CN112969618A - 电动制动器及控制装置 - Google Patents
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Abstract
电动制动器具备:制动机构,其基于制动请求,向使被按压到盘形转子的制动块移动的活塞,传递通过电动马达的驱动而产生的推力;后电动制动器用ECU,其控制电动马达的驱动,并且在非制动状态时使活塞移动到制动块与盘形转子之间的间隙为规定量的规定间隙位置。无论产生制动请求时的活塞的位置如何,后电动制动器用ECU都以使从制动请求起到制动块开始按压盘形转子为止的时间为规定时间的方式驱动电动马达。
Description
技术领域
本发明涉及一种对例如汽车等车辆施加制动力的电动制动器以及用于电动制动器的控制装置。
背景技术
电动制动器在制动踏板的非操作时或对制动力进行解除操作时,在制动块(制动部件)与制动盘(被制动部件)之间确保间隙,抑制制动块的拖拽。另外,在专利文献1中公开了一种电动制动器,在车辆的行驶中,在加速踏板被进行了断开操作时,其通过缩窄制动块与制动盘之间的间隙来提高响应性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2000-46082号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
电动制动器在制动踏板被进行制动力产生操作而产生了制动请求时,使制动块向缩小间隙的方向(接近制动盘的方向)动作。由此,使制动块与制动盘接触,产生制动力。但是,存在例如在确保间隙的中途制动踏板被进行制动力产生操作时的间隙量与完成间隙确保时的间隙量不同的情况。因此,产生制动力的时刻根据操作制动踏板时的间隙量而变化,有可能给驾驶员带来不适感。
用于解决技术问题的手段
本发明的目的在于提供这样一种电动制动器以及控制装置:即使在制动部件与被制动部件之间的间隙量不同的状态下产生了制动请求的情况下,也能够抑制制动力的产生时期的差异。
本发明的一实施方式的电动制动器具备:制动机构,其基于制动请求,向使被按压至被制动部件的制动部件移动的活塞,传递通过电动马达的驱动而产生的推力;控制装置,其控制所述电动马达的驱动,并且在非制动状态时使所述活塞移动至所述制动部件与所述被制动部件之间的间隙为规定量的规定间隙位置;无论产生所述制动请求时的所述活塞的位置如何,所述控制装置都以使从产生所述制动请求起到所述制动部件开始按压所述被制动部件为止的时间为规定时间的方式驱动所述电动马达。
另外,本发明的一实施方式的控制装置控制制动机构的电动马达的驱动,所述制动机构基于制动请求,向使被按压至被制动部件的制动部件移动的活塞,传递通过所述电动马达的驱动而产生的推力,并且,无论产生所述制动请求时的所述活塞的位置如何,本发明的一实施方式的控制装置都以使从产生所述制动请求起到所述制动部件开始按压所述被制动部件为止的时间为规定时间的方式驱动所述电动马达。
根据本发明的一实施方式,即使在制动部件与被制动部件之间的间隙量不同的状态下产生了制动请求的情况下,也能够抑制制动力的产生时期的差异。
附图说明
图1是表示应用了本发明的第一实施方式至第三实施方式的电动制动器的车辆的系统结构的图。
图2是表示电动制动器的剖视图。
图3是表示电动制动器的控制状态的状态迁移图。
图4是表示比较例的制动踏板操作、制动力、活塞位置、间隙量的时间变化的一个例子的特性线图。
图5是表示第一实施方式的制动踏板操作、制动力、活塞位置、间隙量的时间变化的一个例子的特性线图。
图6是表示第一实施方式的间隙控制的流程图。
图7是接着图6的流程图。
图8是表示第二实施方式的制动踏板操作、制动力、活塞位置、间隙量的时间变化的一个例子的特性线图。
图9是表示第二实施方式的间隙控制的流程图。
图10是接着图9的流程图。
图11是表示第三实施方式的制动踏板操作、制动力、活塞位置、间隙量的时间变化的一个例子的特性线图。
图12是表示第三实施方式的间隙控制的流程图。
图13是接着图12的流程图。
具体实施方式
以下,对于实施方式的电动制动器,以将其应用于四轮汽车的情况为例,参照附图对其进行说明。
图1是表示应用了实施方式的电动制动器20的车辆1的系统结构的图。搭载于车辆1的制动装置2具备与左侧的前轮3L及右侧的前轮3R对应设置的液压式制动器4(前制动机构)和与左侧的后轮5L及右侧的后轮5R对应设置的电动制动器20(后制动机构)。另外,计测驾驶员对制动踏板6的操作量的液压传感器7及踏板行程传感器8连接有主ECU9。主ECU9接受来自液压传感器7及踏板行程传感器8的信号的输入,通过预先确定的控制程序进行针对各轮(4轮)的目标制动力的运算。主ECU9基于计算出的制动力,经由CAN12(Controllerarea network:控制器局域网络)向前液压装置用ECU10发送分别针对两前轮的制动指令。主ECU9基于计算出的制动力,经由CAN12向后电动制动器用ECU11发送分别针对两后轮的制动指令。另外,主ECU9与设置于前轮3L、3R及后轮5L、5R各自的附近的车轮速度传感器13连接,能够检测各轮的车轮速度。后电动制动器用ECU11构成基于制动指令来控制电动马达39的驱动的控制装置。
