CN107249941B - 制动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种制动装置,其能够将制动衬垫与转子维持为所希望的位置关系。停车制动控制装置(19)在开始执行施力请求后,在检测出制动衬垫(33)与圆盘转子(4)抵接之前接收到释放请求的情况下,不执行该释放请求,在检测出制动衬垫(33)与圆盘转子(4)抵接后,执行该释放请求。另外,停车制动控制装置(19)在开始执行释放请求后,直到检测出制动衬垫(33)与圆盘转子(4)分离之前,在接收到施力请求的情况下,不执行该施力请求,在检测出制动衬垫(33)与圆盘转子(4)分离后,执行该施力请求。

Description

制动装置
技术领域
本发明涉及一种对车辆施加制动力的制动装置。
背景技术
作为设置于机动车等车辆的制动装置,公知有基于电动马达的驱动而动作的带电动停车制动功能的制动装置(参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2013-209041号公报
发明内容
发明所要解决的课题
专利文献1没有考虑到将制动衬垫和转子维持为所希望的位置关系。
因此,本发明的目的在于,提供一种能够将制动衬垫和转子维持为所希望的位置关系的制动装置。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题,本发明的一实施方式的制动装置具有:制动衬垫,其通过按压与车轮一起旋转的转子而向车辆施加制动力;活塞,其使所述制动衬垫朝向所述转子、或者向远离所述转子的方向移动;电动马达,其通过被供给电流而使所述活塞移动;请求生成部,其生成与所述车辆的制动力有关的第一请求、以及第二请求;执行部,其接收所述请求生成部所生成的请求,并且根据该请求向所述电动马达供给电流,从而执行该请求;检测部,其检测所述制动衬垫与所述转子抵接或分离。所述执行部在开始执行所述第一请求后,在所述检测部检测出所述制动衬垫与所述转子抵接或分离之前接收到所述第二请求的情况下,不执行该第二请求,在所述检测部检测出所述制动衬垫与所述转子抵接或分离后,执行该第二请求。
根据本发明的一实施方式的制动装置,能够将制动衬垫与转子维持为所希望的位置关系。
附图说明
图1是搭载有第一实施方式的制动装置的车辆的概念图。
图2是表示图1中的停车制动控制装置的框图。
图3是放大表示图1中的设置于后轮侧的带电动停车制动功能的盘形制动器的纵向剖视图。
图4是表示停车制动控制装置的施力(制动施加)的控制处理的流程图。
图5是表示停车制动控制装置的抵接判定、施力完成判定处理的流程图。
图6是表示停车制动控制装置的释放(制动解除)的控制处理的流程图。
图7是表示停车制动控制装置的车辆停止时用的分离判定、释放完成判定处理的流程图。
图8是表示停车制动控制装置的车辆行驶时用的分离判定、释放完成判定处理的流程图。
图9是表示施力动作完成后有释放请求的情况下的各部分的状态的时间变化的一个例子的特性线图。
图10是表示在释放动作中液压高的情况下的各部分的状态的时间变化的一个例子的特性线图。
图11是表示释放动作中发生空转异常的情况下的各部分的状态的时间变化的一个例子的特性线图。
图12是表示在施力请求的执行中有释放请求的情况下的各部分的状态的时间变化的一个例子的特性线图。
图13是表示在释放请求的执行中有施力请求的情况下的各部分的状态的时间变化的一个例子的特性线图。
图14是表示第二实施方式的施力的控制处理的流程图。
图15是表示第二实施方式的释放的控制处理的流程图。
具体实施方式
以下,以将实施方式的制动装置搭载于四轮机动车的情况为例,基于附图进行详细说明。
图1至图13表示第一实施方式。在图1中,在构成车辆的车身的车体1的下侧(路面侧)设置有四个车轮,例如左右前轮2(FL、FR)和左右后轮3(RL、RR)。在这些各前轮2及各后轮3设置有作为与各车轮(各前轮2、各后轮3)一起旋转的转子(旋转部件)的圆盘转子4。即,各前轮2利用液压式的盘形制动器5夹持各圆盘转子4,各后轮3利用后述的带电动停车制动功能的液压式的盘形制动器31夹持各圆盘转子4。由此,对每个车轮(各前轮2、各后轮3)施加制动力。
车体1的前板侧设置有制动踏板6。在车辆的制动操作时制动踏板6被驾驶者踩踏操作,基于该操作,进行作为常用制动器(行车制动器)的制动力的施加、制动力的解除。在制动踏板6设置有制动灯开关、踏板开关、踏板行程传感器等制动操作传感器(制动传感器)6A。制动操作传感器6A检测有无制动踏板6的踩踏操作及其操作量,将该检测信号输出到后述的液压供给装置用控制器13。另外,制动操作传感器6A的信号(信息)经由例如后述的车辆数据总线16、或者将液压供给装置用控制器13与后述的停车制动控制装置19连接的信号线(未图示)传送(输出至停车制动控制装置19)。
制动踏板6的踩踏操作经由助力装置7传递到主缸8。助力装置7由设置在制动踏板6与主缸8之间的负压增压器和/或电动增压器等构成,在踩下操作制动踏板6时,对踏力进行助力并将其传递到主缸8。此时,主缸8利用从主储液室9供给的制动液产生液压。主储液室9构成收纳制动液的动作液箱。需要说明的是,利用制动踏板6产生液压的机构不限于上述机构,可以是线控制动方式的机构等。
产生于主缸8的液压经由例如一对缸体侧液压配管10A、10B被输送到液压供给装置11(以下,称为ESC11)。该ESC11将来自主缸8的液压经由制动侧配管部12A、12B、12C、12D分配并供给到各盘形制动器5、31。由此,如上所述地对每个车轮(各前轮2、各后轮3)施加制动力。
ESC11配设在各盘形制动器5、31与主缸8之间。ESC11具有控制其动作的液压供给装置用控制器13(以下,称为控制单元13)。控制单元13通过对ESC11进行驱动控制,从制动侧配管部12A~12D向各盘形制动器5、31供给制动液,从而进行对各盘形制动器5、31的制动液压进行增压、减压或保持的控制。由此,执行包含例如助力控制、制动力分配控制、制动助力控制、防抱死制动控制(ABS)、驱动控制、防侧滑的车辆稳定化控制、坡道起步辅助控制、自动驾驶控制等制动控制。
控制单元13由微型计算机等构成,将来自蓄电池14的电力通过电源线15进行供电。另外,如图1所示,控制单元13与车辆数据总线16等连接。需要说明的是,也可以使用公知的ABS单元代替ESC11。而且,也可以构成为不设置(省略)ESC11,而从主缸8直接与制动侧配管部12A~12D连接。
车辆数据总线16构成为包含作为搭载于车体1的串行通信部的CAN,在与搭载于车辆的很多电子设备、控制单元13及后述的停车制动控制装置19等之间进行用于车载的多重通信。在该情况下,作为输送到车辆数据总线16的车辆信息,列举例如来自压力传感器17、制动操作传感器6A、点火开关、安全带传感器、车门锁传感器、车门打开传感器、落座传感器、速度传感器(车轮速度传感器、车速传感器)、挡位传感器(变速箱传感器)、转向角传感器、油门传感器(油门操作传感器)、节气门传感器、发动机旋转传感器、倾斜传感器、G传感器(加速度传感器)、立体照相机、毫米波雷达等的检测信号等信息。
在此,压力传感器17分别设置于制动侧配管部12A、12B、12C、12D,独立检测各管路内压力(液压)、换言之、与该管路内压力对应的后述的制动钳34(缸体部36)内的液压(缸体液压)。需要说明的是,压力传感器17可以设置一个或两个,也可以仅设置在例如主缸8与ESC11之间的缸体侧液压配管10A、10B(检测主缸液压)。
在车体1中,在位于驾驶座(未图示)附近的位置设置有停车制动开关(驻车开关)18,该停车制动开关18被车辆的驾驶者操作。停车制动开关18将与来自驾驶者的停车制动器的动作请求(施力请求、释放请求)对应的信号(动作请求信号)向后述的停车制动控制装置19传递。即,停车制动开关18基于后述的电动马达43B的驱动(旋转),将用于使制动衬垫33施力动作或释放动作的信号(施力请求信号、释放请求信号)向停车制动控制装置19输出。
在由驾驶者将停车制动开关18操作至制动侧(停车制动器开启侧)时,即,有用于向车辆施加制动力的施力请求(保持请求、驱动请求)时,从停车制动开关18输出施力请求信号。在该情况下,经由停车制动控制装置19向后轮3侧的盘形制动器31供给用于使电动马达43B向制动侧旋转的电力。由此,后轮3侧的盘形制动器31处于被施加作为停车制动器(或辅助制动)的制动力的状态,即,施力状态。
另一方面,在由驾驶者将停车制动开关18操作至制动解除侧(停车制动器关闭侧)时,即,在有用于解除车辆的制动力的释放请求(解除请求)时,从停车制动开关18输出释放请求信号。在该情况下,经由停车制动控制装置19向盘形制动器31供给用于使电动马达43B向与制动侧相反的方向旋转的电力。由此,后轮3侧的盘形制动器31处于被解除作为停车制动器(或辅助制动)的制动力的施加的状态,即,释放状态。
需要说明的是,例如在车辆停止了规定时间时(例如,在行驶中伴随着减速而车速传感器的检测速度不足4km/h的状态持续规定时间时,判断为停止)、发动机停止(发动机停转)时、将变速杆(选择杆、选择开关)操作至P(停车)时、车门打开时、解除安全带时等,停车制动器能够基于停车制动控制装置19中的由停车制动器的施力判断逻辑产生的自动施力请求,自动地施加(自动施力)制动力。另外,例如在车辆行驶时(例如,在从停车开始伴随着增速而车速传感器的检测速度为5km/h以上的状态持续规定时间时,判断为行驶)、操作油门踏板时、操作离合器踏板时、将变速杆操作至除P、N(空挡)以外的挡位时等,停车制动器基于停车制动控制装置19中的由停车制动器的释放判断逻辑产生的自动释放请求,自动解除(自动释放)制动力。而且,在车辆行驶时有来自停车制动开关18的施力请求的情况下,更具体地说,在行驶中有紧急地将停车制动器用作辅助制动等动态停车制动器(动态施力)的请求的情况下,判定是否利用停车制动控制装置19锁止(停止)车轮(各后轮3),能够基于与车轮的状态(是否正被锁止)对应的施力请求和释放请求,自动地进行制动力的施加和解除(进行ABS控制)。
停车制动控制装置19与后述的左右一对盘形制动器31一起构成电动制动系统(制动装置)。如图2所示,停车制动控制装置19具有由微型计算机等构成的运算电路(CPU)20,通过电源线15将来自蓄电池14的电力供给到停车制动控制装置19。
停车制动控制装置19构成控制机构(控制器、控制单元),对后述的盘形制动器31的电动马达43B进行控制,在车辆的驻车、停车时(根据需要在行驶时)产生制动力(停车制动器、辅助制动)。即,停车制动控制装置19通过对电动马达43B进行驱动,使盘形制动器31作为停车制动器(根据需要作为辅助制动)而动作(施力、释放)。
在此,停车制动控制装置19基于驾驶者的停车制动开关18的操作所产生的动作请求(施力请求、释放请求),对后述的电动马达43B进行驱动,进行盘形制动器31的施力(保持)或释放(解除)。除此以外,停车制动控制装置19基于由上述停车制动器的施力、释放的判断逻辑产生的动作请求,对电动马达43B进行驱动,进行盘形制动器31的施力或释放。而且,停车制动控制装置19基于ABS控制所产生的动作请求,对电动马达43B进行驱动,进行盘形制动器31的施力或释放。此时,在盘形制动器31中,基于电动马达43B的驱动,利用按压部件保持机构(旋转直线运动转换机构40)进行活塞39及制动衬垫33的保持或解除。
