CN114901530A - 电动驻车制动装置及电动驻车制动控制方法 - Google Patents

电动驻车制动装置及电动驻车制动控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114901530A
CN114901530A CN202080090675.3A CN202080090675A CN114901530A CN 114901530 A CN114901530 A CN 114901530A CN 202080090675 A CN202080090675 A CN 202080090675A CN 114901530 A CN114901530 A CN 114901530A
Authority
CN
China
Prior art keywords
current
motor
electric motor
electric
parking brake
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202080090675.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114901530B (zh
Inventor
濑户信治
有冨俊亮
解龙
西野公雄
小岛大典
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Astemo Ltd
Original Assignee
Hitachi Astemo Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Astemo Ltd filed Critical Hitachi Astemo Ltd
Publication of CN114901530A publication Critical patent/CN114901530A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114901530B publication Critical patent/CN114901530B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/74—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with electrical assistance or drive
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P3/00—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/10—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release
    • B60T13/66—Electrical control in fluid-pressure brake systems
    • B60T13/662—Electrical control in fluid-pressure brake systems characterised by specified functions of the control system components
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/74—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with electrical assistance or drive
    • B60T13/741—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with electrical assistance or drive acting on an ultimate actuator
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T17/00—Component parts, details, or accessories of power brake systems not covered by groups B60T8/00, B60T13/00 or B60T15/00, or presenting other characteristic features
    • B60T17/18—Safety devices; Monitoring
    • B60T17/22—Devices for monitoring or checking brake systems; Signal devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T7/00—Brake-action initiating means
    • B60T7/12—Brake-action initiating means for automatic initiation; for initiation not subject to will of driver or passenger
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D55/00—Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes
    • F16D55/02—Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with axially-movable discs or pads pressed against axially-located rotating members