接着,参照图1以及图2对电动制动器20的具体结构进行说明。
电动制动器20具备制动机构21和作为控制装置的后电动制动器用ECU11,制动机构21基于制动请求,向使被按压到盘形转子D(被制动部件)的制动块22、23(制动部件)移动的活塞32,传递通过电动马达39的驱动而产生的推力,后电动制动器用ECU11控制电动马达39的驱动,并且在非制动状态时使活塞32移动到制动块22、23与盘形转子D之间的间隙为规定量的规定间隙位置。另外,电动制动器20具备检测对活塞32的推力的推力传感器44和检测电动马达39的旋转位置的旋转角传感器46。
如图2所示,制动机构21具备一对内制动块22及外制动块23和制动钳24。内制动块22和外制动块23隔着安装于车辆1的旋转部上的盘形转子D而配置于轴向两侧。电动制动器20构成为制动钳浮动型。注意,一对内制动块22及外制动块23和制动钳24支承于托架25,该托架25固定于车辆1的转向节等非旋转部。
托架25具备分别独立地支承内制动块22和外制动块23的内侧支承部26和外侧支承部27。内制动块22沿盘形转子D的轴向移动自如地支承于内侧支承部26的内侧。外制动块23沿盘形转子D的轴向移动自如地支承于外侧支承部27的内侧。
制动钳24具备作为制动钳24的主体的制动钳主体28和以与制动钳主体28并列的方式配置的电动马达39。在制动钳主体28一体地形成有圆筒状的缸部29和爪部30,缸部29配置在与车辆内侧的内制动块22对置的基端部,并与内制动块22对置地开口,爪部30从缸部29跨过盘形转子D向外侧延伸,配置在与车辆外侧的外制动块23对置的前端侧。
在缸部29形成有有底的缸筒31。活塞32按压内制动块22,并且形成为有底的杯状。活塞32以使其底部33与内制动块22对置的方式收纳于缸筒31内。
在制动钳主体28的缸部29的底壁侧配置有齿轮箱34。在齿轮箱34的内部收纳有正齿多级减速机构35、行星齿轮减速机构36以及控制基板38。在控制基板38上设置有例如由微型计算机构成的作为控制装置的后电动制动器用ECU11。
后电动制动器用ECU11基于制动指令来控制电动马达39的驱动。另外,后电动制动器用ECU11执行预先储存于存储器(未图示)的图6及图7所示的间隙控制等程序。
在制动钳主体28设置有:电动马达39;正齿多级减速机构35及行星齿轮减速机构36,该正齿多级减速机构35及行星齿轮减速机构36为增加来自电动马达39的旋转转矩的传递机构;滚珠丝杠机构41,来自正齿多级减速机构35及行星齿轮减速机构36的旋转被传递到滚珠丝杠机构41,该滚珠丝杠机构41对活塞32施加推力;推力传感器44,该推力传感器44检测活塞32对内制动块22及外制动块23的推力(按压力)的反作用力;返回机构45,该返回机构45在滚珠丝杠机构41的推杆42推进活塞32时蓄积相对于推杆42的向后退方向的旋转力;旋转角传感器46,该旋转角传感器46检测电动马达39的旋转轴40的旋转角;推力保持机构47,该推力保持机构47在制动时保持活塞32对内制动块22及外制动块23的推力。推力传感器44构成检测对活塞32的推力的推力检测部。推力传感器44以被构成滚珠丝杠机构41的基座螺母43和缸筒31的底部夹入的方式设置。
正齿多级减速机构35及行星齿轮减速机构36以规定的减速比使电动马达39的旋转减速、增强,并将其向行星齿轮减速机构36的行星架37传递。来自行星架37的旋转被传递至滚珠丝杠机构41的推杆42。
滚珠丝杠机构41将来自正齿多级减速机构35及行星齿轮减速机构36的旋转运动、即电动马达39的旋转运动转换为直线运动(以下,为了方便而称为“直动”),并对活塞32施加推力。滚珠丝杠机构41由被传递来自正齿多级减速机构35及行星齿轮减速机构36的旋转运动的作为轴部件的推杆42和与推杆42的外周面螺纹卡合的作为螺母部件的基座螺母43构成。基座螺母43以相对于缸筒31不相对旋转的方式通过未图示的嵌合部嵌合。推杆42能够在将基座螺母43按压于推力传感器44的同时,相对于基座螺母43一边相对旋转一边前进。而且,推杆42经由安装于前端的推力轴承与活塞32以能够相对旋转的方式连接。因此,能够使活塞32前进,能够通过活塞32将内制动块22按压于盘形转子D。
返回机构45有时也称为失效开启机构。返回机构45在制动中,在电动马达39、控制基板38等失效的情况下,释放由活塞32产生的内制动块22及外制动块23对盘形转子D的制动力。
旋转角传感器46检测电动马达39的旋转轴40的旋转角度。旋转角传感器46具备安装于电动马达39的旋转轴40的磁铁部件和磁检测IC芯片(均未图示)。通过利用磁检测IC芯片检测来自旋转的磁铁部件的磁通的变化,能够利用控制基板38运算并检测电动马达39的旋转轴40的旋转角度。旋转角传感器46构成检测电动马达39的旋转位置的旋转位置检测部。