这样,在本实施方式中,与车辆的制动力有关的请求,即,释放请求和施力请求有由停车制动开关18生成的手动请求和由停车制动控制装置19的施力、释放的判断逻辑和/或ABS控制生成的自动请求。在本实施方式中,停车制动开关18及/或停车制动控制装置19构成生成与车辆的制动力有关的请求、即、作为第一请求或第二请求的释放请求以及作为第二请求或第一请求的施力请求的请求生成部。在本实施方式中,请求生成部所生成的请求除了由驾驶者的操作产生的请求以及由施力、释放的判断逻辑产生的请求以外,还包括由控制ABS的ABS控制部产生的请求(与后轮3是否正被锁止对应的施力请求、释放请求)。并且,停车制动控制装置19具有执行部,所述执行部接收请求生成部所生成的请求,根据该请求向电动马达43B供给电流,从而执行该请求。
因此,如图1至图3所示,停车制动控制装置19的输入侧与停车制动开关18连接,输出侧与盘形制动器31的电动马达43B连接。更具体地说,如图2所示,停车制动控制装置19的运算电路(CPU)20除了与后述的存储部(存储器)21连接以外,还与停车制动开关18、车辆数据总线16、后述的电压传感器部22、马达驱动电路23、电流传感器部24等连接。能够从车辆数据总线16获得停车制动器的控制(动作)所必须的车辆的各种状态量,即,上述各种车辆信息。
需要说明的是,可以通过将上述各种传感器与停车制动控制装置19(的运算电路20)直接连接来获取从车辆数据总线16获取的车辆信息。
另外,停车制动控制装置19的运算电路20可以构成为被从与车辆数据总线16连接的其他控制装置(例如控制单元13)输入基于上述判断逻辑和/或ABS控制的动作请求。在该情况下,代替停车制动控制装置19,能够利用其他控制装置例如控制单元13,进行由上述判断逻辑生成的停车制动器的施力、释放的判定和/或ABS的控制。即,能够在控制单元13综合停车制动控制装置19的控制内容。
停车制动控制装置19具有例如由闪存、ROM、RAM、EEPROM等构成的存储部(存储器)21(参照图2),在该存储部21,除了上述停车制动器的施力、释放的判断逻辑和ABS控制的程序以外,还存储有后述的图4至图8所示的处理程序。具体地说,在存储部21收纳有用于施力的控制处理的处理程序(图4)、用于圆盘转子4与制动衬垫33的抵接的判定及施力完成的判定的处理的处理程序(图5)、用于释放的控制处理的处理程序(图6)、用于车辆停止时的圆盘转子4与制动衬垫33的分离(离开)的判定及释放完成的判定的处理的处理程序(图7)、用于车辆行驶时的圆盘转子4与制动衬垫33的分离(离开)的判定和施力许可的判定及释放完成的判定的处理的处理程序(图8)等。
另外,在存储部21还存储有在各处理程序中使用的各种判定值(施力完成阈值、抵接判定阈值、第二峰阈值、推力为零阈值、间隙阈值、最小恢复量等)。而且,在存储部21以能够更新(能够改写)的方式存储有电动马达43B的电流值、电流微分值、抵接标志的状态(开启或关闭)、施力完成标志的状态(开启或关闭)、分离标志的状态(开启或关闭)、施力许可标志的状态(开启或关闭)、释放完成标志的状态(开启或关闭)等。
需要说明的是,在第一实施方式中,将停车制动控制装置19与ESC11的控制单元13分体设置,但是也可以将停车制动控制装置19与控制单元13构成一体。另外,停车制动控制装置19对左右两个盘形制动器31进行控制,但也可以针对左右每个盘形制动器31分别设置,在该情况下,也能够将停车制动控制装置19与盘形制动器31设为一体。
如图2所示,在停车制动控制装置19中内置有:检测来自电源线15的电压的电压传感器部22;分别驱动左右电动马达43B、43B的左右马达驱动电路23、23;分别检测左右电动马达43B、43B的马达电流的左右电流传感器部24、24等。这些电压传感器部22、马达驱动电路23、电流传感器部24分别与运算电路20连接。
由此,在停车制动控制装置19的运算电路20中,在进行施力或释放时,能够基于电动马达43B的电流的变化,进行圆盘转子4与制动衬垫33的抵接、分离的判定、电动马达43B的驱动停止的判定(施力完成的判定、释放完成的判定)等。即,电流传感器部24构成检测制动衬垫33与圆盘转子4抵接或分离(离开)的检测部。
但是,在没有设置用于检测制动衬垫的位置和/或推力等的位置传感器和/或推力传感器的制动装置中,在以短周期(间隔)进行施加制动力的施力和解除制动力的释放的情况下,有可能不知道制动衬垫与圆盘转子的位置关系(位置的检测精度降低)。更具体地说,在施力完成前有释放请求的情况下,或者在释放完成前有施力请求的情况下,如果按照该请求驱动电动马达,则有可能基于电动马达的马达电流的变化的制动衬垫与圆盘转子的抵接、分离的判定和/或电动马达的驱动停止的判定的精度降低。由此,制动衬垫与圆盘转子有可能偏离所希望的位置关系。
对此,在第一实施方式中,停车制动控制装置19的执行部,即,执行释放请求、施力请求的执行部在开始执行第一请求(释放请求或施力请求)后,在利用作为检测部的电流传感器部24检测到制动衬垫33与圆盘转子4抵接或分离之前接收到第二请求(施力请求或释放请求)的情况下,不立即执行该第二请求。在该情况下,停车制动控制装置19的执行部在利用电流传感器部24检测到制动衬垫33与圆盘转子4抵接或分离后,执行该第二请求。由此,即使不设置用于检测制动衬垫33的位置和/或推力等的位置传感器和/或推力传感器,也能够以抵接或分离为基准,高精度地限制(管理)制动衬垫33与圆盘转子4的位置关系。
更具体地说,如后述的图4等所示,停车制动控制装置19在开始执行施力请求后,在利用电流传感器部24检测到制动衬垫33与圆盘转子4抵接之前接收到释放请求的情况下,不执行该释放请求,而在利用电流传感器部24检测到制动衬垫33与圆盘转子4抵接后,执行该释放请求(参照步骤5等)。在该情况下,如后述的图5所示,停车制动控制装置19计算出刚开始执行施力请求后(刚开始驱动电动马达43B后)流通的冲击电流收敛后流通的无负载电流的平均值与当前的电流之间的差值,在该差值为规定值以上的情况下,检测出制动衬垫33与圆盘转子4抵接(参照步骤14、步骤15)。
另一方面,如后述的图6等所示,停车制动控制装置19在开始执行释放请求后,在利用电流传感器部24检测到制动衬垫33与圆盘转子4分离之前接收到施力请求的情况下,不执行该施力请求,而在利用电流传感器部24检测到制动衬垫33与圆盘转子4分离后,执行该施力请求(参照步骤27等)。在该情况下,如后述的图7及图8所示,停车制动控制装置19在刚开始执行释放请求后流通的冲击电流收敛后,在检测出当前的电流下降至规定电流值,且在该检测后,当前的电流的时间变化量为规定变化量以下的情况下,检测出制动衬垫33与圆盘转子4分离(参照图7的步骤34、步骤35及图8步骤54、步骤55)。
而且,在后述的图9及图13中,如标注附图标记“25”、“26”所示,将刚开始执行释放请求后(刚开始驱动电动马达43B后)的冲击电流所带来的电流的变化(增减)设为第一峰25,将紧接着该第一峰25的电流的变化(增减)设为第二峰26。在本申请中,“峰”是指,电流暂时增加后向减小转变的举动。在此,第二峰26相当于例如在刚开始驱动电动马达43B后的冲击电流收敛后,伴随着向后述的直线运动部件42传递电动马达43B的动力(直线运动部件42开始动作)而产生的电流的变化。在该情况下,如后述的图7所示,在未检测出第二峰26的状态下检测出制动衬垫33与圆盘转子4分离的情况下,停车制动控制装置19(的执行部)与请求生成部生成的请求无关地执行施力请求(参照步骤33及步骤39)。由此,能够进行电动马达43B的动力(旋转)是否正在传递(是否正在空转)的异常判定。在后面对停车制动控制装置19中执行的施力控制处理、释放控制处理以及制动衬垫33与圆盘转子4的抵接、分离的判定处理等进行详细说明。
接着,参照图3对设置于左右后轮3、3侧的带电动停车制动功能的盘形制动器31、31的结构进行说明。需要说明的是,在图3中,仅示出对应于左右后轮3、3分别设置的左右盘形制动器31、31中的一方。
分别设置于车辆左右的一对盘形制动器31构成为附带设置有电动式的停车制动功能的液压式的盘形制动器。盘形制动器31与停车制动控制装置19一起构成制动系统(制动装置)。盘形制动器31构成为包含:安装于车辆的后轮3侧的非旋转部分的安装部件32;作为设置于后述的电动促动器43的制动机构的制动钳34。
在该情况下,盘形制动器31利用后述的活塞39在基于制动踏板6的操作等液压的作用下推动制动衬垫33,从而将制动衬垫33按压在圆盘转子4上,向车轮(后轮3)施加制动力。在此基础上,盘形制动器31根据基于来自停车制动开关18的信号的动作请求和/或上述停车制动器的施力、释放的判断逻辑、基于ABS控制的动作请求,利用电动马达43B(经由旋转直线运动转换机构40)推动活塞39,将制动衬垫33按压在圆盘转子4上,向车轮(后轮3)施加制动力。
安装部件32构成为包含:一对臂部(未图示),其以横跨圆盘转子4的外周的方式沿圆盘转子4的轴向(即,圆盘轴向)延伸并在圆盘周向上彼此分离;厚壁的支承部32A,其以与该各臂部的基端侧一体地连结的方式设置,在作为圆盘转子4的内侧的位置固定在车辆的非旋转部分;加强梁32B,其在作为圆盘转子4的外侧的位置与所述各臂部的前端侧彼此连结。
内侧、外侧的制动衬垫33以能够与圆盘转子4的两面抵接的方式配置,并且被安装部件32的所述各臂部支承为能够沿圆盘轴向移动。内侧、外侧的制动衬垫33被后述的制动钳34(制动钳主体35、活塞39)按压在圆盘转子4的两面侧。由此,制动衬垫33通过按压与车轮(后轮3)一起旋转的圆盘转子4,向车辆施加制动力。
在安装部件32,以横跨圆盘转子4的外周侧的方式配置作为轮缸的制动钳34。制动钳34大致由制动钳主体35、活塞39构成,所述制动钳主体35被支承为相对于安装部件32的所述各臂部能够沿圆盘转子4的轴向移动,所述活塞39设置在该制动钳主体35内。在制动钳34设置有后述的旋转直线运动转换机构40和电动促动器43。制动钳34构成基于制动踏板6的操作利用活塞39推动制动衬垫33的制动机构。
制动钳主体35由缸体部36、桥接部37、爪部38构成。缸体部36形成为轴向的一侧为间隔壁部36A而封闭并且与圆盘转子4对置的另一侧为开口端的有底圆筒状。桥接部37以横跨圆盘转子4的外周侧的方式从该缸体部36沿圆盘轴向延伸而形成。爪部38被配设为隔着桥接部37在缸体部36的相反侧延伸。
制动钳主体35的缸体部36经由图1所示的制动侧配管部12C或12D供给伴随着制动踏板6的踩踏操作等的液压。在该缸体部36,在其与后述的电动促动器43之间的位置一体地形成间隔壁部36A。在间隔壁部36A的内周侧,能够旋转的装入有电动促动器43的输出轴43C。
在制动钳主体35的缸体部36内设置有作为按压部件的活塞39、旋转直线运动转换机构40等。需要说明的是,在实施方式中,旋转直线运动转换机构40构成为收纳在活塞39内,但如果利用旋转直线运动转换机构40推动活塞39,则可以不必将旋转直线运动转换机构40收纳在活塞39内。
