviada, a determinação em S22 é SIM; e em S23 o motor elétrico 6 é ligado, e o motor elétrico 6 é girado na primeira velocidade de rotação.
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Por meio disto, o eixo 30 é deslocado para frente na primeira velocidade. Em S24, tal como será descrito mais tarde, o curso de contato sa que tenha sido adquirido quando o freio elétrico 8 foi operado anteriormente e que está armazenado na unidade de memória 40m é lido; e em S25 o curso de início de redução de velocidade sth é determinado no modo descrito anteriormente. Descrição com relação a armazenamento do curso de contato sa e de outros será fornecida mais tarde.
[031]A seguir, quando este programa é executado, o motor elétrico 6 está em operação, e assim a determinação em S21 é SIM; e em S26 é determinado se a instrução de término é ou não fornecida. Se instrução de término não estiver fornecida, o curso s e a força axial F do eixo 30 são adquiridos respectivamente em S27 e S28; em S29, é determinado se o motor elétrico 6 está ou não sob o controle de força axial; e em S30 é determinado se a velocidade de rotação do motor elétrico 6 é ou não a segunda velocidade de rotação. Se S29 e S30 forem executadas primeiramente, ambas as determinações são Não, e assim em S31 é determinado se o curso s do eixo 30 alcança ou não o curso de início de redução de velocidade sth. Se esta determinação for NÃO, S21 e S26 a 31 são executadas de modo repetitivo.
[032]Quando o curso s do eixo 30 alcança o curso de início de redução de velocidade sth, a determinação em S31 é SIM; e em S32 a rotação do motor elétrico 6 é reduzida para a segunda velocidade de rotação, de maneira que a velocidade para frente do eixo 30 é reduzida para a segunda velocidade. Em seguida, em S33, é determinado se uma sinalização de contato está ou não estabelecida para LIGADO. A sinalização de contato é uma sinalização que é estabelecida para LIGADO quando o eixo 30 entra em contato com o rotor 20 por meio do componente de fricção 24int. Se a determinação for NÃO, em S34, é determinado se o eixo 30 entra ou não em contato com o rotor 20 por meio do componente de fricção 24int. Quando o eixo 30 entra em contato com o rotor 20 por meio do componente de fricção 24int, a força axial F se torna consideravelmente grande. Consequentemente,
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15/19 por exemplo, se for satisfeito que o grau da força axial F se torna o valor estabelecido ou maior, e também quando gradiente de aumento da força axial F é um gradiente estabelecido ou maior, pode ser determinado que o eixo 30 entra em contato com o rotor 20 por meio do componente de fricção 24int. Antes de o eixo 30 entrar em contato com o rotor 20 por meio do componente de fricção 24int, S21, S26 a S30, S33 e S34 são executadas de modo repetitivo, e durante este período de tempo o eixo 30 é deslocado para frente na segunda velocidade. Em um tempo curto mais tarde, quando o eixo 30 entra em contato com o rotor 20 por meio do componente de fricção 24int, a determinação em S34 é SIM; e em S35 o curso s no momento corrente é adquirido, e este curso é armazenado como o curso de contato sa (ver a figura 2B) na unidade de memória 40m; e então a sinalização de contato é estabelecida para LIGADO em S36. Correntemente, o curso de contato sa armazenado em S35 será usado quando o freio elétrico 8 for operado na próxima vez.
[033]Quando este programa é executado na próxima vez, S21, S26 a S30 e S33 são executadas, e uma vez que a sinalização de contato é LIGADO a determinação em S33 é SIM, e em S37 é determinado se o par dos componentes de fricção de freio 24int, 24ext é ou não empurrado contra o rotor 20. Quando o par dos componentes de fricção de freio 24int, 24ext é empurrado contra o rotor 20, a força axial aplicada ao eixo 30 se torna consideravelmente grande. Consequentemente, tal como com a execução em S34, com base no grau da força axial F, na mudança em gradiente e em outros é determinado se o par dos componentes de fricção de freio 24int, 24ext é ou não empurrado contra o rotor 20. Entretanto, a força axial quando o par dos componentes de fricção de freio 24int, 24ext é empurrado contra o rotor 20 se torna normalmente maior que a força axial quando o eixo 30 entra em contato com o rotor 20 por meio do componente de fricção 24int. Consequentemente, a determinação indicada acima pode ser executada sob uma condição como esta em que o grau da força axial F é maior que aquele da força axial F quando o eixo 30
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16/19 entra em contato com o componente de fricção 24int.
