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TECHNISCHES GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Bremsvorrichtung für
die Benutzung in einem Fahrzeug.
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In
einer Bremsvorrichtung für die Benutzung in einem Fahrzeug,
wie einem Automobil, kann, wenn eine große Last auf ein
Rad aufgrund von zum Beispiel einer schnellen Drehung des Fahrzeugs
ausgeübt wird, die Bremsscheibe der Scheibenbremse sich neigen
und dadurch kann der Bremsbelag zurückgeschoben werden,
wodurch der Schieber, wie zum Beispiel ein Kolben, der Scheibenbremse
sich von der Bremsscheibe wegbewegen kann, d. h. ein so genanntes
Knock-Back kann auftreten. Zusätzlich kann, wenn ein Fahrzeug
auf einer schlechten Straße oder einer schlechten Oberfläche
fährt und daher das Rad und seine peripheren Komponenten
heftig vibrieren, der Bremssattel versetzt werden und der Bremsbelag
kann in Kontakt mit der Bremsscheibe kommen, wodurch der oben erwähnte
Knock-Back verursacht wird. Ein solcher Knock-Back verursacht oft
Probleme. Wenn ein Knock-Back auftritt, erhöht sich das
Belagspiel, wodurch sich das Ansprechverhalten der Bremsvorrichtung
verschlechtert und zusätzlich dazu der unregelmäßige
Kontakt zwischen der Bremsscheibe und dem Bremsbelag leicht eine ungleichmäßige
Abnutzung der Bremsscheibe und des Bremsbelags verursacht.
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Mit
dem Ziel dieses Problem zu lösen, offenbart zum Beispiel
die
japanische Patentoffenlegungsschrift
Nr. 2003-154931 eine Erfindung, in der ein Anstieg des
Belagspiels und daher die Verschlechterung des Ansprechverhaltens
der Bremsvorrichtung verhindert werden kann, indem die Lage des
Kolbens des Bremssattels als Maßnahme gegen Knock-Back gehalten
wird.
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Die
in der oben erwähnten
japanischen
Patentoffenlegungsschrift Nr. 2003-154931 offenbarte Erfindung
hat immer noch den folgenden Nachteil, dass, da die Lage des Schiebers
in dem Bremssattel gegen einen Knock-Back gehalten wird, d. h. ein
Versatz des Schiebers der Scheibenbremse weg von dem Bremsscheibe,
wird unregelmäßiger Kontakt der Bremsscheibe mit
dem Bremsbelag unvermeidbar hergestellt, wodurch eine ungleichmäßige
Abnutzung der Bremsscheibe und des Bremsbelags verursacht wird und
Bremsbelag sich verschlechtert und das Bremsenrubbelphänomen
verursacht werden kann.
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DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht der oben erwähnten
Umstände gemacht und eine Aufgabe ihrer ist es, eine Bremsvorrichtung
zu Verfügung zu stellen, bei der selbst mit dem Auftreten eines
Knock-Backs, d. h. eine Bewegung des Schiebers der Scheibenbremse
weg von der Bremsscheibe, Verschlechterung des Ansprechverhaltens
der Bremsvorrichtung verhindert werden kann und zur gleichen Zeit
eine ungleichmäßige Abnutzung der Bremsscheibe
und des Bremsbelags verhindert werden kann.
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Um
das Vorgenannte und andere Aufgaben zu erreichen, sieht die vorliegende
Erfindung eine Bremsvorrichtung, die einen Bremsmechanismus aufweist,
der bedienbar ist, um einen Schieber zum Schieben eines Bremsbelags
gegen eine Bremsscheibe eines Fahrzeugs zu drücken oder
schieben und ein Steuergerät, das bedienbar ist, um den Bremsmechanismus
als Antwort auf eine Bedienung des Bremspedals zu steuern und das
auch bedienbar ist, um den Bremsmechanismus unabhängig
von einer Betätigung des Bremspedals zu steuern vor. Die Bremsvorrichtung
weist ferner einen Detektor auf, der bedienbar ist, um eine Rückstellung
zu erfassen, was bedeutet, dass der Schieber sich von der Bremsscheibe
weg bewegt, sobald eine Bremsung nicht durchgeführt wird
und nachdem die Rückstellung des Schiebers aufgrund eines
Erfassungsergebnisses des Detektors erfasst ist, sobald eine Ursache
für die Rückstellung beseitigt ist, die Steuerung
durch den Bremsmechanismus erwirkt, dass der Schieber sich nahe
zu der Bremsscheibe hin bewegt.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
ein Blockdiagramm, das schematisch die Struktur einer Bremsvorrichtung
gemäß einer ersten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung darstellt;
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2 zeigt
einen Graph, der die Beziehung zwischen dem Verdrängungsvolumen
eines Kolbens einer Scheibenbremse durch einen Knock-Back und der
Querbeschleunigung eines Fahrzeugs zeigt, unter Bezugnahme auf die
in 1 gezeigte Bremsvorrichtung;
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3 zeigt
einen Graph, der die Beziehung zwischen der Entnahmemenge eines
Hydraulikpumpenmotors und dem Verdrängungsvolumen des Kolbens
der Scheibenbremse, unter Bezugnahme auf die in 1 gezeigten
Bremsvorrichtung repräsentiert;
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4 zeigt
ein Flussdiagramm einer Steuerung, die von einer Knock-Back-Steuerungseinheit eines
Steuergerätes der in 1 gezeigten
Bremsvorrichtung durchgeführt wurde,
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5 ist
ein Blockdiagramm, das schematisch die Struktur einer Bremsvorrichtung
gemäß einer zweiten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung darstellt;
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6 zeigt
ein Verlaufsdiagramm, das eine Steuerung darstellt, die von einer
Knock-Back-Steuerungseinheit eines Steuergerätes in Anbetracht
der in 5 gezeigten Bremsvorrichtung durchgeführt wurde;
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7 zeigt
einen Graphen, der die Beziehung zwischen dem Verdrängungsvolumen
eines Kolbens der Bremsvorrichtung durch Knock-Back und dem Flüssigkeitsdruck
in einem Zylinder in Anbetracht der in 5 gezeigten
Bremsvorrichtung darstellt;
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8 zeigt
ein Flussdiagramm der von dem Steuergerät der Knock-Back-Steuerungseinheit durchgeführten
Steuerung der in 5 gezeigten Bremsvorrichtung;
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9 zeigt
ein Verlaufsdiagramm, das eine Steuerung, die von einer Knock-Back-Steuerungseinheit
eines Steuergerätes in Anbetracht einer Bremsvorrichtung
gemäß einer dritten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung durchgeführt wurde;
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10 zeigt
ein Flussdiagramm der von der Knock-Back-Steuerungseinheit des Steuergerätes der
Bremsvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung durchgeführten Steuerung;
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11 ist
ein Blockdiagramm, das schematisch eine Struktur einer Bremsvorrichtung
gemäß einer vierten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung darstellt;
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12 ist
eine vergrößerte vertikale Schnittdarstellung,
die eine Scheibenbremse der in 11 gezeigten
Bremsvorrichtung darstellt;
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13 zeigt
ein Verlaufsdiagramm, das eine Steuerung darstellt, die von einer
Knock-Back-Steuerungseinheit eines Steuergeräts in Anbetracht
der in 11 gezeigten Bremsvorrichtung
durchgeführt wurde;
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14 zeigt
ein Flussdiagramm der Steuerung, die von der Knock-Back-Steuerungseinheit
des Steuergerätes der in 11 gezeigten
Steuerungsvorrichtung durchgeführt wurde;
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15 zeigt
ein Verlaufsdiagramm, das eine Steuerung, die von einer Knock-Back-Steuerungseinheit
eines Steuergerätes in Anbetracht einer Bremsvorrichtung
gemäß einer fünften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung durchgeführt wurde; und
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16 zeigt
ein Flussdiagramm der Steuerung, die von der Knock-Back-Steuerungseinheit
des Steuergerätes der Bremsvorrichtung gemäß der
fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchgeführt
wurde.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Im
Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung detailliert unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen beschrieben.
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Eine
erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter
Bezugnahme auf die 1 bis 4 beschrieben. 1 stellt
eine schematische Darstellung eines Aufbaus einer Bremsvorrichtung
gemäß der ersten Ausführungsform dar.
Wie in 1 gezeigt, weist die Bremsvorrichtung 1 eine
an jedem Rad (nur ein Rad ist gezeigt) angebrachte Scheibenbremse 2,
einen an die Scheibenbremse 2 über eine Leitung 3 angeschlossenen
Hauptzylinder 4, an der Leitung 3 angeordnet ein
Druckerhöhungsventil 5 und ein Absperr-(Abschluss)-Ventil 6,
einen zwischen dem Druckerhöhungsventil 5 und
dem Absperrventil 6 auf der Leitung 3 angeordneten
Hydraulikpumpenmotor 7, ein zwischen dem Pumpenmotor 7 und
dem Behälter 8 angeordnetes Einlassventil 9, und
verschiedene Sensoren (Detektoren) zum Ermitteln eines Fahrzustandes,
wie zum Beispiel einem Querbeschleunigungssensor 10, ein
Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 11, ein Gierratensensor 12 und ein
Lenkwinkelsensor 13 auf. Die Bremsvorrichtung weist ferner
ein Steuergerät 14 (Steuergerät) zum Steuern
des Druckerhöhungsventils 5, des Absperrventils 6,
dem Pumpenmotor 7 und dem Einlassventil 9 basierend
auf den Erfassungsergebnissen der verschiedenen Sensoren auf. In
der vorliegenden Ausführungsform verkörpern der
Hauptzylinder 4 und die Leitung 3 einen ersten
Bremsmechanismus oder einen Hauptbremsmechanismus der vorliegenden
Erfindung. Das Druckerhöhungsventil 5 und das
Absperrventil 6, die an der Leitung 3 angeordnet
sind, und der einer hydraulischen Pumpe entsprechende Pumpenmotor 7 verkörpern
in der vorliegenden Erfindung einen zweiten Bremsmechanismus oder
einen Nebenbremsmechanismus der vorliegenden Erfindung.
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Die
Scheibenbremse 2 ist eine konventionelle Flüssigkeitsdruckscheibenbremse,
bei der eine Zufuhr eines Flüssigkeitsdrucks in den Zylinder 15 eine
Vorwärtsbewegung des Kolbens 16 (Schieber) verursacht,
und anschließend wird eine Bremsscheibe 17 gegen
eine sich mit einem Rad (nicht gezeigt) drehende Bremsscheibe 18 gepresst,
wodurch als Resultat eine Bremskraft erzeugt wird.
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Der
Hauptzylinder 4 ist dazu ausgebildet, einen Flüssigkeitsdruck
zu erzeugen, der als Antwort auf eine Bedienung eines Bremspedals 19 der
Scheibenbremse 2 zur Verfügung gestellt wird.
Falls nötig, kann ein Druckerhöher, wie zum Beispiel
ein Vakuumdruckerhöher, am Zylinder 4 vorgesehen
sein, so dass die Bremse mit einer verringerten Bedienkraft des
Bremspedals 19 bedient werden kann.
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Das
Druckerhöhungsventil 5 und das Absperrventil 6 sind
normalerweise offene elektromagnetische An-Aus-Ventile, die dazu
ausgebildet sind, die Leitung 3 auf ein Steuersignal von
dem Steuergerät 14 zu öffnen und zu schließen.
Der Hydraulikpumpenmotor 7 ist eine integrierte Kombination
einer Hydraulikpumpe und eines Elektromotors und wird nach Erhalt
eines Steuersignals von dem Steuergerät 14 betätigt,
um einen Flüssigkeitsdruck, der von dem Reservoir 8 zu
der Scheibenbremse 2 geliefert wird, zu erzeugen. Das Einlassventil 9 ist
ein normalerweise geschlossenes elektromagnetisches An-Aus-Ventil,
das dazu ausgebildet ist, die Leitung zum Zuführen einer
Bremsflüssigkeit von dem Behälter 8 zu dem
Pumpenmotor 7 nach Erhalt eines Steuersignals von dem Steuergerät 14 zu öffnen
und zu schließen.