复位弹簧48由螺旋弹簧构成。复位弹簧48能够相对于推杆42蓄积后退方向的旋转力。电流传感器49以能够检测向电动马达39供给的马达电流的方式安装在控制基板38上的马达驱动电路内。电流传感器49输出与马达电流对应的信号。
接着,在电动制动器20中,对通常行驶中的制动以及制动解除的作用进行说明。
在通常行驶中的制动时,根据来自后电动制动器用ECU11的指令,电动马达39被驱动,其正向、即制动方向(增力方向)的旋转经由正齿多级减速机构35及行星齿轮减速机构36而被以规定的减速比减速、增强,并被传递到行星齿轮减速机构36的行星架37。而且,来自行星架37的旋转被传递至滚珠丝杠机构41的推杆42。
接着,如果推杆42随着行星架37的旋转而开始旋转,则推杆42将基座螺母43按压于推力传感器44,并且相对于基座螺母43一边相对旋转一边前进。如果推杆42相对于基座螺母43一边相对旋转一边前进,则活塞32前进,利用活塞32将内制动块22按压于盘形转子D。并且,通过活塞32对内制动块22的按压力的反作用力,制动钳主体28相对于托架25向图2中的右方移动,将安装于爪部30的外制动块23按压于盘形转子D。其结果是,盘形转子D被内制动块22及外制动块23夹持而产生摩擦力,进而产生车辆1的制动力。
接着,如果盘形转子D被内制动块22及外制动块23夹持而开始产生制动力,则其反作用力从内制动块22侧是经由推杆42及基座螺母43施加于推力传感器44,从外制动块23侧是经由爪部30及缸筒31的底部施加于推力传感器44。并且,通过推力传感器44,检测通过活塞32的前进而产生的内制动块22及外制动块23对盘形转子D的推力。
并且,在此之后在复位弹簧48中蓄积相对于推杆42的向后退方向的旋转力。之后,根据来自旋转角传感器46及推力传感器44等的检测信号来控制电动马达39的驱动,确立制动状态。
另一方面,在制动解除时,根据来自后电动制动器用ECU11的指令,电动马达39的旋转轴40向反向、即制动解除方向(减力方向)旋转,并且其反向的旋转经由正齿多级减速机构35及行星齿轮减速机构36向推杆42传递。其结果是,推杆42一边向反向相对旋转一边开始后退,从而对盘形转子D的推力减少,通过被推力压缩的内制动块22及外制动块23的复原力,制动钳主体28相对于托架25向图2中的左方移动,并且活塞32后退。由此,复位弹簧48返回到初始状态,解除内制动块22及外制动块23对盘形转子D的制动力。
活塞32通过制动块的复原力进行后退,直至内制动块22及外制动块23的复原力与存在于各制动块与托架之间的滑动阻力和存在于活塞32与缸筒31之间的滑动阻力之和达到平衡为止。在此之后,为了使活塞32进一步后退,需要向减力方向进一步驱动电动马达39而使推杆42进一步后退,并经由与存在于活塞内壁面的槽嵌合的、用于限制活塞32与推杆42的直动方向的相对位移量的挡圈传递力以使活塞32后退。
在内制动块22及外制动块23由于制动块与托架之间、活塞32与缸筒31之间的滑动阻力而不再后退时产生的内制动块22及外制动块23与盘形转子D之间的剩余推力成为车辆行驶时、即盘形转子D旋转时的阻力转矩(拖曳转矩),会对车辆的油耗造成影响。因此,在电动制动器20中,在不再有或者没有来自主ECU9的制动指令的情况下,通过将电动马达39向减力方向驱动而在活塞32与内制动块22之间设置间隔(间隙),能够使残存推力降低,使拖曳转矩降低。虽然未图示,但通过使活塞32与内制动块22嵌合在一起以使它们一体地直动,也能够在盘形转子D与内制动块22之间设置间隙。也可以通过在内制动块22与外制动块23之间设置被向离开盘形转子D的方向施力的弹簧等方法,在盘形转子D与外制动块23之间设置间隙。通过这些方法,能够进一步降低拖曳扭矩。
图3是电动制动器20的控制中的状态迁移图的一例。电动制动器20的控制中是待机状态、间隙控制状态、增力控制状态、减力控制状态中的任一状态。电动制动器20实施与这些状态对应的控制。向各状态的迁移条件如图3所示。在迁移条件成立的情况下,状态迁移。
在刚刚起动后,在一系列的系统检查完成后变为待机状态。例如,在待机状态下驾驶员进行了踩踏制动踏板6的操作(制动力产生操作)的情况下,通过操作制动踏板6,产生增力指示,从待机状态向间隙控制状态迁移。在迁移到间隙控制状态后,实施缩小间隙的控制。在间隙变为零的情况下,判断为制动块22、23与盘形转子D接触。在该情况下,在继续进行增力指示时,从间隙控制状态向增力控制状态迁移。在增力控制状态下,驱动电动马达39,以使活塞32向增力方向推进,直至达到与驾驶员对制动踏板6的操作量相应的目标制动力。在达到目标制动力的情况下,实施保持该制动力的控制,在增力控制状态下待机,直到产生减力指示为止。
在增力控制状态下实施了松开制动踏板6一侧的操作(制动力解除操作)的情况下,产生减力指示,从增力控制状态向减力控制状态迁移。此时,电动制动器20减力至与制动踏板6的操作对应的目标制动力,并保持制动力。在驾驶员将脚完全离开制动踏板6的状态下达到目标制动力的情况下,即在制动力变为零的情况下,从减力控制状态向间隙控制状态迁移。在间隙控制状态下,识别出制动踏板6是松开的,实施打开间隙的控制。在间隙量达到规定量(规定间隙量)的情况下,从间隙控制状态迁移到待机状态。
在间隙控制状态下间隙量达到规定量之前再次开始制动踏板6的操作的情况下,不向待机状态迁移,而实施缩小间隙的控制。在本发明中,判断该间隙量达到规定量之前制动踏板6被再次操作的状况,以在与间隙量达到规定量之后相同的时刻产生制动力的方式实施间隙控制。
在说明本发明的间隙控制之前,参照图4对比较例的间隙控制进行说明。图4表示比较例的电动制动控制中的时间序列波形。实线表示在完成间隙控制的状态下再次进行制动力产生操作的情况(以下,称为“间隙控制完成状态的踏板操作”)。虚线表示在间隙量达到规定值之前、即在间隙控制中途的状态下再次进行踏板操作的情况(以下,称为“间隙控制中途状态的踏板操作”)。
注意,活塞位置的时间序列波形的纵轴的零点是活塞32与内制动块22开始接触或开始分离的位置。活塞位置的正侧表示制动力产生区域,活塞位置的负侧表示间隙区域。(a)区间和(a′)区间与减力控制状态对应,(b)区间和(b′)区间与间隙控制状态(打开侧)对应,(c)区间与待机状态对应,(d)区间和(d′)区间与间隙控制状态(缩小侧)对应,(e)区间和(e′)区间与增力控制状态对应。(a)~(e)与实线所示的“间隙控制完成状态的踏板操作”对应。(a′)~(e′)与虚线所示的“间隙控制中途状态的踏板操作”对应。
在进行了“间隙控制完成状态的踏板操作”的情况下,如图4中的实线所示,在(a)区间中逐渐松开制动踏板6,将制动力减力至零。在(b)区间中变为将制动踏板6完全松开的状态,逐渐打开间隙,在间隙量变为规定间隙量的(c)区间中停止工作。此时,活塞32在规定间隙位置停止。之后,如果在(d)区间再次开始制动踏板6的操作,则与此同时开始向增力方向工作。由此,实施缩小间隙一侧的控制,制动块22、23与盘形转子D接触。其结果是,在(e)区间中制动力抬头并逐渐增加。
相对于此,在进行了“间隙控制中途状态的踏板操作”的情况下,如图4中的虚线所示,在(a′)区间中从保持制动踏板6的位置的状态起逐渐松开制动踏板6,减力至制动力为零。在(b′)区间中变为将制动踏板6完全松开的状态,进行打开间隙一侧的控制。但是,在间隙量达到规定间隙量之前开始制动踏板6的操作的情况下,在使活塞32向离开盘形转子D的方向移动至规定间隙位置的中途,产生制动请求。在该情况下,在(d′)区间中立即实施向缩小间隙一侧的控制。由此,制动块22、23与盘形转子D在比“间隙控制完成状态的踏板操作”更早的时刻接触。其结果是,在(e′)区间中制动力抬头并逐渐增加。该制动力的抬头时刻的偏差会导致驾驶员的不适感。
接着,参照图5对本发明的第一实施方式的间隙控制进行说明。图5表示第一实施方式的电动制动控制中的时间序列波形。实线表示进行了“间隙控制完成状态的踏板操作”的情况。虚线表示进行了“间隙控制中途状态的踏板操作”的情况。注意,关于进行“间隙控制完成状态的踏板操作”的情况,由于其与图4相同,因此省略说明。
在进行了“间隙控制中途状态的踏板操作”的情况下,如图5中的虚线所示,在(a′)区间中从保持制动踏板6的位置的状态起逐渐松开制动踏板6,减力至制动力为零。在(b′)区间中变为将制动踏板6完全松开的状态,进行打开间隙一侧的控制。在该状态下,在间隙量达到规定间隙量之前开始制动踏板6的操作的情况下,在使活塞32向离开盘形转子D的方向移动至规定间隙位置的中途,产生制动请求。在该情况下,检测到在(b′)区间中进行了制动踏板6的操作。在第一实施方式中,在(d′)区间中实施向减小间隙一侧的控制之前,设置使活塞32暂时停止非工作时间(Δt)的区间。由此,进行“间隙控制中途状态的踏板操作”的情况下的(d′)区间的时间与非工作时间(Δt)之和与进行“间隙控制完成状态的踏板操作”的情况下的(d)区间的时间一致。其结果是,(e′)区间中的制动力抬头的时刻与进行“间隙控制完成状态的踏板操作”的情况下的时刻相同。此时,非工作时间(Δt)通过数学式1以及数学式2的式子来计算。
[数学式1]
间隙差值=规定间隙量-当前间隙量
[数学式2]
数学式1的式子的当前间隙量是使用重新开始制动踏板6的操作的时刻的间隙量来计算的。数学式2的式子的活塞速度是使用间隙控制中的设定值来计算的。
接着,参照图6及图7的流程图对第一实施方式的间隙控制进行说明。注意,图6及图7所示的程序例如在对点火开关进行了接通操作之后每隔规定的周期就重复执行。另外,图6以及图7所示的流程图的步骤分别使用“S”这样的标记,例如将步骤1表示为“S1”。
在图6中的S1中,判断是否处于间隙控制状态。在不处于间隙控制状态的情况下,在S1中判定为“否”,并且返回。在处于间隙控制状态的情况下,在S1中判定为“是”,并转移到S2。
在S2中,判断制动踏板6的操作是否为关闭中。在没有制动踏板6的操作的情况下,制动踏板6的操作为关闭,因此在S2中判定为“是”,并转移至S3。在存在制动踏板6的操作的情况下,制动踏板6的操作为开启,因此在S2中判定为“否”,并转移至S6。
在S3中,将用于计测非工作时间的时间计数器设为零,并转移至S4。时间计数器计测从制动踏板6的操作变为开启的时刻起的时间。因此,时间计数器需要在制动踏板6的操作为关闭时重置(归零)。
在S4中,判断例如根据电动马达39的旋转位置而求出的间隙量是否小于(未到达)规定间隙量。在间隙量小于规定间隙量的情况下,由于间隙控制没有完成,所以在S4中判定为“是”,并且转移到S5。在S5中,开始或继续进行打开间隙一侧的控制。即,在S5中,使电动马达39向减力方向驱动并返回。在间隙量为(达到)规定间隙量以上的情况下,由于间隙控制完成,所以在S4中判定为“否”,并转移到S10。在S10中,使间隙控制停止并返回。由此,从间隙控制状态迁移到待机状态。
在S6中,判断是否是制动踏板6的操作从关闭切换为开启的时刻。在是切换制动踏板6的操作的时刻的情况下,在S6中判定为“是”,并转移至S7。在不是切换制动踏板6的操作的时刻的情况下,即在制动踏板6的操作是开启状态持续中的情况下,在S6中判定为“否”,并转移至S12。
在S7中,在制动踏板6的操作从关闭切换到开启的时刻,判断间隙量是否小于规定间隙量。即,在S7中,判断是否是在打开间隙的过程中驾驶员开始制动踏板6的操作的时刻。
在间隙量小于规定间隙量的情况下,在S7中判定为“是”,并转移到S8。在S8中,基于数学式1的式子,计算出间隙差值,并转移至S9。在S9中,基于数学式2的式子,计算出暂时停止区间的非工作时间,并转移至S10。在S10中,使电动马达39停止并返回。
在间隙量为规定间隙量以上的情况下,由于不需要设置非动作时间,所以在S7中判定为“否”,并转移到S11。在S11中,将非工作时间设定为零,并转移至S13。在S13中,判定基于时间计数器计测出的时间是否达到了非工作时间。在S11中将非工作时间设定为零的情况下,基于时间计数器计测出的时间到达了非工作时间,因此在S13中判定为“是”,并转移至S14。在S14中,执行缩小间隙一侧的控制,使电动马达39向增力方向驱动并返回。
在S12中,为了计测制动踏板6的操作持续的时间,使时间计数器递增,并转移至S13。在S13中,对在S9或S11中设定的非工作时间与基于时间计数器计测到的时间进行比较。在基于时间计数器计测出的时间小于非工作时间的情况下,在S13中判定为“否”,并转移至S10。在S10中,为了继续暂时停止而继续使电动马达39停止,并返回。
在基于时间计数器计测到的时间为非工作时间以上的情况下,由于暂时停止区间结束,因此在S13中判定为“是”,并转移至S14。在S14中,使电动马达39向增力方向驱动,并返回。
这样,在第一实施方式中,无论产生制动请求时的活塞32的位置如何,后电动制动器用ECU11(控制装置)都以使从制动请求起到制动块22、23(制动部件)开始按压盘形转子D(被制动部件)为止的时间为规定时间的方式驱动电动马达39。
即,后电动制动器用ECU11控制制动机构21的电动马达39的驱动,从而无论产生制动请求时的活塞32的位置如何,都将从制动请求起到制动块22、23开始按压盘形转子D为止的时间设为一定,其中,制动机构21基于制动请求,向使被按压到盘形转子D的制动块22、23移动的活塞32,传递通过电动马达39的驱动而产生的推力。
由此,在产生了制动请求时,即使在制动块22、23与盘形转子D之间的间隙量不同的情况下,也能够抑制制动力产生时期的差异。其结果是,能够尽可能地使产生制动力的时刻相同,能够抑制驾驶员的不适感。
另外,在正在使活塞32向离开盘形转子D的方向移动至规定间隙位置时出现了制动请求的情况下,后电动制动器用ECU11使规定时间与从活塞32处于规定间隙位置的状态起开始按压盘形转子D的时间相同。
在第一实施方式中,在正在使活塞32向离开盘形转子D的方向移动至规定间隙位置时出现了制动请求的情况下,后电动制动器用ECU11维持活塞32的位置(推力),将从制动请求起到制动块22、23开始按压盘形转子D为止的时间设为规定时间。具体而言,后电动制动器用ECU11根据产生了制动请求时的间隙量(当前间隙量)来调整维持活塞32的位置的时间即非工作时间。由此,无论产生制动请求时的活塞32的位置如何,都能够将从制动请求起到制动块22、23开始按压盘形转子D为止的时间设为一定的规定时间。
接着,图8至图10表示第二实施方式。第二实施方式的特征在于:在正在使活塞向离开盘形转子的方向移动至规定间隙位置时出现了制动请求的情况下,与从活塞处于规定间隙位置的状态开始进行制动的情况相比,后电动制动器用ECU使活塞的移动速度减速,将从制动请求起到制动块开始按压盘形转子为止的时间设为规定时间。注意,在第二实施方式中,对于与上述第一实施方式相同的构成要素,标注相同的附图标记并省略其说明。
参照图8对第二实施方式的间隙控制进行说明。图8表示第二实施方式的电动制动控制中的时间序列波形。实线表示进行了“间隙控制完成状态的踏板操作”的情况。虚线表示进行了“间隙控制中途状态的踏板操作”的情况。
在进行了“间隙控制中途状态的踏板操作”的情况下,如图8中的虚线所示,在(a′)区间中从保持制动踏板6的位置的状态逐渐松开制动踏板6,制动力减力至零。在(b′)区间中检测到进行了制动踏板6的操作。由此,在使活塞32向远离盘形转子D的方向移动至规定间隙位置的中途,产生制动请求。因此,向(d′)区间转移,立即实施向缩小间隙一侧的控制。在该(d′)区间中,与进行了“间隙控制完成状态的踏板操作”的情况相比,使活塞32的移动速度(活塞速度)变慢。由此,使(e′)区间中的制动力抬头的时刻与进行了“间隙控制完成状态的踏板操作”的情况下的时刻相同。此时,活塞速度通过数学式3的式子来计算。
[数学式3]
数学式3的式子的当前间隙量是使用重新开始制动踏板6的操作的时刻的间隙量来计算的。数学式3的式子的规定时间是使用与将进行了“间隙控制完成状态的踏板操作”的情况下的间隙缩小的(d)区间的时间相同的值来计算的。
接着,参照图9及图10的流程图对第二实施方式的间隙控制进行说明。注意,图9及图10所示的程序例如在对点火开关进行了接通操作之后每隔规定的周期就反复执行。另外,图9以及图10所示的流程图的步骤分别使用“S”这样的标记,例如将步骤21表示为“S21”。
在图9中的S21中,判断是否处于间隙控制状态。在不处于间隙控制状态的情况下,在S21中判定为“否”,并返回。在处于间隙控制状态的情况下,在S21中判定为“是”,并转移到S22。
在S22中,判断制动踏板6的操作是否为关闭中。在没有制动踏板6的操作的情况下,在S22中判定为“是”,并转移至S23。在存在制动踏板6的操作的情况下,在S22中判定为“否”,并转移至S26。
在S23中,判断间隙量是否小于(未到达)规定间隙量。在间隙量小于规定间隙量的情况下,在S23中判定为“是”,并转移到S24。在S24中,开始或继续进行打开间隙一侧的控制,并返回。在间隙量为(达到)规定间隙量以上的情况下,在S23中判定为“否”,并转移到S25。在S25中,使间隙控制停止,并返回。由此,从间隙控制状态迁移到待机状态。
在S26中,判断是否是制动踏板6的操作从关闭切换为开启的时刻。在是切换制动踏板6的操作的时刻的情况下,在S26中判定为“是”,并转移至S27。在不是切换制动踏板6的操作的时刻的情况下,在S26中判定为“否”,并转移至S30。
在S27中,在制动踏板6的操作从关闭切换到开启的时刻,判断间隙量是否小于规定间隙量。即,在S27中,判断是否是在打开间隙的过程中驾驶员开始制动踏板6的操作的时刻。
在间隙量小于规定间隙量的情况下,在S27中判定为“是”,并转移至S28。在S28中,基于数学式3的式子计算活塞速度,并转移至S30。在S30中,基于计算出的活塞速度使电动马达39向增力方向驱动,并返回。
在间隙量为规定间隙量以上的情况下,不需要使活塞速度降低,因此在S27中判定为“否”,并转移至S29。在S29中,将活塞速度设定为预先确定的通常速度,并转移至S30。在S30中,基于设定为通常速度的活塞速度,使电动马达39向增力方向驱动,并返回。
这样,在第二实施方式中,也能够得到与第一实施方式大致相同的作用效果。另外,在第二实施方式中,在正在使活塞32向远离盘形转子D的方向移动至规定间隙位置时出现了制动请求的情况下,与从活塞32处于规定间隙位置的状态起进行制动的情况相比,后电动制动器用ECU11(控制装置)使活塞32的移动速度减速,将从制动请求起到制动块22、23开始按压盘形转子D为止的时间设为规定时间。
由此,即使在产生制动请求时制动块22、23与盘形转子D之间的间隙量不同的情况下,也能够抑制制动力的产生时期的差异。其结果是,能够尽可能地使产生制动力的时刻相同,能够抑制驾驶员的不适感。
接着,图11至图13表示第三实施方式。第三实施方式的特征在于:后电动制动器用ECU在根据间隙量使活塞的工作停止的情况下,在使间隙量减少后使活塞停止。注意,在第三实施方式中,对于与上述第一实施方式相同的构成要素,标注相同的附图标记,并省略其说明。
参照图11对第三实施方式的间隙控制进行说明。图11表示第三实施方式的电动制动控制中的时间序列波形。实线表示进行了“间隙控制完成状态的踏板操作”的情况。虚线表示进行了“间隙控制中途状态的踏板操作”的情况。
在进行了“间隙控制中途状态的踏板操作”的情况下,如图11中的虚线所示,在(a′)区间中从保持制动踏板6的位置的状态逐渐松开制动踏板6,制动力减力至零。在(b′)区间中变为将制动踏板6完全松开的状态,进行打开间隙一侧的控制。在该状态下,在间隙量达到规定间隙量之前开始制动踏板6的操作的情况下,在使活塞32向离开盘形转子D的方向移动至规定间隙位置的中途,产生制动请求。在该情况下,检测到在(b′)区间中进行了制动踏板6的操作。在接下来的(d′)区间中,实施向缩小间隙一侧的控制。在(e′)区间中的制动力抬头之前,设置暂时停止非工作时间(Δt)的区间。即,将在(b′)区间中打开的间隙量在(d′)区间中缩小,在间隙量变为零的时刻使活塞32暂时停止。由此,使(e′)区间中的制动力抬头的时刻与进行了“间隙控制完成状态的踏板操作”的情况下的时刻相同。在该情况下,非工作时间(Δt)通过数学式1以及数学式2的式子来计算。
注意,在设置暂时停止的区间的情况下,(d′)区间耗费的时间与非工作时间(Δt)之和只要是与(d)区间耗费的时间相同的值即可。因此,暂时停止的区间可以设定在(d)区间内的任意位置。
接着,参照图12及图13的流程图对第三实施方式的间隙控制进行说明。注意,图12及图13所示的程序例如在对点火开关进行了接通操作之后每隔规定的周期就反复执行。另外,图12以及图13所示的流程图的步骤分别使用“S”这样的标记,例如将步骤41表示为“S41”。
在图12中的S41中,判断是否处于间隙控制状态。在不处于间隙控制状态的情况下,在S41中判定为“否”,并返回。在处于间隙控制状态的情况下,在S41中判定为“是”,并转移到S42。
在S42中,判断制动踏板6的操作是否处于关闭中。在没有制动踏板6的操作的情况下,在S42中判定为“是”,并转移至S43。在存在制动踏板6的操作的情况下,在S42中判定为“否”,并转移至S47。
在S43中,将用于计测非工作时间的时间计数器设为零,并转移至S44。在S44中,判断间隙量是否小于(未到达)规定间隙量。在间隙量小于规定间隙量的情况下,在S44中判定为“是”,并转移至S45。在S45中,作为打开间隙一侧的控制,使电动马达39向减力方向驱动,并返回。在间隙量为(达到)规定间隙量以上的情况下,在S44中判定为“否”,并转移至S46。在S46中,使间隙控制停止,并返回。
在S47中,判断是否是制动踏板6的操作从关闭切换为开启的时刻。在是切换制动踏板6的操作的时刻的情况下,在S47中判定为“是”,并转移至S48。在不是切换制动踏板6的操作的时刻的情况下,在S47中判定为“否”,并转移至S52。
在S48中,在制动踏板6的操作从关闭切换为开启的时刻,判断间隙量是否小于规定间隙量。即,在S48中,判断是否是在打开间隙的过程中驾驶员开始制动踏板6的操作的时刻。
在间隙量小于规定间隙量的情况下,在S48中判定为“是”,并转移至S49。在S49中,基于数学式1的式子计算间隙差值,并转移至S50。在S50中,基于数学式2的式子计算暂时停止区间的非工作时间,并转移至S55。在S55中,作为减小间隙一侧的控制,使电动马达39向增力方向驱动,并返回。
在间隙量为规定间隙量以上的情况下,在S48中判定为“否”,并转移至S51。在S51中,将非工作时间设定为零,并转移至S54。在S54中,判定基于时间计数器计测出的时间是否达到了非工作时间。在S51中将非工作时间设定成了零的情况下,基于时间计数器计测出的时间达到非工作时间,因此在S54中判定为“是”,并转移至S55。在S55中,执行减小间隙一侧的控制,使电动马达39向增力方向驱动,并返回。
在S52中,判定间隙量是否为零。在间隙量不为零的情况下,在S52中判定为“否”,并转移至S55。在S55中,执行缩小间隙一侧的控制,并返回。在间隙量为零的情况下,在S52中判定为“是”,并转移至S53。
在S53中,为了计测制动踏板6的操作持续的时间而使时间计数器递增,并转移至S54。在S54中,对在S50或S51中设定的非工作时间与基于时间计数器计测到的时间进行比较。此时,基于时间计数器计测出的时间是间隙量变为零以后的时间。在基于时间计数器计测出的时间小于非工作时间的情况下,在S54中判定为“否”,并转移至S46。在S46中,为了继续暂时停止而继续使电动马达39停止,并返回。
在基于时间计数器计测出的时间为非工作时间以上的情况下,由于暂时停止区间结束,因此在S54中判断为“是”,并转移至S55。在S55中,使电动马达39向增力方向驱动,并返回。由此,从间隙控制状态迁移到增力控制状态。
注意,S52的判定条件也可以改变。通过进行改变,能够改变暂时停止区间的开始时刻。例如,在S52中,也可以判定间隙量是否是比0大的规定值(例如,规定值=0.1)。在该情况下,在间隙量变为规定值时,开始暂时停止区间。
这样,在第三实施方式中,也能够得到与第一实施方式大致相同的作用效果。
注意,在所述各实施方式中,将电动制动器20应用于后轮5L、5R,但是也可以将电动制动器20应用于前轮3L、3R,还可以将电动制动器20应用于全部的四个车轮。
作为基于以上说明的实施方式的电动制动器,例如可想到以下所述的方式。