活塞39使制动衬垫33朝向圆盘转子4或者向远离圆盘转子4的方向移动。将活塞39的成为开口侧的轴向的一侧插入到缸体部36内,将与内侧的制动衬垫33面对的轴向的另一侧作为盖部39A而封闭。通过向电动促动器43(电动马达43B)供给电流而使活塞39移动,在此基础上,通过基于制动踏板6的踩踏等向缸体部36内供给液压,也使活塞39移动。在该情况下,电动促动器43(电动马达43B)对活塞39的移动通过按压后述直线运动部件42来进行。另外,在缸体部36内,将旋转直线运动转换机构40收纳设置在活塞39的内部,利用该旋转直线运动转换机构40,沿缸体部36的轴向推动活塞39。
旋转直线运动转换机构40构成按压部件保持机构,与向缸体部36内施加所述液压不同,利用外力、即、电动促动器43(电动马达43B)推动制动钳34的活塞39,保持推动后的活塞39及制动衬垫33,从而将停车制动器设为施力状态(保持状态)。另一方面,旋转直线运动转换机构40利用电动促动器43(电动马达43B)使活塞39向与推动方向相反的方向退避,将停车制动器设为释放状态(解除状态)。并且,由于与左右后轮3对应地分别设置左右盘形制动器31,所以也分别在车辆的左右设置旋转直线运动转换机构40及电动促动器43。
旋转直线运动转换机构40由螺纹部件41、直线运动部件42构成,所述螺纹部件41由形成有梯形螺纹等外螺纹的棒状体构成,所述直线运动部件42在内周侧形成有由梯形螺纹构成的内螺纹孔。直线运动部件42是利用电动促动器43(电动马达43B)朝向活塞39或者向远离活塞39的方向移动的被驱动部件(推动部件)。即,与直线运动部件42内周侧螺合的螺纹部件41构成将后述电动促动器43产生的旋转运动转换为直线运动部件42的直线运动的螺纹机构。在该情况下,直线运动部件42的内螺纹和螺纹部件41的外螺纹通过使用不可逆性大的螺纹,在实施方式中使用梯形螺纹而形成,从而构成按压部件保持机构。
该按压部件保持机构(旋转直线运动转换机构40)即使在停止对电动马达43B的供电的状态下,也利用摩擦力(保持力)保持直线运动部件42(即,活塞39)。需要说明的是,按压部件保持机构能够将活塞39保持在被电动促动器43(电动马达43B)推动的位置即可,也可以是例如梯形螺纹以外的不可逆性大的通常的三角截面的螺纹和/或蜗轮。
与直线运动部件42的内周侧螺合地设置的螺纹部件41在轴向的一侧设置有成为大径的凸部的凸缘部41A,轴向的另一侧朝向活塞39的盖部39A侧延伸。螺纹部件41在凸缘部41A侧与后述的电动促动器43的输出轴43C连结成一体。另外,在直线运动部件42的外周侧设置有卡合突部42A,所述卡合突部42A使直线运动部件42相对于活塞39止动(限制相对旋转),并且允许轴向的相对移动。
电动促动器43固定在制动钳34的制动钳主体35。电动促动器43基于停车制动开关18的动作请求信号和/或上述停车制动器的施力、释放的判断逻辑、ABS控制,使盘形制动器31动作(施力、释放)。电动促动器43构成为包含:壳体43A,其安装于间隔壁部36A的外侧;电动马达43B,其位于该壳体43A内由定子、转子等构成并通过被供给电力而使活塞39移动;对该电动马达43B的转矩进行放大的减速器(未图示);将该减速器进行放大后的旋转转矩输出的输出轴43C。输出轴43C沿轴向贯通缸体部36的间隔壁部36A而延伸,在缸体部36内以与螺纹部件41的凸缘部41A侧一体地旋转的方式连结。
输出轴43C与螺纹部件41的连结机构能够构成为,例如虽然可以沿轴向移动但在旋转方向上被止动。在该情况下,使用例如花键嵌合和/或棱柱进行的嵌合(非圆形嵌合)等公知技术。需要说明的是,作为减速器,可以使用例如行星齿轮减速器和/或蜗杆齿轮减速器等。另外,在使用蜗杆齿轮减速器等没有逆作动性的(不可逆性的)公知的减速器的情况下,旋转直线运动转换机构40能够使用滚珠丝杠和/或滚珠坡道机构等可逆性的某一公知的机构。在该情况下,能够利用例如可逆性的旋转直线运动转换机构和不可逆性的减速器构成按压部件保持机构。
在此,在驾驶者操作图1至图3所示的停车制动开关18时,经由停车制动控制装置19向电动马达43B供电,使电动促动器43的输出轴43C旋转。因此,旋转直线运动转换机构40的螺纹部件41向例如一个方向与输出轴43C一体旋转,经由直线运动部件42将活塞39向圆盘转子4侧推动(驱动)。由此,盘形制动器31将圆盘转子4夹在内侧、外侧的制动衬垫33之间,成为作为电动式的停车制动器而施加制动力的状态、即、施力状态(保持状态)。
另一方面,在将停车制动开关18操作至制动解除侧时,利用电动促动器43向另一方向(相反方向)驱动旋转直线运动转换机构40的螺纹部件41旋转。由此,直线运动部件42经由旋转直线运动转换机构40向与圆盘转子4离开的(离开)方向被驱动,盘形制动器31成为解除作为停车制动器的制动力的施加的状态、即、解除状态(释放状态)。
在该情况下,在旋转直线运动转换机构40中,如果螺纹部件41相对于直线运动部件42相对旋转,则限制活塞39内的直线运动部件42的旋转,因此,直线运动部件42根据螺纹部件41的旋转角度而沿轴向相对移动。由此,旋转直线运动转换机构40将旋转运动转换为直线运动,利用直线运动部件42推动活塞39。另外,与此同时,旋转直线运动转换机构40使直线运动部件42利用其与螺纹部件41之间的摩擦力保持在任意的位置,从而将活塞39及制动衬垫33保持在被电动促动器43推动后的位置。
在缸体部36的间隔壁部36A,在其与螺纹部件41的凸缘部41A之间设置有推力轴承44。该推力轴承44与间隔壁部36A一起承受来自螺纹部件41的推力负载,使螺纹部件41相对于间隔壁部36A的旋转顺畅。另外,在缸体部36的间隔壁部36A,在其与电动促动器43的输出轴43C之间设置密封部件45,该密封部件45将间隔壁部36A与输出轴43C之间密封,以便防止缸体部36内的制动液向电动促动器43侧泄露。
另外,在缸体部36的开口端侧,设置有作为将该缸体部36与活塞39之间密封的弹性密封的活塞密封46、防止异物侵入缸体部36内的防尘罩47。防尘罩47由具有挠性的波纹状的密封部件构成,安装在缸体部36的开口端与活塞39的盖部39A侧的外周之间。
需要说明的是,前轮2侧的盘形制动器5与后轮3侧的盘形制动器31相比,除去停车制动器机构以外构成为大致相同。即,前轮2侧的盘形制动器5没有像后轮3侧的盘形制动器31那样地设置进行停车制动器的动作(施力、释放)的旋转直线运动转换机构40及电动促动器43等。但是,除此以外,前轮2侧的盘形制动器5也与盘形制动器31大致相同地构成。另外,可以根据情况,代替盘形制动器5而在前轮2侧也设置带电动停车制动功能的盘形制动器31。
需要说明的是,在实施方式中,列举具有设置电动促动器43的液压式的制动钳34的盘形制动器31为例进行说明。但是,不限于此,只要是例如具有电动制动钳的电动式盘形制动器、利用电动促动器将制动蹄按压制动鼓来施加制动力的电动式鼓型制动器、具有电动制动鼓式的停车制动器的盘形制动器、利用电动促动器拉拽线缆而使停车制动器施力动作的结构等能够基于电动促动器(电动马达)的驱动将制动衬垫(包含制动蹄)向转子(包含制动鼓)按压(推动)并保持其按压力的制动机构即可,其结构可以不是上述实施方式的制动机构。
实施方式的四轮机动车的制动装置具有如上所述结构,接着,对其动作进行说明。
如果车辆的驾驶者踩下操作制动踏板6,则该踏力经由助力装置7传递至主缸8,利用主缸8产生制动液压。由主缸8产生的液压经由缸体侧液压配管10A、10B、ESC11及制动侧配管部12A、12B、12C、12D分配、供给至各盘形制动器5、31,分别向左右前轮2和左右后轮3施加制动力。
在该情况下,如果对后轮3侧的盘形制动器31进行说明,则经由制动侧配管部12C、12D向制动钳34的缸体部36内供给液压,伴随着缸体部36内的液压上升,活塞39朝向内侧的制动衬垫33而滑动位移。由此,活塞39将内侧的制动衬垫33向圆盘转子4的一侧面按压,利用此时的反作用力将整个制动钳34相对于安装部件32的所述各臂部向圆盘转子4的内侧滑动位移。
其结果是,制动钳34的外脚部(爪部38)以将外侧的制动衬垫33向圆盘转子4按压的方式动作,圆盘转子4被一对制动衬垫33从轴向的两侧夹持,产生伴随着液压施加的制动力。另一方面,在解除了制动操作时,通过解除、停止向缸体部36内供给的液压,活塞39以向缸体部36内后退的方式位移,内侧和外侧的制动衬垫33从圆盘转子4离开,从而车辆恢复非制动状态。
接着,在驾驶者将停车制动开关18操作至制动侧(开启)时,从停车制动控制装置19向盘形制动器31的电动马达43B进行供电,驱动电动促动器43的输出轴43C旋转。带电动停车制动功能的盘形制动器31将电动促动器43的旋转经由旋转直线运动转换机构40的螺纹部件41和直线运动部件42转换为直线运动,使直线运动部件42沿轴向移动而推动活塞39,从而将一对制动衬垫33按压在圆盘转子4的两面。
此时,直线运动部件42利用将从活塞39传递的按压反作用力作为垂直阻力的产生于直线运动部件42与螺纹部件41之间的摩擦力(保持力)保持为制动状态,后轮3侧的盘形制动器31作为停车制动器动作(施力)。即,在停止向电动马达43B供电后,能够利用直线运动部件42的内螺纹和螺纹部件41的外螺纹,将直线运动部件42(即,活塞39)保持在制动位置。
另一方面,在驾驶者将停车制动开关18操作至制动解除侧(关闭)时,从停车制动控制装置19对电动马达43B向马达反转方向供电,电动促动器43的输出轴43C向与停车制动器的动作时(施力时)相反的方向旋转。此时,旋转直线运动转换机构40解除由螺纹部件41和直线运动部件42进行的制动力的保持,并且以与电动促动器43的逆旋转对应的移动量使直线运动部件42向缸体部36内且返回方向移动,解除停车制动器(盘形制动器31)的制动力。
接着,参照图4至图8,对在停车制动控制装置19的运算电路20中执行的控制处理进行说明。需要说明的是,在正在向停车制动控制装置19通电期间,以规定的控制周期、即、规定时间(例如、10ms)重复执行图4的施力控制处理及图6的释放控制处理。
首先,在施力时,使用图4及图5对由停车制动控制装置19执行的控制处理进行说明。
如果利用例如由驾驶者操作的辅助开启、点火开启、电源开启等系统启动(车辆系统的启动、停车制动控制装置19的启动)而开始图4的处理动作,则运算电路20在步骤1中,判定是否有由停车制动开关18和/或上述判断逻辑、ABS控制产生的施力请求。即,在步骤1中,判定是否有由请求生成部产生的施力请求。在该步骤1中,在判定为“否”、即、判定为没有施力请求的情况下,返回步骤1之前,重复步骤1的处理。另一方面,在步骤1中,在判定为“是”、即、判定为有施力请求的情况下,进入步骤2。
在步骤2中,判定电动马达43B是否处于向当前释放方向的驱动中。在步骤2中,在判定为“否”、即、判定为电动马达43B未处于向当前释放方向的驱动中的情况下,进入接下来的步骤3的处理。另一方面,在步骤2中,在判定为“是”、即、判定为电动马达43B处于向当前释放方向的驱动中的情况下,返回步骤2之前,重复步骤2的处理(等待电动马达43B停止)。其理由是,在电动马达43B处于向释放方向的驱动中时,从该驱动的停止开始、即、从至少利用后述分离标志的开启或施力许可标志的开启而停止电动马达43B的驱动起,进行步骤3的处理(开始向施力方向驱动电动马达43B)。