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Das
Steuergerät 14 empfängt Erfassungsergebnisse
von den verschiedenen Sensoren zum Erfassen eines Fahrzeugzustandes,
wie zum Beispiel dem Querbeschleunigungssensor 10, dem
Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 11 und dem Gierratensensor 12.
Das Steuergerät 14 gibt dann die auf den empfangenen
Erfassungsergebnissen basierenden Steuersignale an das Druckerhöhungsventil 5,
das Absperrventil 6, den Pumpenmotor 7 und das
Einlassventil 9 aus und steuert einen Betrieb der Scheibenbremse 2 auf
die folgende Weise.
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(Normaler, von einem Fahrer ausgelöster
Bremsvorgang)
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Unter
normalen Bedingungen gibt das Steuergerät 14 keine
Steuersignale (elektrischer Steuerstrom) an das Druckerhöhungsventil 5,
das Absperrventil 6, den Pumpenmotor 7 und das
Einlassventil 9 aus. Das Druckerhöhungsventil 5 und
das Absperrventil 6 sind geöffnet, der Pumpenmotor 7 ist
angehalten, und das Einlassventil 9 ist geschlossen. Wenn
ein Fahrer das Bremspedal 19 in diesem Zustand bedient,
wird ein in dem Hauptzylinder 4 erzeugter Flüssigkeitsdruck
an den Zylinder 15 der Scheibenbremse 2 durch
die Leitung 3 übertragen, der dann erwirkt, dass
der Kolben 16 den Bremsbelag 17 gegen die Scheibenbremse 18 drückt
oder schiebt. Daraus resultiert, dass eine Bremskraft gemäß der
Kraft, die das Bremspedal 1 bedient, erzeugt wird.
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(Steuerung der Bremse durch das Steuergerät)
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Das
Steuergerät 14 trennt den Hauptzylinder 4 von
der Scheibenbremse 2 indem es ein Steuersignal zum Schließen
des Absperrventils 6 ausgibt. Das Steuergerät 14 öffnet
auch das Einlassventil 9 und betätigt den Pumpenmotor 7 durch
die Ausgabe von Steuersignalen und anschließend wird ein
von dem Pumpenmotor 7 erzeugter Flüssigkeitsdruck
an den Zylinder 15 der Scheibenbremse 2 geliefert.
Aufgrund dieses Betriebs des Steuergeräts 14 kann
eine Bremskraft ohne die Betätigung des Bremspedals 19 erzeugt
werden. Zusätzlich kann das Steuergerät 14 den
Flüssigkeitsdruck in dem Zylinder 15 der Scheibenbremse 2 durch
Schließen des Druckerhöhungsventils 5 halten.
Das Steuergerät 14 kann auch den Druck in dem
Zylinder der Scheibenbremse 2 durch Öffnen des
Druckerhöhungsventils 5, durch Anhalten des Pumpenmotors 7 und
durch Öffnen des Absperrventils 6 verringern.
Daher kann eine Bremskraft der Scheibenbremse 2 für
jedes Rad gemäß einem Fahrzustand gesteuert werden.
Zum Beispiel das Antiblockiersystem, die Traktionskontrolle und
die Fahrzeugstabilitätskontrolle können durchgeführt
werden.
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Ferner
weist das Steuergerät 14 eine Knock-Back-Steuerungseinheit 20 auf,
die eine Knock-Back-Steuerung, wie im Folgenden beschrieben wird,
durchführt.
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(Knock-Back-Erkennung)
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Sobald
eine große Querbeschleunigung (zum Beispiel eine Querbeschleunigung
gleich 3 oder mehr m/s2) während
das Fahrzeug sich dreht in dem Fahrzeug auftritt, neigt sich die
Bremsscheibe 18 unter dem Einfluss einer Querkraft, die
auf das Rad wirkt, wodurch der Kolben 16 durch die Bremsscheibe 17 zurückgeschoben
wird und eine Rückstellung, was bedeutet, dass der Kolben 16 sich
von der Bremsscheibe 18 weg bewegt, d. h. ein Knock-Back, kann
auftreten. Zu diesem Zeitpunkt ermittelt die Knock-Back-Steuereinheit 20 das
Auftreten der oben erwähnten Rückstellung, d.
h. das Knock-Back, basierend auf dem Erfassungsergebnis des Querbeschleunigungssensors 10,
sobald die Querbeschleunigung einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet.
Anschließend, sobald die Querbeschleunigung gleich oder
geringer als ein vorgegebener Grenzwert wird, ermittelt die Einheit 20,
dass die auf das Rad wirkende Querkraft sich verringert und die
geneigte Bremsscheibe 18 kehrt in die ursprüngliche
Lage zurück und daher wird die Ursache für die
oben erwähnte Rückstellung, d. h. dem Knock-Back,
behoben. Anschließend nach der Erfassung der Behebung der
Ursache für den Knock-Back analysiert die Einheit 20 den
Fahrzeugbetriebszustand basierend auf den Erfassungsergebnissen
der Sensoren, wie zum Beispiel dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 11,
dem Gierratensensor 12 und dem Lenkwinkelsensor. Als ein
Ergebnis der Analyse, falls die Einheit 20 erkennt, dass
das Fahrzeug sich in einem normalen Fahrzustand, der kein Knock-Back
verursacht, befindet (zum Beispiel das Fahrzeug fährt geradeaus),
erwirkt die Einheit 20, dass der durch das Knock-Back eingezogene
Kolben 16 sich vorwärts bewegt, um näher an
der Bremsscheibe 18 zu sein, indem sie einen Flüssigkeitsdruck
zu dem Zylinder 15 der Scheibenbremse 2 unter
Benutzung des Pumpenmotors 7 zuführt. Anschließend
wird ein Belagspieleinstellvorgang durchgeführt.
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(Belagspieleinstellung)
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Die
Belagspieleinstellung kann auf die folgende Weise durchgeführt
werden. Wie in 2 gezeigt, wird die Beziehung
zwischen der Querbeschleunigung, die auf den Fahrzeugkörper
wenn ein Knock-Back auftritt wirkt und der Rückwärtsversatzbetrag
des Kolbens 16 (ein Betrag an Bremsflüssigkeit
der aus dem Zylinder 15 ausgetreten ist) im Voraus basierend
auf einem Test, einem Experiment oder dergleichen ermittelt. Zusätzlich
wird, wie in 3 gezeigt, die Beziehung zwischen
dem Verdrängungsvolumen des Kolbens 16 als Folge
einer Versorgung mit Bremsflüssigkeit des Zylinders 15 der Scheibenbremse 2 von
dem Pumpenmotor 7 und der Austrittsmenge der Bremsflüssigkeit
aus dem Pumpenmotor 7 (z. B. Drehzahl (rpm bzw. U/min) × Betriebsdauer)
im Voraus zum Beispiel basierend auf den Nenndaten des Pumpenmotors 7 ermittelt.
Basierend auf den Graphen aus 2 und 3 wird die
Belagspielsteuerung durch Zuführen von Bremsflüssigkeit
an den Zylinder 15 der Scheibenbremse 2 aus dem
Pumpenmotor 7 durchgeführt, um eine Vorwärtsbewegung
des Kolbens 16 zu erwirken, so dass ein angemessenes Bremsspiel
erreicht wird.
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Im
Speziellen wird die von der Knock-Back-Steuerungseinheit 20 durchgeführte Knock-Back-Steuerung
unter Bezugnahme auf das in 4 gezeigte
Flussdiagramm beschrieben. Bezug nehmend auf 4 wird in
Schritt S1 ermittelt, ob ein Fahrzeug sich in dem Drehzustand befindet, der
eine Rückstellung, die eine Bewegung des Kolbens 16 weg
der Bremsscheibe 18, d. h. ein Knock-Back, erwirkt, indem
ermittelt wird, ob eine vom dem Querbeschleunigungssensor 10 erfasste Querbeschleunigung
einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet. Falls die Querbeschleunigung den
Grenzwert überschreitet, schreitet der Fluss im Schritt
S2 fort. Im Schritt S2 wird ein Rückversatzbetrag des Kolbens 16 aus
dem Graph von 2 basierend auf dem von dem
Querbeschleunigungssensor 10 erfassten Erfassungswert berechnet.
Anschließend wird im Schritt S3 der berechnete Rückversatzbetrag
des Kolbens 15 gespeichert.
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Wenn
im Schritt S1 bestimmt wird, dass die Querbeschleunigung einen Grenzwert
nicht übersteigt, dann wird der Fluss in Schritt S4 fortgesetzt.
In Schritt S4 wird ermittelt, ob das Fahrzeug in einem normalen
Zustand, der kein Knock-Back verursacht (z. B. das Fahrzeug fährt
geradeaus) betrieben wird, indem der Fahrzeugbetriebszustand aufgrund
der Erfassungsergebnisse des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 11,
des Gierratensensors 12, des Lenkwinkelsensors 13 und
dergleichen analysiert wird. Wenn in Schritt S4 ermittelt wird,
dass das Fahrzeug nicht in einem normalen Zustand betrieben wird,
d. h. das Fahrzeug dreht sich oder schwenkt ein, dann wird die gegenwärtige
Routine beendet. Falls in Schritt S4 ermittelt wird, dass das Fahrzeug
in einem normalen Zustand betrieben wird, fährt der Fluss
in Schritt S5 fort. Im Schritt S5 wird ermittelt, ob der Rückwärtsversatzbetrag
des Kolbens 16 gespeichert ist. Falls in Schritt S5 ermittelt
wird, dass der Rückwärtsversatzbetrag des Kolbens 16 nicht
gespeichert ist, so ist damit ermittelt, dass das Fahrzeug nicht
von einem ein Knock-Back verursachenden Drehzustand zu dem normalen
Fahrzustand zurückgekehrt ist und die gegenwärtige
Routine wird beendet. Wenn in Schritt S5 ermittelt wird, dass der
Rückwärtsversatzbetrag des Kolbens gespeichert
ist, so ist ermittelt, dass das Fahrzeug aus einem ein Knock-Back
verursachenden Fahrzustand zurück in den normalen Fahrzeugbetriebszustand
gekehrt ist, d. h. eine Ursache für die Rückstellung,
die eine Bewegung des Kolbens weg von der Bremse 18 ist,
ist behoben und der Fluss fährt in Schritt S6 fort. Im
Schritt S6 wird ermittelt, ob der Fahrer einen Bremsvorgang durchführt
oder ob das Steuergerät 14 irgendeine bremsbezogene
Steuerung, so wie der Antiblockiersteuerung, der Traktionssteuerung
oder der Fahrzeugstabilitätssteuerung durchführt.
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Wenn
im Schritt S6 ermittelt wird, dass der Fahrer keinen Bremsvorgang
durchführt und das Steuergerät 14 keine
bremsbezogene Steuerung durchführt, dann fährt
der Fluss im Schritt S7 fort. Im Schritt S7 wird die Belagspieleinstellung
durch Einstellen der Entnahmemenge an Bremsflüssigkeit
aus dem Pumpenmotor 7 gemäß dem im Schritt
S3 gespeicherten Rückversatzbetrag des Kolbens 16, durchgeführt
und es wird erwirkt, dass der Kolben 16 sich demgemäß vorwärts
bewegt, um näher an der Bremsscheibe 18 zu sein.
Anschließend wird im Schritt S8 der Speicher des Rückversatzbetrags
des Kolbens 16 zurückgesetzt und die gegenwärtige Routine
beendet. Wenn im Schritt S6 ermittelt wird, dass der Fahrer einen
Bremsbetrieb durchführt oder dass das Steuergerät
eine bremsbezogene Steuerung durchführt, dann fährt
der Fluss im Schritt S8 fort. In Schritt S8 wird der Speicher des
Rückversatzbetrages des Kolbens 16 zurückgesetzt
und die gegenwärtige Routine wird beendet. Zu diesem Zeitpunkt
wird, da das Steuergerät 14 eine bremsbezogene
Steuerung für jedes Rad durchführt, die Belagspieleinstellung
aus Schritt S7 nicht, insofern vorhanden, an einem Rad, das eine
bremsbezogene Steuerung erfährt durchgeführt.
