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QUERVERWEIS AUF (EINE) DAMIT IN BEZIEHUNG STEHENDE ANMELDUNG(EN)
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Die vorliegende Anmeldung beansprucht den Nutzen aus der
koreanischen Patentanmeldung Nr. 2016-0135011 , die am 18. Oktober 2016 beim Koreanischen Amt für Geistiges Eigentum eingereicht wurde und deren Offenbarung hiermit durch Bezugnahme darauf zum Bestandteil der vorliegenden Offenbarung wird.
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HINTERGRUND
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Gebiet
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein elektronisches Feststellbremsensystem bzw. Parkbremsensystem und auf ein Steuerungsverfahren davon, und insbesondere bezieht sie sich auf ein elektronisches Feststellbremsensystem und auf ein Steuerungsverfahren davon zum Steuern der Aktivierung oder Deaktivierung einer elektronischen Feststellbremse.
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Beschreibung des Standes der Technik
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In jüngster Zeit wird ein elektronisches Feststellbremsen-(EFB)-System für das elektronische Steuern des Antreibens einer Feststellbremse bzw. Parkbremse verwendet, das an einer normalen Scheibenbremse angebracht ist, um eine Feststellbremsenfunktion durchzuführen.
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Das elektronische Feststellbremsensystem erlaubt es, dass die Feststellbremse entsprechend der Steuerungsbestimmung eines elektronischen Steuergeräts, das eine einfache Schalterbetätigung oder die Gesamtsteuerung durchführt, automatisch aktiviert oder deaktiviert wird, selbst wenn ein Fahrer die Feststellbremse nicht manuell betätigt.
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Ein solches elektronisches Feststellbremsensystem weist einen Aktuator für eine elektronische Feststellbremse bzw. einen EFB-Aktuator, der einen Elektromotor zum Erzeugen einer Bremskraft hat, und das elektronische Steuergerät für das Antreiben des EFB-Aktuators auf.
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Das elektronische Steuergerät treibt den EFB-Aktuator entsprechend dem Betätigungszustand eines Schalters an, um die Feststellbremse zu betätigen oder zu lösen.
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Das EFB-(elektronische Feststellbremsen)-System, das eine Feststellbremskraft durch die Kraft des Elektromotors erzeugt, ermittelt den Betrag einer Kraft, die an einen Bremssattel angelegt wird, durch den Betrag an Strom, der in dem Elektromotor erzeugt wird.
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Wenn der Betrag an Strom, der während eines Parkvorgangs bzw. Feststellvorgangs erzeugt wird, größer als ein bestimmter Wert ist, dann wird ermittelt, dass das Parken bzw. Feststellen vollendet ist.
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Wenn der Parkvorgang in einem Zustand durchgeführt wird, in dem ein mechanisches Steckenbleiben bzw. Hängenbleiben bei dem Elektromotor auftritt, dann kann der Elektromotor nicht angetrieben werden. Dieses Phänomen wird als Hängenbleiben bzw. Blockieren des Elektromotors (Motor Stuck) bezeichnet.
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Wenn das Blockieren des Motors auftritt, wird tatsächlich kein Betrag an Kraft an den Bremssattel angelegt, aber der Betrag an Strom wird in einem relativen hohen Maße erzeugt. Der Strom wird an diesem Zeitpunkt als ein Blockierstrom bezeichnet.
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Da herkömmlicherweise durch den Betrag an elektrischem Strom, der in dem Elektromotor erzeugt wird, ermittelt wird, dass der Parkvorgang vollendet worden ist, gibt es deshalb in dem Fall, bei dem ein Blockierstrom-Schwellenwert niedriger als ein Zielstrombereich ist, kein Problem; aber in dem Fall, bei dem der Blockierstrom-Schwellenwert in dem Zielstrombereich enthalten ist, kann, obwohl eine Elektromotor-Blockierstörung aufgetreten ist, fälschlicherweise ermittelt werden, dass der Parkvorgang normal vollendet worden ist.
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ÜBERBLICK
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Es ist eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, ein elektronisches Feststellbremsensystem und ein Steuerungsverfahren davon bereitzustellen, die eine Störung des Elektromotors eines EFB-Aktuators genauer und zuverlässiger ermitteln können.
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Weitere Aspekte der vorliegenden Offenbarung werden zum Teil in der Beschreibung, die folgt, dargelegt werden und werden zum Teil aus der Beschreibung offensichtlich werden oder können durch das Praktizieren der Offenbarung erfahren werden.
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In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann ein elektronisches Feststellbremsensystem bereitgestellt sein, das einen EFB-Aktuator bzw. einen Aktuator für eine elektronische Feststellbremse aufweist, der von einem Elektromotor betätigt wird, mit einer Motorantriebseinheit zum Antreiben des Elektromotors des EFB-Aktuators, einer Stromerfassungseinheit zum Erfassen eines Stroms, der in dem Elektromotor fließt, und einem elektronischen Steuergerät zum Akkumulieren einer elektrischen Ladungsmenge, die in den Elektromotor eingegeben wird, von dem Zeitpunkt ab, wenn eine Motorstrom-Änderungsrate höher als eine vorher festgelegte Änderungsrate ist, falls die Motorstrom-Änderungsrate entsprechend dem Motorstrom, der durch die Stromerfassungseinheit während eines Parkvorgangs erfasst wird, höher als die vorab festgelegte Änderungsrate ist, und zum Ermitteln einer Blockierstörung des Elektromotors auf der Grundlage der akkumulierten elektrischen Ladungsmenge.