在步骤3中,将电动马达43B向施力方向驱动(向施力方向通电),进入步骤4。在步骤4中,判定是否有由停车制动开关18和/或上述判断逻辑、ABS控制产生的释放请求。即,在步骤4中,判定是否有由请求生成部产生的释放请求。在该步骤4中,在判定为“否”、即、判定为没有释放请求的情况下,进入步骤5。在步骤5中,判定由后述的图5的抵接判定、施力完成判定处理产生的施力完成标志是否变为开启。在步骤5中,在判定为“否”、即、判定为施力完成标志没有变为开启(尚处于关闭)的情况下,返回步骤4之前,重复步骤4以后的处理。
另一方面,在步骤4中,在判定为“是”、即、判定为有释放请求的情况下,进入步骤6。在该情况下,在开始执行施力请求后,在制动衬垫33与圆盘转子4抵接之前有接收到释放请求的情况的可能性。因此,为了防止在该情况下立即执行释放请求,进入步骤6,判定制动衬垫33与圆盘转子4是否抵接。即,判定由后述的图5的抵接判定、施力完成判定处理产生的抵接标志是否变为开启。在步骤6中,在判定为“否”、即、判定为抵接标志没有变为开启(尚处于关闭)的情况下,返回步骤6之前,重复步骤6的处理。
在步骤6中,在检测(判定)为“是”、即、抵接标志变为开启(制动衬垫33与圆盘转子4抵接)的情况下,进入步骤7,使处于向施力方向的驱动中的电动马达43B的驱动停止。另一方面,在步骤5中,在判定为“是”、即、判定为施力完成标志变为开启(基于电动马达43B的驱动的制动力为停车所需的制动力)的情况下,也进入步骤7,使处于向施力方向的驱动中的电动马达43B的驱动停止。在紧接着步骤7的步骤8中,将标志设为关闭(如果抵接标志关闭、施力完成标志开启,则施力完成标志也关闭)。接着,经由返回而返回至开始,重复步骤1以后的处理。
接着,对与图4的施力控制处理同时进行的图5的抵接判定、施力完成判定处理进行说明。在该图5的判定处理中,基于由电流传感器部24检测出的电动马达43B的电流,进行制动衬垫33与圆盘转子4是否抵接的判定(抵接判定)、是否驱动电动马达43B直到按压圆盘转子4的制动衬垫33的力(推力)变为为了维持车辆的停止所需的推力(=作为停车制动器所需的推力)为止的判定(施力完成判定)。在图5的判定处理中,如果判定为制动衬垫33与圆盘转子4抵接,则抵接标志变为开启,如果判定为驱动电动马达43B直到变为为了维持车辆的停止所需的推力为止(基于电动马达43B的驱动的制动力为停车所需的制动力),则施力完成标志变为开启。
即,如果利用辅助开启、点火开启、电源开启等系统启动(车辆系统的启动、停车制动控制装置19的启动)等,开始图5的处理动作,则运算电路20在步骤11中,判定是否开始了向施力方向驱动电动马达43B。在步骤11中,在判定为“是”、即、判定为开始了向施力方向驱动电动马达43B的情况下,进入步骤12的处理。另一方面,在步骤11中,在判定为“否”、即、判定为没有开始向施力方向驱动电动马达43B(电动马达43B正在停止或者正在向释放方向驱动)的情况下,返回步骤11之前,重复步骤11的处理(等待开始向施力方向驱动电动马达43B)。其理由是,步骤12以后的处理、即、抵接判定、施力完成判定与向施力方向驱动电动马达43B的开始一起开始。
如果开始向施力方向驱动电动马达43B(在步骤11中判定为“是”),则在步骤12中,进行屏蔽时间的经过的判定(屏蔽判定)。每当基于由电流传感器部24检测到的电动马达43B的电流进行抵接判定、施力完成判定,为了等待刚开始驱动电动马达43B后流动的冲击电流27(参照后述的图9至图13)收敛而进行该屏蔽时间的经过的判定。即,屏蔽时间是用于等待冲击电流27收敛的待机时间。
在步骤12中,在判定为“否”、即、判定为没有经过屏蔽时间(待机时间)的情况下,返回步骤12之前,重复步骤12的处理。另一方面,在步骤12中,在判定为“是”、即、判定为经过了屏蔽时间的情况下,进入步骤13。在步骤13中,算出屏蔽时间经过后的无负载电流的平均值。即,在步骤13中,从屏蔽时间的经过后算出预先设定的规定时间内的电流值的平均值。能够以例如规定的间隔检测规定次数的电流值,算出该检测值的平均值,从而能够进行该算出。预先设定规定时间、规定的间隔、规定次数,以使得能够确保平均值的精度。
如果在步骤13中算出规定时间内的电流值的平均值,则进入步骤14,算出电流值的差值。即,在步骤14中,通过从当前的检测值减去步骤13中算出的平均值,算出当前值与平均值的差值。接着,在紧接着的步骤15中,判定步骤14中算出的差值是否大于预先设定的抵接判定阈值。该抵接判定阈值是用于判定制动衬垫33与圆盘转子4是否抵接的判定值。即,如果制动衬垫33与圆盘转子4开始抵接,则电动马达43B的电流增大。并且,如果电流增大,则步骤13的平均值与当前的电流值的差值变大。因此,在步骤15中,在步骤14中算出的差值大于抵接判定阈值的情况下,判定为制动衬垫33与圆盘转子4抵接。在该情况下,预先通过实验、模拟、计算等求出抵接判定阈值,并将其存储在存储部21中,从而能够适当地判定制动衬垫33与圆盘转子4是否抵接。
在步骤15中,在判定为“否”、即、判定为差值为抵接判定阈值以下的情况下,认为制动衬垫33与圆盘转子4尚未抵接,因此,返回步骤14之前,重复步骤14以后的处理。另一方面,在步骤15中,在判定为“是”、即、判定为差值大于抵接判定阈值的情况下,认为制动衬垫33已与圆盘转子4抵接。在该情况下,进入步骤16,开启抵接标志。这样,在图5的抵接判定处理中,计算冲击电流27收敛后流通的无负载电流的平均值与当前的电流之间的差值,在该差值为规定值(抵接判定阈值)以上的情况下,检测出制动衬垫33与圆盘转子4抵接,开启抵接标志。
需要说明的是,制动衬垫33与圆盘转子4抵接的检测包含:由电动马达43B驱动的直线运动部件42的位置处于与制动衬垫33和圆盘转子4抵接的位置对应的位置的检测。即,停车制动控制装置19基于图5的步骤15的处理、即、由电流传感器部24检测的电动马达43B的电流变化(差值为规定值以上),检测制动衬垫33与圆盘转子4抵接。在该情况下,有如下情况,例如,如果踩下制动踏板6,即,在开始了向施力方向驱动电动马达43B时,如果基于向盘形制动器31的液压的供给而使活塞39位移(推动)(更具体地说,基于活塞39的位移,制动衬垫33与圆盘转子4已经抵接),则存在制动衬垫33与圆盘转子4抵接的时刻(时候)与电流变化(差值变为规定值以上)的时刻(时候)并非一一对应的可能性。对于制动衬垫33与圆盘转子4的分离的检测也相同。
因此,在本实施方式中,加上活塞39基于液压位移而检测制动衬垫33与圆盘转子4抵接或分离。即,例如,在向施力方向驱动电动马达43B之前,基于液压的供给而制动衬垫33与圆盘转子4已经抵接的情况下,电动马达43B的电流变化(差值为规定值以上)的检测是由电动马达43B驱动的直线运动部件42与活塞39抵接的检测。在该情况下,该检测能够被设为制动衬垫33与圆盘转子4抵接的检测。即,在向活塞39施加高的液压时,能够基于直线运动部件42与活塞39抵接带来的电流变化来检测制动衬垫33与圆盘转子4抵接。总之(无论有无液压的供给),如果在步骤15中判定为“是”,则认为制动衬垫33与圆盘转子4已经抵接(或者直线运动部件42与活塞39已经抵接),因此,进入步骤16,开启抵接标志。
在紧接着步骤16的步骤17中,判定电动马达43B的电流值是否为预先设定的施力完成阈值以上。在图9~图11、图13中如附图标记“28”所示,施力完成阈值28是用于判定是否驱动电动马达43B直到由直线运动部件42按压活塞39的力(推力)、换言之、制动衬垫33按压圆盘转子4的力(推力)变为为了维持车辆的停止所需的推力(=作为停车制动器所需的推力)的判定值。预先通过实验、模拟、计算等求出施力完成阈值28,并将其存储在存储部21中,从而能够基于电流值与推力的关系在适当的时刻停止电动马达43B的驱动。
在步骤17中,在判定为“否”、即、判定为电动马达43B的电流值没有变为施力完成阈值28以上的情况下,返回步骤17之前,重复步骤17的处理。在步骤17中,在判定为“是”、即、判定为电动马达43B的电流值变为施力完成阈值28以上的情况下,进入步骤18,开启施力完成标志。在图4的施力的控制处理中,向施力方向开始驱动的电动马达43B以抵接标志被开启或者施力完成标志被开启为条件,停止其驱动。
接着,使用图6至图8,对在释放时在停车制动控制装置19中进行的控制处理进行说明。
与图6的施力控制处理相同地,如果通过例如由驾驶者操作的辅助开启、点火开启、电源开启等系统启动(车辆系统的启动、停车制动控制装置19的启动)开始图6的处理动作,则运算电路20在步骤21中,判定是否有由停车制动开关18和/或上述判断逻辑、ABS控制产生的释放请求。即,在步骤21中,判定是否有由请求生成部生成的释放请求。在步骤21中,在判定为“否”、即、判定为没有释放请求的情况下,返回步骤21之前,重复步骤21的处理。另一方面,在步骤21中,在判定为“是”、即、判定为有释放请求的情况下,进入步骤22。
在步骤22中,判定电动马达43B是否处于向当前施力方向的驱动中。在步骤22中,在判定为“否”、即、判定为电动马达43B未处于向当前施力方向的驱动中的情况下,进入紧接着的步骤23的处理。另一方面,在步骤22中,在判定为“是”、即、判定为电动马达43B处于向当前施力方向的驱动中的情况下,返回步骤22之前,重复步骤22的处理(等待电动马达43B停止)。其理由是,在电动马达43B处于向施力方向的驱动中时,从该驱动停止开始,即,至少从利用抵接标志的开启使电动马达43B的驱动停止开始,进入步骤23的处理(开始向释放方向驱动电动马达43B)。
在步骤23中,向释放方向驱动电动马达43B(向释放方向通电),进入步骤24。在步骤24中,判定是否有由停车制动开关18和/或上述判断逻辑、ABS控制生成的施力请求。即,在步骤24中,判定是否有由请求生成部生成的施力请求。在该步骤24中,在判定为“否”、即、判定为没有施力请求的情况下,进入步骤25。在步骤25中,判定由后述的图7或图8的分离判定、释放完成判定处理生成的释放完成标志是否变为开启。在步骤25中,在判定为“否”、即、判定为释放完成标志没有变为开启(尚处于关闭)的情况下,返回步骤24之前,重复步骤24以后的处理。
另一方面,在步骤24中,在判定为“是”、即、判定为有施力请求的情况下,进入步骤26。在该情况下,在开始执行释放请求后,直到制动衬垫33与圆盘转子4分离为止(或者,直到确保最小恢复量以上的间隔为止),都有接收到施力请求的情况的可能性。因此,在该情况下,为了防止立即执行施力请求,进行步骤26的处理、及、紧接着步骤26的步骤27或步骤28的处理。即,在步骤26中,判定车辆是否停止。例如能够基于安装于车辆的速度传感器(车速传感器、车轮速度传感器)的检测值,进行该判定。
在步骤26中,在判定为“是”、即、判定为车辆停止的情况下,进入步骤27,判定制动衬垫33与圆盘转子4是否分离。具体地说,判定由后述的图7或图8的分离判定、释放完成判定处理产生的分离标志是否变为开启。在步骤27中,在判定为“否”、即、判定为分离标志没有变为开启(尚处于关闭)的情况下,返回步骤27之前,返回步骤27的处理。在步骤27中,在检测(判定)为“是”、即、判定为分离标志变为开启(制动衬垫33与圆盘转子4已经分离)的情况下,进入步骤29,停止处于向释放方向的驱动中的电动马达43B的驱动。