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Auf
diese Art wird dem Kolben 16 erlaubt, sobald eine Rückstellung,
die eine Bewegung des Kolbens weg von der Bremsscheibe 18 ist,
d. h. ein Knock-Back, während des Nicht-Bremszustandes auftritt,
insbesondere während dem Drehzustand, rückwärts
versetzt zu werden, so dass eine ungleichmäßige
Abnutzung des Bremsbelags 17 und der Bremsscheibe 18 verhindert
werden kann. Dann wenn eine Ursache für die oben erwähnte
Rückstellung, d. h. dem Knock-Back, behoben ist und der
Zustand sich normalisiert, wird erwirkt, dass der Kolben 16 sich
vorwärts bewegt, um näher an der Bremsscheibe 18 zu
sein und das Belagspiel wird entsprechend eingestellt, so dass eine
Verschlechterung des Ansprechverhaltens der Bremsvorrichtung 1 verhindert
wird. In dieser Ausführungsform wird ein Bremsmechanismus,
der bedienbar ist, um den Kolben 16 gemäß einem
Schieber ungeachtet der Betätigung des Bremspedals 19 zu
versetzen, durch den Bremsmechanismus, der das Druckerhöhungsventil 5 und das
Absperrventil 6 die auf der Leitung 3 angeordnet sind
und den Pumpenmotor 7 umfasst, ausgeführt. Jedoch
kann er durch einen Bremsmechanismus, der einen Hydraulikmechanismus
darstellt, der einen steuerbaren Vakuumvertärker aufweist,
der einen Aktuator, wie ein Manetventil aufweist und bedienbar ist, um
den Kolben des Hauptzylinders zu drücken, indem er durch
den Aktuator betätigt wird ausgeführt sein. In
diesem Fall entsprechen dieser steuerbare Vakuumvertärker
und der Hauptzylinder einer Hydraulikpumpe der vorliegenden Erfindung.
Es wird angemerkt, dass der oben erwähnte steuerbare Vakuumvertärker
durch jeden Verstärker ersetzt werden kann, der unabhängig
einer Betätigung des Bremspedals bedient werden kann, so
wie einem hydraulischen Verstärker oder einem elektrischen
Verstärker.
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In
der vorliegenden Ausführungsform ist ein Detektor, der
bedienbar ist, um eine Rückstellung, die eine Bewegung
des Kolbens 16 weg von der Bremsscheibe 18 aufgrund
des Fahrzeugdrehungszustandes ist, zu erfassen, durch den Querbeschleunigungssensor 10 zum
Ausdruck gebracht. Jedoch kann anstatt des Querbeschleunigungssensors 10 dieser
durch den Gierratensensor 12 oder durch die Kombination
des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 11 und des Lenkwinkelsensors 13 zum
Ausdruck gebracht werden. In der vorliegenden Ausführungsform wird
ein Rückversatzbetragsberechner, der bedienbar ist, um
einen Grad einer Bewegung des Kolbens 16 weg von der Bremsscheibe 18 während
der Rückstellung zu berechnen, durch den Querbeschleunigungssensor 10 und
die Knock-Back-Steuerungseinheit 20 zum Ausdruck gebracht.
Dieser kann jedoch anstatt durch den Querbeschleunigungssensor 10 durch
die Knock-Back-Steuerungseinheit 20 und den Gierratensensor 12 oder
eine Kombination des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 11 und
des Lenkwinkelsensors 13 zum Ausdruck gebracht werden.
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Als
nächstes wird eine zweite Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 5 bis 8 beschrieben.
In der folgenden Beschreibung der zweiten Ausführungsform
sind ähnliche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen der ersten
Ausführungsform versehen und nur Bauteile und Merkmale,
die anders als in der ersten Ausführungsform sind oder
in dieser fehlen, werden im Detail beschrieben.
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Wie
in 5 gezeigt, umfasst eine Bremsvorrichtung 21 gemäß der
zweiten Ausführungsform einen Flüssigkeitsdrucksensor 22,
der bedienbar ist, um einen Flüssigkeitsdruck in dem Zylinder 15 der Scheibenbremse 2 zu
erfassen. Die Knock-Back-Steuerungseinheit 20 des Steuergerätes 14 führt
auf folgende Weise eine Knock-Back-Steuerung basierend auf einem
Erfassungsergebnis des Flüssigkeitsdrucksensors 22 durch.
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(Knock-Back-Erfassung)
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Die
Knock-Back-Erfassung, die von der Knock-Back-Steuerungseinheit 20 durchgeführt
wird, wird im Folgenden unter Bezugnahme auf das in 6 gezeigte
Verlaufsdiagramm beschrieben. Die Knock-Back-Steuerungseinheit 20 ermittelt,
dass eine Möglichkeit des Auftretens einer Rückstellung, die
eine Bewegung des Kolbens 16 weg von der Bremsscheibe 18 ist,
d. h. ein Knock-Back, basierend auf dem Erfassungsergebnis des Querbeschleunigungssensors 10,
wenn die vorhergehende Beschleunigung einen vorgegebenen Grenzwert
"a" überschreitet vorliegt. Sobald diese Erfassung gemacht
wurde, schließt die Knock-Back-Steuerungseinheit 20 das
Druckerhöhungsventil 5 und beginnt den Flüssigkeitsdruck
in dem Zylinder 15 der Scheibenbremse 2 unter
Benutzung des Flüssigkeitsdrucksensors 22 (Zeitpunkt
t1) zu überwachen. Die Bremsscheibe 18 wird unter
dem Einfluss der auf das Rad wirkenden Querkraft geneigt und der
Kolben 16 wird daher durch den Bremsbelag 17 zurückgeschoben
und entfernt sich von der Bremsscheibe 18. Zu diesem Zeitpunkt
wird der Flüssigkeitsdruck in dem Zylinder 15 der
Scheibenbremse 2 erhöht, da das Druckerhöhungsventil 5 geschlossen
ist. Sobald der Flüssigkeitsdruck in dem Zylinder einen
vorgegebenen Flüssigkeitsdruckgrenzwert "b" überschreitet (oder
sobald die Zeitintegration der Veränderung des Flüssigkeitsdrucks
einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet), wird ermittelt,
dass eine Rückstellung, die eine Bewegung des Kolbens 16 weg
von der Scheibenbremse 18 ist, d. h. ein Knock-Back, tatsächlich
auftritt (Zeitpunkt t2). Wenn das Auftreten des Knock-Backs ermittelt
wurde, öffnet die Einheit 20 das Druckerhöhungsventil 5 für
eine bestimmte Zeitdauer, um den Flüssigkeitsdruck in dem
Zylinder 15 zu entspannen. Danach schließt die
Einheit 20 das Druckerhöhungsventil 5 wieder
und beginnt erneut den Flüssigkeitsdruck in dem Zylinder 15 zu überwachen
(Zeitpunkt t3) und wiederholt diese Vorgänge.
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Sobald
danach die Querbeschleunigung gleich oder geringer als der Grenzwert
"a" wird, wird ermittelt, dass eine Ursache für die Rückstellung,
die eine Bewegung des Kolbens 16 weg von der Bremsscheibe 18 ist,
d. h. dem Knock-Back, behoben ist. Nachdem ermittelt wurde, dass
die Ursache für das Knock-Back behoben ist, analysiert
die Einheit 20 den Fahrzeugbetriebszustand basierend auf
den Erfassungsergebnissen des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 11,
dem Gierratensensor 12, dem Lenkwinkelsensor und dergleichen.
Wenn die Einheit 20 ermittelt, dass das Fahrzeug in einem
normalen Fahrbetrieb betrieben wird, der kein Knock-Back verursacht
(z. B. das Fahrzeug fährt geradeaus), erwirkt die Einheit 20,
dass der vom Knock-Back zurückgezogene Kolben 16 vorwärts
bewegt wird, um näher an der Bremsscheibe 18 zu
sein, indem der Zylinder 15 der Scheibenbremse 2 unter
Zuhilfenahme des Pumpenmotors 7 mit einem Flüssigkeitsdruck
versorgt wird. Anschließend führt die Einheit 20 die
Belagspieleinstellung durch.
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(Belagspieleinstellung)
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Die
Belagspieleinstellung kann auf die folgende Weise durchgeführt
werden. Wie in 6 gezeigt, wird der Rückversatzbetrag
des Kolbens 16 durch den Knock-Back jedes Mal erhöht,
wenn das Druckerhöhungsventil 5 geöffnet
wird und der Flüssigkeitsdruck in dem Zylinder 15 wird
entspannt, nachdem der Flüssigkeitsdruck in dem Zylinder 15 den
Flüssigkeitsdruckgrenzwert "b" überschreitet. Der
Rückversatzbetrag des Kolbens 16 kann daher errechnet
und ermittelt werden, indem gezählt wird, wie oft das Druckerhöhungsventil 5 geöffnet
wird, nachdem es ermittelt hat, dass der Knock-Back auftritt. Alternativ
wird, wie in 7 gezeigt, die Beziehung zwischen
dem Flüssigkeitsdruck in dem Zylinder 5 und dem
Rückversatzbetrag des Kolbens 16 basierend auf
einem Test, einem Experiment oder ähnlichem voreingestellt,
so dass der Rückversatzbetrag des Kolbens 16 errechnet
und ermittelt werden kann, indem der Flüssigkeitsdruck
in dem Zylinder 15 unter Zuhilfenahme des Flüssigkeitsdrucksensors 22 überwacht
wird. Nachdem der Rückversatzbetrag des Kolbens 16 durch
den Knock-Back so ermittelt wurde, wird der Zylinder 15 unter
Zuhilfenahme des Pumpenmotors 7 mit einer Menge Bremsflüssigkeit
versorgt, wobei die Menge Bremsflüssigkeit durch die Beziehung
zwischen dem Versatzbetrag des Kolbens und der Menge an Bremsflüssigkeit,
wie in 3 gezeigt, aus dem Pumpenmotor berechnet wurde.
Der Kolben 16 wird dazu veranlasst sich vorwärts
zu bewegen, um näher an der Bremsscheibe 18 zu
sein und die Belagspieleinstellung wird auf diese Weise durchgeführt.
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Im
speziellen wird die von der Knock-Back-Steuerungseinheit 20 durchgeführte Knock-Back-Steuerung
unter Bezugnahme auf das in 8 gezeigte
Flussdiagramm beschrieben. Bezug nehmend auf 8 wird im
Schritt S1 ermittelt, ob das Fahrzeug sich in einem Drehungszustand
befindet, der eine Rückstellung, die eine Bewegung des Kolbens 16 weg
von der Bremsscheibe 18 ist, d. h. ein Knock-Back, verursachen
kann, indem ermittelt wird, ob die Querbeschleunigung, die von dem
Querbeschleunigungssensor 10 ermittelt wurde, einen vorgegebenen
Grenzwert "a" überschreitet. Falls die Querbeschleunigung
den Grenzwert überschreitet, wird der Fluss im Schritt
S2 fortgeführt. Im Schritt S2 wird das Druckerhöhungsventil 5 geschlossen
und die Einheit 20 beginnt, den Flüssigkeitsdruck
in dem Zylinder 15 der Scheibenbremse 2 unter
Benutzung des Flüssigkeitsdrucksensors 22 zu überwachen
und der Fluss fährt anschließend im Schritt S3
fort.
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Im
Schritt S3 wird ermittelt, ob der Flüssigkeitsdruck in
dem Zylinder 15 einen vorgegebenen Flüssigkeitsdruckgrenzwert
"b" überschreitet. Falls der Flüssigkeitsdruck
in dem Zylinder 15 den Flüssigkeitsdruckgrenzwert
"b" überschreitet, wird ermittelt, dass eine Rückstellung,
die eine Bewegung des Kolbens 16 weg von der Bremsscheibe 18 ist,
d. h. ein Knock-Back, auftritt und der Fluss fährt im Schritt
S4 fort. Im Schritt S4 wird das Druckerhöhungsventil geöffnet.