    • F16D55/22—Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with axially-movable discs or pads pressed against axially-located rotating members by clamping an axially-located rotating disc between movable braking members, e.g. movable brake discs or brake pads
    • F16D55/224—Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with axially-movable discs or pads pressed against axially-located rotating members by clamping an axially-located rotating disc between movable braking members, e.g. movable brake discs or brake pads with a common actuating member for the braking members
    • F16D55/225—Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with axially-movable discs or pads pressed against axially-located rotating members by clamping an axially-located rotating disc between movable braking members, e.g. movable brake discs or brake pads with a common actuating member for the braking members the braking members being brake pads
    • F16D55/226—Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with axially-movable discs or pads pressed against axially-located rotating members by clamping an axially-located rotating disc between movable braking members, e.g. movable brake discs or brake pads with a common actuating member for the braking members the braking members being brake pads in which the common actuating member is moved axially, e.g. floating caliper disc brakes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D65/00—Parts or details
    • F16D65/14—Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position
    • F16D65/16—Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position arranged in or on the brake
    • F16D65/18—Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position arranged in or on the brake adapted for drawing members together, e.g. for disc brakes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D65/00—Parts or details
    • F16D65/14—Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position
    • F16D65/16—Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position arranged in or on the brake
    • F16D65/18—Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position arranged in or on the brake adapted for drawing members together, e.g. for disc brakes
    • F16D65/183—Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position arranged in or on the brake adapted for drawing members together, e.g. for disc brakes with force-transmitting members arranged side by side acting on a spot type force-applying member