[034]Antes de o par dos componentes de fricção de freio 24int, 24ext ser empurrado contra o rotor 20, S21, S26 a S30, S33 e S37 são executadas de modo repetitivo de tal maneira que a velocidade para frente do eixo 30 é mantida na segunda velocidade. Então, quando o par dos componentes de fricção de freio 24int, 24ext é empurrado contra o rotor 20, a determinação em S37 é SIM; e em S38 e S39, a força axial alvo Fdref fornecida pela ECU de freio 4 é lida a fim de executar o controle de força axial. Por exemplo, um controle de realimentação pode ser executado a fim de mudar a força axial F detectada pelo sensor de força axial 36 para se aproximar da força axial alvo Fdref. Quando o controle de força axial é iniciado, a determinação em S29 é SIM, e assim S21, S26 a 29, S38 e S39 são executadas de modo repetitivo para executar continuamente o controle de força axial. Então, quando a instrução de término é fornecida pela ECU de freio 4, a determinação em S26 é SIM; e em S40 um processo de terminação, tal como parada do motor elétrico 6 ou coisa parecida, é executado.
[035]Mudanças do curso s e da força axial F do eixo 30 quando o motor elétrico 6 é controlado no modo indicado anteriormente estão mostradas na figura 6. Tal como indicado por uma linha cheia na figura 6, no tempo de partida do motor elétrico 6, o eixo 30 é deslocado para frente na primeira velocidade, e quando o curso s do eixo 30 alcança o curso de início de redução de velocidade sth a velocidade do eixo 30 é reduzida de tal maneira que o eixo 30 é deslocado para frente na segunda velocidade. Neste modo, a velocidade para frente do eixo 30 é reduzida a fim de ficar menor que a primeira velocidade antes de o eixo 30 entrar em contato com o rotor 20 por meio do componente de fricção 24int; assim, quando o eixo 30 entra em contato com o rotor 20 por meio do componente de fricção 24int tal como indicado por uma linha tracejada, é possível suprimir vibrações da força axial causadas no momento em que o par dos componentes de fricção de freio 24int, 24ext é empurrado
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17/19 contra o rotor 20, quando comparado com o caso no qual a velocidade para frente é mantida na primeira velocidade. Portanto, é possível reduzir sons gerados, para reduzir desse modo ruídos aplicados à ECU de motor 10.
[036]Além do mais, o curso de início de redução de velocidade sth é estabelecido para ser um valor obtido ao subtrair um maior valor (δ+β) do valor padrão δ do curso de contato sa; portanto, mesmo no caso em que o curso de contato sa se torna menor por causa da atuação como came do rotor 20, é possível reduzir de modo seguro a velocidade do eixo 30 antes de o eixo 30 entrar em contato com o rotor 20 por meio do componente de fricção 24int, para suprimir desse modo as vibrações. Entretanto, o curso de início de redução de velocidade sth pode ser estabelecido para ser um valor (sa-δ) obtido ao subtrair o valor padrão δ do curso de contato sa durante a operação anterior do freio elétrico 8, ou pode ser estabelecido para ser um valor (sa-α) obtido ao subtrair um valor estabelecido α (<β) do curso de contato sa durante a operação anterior do freio elétrico 8. Também neste caso, uma vez que é possível reduzir a velocidade para frente do eixo 30 para a segunda velocidade antes de o par dos componentes de fricção de freio 24int, 24ext ser empurrado contra o rotor 20, vibrações podem ser impedidas de serem geradas no tempo de empurrar o par dos componentes de fricção de freio 24int, 24ext contra o rotor 20, para assim preferivelmente reduzir tempo de resposta inicial do freio, e impedir geração de vibrações maiores.