Im Schritt S5 wird der Rückversatzbetrag des Kolbens 16 basierend
auf der Häufigkeit des Öffnens des Druckerhöhungsventils 5 oder
dem Flüssigkeitsdruck in dem Zylinder 15 errechnet.
Anschließend wird der ermittelte Rückversatzbetrag
des Kolbens 16 im Schritt S6 gespeichert und die gegenwärtige Routine
beendet. Wenn im Schritt S3 ermittelt wird, dass der Flüssigkeitsdruck
in dem Zylinder 15 keinen Flüssigkeitsdruckgrenzwert
"b" überschreitet, so ist ermittelt, dass ein Knock-Back
nicht auftritt und die gegenwärtige Routine wird beendet.
-
Andererseits,
falls im Schritt S1 ermittelt wird, dass die Querbeschleunigung
einen Grenzwert "a" nicht überschreitet, fährt
der Fluss im Schritt S7 fort. Im Schritt S7 wird der Fahrzeugbetriebszustand basierend
auf den Erfassungsergebnissen des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 11, dem
Gierratensensor 12, dem Lenkwinkelsensor 13 und
dergleichen analysiert und es wird ermittelt, ob das Fahrzeug in dem
normalen Betriebszustand, der kein Knock-Back verursacht (z. B.
das Fahrzeug fährt geradeaus), betrieben wird. Wenn im
Schritt S7 ermittelt wird, dass das Fahrzeug nicht in einem normalen
Betriebszustand betrieben wird, dann wird die gegenwärtige Routine
beendet. Wenn im Schritt S7 ermittelt wird, dass das Fahrzeug in
einem normalen Betriebszustand betrieben wird, so fährt
der Fluss im Schritt S8 fort. Im Schritt S8 wird ermittelt, ob der
Rückversatzbetrag des Kolbens 16 gespeichert ist.
Wenn im Schritt S8 ermittelt wird, dass der Rückversatzbetrag des
Kolbens 16 nicht gespeichert wurde, so wird die momentane
Routine beendet. Wenn im Schritt S8 ermittelt wurde, dass der Rückversatzbetrag
des Kolbens gespeichert wurde, dann ist ermittelt worden, dass das
Fahrzeug aus einem den Knock-Back verursachenden Drehungszustand
in den normalen Fahrzustand zurückgekehrt ist, d. h. die
Ursache für die Rückstellung, die eine Bewegung
des Kolbens 16 weg von der Bremsscheibe 18 ist,
ist behoben. Anschließend fährt der Fluss im Schritt
S9 fort. Im Schritt S9 wird ermittelt, ob der Fahrer einen Bremsbetrieb
durchführt oder ob das Steuergerät 14 irgendeine
bremsbezogene Steuerung sowie der Antiblockiersteuerung, der Traktionssteuerung
oder der Fahrzeugstabilitätskontrolle durchführt.
-
Wenn
im Schritt S9 ermittelt wird, dass der Fahrer keinen Bremsbetrieb
durchführt oder dass das Steuergerät 14 keine
bremsbezogene Steuerung durchführt, fährt der
Fluss im Schritt S10 fort. Im Schritt S10 wird die Belagspieleinstellung
durchgeführt, indem ein Entnahmebetrag der Bremsflüssigkeit
aus dem Pumpenmotor 7 gemäß dem im Schritt S6
gespeicherten Rückversatzbetrag des Kolbens 16,
eingestellt wird und wodurch erwirkt wird, dass der Kolben 16 sich
vorwärts bewegt, um näher an der Bremsscheibe 18 zu
sein. Anschließend fährt der Fluss im Schritt
S11 fort und der Speicher des Rückversatzbetrages des Kolbens 16 wird zurückgesetzt und
die gegenwärtige Routine wird beendet. Wenn im Schritt
S9 ermittelt wird, dass der Fahrer einen Bremsbetrieb oder das Steuergerät
eine bremsbezogene Steuerung durchführt, dann fährt
der Fluss im Schritt S11 fort. Im Schritt S11 wird der Speicher
des Rückversatzbetrages des Kolbens 16 zurückgesetzt und
anschließend die gegenwärtige Routine beendet.
Zu diesem Zeitpunkt wird, da das Steuergerät 14 eine
bremsbezogene Steuerung für jedes Rad durchführt,
die Belagspieleinstellung aus Schritt S10 nicht, insofern vorhanden,
an einem Rad durchgeführt, das eine bremsbezogene Steuerung
erfährt.
-
Auf
diese Weise wird, sobald eine Rückstellung, die eine Bewegung
des Kolbens 16 weg von der Bremsscheibe 18 ist,
d. h. ein Knock-Back, während eines Nicht-Bremszustandes,
insbesondere während des Drehzustandes, auftritt, dem Kolben 16 erlaubt, rückversetzt
zu werden, so dass eine ungleichmäßige Abnutzung
des Bremsbelags 17 und der Bremsscheibe 18 verhindert
werden kann. Sobald dann eine Ursache für die oben erwähnte
Rückstellung, d. h. dem Knock-Back, behoben ist und der
Fahrzeugbetriebszustand sich normalisiert, wird der Kolben 16 dazu
gebracht, sich vorwärts zu bewegen, um näher an
der Bremsscheibe 18 zu sein und das Belagspiel wird dementsprechend
eingestellt, so dass eine Verschlechterung des Ansprechverhaltens
der Bremsvorrichtung 21 verhindert wird.
-
In
der vorliegenden Ausführungsform dient der Flüssigkeitsdrucksensor 22 als
ein Detektor zum Erfassen einer Rückstellung, die eine
Bewegung des Kolbens 16 weg von der Bremsscheibe 18,
basierend auf einem Drehungszustand des Fahrzeuges, ist, als ein
Verdrängungsvolumenberechner und als ein Flüssigkeitsdruckdetektor.
Eine Rückstellung, die eine Bewegung des Kolbens 16 weg
von der Bremsscheibe 18 ist, kann jedoch basierend auf
der Flüssigkeitsmenge in dem Zylinder 15, die
durch eine Kombination des Flüssigkeitsdrucksensors 22 und einem
Zähler, der bedienbar ist, um zu zählen, wie oft das
Druckerhöhungsventil 5 geöffnet wurde,
ermittelt werden. In diesem Fall entspricht eine Kombination des
Flüssigkeitsdrucksensors 22 und dem Zähler, der
bedienbar ist, um zu zählen, wie oft das Druckerhöhungsventil 5 geöffnet
wurde, einem Verdrängungsvolumendetektor und einem Flüssigkeitsmengendetektor.
-
Als
nächstes wird eine dritte Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 9 und 10 beschrieben.
In der folgenden Beschreibung der dritten Ausführungsform
werden ähnliche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen der zweiten
Ausführungsform bezeichnet und nur Bauteile und Merkmale,
die in Bezug auf die zweite Ausführungsform anders oder
nicht vorhanden sind, werden im Detail beschrieben.
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Ein
so genanntes Knock-Back kann auftreten, sobald ein Versatz eines
Bremssattels durch Vibration eines Rades und seiner umgebenden Bauteile
aufgrund von zum Beispiel einer Fahrt auf einer schlechten Straße
oder einer schlechten Oberfläche verursacht wird und die
Bremsscheibe 18 durch Kontakt mit einem der Bremsbeläge 17 mit
der Bremsscheibe 18 geneigt wird und der Kolben 16 durch
den anderen Bremsbelag 17 zurückgedrückt
wird, um sich von der Bremsscheibe 18 weg zu bewegen. Eine Bremsvorrichtung
gemäß der vorliegenden Ausführungsform
soll die Verschlechterung des Ansprechverhaltens und eine ungleichmäßige
Abnutzung der Bremsscheibe und der Bremsbeläge, wenn ein
solcher Knock-Back auftritt, verhindern.
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Die
Bremsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform
ist im Wesentlichen der Bremsvorrichtung gemäß der
in 5 gezeigten zweiten Ausführungsform ähnlich,
außer dass die Bremsvorrichtung gemäß der
vorliegenden Ausführungsform keinen Querbeschleunigungssensor 10 umfasst.
Ferner führt die Knock-Back-Steuerungseinheit 20 des Steuergeräts 14 die
Knock-Back-Steuerung basierend auf einem Erfassungsergebnis des
Radgeschwindigkeitssensors 11 auf die folgende Weise durch.
-
(Knock-Back-Ermittelung)
-
Die
Knock-Back-Steuerung, die von der Knock-Back-Steuerungseinheit 20 durchgeführt
wird, wird unter Bezugnahme auf das in 9 gezeigte Verlaufsdiagramm
beschrieben. Sobald das Fahrzeug auf einer schlechten Straße
oder einer schlechten Oberfläche fährt, prallen
die Räder ab. Zu diesem Zeitpunkt verändert sich
die Drehgeschwindigkeit des Rades schnell. Die Knock-Back-Steuerungseinheim 20 überwacht
die Radgeschwindigkeit, die von dem Radgeschwindigkeitssensor 11 erfasst
wird und ermittelt, dass eine Möglichkeit einer Rückstellung, die
eine Bewegung des Kolbens 16 weg von der Bremsscheibe 18 ist,
d. h. ein Knock-Back, besteht, sobald die Veränderung in
der Radgeschwindigkeit (der absolute Wert der Radbeschleunigung)
einen vorgegebenen Grenzwert "c" überschreitet. Die Knock-Back-Steuerungseinheit 20 schließt
dann das Druckerhöhungsventil 5 und beginnt, den
Flüssigkeitsdruck in dem Zylinder 15 der Scheibenbremse 2 unter
Zuhilfenahme des Flüssigkeitsdrucksensors 22 zu überwachen
(Zeitpunkt t1). Ein Versatz des Bremssattels wird durch Vibration
des Rades und seiner umgebenden Bauteile aufgrund von zum Beispiel
dem Fahren auf einer schlechten Straße oder einer schlechten
Oberfläche verursacht und die Bremsscheibe 18 wird
geneigt und der Kolben 16 wird durch den Bremsbelag 17 zurückgeschoben,
um sich weg von der Bremsscheibe 18 zu bewegen. Zu diesem
Zeitpunkt wird, da das Druckerhöhungsventil geschlossen
ist, der Flüssigkeitsdruck in dem Zylinder 15 der
Scheibenbremse 2 erhöht. Wenn daher der Flüssigkeitsdruck
in dem Zylinder einen vorgegebenen Grenzwert "d" überschreitet
(oder sobald das Zeitintegral des Flüssigkeitsdrucks einen
vorgegebenen Grenzwert überschreitet), ermittelt die Einheit 20,
dass eine Rückstellung, die eine Bewegung des Kolbens 16 weg
von der Bremsscheibe 18 ist, d. h. ein Knock-Back, wirklich
auftritt (Zeitpunkt t2). Sobald die Einheit 20 ermittelt,
dass ein Knock-Back auftritt, öffnet die Einheit 20 das
Druckerhöhungsventil 5 für eine bestimmte
Zeitdauer, um den Flüssigkeitsdruck in dem Zylinder 15 zu
entlasten und schließt anschließend das Ventil 5 wieder
und beginnt erneut den Flüssigkeitsdruck in dem Zylinder 15 zu überwachen
(Zeitpunkt t3). Die Einheit 20 wiederholt diese Vorgänge.
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Sobald
anschließend der absolute Wert der Radbeschleunigung über
mehr als eine bestimmte Zeitdauer gleich oder geringer als ein vorgegebener Grenzwert
"c" bleibt, wird ermittelt, dass eine Ursache für die Rückstellung,
die eine Bewegung des Kolbens 16 weg von der Bremsscheibe 18 ist,
d. h. dem Knock-Back, behoben ist. Nachdem ermittelt wurde, dass
die Ursache für das Knock-Back behoben ist, wird der Fahrzeugbetriebszustand
aufgrund der Erfassungsergebnisse des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 11,
dem Gierratsensor 12, dem Lenkwinkelsensor und dergleichen
analysiert. Wenn ermittelt wird, dass das Fahrzeug sich in dem normalen
Betriebszustand befindet, der kein Knock-Back verursacht (z. B.
das Fahrzeug fährt geradeaus), erwirkt die Einheit 20,
dass der Kolben 16, der von dem Knock-Back eingezogen wurde,
sich vorwärts bewegt, um näher an der Bremsscheibe 18 zu
sein, indem der Zylinder 15 der Scheibenbremse 2 unter
Zuhilfenahme des Pumpenmotors 7 mit einem Flüssigkeitsdruck
versorgt wird. Anschließend wird die Belagspieleinstellung
durchgeführt.