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Des Weiteren kann die elektrische Ladungsmenge, die in den Elektromotor eingegeben wird, von dem Zeitpunkt ab, wenn die Motorstrom-Änderungsrate höher als eine vorab festgelegte erste Änderungsrate ist, bis die Motorstrom-Änderungsrate niedriger als eine zweite Änderungsrate ist, die so vorab festgelegt worden ist, dass sie niedriger als die vorab festgelegte erste Änderungsrate ist, akkumuliert werden.
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Des Weiteren kann das elektronische Steuergerät ermitteln, dass eine Blockierstörung des Elektromotors vorliegt, wenn die akkumulierte elektrische Ladungsmenge größer als eine vorab festgelegte elektrische Ladungsmenge ist.
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In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann ein elektronisches Feststellbremsensystem bereitgestellt sein, das einen EFB-Aktuator bzw. einen Aktuator für eine elektronische Feststellbremse aufweist, der von einem Elektromotor betätigt wird, mit einer Motorantriebseinheit zum Antreiben des Elektromotors des EFB-Aktuators, einer Stromerfassungseinheit zum Erfassen eines Stroms, der in dem Elektromotor fließt, und einem elektronischen Steuergerät zum Berechnen einer elektrischen Ladungsmenge, die in den Elektromotor eingegeben wird, unter Verwendung eines Motorstroms, der durch die Stromerfassungseinheit während eines Parkvorgangs erfasst wird, zum Akkumulieren der berechneten elektrischen Ladungsmenge und zum Ermitteln des Vorliegens einer Blockierstörung des Elektromotors, wenn eine Änderungsrate der akkumulierten elektrischen Ladungsmenge höher als eine vorab festgelegte Änderungsrate ist.
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In Übereinstimmung mit noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann ein Steuerungsverfahren eines elektronischen Feststellbremsensystems bereitgestellt sein, das einen EFB-Aktuator bzw. einen Aktuator für eine elektronische Feststellbremse aufweist, der von einem Elektromotor betätigt wird, wobei das Steuerungsverfahren das Erfassen eines Stroms, der in dem Elektromotor während eines Parkvorgangs fließt, das Berechnen einer Motorstrom-Änderungsrate entsprechend dem erfassten Motorstrom, das Akkumulieren einer elektrischen Ladungsmenge, die in den Elektromotor eingegeben wird, von dem Zeitpunkt ab, wenn die berechnete Motorstrom-Änderungsrate höher als eine vorab festgelegte Änderungsrate ist, falls die berechnete Motorstrom-Änderungsrate höher als die vorab festgelegte Änderungsrate ist, und das Ermitteln des Vorliegens einer Blockierstörung des Elektromotors, wenn die akkumulierte elektrische Ladungsmenge größer als eine vorab festgelegte elektrische Ladungsmenge ist, umfasst.
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Des Weiteren kann der Schritt des Akkumulierens der elektrischen Ladungsmenge die elektrische Ladungsmenge, die in den Elektromotor eingegeben wird, von dem Zeitpunkt ab, wenn die Motorstrom-Änderungsrate höher als eine vorab festgelegte erste Änderungsrate ist, bis die Motorstrom-Änderungsrate niedriger als eine zweite Änderungsrate ist, die so vorab festgelegt worden ist, dass sie niedriger als die vorab festgelegte erste Änderungsrate ist, akkumulieren.
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In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann ein Steuerungsverfahren eines elektronischen Feststellbremsensystems bereitgestellt sein, das einen EFB-Aktuator bzw. einen Aktuator für eine elektronische Feststellbremse aufweist, der von einem Elektromotor betätigt wird, wobei das Steuerungsverfahren das Erfassen eines Stroms, der in dem Elektromotor während eines Parkvorgangs fließt, das Berechnen einer elektrischen Ladungsmenge, die in den Elektromotor eingegeben wird, unter Verwendung des erfassten Motorstroms, das Akkumulieren der berechneten elektrischen Ladungsmenge und das Ermitteln des Vorliegens einer Blockierstörung des Elektromotors, wenn eine Änderungsrate der akkumulierten elektrischen Ladungsmenge höher als eine vorab festgelegte Änderungsrate ist, umfasst.
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Figurenliste
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Diese und/oder andere Aspekte der Offenbarung werden aus der folgenden Beschreibung der Ausführungsformen, die in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen vorgenommen wird, offensichtlich und leichter verstanden werden, wobei in den Zeichnungen:
- 1 eine schematische Querschnittansicht einer elektronischen Feststellbremse ist, die bei einem EFB-System in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung angewendet wird;
- 2 ein Steuerungsblockdiagramm eines EFB-Systems in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist;
- 3 eine Ansicht zum Erläutern einer Stromerfassungseinheit eines EFB-Systems in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist;
- 4 ein Zeitdiagramm zum Erläutern einer Beziehung zwischen einem Motorstrom, einer Motorstrom-Änderungsrate und einer akkumulierten elektrischen Ladungsmenge für das Ermitteln einer Elektromotor-Blockierstörung in einem EFB-System in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist; und
- 5 und 6 ein Steuerungsablaufdiagramm für ein Steuerungsverfahren eines EFB-Systems in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung sind.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung ausführlich unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden. Die folgenden Ausführungsformen sind bereitgestellt, um den Erfindungsgedanken der vorliegenden Offenbarung einem Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet, zu dem die Offenbarung gehört, vollständig zu vermitteln. Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die hier gezeigten Ausführungsformen beschränkt, sondern sie kann in anderen Formen verkörpert werden. Um die vorliegende Offenbarung klar veranschaulichen zu können, sind Teile, die nicht mit der Beschreibung in Beziehung stehen, aus den Zeichnungen weggelassen worden, und in den Zeichnungen können die Breite, die Länge, die Dicke und dergleichen von Bauteilen bzw. Komponenten aus Gründen einer leichteren Beschreibung übertrieben dargestellt sein. Gleiche Bezugszeichen beziehen sich durch die ganze Patentspezifikation hindurch auf gleiche Elemente.
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1 ist eine schematische Querschnittansicht einer elektronischen Feststellbremse, die bei einem EFB-System in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung angewendet wird.
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Unter Bezugnahme auf 1 kann eine elektronische Feststellbremse bzw. Parkbremse 100 einen Träger 110, auf dem ein Paar von Klotzplatten 111 und 112 so angebracht ist, dass es vorwärts und rückwärts bewegbar ist, um eine Schreibe D zu drücken, die sich zusammen mit einem Rad eines Fahrzeugs dreht, ein Bremssattelgehäuse 120, das verschiebbar auf dem Träger 110 installiert ist und mit einem Zylinder 123 versehen ist, in dem ein Kolben 121 so installiert ist, dass er vorwärts und rückwärts durch einen Bremsöldruck bewegt wird, eine Leistungsumwandlungseinheit 130, die den Kolben 121 drückt, und einen EFB-Aktuator 140 aufweisen, der eine Rotationskraft zu der Leistungsumwandlungseinheit 130 überträgt.
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Das Paar von Klotzplatten 111 und 112 setzt sich aus der inneren Klotzplatte 111, die so angeordnet ist, dass sie sich in Kontakt mit dem Kolben 121 befindet, und der äußeren Klotzplatte 112 zusammen, die so angeordnet ist, dass sie in Kontakt mit einem Fingerabschnitt 122 des Bremssattelgehäuses 120 steht. Das Paar von Klotzplatten 111 und 112 ist so auf dem Träger 110 installiert, der fest an einer Fahrzeugkarosserie angebracht ist, dass es in der Lage ist, sich rückwärts und vorwärts zu entgegengesetzten Seitenflächen der Scheibe D zu bewegen. Außerdem ist ein Bremsklotz bzw. Reibklotz 113 an einer Oberfläche von jeder der Klotzplatten 111 und 112 so angebracht, dass er der Scheibe D zugewandt ist.
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Das Bremssattelgehäuse 120 ist verschiebbar an dem Träger 110 montiert. Genauer gesagt weist das Bremssattelgehäuse 120 den Zylinder 123 an dem hinteren Abschnitt davon, in dem die Leistungsumwandlungseinheit 130 installiert ist und der Kolben 121 so untergebracht ist, dass er vorwärts und rückwärts bewegbar ist, und den Fingerabschnitt 122 an dem vorderen Abschnitt davon auf, der so gebildet ist, dass er nach unten gebogen ist, um die äußere Klotzplatte 112 zu betätigen. Der Fingerabschnitt 122 und der Zylinder 123 sind einstückig gebildet.
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Der Kolben 121 ist in einer zylindrischen Form bereitgestellt, die eine Becherform im Innern hat, und ist in den Zylinder 123 so eingeführt, dass er verschiebbar ist. Der Kolben 121 drückt die innere Klotzplatte 111 in Richtung auf die Scheibe D durch einen Bremsöldruck oder eine axiale Kraft der Leistungsumwandlungseinheit 130, die eine Rotationskraft des EFB-Aktuators 140 empfängt. Dementsprechend wird dann, wenn der Öldruck für das Bremsen an die Innenseite des Zylinders 123 angelegt wird, der Kolben 121 zu der Seite der inneren Klotzplatte 111 vorwärts bewegt, um die innere Klotzplatte 111 zu drücken, das Bremssattelgehäuse 120 wird in der entgegengesetzten Richtung zu dem Kolben 121 durch eine Reaktionskraft betätigt und der Fingerabschnitt 122 drückt die äußere Klotzplatte 112 zu der Scheibe D, wodurch das Bremsen durchgeführt wird.
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Die Leistungsumwandlungseinheit 130 dient dazu, eine Rotationskraft von dem EFB-Aktuator 140, der durch einen Elektromotor 141 und eine Drehzahlreduziereinrichtung 142 gebildet ist, zu empfangen, und sie drückt den Kolben 121 zu der inneren Klotzplatte 111. Die Leistungsumwandlungseinheit 130 weist ein Mutternelement 131, das in dem Kolben 121 so angeordnet ist, dass es in Kontakt mit dem Kolben 121 steht, und ein Spindelelement 135 auf, das mit dem Mutternelement 131 verschraubt ist.
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Das Mutternelement 131 ist in dem Kolben 121 in einem Zustand mit einer beschränkten Rotation angeordnet und es ist mit dem Spindelelement 135 verschraubt. Das Mutternelement 131 weist einen Kopfabschnitt 132, der so bereitgestellt ist, dass er in Kontakt mit dem Kolben 121 steht, und einen Kopplungsabschnitt 133 auf, der sich ausgehend von dem Kopfabschnitt 132 erstreckt und mit einem Innengewinde auf einer inneren umfangsseitigen Oberfläche davon ausgebildet ist, um mit dem Spindelelement 135 verschraubt zu sein. Das Mutternelement 131 dient dazu, sich entsprechend der Rotationsrichtung des Spindelelements 134 vorwärts und rückwärts zu bewegen, und es beaufschlägt den Kolben 121 mit Druck und löst diesen.
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Das Spindelelement 135 weist einen Wellenabschnitt 136, der sich durch den hinteren Abschnitt des Bremssattelgehäuses 120 erstreckt und durch das Empfangen der Rotationskraft des Elektromotors 141 gedreht wird, und einen Flanschabschnitt 137 auf, der sich ausgehend von dem Wellenabschnitt 136 in einer radialen Richtung erstreckt. Der Wellenabschnitt 136 ist drehbar an einem Ende davon installiert, indem er sich durch die Rückseite des Zylinders 123 erstreckt, und das andere Ende davon ist in dem Kolben 121 angeordnet. An diesem Zeitpunkt ist eine Seite des Wellenabschnitts 136, die sich durch den Zylinder 123 erstreckt, mit der Ausgangswelle der Drehzahlreduziereinrichtung 142 verbunden und empfängt die Rotationskraft des Elektromotors 141.
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Durch die oben genannte Konfiguration empfängt die elektronische Feststellbremse 100 eine Leistung durch den EFB-Aktuator 140 in dem Parkvorgangsmodus und dreht das Spindelelement 135, so dass das Mutternelement 131 den Kolben 121 drückt. Dementsprechend drückt der Kolben 121 die innere Klotzplatte 111, und der Bremsklotz 113 wird in einen engen Kontakt mit der Scheibe D gebracht, wodurch eine Feststellbremskraft erzeugt wird.
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2 ist ein Steuerungsblockdiagramm eines EFB-Systems in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
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Unter Bezugnahme auf 2 weist ein EFB-System ein elektronisches Steuergerät 200 auf, das die Gesamtsteuerung in Bezug auf die Betätigung der elektronischen Feststellbremse durchführt.
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In dem elektronischen Steuergerät 200 sind ein Parkschalter 210, eine Stromerfassungseinheit 220, eine Motorantriebseinheit 230, eine Speichereinheit 240 und eine Warneinheit 250 elektrisch miteinander verbunden.
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Wenn der Parkschalter 210 durch den Fahrer eingeschaltet wird, sendet der Parkschalter 210 ein Parkvorgangssignal für das Betätigen des EFB-Systems zu dem elektronischen Steuergerät 200, und wenn der Parkschalter 210 von dem Fahrer abgeschaltet wird, dann sendet der Parkschalter 210 ein Park-Lösesignal zum Lösen des EFB-Systems zu dem elektronischen Steuergerät 200. Das heißt, das EFB-System wird in Abhängigkeit von dem Betätigungszustand des Parkschalters 210 in einen Betätigungszustand oder einen Lösezustand gewechselt.
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Die Stromerfassungseinheit 220 erfasst den Strom, der durch den Elektromotor 141 fließt, und sendet die erfassten Strominformationen an das elektronische Steuergerät 200. Die Stromerfassungseinheit 220 kann einen Motorstrom, der durch den Elektromotor 141 fließt, zum Beispiel unter Verwendung eines Nebenschlusswiderstands oder eines Hall-Sensors erfassen. Die Stromerfassungseinheit 220 kann zusätzlich zu dem Nebenschlusswiderstand oder dem Hall-Sensor auch durch verschiedene Verfahren implementiert sein, die in der Lage sind, den Motorstrom zu erfassen.
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Die Motorantriebseinheit 230 dreht den Elektromotor 141 vorwärts oder rückwärts. Die Motorantriebseinheit 230 kann zum Beispiel eine H-BrückenSchaltung aufweisen, die aus einer Vielzahl von Stromschaltelementen zusammengesetzt ist, um den Elektromotor 141 in normale Richtungen und Rückwärtsrichtungen zu drehen.
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3 ist eine Ansicht zum Erläutern einer Stromerfassungseinheit eines EFB-Systems in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
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Unter Bezugnahme auf 3 kann die Motorantriebseinheit 230 ein erstes Relais (Relais 1) einschalten und gleichzeitig ein zweites Relais (Relais 2) ausschalten, um den Elektromotor 141 in einer Richtung zu drehen. Im Gegensatz dazu kann die Motorantriebseinheit 230 das erste Relais (Relais 1) abschalten und gleichzeitig das zweite Relais (Relais 2) einschalten, um den Elektromotor 141 in der entgegengesetzten Richtung zu drehen. Die unidirektionale Drehung des Elektromotors 141 in dem Parkvorgang, in dem der Elektromotor 141 durch die Motorantriebseinrichtung 230 in einer Richtung gedreht wird, dreht das Spindelelement 135 über die Drehzahlreduziereinrichtung 142, und das Mutternelement 131 drückt den Kolben 121, während sich das Spindelelement 135 dreht. Dementsprechend drückt der Kolben 121 die innere Klotzplatte 111, damit diese in einen engen Kontakt mit der Scheibe D kommt, um dadurch eine Feststellbremskraft zu erzeugen. Wenn der Parkvorgang gelöst wird, wird der umgekehrte Betrieb des Parkvorgangs durchgeführt.
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Unter erneuter Bezugnahme auf 2 sind Werte, die entsprechend den Betriebsmodi (Parkvorgang und Lösen des Parkvorgangs) vorab festgelegt worden sind, in der Speichereinheit 240 gespeichert. Die Speichereinheit 240 speichert auch verschiedene Einstellwerte bzw. Vorgabewerte für das Ermitteln der Elektromotor-Blockierstörung entsprechend den Betriebsmodi. Die verschiedenen Einstellwerte können einen Zielstrom, eine Referenzmenge einer akkumulierten elektrischen Ladung, einen oberen Grenzwert für eine Motorstrom-Änderungsrate, einen unteren Grenzwert für eine Motorstrom-Änderungsrate und dergleichen umfassen.
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Die Warneinheit 250 warnt einen Fahrer vor einer Elektromotor-Blockierstörung. Die Warneinheit 250 kann in einer optischen Konfiguration wie etwa einer Warnleuchte implementiert sein, die im Innern eines Fahrzeugs installiert ist, oder sie kann in einer akustischen Konfiguration wie etwa einem Signaltongeber implementiert sein, um auf eine Elektromotor-Blockierstörung aufmerksam zu machen, indem sie eine Warnleuchte oder einen Signaltongeber entsprechend einem Steuersignal des elektronischen Steuergeräts 200 aktiviert. Die Warneinheit 250 kann ein Lautsprecher in einer akustischen Konfiguration wie etwa einem Lautsprecher sein, es kann ein Lautsprecher eines Fahrzeug-Audiosystems, das im Innern eines Fahrzeugs bereitgestellt ist, verwendet werden, oder es kann ein separater Lautsprecher an einer geeigneten Stelle in dem Fahrzeug vorgesehen sein.
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Das elektronische Steuergerät 200 führt einen Parkvorgang (Betätigen des Parkens) durch, um eine Feststellbremskraft durch das Drehen des Elektromotors 141 des EFB-Aktuators 140 in einer Richtung durch die Motorantriebseinheit 230 in dem Parkvorgangsmodus bereitzustellen, so dass sich die innere Klotzplatte 111, die von dem Kolben 121 gedrückt wird, bewegt, um den Bremsklotz 113 in einen engen Kontakt mit der Scheibe D zu bringen.
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Das elektronische Steuergerät 200 führt ein Lösen des Parkvorgangs (Lösen des Parken) durch, um eine Feststellbremskraft durch das Drehen des Elektromotors 141 des EFB-Aktuators 140 in der entgegengesetzten Richtung durch die Motorantriebseinheit 230 in dem Modus des Lösens des Parkvorgangs zu lösen, so dass der Bremsklotz 113 aus dem Zustand freigegeben wird, in dem er sich in einem engen Kontakt mit der Scheibe D befindet.
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Wie oben beschrieben worden ist, wird herkömmlicherweise ein Motorstrom, der durch den Elektromotor 141 fließt, erfasst, und es wird ermittelt, ob der erfassten Motorstrom gleich groß wie oder größer als ein Zielstrom ist, und wenn der erfasste Motorstrom gleich groß wie oder größer als ein Zielstrom ist, dann wird ermittelt, dass der Parkvorgang (Betätigen des Parkens) vollendet ist, und das Antreiben des Elektromotors wird gestoppt.
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Wenn ein Motorstrom, der nach einer vorbestimmten Zeit (zum Beispiel 200 ms) nach dem Starten des Antreibens des Motors erfasst wird, gleich groß wie oder größer als der Zielstrom ist, wird ermittelt, dass das Betätigen des Parkens vollendet ist. Das heißt, wenn ein Motorstromwert, der nach einer gewissen Zeitperiode während des Parkvorgangs erzeugt wird, gleich groß wie oder größer als der Zielstromwert ist, dann wird ermittelt, dass das Feststellen bzw. Parken vollendet ist.
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Wenn ein Motorstromwert, der ohne einen Leerlaufabschnitt nach einer vorbestimmten Zeit nach dem Starten des Antreibens des Elektromotors erfasst wird, über eine vorbestimmte Zeit länger als der Blockierstrom-Schwellenwert (Istall) erfasst wird, kann dies als eine Störung ermittelt werden. An diesem Zeitpunkt ist der Blockierstrom-Schwellenwert (Istall) ein Schwellenwert des Stroms, der erzeugt wird, wenn der Elektromotor 141 das Antreiben startet, aber nicht durch eine externe Kraft angetrieben wird.
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Aber in dem Fall, in dem es einen Zielstromwert zu der Zeit der normalen Steuerung innerhalb eines Bereichs gibt, in dem der Blockierstrom-Schwellenwert (Istall) erzeugt werden kann, ist es schwierig, zwischen dem normalen Zustand und dem Zustand der Elektromotor-Blockierstörung zu unterscheiden, so dass fälschlicherweise ermittelt werden kann, dass das Betätigen des Parkens normal vollendet ist. Das heißt, das Verfahren zum Vergleichen des Motorstromwerts und des Blockierstrom-Schwellenwerts alleine kann nicht die Elektromotor-Blockierstörung erfassen.
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Deshalb ist es schwierig, die Blockierstörung des Motors genauer und zuverlässiger lediglich durch das Ermitteln, ob der Motorstromwert höher als der Blockierstrom-Schwellenwert ist, zu ermitteln.
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Wenn eine Elektromotor-Blockierstörung auftritt, steigt der Motorstrom selbst dann, wenn der Elektromotor 141 kontinuierlich betätigt wird, nicht an, sondern hält einen konstanten Wert aufrecht. Deshalb wird als ein Ergebnis des Beobachtens der Motorstrom-Änderungsrate während des Parkvorgangs der Elektromotor 141 dann, wenn die Motorstrom-Änderungsrate größer als eine gewisse Größe wird, kontinuierlich betätigt, ohne dass der Vorgang beendet wird, selbst wenn der Motorstrom den Zielstrom zufriedenstellt. Dementsprechend wird dann, wenn der Motorstrom auf einem konstanten Wert über einen gewissen Zeitraum aufrecht erhalten wird, dies schließlich als eine Elektromotor-Blockierstörung ermittelt.
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Aber wenn es eine Wärmeerzeugung oder einen Entmagnetisierungseffekt des Elektromotors gibt, dann nimmt der Motorstrom allmählich ab, und wenn der Motorstrom über den Ermittlungsbereich der Änderungsrate des Motorstroms hinaus verringert wird, kann der Elektromotor nicht als eine Störung ermittelt werden. Außerdem kann es ein ECU (Electronic Control Unit; elektronisches Steuergerät) geben, das entsprechend der Spezifikation der Elektromotorantriebseinrichtung einen hohen Strom nicht aushalten kann.
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In einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird die Elektromotor-Blockierstörung unter Verwendung der Änderungsrate des Stroms, der durch den Elektromotor 141 fließt, und der akkumulierten elektrischen Ladungsmenge ermittelt.
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Zu diesem Zweck akkumuliert das elektronische Steuergerät 200 dann, wenn eine Motorstrom-Änderungsrate entsprechend dem Motorstrom, der durch die Stromerfassungseinheit 220 in dem Parkvorgangmodus erfasst wird, höher als eine vorab festgelegte erste Änderungsrate ist, die elektrische Ladungsmenge, die in den Elektromotor 141 eingegeben wird, von dem Zeitpunkt ab, wenn die Motorstrom-Änderungsrate höher als die vorab festgelegte erste Änderungsrate ist, bis die Motorstrom-Änderungsrate niedriger als eine zweite Änderungsrate ist, die so vorab festgelegt worden ist, dass sie niedriger als die vorab festgelegte erste Änderungsrate ist, und es ermittelt, dass eine Blockierstörung des Elektromotors 141 auftritt, wenn die akkumulierte elektrische Ladungsmenge größer als eine vorab festgelegte elektrische Ladungsmenge ist.
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4 ist ein Zeitdiagramm zum Erläutern einer Beziehung zwischen einem Motorstrom, einer Motorstrom-Änderungsrate und einer akkumulierten elektrischen Ladungsmenge für das Ermitteln einer Elektromotor-Blockierstörung in einem EFB-System in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
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Unter Bezugnahme auf 4 legt das elektronische Steuergerät 200 eine elektrische Leistung an den Elektromotor 141 an, wenn ein Parkvorgangssignal durch den Parkschalter 210 eingegeben wird.
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Wenn der Elektromotor 141 beginnt, sich zu drehen, wenn eine elektrische Leistung an den Elektromotor 141 angelegt wird, fließt ein Einschaltstrom in den Elektromotor 141 in einem Einschaltabschnitt, in dem ein Einschaltstrom auftritt.
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Bis der Bremsklotz 113 die Scheibe D durch die Drehung des Elektromotors 141 berührt, nachdem der Einschaltstrom fließt, wird ein Leerlaufzustand, in dem keine Last an den Elektromotor 141 angelegt ist, in einem Leerlaufabschnitt gebildet, in dem ein Strom, der einen konstanten Stromwert von 0 oder mehr hat, für eine vorbestimmte Zeit fließt.
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An diesem Zeitpunkt fließt ein Strom, der einen konstanten Stromwert von 0 oder mehr hat, durch den Elektromotor 141 für eine vorbestimmte Zeit.
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Wenn der Bremsklotz 113 beginnt, die Scheibe D zu berühren, steigt, da die Last, die auf den Elektromotor 141 einwirkt, allmählich in einem Lastabschnitt ansteigt, in dem der elektrische Strom allmählich steigt, auch der Strom, der in dem Elektromotor 141 fließt, proportional zu der Größe der Last an.
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Aber der Strom, der durch den Elektromotor 141 fließt, steigt sogar in dem Fall einer Elektromotor-Blockierstörung an. Aufgrund dessen ist es schwierig, zwischen dem normalen Parkvorgangszustand und dem Elektromotor-Blockierstörungs-Zustand zu unterscheiden, und es kann fälschlicherweise ermittelt werden, dass der Parkvorgang normal vollendet ist.
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Deshalb wird als ein Ergebnis des Überprüfens der Änderungsrate des Motorstroms dann, wenn die Änderungsrate des Motorstroms nach dem Einschaltabschnitt rapide ansteigt und eine vorab festgelegte erste Änderungsrate (ΔIth1) erreicht, die elektrische Ladungsmenge (Q = It), die in den Elektromotor 141 von diesem Punkt an eingegeben wird, berechnet und akkumuliert.
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Wenn die akkumulierte elektrische Ladungsmenge größer als eine vorab festgelegte elektrische Ladungsmenge (Qth) ist, dann wird ermittelt, dass eine Elektromotor-Blockierstörung aufgetreten ist. Dementsprechend kann die Elektromotor-Blockierstörung nicht nur dann erfasst werden, wenn der Motorstrom größer als der Zielstrom für eine bestimmte Zeit aufrecht erhalten wird, sondern es kann die Elektromotor-Blockierstörung auch sogar dann erfasst werden, wenn der Motorstrom aufgrund einer Wärmeerzeugung oder Entmagnetisierung des Elektromotors allmählich reduziert wird. Außerdem kann, da die eingegebene elektrische Ladungsmenge berücksichtigt wird, selbst dann, wenn die Größe des Motorstroms hoch ist, die Elektromotor-Blockierstörung schneller ermittelt werden, ohne dass das ECU einer starken Beanspruchung ausgesetzt wird. Außerdem kann, da die Elektromotor-Blockierstörung unter Berücksichtigung der eingegebenen elektrischen Ladungsmenge ermittelt wird, die Störung umso schneller erfasst werden, je höher der Motorstrom ist.
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5 und 6 sind ein Steuerungsablaufdiagramm für ein Steuerungsverfahren eines EFB-Systems in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
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Unter Bezugnahme auf 5 und 6 ermittelt das elektronische Steuergerät 200 zuerst, ob ein Fahrer den Parkschalter 210 betätigt (300).
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Wenn der Parkschalter 210 betätigt wird, dann führt das elektronische Steuergerät 200 einen Parkvorgang (Betätigen des Parkens) durch, um eine Feststellbremskraft durch das Drehen des Elektromotors 141 des EFB-Aktuators 140 in einer Richtung durch die Motorantriebseinheit 230 bereitzustellen, so dass sich die innere Klotzplatte 111, die von dem Kolben 121 mit Druck beaufschlagt wird, bewegt, um den Bremsklotz 113 in einen engen Kontakt mit der Scheibe D zu bringen (302).
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Zur gleichen Zeit erfasst das elektronische Steuergerät 200 den Strom, der in dem Elektromotor 141 fließt, durch die Stromerfassungseinheit 220 (304).
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Dann berechnet das elektronische Steuergerät 200 eine Motorstrom-Änderungsrate (Δlmon) entsprechend dem erfassten Motorstrom (306).
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Nach dem Berechnen der Motorstrom-Änderungsrate (Δlmon) vergleicht das elektronische Steuergerät 200 die berechnete Motorstrom-Änderungsrate (Δlmon) mit einer vorab festgelegten ersten Änderungsrate (ΔIth1) und ermittelt, ob die berechnete Motorstrom-Änderungsrate (Δlmon) die vorab festgelegte erste Änderungsrate (Δlth1) überschreitet (308).