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Braking Systems And Boosters (AREA)
  • Regulating Braking Force (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)

Abstract

本发明的目的在于提供一种能够加快数据测量、抑制空转时的负荷变动的影响、形成恰当的紧固力的电动驻车制动装置及电动驻车制动控制方法。为此，本发明具备：刹车盘(2)；制动衬块(5a、5b)，它们朝刹车盘(2)进行挤压；电动马达(8)，其对制动衬块(5a、5b)施加推力；电流检测部(31)，其检测电动马达(8)的马达电流(43)；以及制动控制装置(11)，其根据马达电流(43)来控制电动马达(8)。制动控制装置(11)根据马达电流(43)的峰值电流时起到规定时间为止的电流变化量来控制电动马达(8)。

Description

电动驻车制动装置及电动驻车制动控制方法
技术领域
本发明涉及汽车等车辆中使用的电动驻车制动装置及电动驻车制动控制方法。
背景技术
作为制动装置，提出有通过马达的旋转将制动蹄或鼓刹蹄等挤压构件挤压至制动盘或制动鼓等旋转构件来进行制动的电动制动。在电动制动中，对于所需制动力有希望尽量避免成为过量的制动力这一要求。
针对这样的要求，例如提出有专利文献1记载的技术。专利文献1中记载有以下内容：“一种方法，即，以制动马达的马达常数的函数的形式来决定紧固力，根据所述制动马达的操作中测定出的马达电流(I0、IA)的最新的测定值来算出所述马达常数，其中，为了决定所述马达常数(KM)，在空转阶段中测定所述制动马达中的空转电压(Us0)及空转电流(I0)，进而在动态的电流变化阶段中算出所述马达电流(IA)”。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特表2015-512824号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，在专利文献1记载的技术中，需要电流变化阶段起到空转阶段为止的长时间的电流、电压等的数据测量，有可能受到空转时的负荷变动的影响，而且可能需要复杂的计算。
本发明的目的在于提供一种能够加快数据测量、抑制空转时的负荷变动的影响、形成恰当的紧固力的电动驻车制动装置及电动驻车制动控制方法。
解决问题的技术手段
为达成上述目的，本发明为一种电动驻车制动装置，其具备：旋转构件；挤压构件，其朝旋转构件进行挤压；电动马达，其对所述挤压构件施加推力；电流检测部，其检测所述电动马达的马达电流；以及制动控制装置，其根据所述马达电流来控制所述电动马达，所述电动驻车制动装置的特征在于，所述制动控制装置根据从所述马达电流的峰值电流时起到规定时间为止的电流变化量来控制所述电动马达。
此外，本发明为一种电动驻车制动装置，其具备：旋转构件；挤压构件，其朝旋转构件进行挤压；电动马达，其对所述挤压构件施加推力；电流检测部，其检测所述电动马达的马达电流；以及制动控制装置，其根据所述马达电流来控制所述电动马达，所述电动驻车制动装置的特征在于，具备去除所述马达电流的噪声的低通滤波器，所述制动控制装置根据通过了所述低通滤波器的LPF电流的峰值电流时之后而且是包含所述LPF电流的斜率达到最大的时间的规定期间内的LPF电流变化量来控制所述电动马达。
进一步地，本发明为一种电动驻车制动控制方法，其检测对制动衬块施加推力的电动马达的马达电流来控制所述电动马达，其特征在于，根据从所述马达电流的峰值电流时起到规定时间为止的电流变化量来控制所述电动马达。
再有，本发明为一种电动驻车制动控制方法，其检测对制动衬块施加推力的电动马达的马达电流来控制所述电动马达，其特征在于，具备去除所述马达电流的噪声的低通滤波器，根据通过了所述低通滤波器的LPF电流的峰值电流时之后而且是包含所述LPF电流的斜率达到最大的时间的规定期间内的LPF电流变化量来控制所述电动马达。
发明的效果
根据本发明，可以提供一种在峰值电流后的第一斜率区间内算出电流的变化量、由此能以简易的方式形成不过量的恰当的紧固力的电动驻车制动装置及电动驻车制动控制方法。
附图说明
图1为表示本发明的实施例的电动驻车制动装置的制动钳的构成的截面图。
图2为本发明的实施例的电动驻车制动装置的整体构成图。
图3为本发明的实施例的电动驻车制动装置的控制框图。
图4为表示本发明的实施例的电动驻车制动装置的制动钳的构成的截面图。
图5为说明本发明的实施例的制动控制装置的动作的流程图。
图6为表示施行指令、推力、马达电流、滤波后的马达电流、端子间电压的时间波形的图。
图7为图6所示的施行刚开始后的马达电流的电流波形的放大图。
图8为温度与所需电流的关系图。
图9为温度与电流变化量/电压的关系图。
图10为电流变化量/电压与马达停止电流的关系图。
图11为每一电压的温度与所需电流的关系图。
图12为每一电压的电流变化量与所需电流的关系图。
图13为表示施行刚开始后的马达电流的电流波形和通过了低通滤波器的马达电流的电流波形的图。
图14为温度与LPF电流变化量/电压的关系图。
图15为本发明的实施例2的转矩常数与电流变化量/电压的关系图。
图16为本发明的实施例2的温度与粘性转矩的关系图。
图17为本发明的实施例2的电流变化量/电压与粘性转矩的关系图。
具体实施方式
下面，根据附图，对本发明的电动驻车制动装置的实施例进行说明。
另外，本发明不限定于以下实施例，本发明的技术概念中各种变形例和应用例也包含在其范围内。
实施例1
首先，使用图1～图12，对本发明的制动装置的实施例1进行说明。图1为表示运用本发明的制动装置的一例的构成图，图2为表示具备制动装置的车辆的构成例的图。