[037]No caso do freio elétrico 8, quando a instrução de operação de freio é enviada, é possível dar partida imediatamente no motor elétrico 6 para deslocar o eixo 30 para frente. Por outro lado, em um sistema de frenagem hidráulico, tal como indicado por uma linha de traços e pontos na figura 6, quando a instrução de operação de freio é enviada, um dispositivo de operação hidráulico em um lado a montante é ligado a fim de fornecer um óleo hidráulico para um cilindro de freio fornecido para uma roda pelo lado a montante, para deslocar desse modo um pistão de freio
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18/19 para frente. Consequentemente, mesmo quando a velocidade para frente do eixo 30 é reduzida no freio elétrico 8, o tempo de resposta inicial do freio se torna menor, quando comparado com aquele no caso do sistema de freio hidráulico. Além do mais, se a primeira velocidade de rotação for estabelecida para ser um valor máximo que pode ser produzido pelo motor elétrico 6, também é possível reduzir o tempo de resposta inicial do freio elétrico 8.
[038]Tal como mencionado anteriormente, nesta modalidade, um controlador de motor é composto de uma seção que armazena o programa de controle de motor indicado no fluxograma da ECU de motor 10 nas figuras 5A e 5B, uma seção que executa este programa, e outras. Deste controlador de motor, uma unidade de controle de velocidade para frente é composta de uma seção que armazena S23, S27, S30 a S32, uma seção que executa estas etapas, e outras; uma unidade de controle de força radial é composta de uma seção que armazena S39, uma seção que executa esta etapa, e outras; e uma unidade de determinação de posição de ajuste é composta de uma seção que armazena S25, uma seção que executa esta etapa, e outras. A posição de contato é uma posição da superfície de extremidade dianteira 30A quando o eixo 30 entra em contato com o rotor 20 por meio do componente de fricção 24int, e neste caso o curso do eixo 30 (superfície de extremidade dianteira 30A) corresponde ao curso de contato sa. A posição de ajuste corresponde a uma posição da superfície de extremidade dianteira 30A quando o curso do eixo 30 alcança o curso de início de redução de velocidade sth.
[039]A estrutura do freio elétrico 8 não está limitada a uma estrutura particular. Não é essencial configurar a posição de ajuste para ser uma posição no valor padrão δ, ou mais para trás do mesmo, do curso de contato sa, e pode ser qualquer posição até que esta posição fique localizada mais para trás do que a posição do eixo 30 quando os componentes de fricção de freio 24int, 24ext são empurrados contra o rotor 20. Além do mais, esta invenção pode ser aplicada para um freio de
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19/19 tambor incluindo um tambor como um corpo giratório de freio. Neste caso, esta invenção pode ser implementada em um modo estando sujeito a vários melhoramentos e modificações com base nos conhecimento dos versados na técnica de tal maneira que a posição de ajuste pode ser determinada com base no valor padrão para desvio de uma posição de fixação do tambor ou coisa parecida.
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Claims (11)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Dispositivo de freio elétrico, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende:
    um freio elétrico sendo configurado de tal maneira que um eixo (30) é deslocado para frente por meio de acionamento de um motor elétrico (6), e um movimento para frente do eixo (30) coloca o freio elétrico em um estado de atuação no qual componentes de fricção de freio (24int, 24ext) são empurrados contra um corpo giratório de freio (20) a fim de suprimir rotação de uma roda; e um controlador de motor (10) sendo configurado para controlar o motor elétrico (6), em que por meio de um controle de velocidade de rotação no motor elétrico (6), após o eixo alcançar uma posição de ajuste antes de o freio elétrico entrar no estado de atuação, o controlador de motor (10) controla uma velocidade para frente do eixo (30) para ser menor que aquela antes de o eixo alcançar a posição de ajuste.
  2. 2. Dispositivo de freio elétrico, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que, por meio do controle no motor elétrico (6), o controlador de motor (10) controla a velocidade para frente do eixo (30) para ser uma primeira velocidade antes de o eixo (30) alcançar a posição de ajuste, e
    o controlador de motor (10) controla a velocidade para frente para ser uma segunda velocidade menor que a primeira velocidade após o eixo (30) alcançar a posição de ajuste.
  3. 3. Dispositivo de freio elétrico, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADO pelo fato de que, antes de o eixo (30) alcançar a posição de ajuste, o controlador de motor
    Petição 870170076698, de 09/10/2017, pág. 50/61
    2/4 (10) controla a velocidade de rotação do motor elétrico (6) para ser uma velocidade de rotação máxima produzida pelo motor elétrico (6).
  4. 4. Dispositivo de freio elétrico, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que o controlador de motor (10) controla a velocidade de rotação do motor elétrico (6) de tal maneira que a velocidade para frente do eixo (30) se torna a segunda velocidade após o eixo (30) alcançar a posição de ajuste até que o motor elétrico (6) entre em um estado de atuação.