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(Belagspieleinstellung)
-
Die
Belagspieleinstellung kann auf die folgende Weise durchgeführt
werden. Wie in 9 gezeigt, wird der Betrag des
Rückversatzes des Kolbens 16 durch das Knock-Back
jedes Mal erhöht, wenn das Druckerhöhungsventil 5 geöffnet
wird und der Druck in dem Zylinder 15 wird entspannt, nachdem
der Flüssigkeitsdruck in dem Zylinder 15 den Flüssigkeitsdruckgrenzwert
"d" überschreitet. Daher kann der Rückversatzbetrag
des Kolbens 16 berechnet und ermittelt werden, indem gezählt
wird, wie viele Male das Druckerhöhungsventil 5,
nachdem das Knock-Back-Auftreten ermittelt wurde, geöffnet
wird. Alternativ wird, wie in 7 gezeigt,
die Beziehung zwischen dem Flüssigkeitsdruck in dem Zylinder 15 und
dem Rückversatzbetrag des Kolbens 16 basierend
auf einem Test, einem Experiment oder ähnlichem festgelegt,
so dass der Rückversatzbetrag des Kolbens 16 durch Überwachen
des Flüssigkeitsdrucks in dem Zylinder 15 unter
Zuhilfenahme des Flüssigkeitsdrucksensors 22 errechnet
und ermittelt werden kann. Nachdem der Betrag des Rückversatzes
des Kolbens 16 durch den Knock-Back ermittelt wurde, wird,
wie in der ersten Ausführungsform, dem Zylinder 15 unter
Zuhilfenahme des Pumpenmotors 7 mit Bremsflüssigkeit
gemäß einer durch die Beziehung zwischen dem Rückversatzbetrag
des Kolbens 16 und der Entnahmemenge an der Bremsflüssigkeit von
dem Pumpenmotor 7, wie in 3 gezeigt,
berechneten Menge zugeführt. Die Einheit 20 erwirkt, dass
der Kolben 16 sich vorwärts bewegt, um näher an
der Bremsscheibe 18 zu sein und führt die Belagspieleinstellung
durch.
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Im
Speziellen wird die Knock-Back-Steuerung, die von der Knock-Back-Steuerungseinheit 20 durchgeführt
wurde, unter Bezugnahme auf das in 10 gezeigte
Flussdiagramm beschrieben. Im Schritt S1 wird unter Bezugnahme auf 10 ermittelt,
ob das Fahrzeug auf einer schlechten Straße oder einer
schlechten Oberfläche, die eine Rückstellung,
die eine Bewegung des Kolbens 16 weg von der Bremsscheibe 18 ist,
d. h. ein Knock-Back, verursachen kann fährt, indem die
von dem Radgeschwindigkeitssensor 11 erfasste Radgeschwindigkeit überwacht
wird und ermittelt wird, ob die Veränderung in der Radgeschwindigkeit
(der absolute Wert der Radbeschleunigung) einen vorbestimmten Grenzwert
"c" überschreitet. Wenn die Änderung der Radgeschwindigkeit
den Grenzwert überschreitet, fährt der Fluss im
Schritt S2 fort. Im Schritt S2 wird das Druckerhöhungsventil 5 geschlossen
und die Überwachung des Flüssigkeitsdrucks in
dem Zylinder 15 der Scheibenbremse 2, der von
dem Flüssigkeitsdrucksensor 22 ermittelt wird,
wird gestartet. Anschließend fährt der Fluss im
Schritt S3 fort.
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Im
Schritt S3 wird ermittelt, ob der Flüssigkeitsdruck in
dem Zylinder 15 den vorgegebenen Grenzwert "d" überschreitet.
Falls der Flüssigkeitsdruck in dem Zylinder 15 den
Flüssigkeitsdruckgrenzwert "d" überschreitet,
so wird ermittelt, dass eine Rückstellung, die eine Bewegung
des Kolbens 16 weg von der Bremsscheibe 18 ist,
d. h. ein Knock-Back, wirklich auftritt und der Fluss fährt
im Schritt S4 fort. Im Schritt S4 wird das Druckerhöhungsventil 5 geöffnet.
Im Schritt S5 wird der Rückversatzbetrag des Kolbens 16 basierend
auf wie oft das Druckerhöhungsventil geöffnet
wird oder dem Flüssigkeitsdruck in dem Zylinder 15 berechnet.
Anschließend wird im Schritt S6 der Rückversatzbetrag des
Kolbens 16 gespeichert und die gegenwärtige Routine
beendet. Wenn im Schritt S3 ermittelt wird, dass der Flüssigkeitsdruck
in dem Zylinder 15 den Flüssigkeitsdruckgrenzwert
"d" nicht überschreitet, so wird ermittelt, dass ein Knock-Back
nicht auftritt und die gegenwärtige Routine wird beendet.
-
Wenn
andererseits im Schritt S1 ermittelt wird, dass der absolute Wert
der Radbeschleunigung einen Grenzwert "c" nicht überschreitet,
dann fährt der Fluss im Schritt S7 fort. Im Schritt S7
wird ermittelt, ob das Fahrzeug in einem normalen Betriebszustand
betrieben wird, der kein Knock-Back verursacht (zum Beispiel das
Fahrzeug fährt geradeaus) durch Analyse des Fahrzeugbetriebszustands
basierend auf den Erfassungsergebnissen des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 11,
des Gierratensensors 12, des Lenkwinkelsensors 13 und
dergleichem. Wenn im Schritt S7 ermittelt wird, dass das Fahrzeug nicht
in dem normalen Betriebszustand betrieben wird, so wird die gegenwärtige
Routine beendet. Wenn im Schritt S7 ermittelt wird, dass das Fahrzeug im
normalen Betriebszustand betrieben wird, so fährt der Fluss
im Schritt S8 fort. Im Schritt S8 wird ermittelt, ob der Versatzbetrag
des Kolbens 16 gespeichert ist. Wenn im Schritt S8 ermittelt wird,
dass der Rückversatzbetrag des Kolbens 16 nicht
gespeichert wurde, so wird die gegenwärtige Routine beendet. Wenn
im Schritt S8 ermittelt wurde, dass der Rückversatzbetrag
des Kolbens 16 gespeichert wurde, so wird ermittelt, dass
das Fahrzeug von einem einen Knock-Back verursachenden Drehzustand
in den normalen Betriebszustand zurückgekehrt ist, d. h. eine
Ursache für die Rückstellung, die eine Bewegung
des Kolbens 16 weg von der Bremsscheibe 18 ist,
ist beseitigt. Anschließend fährt der Fluss im Schritt
S9 fort. Im Schritt S9 wird ermittelt, ob der Fahrer einen Bremsvorgang
durchführt oder ob das Steuergerät 14 eine
bremsbezogene Steuerung, wie zum Beispiel der Antiblockiersteuerung,
der Traktionssteuerung oder der Fahrzeugstabilitätssteuerung, durchführt.
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Wenn
im Schritt S9 ermittelt wurde, dass der Fahrer keinen Bremsvorgang
durchführt und das Steuergerät keine bremsbezogene
Steuerung durchführt, dann fährt der Fluss im
Schritt S10 fort. Die Belagspieleinstellung wird durchgeführt,
indem eine Entnahmemenge der Bremsflüssigkeit aus dem Pumpenmotor 7 gemäß dem
Rückversatzbetrag des Kolbens 16, der im Schritt
S6 gespeichert wurde und der verursacht, dass der Kolben 16 sich
vorwärts bewegt, um näher an der Bremsscheibe 18 zu
sein, eingestellt wird. Im Schritt S11 wird der Speicher des Rückversatzbetrags
des Kolbens 16 zurückgesetzt und die gegenwärtige
Routine wird beendet. Wenn im Schritt S9 ermittelt wird, dass der
Fahrer einen Bremsvorgang durchführt oder das Steuergerät
eine bremsbezogene Steuerung durchführt, dann fährt der
Fluss im Schritt S11 fort. Im Schritt S11 wird der Speicher des
Rückversatzbetrages des Kolbens zurückgesetzt
und die gegenwärtige Routine wird beendet. Zum selben Zeitpunkt
wird, da das Steuergerät eine bremsbezogene Steuerung für
jedes Rad durchführt, die Belagspieleinstellung aus Schritt
S10 nicht, insofern vorhanden, an einem eine bremsbezogene Steuerung
erfahrendem Rad durchgeführt.
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Auf
diese Art wird, wenn eine Rückstellung, die eine Bewegung
des Kolbens 16 weg von der Bremsscheibe 18 ist,
d. h. ein Knock-Back, während des Nicht-Bremszustands,
insbesondere während der Fahrt auf einer schlechten Straße
oder einer schlechten Oberfläche, auftritt, dem Kolben 16 gestattet
rückversetzt zu werden, so dass eine ungleichmäßige
Abnutzung des Bremsbelags 17 und der Bremsscheibe 18 verhindert
werden kann. Dann wenn eine Ursache für die oben erwähnte
Rückstellung, d. h. dem Knock-Back, behoben ist und der
Betriebszustand sich normalisiert, wird erwirkt, dass der Kolben 16 sich
vorwärts bewegt, um näher an der Bremsscheibe 18 zu
sein und das Belagspiel wird entsprechend eingestellt, so dass eine
Verschlechterung des Ansprechverhaltens der Bremsvorrichtung 21 verhindert
werden kann.
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In
der vorliegenden Ausführungsform dient der Flüssigkeitsdrucksensor 22 als
Detektor zum Erfassen einer Rückstellung, die eine Bewegung
des Kolbens 16 weg von der Bremsscheibe 18 ist,
basierend auf dem Zustand, in dem das Fahrzeug auf einer schlechten
Straße oder einer schlechten Oberfläche fährt,
einer Verdrängungsbetragsberechnung und einem Flüssigkeitsdruckdetektor.
Eine Rückstellung, die eine Bewegung des Kolbens 16 weg
von der Bremsscheibe 18 ist, kann jedoch basierend auf
dem Flüssigkeitsbetrag in dem Zylinder 15, der
durch eine Kombination des Flüssigkeitsdrucksensors 22 und einem
Zähler, der bedienbar ist, um zu zählen, wie oft das
Druckerhöhungsventil 5 geöffnet wurde,
ermittelt werden. In diesem Fall entspricht die Kombination aus
Flüssigkeitsdrucksensor 22 und dem zum Zählen,
wie oft das Druckerhöhungsventil 5 geöffnet
wurde, ausgebildeten Zähler einem Verdrängungsbetragsdetektor
und einem Flüssigkeitsbetragsdetektor.
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Als
nächstes wird eine vierte Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 11 bis 14 beschrieben. 11 stellt schematisch
die Struktur einer Bremsvorrichtung gemäß der
vorliegenden Ausführungsform dar.
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Wie
in 11 gezeigt, umfasst eine Bremsvorrichtung 23 eine
an jedem Rad angebrachte elektrische Scheibenbremse 24 (nur
ein Rad gezeigt), einen mit einem Bremspedal 25 verbundenen
Pedalwertgeber 26 (Pedalbedienungsbetragsensor), eine mit
dem Pedalwertgeber 26 verbundene Fahrzeugseitensteuerungseinheit 27,
und verschiedene Sensoren zur Ermittlung des Fahrzeugbetriebszustandes,
wie einem Querbeschleunigungssensor 28, einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 29,
einem Gierratensensor 30 und einem Lenkwinkelsensor 31 auf.
Die Bremsvorrichtung 23 weist ferner ein Steuergerät 32 (Steuerungseinheit)
zum Steuern der elektrischen Scheibenbremse 24 basierend
auf Erfassungssignalen der verschiedenen Sensoren und einem Anweisungssignal
der Fahrzeugseitensteuerungseinheit 27. Die Bauteile, die
im Wesentlichen die Bremsvorrichtung 23 ausbilden, sind
untereinander mittels eines in dem Fahrzeug ausgebildeten Netzwerks
verbunden und notwendige Steuerungssignale werden untereinander
ausgetauscht.
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Wie
in 12 gezeigt, ist die elektrische Scheibenbremse 24 eine
Scheibenbremse vom Typ Schwimmsattelscheibenbremse. Die elektrische Scheibenbremse 24 umfasst
eine gemeinsam mit dem Rad rotierbare Bremsscheibe 33,
einen an einem nicht rotierbaren Teil (nicht gezeigt) auf der Fahrzeugseite,
wie einem Aufhängungsteil, angebrachten Träger 34,
ein Paar Bremsbeläge 35A und 35B, die
auf den jeweiligen Seiten der Bremsscheibe 33 angeordnet
sind und von dem Träger 34 gestützt werden,
und ein Bremssattelgehäuse 36, das so angeordnet
ist, so dass es sich über die Bremsscheibe 33 erstreckt
oder diese überspannt und so getragen ist, so dass es in
Bezug auf den Träger 34 entlang der axialen Richtung
der Bremsscheibe 33 beweglich ist.
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Das
Bremssattelgehäuse 36 umfasst einen zylindrischen
Zylinderteil 37, der ein Durchgangsloch aufweist, welches
zu einer Seite der Bremsscheibe 33 hin offen ist, und einen
Greiferteil 38, der sich von dem Zylinderteil 37 hin über
die Bremsscheibe 33 zu der gegenüberliegenden
Seite der Scheibe 33 erstreckt. Der Zylinderteil 37 und
der Greiferteil 38 sind integral ausgebildet. Der Zylinderteil 37 des
Bremssattelgehäuses 36 weist eine Kolbeneinheit
und eine Motoreinheit auf.
-
Die
Kolbeneinheit 53 wird durch integrales Fügen eines
flachbodigen zylindrischen Kolbens 40 (Schieber), der verschiebbar
in dem Zylinderteil 37 eingebaut ist, eines Kugellagermechanismus 41 (Mechanismus
zum Umwandeln von Drehbewegung in Längsbewegung) und einem
in dem Kolben 40 beinhalteten, differenziellen Geschwindigkeitsreduzierungsmechanismus 42,
und einem Belagabnutzungsausgleichmechanismus 43 ausgebildet.
Der Kugellagermechanismus 41 weist eine Drehscheibe 44,
eine Längsbewegungsscheibe 45, und Kugeln 46 (Stahlkugeln),
die in einer geneigten Lauffläche zwischen der Drehscheibe 44 und
der Längsbewegungsscheibe 45 angeordnet sind auf.
Eine Relativdrehung zwischen der Drehscheibe 44 und der Längsbewegungsscheibe 45 erwirkt
eine Drehbewegung jeder der Kugeln 46 in der geneigten
Laufrille, welche im Gegenzug gemäß einem Drehwinkel
einen axialen Relativersatz zwischen der Drehscheibe 44 und
der Längsbewegungsscheibe 45 erwirkt. Auf diese
Weise wird eine Rotationsbewegung in eine Längsbewegung
umgewandelt. In der vorliegenden Ausführungsform wird ein
Mechanismus, der eine Drehbewegung in eine Längsbewegung
umwandelt, durch den Kugellagermechanismus 41 dargestellt, obwohl
er auch durch zum Beispiel einen Kugelschraubenmechanismus, einen
Wälzlagermechanismus, oder einen Präzisionslagerschraubenmechanismus
dargestellt werden kann.
-
Der
differenzielle Geschwindigkeitsreduzierungsmechanismus 42 ist
zwischen dem Kugellagermechanismus 41 und einem elektrischen
Motor 47 (elektrischer Aktuator) der Motoreinheit 39 (elektrischer
Mechanismus) angeordnet. Der Mechanismus 42 ist dazu ausgebildet,
die Drehgeschwindigkeit des Rotors 48 des elektrischen
Motors 47 in einem vorgegebenen Geschwindigkeitsreduzierungsverhältnis
zu senken und anschließend die gedrosselte Drehung an die
drehende Scheibe 44 des Kugellagermechanismus 41 zu übertragen.
Der Belagabnutzungskompensationsmechanismus 43 ist dazu
ausgebildet, eine Einstellschraube 49 vorzurücken,
um eine entsprechende Vorwärtsbewegung des Kugellagermechanismus 41 zu
erwirken, sobald die Bremsbeläge 35A und 35B abgerieben
oder verschlissen sind (oder sobald sich die Kontaktpositionen der
Beläge der Bremsscheibe 33 verändern).
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Die
Motoreinheit 39 weist den elektrischen Motor 47 und
einen Koordinatenwandler 50 im Innern auf. Die Beaufschlagung
einer Spule eines Stators 51 des elektrischen Motors 47 mit
elektrischem Strom erwirkt eine Drehung des Rotors 48,
wobei der Kugellagermechanismus 41 durch den differenziellen Geschwindigkeitsreduzierungsmechanismus 42 angetrieben
wird. Zu diesem Zeitpunkt wird eine Drehlage des Rotors 48 durch
den Koordinatenwandler 50 erfasst.
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Die
elektrische Scheibenbremse 2 wird durch das Steuergerät 32 auf
die folgende Weise betrieben.
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(Normaler, von einem Fahrer ausgelöster
Bremsbetrieb)
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Die
Fahrzeugseitenkontrolleinheit 27 erfasst einen Anweisungswert
einer Druckkraft (Bremskraft) des Kolbens 40 basierend
auf einem Betrieb des Bremspedals 25 durch den Fahrer erfasst
von dem Pedalwertgeber 26. Das Steuergerät 32 versorgt
den elektrischen Motor 47 mit einem Steuerstrom basierend
auf einem Druckkraftanweisungswert des Kolbens 40, der
von der Fahrzeugseitensteuerungseinheit 27 ermittelt wurde
und verursacht eine Drehung des Rotors 48. Die Rotation
des Rotors 48 wird durch den differenziellen Geschwindigkeitsreduzierungsmechanismus 42 in
einem vorgegebenen Reduzierungsverhältnis verlangsamt und
wird durch den Kugellagermechanismus 41 in eine Längsbewegung umgewandelt,
um eine Vorwärtsbewegung des Kolbens 40 zu erwirken.
Aufgrund der Vorwärtsbewegung des Kolbens 40,
wird der Belag 35B oder einer der Bremsbeläge
gegen die Bremsscheibe 33 gedrückt. Eine durch
diesen Druck erzeugte Zwangskraft versetzt das Bremssattelgehäuse 36 und
erwirkt, dass der Bremsbelag 10A oder der andere der Bremsbeläge
gegen die Bremsscheibe 8 gedrückt wird, wodurch
eine Bremskraft erzeugt wird. Die Druckkraft (Bremskraft) des Kolbens 40 wird
gemäß dem Anweisungswert durch Verändern
der Drehung des elektrischen Motors 47, basierend auf der Drehlage
des Rotors 48 erfasst von dem Koordinatenwandler 50,
gesteuert. Die Abnutzung der Bremsbeläge 10A und 10B wird
durch den Belagabnutzungsausgleichmechanismus 43 ausgeglichen,
indem die Einstellschraube 49 des Mechanismus 43 den
Kugellagermechanismus 41 um eine dem Abnutzungsbetrag entsprechende
Distanz vordruckt.
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(Bremsbetrieb durch das Steuergerät)
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Das
Steuergerät 32 erfasst Fahrzustände, die
eine Drehgeschwindigkeit eines jeden Rades, eine Fahrzeuggeschwindigkeit,
eine Fahrzeugbeschleunigung, einen Lenkwinkel, eine Fahrzeuglängsbeschleunigung
und dergleichen beinhalten unter der Zuhilfenahme verschiedener
Sensoren, wie zum Beispiel dem Querbeschleunigungssensor 28,
dem Radgeschwindigkeitssensor 29, dem Gierratensensor 30,
und dem Lenkwinkelsensor 31. Anschließend kann
das Steuergerät 32 die Verstärkungssteuerung,
die Antiblockiersteuerung, die Traktionssteuerung, die Fahrzeugstabilitätssteuerung und
dergleichen durch Steuern einer Drehung des elektrischen Motors 47 gemäß dieser
Erfassungsergebnisse durchführen.
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Zusätzlich
weist das Steuergerät 32 eine Knock-Back-Steuerungseinheit 52,
die eine im Folgenden beschriebene Knock-Back-Steuerung durchführt
auf. Die von der Knock-Back-Steuerungseinheit 52 durchgeführte
Knock-Back-Steuerung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf das
in 13 gezeigte Verlaufsdiagramm beschrieben.
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(Knock-Back Erfassung)
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Wenn
eine große Querbeschleunigung (zum Beispiel eine Querbeschleunigung
von mehr als 3 m/s2) in dem Fahrzeug während
einer Drehbewegung des Fahrzeugs auftritt, wird die Bremsscheibe 33 unter
dem Einfluss der Querkraft, die auf das Rad wirkt, geneigt, und
die Bremsbeläge 35A und 35B werden zurückgedrückt.
Der Bremsbelag 35B drückt den Kolben 40 und
daher kann eine Rückstellung, die eine Bewegung des Kolbens 40 weg
von der Bremsscheibe 33 ist, d. h. ein Knock-Back, auftreten.
Zu diesem Zeitpunkt wird, wie später beschrieben wird, die
Lage des Kolbens 40 über eine vorgegebene Zeitdauer
gehalten. Die Knock-Back-Steuerungseinheit 52 ermittelt,
dass eine Möglichkeit des Auftretens der oben erwähnten
Rückstellung, d. h. dem Knock-Back, besteht, basierend
auf den Erfassungswerten des Querbeschleunigungssensors 28,
sobald die Querbeschleunigung einen vorgegebenen Grenzwert "e" überschreitet.
Die Knock-Back-Steuerungseinheit 52 beginnt (AN) eine Lagebeibehaltungssteuerung
zum Beibehalten der Lage des Kolbens basierend auf dem von dem Koordinatenwandler 50 erfassten
Drehlagesignal des Rotors 48 und beginnt, einen elektrischen
Strom in den elektrischen Motor 47 durch einen elektrischen
Strommesser in dem Steuergerät 32 zu überwachen
(Zeitpunkt t1). Sobald der elektrische Strom des elektrischen Motors 47 einen
vorgegebenen Grenzwert "f" überschreitet, ermittelt die
Einheit 52, dass eine Kraft zum Versetzen des Kolbens 40 weg
von dem Rotor 33 durch ein Knock-Back an den Kolben angelegt
ist und ermittelt dann, dass Rückstellung, die eine Bewegung
des Kolbens 40 weg von der Bremsscheibe 33 ist,
d. h. ein Knock-Back, tatsächlich auftritt (Zeitpunkt t2).
Anschließend stoppt (AUS) die Einheit 52 die Lagebeibehaltungssteuerung
des Kolbens 40 und versetzt den Kolben 40 um eine
vorgegebene Strecke zurück und beginnt erneut die Lagebeibehaltungssteuerung
(Zeitpunkt t3). Falls anschließend kontinuierlich ermittelt
wird, dass eine Möglichkeit eines Knock-Backs besteht (der
elektrische Strom des elektrischen Motors 47 > der Grenzwert f),
werden diese Prozesse der Reihe nach wiederholt, um den Kolben 40 gegen
das Knock-Back rückwärts zu versetzen. In der
vorliegenden Ausführungsform wird das Auftreten von Knock-Back
durch Vergleich zwischen dem elektrischen Strom des elektrischen
Motors 47 und dem Grenzwert "f" ermittelt, obwohl stattdessen
das Auftreten auch durch Vergleich zwischen dem Zeitintegral des
elektrischen Stroms des elektrischen Motors 47 und einem
vorgegebenen Grenzwert ermittelt werden kann.
-
(Belagspieleinstellung)
-
Anschließend,
sobald die Querbeschleunigung geringer oder gleich dem Grenzwert
"e" wird, wird ermittelt, dass eine Ursache für die Rückstellung,
die eine Bewegung des Kolbens 40 weg von der Bremsscheibe 33 ist,
d. h. dem Knock-Back, behoben ist. Anschließend wird ermittelt,
dass die Ursache für das Knock-Back behoben ist und der
Fahrzeugbetriebszustand wird, basierend auf den Erfassungsergebnissen
des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 29, dem Gierratensensor 30,
dem Lenkwinkelsensor 31 und dergleichen analysiert. Falls
ermittelt wird, dass das Fahrzeug in einem normalen Betriebszustand
betrieben wird, der kein Knock-Back verursacht (z. B. das Fahrzeug
fährt geradeaus), wird der elektrische Motor 47 betätigt,
um zu erwirken, dass sich der Kolben 40 vorwärts
bewegt und das Spiel zwischen den Bremsbelägen 35A, 35B und
der Bremsscheibe 33 wird eingestellt. Zu diesem Zeitpunkt
kann das Belagspiel entsprechend eingestellt werden, indem erwirkt
wird, dass sich der Kolben 40 vorwärts bewegt,
um näher an der Bremsscheibe 33 in einer Position
in der der Kolben 40 sich vor dem Auftreten des Knock-Backs
befand zu sein, basierend auf dem von dem Koordinatenwandler 50 erfassten
Drehlagesignal des Rotors 48.
-
Die
Knock-Back-Steuerung, die von der Knock-Back-Steuerungseinheit 52 ausgeführt
wurde, wird im Speziellen unter Bezugnahme auf das in 14 gezeigte
Flussdiagramm beschrieben. Im Schritt S1 wird unter Bezugnahme auf 14 ermittelt,
ob das Fahrzeug im Drehzustand, der eine Rückstellung,
die eine Bewegung des Kolbens 40 weg von der Bremsscheibe 33 ist,
d. h. ein Knock-Back, erwirken kann, betrieben wird, indem ermittelt
wird, ob die von dem Querbeschleunigungssensor 28 ermittelte Querbeschleunigung
einen vorgegebenen Grenzwert "e" überschreitet. Falls die
ermittelte Querbeschleunigung einen Grenzwert überschreitet,
fährt der Fluss im Schritt S2 fort. Im Schritt S2 beginnt
die Einheit 52 die Lagebeibehaltungssteuerung zur Beibehaltung
der Lage des Kolbens 40 und beginnt den elektrischen Strom
des elektrischen Motors 47 unter Benutzung des elektrischen
Sensors in dem Steuergerät zu überwachen und der
Fluss fährt im Schritt S3 fort. Im Schritt S3 wird der
elektrische Strom des elektrischen Motors 47 mit dem Grenzwert
"f" verglichen. Falls der elektrische Strom des elektrischen Motors 47 den
Grenzwert "f" überschreitet, dann ist ermittelt, dass eine
Rückstellung, die eine Bewegung des Kolbens 40 weg
von der Bremsscheibe 33 ist, d. h. ein Knock-Back, tatsächlich
auftritt und der Fluss fährt im Schritt S4 fort. Im Schritt
S4 wird die Lage des Kolbens 40 basierend auf dem von dem
Koordinatenwandler 50 ermittelten Drehlagesignal des Rotors 48 gespeichert.
Anschließend wird im Schritt S5 die Lagebeibehaltungssteuerung
angehalten und im Schritt S6 wird der Kolben 40 um eine
bestimmte Strecke durch Betätigung des elektrischen Motors 47 zurückversetzt
und die gegenwärtige Routine wird beendet. Wenn im Schritt
S3 ermittelt wird, dass der elektrische Strom des elektrischen Motors
einen Grenzwert "f" nicht überschreitet, so wird ermittelt, dass
ein Knock-Back nicht auftritt und die gegenwärtige Routine
wird beendet.
-
Andererseits
fährt der Fluss, wenn im Schritt S1 ermittelt wird, dass
die Querbeschleunigung einen Grenzwert "e" nicht überschreitet,
im Schritt S7 fort. Im Schritt S7 wird der Fahrzeugbetriebszustand basierend
auf den Erfassungsergebnissen des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 29,
dem Gierratensensor 30, dem Lenkwinkelsensor 31 und
dergleichen analysiert und es wird ermittelt, ob das Fahrzeug in
dem normalen Betriebszustand, der kein Knock-Back verursacht (z.
B. das Fahrzeug fährt geradeaus), betrieben wird. Falls
im Schritt S7 ermittelt wird, dass das Fahrzeug nicht in dem normalen
Betriebszustand betrieben wird, so wird die gegenwärtige
Routine beendet. Falls im Schritt S7 ermittelt wird, dass das Fahrzeug
in dem Normalbetriebszustand betrieben wird, so fährt der
Fluss im Schritt S8 fort. Im Schritt S8 wird ermittelt, ob die Lage
des Kolbens 40 gespeichert ist. Wenn im Schritt S8 ermittelt
wird, dass die Lage des Kolbens 40 nicht gespeichert wurde,
so wird die gegenwärtige Routine beendet. Falls im Schritt
S8 ermittelt wird, dass die Lage des Kolbens 40 gespeichert
wurde, so wird ermittelt, dass das Fahrzeug aus dem einen Knock-Back
verursachenden Drehzustand in den normalen Betriebszustand zurückgekehrt
ist, d. h. eine Ursache für die Rückstellung,
die eine Bewegung des Kolbens 40 weg von der Bremsscheibe 33 ist,
ist behoben und der Fluss fährt anschließend im
Schritt S9 fort. Im Schritt S9 wird ermittelt, ob der Fahrer einen
Bremsbetrieb durchführt oder ob das Steuergerät 32 eine bremsbezogene
Steuerung, wie zum Beispiel der Antiblockiersteuerung, der Traktionssteuerung,
oder der Fahrzeugstabilitätssteuerung, durchführt.
-
Falls
im Schritt S9 ermittelt wird, dass der Fahrer keinen Bremsbetrieb
durchführt oder dass das Steuergerät keinen bremsbezogenen
Betrieb durchführt, so fährt der Fluss im Schritt
S10 fort. Im Schritt S10 wird die Belagspieleinstellung durch Betätigung
des elektrischen Motors 47 durchgeführt, um zu
erwirken, dass sich der Kolben 40 vorwärts bewegt,
um gemäß dem Verdrängungsbetrag des Kolbens 40 näher
an der Bremsscheibe 33 entsprechend der Entfernung der
gegenwärtigen Lage des Kolbens 40 im Vergleich zu
der gespeicherten Lage, in der der Kolben sich vor dem Auftreten
des Knock-Backs befand, zu sein. Im Schritt S11 wird der Speicher
der Lage des Kolbens 40 zurückgesetzt und anschließend
die gegenwärtige Routine beendet. Falls im Schritt S9 ermittelt
wird, dass der Fahrer einen Bremsbetrieb durchführt oder
dass das Steuergerät eine bremsbezogene Steuerung durchführt,
so fährt der Fluss im Schritt S11 fort. Der Speicher der Lage
des Kolbens wird im Schritt S11 zurückgesetzt und die gegenwärtige
Routine wird beendet. Zu diesem Zeitpunkt wird, da das Steuergerät 32 eine bremsbezogene
Steuerung an jedem Rad durchführt, die Belagspieleinstellung
aus Schritt 10 an nicht an einem eine bremsbezogene Steuerung erfahrenden
Rad, insofern vorhanden, durchgeführt.
-
Auf
diese Weise wird, sobald eine Rückstellung, die eine Bewegung
des Kolbens 40 weg von der Bremsscheibe 33 ist,
d. h. ein Knock-Back, während dem Nicht-Bremszustand, insbesondere
während dem Drehzustand, auftritt, dem Kolben 40 gestattet rückversetzt
zu werden, so dass eine ungleichmäßige Abnutzung
der Bremsbeläge 35A, 35B und der Bremsscheibe 33 verhindert
werden kann. Wenn anschließend eine Ursache für
die oben genannte Rückstellung, d. h. dem Knock-Back, behoben
ist und der Fahrzeugbetriebszustand sich normalisiert, wird erwirkt,
dass sich der Kolben 40 vorwärts bewegt, um näher
an der Bremsscheibe 18 zu sein und das Belagsspiel wird
entsprechend eingestellt, so dass eine Verschlechterung des Ansprechverhaltens
der Bremsvorrichtung 23 verhindert werden kann.
-
In
der vorliegenden Ausführungsform dient das Steuerungsgerät 32 als
Detektor zum Erfassen einer Rückstellung, die basierend
auf dem Drehzustand des Fahrzeuges eine Bewegung des Kolbens 40 weg
von der Bremsscheibe 33 ist. Zusätzlich dient in
der vorliegenden Ausführungsform der Koordinatenwandler 50 als
Versatzbetragsberechner, indem er berechnet, wie weit sich der Kolben 40 von
der Bremsscheibe 33 bei einer Rückstellung wegbewegt.
-
Im
Folgenden wird eine fünfte Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 15 und 16 beschrieben.
Die fünfte Ausführungsform weist eine im Wesentlichen
der Struktur der vierten Ausführungsform ähnliche
Struktur auf, außer dass die Knock-Back-Steuerung, die von
der Knock-Back-Steuerungseinheit des Steuergerätes 32 in
der fünften Ausführungsform durchgeführt
wird, teilweise sich von der in der vierten Ausführungsform
unterscheidet. Daher sind ähnliche Bauteile mit gleichen
Bezugszeichen, wie denen aus der vierten Ausführungsform
bezeichnet und nur Bauteile und Merkmale, die sich von der vierten
Ausführungsform unterscheiden oder in der vierten Ausführungsform
nicht vorhanden sind, werden detailliert beschrieben.
-
(Knock-Back-Erfassung)
-
Die
in der vorliegenden Ausführungsform durchgeführte
Knock-Back-Steuerung wird unter Bezugnahme auf das in 15 gezeigte
Verlaufsdiagramm beschrieben. In der Bremsvorrichtung gemäß der
vorliegenden Ausführungsform ermittelt die Knock-Back-Steuerungseinheit
des Steuergerätes 32, dass eine Möglichkeit
des Auftretens einer Rückstellung, die eine Bewegung des
Kolbens 40 weg von der Bremsscheibe 33 ist, d.
h. ein Knock-Back, besteht, sobald die Querbeschleunigung einen
vorgegebenen Grenzwert "e" überschreitet (Zeitpunkt t1), basierend
auf einem Erfassungsergebnis des Querbeschleunigungssensors 28.
Zu diesem Zeitpunkt beaufschlagt die Knock-Back-Steuerungseinheit
den elektrischen Motor 47 mit einem zum Beibehalten der Lage
des Kolbens 40 benötigten elektrischen Strom, bestätigt,
dass die Lage des Kolbens 40 beibehalten wird, und speichert
den elektrischen Stromwert zum Zeitpunkt der Anwendung des elektrischen
Stromsensors in dem Steuergerät 32. Die ursprüngliche Lage
des Kolbens 40 (die Drehlage des Rotors 48) wird
zu diesem Zeitpunkt basierend auf dem Erfassungsergebnis des Koordinatenwandlers 50 gespeichert.
Anschließend beginnt die Einheit eine Anwendungssteuerung
des elektrischen Stroms zum Anwenden eines elektrischen Stroms gemäß dem
gespeicherten elektrischen Stromwert an den elektrischen Motor 47.
Zusätzlich beginnt die Einheit die von dem Koordinatenwandler 50 ermittelte
Umdrehung des Rotors 48, zu überwachen. Die Bremsscheibe 33 wird
unter dem Einfluss der auf das Rad wirkenden Querkraft, geneigt
und der Kolben 40 wird durch den Bremsbelag 35B zurückgedrückt,
so dass eine Rückstellung, die eine Bewegung des Kolbens weg
von der Bremsscheibe 33 ist, d. h. ein Knock-Back, auftritt.
Wenn eine Kraft zum Versetzen des Kolbens 40 weg von der
Bremsscheibe 33 auf diese Weise durch Knock-Back auf den
Kolben 40 wirkt, wird eine Kraft, die stärker
ist als die basierend auf dem elektrischen Strom des gespeicherten
elektrischen Stromwerts notwendige Kraft zum Beibehalten der Position
des Kolbens 40, an den Kolben 40 angelegt und
der Kolben 40 beginnt demgemäß sich rückwärts
zu bewegen, d. h. sich von der Bremsscheibe 33 weg zu bewegen.
Der Versatzbetrag zu diesem Zeitpunkt wird von dem Koordinatenwandler 50 als
Drehlagesignal des Rotors 48 ermittelt.
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(Belagspieleinstellung)
-
Sobald
anschließend die Querbeschleunigung gleich oder niedriger
als der vorgegebene Grenzwert "e" wird, wird ermittelt, dass eine
Ursache für die Rückstellung, die eine Bewegung
des Kolbens weg von der Bremsscheibe 33 ist, d. h. dem Knock-Back,
behoben ist. Nachdem die Behebung der Ursache für das Knock-Back
erfasst ist, wird der Fahrzeugbetriebszustand basierend auf den
Erfassungsergebnissen des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 49,
des Gierratensensors 30, des Lenkwinkelsensors 31 und
dergleichen analysiert. Falls ermittelt wird, dass das Fahrzeug
in dem normalen Betriebszustand, der kein Knock-Back verursacht
(z. B. das Fahrzeug fährt geradeaus) betrieben wird, wird das
Spiel zwischen den Bremsbelägen 35A, 35B, und
der Bremsscheibe 33 durch Betätigung des elektrischen
Motors 47 eingestellt, wodurch sich der Kolben 40 vorwärts
bewegt. Zu dieser Zeit kann das Belagsspiel durch Erwirken, dass
sich der Kolben 40 basierend auf dem von dem Koordinatenwandler 50 erfassten
Drehlagesignal des Rotors 48, um näher zu der
Position an der Bremsscheibe 33 an der der Kolben vor dem
Auftreten des Knock-Backs war zu sein, vorwärts bewegt,
entsprechend eingestellt werden.
-
Im
Speziellen wird die Knock-Back-Steuerung, die von der Knock-Back-Steuerungseinheit 52 durchgeführt
wurde, unter Bezugnahme auf das in 16 gezeigte
Verlaufsdiagramm beschrieben. Im Schritt S1 wird unter Bezugnahme
auf 16 ermittelt, ob die Querbeschleunigung, die von
dem Querbeschleunigungssensor 28 ermittelt wurde, einen vorgegebenen
Grenzwert "e" überschreitet. Falls ermittelt wird, dass
die ermittelte Querbeschleunigung den Grenzwert überschreitet,
so fährt der Fluss im Schritt S2 fort. Im Schritt S2 wird
die ursprüngliche Lage des Kolbens 40 (die Drehlageposition
des Rotors 48) basierend auf von dem Koordinatenwandler 50 erfassten
Drehlagesignal des Rotors 48 gespeichert. Im Schritt S3
wird de Lagekontrolle des elektrischen Motors 47 angehalten,
und die Anwendungssteuerung des elektrischen Stroms wird, wie oben
erwähnt, gestartet und der Fluss fährt im Schritt
S4 fort. Im Schritt S4 wird, falls ermittelt wird, dass der Versatzbetrag
des Kolbens 40 einen vorgegebenen Wert überschreitet,
ermittelt, dass eine Rückstellung, die eine Bewegung des
Kolbens 40 weg von der Bremsscheibe 33 ist, d.
h. ein Knock-Back, tatsächlich auftritt. Im Schritt S5
wird die momentane Lage des Kolbens 40 gespeichert und
anschließend wird im Schritt S5A die Anwendungssteuerung
des elektrischen Stroms angehalten und die Lagesteuerung beginnt. Anschließend
wird die gegenwärtige Routine beendet.
-
Wenn
andererseits im Schritt S1 ermittelt wird, dass die Querbeschleunigung
einen Grenzwert „e" nicht überschreitet, so fährt
der Fluss im Schritt S6 fort. Im Schritt S6 wird der Fahrzeugbetriebszustand
basierend auf den Erfassungsergebnissen des Radgeschwindigkeitssensors 29,
dem Gierratensensor 30, dem Lenkwinkelsensor 31 und
dergleichen analysiert und es wird ermittelt, ob das Fahrzeug in dem
normalen Betriebszustand betrieben wird, der kein Knock-Back verursacht
(zum Beispiel das Fahrzeug fährt geradeaus). Falls im Schritt
S6 ermittelt wird, dass das Fahrzeug nicht in dem normalen Betriebszustand
ist, so wird die gegenwärtige Routine beendet. Falls im
Schritt S6 ermittelt wird, dass das Fahrzeug in dem normalen Betriebszustand
betrieben wird, so fährt der Fluss im Schritt S7 fort.
Im Schritt S7 wird ermittelt, ob die gegenwärtige Lage des
Kolbens 40 gespeichert wurde. Wenn im Schritt S7 ermittelt
wurde, dass die momentane Lage des Kolbens 40 nicht gespeichert
wurde, so wird die momentane Routine beendet. Falls im Schritt S7
ermittelt wurde, dass die momentane Lage des Kolbens 40 gespeichert
wurde, so wird ermittelt, dass das Fahrzeug von dem Drehzustand,
der ein Knock-Back verursacht hat, in den normalen Betriebszustand
zurückgekehrt ist, d. h. eine Ursache für die
Rückstellung, die eine Bewegung des Kolbens weg von der Bremsscheibe 33 ist,
ist behoben und der Fluss fährt im Schritt S8 fort. Im
Schritt S8 wird ermittelt, ob der Fahrer einen Bremsbetrieb durchführt
oder ob das Steuergerät eine bremsbezogene Steuerung, wie zum
Beispiel der Antiblockiersteuerung, der Traktionssteuerung, oder
der Fahrzeugstabilitätssteuerung, durchführt.
-
Wenn
im Schritt S8 ermittelt wird, dass der Fahrer keinen Bremsbetrieb
durchführt oder dass das Steuergerät 42 keine
bremsbezogene Steuerung durchführt, so fährt der
Fluss im Schritt S9 fort. Im Schritt S9 wird das Belagspiel durch
Betätigen des elektrischen Motors 47 eingestellt
und es wird erwirkt, dass sich der Kolben 40 um den Versatzbetrag
des Kolbens 40, der der Strecke zwischen der gespeicherten
momentanen Position des Kolbens 40 zu der gespeicherten,
ursprünglichen Position des Kolbens 40 vor dem
Knock-Back entspricht, vorwärts bewegt, um näher
an der Bremsscheibe 33 zu sein. Der Fluss fährt
dann im Schritt S10' fort und die Speicher der ursprünglichen
Position und der momentanen Position des Kolbens 40 werden
zurückgesetzt und die gegenwärtige Routine wird
beendet. Wenn im Schritt S8 ermittelt wird, dass der Fahrer einen
Bremsbetrieb durchführt oder dass das Steuergerät
eine bremsbezogene Steuerung durchführt, so fährt
der Fluss im Schritt S10' fort. Im Schritt S10' werden die Speicher der
gespeicherten Positionen des Kolbens 40 zurückgesetzt
und die momentane Routine wird beendet. Zu diesem Zeitpunkt wird,
da das Steuergerät 32 eine bremsbezogene Steuerung
für jedes Rad durchführt, die Belagspieleinstellung
aus Schritt S9 nicht, insofern vorhanden, an einem Rad durchgeführt,
das eine bremsbezogene Steuerung erfährt.
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Auf
diese Weise wird, wenn eine Rückstellung, die eine Bewegung
des Kolbens 40 weg von der Bremsscheibe 33 ist,
d. h. ein Knock-Back, während dem Nicht-Bremsbetrieb, insbesondere
während dem Drehzustand, auftritt dem Kolben 40 gestattet rückversetzt
zu werden, so dass eine ungleichmäßige Abnutzung
der Bremsbeläge 35A, 35B und der Bremsscheibe 33 verhindert
werden kann. Dann wenn eine Ursache für die oben erwähnte
Rückstellung, d. h. dem Knock-Back, behoben ist, und sich der
Fahrzeugbetriebszustand normalisiert, wird erwirkt, dass sich der
Kolben 40 vorwärts bewegt, um näher an
der Bremsscheibe 18 zu sein und das Belagspiel wird entsprechend
eingestellt, so dass eine Verschlechterung des Ansprechverhaltens
der Bremsvorrichtung 23 verhindert werden kann.
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In
der vorliegenden Ausführungsform dient der Koordinatenwandler 50 als
Detektor zum Erfassen einer Rückstellung, die eine Bewegung
des Kolbens 40 weg von der Bremsscheibe 33 basierend
auf dem Fahrzeugdrehungszustand ist, und als ein Rückstellungsbetragsberechner
zum Berechnen eines Betrags der Bewegung des Kolbens 40 weg
von der Bremsscheibe 33 bei einer Rückstellung.
-
In
der ersten bis dritten Ausführungsform wird bei einem normalen,
von einem Fahrer durchgeführten Bremsvorgang eine Bremskraft
erzeugt, indem ein von dem Hauptzylinder erzeugter Flüssigkeitsdruck
direkt an den Zylinder 15 der Scheibenbremse 2 angelegt
wird. Diese Ausführungsformen können jedoch auch
in einem so genanntes „Brake-by-wire"-System angewendet
werden, bei dem eine Bedienung des Bremspedals 19 in ein
elektrisches Signal umgewandelt wird und bei dem das Druckerhöhungsventil 5,
der Pumpenmotor 7 und das Versorgungsventil 9 durch
ein Steuersignal von dem Steuergerät gesteuert werden,
so dass, wie in der vierten und fünften Ausführungsform
ausgeführt, eine Bremskraft erzeugt wird.
-
Wie
oben erwähnt, wird bei den Bremsvorrichtungen der hier
ausgeführten Ausführungsformen, sobald ein Knock-Back,
bei dem der Schieber der Scheibenbremse sich weg von der Bremsscheibe bewegt,
auftritt, dem Bremsbelag gestattet, dass er rückversetzt
wird, so dass eine ungleichmäßige Abnutzung der
Bremsscheibe und des Bremsbelags verhindert werden kann. Dann wenn
eine Ursache für das Knock-Back behoben ist, wird der Schieber
des Bremsbelags vorwärts bewegt, so dass eine Verschlechterung
des Ansprechverhaltens der Bremsvorrichtung verhindert werden kann.
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Obwohl
nur einige beispielhafte Ausführungsformen dieser Erfindung
oben detailliert beschrieben wurden, wird der Fachmann auf dem Stand
der Technik leicht verstehen, dass viele Veränderungen
in den beispielhaften Ausführungsformen möglich
sind, ohne dass wesentlich von der neuen Lehre und den Vorteilen
dieser Erfindung abgewichen wird. Demgemäß ist
es beabsichtigt, all diese Veränderungen im Schutzbereich
dieser Erfindung einzuschließen.
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Die
vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der
japanischen Patentanmeldung Nr. 2008-011708 ,
die am 22. Januar 2008 angemeldet wurde.
-
Die
vollständige Offenbarung der
japanischen Patentanmeldung Nr. 2008-011708 ,
die am 22. Januar 2008 angemeldet wurde, umfassend die Beschreibung,
Ansprüche, Zeichnungen und Zusammenfassung wird in ihrer
Gesamtheit durch diese Bezugnahme eingeschlossen.
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Die
Merkmale der abhängigen Ansprüche können
miteinander kombiniert werden, insofern sie sich nicht gegenseitig
widersprechen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
-
- - JP 2003-154931 [0003, 0004]
- - JP 2008-011708 [0091, 0092]