另一方面,在步骤26中,在判定为“否”、即、判定为车辆没有停止(行驶中)的情况下,进入步骤28,判定是否在制动衬垫33与圆盘转子4之间确保最小恢复量以上的间隔(间隙)。具体地说,判定由后述的图8的分离判定、释放完成判定处理生成的施力许可标志是否变为开启。在步骤28中,在判定为“否”、即、判定为施力许可标志没有变为开启(尚处于关闭)的情况下,返回步骤28之前,重复步骤28的处理。在步骤28中,在检测(判定)为“是”、即、施力许可标志变为开启(在制动衬垫33与圆盘转子4之间确保最小恢复量以上的间隔)的情况下,进入步骤29,停止处于向释放方向驱动中的电动马达43B的驱动。
而且,在步骤25中,在判定为“是”、即、判定为释放完成标志变为开启(在制动衬垫33与圆盘转子4之间确保间隙阈值以上的间隔)的情况下,也进入步骤29,停止处于向释放方向驱动中的电动马达43B的驱动。在紧接着步骤29的步骤30中,关闭标志(关闭分离标志,如果施力许可标志被开启,则施力许可标志也关闭,而且,如果释放完成标志被开启,则释放完成标志也关闭)。接着,经由返回而返回到开始,重复步骤21以后的处理。
接着,对与图6的施力的控制处理同时进行的图7及图8的分离判定、释放完成判定处理进行说明。在该情况下,图7是车辆停止时使用的判定处理(车辆停止时用分离判定、释放完成判定处理),图8是车辆行驶中时使用的判定处理(车辆行驶时用分离判定、释放完成判定处理)。
首先,在图7的判定处理中,基于由电流传感器部24检测的电动马达43B的电流,进行制动衬垫33与圆盘转子4是否分离的判定(分离判定)、在制动衬垫33与圆盘转子4之间是否确保规定的间隙(间隙阈值以上的间隔)的判定(释放完成判定)。在图7的判定处理中,如果判定为制动衬垫33与圆盘转子4分离,则分离标志变为开启,如果判定为在制动衬垫33与圆盘转子4之间确保间隙阈值以上的间隔,则释放完成标志变为开启。
即,如果通过辅助开启、点火开启、电源开启等系统启动(车辆系统的启动、停车制动控制装置19的启动)等开始图7的处理动作,则运算电路20在步骤31中,判定是否开始了向释放方向驱动电动马达43B。需要说明的是,例如在基于安装于车辆的速度传感器(车速传感器、车轮速度传感器)的检测值判定车辆停止时,图7的判定处理进行步骤31以后的处理。
在步骤31中,在判定为“是”、即、判定为开始了向释放方向驱动电动马达43B的情况下,进入步骤32的处理。另一方面,在步骤31中,在判定为“否”、即、判定为没有开始向释放方向驱动电动马达43B(电动马达43B停止或者向施力方向驱动)的情况下,返回步骤31之前,重复步骤31的处理(等待开始向释放方向驱动电动马达43B)。其理由是与开始向释放方向驱动电动马达43B一起,开始步骤32以后的处理、即、分离判定、释放完成判定。
如果车辆停止,并且开始向施力方向驱动电动马达43B(在步骤31中,判定为“是”),在步骤32中,进行屏蔽时间的经过的判定(屏蔽判定)。每当基于电动马达43B的电流进行分离判定、释放完成判定,为了等待刚开始驱动电动马达43B后流通的冲击电流、即、图9至图13所示的第一峰25收敛,进行该屏蔽时间的经过的判定。即,屏蔽时间是用于等待作为冲击电流的变化的第一峰25收敛的待机时间。
在步骤32中,在判定为“否”、即、判定为没有经过屏蔽时间(待机时间)的情况下,返回步骤32之前,重复步骤32的处理。另一方面,在步骤32中,在判定为“是”、即、判定为经过了屏蔽时间的情况下,进入步骤33。在步骤33中,进行释放时的空转判定(判定是否有空转的可能性)。即,将刚开始执行释放请求后的冲击电流所产生的电流的变化设为第一峰25,将紧接着该第一峰25的电流的变化、具体地说、伴随着将电动马达43B的动力传递至直线运动部件42(直线运动部件42开始动作)而产生的电流的变化设为第二峰26的情况下,在没有检测出第二峰26的情况下,存在没有将电动马达43B的动力(旋转)传递到直线运动部件42、即、电动马达43B正在空转(在动力传递齿轮和/或动力传递带等存在异常)的可能性。
因此,在步骤33中,判定在屏蔽时间经过后电流值在第二峰阈值29(参照图9至图13)以下的状态是否经过了规定时间。第二峰阈值29除了是步骤33的空转判定的判定值以外,还是后述的步骤34的推力为零事前判定及步骤35的推力为零判定的判定值。预先通过实验、模拟、计算等求出第二峰阈值29,并将其存储于存储部21,以使得能够适当地进行这些判定。另外,即使与规定时间有关,也预先设定能够确保所需的判定精度的时间,以使得能够高精度地进行步骤33的空转判定。
在步骤33中,在判定为“否”、即、判定为在经过屏蔽时间后电流值处于第二峰阈值29以下没有持续规定时间的情况下,认为电动马达43B没有空转(空转的可能性低)。在该情况下,进入步骤34。在紧接着步骤34的步骤35中,进行推力、即、利用直线运动部件42按压活塞39的力、换言之、制动衬垫33按压圆盘转子4的力是否变为零的判定。步骤34是在后述步骤35的推力为零判定前进行的推力为零事前判定。具体地说,在步骤34中,判定电流值在第二峰阈值29以上的状态是否经过了规定时间,并且其后,电流值在第二峰阈值29以下的状态是否经过了规定时间。将规定时间预先设定为能够确保所需的判定精度,以使得能够高精度地进行步骤34的推力为零事前判定。
在步骤34中,在判定为“否”、即、电流值在第二峰阈值29以上的状态没有经过规定时间经过、及/或、电流值在第二峰阈值29以下的状态没有经过规定时间的情况下,返回步骤34之前,重复步骤34的处理。另一方面,在步骤34中,在判定为“是”、即、判定为电流值在第二峰阈值29以上的状态经过了规定时间经过、并且其后电流值在第二峰阈值29以下的状态经过了规定时间的情况下,进入步骤35。
步骤35是进行推力是否变为零的判定的推力为零判定。具体地说,在步骤35中,判定作为电流的时间变化量的电流微分值是否变为预先设定的推力为零阈值以下。即,如果推力变为零,则电流收敛为一定值,伴随与此电流微分值变小。因此,在步骤35中,在电流微分值变为预先设定的推力为零阈值以下的情况下,判定为推力变为零。在该情况下,预先通过实验、模拟、计算等求出推力为零阈值,并将其存储于存储部21,以使得能够适当地判定推力是否变为零。
在步骤35中,在判定为“否”、即、判定为电流微分值没有变为推力为零阈值以下的情况下,返回步骤35之前,重复步骤35的处理。另一方面,在步骤35中,在判定为“是”、即、判定为电流微分值变为推力为零阈值以下的情况下,认为推力变为零,制动衬垫33与圆盘转子4分离(离开)。在该情况下,进入步骤36,开启分离标志。这样,在图7的停止时分离判定中,在通过步骤32、34、35的处理,冲击电流(第一峰25)收敛后,检测当前的电流下降至规定电流值(处于第二峰阈值29以下),在该检测后,在当前的电流的时间变化量处于规定变化量以下(推力为零阈值以下)的情况下,判定(检测)为制动衬垫33与圆盘转子4分离(推力变为零),开启分离标志。
在紧接着步骤36的步骤37中,判定制动衬垫33与圆盘转子4是否变为规定的间隔、即、表示图3所示的X1和X2的和的间隔(X1+X2)是否变为预先设定的间隙阈值以上。在该情况下,能够求出间隔来作为位移量、即、从分离标志开启后的位移量,所述位移量是例如在基于电流值、电压值、电动马达43B的旋转量之间的关系以及该旋转量与制动衬垫33(活塞39、直线运动部件42)的位移量(退避量)之间的关系,判定为推力为零(制动衬垫33与圆盘转子4分离)后的位移量。预先通过实验、模拟、计算等求出间隙阈值,并将其存储于存储部21,以使得能够以适当的间隔进行完成释放。
在步骤37中,在判定为“否”、即、判定为没有变为规定的间隔(间隔小于间隙阈值)的情况下,返回步骤37之前,重复步骤37的处理。另一方面,在步骤37中,在判定为“是”、即、判定为间隔变为间隙阈值以上的情况下,进入步骤38,开启释放完成标志。在图6的释放的控制处理中,开始了向释放方向驱动的电动马达43B以分离标志被开启、释放完成标志被开启、后述的施力许可标志被开启为条件,停止其驱动。
另一方面,在步骤33中,在判定为“是”、即、判定为在经过屏蔽时间后电流值处于第二峰阈值29以下持续规定时间的情况下,进入步骤39。在该情况下,在没有检测出第二峰26的情况下,检测出制动衬垫33与圆盘转子4分离。更具体地说,满足作为用于判定分离的一个条件的电流值在第二峰阈值29以下的状态经过了规定时间。在该情况下,认为电动马达43B的动力(旋转)没有传递到直线运动部件42、即、有电动马达43B的空转异常的可能性。更具体地说,认为电动马达43B的空转异常、正在踩下制动踏板6(制动钳34的缸体部36内的液压高,正在向活塞39施加液压)、基于施力时的电动马达43B的驱动的推力小中任一者。
因此,在步骤39中,为了判定电动马达43B是否正在空转,应该与请求生成部所生成的释放请求无关地(即,无论在请求生成部中是否生成释放请求)执行施力,向施力方向驱动电动马达43B(向施力方向供电)。在紧接着的步骤40中,进行施力时空转判定。即,判定从向施力方向驱动电动马达43B开始是否经过了规定时间。该规定时间被预先设定为能够确保所需的判定精度的时间,以使得能够高精度地进行电动马达43B的空转异常的判定。
在步骤40中,在判定为“否”、即、判定为没有经过规定时间的情况下,进入步骤41。在步骤41中,进行推力提升判定。具体地说,在步骤41中,判定电流值在提升阈值以上的状态经过了规定时间。即,如果没有电动马达43B的空转异常,则在向施力方向驱动电动马达43B时,产生作为利用直线运动部件42按压活塞39的力(制动衬垫33按压圆盘转子4的力)的推力,能够检测出(检测)与该推力对应的电流值的上升(提升)。因此,在步骤41中,在有电流值的上升(提升)的情况下,判定为没有空转异常(是正在踩下制动踏板6、施力时的推力小中任一者)。
在步骤41中,在判定为“是”、即、判定为电流值在提升阈值以上的状态经过了规定时间的情况下,由于没有空转异常,所以进入步骤42,向释放方向驱动电动马达43B(向释放方向供电),进入步骤35。另一方面,在步骤41中,在判定为“否”、即、判定为电流值小于提升阈值或者电流值在提升阈值以上没有经过规定时间的情况下,返回步骤40之前,重复步骤40以后的处理。在该步骤40中,在判定为“是”、即、判定为电流值没有提升且经过了规定时间的情况下,进入步骤43,确定空转异常。在该情况下,与停止电动马达43B的驱动一起,结束分离判定、释放完成判定处理,进行用于向驾驶者告知有空转异常的情况(在电动停车制动器有异常的情况)等针对异常的处理。
接着,对车辆行驶中时使用的图8的分离判定、释放完成判定处理进行说明。图8的判定处理基于由电流传感器部24检测的电动马达43B的电流,进行制动衬垫33与圆盘转子4是否分离的判定(分离判定)、是否允许车辆行驶中的施力的判定换言之在制动衬垫33与圆盘转子4之间是否确保(第一)规定间隙(最小恢复量以上的间隔)的判定(施力许可判定)、在制动衬垫33与圆盘转子4之间是否确保(第二)规定间隙(间隙阈值以上的间隔)的判定(释放完成判定)。在图8的判定处理中,如果判定为制动衬垫33与圆盘转子4分离,则分离标志变为开启,如果判定为在制动衬垫33与圆盘转子4之间确保最小恢复量以上的间隔,则施力许可标志变为开启,如果判定为在制动衬垫33与圆盘转子4之间确保间隙阈值以上的间隔,则释放完成标志变为开启。