如图2所示，本实施例的制动装置1为后轮盘式制动装置1a、1b(1a、1b的构成相同)，配设于车辆21的左右后轮部分。后轮盘式制动装置兼作驻车时使用的驻车制动器。在本实施例中，是设为配备有电动马达的电动驻车制动装置。
车辆21具备制动踏板22、主缸23、管道24a、24b以及前轮盘式制动装置25a、25b(25a、25b的构成相同)，所述制动踏板22供驾驶员操作，所述主缸23借助制动踏板22的操作而使内部的活塞移动来产生压力，所述管道24a、24b、24c传递压力。另外，配置液压控制装置27，所述液压控制装置27在主缸23与各轮的管道24a、24b、24c之间控制液压而进行防侧滑等。
如图1所示，配设于后轮的制动装置1(1a、1b为同一构成，所以后面省略a、b)由轮缸4、制动衬块5a、5b(挤压构件)、活塞6、压力室7以及电动马达8等构成，所述轮缸4以能在刹车盘2(2a、2b)的轴向上浮动的方式支承在相较于刹车盘2(旋转构件)而言位于车辆21内侧的车辆21的非旋转部上固定的承载件3上，所述制动衬块5a、5b(挤压构件)配置在刹车盘2的两侧，所述活塞6能在轮缸4内滑动，所述电动马达8驱动活塞6。电动马达8经由活塞6对制动衬块5a、5b施加推力。
电动马达8的输出轴与减速器9连接，减速器9的输出轴连接于旋转直动转换机构10，是能够通过旋转直动转换机构10使得活塞6沿直动方向移动的构成。此外，电动马达8通过电线12与制动控制装置11(控制器)连接。此外，压力室7与管道24连接。电动马达8的旋转控制由制动控制装置11来进行。
接着，对制动控制装置11的构成进行说明。图3为电动驻车制动装置的控制框图。
制动控制装置11连接于电池等电源36而进行动作。制动控制装置11具备电流检测部31、运算部33、驱动电路34以及计时器35，所述电流检测部31检测电动马达8的驱动时的电流，所述运算部33根据电流检测部31的检测值以及预先存储在存储部32中的控制程序等来运算电动马达8的控制量，所述驱动电路34接收运算部33中运算出的结果并向电动马达8输出控制信号，所述计时器35对时间进行计数。
此外，制动控制装置11连接于供驾驶员操作的驻车制动开关37、检测加速度、车速等的各种传感器38、以及用于获取车辆21的各部信息的CAN 39，根据各信号来控制对电动马达8的电源供给。进而，视需要连接警告灯等通知单元40。此外，作为传感器38，包括检测电源的电源传感器、检测马达的电压的电压传感器(电压检测部)。
接着，对制动装置1的动作进行说明。图4为表示本发明的实施例的电动驻车制动装置的制动钳的构成的截面图(夹紧时)。
首先，对将制动装置1用作行车制动器的情况下的动作进行说明。当驾驶员操作制动踏板22时(图2)，通过主缸23产生液压，该液压通过管道24传递至压力室7。传递到压力室7的液压使得活塞6推进，将制动衬块5a、5b挤压至刹车盘2，产生制动力。此外，在附加有液压控制装置27等的制动装置中，不论驾驶员的制动踏板22的操作如何，都能通过液压控制装置27来产生所需液压，同样地，借助所产生的液压来产生制动力。
接着，对驻车制动的动作进行说明。检测驾驶员对驻车制动开关37的接通操作或者检测车辆状态等而根据来自制动控制装置11的推力产生的施行指令41(图6)来产生制动力。当电动马达8根据施行指令41进行驱动时，电动马达8的驱动力经由减速器9、旋转直动转换机构10等而被传递至活塞6，在活塞6上产生推力。当活塞6上产生推力时，如图4所示，活塞6与制动衬块5b抵接。此外，轮缸4上沿将制动衬块5a挤压至刹车盘2的方向产生力，利用制动衬块5a、5b将刹车盘2夹住而产生制动力。继而，若达到所需制动力，则制动控制装置11停止电动马达8的驱动。
利用流程图对此时的动作进行说明。图5为说明本发明的实施例的制动控制装置的动作的流程图。
在步骤S51中，判断有无施行指令，在有施行指令的情况下(步骤S51中为是)，前进至步骤S52，电动马达8被驱动。在无施行指令的情况下(步骤S51中为否)，重复步骤S51的处理。
当电动马达8被驱动时，在步骤S53中判断马达电流是否已达到最大值，在马达电流已达到最大值(峰值电流)的情况下(步骤S53中为是)，前进至步骤S54A。在马达电流尚未达到最大值的情况下(步骤S53中为否)，重复步骤S53的处理。
在马达电流已达到最大值的情况下，在步骤S54A中算出电流的变化量，算出后，在步骤S54B中算出马达停止电流。步骤S54A及步骤S54B成为进行马达停止电流的运算的步骤S54。
接着，在步骤S55中进行后文叙述的马达停止电流运算，并判断马达电流是否已超过步骤S54中算出的马达停止电流。在马达电流已超过马达停止电流的情况或者超过马达停止电流后已经过规定时间的情况下(步骤S55的是)，前进至步骤S56，使电动马达停止。在马达电流尚未超过马达停止电流的情况或者超过马达停止电流后尚未经过规定时间的情况下(步骤S55的否)，重复步骤S55的处理。
接着，使用时间波形来进行说明。图6为表示施行指令、推力、马达电流、滤波后的马达电流、端子间电压的时间波形的图。图6中，从上方起依序展示了施行指令41、推力42、马达电流43、通过后文叙述的低通滤波器之后的马达电流(LPF电流43a)、马达端子间电压46的波形。
图6中，当输入施行指令41时，电动马达8驱动，朝接近制动衬块5b的方向移动活塞6。于是，活塞6空走直至与制动衬块5b抵接为止。此时，施加至电动马达8的负荷小，马达电流43保持大致固定的较低值(空转电流45)。关于马达电流43，在刚开始电动马达8的驱动之后流通冲击电流，之后收敛，在该收敛起到活塞6抵接至制动衬块5b为止的期间内，流通的电流为空转电流45。
其后，当活塞6与制动衬块5b相抵接时，活塞6的推力42上升，随着推力42的上升，制动衬块5b挤压刹车盘2的挤压力也开始上升。当对刹车盘2的挤压力上升时，对电动马达8的负荷逐渐增加，伴随于此，马达电流43增加。继而，在马达电流43超过了马达停止电流44的情况下，使电动马达8停止。或者，由于由传感器检测到的电流是每隔某一采样时间采集一次，所以也可在该马达电流43超过马达停止电流44达规定次数(例如3次)时停止。