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Wenn die Motorstrom-Änderungsrate (Δlmon), die berechnet worden ist, als ein Ergebnis der Ermittlung in dem Operationsmodus 308 gleich groß wie oder kleiner als die vorab festgelegte erste Änderungsrate (ΔIth1 ) ist, dann ermittelt das elektronische Steuergerät 200, ob der Motorstrom einen Zielstrom (Itarget) erreicht hat (309). Wenn als ein Ergebnis der Ermittlung in dem Operationsmodus 309 der Motorstrom den Zielstrom (Itarget) erreicht hat, dann bewegt sich das elektronische Steuergerät 200 zu dem Operationsmodus 318, um den Elektromotor 141 entsprechend der Vollendung des Parkvorgangs zu stoppen. Wenn als ein Ergebnis der Ermittlung in dem Operationsmodus 309 andererseits der Motorstrom den Zielstrom (Itarget) nicht erreicht hat, dann bewegt sich das elektronische Steuergerät 200 zu dem Operationsmodus 302, um die nächsten Operationsmodi durchzuführen.
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Wenn andererseits die Motorstrom-Änderungsrate (Δlmon), die berechnet worden ist, als ein Ergebnis der Ermittlung in dem Operationsmodus 308 die vorab festgelegte erste Änderungsrate (Δlth1) überschreitet, dann berechnet und akkumuliert das elektronische Steuergerät 200 die elektrische Ladungsmenge (Q=lt), die zu dem Elektromotor 141 zugeführt wird, von dem Zeitpunkt ab, wenn die berechnete Motorstrom-Änderungsrate (Δlmon) die vorab festgelegte erste Änderungsrate (ΔIth1) überschreitet (310).
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Dann vergleicht das elektronische Steuergerät 200 die akkumulierte elektrische Ladungsmenge (Q) mit einer vorab festgelegten Ladungsmenge (Qth), um zu ermitteln, ob die akkumulierte elektrische Ladungsmenge (Q) die vorab festgelegte elektrische Ladungsmenge (Qth) überschreitet (312).
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Wenn als ein Ergebnis der Ermittlung in dem Operationsmodus 312 die akkumulierte elektrische Ladungsmenge (Q) die vorab festgelegte elektrische Ladungsmenge (Qth) überschreitet, dann wird ermittelt, dass eine Elektromotor-Blockierstörung aufgetreten ist (314), und die Elektromotor-Blockierstörung wird einem Fahrer durch die Warneinheit 250 mitgeteilt (316), und der Elektromotor 141 wird durch die Motorantriebseinheit 230 gestoppt (318).
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Wenn als ein Ergebnis der Ermittlung in dem Operationsmodus 312 andererseits die akkumulierte elektrische Ladungsmenge (Q) die vorab festgelegte elektrische Ladungsmenge (Qth) nicht überschreitet, dann wird ermittelt, ob die Motorstrom-Änderungsrate (Δlmon) kleiner als eine zweite vorab festgelegte Änderungsrate (Δith2) ist (320). Wenn als ein Ergebnis der Ermittlung in dem Operationsmodus 320 die Motorstrom-Änderungsrate (Δlmon) nicht kleiner als die vorab festgelegte zweite Änderungsrate (Δith2) ist, dann bewegt sich das elektronische Steuergerät 200 zu dem Operationsmodus 310, um die folgenden Operationsmodi durchzuführen. Wenn als ein Ergebnis der Ermittlung in dem Operationsmodus 320 die Motorstrom-Änderungsrate (Δlmon) andererseits kleiner als die vorab festgelegte zweite Änderungsrate (Δith2) ist, dann wird die akkumulierte Ladungsmenge zurückgesetzt und es wird zu einer vorab festgelegten Routine gegangen.
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In der oben beschriebenen Ausführungsform ist eine Beschreibung der Ermittlung der Blockierstörung des Elektromotors 141 unter Verwendung der Motorstrom-Änderungsrate und der akkumulierten elektrischen Ladungsmenge gegeben worden, aber die vorliegende Offenbarung ist nicht darauf beschränkt. Die elektrische Ladungsmenge, die in den Elektromotor eingegeben wird, wird zum Beispiel unter Verwendung des Motorstroms während des Parkvorgangs berechnet, die berechnete elektrische Ladungsmenge wird akkumuliert, und es kann ermittelt werden, dass eine Blockierstörung des Elektromotors 141 aufgetreten ist, wenn die Änderungsrate der akkumulierten elektrischen Ladungsmenge höher als eine vorher festgelegte Ratenänderung ist.
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Wie aus dem Obigen ersichtlich wird, kann die Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung die Störung des Elektromotors des EFB-Aktuators genauer und zuverlässiger ermitteln, wodurch eine Fehlfunktion des EFB-System verhindert wird und die Sicherheit verbessert wird.
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Die Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann eine Elektromotor-Störungs-Erfassungszeit im Vergleich zu der herkömmlichen Technik verkürzen, sie kann eine Elektromotorstörung sogar dann erfassen, wenn es einen großen Betrag einer Rauschkomponente in dem Motorstrom gibt, und sie kann eine Elektromotorstörung sogar dann erfassen, wenn der Motorstrom aufgrund einer Wärmeerzeugung oder einer Entmagnetisierung des Elektromotors reduziert wird.
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Die Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann eine Elektromotorstörung ungeachtet der Größenordnung des Motorstroms erfassen und sie kann eine Elektromotorstörung schneller erfassen, wenn der Motorstrom ein hoher Strom ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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