即,如果通过辅助开启、点火开启、电源开启等系统启动(车辆系统的启动、停车制动控制装置19的启动)等开始图8的处理动作,则运算电路20在步骤5中,判定是否开始向释放方向驱动电动马达43B。需要说明的是,例如在基于安装于车辆的速度传感器(车速传感器、车轮速度传感器)的检测值判定为车辆正在行驶时,图8的判定处理进行步骤51以后的处理。
图8的步骤51至步骤56的处理与图7的步骤31至步骤36的处理相同。即,在图8的行驶时分离判定中,也利用步骤52、54、55的处理,在冲击电流(第一峰25)收敛后,检测出当前的电流下降至规定电流值(处于第二峰阈值29以下),并且在该检测后,在当前的电流的时间变化量处于规定变化量以下(推力为零阈值以下)的情况下,判定(检测)为制动衬垫33与圆盘转子4分离(推力变为零),开启分离标志。
另一方面,在步骤53中,在判定为“是”、即、判定为在经过屏蔽时间后电流值处于第二峰阈值29以下持续规定时间的情况下,进入步骤61。在此,在上述图7的车辆停止时用分离判定、释放完成判定处理中,如果在步骤33中判定为“是”,则为了判定电动马达43B的空转异常,在步骤39中向施力方向驱动电动马达43B。与此相对,在图8的车辆行驶时用分离判定、释放完成判定处理中,不向施力方向驱动电动马达43B。即,在步骤61中,进行推力为零推定时间经过判定处理。具体地说,判定是否从释放开始经过了规定时间。
即,在没有检测第二峰26的情况下检测到制动衬垫33与圆盘转子4分离(满足电流值在第二峰阈值29以下的状态经过了规定时间)的情况下,认为有空转异常、正在踩下制动踏板6(正在向活塞39施加液压)、基于施力时的电动马达43B的驱动的推力小中任一者。在该情况下,有空转异常的概率比其他的概率低。
因此,在图8的行驶时分离判定处理中,考虑在行驶中紧急将停车制动器用作辅助制动的可能性高,不进行用于判定是否有空转异常的向施力方向驱动电动马达43B,等待从释放起经过规定时间。即,在步骤61中,在正在踩下制动踏板6(正在向活塞39施加液压)的情况下、或者、在基于施力时的电动马达43B的驱动的推力小的情况下,判定是否经过了规定时间,所述规定时间考虑了从释放起推力变为零的时间。预先通过实验、模拟、计算等求出该规定时间,并将其存储于存储部21,作为从释放起推力变为零的时间。
在步骤61中,在判定为“否”、即、判定为从释放起没有经过规定时间的情况下,返回步骤61之前,重复步骤61的处理。另一方面,在步骤61中,在判定为“是”、即、判定为从释放起经过了规定时间的情况下,进入步骤56,开启分离标志。这样,在图8的行驶时分离判定中,由于正在向活塞39施加液压等,所以在步骤53中判定为“是”时,基于从开始驱动电动马达43B起的经过时间,检测出制动衬垫33与圆盘转子4分离。
在紧接着步骤56的步骤57中,进行最小恢复量判定。具体地说,判定制动衬垫33与圆盘转子4之间的间隔(X1+X2)是否变为预先设定的最小恢复量以上。能够设定最小恢复量作为例如在行驶中紧急将停车制动器用作辅助制动等进行动态停车制动(动态施力)的情况下所需的最小恢复量。在步骤57中,在判定为“否”、即、判定为间隔没有变为预先设定的最小恢复量以上的情况下,返回步骤57之前,重复步骤57的处理。
另一方面,在步骤57中,在判定为“是”、即、判定为间隔变为预先设定的最小恢复量以上的情况下,进入步骤58,开启施力许可标志。由此,例如在动态施力中进行ABS控制等的情况下、即、在车辆行驶时有释放动作中的施力请求的情况下,至少继续释放动作(向释放方向驱动电动马达43B)直到施力许可标志变为开启。因此,在由于ABS控制而以短的间隔反复释放请求和施力请求时,也能够在制动衬垫33与圆盘转子4之间确保最小恢复量以上的间隔,能够抑制车轮(后轮3)的锁止(打滑)。需要说明的是,步骤59和步骤60的处理与图7的步骤37和步骤38相同。
接着,利用图9至图13,对利用停车制动控制装置19进行图4至图8所示的处理时的时序图进行说明。
图9是表示进行通常的施力和释放的情况、即、在施力动作完成后接收到释放请求的情况。在该情况下,如果有基于停车制动开关(PKB SW)18的操作的施力请求,则进入从图4的步骤1至步骤2、3、4、5的处理。与该处理同时地进行从图5的步骤11至步骤18的处理。即,在步骤11中判定为开始向施力方向驱动电动马达43B,则进行步骤12的屏蔽判定、步骤13、14、15的抵接判定、步骤17的施力完成判定。接着,如果在图5的步骤18中施力完成标志变为开启,则在图4的步骤5中判定为“是”,在步骤7中,停止向施力方向驱动电动马达43B(施力动作完成)。
之后,如果有基于停车制动开关18的操作的释放请求,则进入从图6的步骤21至步骤22、23、24、25的处理。与该处理同时地还进行图7或图8的处理。例如,在车辆停止时,进行图7的步骤32的屏蔽判定、步骤33、34的第二峰判定、步骤35的推力为零判定(制动衬垫33与圆盘转子4的分离判定)、步骤37的间隔判定。接着,如果在图7的步骤38中释放完成标志变为开启,则在图6的步骤25中判定为“是”,在步骤29中停止向释放方向驱动电动马达43B(释放动作完成)。
图10也与图9相同地表示在施力动作完成后接收到释放请求的情况。其中,图10在释放动作中液压高的点与图9不同。即,在图10中,由于释放时液压高,所以在图7的步骤33中判定为“是”,进行步骤39至步骤42的处理。因此,在正在进行释放的中途,进行向施力方向驱动(再施力)电动马达43B。需要说明的是,图10中的“第二峰判定”与图7的步骤33的处理对应,图10中的“再施力”与图7的步骤39、40、41的处理对应,图10中的“再释放”与图7的步骤42、35、36、37、38的处理对应。
图11也与图9相同地表示在施力动作完成后接收到释放请求的情况。其中,图11在释放动作中发生空转异常的点与图9不同。即,在图11中,由于在释放时发生了空转异常,所以在图7的步骤33中判定为“是”,在步骤40中判定为“是”,在步骤43中确定空转异常。在该情况下,在释放时,不将电动马达43B的动力(旋转)传递到直线运动部件42,推力和间隔没有从施力完成时的值变化。需要说明的是,图11中的“第二峰判定”与图7的步骤33的处理对应,图11中的“再施力”及“空转异常判定”与图7的步骤39、40的处理对应,图11中的“空转异常确定”与步骤43的处理对应。
图12表示在开始执行施力请求后,在制动衬垫33与圆盘转子4抵接之前接收到释放请求的情况。在该情况下,在图12的时间轴的(a)的时候,如果有基于停车制动开关18的操作的施力请求,则开始向施力方向驱动电动马达43B。在图12的时间轴的(b)的时候,即使有基于停车制动开关18的操作的释放请求,也由于制动衬垫33与圆盘转子4没有抵接,所以不会立刻执行该释放请求。即,利用图4的步骤6的处理,继续向施力方向驱动电动马达43B直到抵接标志变为开启为止。
在图12的时间轴的(c)的时候,如果基于电动马达43B的电流的变化(提升)、即、基于图5的步骤13、14、15的抵接判定,检测到制动衬垫33与圆盘转子4抵接,则抵接标志变为开启,停止向施力方向驱动电动马达43B。接着,在图12的时间轴的(d)的时候,开始向释放方向驱动电动马达43B。需要说明的是,图12表示车辆正在行驶的情况。即,图12的释放经由图8的步骤53的第二峰判定、步骤61的推力为零经过时间判定、步骤57的最小恢复量判定、步骤59的间隔判定在步骤60中释放完成标志为开启,停止向释放方向驱动电动马达43B(释放动作完成)。另外,在图12中,用粗的双点画线的特性线来表示立即执行释放请求的情况下的状态变化。在该情况下,有可能释放完成时的间隔过大。对此,在本实施方式中,以用粗实线的特性线表示的方式,能够适当地保持释放完成时的间隔。
另一方面,图13表示在开始执行释放请求后,在制动衬垫33与圆盘转子4分离(离开)之前接收到施力请求的情况。在该情况下,在图13的时间轴的(e)的时候,如果有基于停车制动开关18的操作的释放请求,则开始向释放方向驱动电动马达43B。在图13的时间轴的(f)的时候,即使有基于停车制动开关18的操作的施力请求,也由于制动衬垫33与圆盘转子4没有分离,所以不会立即执行该施力请求。即,如果车辆停止时,则利用图6的步骤27的处理,继续向释放方向驱动电动马达43B,直到分离标志变为开启为止。需要说明的是,如果在车辆行驶时,则利用图6的步骤28的处理,继续向释放方向驱动电动马达43B,直到施力许可标志变为开启为止。
在图13的时间轴的(g)的时候,如果基于电动马达43B的电流的变化(电流值的降低、时间变化量的降低),即,基于图7的步骤33、34的第二峰判定、步骤35的推力为零判定(分离判定),检测出制动衬垫33与圆盘转子4分离,则分离标志变为开启,停止向释放方向驱动电动马达43B。接着,在图13的时间轴的(h)的时候,开始向施力方向驱动电动马达43B。需要说明的是,在图13中,用粗的双点画线的特性线表示立即执行施力请求的情况下的状态变化。在该情况下,有可能施力完成时的推力过大。对此,在本实施方式中,以用粗的实线的特性线表示的方式,能够适当地保持施力完成时的推力。
在第一实施方式中,能够将制动衬垫33和圆盘转子4维持为所希望的位置关系。
即,如果在开始执行施力请求后接收到释放请求,则停车制动控制装置19从利用图4的步骤6的处理使抵接标志变为开启起,利用步骤7的处理,停止向施力方向驱动电动马达43B,在该停止后,经由图6的步骤22、23的处理,执行释放请求。另外,如果在开始执行释放请求后接收到施力请求,则从利用图6的步骤27的处理使分离标志变为开启起,利用步骤29的处理,停止向释放方向驱动电动马达43B,在该停止后,经由图4的步骤2、3的处理,执行施力请求。换言之,停车制动控制装置19即使在第一请求(施力请求或释放请求)的执行中有作为与该第一请求相违背的请求的第二请求(释放请求或施力请求),也继续执行第一请求,不开始第二请求的执行,直到抵接标志变为开启或分离标志变为开启为止。因此,停车制动控制装置19以抵接标志或分离标志所代表的制动衬垫33与圆盘转子4抵接或分离为基准,能够将这些制动衬垫33与圆盘转子4的位置关系(直线运动部件42的位置)维持为所希望的位置关系。
更具体地说,能够基于电动马达43B的电流的变化,例如,基于电流值和/或其时间变化量(微分值),检测与活塞39或制动衬垫33的推力对应的电动马达43B的负载的程度。因此,能够基于电动马达43B的电流值和/或其时间变化量(微分值),检测制动衬垫33与圆盘转子4之间的位置关系、即、制动衬垫33与圆盘转子4抵接或分离。停车制动控制装置19以检测出与制动衬垫33与圆盘转子4的抵接或分离对应的电动马达43B的电流的变化为条件,结束执行中的第一请求的执行,开始作为接下来的请求的第二请求的执行。因此,即使不设置用于检测制动衬垫33的位置和/或推力等的位置传感器和/或推力传感器,也能够以抵接或分离为基准高精度地限制(管理)制动衬垫33与圆盘转子4之间的位置关系。
在第一实施方式中,停车制动控制装置19通过图5的步骤12~步骤18的处理,计算出刚开始执行施力请求后流通的冲击电流27收敛后流通的无负载电流的平均值与当前的电流之间的差值,在该差值为规定值以上的情况下,检测出制动衬垫33与圆盘转子4抵接。在该情况下,与例如基于电流的微分值检测出制动衬垫33与圆盘转子4抵接的结构相比较,能够很难受到电流的时间变化(噪声)的影响。由此,能够提高制动衬垫33与圆盘转子4的抵接的检测的精度。
在第一实施方式中,停车制动控制装置19通过图7的步骤32、34、35、36的处理,或者,通过图8的步骤52、54、55、56的处理,在作为刚开始执行释放请求后流通的冲击电流的第一峰25收敛后,检测出当前的电流下降至规定电流值,并且在该检测后,在当前的电流的时间变化量为规定变化量以下的情况下,检测出制动衬垫33与圆盘转子4分离。因此,能够使用电流值和电流的时间变化量这两个条件,高精度地进行制动衬垫33与圆盘转子4的分离的检测。
在第一实施方式中,停车制动控制装置19通过图7的步骤33的处理,在不检测紧接着第一峰25的第二峰26的电流变化的状态下检测出制动衬垫33与圆盘转子4分离的情况下,即,在检测出第一峰25的电流变化收敛后电流值处于第二峰阈值29以下规定时间的情况下,通过图7的步骤39的处理,无论释放请求是否在执行中,都执行施力。在该情况下,能够基于执行施力后的电流的变化,进行电动马达43B的动力(旋转)是否正被传递(是否正在空转)的异常的判定。由此,能够谋求带电动停车制动功能的液压式的盘形制动器31的可靠性的提高。
在第一实施方式中,施力请求、释放请求除了包含由驾驶者的操作生成的请求以外,还包含由ABS控制生成的请求。因此,能够抑制车轮(后轮3)的锁止(打滑)。即,即使在ABS控制的释放请求的执行中有施力请求,也继续执行释放请求,直到制动衬垫33与圆盘转子4分离而且间隔为最小恢复量为止。由此,能够使制动衬垫33与圆盘转子4可靠地分离(离开)。其结果是,通过该分离(离开),能够解除制动力,并且抑制车轮(后轮3)的锁止。
在第一实施方式中,加上活塞39基于液压位移而检测制动衬垫33与圆盘转子4抵接或分离。具体地说,在正向活塞39施加液压时,通过图5的步骤17的处理,基于直线运动部件42与活塞39抵接所产生的电流变化,检测制动衬垫33与圆盘转子4抵接。另外,例如,在车辆行驶中,在正向活塞39施加液压时,通过图8的步骤61的处理,基于从开始向释放方向驱动电动马达43B起的经过时间,检测制动衬垫33与圆盘转子4分离。因此,在基于由踩下制动踏板6等产生的液压的供给而使活塞39正在位移时,也能够适当地检测制动衬垫33与圆盘转子4抵接或分离。
接着,图14及图15表示第二实施方式。第二实施方式的特征在于,在开始执行第一请求后,在从检测出制动衬垫与转子抵接或分离起经过了规定时间后,执行第二请求。即,在开始执行施力请求后,在从检测出制动衬垫与转子抵接起经过了规定时间后,执行释放请求。另外,在开始执行释放请求后,在从检测出制动衬垫与转子分离起经过了规定时间后,执行施力请求。需要说明的是,在第二实施方式中,对与上述第一实施方式相同的结构要素标注相同的附图标记,省略其说明。
图14表示第二实施方式的施力控制处理。在第二实施方式的施力控制处理中,接着步骤6,设置步骤71的处理、即、用于在抵接标志开启后等待经过规定时间的处理。伴随着设置该步骤71的处理,在步骤6中判定为“是”、即、抵接标志开启后,在步骤71中经过了规定时间之后,进入步骤7,停止向施力方向驱动电动马达43B。由此,与第一实施方式相比,能够延长从制动衬垫33与圆盘转子4抵接起向施力方向驱动电动马达43B的时间。
在此,规定时间是为了使抵接标志开启后执行释放请求时的电动马达43B的电流的变化显著而设置的时间。即,在第二实施方式的施力控制处理中,从制动衬垫33与圆盘转子4抵接起还向施力方向驱动电动马达43B持续规定时间,从而能够增大基于电动马达43B的驱动的推力。由此,能够提高释放开始时的电动马达43B的负载,能够使由释放带来的制动衬垫33与圆盘转子4分离时的电流的变化显著(例如,使第二峰26的出现显著)。其结果是,能够谋求释放开始后的分离判定的精度的提高。
另一方面,图15表示第二实施方式的释放控制处理。在第二实施方式的释放控制处理中,接着步骤27,设置步骤81的处理、即、用于在分离标志开启后等待经过规定时间的处理。伴随着设置该步骤81的处理,在步骤27中判定为“是”、即、分离标志开启后,在步骤81中经过了规定时间之后,进入步骤29,停止向释放方向驱动电动马达43B。由此,与第一实施方式相比,能够延长从制动衬垫33与圆盘转子4分离起向释放方向驱动电动马达43B的时间。
在此,规定时间是为了能够在分离标志开启后执行施力请求时能够进行电流值的所需计算而设置的时间。具体地说,规定时间能够设定为,为了计算刚开始执行施力请求后流通的冲击电流27收敛后流通的无负载电流的平均值所需的时间所对应的时间。在该情况下,规定时间能够设定为与电动马达的规定的转数(旋转量)对应的时间。由此,能够谋求施力开始后的抵接判定的精度的提高。
第二实施方式通过上述所述的步骤71、81,在抵接或分离的检测后等待经过规定时间,因此,与上述第一实施方式的结构相比,其基本作用没有特别的差异。
特别是,在第二实施方式中,在开始执行施力请求后,通过图14的步骤71的处理,在从检测出制动衬垫33与圆盘转子4抵接起经过了规定时间后,执行释放请求。由此,能够提高释放开始时的电动马达43B的负载,能够谋求释放开始后的分离判定的精度的提高。
在第二实施方式中,在开始执行释放请求后,通过图15的步骤81的处理,在从检测出制动衬垫33与圆盘转子4分离起经过了规定时间后,执行施力请求。在该情况下,由于经过了规定时间,所以能够增大制动衬垫33与圆盘转子4之间的分离距离(离开距离)。因此,在开始执行施力请求时,能够检测电动马达43B的驱动初期的电流的变化(冲击电流27的变化),直到制动衬垫33与圆盘转子4抵接为止。即,能够将开始执行施力请求后的电流的变化分为电动马达43B的驱动初期的变化、和制动衬垫33与圆盘转子4抵接所带来的变化(能够明确电流变化)。其结果是,能够提高开始执行施力请求后的制动衬垫33与圆盘转子4抵接的检测精度。
在第二实施方式中,将规定时间设定为,为了计算刚开始执行施力请求后流通的冲击电流27收敛后流通的无负载电流的平均值所需的时间所对应的时间。在该情况下,在开始执行施力请求后,在检测冲击电流27的基础上,也能够可靠地进行其后的无负载电流的平均值的计算。由此,能够进一步提高开始执行施力请求后的制动衬垫33与圆盘转子4抵接的检测精度。
在第二实施方式中,将规定时间设定为,与电动马达43B的规定的转数(旋转量)对应的时间。在该情况下,即使供给到电动马达43B的电流值有变化(例如,即使电动马达43B的转速有变化),无论变化如何,也能够确保为了计算无负载电流的平均值所需的时间。由此,能够提高平均值的计算精度。
在第二实施方式中,在正在进行ABS控制时,即使有释放中的施力请求,也在从检测出制动衬垫33与圆盘转子4分离起经过了规定时间后执行施力请求。在该情况下,在该规定时间期间,维持制动衬垫33与圆盘转子4分离(离开)的状态,能够可靠地解除制动力。由此,能够延长不锁止车轮(后轮3)的时间,能够提高ABS控制中的车辆的稳定性。
需要说明的是,在第二实施方式中,在图14的施力控制处理和图15的释放控制处理这两个控制处理中,列举从检测出制动衬垫33与圆盘转子4抵接或分离起等待经过规定时间的情况为例进行了说明。但是,不限于此,例如,可以仅在任一控制处理中等待经过规定时间。
在上述各实施方式中,列举请求生成部所生成的请求包含由停车制动开关18生成的请求(驾驶者的请求)、由上述判断逻辑生成的请求、由ABS控制生成的请求这三种请求的情况为例进行了说明。但是,不限于此,例如,可以包含上述三种请求中的两种请求、或一种请求。即,能够包含上述三种(或其中两种)请求中至少任一种。另外,也可以构成为具有生成上述三种以外的请求的请求生成部。
在上述各实施方式中,列举基于冲击电流收敛后流通的无负载电流的平均值与当前的电流之间的差值,进行制动衬垫33与圆盘转子4抵接的判定的情况为例进行了说明。但是,不限于此,可以使用其他判定基准。例如,可以基于电流值变为规定值以上、和/或从电动马达的驱动开始经过了规定时间等,进行制动衬垫与转子抵接的判定(被驱动部件与活塞抵接的判定)。
在上述各实施方式中,列举如下例子进行了说明,即,在冲击电流收敛后,检测出当前的电流下降至规定电流值,并且在该检测后,当前的电流的时间变化量为规定变化量以下,基于此,进行制动衬垫33与圆盘转子4分离的判定(推力为零的判定)。但是,不限于此,可以使用其他判定基准。例如,可以基于电流值变为规定值以下、和/或从电动马达的驱动开始经过了规定时间等,进行制动衬垫与转子分离的判定(被驱动部件与活塞分离的判定)。
在上述各实施方式中,列举将左右的后轮侧制动器设为带电动停车制动功能的盘形制动器31的情况为例进行了说明。但是,不限于此,例如,可以利用带电动停车制动功能的盘形制动器构成所有的车轮(全部四轮)的制动器。即,能够利用带电动停车制动功能的盘形制动器构成车辆的至少一对车轮的制动器。
在上述各实施方式中,列举带电动停车制动器的液压式盘形制动器31为例进行了说明。但是,不限于此,可以由例如不需要液压的供给的电动式盘形制动器构成。另外,不限于盘形制动器式的制动装置,可以构成为例如鼓型制动器式的制动装置。而且,能够采用例如在盘形制动器设置制动鼓式的电动停车制动器的制动盘中鼓盘形制动器、利用电动马达拉伸线缆而进行停车制动器的保持的结构等各种制动机构。
根据以上的实施方式,能够将制动衬垫与转子维持为所希望的位置关系。
即,根据实施方式,执行部在开始执行第一请求后,如果从请求生成部接收第二请求,则在检测部检测出制动衬垫与转子抵接或分离后,执行第二请求。换言之,执行部即使在第一请求的执行中有第二请求,也继续执行第一请求,不开始第二请求的执行,直到制动衬垫与转子抵接或分离。因此,执行部能够以制动衬垫与转子抵接或分离为基准,将制动衬垫与转子维持为所希望的位置关系。
更具体地说,能够基于电动马达的电流的变化,例如,基于电流值和/或时间变化量(微分值),检测制动衬垫与转子抵接或分离(电动马达对活塞的负载的程度)。执行部以检测到该电流的变化为条件,结束执行中的第一请求的执行,开始作为接下来的请求的第二请求的执行。因此,即使不设置用于检测制动衬垫的位置和/或推力等的位置传感器和/或推力传感器,也能够以抵接或分离为基准高精度地限制(管理)制动衬垫与转子之间的位置关系。
根据实施方式,第一请求是用于向车辆施加制动力的施力请求,第二请求是用于解除车辆的制动力的释放请求,执行部在开始执行施力请求后,在检测部检测出制动衬垫与转子抵接之前接收到释放请求的情况下,不执行该释放请求,在检测部检测出制动衬垫与转子抵接后,执行该释放请求。即,执行部即使在施力请求的执行中有释放请求,也继续执行施力请求,不开始执行释放请求,直到制动衬垫与转子抵接为止。因此,执行部能够以制动衬垫与转子抵接为基准,将制动衬垫与转子维持为所希望的位置关系。
根据实施方式,第一请求是用于解除车辆的制动力的释放请求,第二请求是用于向车辆施加制动力的施力请求,执行部在开始执行释放请求后,在检测部检测出制动衬垫与转子分离之前接收到施力请求的情况下,不执行该施力请求,在检测部检测出制动衬垫与转子后,执行该施力请求。即,执行部即使在释放请求的执行中有施力请求,也继续执行释放请求,不开始施力请求的执行,直到制动衬垫与转子分离为止。因此,执行部能够以制动衬垫与转子分离为基准,将制动衬垫与转子维持为所希望的位置关系。