接着，对该马达停止电流44的决定方法(步骤S54)进行说明。运算马达停止电流44的步骤S54由步骤S54A和步骤S54B构成，所述步骤S54A是计算冲击电流后的电流的变化量，所述步骤S54B是利用该变化量和电压而根据预先求出的图谱或计算式来算出马达停止电流44。图谱或计算式被存储在制动控制装置11的存储部32中。
对马达停止电流44的求法进行说明。首先，该电动驻车制动装置的运动方程由下式表示。
[公式1]
Figure BDA0003717383550000071
上述式(1)中，Jdω/dt表示惯性项，J表示惯性系数，Kt表示转矩常数，I表示电流，η表示粘性系数，ω表示转速，Tfrc表示将电动马达8起到动力传递机构的旋转直动转换机构10为止加以综合得到的摩擦转矩，FCLP表示挤压力。K相当于旋转直动转换机构10的旋转/直动转换系数。
若将式(1)加以变形，则能算出挤压力变成FCLP时的电流。
[公式2]
Figure BDA0003717383550000081
因而，在将希望保持的挤压力设为FCLP的情况下，只要在通过式(2)求出的电流值I下停止，挤压力就会变为FCLP，所以将该值设定为马达停止电流Icut。
然而，要设定该值，需要式(2)的各参数的值(例如旋转直动转换系数K、转矩常数Kt、粘性系数λ、转速ω)。该值会根据每一个体的偏差、温度、电压等环境而发生变化，所以难以针对每一动作而准确地算出。
因此，可以针对各参数而考虑环境和个体偏差、将即便在机械效率和马达性能低等难以产生推力的条件下也必定能产生所需挤压力(例如汽车能停在坡道上所需的挤压力)的马达停止电流设定为常数。但在该情况下，机械效率和马达特性好的个体会产生所需程度以上的推力，所以对电动驻车制动装置的机构系统施加过度的应力，导致须将电动驻车制动装置的机构系统的强度设定得较高等高成本。因而，须在确保最低保证推力的同时进行保持推力不升高这样的偏差抑制。因此，下面对马达停止电流的设定方法进行说明。
图7为图6所示的施行刚开始后的马达电流的电流波形的放大图。该电流波形是由电路的方程及运动方程决定的波形。
电路的方程由下式表示。
[公式3]
Figure BDA0003717383550000082
此处，R表示电阻，L表电感。此外，关于运动方程，式(1)当中，在挤压力增加之前，FCLP＝0，可以忽略该项，所以由下式表示。
[公式4]
Figure BDA0003717383550000091
这2个计算式难以严格求解，但式(3)的3项中的LdI/dt是在几ms以内急速减少的项目，所以将该项忽略，此外，摩擦项从整体的比例来看也较小，这时，可以像下式那样以近似方式求解。
[公式5]
Figure BDA0003717383550000092
若对该式进行微分且时间设为0，则成为下式。下式的左项为电流变化量/电压。
[公式6]
Figure BDA0003717383550000093
通常而言，温度越低转矩常数Kt便越大，温度越低电阻R便越小，所以温度越低该电流斜率的绝对值便越大。
另一方面，通过式(2)求出的所需电流主要根据因温度变化而变化的转矩常数和粘性系数而发生变化。此处，若温度较低，则马达转矩常数增加，因此能减少所需电流。另一方面，由于润滑脂等的影响，越是低温则粘性阻力λ越是增加，所以，由此使得所需电流增加。若根据该式来表示温度与所需电流的关系，则为图8那样的关系。
图8为温度与所需电流的关系图。图8中，基本而言，温度越低，所需电流便越是减少，但在低温下，粘性的影响使得该减少变得徐缓。图9为温度与电流变化量/电压的关系图。若使用图8和图9的关系，则可以通过获取电流变化量/电压来改变所需电流、从而能够以必要充分的电流使电动马达停止。
因此，为了获取该电流斜率的绝对值，获取峰值电流时(图7的时间t1)的电流和经过规定时间后(时间t2)的电流的变化量，由此来获取与微分相对应的变化量的绝对值(以下记作电流变化量)(步骤S54A)。在本实施例中，规定时间(时间t2)设定在检测到马达电流变得大致固定的空转电流45的时间之前。另外，时间由计时器35加以测量。
若利用式(6)来观察电流变化量除以电压得到的值与温度的关系，则成为图9所示那样的关系，温度越低，该值便越高。在本实施例中，根据图8和图9的关系而导出了图10。图10为电流变化量/电压与马达停止电流的关系图。图8和图9中，横轴表示温度。根据该关系，在温度低的区域内，所需电流小，相反，电流变化量/电压大。另外，在温度高的区域内，所需电流大，相反，电流变化量/电压小。将所需电流换成停止电流而利用图8和图9来表现停止电流与电流变化量/电压的关系即为图10。
如图10所示，可以导出电流变化量除以电压得到的值与马达停止电流的关系。将该图10的关系预先以图谱的形式存储在存储部32中，将步骤S54A中获取到的电流变化量除以电压，从而算出马达停止电流(步骤S54B)。该关系可根据公式来算出，此外，也能以实验方式算出。本实施例的特征在于，根据峰值电流时t1起到规定时间t2为止的电流变化量来控制制动衬块的推力。
图10中，对应于像图8那样温度越低便以越徐缓的斜率发生变化这一情况，成为电流变化量/电压越高、马达停止电流便越是徐缓地变化这样的关系。该特性是根据实际的温度与产生推力(所需电流)的关系来求出，并非一定单调减少，例如在因低温而粘性增大这样的情况下，呈下凸这样的关系。
图8中未记载电压的影响，但惯性项等会根据电压而变化，存在电压越高挤压力便越容易增大的情况。考虑到该影响，存在呈如下关系的情况：相对于温度而所需电流在每一电压下不一样。即，如图11所示，按每一电压来展示温度与所需电流的关系。图11为每一电压的温度与所需电流的关系图。
也可以根据该图11和图9的关系而像图12那样按每一电压来求出电流变化量和与其相对应的马达停止电流的关系。
图12为每一电压的电流变化量与所需电流的关系图。可将图12图谱化并存储在存储部32中而设为根据测量出的电流变化量和电压来变更所需的马达停止电流这样的形式。