  5. 5. Dispositivo de freio elétrico, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, CARACTERIZADO pelo fato de que o controlador de motor (10) controla o motor elétrico (6) de tal maneira que, quando o freio elétrico entra no estado de atuação, uma força axial aplicada ao eixo (30) é mudada para se aproximar de uma força axial alvo determinada com base em uma condição de operação de um componente de operação de freio operado por um motorista.
  6. 6. Dispositivo de freio elétrico, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, CARACTERIZADO pelo fato de que a posição de ajuste é definida como uma posição determinada com base em um valor de variação de uma folga entre o componente de fricção de freio (24int) e uma superfície de extremidade dianteira (30A) do eixo (30) quando o eixo (30) está em uma posição mais traseira.
  7. 7. Dispositivo de freio elétrico, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, CARACTERIZADO pelo fato de que o corpo giratório de freio (20) é um rotor de disco (20) fixado integralmente e rotativamente à roda, o freio elétrico é um freio a disco que inclui um par dos componentes de fricção de freio (24int, 24ext) localizados em ambos os lados do rotor de disco (20), e
    Petição 870170076698, de 09/10/2017, pág. 51/61
    3/4 entra no estado de atuação no qual os componentes de fricção de freio (24int, 24ext) são empurrados contra o rotor de disco (20), o controlador de motor (10) armazena uma posição de contato que é uma posição onde o eixo (30) entra em contato com o rotor de disco (20) por meio de um dos componentes de fricção de freio (24int, 24ext), e o controlador de motor define, como a posição de ajuste, uma posição localizada mais para trás com não menos que uma distância determinada com base em um valor padrão de atuação como came do rotor de disco do que a posição de contato armazenada durante uma operação anterior do freio elétrico.
  8. 8. Dispositivo de freio elétrico, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, CARACTERIZADO pelo fato de que o dispositivo de freio elétrico inclui: um redutor de velocidade que reduz rotação do motor elétrico (6); e um mecanismo de conversão de movimento (32) que converte rotação de um eixo de saída do redutor de velocidade para um movimento linear, e produz o movimento linear para o eixo (30).
  9. 9. Dispositivo de freio elétrico, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, CARACTERIZADO pelo fato de que o dispositivo de freio elétrico inclui: um sensor de curso (54) detectando um curso do eixo (30); e um sensor de força axial (36) detectando uma força axial aplicada ao eixo (30).
  10. 10. Dispositivo de freio elétrico, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende:
    um freio elétrico sendo configurado para ser operado por meio de acionamento de um motor elétrico (6), e empurrar componentes de fricção de freio (24int, 24ext) contra um corpo giratório de freio (20) ao usar um eixo (30) a fim de suprimir rotação de uma roda; e um controlador de motor (10) sendo configurado para controlar o motor eléPetição 870170076698, de 09/10/2017, pág. 52/61
    4/4 trico (6), em que, por meio de um controle de velocidade de rotação no motor elétrico (6), o controlador de motor (10) controla uma velocidade para frente do eixo (30) para não ser maior que uma velocidade de ajuste predefinida, após o eixo (30) alcançar uma posição de ajuste antes de o eixo (30) entrar em contato com o corpo giratório de freio (20) por meio dos componentes de fricção de freio (24int, 24ext).
  11. 11. Dispositivo de freio elétrico, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende:
    um freio elétrico sendo configurado para ser operado por meio de acionamento de um motor elétrico (6), e empurrar componentes de fricção de freio (24int, 24ext) contra um corpo giratório de freio (20) ao usar um eixo (30) a fim de suprimir rotação de uma roda; e um controlador de motor (10) sendo configurado para controlar o motor elétrico (6), em que, por meio de um controle de velocidade de rotação no motor elétrico (6), o controlador de motor (10) controla uma velocidade para frente do eixo (30) para ser menor que uma velocidade para frente do mesmo antes de o eixo (30) alcançar uma posição de ajuste, após o eixo (30) alcançar a posição de ajuste antes de o eixo (30) entrar em contato com o corpo giratório de freio (20) por meio dos componentes de fricção de freio (24int, 24ext).
    Petição 870170076698, de 09/10/2017, pág. 53/61
    1/7 para trás
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