根据实施方式,执行部在开始执行释放请求后,在从检测部检测出制动衬垫与转子分离起经过了规定时间后,执行该施力请求。在该情况下,由于经过了规定时间,所以能够增大制动衬垫与转子的分离距离(离开距离)。因此,在开始执行施力请求时,能够检测电动马达的驱动初期的电流的变化(冲击电流的变化),直到制动衬垫与转子抵接为止。即,能够将开始执行施力请求后的电流的变化分为电动马达的驱动初期的变化和制动衬垫与转子抵接所带来的变化(能够明确电流变化)。其结果是,能够提高开始执行施力请求后的制动衬垫与转子抵接的检测精度。
根据实施方式,规定时间是指,为了计算执行部开始执行施力请求后流通的冲击电流收敛后流通的无负载电流的平均值所需的时间。在该情况下,在开始执行施力请求后,除了检测冲击电流以外,还能够可靠地进行其后的无负载电流的平均值的计算。由此,能够进一步提高开始执行施力请求后的制动衬垫与转子抵接的检测精度。
根据实施方式,规定时间是指,设定为与电动马达的规定的转数对应的时间。在该情况下,即使供给到电动马达的电流值有变化(例如,电动马达的转速有变化),无论该变化如何,都能够确保为了计算无负载电流的平均值所需的时间。由此,能够提高平均值的计算精度。
根据实施方式,检测部计算出执行部开始执行施力请求后流通的冲击电流收敛后流通的无负载电流的平均值与当前的电流之间的差值,在该差值变为规定值以上的情况下,检测出制动衬垫与转子抵接。在该情况下,与例如基于电流的微分值检测出制动衬垫与转子抵接的结构相比较,能够很难受到电流的时间变化(噪声)的影响。由此,能够提高制动衬垫与转子的抵接的检测精度。
根据实施方式,检测部在刚开始执行释放请求后流通的冲击电流收敛后,检测出当前的电流下降至规定电流值,并且在该检测后,在当前的电流的时间变化量为规定变化量以下的情况下,检测出制动衬垫与转子分离。在该情况下,不仅以当前的电流下降至规定电流值为条件,除此以外,还以电流的时间变化量为规定变化量以下为条件,检测制动衬垫与转子。因此,能够利用电流值和电流的时间变化量这两个条件,高精度地进行制动衬垫与转子分离的检测。
根据实施方式,在将刚开始执行释放请求后的冲击电流所带来的电流的变化设为第一峰,并将紧接着该第一峰的电流的变化设为第二峰的情况下,在检测部不检测第二峰的状态下检测出制动衬垫与转子分离的情况下,执行部与请求生成部所生成的请求无关地执行施力。在该情况下,能够基于执行施力后的电流的变化,进行电动马达的动力(旋转)是否正被传递(是否正在空转)的异常的判定。由此,能够谋求提高制动装置的可靠性。
根据实施方式,请求生成部所生成的请求是由驾驶者的操作生成的请求、或者控制ABS的ABS控制部所生成的请求中的至少任一种。在该情况下,能够抑制车轮的锁止(打滑)。即,即使在释放请求的执行中有施力请求,也继续执行释放请求,直到制动衬垫与转子分离为止,从而能够使制动衬垫与转子可靠地分离。通过该分离,能够解除制动力,并且抑制车轮的锁止。特别是,在从检测出制动衬垫与转子分离起经过了规定时间后执行施力请求的情况下,在该规定时间期间,维持制动衬垫与转子分离的状态,能够可靠地解除制动力。由此,能够延长车轮不锁止的时间,能够提高ABS控制中的车辆的稳定性。
根据实施方式,活塞除了通过向电动马达供给电流而移动以外,还通过供给液压而移动,检测部加上活塞基于液压位移而检测制动衬垫与转子抵接或分离。在该情况下,在基于使用常用制动器(行车制动器)等产生的液压的供给而使活塞正在位移时,能够适当地检测制动衬垫与转子抵接或分离。
根据实施方式,活塞是通过被驱动部件移动的部件,所述被驱动部件利用电动马达朝向活塞或者远离活塞的方向移动,检测部在正向活塞施加液压时,基于被驱动部件与活塞抵接所带来的电流变化,检测出制动衬垫与转子抵接。在该情况下,在正向活塞施加液压时,能够适当地检测制动衬垫与转子抵接。
根据实施方式,检测部在正向活塞施加液压时,基于从开始驱动电动马达起的经过时间,检测出制动衬垫与转子分离。在该情况下,在正向活塞施加液压时,能够适当地检测制动衬垫与转子分离。
以上,对本发明的几个实施方式进行说明,但上述发明的实施方式是用于容易理解本发明的例子而已,不限定本发明。本发明在不超出其主旨的情况下可以进行改变、改良,并且本发明当然包含其等同情况。另外,在能够解决上述课题的至少一部分的范围、或者起到效果的至少一部分的范围,能够将记载在专利权利要求及说明书中的各结构要素任意组合、或者省略。
本申请主张基于2014年12月27日于日本申请的专利号为2014-266815的优先权。包含2014年12月27日于日本申请的专利号为2014-266815的说明书、权利要求、附图及摘要的全部的公开内容通过参照而作为整体写入本申请。
附图标记说明
2前轮(车轮)、3后轮(车轮)、4圆盘转子(转子)、6制动踏板、18停车制动开关(请求生成部)、19停车制动控制装置(请求生成部、执行部、检测部)、24电流传感器部(检测部)、33制动衬垫(衬垫)、39活塞、42直线运动部件(被驱动部件)、43B电动马达

Claims (19)

1.一种制动装置,其特征在于,具有:
制动衬垫,其构成为通过按压与车轮一起旋转的转子,向车辆施加制动力;
活塞,其构成为使所述制动衬垫朝向所述转子、或者向远离所述转子的方向移动;
电动马达,其构成为通过被供给电流,使所述活塞移动;
请求生成部,其构成为生成用于向所述车辆施加制动力的施力请求、以及用于解除所述车辆的制动力的释放请求;
执行部,其构成为接收所述请求生成部所生成的请求,并根据该请求向所述电动马达供给电流,从而执行该请求;
检测部,其构成为检测所述制动衬垫与所述转子抵接或分离;
所述执行部在开始执行所述施力请求后,在所述检测部检测出所述制动衬垫与所述转子抵接之前接收到所述释放请求的情况下,不执行该释放请求,在所述检测部检测出所述制动衬垫与所述转子抵接后,执行该释放请求。
2.如权利要求1所述的制动装置,其特征在于,
所述检测部构成为,计算出所述执行部刚开始执行所述施力请求后向所述电动马达流通的冲击电流收敛后流通的无负载电流的平均值与当前的电流之间的差值,在该差值变为规定值以上的情况下,判定为所述制动衬垫与所述转子抵接。
3.如权利要求1所述的制动装置,其特征在于,
所述检测部构成为,在刚开始执行所述释放请求后流通的冲击电流收敛后,在检测出当前的电流下降至规定电流值,并且在该检测后,当前的电流的时间变化量为规定变化量以下的情况下,判定为所述制动衬垫与所述转子分离。
4.如权利要求3所述的制动装置,其特征在于,
在将刚开始执行所述释放请求后的所述冲击电流所带来的电流的变化设为第一峰,并且将紧接着该第一峰的电流的变化设为第二峰的情况下,
在所述检测部没有检测出所述第二峰的状态下检测出所述制动衬垫与所述转子分离的情况下,所述执行部构成为与所述请求生成部所生成的请求无关地执行施力。
5.如权利要求1所述的制动装置,其特征在于,
所述请求生成部所生成的请求是由驾驶者的操作生成的请求、或者由控制ABS的ABS控制部生成的请求中的任一种。
6.如权利要求1所 述的制动装置,其特征在于,
所述活塞构成为,除了通过向所述电动马达供给电流而移动以外,还通过供给液压而移动,
所述检测部构成为加上所述活塞基于所述液压位移而检测所述制动衬垫与所述转子抵接或分离。
7.如权利要求6所述的制动装置,其特征在于,
所述活塞构成为通过被驱动部件而移动,所述被驱动部件利用所述电动马达朝向所述活塞、或者向远离所述活塞的方向移动,
所述检测部构成为,在正向所述活塞施加所述液压时,基于所述被驱动部件与所述活塞抵接所带来的电流变化,检测所述制动衬垫与所述转子抵接。
8.如权利要求6所述的制动装置,其特征在于,
所述检测部构成为,在正向所述活塞施加所述液压时,基于从所述执行部开始驱动所述电动马达起的经过时间,检测所述制动衬垫与所述转子分离。
9.一种制动装置,其特征在于,具有:
制动衬垫,其构成为通过按压与车轮一起旋转的转子,向车辆施加制动力;
活塞,其构成为使所述制动衬垫朝向所述转子、或者向远离所述转子的方向移动;
电动马达,其构成为通过被供给电流,使所述活塞移动;
请求生成部,其构成为生成用于解除所述车辆的制动力的释放请求、以及用于向所述车辆施加制动力的施力请求;
执行部,其构成为接收所述请求生成部所生成的请求,并根据该请求向所述电动马达供给电流,从而执行该请求;
检测部,其构成为检测所述制动衬垫与所述转子抵接或分离;
所述执行部构成为,在开始执行所述释放请求后,在所述检测部检测出所述制动衬垫与所述转子分离之前接收到所述施力请求的情况下,不执行该施力请求,在所述检测部检测出所述制动衬垫与所述转子分离后,执行该施力请求。
10.如权利要求9所述的制动装置,其特征在于,
所述执行部构成为,在开始执行所述释放请求后,在从利用所述检测部检测出所述制动衬垫与所述转子分离起经过了规定时间后,执行该施力请求。
11.如权利要求10所述的制动装置,其特征在于,
所述规定时间与为了计算所述执行部刚开始执行所述施力请求后向所述电动马达流通的冲击电流收敛后流通的无负载电流的平均值所需的时间对应。
12.如权利要求11所述的制动装置,其特征在于,
所述规定时间被设定为与所述电动马达的规定的转数对应的时间。
13.如权利要求9至12中任一项所述的制动装置,其特征在于,
所述检测部构成为,计算出所述执行部刚开始执行所述施力请求后向所述电动马达流通的冲击电流收敛后流通的无负载电流的平均值与当前的电流之间的差值,在该差值变为规定值以上的情况下,判定为所述制动衬垫与所述转子抵接。
14.如权利要求9至12中任一项所述的制动装置,其特征在于,
所述检测部构成为,在刚开始执行所述释放请求后流通的冲击电流收敛后,在检测出当前的电流下降至规定电流值,并且在该检测后,当前的电流的时间变化量为规定变化量以下的情况下,判定为所述制动衬垫与所述转子分离。
15.如权利要求14所述的制动装置,其特征在于,
在将刚开始执行所述释放请求后的所述冲击电流所带来的电流的变化设为第一峰,并且将紧接着该第一峰的电流的变化设为第二峰的情况下,
在所述检测部没有检测出所述第二峰的状态下检测出所述制动衬垫与所述转子分离的情况下,所述执行部构成为与所述请求生成部所生成的请求无关地执行施力。
16.如权利要求9至12中任一项所述的制动装置,其特征在于,
所述请求生成部所生成的请求是由驾驶者的操作生成的请求、或者由控制ABS的ABS控制部生成的请求中的任一种。
17.如权利要求9至12中任一项所述的制动装置,其特征在于,
所述活塞构成为,除了通过向所述电动马达供给电流而移动以外,还通过供给液压而移动,
所述检测部构成为加上所述活塞基于所述液压位移而检测所述制动衬垫与所述转子抵接或分离。
18.如权利要求17所述的制动装置,其特征在于,
所述活塞构成为通过被驱动部件而移动,所述被驱动部件利用所述电动马达朝向所述活塞、或者向远离所述活塞的方向移动,
所述检测部构成为,在正向所述活塞施加所述液压时,基于所述被驱动部件与所述活塞抵接所带来的电流变化,检测所述制动衬垫与所述转子抵接。
19.如权利要求17所述的制动装置,其特征在于,
所述检测部构成为,在正向所述活塞施加所述液压时,基于从所述执行部开始驱动所述电动马达起的经过时间,检测所述制动衬垫与所述转子分离。
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