另外，在上述实施例中，是在刚达到峰值电流之后直接求电流变化量(步骤S54A)，而例如在设为带刷电动马达的情况下，所测量的马达电流中会因电刷与整流子的接触状态下的变化等的影响而伴有振动。在该情况下，若利用通过滤波器而去除了振动(噪声)的马达电流，则有时更容易获得效果。
图13为表示施行刚开始后的马达电流的电流波形和通过了低通滤波器的马达电流的电流波形的图。图13中，马达电流43的电流波形中，电流急速上升，在时间t1达到峰值电流，其后电流降低。
通过了低通滤波器(LPF)的马达电流(LPF电流43a)的达到峰值的时间t3从马达动作刚开始之后推迟，所以在这之后检测电流的变化量。
此外，LPF电流43a的斜率的绝对值在LPF电流43a的达到峰值电流的时间t3上为0，其后，在经过某一时间后(图中的时间t5)达到最大，其后再次表现出变小的倾向。因而，宜在LPF电流43a的峰值电流时之后将斜率达到最大的部分(第1期间)包含在内来获取变化量。在本实施例中，将斜率达到最大的时间t5之前的时间t4与之后的时间t6之间作为第1期间。时间t6之后的期间相较于第1期间而言斜率变小，将该期间作为第2期间。在本实施例中，根据通过了低通滤波器的LPF电流43a的峰值电流时之后而且是包含LPF电流43a的斜率达到最大的时间t5的规定期间(时间t4～时间t6)内的LPF电流变化量来控制电动马达8。
此外，在LPF电流变化量的算出时，可根据多个点的值而通过最小平方法等以回归方式来算出。由此，能进一步减小误差的影响。
如此，即便是LPF电流43a的变化量的绝对值，图9所示那样的倾向也不变，成为图14所示的倾向。图14为温度与LPF电流变化量/电压的关系图。
本实施例的制动控制装置11根据LPF电流变化量除以电动马达8的电压得到的值(LPF电流变化量/电压)来算出电动马达8的马达停止电流。并且，与图5的步骤S55一样，在LPF电流超过了马达停止电流的情况或者超过马达停止电流后已经过规定时间的情况下使电动马达停止。
如此，在本实施例中，使用LPF电流43a的变化量来控制制动衬块的推力，由此，能够更显著而且是以减少噪声的影响的方式获取温度带来的变化量的差异。另外，关于低通滤波器的截止频率，在带刷电动马达的情况下，宜考虑折叠频率而设为其以下，所述折叠频率考虑了根据马达转速和电刷数、整流子数等而决定的振动频率及其采样周期。马达转速从起动时的速度0起逐渐增加，所以刚起动后的转速低，因此无法通过LPF来去除振动，所以宜设定为将LPF电流的变化量获取部分所产生的振动频率去除。
如上所述，根据本实施例，根据马达电流或LPF电流的变化量来设定马达停止电流，所以能减少根据温度而变化的产生挤压力的偏差，从而能实现低成本的电动驻车制动装置及电动驻车制动控制方法。另外，不限于温度，在转矩常数发生了变化的情况下，也能利用前文所述的关系来减少挤压力偏差。
实施例2
接着，使用图15至图17，对本发明的实施例2进行说明。图15为本发明的实施例2的转矩常数与电流变化量/电压的关系图，图16为本发明的实施例2的温度与粘性转矩的关系图，图17为本发明的实施例2的电流变化量/电压与粘性转矩的关系图。在实施例1中，是根据电流变化量除以电压得到的值来直接求马达停止电流，而在本实施例中，展示根据电流变化量除以电压得到的值来分别推断转矩常数和粘性的方法。
如前文所述，电流的变化量基于式(6)，所以转矩常数与电流变化量/电压的关系如图15所示。在电流变化量/电压小的区域内，转矩常数高，随着电流变化量/电压的增加，转矩常数徐缓地减少。只要预先求出该电流变化量与转矩常数的关系并存储在存储部32中，便能根据测定出的电流变化量来推断转矩常数。再者，与实施例1一样，若使用LPF电流，则能去除振动影响，所以更佳。
根据该值而将式(2)右边()内的值设为某一固定值Tc1(用于获得所需挤压力的转矩)，只要推断出Kt，便据此而像下式那样改变马达停止电流Icut。
[公式7]
Figure BDA0003717383550000131
可以设为以如此方式仅对转矩常数Kt的变化进行修正这样的方法。此外，同样地，粘性转矩像图16所示那样根据温度而变化，具有在低温下骤然增大的特性。对此，像下式那样将式(5)加以变形。
[公式8]
Figure BDA0003717383550000132
此处，将()内的值设为某一固定值Ts(用于获得所需挤压力的去掉了粘性量的转矩)而获得下式。
[公式9]
Figure BDA0003717383550000133
根据图9和图16的关系，粘性转矩与电流变化量/电压的关系如图17。图9和图16中，横轴表示温度。根据该关系，在温度低的区域内，电流变化量/电压及粘性转矩变大，在温度高的区域内，电流变化量/电压及粘性转矩变小。因此，在电流变化量/电压低的区域内粘性转矩也变低，在电流变化量/电压高的区域内粘性转矩也变高，获得图17所示那样的粘性转矩与电流变化量/电压的关系。
根据上述内容，可以分为转矩常数变化与粘性影响变化来求马达停止电流，在希望去除仅一种特性的影响的情况下等比较有效，能够更简单地求出马达停止电流。
另外，上文中，作为实施例，以盘式制动的情况为例来进行了说明，但本发明的制动装置也能运用于鼓式制动。此外，本发明的制动装置不限定用于汽车等车辆，只要是需要产生制动力的物品，都能使用本发明的制动装置。
以上，对本发明的实施例进行了详细叙述，但本发明并不限定于所述实施例，可以在不脱离权利要求书记载的本发明的精神的范围内进行各种设计变更。例如，所述实施例是为了以易于理解的方式说明本发明所作的详细说明，并非一定限定于具备说明过的所有构成。此外，可以将某一实施例的构成的一部分替换为其他实施例的构成，此外，也可以对某一实施例的构成加入其他实施例的构成。进而，可以对各实施例的构成的一部分进行其他构成的追加、删除、替换。
符号说明