作为第一方式,电动制动器具备:制动机构,其基于制动请求,向使被按压至被制动部件的制动部件移动的活塞,传递通过电动马达的驱动而产生的推力;控制装置,其控制所述电动马达的驱动,并且在非制动状态时使所述活塞移动至所述制动部件与所述被制动部件之间的间隙为规定量的规定间隙位置;无论产生所述制动请求时的所述活塞的位置如何,所述控制装置都以使从产生所述制动请求起到所述制动部件开始按压所述被制动部件为止的时间为规定时间的方式驱动所述电动马达。
作为第二方式,在第一方式的基础上,在正在使所述活塞向离开所述被制动部件的方向移动至所述规定间隙位置时产生了所述制动请求的情况下,所述控制装置使所述规定时间与直到处于所述规定间隙位置的所述活塞开始按压所述被制动部件为止的时间相同。
作为第三方式,在第一或第二方式的基础上,在正在使所述活塞向离开所述被制动部件的方向移动至所述规定间隙位置时产生了所述制动请求的情况下,所述控制装置通过维持所述活塞的位置,将从产生所述制动请求起到所述制动部件开始按压所述被制动部件为止的时间设为所述规定时间。
作为第四方式,在第一或第二方式的基础上,在正在使所述活塞向远离所述被制动部件的方向移动至所述规定间隙位置时产生了所述制动请求的情况下,与使所述活塞从所述规定间隙位置移动的情况相比,所述控制装置通过使所述活塞的移动速度减速,将从产生所述制动请求起到所述制动部件开始按压所述被制动部件为止的时间设为所述规定时间。
另外,作为基于实施方式的控制装置,例如可想到以下所述的方式。
第五方式的控制装置控制制动机构的电动马达的驱动,所述制动机构基于制动请求,向使被按压至被制动部件的制动部件移动的活塞,传递通过所述电动马达的驱动而产生的推力,并且,无论产生所述制动请求时的所述活塞的位置如何,所述控制装置都以使从产生所述制动请求起到所述制动部件开始按压所述被制动部件为止的时间为规定时间的方式驱动所述电动马达。
注意,本发明并不限于上述实施方式,包含各种变形例。例如,上述实施方式为了容易理解地说明本发明而详细进行了说明,并不限于必须具备所说明的全部结构。另外,能够将某实施方式的结构的一部分置换为其他实施方式的结构,另外,也能够对某实施方式的结构添加其他实施方式的结构。另外,对于各实施方式的结构的一部分,能够进行其他结构的追加、删除、置换。
本申请基于2018年9月26日申请的日本专利申请第2018-180345号主张优先权。2018年9月26日申请的日本专利申请第2018-180345号的包括说明书、权利要求书、说明书附图以及说明书摘要在内的全部公开内容被通过参照的方式作为一个整体整合到本申请中。
附图标记说明
11 后电动制动器用ECU(控制装置)
20 电动制动器
21 制动机构
22 内制动块(制动部件)
23 外制动块(制动部件)
24 制动钳
32 活塞
35 正齿多级减速机构
36 行星齿轮减速机构
37 行星架
39 电动马达
40 旋转轴
41 滚珠丝杠机构
D 盘形转子(被制动部件)
Claims (5)
1.一种电动制动器,其中,具备:
制动机构,其基于制动请求,向使被按压至被制动部件的制动部件移动的活塞,传递通过电动马达的驱动而产生的推力;
控制装置,其控制所述电动马达的驱动,并且在非制动状态时使所述活塞移动至所述制动部件与所述被制动部件之间的间隙为规定量的规定间隙位置;
无论产生所述制动请求时的所述活塞的位置如何,所述控制装置都以使从产生所述制动请求起到所述制动部件开始按压所述被制动部件为止的时间为规定时间的方式驱动所述电动马达。
2.如权利要求1所述的电动制动器,其中,
在正在使所述活塞向离开所述被制动部件的方向移动至所述规定间隙位置时产生了所述制动请求的情况下,所述控制装置使所述规定时间与直到处于所述规定间隙位置的所述活塞开始按压所述被制动部件为止的时间相同。
3.如权利要求1或2所述的电动制动器,其中,
在正在使所述活塞向离开所述被制动部件的方向移动至所述规定间隙位置时产生了所述制动请求的情况下,所述控制装置通过维持所述活塞的位置,将从产生所述制动请求起到所述制动部件开始按压所述被制动部件为止的时间设为所述规定时间。
4.如权利要求1或2所述的电动制动器,其中,
在正在使所述活塞向远离所述被制动部件的方向移动至所述规定间隙位置时产生了所述制动请求的情况下,与使所述活塞从所述规定间隙位置移动的情况相比,所述控制装置通过使所述活塞的移动速度减速,将从产生所述制动请求起到所述制动部件开始按压所述被制动部件为止的时间设为所述规定时间。
5.一种控制装置,其中,
所述控制装置控制制动机构的电动马达的驱动,所述制动机构基于制动请求,向使被按压至被制动部件的制动部件移动的活塞,传递通过所述电动马达的驱动而产生的推力,
并且,无论产生所述制动请求时的所述活塞的位置如何,所述控制装置都以使从产生所述制动请求起到所述制动部件开始按压所述被制动部件为止的时间为规定时间的方式驱动所述电动马达。
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