1…制动装置，2…刹车盘(旋转构件)，3…承载件，4…轮缸，5a、5b…制动衬块(挤压构件)，6…活塞，7…压力室，8…电动马达，9…减速器，10…旋转直动转换机构，11…制动控制装置(控制器)，12…电线，21…车辆，22…制动踏板，23…主缸，24a、24b、24c…管道，25a、25b…前轮盘式制动装置，27…液压控制装置，31…电流检测部，32…存储部，33…运算部，34…驱动电路，35…计时器，36…电源，37…驻车制动开关，38…传感器，39…CAN，40…通知单元，41…施行指令，42…推力，43…马达电流，43a…LPF电流，44…马达停止电流，45…空转电流，46…马达端子间电压。

Claims (12)

1.一种电动驻车制动装置，其具备：旋转构件；挤压构件，其朝旋转构件进行挤压；电动马达，其对所述挤压构件施加推力；电流检测部，其检测所述电动马达的马达电流；以及制动控制装置，其根据所述马达电流来控制所述电动马达，所述电动驻车制动装置的特征在于，
所述制动控制装置根据从所述马达电流的峰值电流时起到规定时间为止的电流变化量来控制所述电动马达。
2.根据权利要求1所述的电动驻车制动装置，其特征在于，
所述规定时间设定在检测到所述马达电流变得大致固定的空转电流的时间之前。
3.根据权利要求1或2所述的电动驻车制动装置，其特征在于，
具备检测所述电动马达的电压的电压检测部，
所述制动控制装置根据所述电流变化量除以所述电动马达的电压得到的值来算出所述电动马达的马达停止电流。
4.根据权利要求3所述的电动驻车制动装置，其特征在于，
在所述马达电流超过了所述马达停止电流的情况或者超过所述马达停止电流后已经过规定时间的情况下，所述制动控制装置使所述电动马达停止。
5.一种电动驻车制动装置，其具备：旋转构件；挤压构件，其朝旋转构件进行挤压；电动马达，其对所述挤压构件施加推力；电流检测部，其检测所述电动马达的马达电流；以及制动控制装置，其根据所述马达电流来控制所述电动马达，所述电动驻车制动装置的特征在于，
具备去除所述马达电流的噪声的低通滤波器，
所述制动控制装置根据通过了所述低通滤波器的LPF电流的峰值电流时之后而且是包含所述LPF电流的斜率达到最大的时间的规定期间内的LPF电流变化量来控制所述电动马达。
6.根据权利要求5所述的电动驻车制动装置，其特征在于，
具备检测所述电动马达的电压的电压检测部，
所述制动控制装置根据所述LPF电流变化量除以所述电动马达的电压得到的值来算出所述电动马达的马达停止电流。
7.根据权利要求6所述的电动驻车制动装置，其特征在于，
在所述LPF电流超过了所述马达停止电流的情况或者超过所述马达停止电流后已经过规定时间的情况下，所述制动控制装置使所述电动马达停止。
8.一种电动驻车制动控制方法，其检测对制动衬块施加推力的电动马达的马达电流来控制所述电动马达，其特征在于，
根据从所述马达电流的峰值电流时起到规定时间为止的电流变化量来控制所述电动马达。
9.根据权利要求8所述的电动驻车制动控制方法，其特征在于，
所述规定时间设定在检测到所述马达电流变得大致固定的空转电流的时间之前。
10.根据权利要求8或9所述的电动驻车制动控制方法，其特征在于，
检测所述电动马达的电压，
根据所述电流变化量除以所述电动马达的电压得到的值来算出所述电动马达的马达停止电流。
11.一种电动驻车制动控制方法，其检测对制动衬块施加推力的电动马达的马达电流来控制所述电动马达，其特征在于，
具备去除所述马达电流的噪声的低通滤波器，
根据通过了所述低通滤波器的LPF电流的峰值电流时之后而且是包含所述LPF电流的斜率达到最大的时间的规定期间内的LPF电流变化量来控制所述电动马达。
12.根据权利要求11所述的电动驻车制动控制方法，其特征在于，
检测所述电动马达的电压，
根据所述LPF电流变化量除以所述电动马达的电压得到的值来算出所述电动马达的马达停止电流。
CN202080090675.3A 2020-01-21 2020-10-22 电动驻车制动装置及电动驻车制动控制方法 Active CN114901530B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020-007373 2020-01-21
JP2020007373A JP7286560B2 (ja) 2020-01-21 2020-01-21 電動パーキングブレーキ装置及び電動パーキングブレーキ制御方法
PCT/JP2020/039675 WO2021149315A1 (ja) 2020-01-21 2020-10-22 電動パーキングブレーキ装置及び電動パーキングブレーキ制御方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114901530A true CN114901530A (zh) 2022-08-12
CN114901530B CN114901530B (zh) 2024-02-09

Family

ID=76992131

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202080090675.3A Active CN114901530B (zh) 2020-01-21 2020-10-22 电动驻车制动装置及电动驻车制动控制方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20230043134A1 (zh)
JP (1) JP7286560B2 (zh)
CN (1) CN114901530B (zh)
DE (1) DE112020005582T5 (zh)
WO (1) WO2021149315A1 (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102649426A (zh) * 2011-02-25 2012-08-29 罗伯特·博世有限公司 用于调节在车辆中由驻车制动器施加的夹紧力的方法
CN104417520A (zh) * 2013-08-30 2015-03-18 日立汽车系统株式会社 制动系统
US20150166032A1 (en) * 2013-12-12 2015-06-18 Mando Corporation Electronic parking brake system and control method thereof
JP2015121203A (ja) * 2013-12-25 2015-07-02 日産自動車株式会社 電動パーキングブレーキ搭載車両のエンジン再始動制御装置
CN105313871A (zh) * 2014-07-31 2016-02-10 日立汽车系统株式会社 制动装置
CN107406065A (zh) * 2015-03-31 2017-11-28 日立汽车系统株式会社 制动控制装置
JP2018118524A (ja) * 2017-01-23 2018-08-02 日立オートモティブシステムズ株式会社 電動パーキングブレーキ装置、及びブレーキ装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012205576A1 (de) 2012-04-04 2013-10-10 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Bereitstellen der von einer Feststellbremse erzeugten Klemmkraft

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102649426A (zh) * 2011-02-25 2012-08-29 罗伯特·博世有限公司 用于调节在车辆中由驻车制动器施加的夹紧力的方法
CN104417520A (zh) * 2013-08-30 2015-03-18 日立汽车系统株式会社 制动系统
US20150166032A1 (en) * 2013-12-12 2015-06-18 Mando Corporation Electronic parking brake system and control method thereof
JP2015121203A (ja) * 2013-12-25 2015-07-02 日産自動車株式会社 電動パーキングブレーキ搭載車両のエンジン再始動制御装置
CN105313871A (zh) * 2014-07-31 2016-02-10 日立汽车系统株式会社 制动装置
CN107406065A (zh) * 2015-03-31 2017-11-28 日立汽车系统株式会社 制动控制装置
JP2018118524A (ja) * 2017-01-23 2018-08-02 日立オートモティブシステムズ株式会社 電動パーキングブレーキ装置、及びブレーキ装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP7286560B2 (ja) 2023-06-05
WO2021149315A1 (ja) 2021-07-29
DE112020005582T5 (de) 2022-08-25
US20230043134A1 (en) 2023-02-09
JP2021113014A (ja) 2021-08-05
CN114901530B (zh) 2024-02-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5919431B2 (ja) パーキングブレーキによって生ぜしめられた締付力を供給するための方法
KR101958503B1 (ko) 차량 내 주차 브레이크의 조절 방법, 폐회로 제어 및/또는 개회로 제어 유닛, 및 상기 유형의 폐회로 제어 및/또는 개회로 제어 유닛을 구비한 주차 브레이크
CN100408396C (zh) 驻车制动器及其控制方法
JP5835576B2 (ja) 車両の制動制御装置
CN105711575B (zh) 用于运行制动装置的方法和设备、制动装置
JP7136662B2 (ja) 電動パーキングブレーキ装置
CN102649425A (zh) 用于调节由驻车制动器施加的夹紧力的方法
KR101971759B1 (ko) 차량 내 주차 브레이크의 조정 방법
JP6811101B2 (ja) 電動パーキングブレーキ装置、及びブレーキ装置
US9902378B2 (en) Brake system
US9441689B2 (en) Method for adjusting a parking brake in a vehicle
JP6972306B2 (ja) 電動モータの制御装置及びブレーキ装置
CN108216175A (zh) 电动制动系统和设定挤压力-电流特性的方法
JP7155055B2 (ja) 電動パーキングブレーキ装置
CN114901530B (zh) 电动驻车制动装置及电动驻车制动控制方法
WO2021246124A1 (ja) 電動パーキングブレーキ制御装置及び電動パーキングブレーキ制御方法
KR101822815B1 (ko) Ｅｐｂ 구동 제어 방법
KR20110125322A (ko) 전자식 주차 브레이크 시스템의 제어 방법
JP2022533302A (ja) 車両ブレーキアクチュエータの電気モータ温度推定とモータ制御
WO2019093030A1 (ja) 電動パーキングブレーキ装置、及び電動ブレーキ装置
JP7190045B2 (ja) 自動化されたパーキングブレーキを運転するための方法並びに相応の装置
US20240326770A1 (en) Warped rotor detection

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant