DE102017127397B4

DE102017127397B4 - Elektrobremssteuervorrichtung

Info

Publication number: DE102017127397B4
Application number: DE102017127397.2A
Authority: DE
Inventors: Ryutaro Misumi; Naoki Yabusaki; Shinichiro Yukoku; Satoshi Hirata
Original assignee: Advics Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Advics Co Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 2016-11-28
Filing date: 2017-11-21
Publication date: 2024-01-11
Anticipated expiration: 2037-11-22
Also published as: DE102017127397A1; US20180148022A1; JP2018086868A; CN108146417B; US10391985B2; CN108146417A; JP6506236B2

Abstract

Elektrobremssteuervorrichtung (22), miteiner Klemmkrafterlangungseinheit, die dazu eingerichtet ist, um eine gegenwärtige Klemmkraft (Fc) zu erfassen, wobei die Klemmkraft eine Kraft ist, die durch Bewegung eines Kolbens (52) in Richtung eines Klotzes (28) mittels Rotation eines Motors (46) in einer ersten Rotationsrichtung, um den Klotz (28) gegen einen Rotor (42) zu drücken, erzeugt ist,einer Untergrenzklemmkrafterlangungseinheit, die dazu eingerichtet ist, um einen Gradienten einer Steigung zu erfassen und eine Untergrenzklemmkraft (A) zu berechnen, wobei die Untergrenzklemmkraft ein Minimalwert der Klemmkraft ist, die benötigt wird, um einen angehaltenen Zustand des Rotors (42) aufrechtzuerhalten,einer Obergrenzklemmkrafterlangungseinheit, die dazu eingerichtet ist, um basierend auf einem Zustand einer Energiezufuhr (20) eine Obergrenzklemmkraft (B) zu berechnen, wobei die Obergrenzklemmkraft ein Maximalwert der Klemmkraft ist, der ausreichend ist, um den Kolben (52) von dem Klotz (28) mittels einer Energie von der Energiezufuhr (20) weg zu bewegen, während der angehaltene Zustand des Rotors (42) aufrechterhalten wird, undeiner Klemmkraftsteuereinheit, die dazu eingerichtet ist, um den Motor (46) derart zu steuern, dass die durch die Klemmkrafterlangungseinheit erfasste Klemmkraft zwischen der Untergrenzklemmkraft und der Obergrenzklemmkraft begrenzt ist, indem, wenn die gegenwärtige Klemmkraft (Fc) kleiner als die Untergrenzklemmkraft (A) ist, Zählen gestartet wird, indem weiter der Motor (46) angesteuert wird, bis eine vorbestimmte Zeit (tm) seit Start des Zählens verstrichen ist und die gegenwärtige Klemmkraft (Fc) gleich wie oder größer als die Untergrenzklemmkraft (A) ist, und indem weiter das Zählen beendet wird.

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Elektrobremssteuervorrichtung.
2. Beschreibung verwandter Technik
Ein Elektrobremsgerät für ein Fahrzeug ist bekannt, das eine Rotation eines Rads durch Bewegung eines Kolbens mittels Rotation eines Motors und Drücken eines Bremsklotzes gegen einen Bremsrotor bremst. Dieses Elektrobremsgerät ist mit einem Linearbewegungsumwandlungsmechanismus montiert, der Rotationsbewegungen des Motors, die von einem durch eine Elektrobremssteuervorrichtung gesteuerten Strom resultieren, in lineare Bewegungen des Kolbens umwandelt. Wenn das Elektrobremsgerät das Rad bremst, wird eine Reibkraft zwischen dem Bremsrotor und dem Bremsklotz erzeugt. Als ein Ergebnis können die Temperaturen des Bremsrotors und des Bremsklotzes hoch werden, und der Bremsrotor und der Bremsklotz können sich thermisch ausdehnen. In einem Zustand, in dem die Temperaturen dieser Elemente hoch sind, können, wenn das Fahrzeug mit dem Elektrobremsgerät im Betrieb für eine lange Zeit angehalten ist, die Elemente, deren Temperaturen hoch sind, abgekühlt werden, um sich thermisch zusammenzuziehen, und die Klemmkraft des Elektrobremsgerätes kann sich verringern. Um dieses Phänomen zu verhindern offenbart die japanische Patentanmeldungsveröffentlichung Nummer 2015-085869 ( JP 2015-085869 A ) eine Elektrobremssteuervorrichtung, die eine Temperatur eines Bremsrotors schätzt und die eine Sollklemmkraft basierend auf der geschätzten Temperatur einstellt. Daneben offenbart die japanische Patentanmeldungsveröffentlichung Nummer 2009-067264 ( JP 2009-067264 A ) eine Elektrobremssteuervorrichtung, die eine Temperatur eines Bremsklotzes mit Intervallen einer bestimmten Zeit schätzt und die eine Klemmkraft gemäß der geschätzten Temperatur steuert.
Aus der EP 1 993 891 B1 ist ein Verfahren und ein System zur Erhöhung einer Klemmkraftpräzision elektrischer Bremsen, insbesondere elektrischer Flugzeugkarbonbremsen, bekannt. Das Verfahren und das System sieht ein erstes Paar elektrischer Bremsaktuatoren mit einem Bereich niedriger Bremsklemmkraft, die auf Befehle für niedrige Bremsklemmkraft ansprechen, und ein zweites Paar elektrischer Bremsaktuatoren mit einem Bereich hoher Bremsklemmkraft, die auf Befehle für hohe Bremsklemmkraft ansprechen, vor. Das erste Paar elektrischer Bremsaktuatoren wird aktiviert, um eine minimale Restbremskraft aufzubringen, sobald eine Radbremsung eingeleitet wird, und das zweite Paar elektrischer Bremsaktuatoren wird nur dann aktiviert, wenn die befohlene Bremskraft im hohen Bereich der Bremsklemmkraft liegt.
Zusammenfassung der Erfindung
Bei dem Elektrobremsgerät wie vorstehend beschrieben kann sich bei für lange Zeit angehaltenem Fahrzeug die Klemmkraft des Elektrobremsgerätes aufgrund eines thermischen Zusammenziehens von Elementen wie dem Bremsklotz und dergleichen ändern. Dieses thermische Zusammenziehen bzw. diese thermische Kontraktion kann nicht nur bei dem Bremsrotor und dem Bremsklotz auftreten, bei denen Wärme, die durch Reibung induziert wird, bei einem Bremsen des Rades erzeugt wird, sondern auch bei Elementen, auf die die Wärme des Bremsrotors und des Bremsklotzes übertragen wird, beispielsweise einem Bremssattel. Wenn sich der Bremsrotor und der Bremsklotz thermisch zusammenziehen, verringert sich die Klemmkraft des Elektrobremsgeräts. Wenn sich der Bremssattel thermisch zusammenzieht, erhöht sich die Klemmkraft des Elektrobremsgeräts.
Das Ausmaß thermischen Zusammenziehens bzw. thermischer Kontraktion des Bremssattels kann größer als die Ausmaße der thermischen Kontraktion des Bremsrotors und des Bremsklotzes sein. Daneben ist die Rückwärtseffizienz des Linearbewegungsumwandlungsmechanismusses des Elektrobremsgeräts gering eingestellt. Wenn das Fahrzeug für eine lange Zeit angehalten ist, ist ein Eingangszahnrad des Linearbewegungsumwandlungsmechanismusses gesperrt und kann daher nicht rotiert werden. Daher wird, wenn das Fahrzeug für eine lange Zeit angehalten ist, die Position des Kolbens beibehalten. Daher erhöht sich, wenn sich der Bremssattel thermisch zusammenzieht, die Klemmkraft und kann größer werden als die Klemmkraft zu der Zeit, wenn das Fahrzeug angehalten wird. Wenn sich die Klemmkraft erhöht, erhöht sich die Reibkraft, die in einem Bereich eines Kontakts zwischen Zahnrädern des Linearbewegungsumwandlungsmechanismusses des Elektrobremsgeräts erzeugt wird. Daher kann die Energie, die benötigt wird, um den Motor bei einem Beenden bzw. Aufheben des Betriebs des Elektrobremsgeräts zu rotieren, groß werden. Wenn die Energie, die benötigt wird, um den Betrieb des Elektrobremsgeräts zu beenden bzw. aufzuheben, die Energie übersteigt, die in einer Energieversorgung gespeichert ist, kann das Bremsen durch das Elektrobremsgerät nicht beendet bzw. aufgehoben werden. Entsprechend ist es, wenn das Fahrzeug angehalten ist, bevorzugt, eine Maßnahme gegen eine Erhöhung der Klemmkraft sowie eine konventionelle Maßnahme gegen eine Verringerung der Klemmkraft vorzunehmen.
Die Erfindung stellt eine Elektrobremssteuervorrichtung zur Verfügung, die verhindert, dass eine Klemmkraft über eine Notwendigkeit hinaus ansteigt.
Ein Aspekt der Erfindung stellt eine Elektrobremssteuervorrichtung zur Verfügung, mit: einer Klemmkrafterlangungseinheit, die dazu eingerichtet ist, um eine gegenwärtige Klemmkraft zu erfassen, wobei die Klemmkraft eine Kraft ist, die durch Bewegung eines Kolbens in Richtung eines Klotzes bzw. Blocks mittels Rotation eines Motors in einer ersten Rotationsrichtung erzeugt wird, um den Klotz bzw. Block gegen einen Rotor zu drücken; einer Untergrenzklemmkrafterlangungseinheit, die dazu eingerichtet ist, um einen Gradienten einer Steigung zu erfassen und eine Untergrenzklemmkraft zu berechnen, wobei die Untergrenzklemmkraft ein Minimalwert der Klemmkraft ist, die benötigt wird, um einen angehaltenen Zustand des Rotors beizubehalten; einer Obergrenzklemmkrafterlangungseinheit, die dazu eingerichtet ist, um basierend auf einem Zustand einer Energieversorgung eine Obergrenzklemmkraft zu berechnen, wobei die Obergrenzklemmkraft ein Maximalwert der Klemmkraft ist, die genug bzw. ausreichend ist, um den Kolben mittels einer Energie der Energiezufuhr von dem Klotz bzw. Block wegzubewegen, während der angehaltene Zustand des Rotors beibehalten wird; und mit einer Klemmkraftsteuereinheit, die dazu eingerichtet ist, um den Motor derart zu steuern, dass die durch die Klemmkrafterlangungseinheit erfasste Klemmkraft zwischen der Untergrenzklemmkraft und der Obergrenzklemmkraft begrenzt wird, indem, wenn die gegenwärtige Klemmkraft kleiner als die Untergrenzklemmkraft ist, Zählen gestartet wird, indem weiter der Motor angesteuert wird, bis eine vorbestimmte Zeit seit Start des Zählens verstrichen ist und die gegenwärtige Klemmkraft gleich wie oder größer als die Untergrenzklemmkraft ist, und indem weiter das Zählen beendet wird.
Gemäß dem vorgenannten Aspekt der Erfindung wird die Klemmkraft überwacht, sobald der Rotor angehalten ist. Wenn sich die Klemmkraft ändert, wird der Motor derart gesteuert, dass die Klemmkraft zwischen der Untergrenzklemmkraft und der Obergrenzklemmkraft begrenzt wird. Daher kann vermieden werden, dass der Rotor aus dem Grund rotierbar wird, dass die Klemmkraft unter die Untergrenzklemmkraft fällt, und es kann vermieden werden, dass der Kolben aus dem Grund unfähig wird, sich von dem Klotz weg zu bewegen, dass die Klemmkraft die Obergrenzklemmkraft übersteigt.
Bei dem vorstehenden Aspekt kann die Klemmkrafterlangungseinheit einen Lastsensor umfassen, der dazu eingerichtet ist, um als die Klemmkraft eine Kraft zu erfassen, die von dem Klotz auf den Kolben angewendet bzw. beaufschlagt wird, wenn der Klotz mittels Rotation des Motors in der ersten Rotationsrichtung gegen den Rotor gedrückt wird.
Dank der vorgenannten Konfiguration wird die Klemmkraft mittels des Lastsensors erfasst. Daher kann die Klemmkraft mit einer höheren Genauigkeit als in dem Fall erfasst werden, in dem beispielsweise die Klemmkraft aus den Ausma-ßen einer thermischen Ausdehnung des Rotors und des Klotzes geschätzt wird.
Bei dem vorgenannten Aspekt kann der Lastsensor mittels eines Bremssattels gestützt werden, der den Klotz stützt, kann die von dem Klotz auf den Kolben angewendete Kraft von den Kolben zu dem Lastsensor mittels eines Linearbewegungsumwandlungsmechanismusses übertragen werden, und kann der Linearbewegungsumwandlungsmechanismus mit einem ersten Element und einem zweiten Element ausgerüstet sein, wobei das erste Element dazu eingerichtet ist, um durch den Motor rotiert zu werden, und das zweite Element dazu eingerichtet ist, um den Kolben durch Bewegen in Richtung zu oder weg von dem Klotz mittels Rotation des ersten Elements zu bewegen.
Dank der vorstehend beschriebenen Konfiguration wird, wenn der Klotz gegen den Rotor gedrückt wird, die Kraft, die von dem Klotz auf den Kolben angewendet bzw. angelegt wird, von den Kolben zu dem Lastsensor mittels des zweiten Elements und des ersten Elements übertragen. Danach wird die zu dem Lastsensor übertragene Kraft mittels des Bremssattels zu dem Klotz übertragen. D.h., der Lastsensor ist an einem Nichtendabschnitt eines Übertragungspfads der Kraft angeordnet, die von dem Klotz an den Kolben angelegt wird.
Daneben kann bei dem vorgenannten Aspekt der Erfindung das zweite Element dazu eingerichtet sein, sich in einem Zustand nicht relativ zu dem ersten Element zu bewegen, in dem keine Energie von der Energiezufuhr zu dem Motor zugeführt wird.
Dank der vorstehend beschriebenen Konfiguration wird, wenn angehalten wird, dass der Motor mit Energie versorgt wird, und das erste Element nicht rotiert, die Position des Kolbens beibehalten. Auf diese Weise erhöht sich, wenn sich der Bremssattel thermisch zusammenzieht bzw. kontrahiert, wenn der Motor nicht mit Energie versorgt wird (eine Energiezufuhr zu dem Motor angehalten ist), die Kraft, die von dem Bremssattel auf das erste Element mittels des Lastsensors angelegt bzw. angewendet wird. Zu dieser Zeit bewegt sich das zweite Element nicht relativ zu dem ersten Element, so dass sich die Klemmkraft um einen Wert erhöht, der dem Zusammenziehen bzw. der Kontraktion des Bremssattels entspricht. Durch Erfassung dieser Erhöhung der Klemmkraft mittels des Lastsensors kann die Klemmkraft gehindert werden, sich zu erhöhen. Wenn sich die Klemmkraft erhöht, erhöht sich die Reibkraft, die zwischen dem ersten Element und dem zweiten Element erzeugt wird, und es wird unwahrscheinlich, dass das erste Element rotiert. Wenn der Motor mit einem Strom versorgt wird und das erste Element rotiert wird, um das zweite Element weg von dem Klotz zu bewegen, wenn sich die Klemmkraft erhöht hat, kann es in dem Fall unmöglich werden, das erste Element zu rotieren, in dem die Energie, die benötigt wird, um das erste Element zu rotieren, nicht in der Energieversorgung gespeichert ist. Um zu vermeiden, dass dieser Umstand auftritt, wird eine Erhöhung der Klemmkraft gehindert.
Daneben kann bei dem vorgenannten Aspekt der Erfindung die Obergrenzklemmkrafterlangungseinheit dazu eingerichtet sein, um die Obergrenzklemmkraft basierend auf einem Ausmaß von durch die Energieversorgung gespeicherter Energie zu erlangen.
Dank dieser Konfiguration wie vorstehend beschrieben wird die Obergrenzklemmkraft, die es ermöglicht, dass sich das erste Element mit dem gegenwärtigen Ausmaß von Energie rotiert, aus dem Ausmaß von durch die Energieversorgung gespeicherter Energie bestimmt. Daher wird vermieden, dass der Kolben aufgrund eines unzureichenden Ausmaßes von Energie außerstande gerät, sich mittels Rotation des ersten Elements von dem Klotz weg zu bewegen.
Daneben kann bei dem vorgenannten Aspekt der Erfindung die Obergrenzklemmkrafterlangungseinheit dazu eingerichtet sein, um die Obergrenzklemmkraft zu erlangen, die größer ist, wenn ein Ausmaß von durch die Energieversorgung gespeicherter Energie groß ist, als wenn das Ausmaß von durch die Energieversorgung gespeicherter Energie klein ist.
Dank der vorstehend beschriebenen Konfiguration erhöht sich die Obergrenzklemmkraft proportional zu dem Ausmaß von durch die Energieversorgung gespeicherter Energie. Daher kann die Obergrenzklemmkraft durch Erfassung des Ausmaßes von Energie der Energieversorgung geschätzt werden.
Durch Steuerung der Klemmkraft derart, dass die Klemmkraft zwischen der Untergrenzklemmkraft und der Obergrenzklemmkraft begrenzt ist, wenn der Rotor angehalten ist, kann vermieden werden, dass ein Beibehalten des angehaltenen Zustands des Rotors unmöglich wird, und es kann vermieden werden, dass die Bewegung des Kolbens weg von dem Klotz unmöglich wird.
Bei dem vorgenannten Aspekt kann die Elektrobremssteuervorrichtung einen Erfassungssensor umfassen, der dazu eingerichtet ist, um eine Aktivierung einer Parkbremse zu erfassen. Die Elektrobremssteuervorrichtung kann dazu eingerichtet sein, um eine Erlangung der Untergrenzklemmkraft durch die Untergrenzklemmkrafterlangungseinheit, eine Erlangung der Obergrenzklemmkraft durch die Obergrenzklemmkrafterlangungseinheit, und eine Durchführung einer Steuerung des Motors durch die Klemmkraftsteuereinheit anzuhalten nach einer vorbestimmten Periode von der Aktivierung der Parkbremse.
Bei dem vorgenannten Aspekt kann die Klemmkraftsteuereinheit dazu eingerichtet sein, um einen Sperrmechanismus während eines Steuerns des Motors freizugeben. Der Sperrmechanismus kann dazu eingerichtet sein, um durch die Aktivierung der Parkbremse in Betrieb zu gelangen, und um den Kolben abzuhalten, sich von den Klotz weg zu bewegen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Merkmale, Vorteile, und technische und industrielle Signifikanz eines beispielhaften Ausführungsbeispiels der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die anhängenden Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen, und wobei

1 eine schematische Ansicht ist, die die allgemeine Konfiguration eines Bremssystems zeigt, auf das eine Elektrobremssteuervorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung angewendet ist,
2 eine Querschnittsansicht eines Elektrobremsgeräts gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist,
3 eine Ansicht ist, die eine Verarbeitungsprozedur zeigt, die durch die Elektrobremssteuervorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung durchgeführt wird, wenn der Betrieb einer Parkbremse gestartet ist,
4 eine Ansicht ist, die Änderungen bezüglich einer Klemmkraft zeigt, wenn die Parkbremse des Elektrobremsgeräts gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung in Betrieb ist,
5 eine Ansicht ist, die eine Beziehung zwischen einer Spannung einer Spannungsquelle des Elektrobremsgeräts gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung und einer Obergrenzklemmkraft zeigt, und
6 eine Ansicht ist, die eine Verarbeitungsprozedur zeigt, die durch die Elektrobremssteuervorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ach dem Ende der Verarbeitungsprozedur, die in 3 gezeigt ist, ausgeführt wird n.

Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Eine Art zur Ausführung der Erfindung wird nachstehend detailliert basierend auf den Zeichnungen beschrieben.
1 ist eine schematische Ansicht, die die allgemeine Konfiguration eines Elektrobremssystems 2 zeigt, bei dem eine Elektrobremssteuervorrichtung 22 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung eingesetzt ist. Wie in 1 gezeigt ist das Elektrobremssystem 2 mit einem Bremspedal (nicht gezeigt), einem Hubsensor 10, einem Bremsschalter 12, einem Parkbremsschalter 14, Radgeschwindigkeitssensoren 16, einem G-Sensor 18, einer Batterie 20, der Elektrobremssteuervorrichtung 22, einem Kondensator 32, und Elektrobremsgeräten 24 ausgerüstet. Die Radgeschwindigkeitssensoren 16 und die Elektrobremsgeräte 24 sind jeweils bei Rädern eines Fahrzeugs vorgesehen. Das vordere rechte Rad, das vordere linke Rad, das hintere rechte Rad, und das hintere linke Rad des Fahrzeugs sind jeweils mit den Elektrobremsgeräten 24FR, 24FL, 24RR, und 24RL versehen. Die Elektrobremsgeräte 24FR, 24FL, 24RR, und 24RL sind bezüglich einer Konfiguration miteinander identisch. Daher wird hierin das Elektrobremsgerät 24FR beschrieben.
Der Hubsensor 10 erfasst ein Bedienausmaß eines Bremspedals. Der Bremsschalter 12 erfasst eine Bedienung einer Dienstbremse bzw. Betriebsbremse durch einen Passagier und gibt ein EIN-Signal aus, wenn die Bedienung der Betriebsbremse erfasst ist. Der Parkbremsschalter 14 erfasst eine Bedienung einer Parkbremse durch den Passagier und gibt ein EIN-Signal aus, wenn die Bedienung der Parkbremse erfasst ist. Die Radgeschwindigkeitssensoren 16 sind jeweils an die Räder des Fahrzeugs angebracht und erfassen jeweils Rotationsgeschwindigkeiten der Räder. Der G-Sensor 18 ist ein Beschleunigungssensor und erfasst einen Gradienten des Fahrzeugs durch Erfassung von Beschleunigungen in drei Richtungen, nämlich einer Längsrichtung bzw. Longitudinalrichtung, einer Querrichtung bzw. Lateralrichtung, und einer Vertikalrichtung. Die Batterie 20 ist eine Energieversorgung des Elektrobremssystems 2 und ist mit der Elektrobremssteuervorrichtung 22 und den Elektrobremsgeräten 24 verbunden. Eine Spannung der Batterie 20 wird durch die Elektrobremssteuervorrichtung 22 erfasst. Der Kondensator 32 ist eine Hilfsenergieversorgung des Elektrobremsgeräts 24FR und ist mit der Elektrobremssteuervorrichtung 22 und den Elektrobremsgeräten 24 verbunden. Eine Spannung des Kondensators 32 wird durch die Elektrobremssteuervorrichtung 22 erfasst.
Die Elektrobremssteuervorrichtung 22 ist mit einer CPU, einem ROM, einem EEPROM, einem RAM, einer Kommunikationsschnittstelle und dergleichen ausgerüstet. Die Elektrobremssteuervorrichtung 22 führt verschiedene Arten von Steuerung mittels der Ausführung eines in dem ROM gespeicherten Programms durch die CPU aus. Die Elektrobremssteuervorrichtung 22 führt einen Strom zu einem später beschriebenen Motor 46 jedes der Elektrobremsgeräte 24 mittels eines Ansteuerschaltkreises bzw. Antriebsschaltkreises 30 zu. Der zu dem Motor 46 zugeführte Strom und ein Rotationswinkel des Motor 46 werden durch eine Stromerfassungseinheit 58 und einen Resolver bzw. Drehgeber 70 erfasst. Der Hubsensor 10, der Bremsschalter 12, der Parkbremsschalter 14, die Radgeschwindigkeitssensoren 16, der G-Sensor 18, die Batterie 20, der Ansteuerschaltkreis 30, der Kondensator 32, der Resolver 70, ein Lastsensor 56, die Stromerfassungseinheit 58, und ein Solenoid 94 sind mit der Elektrobremssteuervorrichtung 22 verbunden. Der Ansteuerschaltkreis 30, der Kondensator 32, der Resolver 70, der Lastsensor 56, die Stromerfassungseinheit 58, und das Solenoid 94 werden nachstehend beschrieben.
2 ist eine Querschnittsansicht des Elektrobremsgeräts 24FR, die entlang einer horizontalen Ebene genommen ist. In 2 ist die Längsrichtung des Elektrobremsgeräts 24FR bezüglich einer Fortbewegungsrichtung des Fahrzeugs festgelegt, und die Querrichtung des Elektrobremsgeräts 24FR ist derart festgelegt, um einer Fahrzeugbreitenrichtung des Fahrzeugs zu entsprechen. Wie in 2 gezeigt ist das Elektrobremsgerät 24 mit einem Bremssattel 26, Bremsklötzen 28, dem Ansteuerschaltkreis bzw. Antriebsschaltkreis 30, einem Kolbenansteuergerät bzw. Kolbenantriebsgerät 34, und einem Steuersubstrat 36 versehen. Der Bremssattel bzw. Sattel 26 ist mit Gleitelementen 38 als zylindrische Elemente mit Achsen parallel zu der Querrichtung versehen. Ein Paar von Führstiften 40, die fahrzeugkörperseitig gestützt sind, sind jeweils in inneren Umfangsabschnitten der Gleitelemente 38 eingelassen. Das Paar der Führstifte 40 ist parallel zu der Querrichtung, und die Gleitelemente 38 sind gleitbar jeweils entlang äußerer Umfangsoberflächen des Paars von Führstiften 40 ausgebildet. Das heißt, der Sattel 26 ist beweglich in der Querrichtung bzw. Lateralrichtung bezüglich des Fahrzeugkörpers angebracht. Die Bremsklötze 28 werden durch den Bremssattel 26 gehalten und klemmen einen Bremsrotor 42, der zusammen mit dem Rad rotiert, in der Lateralrichtung ein. Der Ansteuerschaltkreis 30 führt einen Strom zu dem später beschriebenen Motor 46 gemäß einem Befehl zu, der von der Elektrobremssteuervorrichtung 22 übertragen wird, und steuert bzw. treibt den Motor 46 an.
Das Kolbenansteuergerät 34 ist mit einem Gehäuse 44, dem Motor 46, einem Geschwindigkeitsreduktionsgetriebe 48, einem Linearbewegungsumwandlungsmechanismus 50, einem Kolben 52, einem Bremssperrmechanismus 54, und dem Lastsensor 56 versehen. Das Gehäuse 44 ist an einem inneren Umfangsabschnitt des Bremssattels 26 befestigt. Der Motor 46 ist an einem inneren Umfangsabschnitt des Gehäuses 44 angeordnet. Der Motor 46 umfasst eine Vielzahl von Spulen 60, die an einer inneren Umfangsoberfläche des Gehäuses 44 in einer Umfangs- bzw. Umlaufrichtung davon angeordnet sind, und einen Rotator 62, der innerhalb der Vielzahl der Spulen 60 vorgesehen ist. Der Rotator 62 ist ein zylindrisches Element und ist derart angeordnet, dass sich eine Achse L als eine Zentralachse des Rotators 62 parallel zu der Querrichtung bzw. Lateralrichtung erstreckt. Der Rotator 62 ist rotierbar bezüglich des Gehäuses 44 mittels eines Lagers 64 gestützt, das an einem später beschriebenen Stützabschnitt 78 befestigt ist. Eine Vielzahl von flachen Zähnen 66 ist an einem linken Endabschnitt einer äußeren Umfangsoberfläche des Rotators 62 ausgebildet. Eine Vielzahl von Magneten 68, die jeweils der Vielzahl der Spulen 60 gegenüberliegen, ist rechts an der Vielzahl der flachen Zähnen 66 an der äußeren Umfangsoberfläche des Rotators 62 in der Umfangsrichtung angeordnet. Bei dem Motor 46 wirken der Rotator 62 und die Magnete 68 als ein Rotor, so dass der Rotator 62 um die Achse L rotiert. Ein Rotationswinkel des Rotators 62 wird mittels des Resolvers bzw. Drehgebers 70 erfasst, der an der inneren Umfangsoberfläche des Gehäuses 44 befestigt ist.
Das Geschwindigkeitsreduktionsgetriebe 48 reduziert die Geschwindigkeit einer Rotation des Rotators 62 und überträgt die Rotation an einen Flanschabschnitt 82. Das Geschwindigkeitsreduktionsgetriebe 48 ist mit einem Getriebeabschnitt versehen, bei dem flache Zähne, die jeweils mit der Vielzahl der flachen Zähne 66 des Rotators 62 in Eingriff sind, ausgebildet sind, und mit einer Rotationswelle, die in einen Zentralabschnitt des Getriebeabschnitts eindringt. Der Getriebeabschnitt ist um die Rotationswelle rotierbar ausgebildet, und die Rotationswelle ist an eine rechte laterale Oberfläche des später beschriebenen Flanschabschnitts 82 befestigt. Der Getriebeabschnitt des Geschwindigkeitsreduktionsgetriebes 48 ist in Eingriff mit der Vielzahl der flachen Zähnen 66, so dass das Geschwindigkeitsreduktionsgetriebe 48 rotiert wird, wenn der Rotator 62 rotiert. In diesem Moment rotiert das Geschwindigkeitsreduktionsgetriebe 48 entlang eines äußeren Umfangsabschnitts des Rotators 62 während eines Rotierens um dessen eigene Achse, reduziert die Geschwindigkeit einer Rotation des Rotators 62, und überträgt die Rotation an den Flanschabschnitt 82. Die Anzahl von Zähnen des Getriebeabschnitts des Geschwindigkeitsreduktionsgetriebes 48 ist kleiner eingestellt als die Anzahl der Vielzahl von flachen Zähnen 66. Daher ist das Geschwindigkeitsreduktionsverhältnis zwischen dem Geschwindigkeitsreduktionsgetriebe 48 und dem Rotator 62 groß, und ein Niedrigdrehmomentkompaktmotor kann als der Motor 46 übernommen werden.
Der Linearbewegungsumwandlungsmechanismus 50 wandelt Rotationsbewegungen des Motors 46 in Linearbewegungen des Kolbens 52 um. Der Linearbewegungsumwandlungsmechanismus 50 ist an einem inneren Umfangsabschnitt des Rotators 62 des Motors 46 vorgesehen und umfasst einen Ausgangszylinder 72, eine Eingangswelle 74, und eine Vielzahl von Planetenrollen 76. Der Ausgangszylinder 72 ist innerhalb des Rotators 62 derart vorgesehen, dass eine Achse des Ausgangszylinders 72 mit der Achse L übereinstimmt. Eine Außenumfangsoberfläche des Ausgangszylinders 72 ist durch den Stützabschnitt 78 gestützt, so dass der Ausgangszylinder 72 gleitbar in der Querrichtung bzw. Lateralrichtung bezüglich des Gehäuses 44 gestützt ist. Ein Zentralabschnitt des Stützabschnitts 78 ist ringförmig ausgebildet. Ein äußerer Umfangsabschnitt des Stützabschnitts 78 erstreckt sich parallel zu der Lateralrichtung und ist an der inneren Umfangsoberfläche des Gehäuses 44 befestigt. Ein Raum bzw. ein Abstand zwischen einem inneren Umfangsabschnitt des Stützabschnitts 78 und dem Ausgangszylinder 72 ist mittels eines Versiegelungselements versiegelt. Ein Kolben 52 ist bei einem inneren Umfangsabschnitt eines rechten Endabschnitts des Ausgangszylinders 72 eingepasst, und der Ausgangszylinder 72 und der Kolben 52 bewegen sich integral miteinander. Daher kann sich der Kolben 52 in der Querrichtung bezüglich des Gehäuses 44 bewegen. Wenn nach rechts bewegend, bewegt sich der Kolben 52 in Richtung der Bremsklötze 28. Wenn nach links bewegend, bewegt sich der Kolben 52 von den Bremsklötzen 28 weg.
Die Eingangswelle 74 ist an dem inneren Umfangsabschnitt des Ausgangszylinders 72 angeordnet und wird rotierbar um die Achse L bezüglich des Gehäuses 44 mittels eines Drucklagers 79 gestützt. Die Eingangswelle 74 ist derart angeordnet, dass eine Rotationsachse davon mit der Achse L übereinstimmt, und ist mit einem Wellenabschnitt 80 versehen, der innerhalb des Ausgangszylinders 72 angeordnet ist, und mit dem Flanschabschnitt 82, der an einem linken Ende des Wellenabschnitts 80 befestigt ist. Der Flanschabschnitt 82 ist ein Ratschenzahnrad bzw. Sperr(zahn)rad mit einer äußeren Umfangsoberfläche, an der eine Vielzahl von Sägezähnen 84 ausgebildet sind. Die Rotationswelle des Geschwindigkeitsreduktionsgetriebes 48 ist an der rechten lateralen Oberfläche des Flanschabschnitts 82 befestigt. Der Flanschabschnitt 82 ist dazu eingerichtet, um zu rotieren, wenn sich das Geschwindigkeitsreduktionsgetriebe 48 um den Rotator 62 rotiert. Die Vielzahl der Planetenrollen 76 ist zwischen der Eingangswelle 74 und dem Ausgangszylinder 72 angeordnet. Jede aus der Vielzahl von Planetenrollen 76 ist rotierbar um dessen eigene Achse mittels eines Trägers (nicht gezeigt), der durch den Ausgangszylinder 72 gestützt ist, gehalten.
Ein Ausgangsgewindeabschnitt 86, ein Eingangsgewindeabschnitt 88, und Planetengewindeabschnitte 90 sind jeweils bei dem inneren Umfangsabschnitt des Ausgangszylinders 72, einem äußeren Umfangsabschnitt der Eingangswelle 74, und äußeren Umfangsabschnitten der Vielzahl der Planetenrollen 76 ausgebildet. Der Ausgangsgewindeabschnitt 86, der Eingangsgewindeabschnitt 88, und die Planetengewindeabschnitte 90 sind miteinander verschraubt, um einen gewindeartigen Getriebemechanismus 92 auszubilden. Der gewindeartige Getriebemechanismus 92 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Erfindung ist derart eingerichtet, dass ein Gewindestreifenanzahlverhältnis (Thread Streak Number Ratio) und ein Gewindeeffektivdurchmesserverhältnis zwischen dem Ausgangsgewindeabschnitt 86 und jedem der Planetengewindeabschnitte 90 untereinander gleich sind, und dass das Gewindestreifenanzahlverhältnis und das Gewindeeffektivdurchmesserverhältnis zwischen dem Eingangsgewindeabschnitt 88 und jedem der Planetengewindeabschnitte 90 voneinander verschieden sind. Daher bewegen sich der Ausgangszylinder 72 und die Vielzahl der Planetenroller bzw. Planetenrollen 76 in der Axialrichtung relativ zu der Eingangswelle 74. Zu dieser Zeit bewegen sich die Vielzahl der Planetenrollen 76 nicht in der Axialrichtung relativ zu dem Ausgangszylinder 72. Entsprechend bewegen sich, wenn die Eingangswelle 74 rotiert, wenn der Motor 46 rotiert, der Ausgangszylinder 72 und die Planetenrollen 76 in der Axialrichtung relativ zu der Eingangswelle 74, und der Kolben 52 wird bewegt. Nebenbei bemerkt werden die Details des Linearbewegungsumwandlungsmechanismusses 50 in dem registrierten Patent Nummer 4186969 beschrieben.
Der Bremssperrmechanismus 54 verhindert, dass sich der Kolben 52 bewegt, nachdem sich der Kolben 52 in Richtung der Bremsklötze 28 bewegt hat. Der Bremssperrmechanismus 54 ist mit dem Solenoid 94 und einem Sperrstift 96 versehen. Das Solenoid 94 ist an dem Bremssattel 26 befestigt und ist mit der Elektrobremssteuervorrichtung 22 wie in 1 gezeigt verbunden. Indem es mit einem Strom von der Elektrobremssteuervorrichtung 22 versorgt wird, bewegt das Solenoid 94 den Sperrstift 96, der an einem beweglichen Eisenkern davon angebracht ist. Der Sperrstift 96 ist eine Sperrklinke, deren Spitze in einer Form entsprechend der Vielzahl der Sägezähne 84 des Flanschabschnitts 82 ausgebildet ist. Der Sperrstift 96 dringt in das Gehäuse 44 ein und erstreckt sich in Richtung des Flanschabschnitts 82.
Wenn kein Strom zu dem Solenoid 94 zugeführt wird, wird der Sperrstift 96 mittels einer Feder (nicht gezeigt) in Richtung des Flanschabschnitts 82 gedrückt, und eine Spitze des Sperrstifts 96 wird mit der Vielzahl der Sägezähne 84 in Eingriff gebracht. Daher wird verhindert, dass der Flanschabschnitt 82 rotiert. D.h., es wird verhindert, dass sich der Kolben 52 weg von den Bremsklötzen 28 bewegt. Wenn ein Strom zu dem Solenoid 94 zugeführt wird, wird der Sperrstift 96 weg von dem Flanschabschnitt 82 bewegt, und die Spitze des Sperrstifts 96 wird von der Vielzahl der Sägezähne 84 beabstandet. D.h., der Flanschabschnitt 82 kann mittels der Zufuhr des Stroms zu dem Solenoid 94 rotieren. Als Konsequenz bewegen sich selbst dann, wenn eine Kraft von den Bremsklötzen 28 auf den Kolben 52 angewendet wird, wenn der Sperrstift 96 mit dem Flanschabschnitt 82 in Eingriff ist und wenn kein Strom dem Motor 46 zugeführt wird, der Ausgangszylinder 72 und die Planetenrollen 76 nicht relativ zu der Eingangswelle 74. Entsprechend wird zu dieser Zeit der Kolben 52 auch nicht bewegt.
Der Lastsensor 56 ist an einer inneren Oberfläche eines linken Endes des Gehäuses 44 vorgesehen. Ein Teil des Lastsensors 56 ist auf eine solche Weise angeordnet, um zwischen dem Drucklager 79 und dem Gehäuse 44 angeordnet zu sein. Wenn die Bremsklötze 28 gegen den Bremsrotor 42 mittels der Bewegung des Kolbens 52 gedrückt werden, wird die Kraft, die von den Bremsklötzen 28 auf den Kolben 52 angelegt wird, zu dem Lastsensor 56 mittels dem Ausgangszylinder 72, den Planetenrollen 76, der Eingangswelle 74, und dem Drucklager 79 übertragen. Entsprechend kann eine Klemmkraft des Elektrobremsgeräts 24 basierend auf einem Wert des Lastsensors 56 erfasst werden zu der Zeit, wenn die Bremsklötze 28 gegen den Bremsrotor 42 gedrückt werden. Beispielsweise kann ein Belastungsmessinstrument bzw. Formänderungsmessinstrument, das als eine Last ein Ausmaß einer Deformation der inneren Oberfläche des linken Endes des Gehäuses 44 bei Anlegen einer Kraft auf die Innenoberfläche des linken Endes des Gehäuses 44 von dem Drucklagers 79 erfasst, als ein Lastsensor 56 genannt werden. Ein durch den Lastsensor 56 ausgegebenes Signal wird zu der Elektrobremssteuervorrichtung 22 eingegeben.
Das Steuersubstrat 36 ist an einem linken Endabschnitt des Bremssattels 26 befestigt und stützt den Ansteuerschaltkreis 30 und die Stromerfassungseinheit 58. Der Ansteuerschaltkreis 30 empfängt ein Signal, das von der Elektrobremssteuervorrichtung 22 an den Motor 46 ausgegeben ist und führt einen Strom zu dem Motor 46 basierend auf dem Signal zu. Die Stromerfassungseinheit 58 erfasst einen Wert des Stroms, der von dem Ansteuerschaltkreis 30 zu dem Motor 46 zugeführt wird, und gibt ein Erfassungssignal an die Elektrobremssteuervorrichtung 22 aus.
<Betriebsbremsbetrieb eines Elektrobremsgeräts 24>
Wenn das Bremspedal durch den Passagier gedrückt wird, gibt der Bremsschalter 12 ein EIN-Signal an die Elektrobremssteuervorrichtung 22 aus. Zunächst wird ein Strom zu dem Solenoid 94 zugeführt, um den Sperrstift 96 von dem Flanschabschnitt 82 zu lösen. Nachfolgend führt die Elektrobremssteuervorrichtung 22 einen Strom zu dem Motor 46 mittels des Ansteuerschaltkreises 30 gemäß einem Bedienausmaß des Bremspedals zu, das durch den Hubsensor 10 erfasst ist. Daher wird der Motor 46 angesteuert und rotiert den Rotator 62 in einer ersten Rotationsrichtung, nämlich einer Rotationsrichtung zu der Zeit, wenn der Kolben 52 in Richtung der Bremsklötze 28 bewegt wird. Das Geschwindigkeitsreduktionsgetriebe 48 rotiert, wenn der Rotator 62 in der ersten Rotationsrichtung rotiert. Das Geschwindigkeitsreduktionsgetriebe 48 reduziert die Geschwindigkeit einer Rotation des Rotators 62 und überträgt die Rotation an den Flanschabschnitt 82. Wenn die Eingangswelle 74 rotiert, wenn der Flanschabschnitt 82 rotiert, bewegen sich die Vielzahl der Planetenrollen 76 und der Ausgangszylinder 72 in Richtung der Bremsklötze 28 mit der Hilfe des gewindeartigen Getriebemechanismusses 92. Der Kolben 52 bewegt sich in Richtung der Bremsklötze 28 zusammen mit dem Ausgangszylinder 72 und wird gegen die Bremsklötze 28 gedrückt. Eine Axialkraft des Kolbens 52 wird auf die Bremsklötze 28 angelegt, so dass sich die Bremsklötze 28 in Richtung des Bremsrotors 42 bewegen. Wenn die Bremsklötze 28 den Bremsrotor 42 drücken, wird eine Rotation des Rads gebremst.
Danach gibt, wenn das Bremspedal zurückgenommen wird, der Bremsschalter 12 ein AUS-Signal an die Elektrobremssteuervorrichtung 22. Danach wird der Motor 46 durch die Elektrobremssteuervorrichtung 22 angesteuert und der Rotator 62 wird in einer zweiten Rotationsrichtung, nämlich der entgegengesetzten Richtung zu der ersten Rotationsrichtung, rotiert. Die Geschwindigkeit einer Rotation des Rotators 62 wird mittels des Geschwindigkeitsreduktionsgetriebes 48 reduziert, und diese Rotation wird an den Flanschabschnitt 82 übertragen, so dass die Eingangswelle 74 in der entgegengesetzten Richtung rotiert. Daher bewegen sich die Planetenrollen 76 und der Ausgangszylinder 72 weg von den Bremsklötzen 28 und der Kolben 52 wird von den Bremsklötzen 28 gelöst. Zu dieser Zeit werden die Bremsklötze 28 auch von dem Bremsrotor 42 gelöst, und ein Bremsen einer Rotation des Rads wird beendet bzw. aufgehoben.
<Parkbremsbedienung bzw. Parkbremsbetrieb eines Elektrobremsgeräts 24>
Wenn die Parkbremse durch den Passagier bedient wird, gibt der Parkbremsschalter 14 ein EIN-Signal an die Elektrobremssteuervorrichtung 22 aus. Danach berechnet die Elektrobremssteuervorrichtung 22 eine Sollklemmkraft, die benötigt ist, um einen angehaltenen Zustand des Bremsrotors 42 beizubehalten. Dann bewegt die Elektrobremssteuervorrichtung 22 durch Rotation des Motors 46 in der ersten Rotationsrichtung den Kolben 52 in Richtung der Bremsklötze 28 zu einer Sollposition, die benötigt ist, um die berechnete Sollklemmkraft zu erzeugen. Nachdem der Kolben 52 zu der Sollposition bewegt wurde hält die Elektrobremssteuervorrichtung 22 eine Zufuhr eines Stroms zu dem Solenoid 94 an und bringt den Sperrstift 96 mit dem Flanschabschnitt 82 in Eingriff. Daher ist der Kolben 52 derart fixiert, dass er sich nicht relativ zu dem Gehäuse 44 bewegt.
Wenn eine Bedienung der Parkbremse durch den Passagier beendet wird gibt der Parkbremsschalter 14 ein AUS-Signal an die Elektrobremssteuervorrichtung 22 aus. Nachfolgend führt die Elektrobremssteuervorrichtung 22 einen Strom zu dem Solenoid 94 zu und löst den Sperrstift 96 von dem Flanschabschnitt 82. Danach führt die Elektrobremssteuervorrichtung 22 einen Strom zu dem Motor 46 zu und rotiert den Motor 46 in der zweiten Rotationsrichtung. Daher wird der Kolben 52 weg von den Bremsklötzen 28 bewegt, die Bremsklötze 28 werden von dem Bremsrotor 42 gelöst, und das Bremsen des Rades wird beendet.
Eine Klemmkraft ist eine Kraft, die auf den Bremsrotor 42 mittels des Drückens der Bremsklötze 28 gegen den Bremsrotor 42 angewendet wird. D.h., die Klemmkraft kann auch als eine Kraft angesehen werden, die von den Bremsklötzen 28 auf den Bremsrotor 42 angewendet wird, die jeweils auf beiden Seiten rechts und links des Bremsrotors 42 angeordnet sind, und die eine Rotation des Bremsrotors 42 hindert. Die Klemmkraft wird zu dem Linearbewegungsumwandlungsmechanismus 50 mittels der Bremsklötze 28 und dem Kolben 52 übertragen und wird durch den Lastsensor 56 erfasst. Eine Sollklemmkraft wird berechnet durch Addieren, wenn notwendig, eines Korrekturausmaßes bezüglich einer thermischen Ausdehnung des Elektrobremsgeräts 24 zu einer Grundklemmkraft, die eine Kraft ist, die ausreichend ist, um den Bremsrotor 42 von einer Rotation aufgrund einer externen Kraft abzuhalten. Die Grundklemmkraft wird aus einem Gradienten einer Straßenoberfläche, auf der das Fahrzeug gehalten hat, wie durch den G-Sensor 18 erfasst, berechnet. Beispielsweise wird eine größere Klemmkraft benötigt, wenn der Gradient der Straßenoberfläche, auf der das Fahrzeug gehalten hat, groß ist, als wenn der Gradient der Straßenoberfläche, auf der das Fahrzeug gehalten hat, gering ist. Daher wird die Grundklemmkraft groß eingestellt, wenn der Gradient der Straßenoberfläche, auf der das Fahrzeug gehalten bzw. angehalten hat, groß ist.
Ein Verfahren eines Erlangens des Korrekturausmaßes bezüglich einer thermischen Ausdehnung des Elektrobremsgeräts 24 wird nachstehend beschrieben. Wenn die Bremsklötze 28 gegen den Bremsrotor 42 gedrückt werden, wird zwischen den Bremsklötzen 28 und dem Bremsrotor 42 aufgrund einer Reibkraft Wärme erzeugt. Daher werden die Temperaturen der Bremsklötze 28, des Bremsrotors 42, und umliegender Elemente bzw. Umfangselemente davon hoch. Als ein Ergebnis dehnen sich die Bremsklötze 28, der Bremsrotor 42, der Bremssattel 26 und dergleichen thermisch aus. Wenn der Parkbremsbetrieb bzw. die Parkbremsbedienung ausgeführt wird, wenn die Bremsklötze 28 thermisch ausgedehnt sind, ziehen sich die Bremsklötze 28, die durch Außenluft abgekühlt sind, danach thermisch zusammen, so dass die Klemmkraft abnehmen kann. Entsprechend muss das Korrekturausmaß bezüglich einer thermischen Expansion der Bremsklötze 28 zu der Grundklemmkraft vorab hinzugefügt werden, so dass der angehaltene Zustand des Bremsrotors 42 selbst dann beibehalten werden kann, wenn die Klemmkraft abnimmt. Wenn das Ausmaß einer thermischen Ausdehnung der Bremsklötze 28 groß ist, ist das Ausmaß einer Verringerung der Klemmkraft, die von dem thermischen Zusammenziehen resultiert, auch groß. Daher wird das Korrekturausmaß bezüglich einer thermischen Expansion der Bremsklötze 28 größer eingestellt, wenn das Ausmaß einer thermischen Expansion der Bremsklötze 28 groß ist, als wenn das Ausmaß einer thermischen Expansion bzw. Ausdehnung der Bremsklötze 28 gering ist.
Ein Verfahren eines Schätzens des Ausmaßes einer thermischen Expansion der Bremsklötze 28 wird nachstehend beschrieben. Das Ausmaß einer thermischen Expansion der Bremsklötze 28 kann berechnet werden basierend auf (i) einer geschätzten Temperatur der Bremsklötze 28 und (ii) Änderungen einer Bremsstartposition des Kolbens 52 und einer Bremsendposition des Kolbens 52. (i) Die Schätzung der Temperatur der Bremsklötze 28 wird nachstehend beschrieben. Die durch eine Arbeit des Drückens des Bremsrotors 42 durch die Bremsklötze 28 erzeugte Wärme wird in den Bremsklötzen 28 gespeichert oder zu der Atmosphäre von dem Bremsrotor 42 und dergleichen ausgegeben bzw. abgegeben bzw. entladen. Die Temperatur der Bremsklötze 28 wird aus einer Differenz zwischen einem Ausmaß von durch das Elektrobremsgerät 24 erzeugter Wärme und einem Ausmaß von durch das Elektrobremsgerät 24 abgegebener Wärme zu der Zeit eines Bremsens und eines Nichtbremsens (der Abwesenheit eines Bremsens) während eines Normallaufens bzw. Normalfahrens bzw. Normalbetrieb geschätzt. Ein Prozess eines Schätzens der Temperatur der Bremsklötze 28 wird wiederholt zu Intervallen einer vorbestimmten Periode durchgeführt. Das Ausmaß von durch das Elektrobremsgerät 24 erzeugter Wärme ist proportional zu einem Durchschnittsversorgungsstrom des Motors 46 innerhalb der vorbestimmten Periode, und das Ausmaß von durch das Elektrobremsgerät 24 abgegebener Wärme ist proportional zu einer Durchschnittsgeschwindigkeit des Rads innerhalb der vorbestimmten Periode.
Die Elektrobremssteuervorrichtung 22 erlangt einen Versorgungsstrom des Motors 46 und Geschwindigkeiten der Räder innerhalb der vorbestimmten Periode jeweils basierend auf Signalen der Stromerfassungseinheit 58 und der Radgeschwindigkeitssensoren 16 und berechnet einen Durchschnittsversorgungsstrom und eine Durchschnittsgeschwindigkeit. Danach berechnet die Elektrobremssteuervorrichtung 22 ein Ausmaß einer Wärmeerzeugung und ein Ausmaß einer Wärmeabgabe, erlangt eine Differenz zwischen dem berechneten Ausmaß einer Wärmeerzeugung und dem berechneten Ausmaß einer Wärmeabgabe, und schätzt eine gegenwärtige Temperatur TP der Bremsklötze 28. Jedes Mal, wenn der Prozess eines Schätzens der Temperatur der Bremsklötze 28 wiederholt wird, wird die gegenwärtige Temperatur TP aktualisiert. Bei Erfassung der Bedienung der Parkbremse berechnet die Elektrobremssteuervorrichtung 22 ein Ausmaß einer thermischen Ausdehnung der Bremsklötze 28 aus der zuletzt geschätzten Temperatur TPc der Bremsklötze 28 und dem thermischen Ausdehnungskoeffizienten der Bremsklötze 28.
(ii) Die Erfassung der Bremsstartposition des Kolbens 52 und der Bremsendposition des Kolbens 52 wird nachstehend beschrieben. Die Bremsstartposition des Kolbens 52 ist eine Position des Kolbens 52 zu der Zeit, wenn eine Klemmkraft durch das Drücken der Bremsklötze 28 gegen den Bremsrotor 42 erzeugt wird. Die Bremsbedienung wird viele Male während des Betriebs des Fahrzeugs durchgeführt, so dass die Bremsklötze 28 abgerieben sind, und die Bewegungsdistanz, die durch die Bremsklötze 28 vor Widerlage bzw. Angrenzen an dem Bremsrotor 42 überdeckt werden, wird lang. Die Bremsstartposition des Kolbens 52 wird erfasst, um eine Erhöhung dieser Bewegungsdistanz zu erfassen. Eine Position, bei der die Bremsklötze 28 an den Bremsrotor 42 angrenzen, wird abhängig davon erfasst, ob der Wert des Lastsensor 56 einen vorbestimmten Wert überstiegen hat oder nicht. Der Prozess eines Erfassens der Bremsstartposition des Kolbens 52 und der Bremsendposition des Kolbens 52 wird jedes Mal ausgeführt, wenn die Bremse während eines Normalbetriebs bedient bzw. betrieben wird. Wenn ein Bremsen während eines Normalbetriebs gestartet wird, führt die Elektrobremssteuervorrichtung 22 einen Strom zu dem Motor 46 zu, bewegt den Kolben 52 von einer Anfangsposition bzw. Initialposition davon in Richtung der Bremsklötze 28, und bestimmt eine Bremsstartposition PS aus einer Bewegungsdistanz S₁, die durch den Kolben 52 überdeckt bzw. durchmessen wird, bis der Wert des Lastsensors 56 einen Schwellwert übersteigt.
Es wird nebenbei bemerkt, dass die Elektrobremssteuervorrichtung 22 eine maximale Bremsstartposition PSmax speichert, nämlich die Bremsstartposition PS, die am weitesten von der Initialposition beabstandet ist, vergleicht die Bremsstartposition PS und die Maximalbremsstartposition PSmax miteinander, und bestimmt, ob die Bremsstartposition PS oder die Maximalbremsstartposition PSmax übernommen werden sollten. Wenn der Wert der Bremsstartposition PS geringer als der Wert der Maximalbremsstartposition PSmax ist, wird die Maximalbremsstartposition PSmax übernommen. Wenn der Wert der Bremsstartposition PS größer als der Wert der Maximalbremsstartposition PSmax ist, wird die Bremsstartposition PS übernommen, und dieser Wert wird erneut als die Maximalbremsstartposition PSmax gespeichert.
Danach bewegt, wenn ein Bremsen während eines Normalbetriebs beendet ist, die Elektrobremssteuervorrichtung 22 den Kolben 52 weg von den Bremsklötzen 28 und bestimmt eine Bremsendposition PE aus einer Bewegungsdistanz S₂, die durch den Kolben 52 vor einem Erreichen der Initialposition davon überdeckt bzw. durchmessen ist seit wenn der Wert des Lastsensors 56 unter den Schwellwert fällt. Die Bremsendposition PE wird jedes Mal aktualisiert, wenn der Prozess einer Erfassung der Bremsendposition ausgeführt wird. Eine Differenz ΔP zwischen der Maximalbremsstartposition PSmax und der Bremsendposition PE resultiert aus einer thermischen Expansion bzw. thermischen Ausdehnung der Bremsklötze 28. Bei einer Erfassung der Bedienung der Parkbremse berechnet die Elektrobremssteuervorrichtung 22 ein Ausmaß einer thermischen Expansion unter Bezugnahme auf eine Differenz ΔPc zwischen der Maximalbremsstartposition PSmax und einer letzten Bremsendposition PEc.
3 ist ein Flussdiagramm, das eine Parkbremsverarbeitungsprozedur zeigt, die durch die Elektrobremssteuervorrichtung 22 ausgeführt wird. Nach einer Erfassung der Bedienung der Parkbremse durch den Passagier startet die Elektrobremssteuervorrichtung 22 die Verarbeitungsprozedur gemäß diesem Flussdiagramm. In Schritt 1 (hiernach abgekürzt als „S1“ wie es auch der Fall mit den anderen Schritten ist) berechnet die Elektrobremssteuervorrichtung 22 eine Grundklemmkraft aus einem Gradienten des Fahrzeugs basierend auf einem Signal des G-Sensors 18. Nachfolgend führt in S3 die Elektrobremssteuervorrichtung 22 die Schätzung einer Temperatur der vorgenannten Bremsklötze 28 aus und berechnet ein Ausmaß einer thermischen Expansion der Bremsklötze 28. Nachfolgend führt in S5 die Elektrobremssteuervorrichtung 22 die Erfassung einer Bremsstartposition des Kolbens 52 und einer Bremsendposition des Kolbens 52 aus und berechnet ein Ausmaß einer thermischen Expansion bzw. thermischen Ausdehnung der Bremsklötze 28. In S7 vergleicht die Elektrobremssteuervorrichtung 22 die Ausmaße einer thermischen Expansion, die in S3 und S5 berechnet sind, miteinander, übernimmt ein Ergebnis entsprechend dem größeren der Ausmaße einer thermischen Expansion, und berechnet ein Korrekturausmaß einer Klemmkraft bezüglich einer thermischen Expansion.
In S9 fügt die Elektrobremssteuervorrichtung 22 das Korrekturausmaß bezüglich einer thermischen Expansion der Bremsklötze 28, das in S7 berechnet ist, zu der in S1 berechneten Grundklemmkraft hinzu und berechnet eine Sollklemmkraft. In S11 rotiert die Elektrobremssteuervorrichtung 22 den Motor 46 in der ersten Rotationsrichtung und bewegt den Kolben 52 in Richtung der Bremsklötze 28, bis der Wert des Lastsensor 56 gleich der gleichen Magnitude bzw. Größe wie der in S9 berechneten Sollklemmkraft wird. Nachfolgend hält in S13 die Elektrobremssteuervorrichtung 22 eine Zufuhr eines Stroms zu dem Solenoid 94 an und bringt den Sperrstift 96 mit dem Flanschabschnitt 82 in Eingriff. Daher wird die Position des Kolbens 52 fixiert und die Parkbremse ist in Betrieb. Danach hält in S15 die Elektrobremssteuervorrichtung 22 eine Zufuhr des Stroms zu jedem aus den Elektrobremsgeräten 24 an.
Wenn die Parkbremse wie vorstehend beschrieben betrieben ist, kann sich die Klemmkraft mit dem Verstreichen von Zeit aufgrund eines thermischen Zusammenziehens der Elemente, die jedes aus den elektrischen Bremsgeräten 24 bilden, ändern. Wenn der Betrieb der Parkbremse gestartet ist, können die Temperaturen der Elemente, die jedes der Elektrobremsgeräte 24 bilden, hoch werden. Wenn thermisch expandiert geben die jedes der Elektrobremsgeräte 24 bildenden Elemente Wärme mit dem Verstreichen von Zeit ab und die Temperaturen von diesen fallen. Als ein Ergebnis ziehen sich die Elemente, die jedes der Elektrobremsgeräte 24 bilden, thermisch zusammen bzw. kontrahieren. Zu dieser Zeit verringert oder erhöht sich die Klemmkraft aufgrund der thermisch kontrahierenden Elemente. Es ist schwierig, Änderungen dieser Klemmkraft vorherzusagen, sodass die Elektrobremssteuervorrichtung 22 überwachen muss, wie sich die Klemmkraft ändert.
4 ist eine Ansicht, die zeigt, wie sich eine Satteltemperatur bzw. Bremssatteltemperatur TC, eine Bremsrotortemperatur TR, und eine Klemmkraft F ändern seit dem Start des Betriebs der Parkbremse. Die Abszissenachse der 4 zeigt das Verstreichen von Zeit an, die linke Ordinatenachse der 4 zeigt die Magnitude bzw. Größe der Klemmkraft an, und die rechte Ordinatenachse der 4 zeigt die Temperatur an. Die Bremsrotortemperatur TR fällt allmählich aufgrund der Wärmeabgabe, nachdem die Parkbremse gesperrt ist (zu einem Zeitpunkt 0), und wird konstant zu einer Zeit t₃. Die Geschwindigkeit, mit der von der Reibung zwischen dem Bremsrotor 42 und den Bremsklötzen 28 resultierende Wärme zu dem Bremssattel 26 übertragen wird, ist gering. Daher steigt die Bremssatteltemperatur TC später als die Temperatur des Bremsrotors 42. Nach Anstieg aufgrund der Übertragung von Wärme fällt die Bremssatteltemperatur TC aufgrund der Abgabe von Wärme und wird konstant zu der Zeit t₃.
Die Klemmkraft F verringert sich zusammen mit einem thermischen Zusammenziehen des Bremsrotors 42 aufgrund eines Fallens der Bremsrotortemperatur TR und mit einer thermischen Ausdehnung des Bremssattels 26 aufgrund einer Erhöhung der Bremssatteltemperatur TC von dem Start des Betriebs der Parkbremse zu einer Zeit t₁. Die Satteltemperatur TC steigt mittels der Übertragung der Wärme des Bremsrotors 42 zu dem Bremssattel 26 und steigt daher später als die Temperatur des Bremsrotors 42. Nach der Zeit t₁ fallen sowohl die Bremsrotortemperatur TR als auch die Bremssatteltemperatur TC, und der Bremsrotor 42 und der Sattel 26 ziehen sich thermisch zusammen. Zu dieser Zeit ist ein Ausmaß thermischen Zusammenziehens des Bremssattels 26 größer als das Ausmaß thermischen Zusammenziehens des Bremsrotors 42, so dass eine große Kraft auf den Kolben 52 angewendet wird. Jedoch ist der Kolben 52 durch den Sperrstift 96 gesperrt, so dass sich der Ausgangszylinder 72 und die Planetenrollen 76 nicht relativ zu der Eingangswelle 74 bewegen. Entsprechend erhöht sich die Klemmkraft F zusammen mit einem thermischen Zusammenziehen des Bremssattels 26. Danach wird die Klemmkraft F gleich einer Klemmkraft F₀ zu der Zeit, wenn der Betrieb der Parkbremse gestartet wird, zu einer Zeit t₂. Nach der Zeit t₂ setzt der Bremssattel 26 auch fort, sich thermisch zusammenzuziehen, so dass die Klemmkraft F fortsetzt, sich zu erhöhen, und zu der Zeit t₃ konstant wird. Die Klemmkraft F zu der Zeit t₃ ist größer als die Klemmkraft F₀ zu der Zeit, wenn der Betrieb der Parkbremse gestartet wird.
Wenn die Klemmkraft groß wird, bewegen sich der Ausgangszylinder 72 und die Planetenrollen 76 nicht relativ zu der Eingangswelle 74, so dass die Reibkraft von Bereichen, in denen Gewindeabschnitte des gewindeartigen Getriebemechanismusses 92 des Linearbewegungsumwandlungsmechanismusses 50 miteinander in Kontakt sind, groß wird. Die Reibkraft fungiert als ein Widerstand bezüglich einer Rotation der Eingangswelle 74. Daher wird, wenn die Reibkraft groß wird, die Kraft, die notwendig ist, um die Eingangswelle 74 zu rotieren, groß bei einem Versuch, den Kolben 52 von den Bremsklötzen 28 weg zu bewegen. Daher muss auch der Strom, der dem Motor 46 zugeführt wird, groß gemacht werden. Jedoch hängt die Magnitude bzw. Größe des Stroms, der dem Motor 46 zugeführt werden kann, von den Spannungen der Batterie 20 und des Kondensators 32 ab. Entsprechend kann, wenn die Klemmkraft groß wird, das Beenden bzw. Aufheben des Betriebs der Parkbremse unmöglich werden. Unter Berücksichtigung der Charakteristiken der Klemmkraft F wie in 4 gezeigt führt die Elektrobremssteuervorrichtung 22 eine Klemmkraftüberwachungssteuerverarbeitungsprozedur von dem Start des Betriebs der Parkbremse zu der Zeit t₃, zu der die Bremssatteltemperatur TC und die Bremsrotortemperatur TR konstant werden, aus. Das heißt, während einer Überwachung der Klemmkraft führt die Elektrobremssteuervorrichtung 22 eine Steuerung derart aus, dass die Klemmkraft zwischen einer Untergrenzklemmkraft A und einer Obergrenzklemmkraft B begrenzt ist.
Die Untergrenzklemmkraft A ist eine Minimalklemmkraft, die benötigt wird, um einen Zustand aufrechtzuerhalten, in dem die Parkbremse in Betrieb ist und der Bremsrotor 42 angehalten ist. Wenn die Klemmkraft unter die Untergrenzklemmkraft A fällt kann der Bremsrotor 42 rotierbar werden, weil der angehaltene Zustand davon nicht aufrechterhalten werden kann. Die Untergrenzklemmkraft A wird mittels einer Gleichung 1 berechnet unter Verwendung eines Gradienten α einer Straßenoberfläche, auf der das Fahrzeug angehalten ist, der aus dem Signal des G-Sensors 18 erlangt ist. Bei der Gleichung 1 werden eine Schwerkraftbeschleunigung g, ein bestimmtes integral M_GVW, ein Reifenstatiklastradius R, ein Bremseffekt BEF, eine Kolbenfläche C, und ein Bremseffektivradius r als Konstanten verwendet. $A < \frac{g \cdot M_{G V W} \cdot R \cdot sin {(360 / 2 π) \cdot A T A N (α / 100)}}{2 \cdot B E F \cdot C \cdot r}$
Als nächstes wird ein Verfahren einer Berechnung der Obergrenzklemmkraft B beschrieben. 5 ist eine Ansicht, die eine Beziehung zwischen der Spannung der Batterie 20 und der Magnitude bzw. Größe der Klemmkraft, die es ermöglicht, den Betrieb der Parkbremse mit der Hilfe einer Kraft, die durch die Spannung erzeugt wird, zu beenden bzw. aufzuheben. Sowohl die Batterie 20 als auch der Kondensator 32 weisen Charakteristika wie in 5 gezeigt auf. Das Charakteristikdiagramm jedes aus der Batterie 20 und dem Kondensator 32 ist vorab bei der Elektrobremssteuervorrichtung 22 gespeichert. Die Obergrenzklemmkraft B ist als ein Maximalwert einer Kraft eingestellt, die durch die Spannung der Batterie 20 erzeugt werden kann und die den Motor 46 in der zweiten Rotationsrichtung rotiert. Die zweite Rotationsrichtung ist eine Rotationsrichtung des Motors 46 bei einer Bewegung des Kolbens 52 weg von den Bremsklötzen 28. Entsprechend ist die Obergrenzklemmkraft B proportional zu der Spannung der Batterie 20. Die Elektrobremssteuervorrichtung 22 erlangt die Spannung der Batterie 20 und bestimmt eine Obergrenzklemmkraft B_b für die Spannung der Batterie 20 unter Bezugnahme auf das Charakteristikdiagramm, das in 5 gezeigt ist. Eine Obergrenzklemmkraft B_c für die Spannung des Kondensators 32 wird auch auf die gleiche Weise bestimmt. Die größere aus der Obergrenzklemmkraft B_b und der Obergrenzklemmkraft B_c wird als die Obergrenzklemmkraft B übernommen.
6 ist ein Flussdiagramm, das eine Klemmkraftsteuerverarbeitungsprozedur zeigt, die durch die Elektrobremssteuervorrichtung 22 ausgeführt wird. Nachdem die Bedienung der Parkbremse durch den Passagier ausgeführt ist und die Verarbeitungsprozedur gemäß dem vorgenannten Flussdiagramm, das in 3 gezeigt ist, beendet ist, beginnt die Elektrobremssteuervorrichtung 22 die Verarbeitungsprozedur gemäß dem in 6 gezeigten Flussdiagramm. In S21 startet die Elektrobremssteuervorrichtung 22 einen Timer, der eine Überwachungszeit der Klemmkraft F misst. Nachfolgend berechnet in S23 die Elektrobremssteuervorrichtung 22 den Gradienten α einer Straßenoberfläche, auf der das Fahrzeug angehalten ist, basierend auf einem Signal des G-Sensors 18 und schätzt die Untergrenzklemmkraft A unter Verwendung der Gleichung 1. Dann erfasst in S25 die Elektrobremssteuervorrichtung 22 Spannungen der Batterie 20 und des Kondensators 32 und berechnet die Obergrenzklemmkraft B_b der Batterie 20 und die Obergrenzklemmkraft B_c des Kondensators 32 basierend auf dem in 5 gezeigten Charakteristikdiagramm. Der Wert der größeren der berechneten Obergrenzklemmkräfte B_b und B_c wird als die Obergrenzklemmkraft B übernommen.
In S27 erlangt die Elektrobremssteuervorrichtung 22 eine gegenwärtige Klemmkraft F_c aus einem Signal des Lastsensors 56. Nachfolgend bestimmt in S29 die Elektrobremssteuervorrichtung 22, ob die in S27 erlangte gegenwärtige Klemmkraft F_c kleiner als die Untergrenzklemmkraft A ist oder nicht. Wenn die gegenwärtige Klemmkraft F_c kleiner als die Untergrenzklemmkraft A ist, schreitet die Elektrobremssteuervorrichtung 22 zu S31 fort. Wenn die gegenwärtige Klemmkraft F_c größer als die Untergrenzklemmkraft A ist, schreitet die Elektrobremssteuervorrichtung 22 zu S49 fort, was nachstehend beschrieben wird. In S31 führt die Elektrobremssteuervorrichtung 22 einen Strom zu dem Solenoid 94 zu und löst den Sperrstift 96 von dem Flanschabschnitt 82. In S33 schaltet die Elektrobremssteuervorrichtung 22 ein Klemmkraftsteuerstart-Flag (Klemmkraftsteuerstartkennzeichner) auf EIN und startet das Zählen durch den Zähler. Der Zähler ist derart ausgestaltet, um eine Ansteuerzeit des Motors 46 zu messen.
In S35 führt die Elektrobremssteuervorrichtung 22 einen Strom, der jedes Mal um ein vorbestimmtes Ausmaß erhöht wird, während einer Überwachung des Werts des Lastsensors 56 zu dem Motor 46 zu. Daher wird der Motor 46 in der ersten Rotationsrichtung rotiert und der Kolben 52 wird zu einer Position bewegt, bei der die gegenwärtige Klemmkraft F_c gleich wie oder größer als die Untergrenzklemmkraft A ist. In S37 bestimmt die Elektrobremssteuervorrichtung 22, ob eine Zeit T_m seit dem Start des Zählens verstrichen ist oder nicht. Die Zeit T_m ist eine Zeit geeignet um den Kolben 52 zu einer Position zu bewegen, an der die gegenwärtige Klemmkraft F_c gleich der Untergrenzklemmkraft A ist. Wenn die Zeit T_m verstrichen ist, schreitet die Elektrobremssteuervorrichtung 22 zu S39 fort. Wenn die Zeit T_m nicht verstrichen ist, wiederholt die Elektrobremssteuervorrichtung 22 S37.
In S39 bestimmt die Elektrobremssteuervorrichtung 22 basierend auf einem Signal des Lastsensors 56, ob die gegenwärtige Klemmkraft F_c gleich wie oder größer als die Untergrenzklemmkraft A geworden ist oder nicht. Wenn die gegenwärtige Klemmkraft F_c gleich wie oder größer als die Untergrenzklemmkraft A geworden ist, schreitet die Elektrobremssteuervorrichtung 22 zu S43 fort. Wenn die gegenwärtige Klemmkraft F_c geringer als die Untergrenzklemmkraft A ist, schreitet die Elektrobremssteuervorrichtung 22 zu S41 fort, gibt eine Warnung aus, die darauf hinweist, dass die Bremskraft unzureichend ist, und schreitet dann zu S43 fort. In S43 hält die Elektrobremssteuervorrichtung 22 eine Zufuhr von Strömen zu dem Motor 46 und dem Solenoid 94 an, hält eine Ansteuerung des Motors 46 an, und bringt den Sperrstift 96 mit dem Flanschabschnitts 82 in Eingriff. In S45 schaltet die Elektrobremssteuervorrichtung 22 das Klemmkraftsteuer-Flag (Klemmkraftsteuerkennzeichner) auf AUS und beendet das Zählen einer Steuerung. Nachfolgend bestimmt in S47 die Elektrobremssteuervorrichtung 22, ob die Zeit des Timers, der die Messung in S21 gestartet hat, die Zeit t₃ überschritten und der Timer die Messung beendet hat oder nicht. Wenn der Timer die Messung nicht beendet hat, kehrt die Elektrobremssteuervorrichtung 22 zu S23 zurück. Wenn der Timer die Messung beendet hat, beendet die Elektrobremssteuervorrichtung 22 die Klemmkraftüberwachungssteuerverarbeitungsprozedur gemäß dem Flussdiagramm.
Wenn in S29 bestimmt ist, dass die gegenwärtige Klemmkraft F_c größer als die Untergrenzklemmkraft A ist schreitet die Elektrobremssteuervorrichtung 22 zu S49 fort. In S49 bestimmt die Elektrobremssteuervorrichtung 22, ob die gegenwärtige Klemmkraft F_c größer als ein berechneter Wert (B - γ) ist oder nicht, der durch Subtraktion einer Konstante γ als eine Spanne bzw. ein Spielraum von der Obergrenzklemmkraft B erlangt ist. Wenn die gegenwärtige Klemmkraft F_c größer als der berechnete Wert (B - γ) ist, schreitet die Elektrobremssteuervorrichtung 22 zu S51 fort. Wenn die gegenwärtige Klemmkraft F_c geringer als der berechnete Wert (B - γ) ist, schreitet die Elektrobremssteuervorrichtung 22 zu S47 fort. In S51 führt die Elektrobremssteuervorrichtung 22 einen Strom zu dem Solenoid 94 zu und trennt den Sperrstift 96 von dem Flanschabschnitt 82. In S53 schaltet die Elektrobremssteuervorrichtung 22 das Klemmkraftsteuerstart-Flag (Klemmkraftsteuerstartkennzeichner) auf EIN und startet das Zählen durch den Zähler. In S55 führt die Elektrobremssteuervorrichtung 22 einen Strom, der jedes Mal um ein vorbestimmtes Ausmaß reduziert ist, während einer Überwachung des Werts des Lastsensors 56 zu dem Motor 46 zu. Daher wird der Motor 46 in der zweiten Rotationsrichtung rotiert und der Kolben 52 wird zu einer Position bewegt, bei der die gegenwärtige Klemmkraft F_c geringer als die Obergrenzklemmkraft B - γ wird.
Nachfolgend bestimmt in S57 die Elektrobremssteuervorrichtung 22, ob die Zeit T_m seit dem Start des Zählens verstrichen ist oder nicht. Wenn die Zeit T_m verstrichen ist, schreitet die Elektrobremssteuervorrichtung 22 zu S59 fort. Wenn die Zeit T_m nicht verstrichen ist, wiederholt die Elektrobremssteuervorrichtung 22 S57. In S59 bestimmt die Elektrobremssteuervorrichtung 22, ob die gegenwärtige Klemmkraft F_c geringer als die Obergrenzklemmkraft B - γ ist oder nicht. Wenn die gegenwärtige Klemmkraft F_c geringer als die Obergrenzklemmkraft B - γ ist, schreitet die Elektrobremssteuervorrichtung 22 zu S63 fort. Wenn die gegenwärtige Klemmkraft F_c größer als die Obergrenzklemmkraft B - γ ist, schreitet die Elektrobremssteuervorrichtung 22 zu S63 fort nach einer Ausgabe einer Warnung, die darauf hinweist, dass die Bremskraft nicht beendet bzw. aufgehoben werden kann in S61. In S63 hält die Elektrobremssteuervorrichtung 22 eine Zufuhr von Strömen zu dem Motor 46 und dem Solenoid 94 an, hält eine Ansteuerung des Motors 46 an, und bringt den Sperrstift 96 mit dem Flanschabschnitt 82 in Eingriff. In S65 schaltet die Elektrobremssteuervorrichtung 22 das Klemmkraftsteuer-Flag (Klemmkraftsteuerkennzeichner) auf AUS. Nachfolgend schreitet die Elektrobremssteuervorrichtung 22 zu S47 fort. Wenn der Timer eine Messung nicht beendet hat, kehrt die Elektrobremssteuervorrichtung 22 zu S23 zurück. Wenn der Timer die Messung beendet hat, beendet die Elektrobremssteuervorrichtung 22 die Klemmkraftüberwachungssteuerverarbeitungsprozedur gemäß dem Flussdiagramm.
Wie vorstehend beschrieben wird bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Erfindung, wenn die Parkbremse bedient bzw. betrieben ist, eine Rotation des Flanschabschnitts 82 durch den Sperrstift 96 nicht erlaubt, so dass die Klemmkraft F sich um einen Wert entsprechend dem thermischen Zusammenziehen des Bremssattels 26 erhöht. Wenn sich die Klemmkraft erhöht, erhöht sich die Reibungskraft in Bereichen eines Kontakts zwischen den Planetengewindeabschnitten 90 und dem Eingangsgewindeabschnitt 88, und die Kraft, die benötigt ist, um die Eingangswelle 74 zu rotieren, erhöht sich. Die Kraft, die benötigt ist, um die Eingangswelle 74 zu rotieren, hängt von der Energie ab, die durch die Energiezufuhr zu dem Motor 46 zugeführt werden kann. Entsprechend kann, wenn sich die Klemmkraft F erhöht und die Kraft, die notwendig ist, um die Eingangswelle 74 zu rotieren, größer als die Kraft wird, die durch die Energiezufuhr erzeugt wird, es unmöglich werden, den Betrieb der Parkbremse zu beenden bzw. aufzuheben.
Um diese Möglichkeit zu vermeiden überwacht bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Erfindung die Elektrobremssteuervorrichtung 22 die Klemmkraft von dem Beginn des Betriebs der Parkbremse zu der Zeit t₃, zu der die Klemmkraft anhält, sich zu ändern. Daher kann eine Erhöhung der Klemmkraft sowie eine Verringerung der Klemmkraft, die von einem thermischen Zusammenziehen bzw. einer thermischen Kontraktion der Elektrobremsgeräte 24 während des Betriebs der Parkbremse resultieren, erfasst werden. Daneben wird während der Überwachung der Klemmkraft die Klemmkraft F erhöht, wenn die gegenwärtige Klemmkraft F_c unter die Untergrenzklemmkraft A fällt, und die Klemmkraft F wird verringert, wenn die gegenwärtige Klemmkraft F_c die Obergrenzklemmkraft B überschreiten kann. Daher kann die Klemmkraft F derart gesteuert werden, um nicht größer als die Kraft zu werden, die durch die Spannung der Energieversorgung bzw. Energiezufuhr erzeugt werden kann, während sie gleich einer solchen Magnitude bzw. Größe gehalten wird, dass der Bremsrotor 42 nicht rotiert. Entsprechend kann eine Rotation des Bremsrotors 42 während einer Verringerung der Klemmkraft F verhindert werden und es kann verhindert werden, dass ein Aufheben bzw. eine Beendigung des Betriebs der Parkbremse durch eine Erhöhung der Klemmkraft unmöglich wird.
Die Spannungen der Batterie 20 und des Kondensators 32 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind ein Beispiel des Zustands der Energieversorgung bzw. Energiezufuhr. Die Elektrobremssteuervorrichtung 22, die S27 ausführt, ist ein Beispiel der Klemmkrafterlangungseinheit. Die Eingangswelle 74 ist ein Beispiel des ersten Elements. Der Ausgangszylinder 72 und die Planetenrollen 76 sind ein Beispiel des zweiten Elements. Die erste Rotationsrichtung ist eine Rotationsrichtung des Motors 46 bei einer Bewegung des Kolbens 52 in Richtung der Bremsklötze 28. Die zweite Rotationsrichtung ist eine Rotationsrichtung des Motors 46 bei einer Bewegung des Kolbens 52 weg von den Bremsklötzen 28. Die Elektrobremssteuervorrichtung 22, die S23 ausführt, ist ein Beispiel der Untergrenzklemmkrafterlangungseinheit. Die Elektrobremssteuervorrichtung 22, die S25 ausführt, ist ein Beispiel der Obergrenzklemmkrafterlangungseinheit. Die Elektrobremssteuervorrichtung 22, die S29 bis S45 und S49 bis S65 ausführt, ist ein Beispiel der Klemmkraftsteuereinheit.
Im Übrigen ist, obwohl der Aspekt der Erfindung vorstehend beschrieben wurde, das Elektrobremssystem 2 einschließlich der Elektrobremssteuervorrichtung 22 gemäß der Erfindung nicht auf den vorstehenden Aspekt der Erfindung beschränkt aber kann verschiedenen Abwandlungen innerhalb eines solchen Bereichs unterzogen werden, in dem nicht von der Kernaussage der Erfindung abgewichen wird.
Wie vorstehend beschrieben wird bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Erfindung die Verarbeitungsprozedur, die durch die Elektrobremssteuervorrichtung 22 ausgeführt wird, um die Klemmkraft zu überwachen, ausgeführt, wenn die Parkbremse betrieben wird, jedoch ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann diese Verarbeitungsprozedur ausgeführt werden, wenn das Fahrzeug mit den Bremsklötzen 28 mittels beispielsweise der Bedienung der Betriebsbremse gegen den Bremsrotor 42 gedrückt angehalten wird. Daneben wird bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Erfindung der Planetengetriebemechanismus als der Linearbewegungsumwandlungsmechanismus 50 verwendet, aber die Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann ein Mechanismus, der aus einer Schraube und einer Nuss gebildet ist, als der Linearbewegungsumwandlungsmechanismus 50 verwendet werden. Daneben umfasst bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Erfindung die Verarbeitungsprozedur einer Überwachung der Klemmkraft den Schritt, in dem der Sperrstift 96 mit dem Flanschabschnitt 82 in Eingriff gebracht wird, jedoch ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann, wenn der Linearbewegungsumwandlungsmechanismus 50, der dergestalt ausgelegt ist, dass die Rückwärtseffizienz des gewindeartigen Getriebemechanismusses 92 0 oder ein negativer Wert ist, wenn die Ausgangsseite (der Kolben) wie von der Eingangsseite (dem Motor) aus gesehen verwendet wird, die Konfiguration bezüglich des Sperrstifts 96 von dem Elektrobremssystem 2 entfernt werden und kann der vorgenannte Schritt weggelassen werden. Daneben wird bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Erfindung die Obergrenzklemmkraft B aus dem Charakteristikdiagramm der Spannung der Energiezufuhr und der Obergrenzklemmkraft B berechnet, jedoch ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann die Obergrenzklemmkraft B aus einem Charakteristikdiagramm des Stromwerts der Energiezufuhr und der Obergrenzklemmkraft B berechnet werden.

Claims

Elektrobremssteuervorrichtung (22), mit einer Klemmkrafterlangungseinheit, die dazu eingerichtet ist, um eine gegenwärtige Klemmkraft (Fc) zu erfassen, wobei die Klemmkraft eine Kraft ist, die durch Bewegung eines Kolbens (52) in Richtung eines Klotzes (28) mittels Rotation eines Motors (46) in einer ersten Rotationsrichtung, um den Klotz (28) gegen einen Rotor (42) zu drücken, erzeugt ist, einer Untergrenzklemmkrafterlangungseinheit, die dazu eingerichtet ist, um einen Gradienten einer Steigung zu erfassen und eine Untergrenzklemmkraft (A) zu berechnen, wobei die Untergrenzklemmkraft ein Minimalwert der Klemmkraft ist, die benötigt wird, um einen angehaltenen Zustand des Rotors (42) aufrechtzuerhalten, einer Obergrenzklemmkrafterlangungseinheit, die dazu eingerichtet ist, um basierend auf einem Zustand einer Energiezufuhr (20) eine Obergrenzklemmkraft (B) zu berechnen, wobei die Obergrenzklemmkraft ein Maximalwert der Klemmkraft ist, der ausreichend ist, um den Kolben (52) von dem Klotz (28) mittels einer Energie von der Energiezufuhr (20) weg zu bewegen, während der angehaltene Zustand des Rotors (42) aufrechterhalten wird, und einer Klemmkraftsteuereinheit, die dazu eingerichtet ist, um den Motor (46) derart zu steuern, dass die durch die Klemmkrafterlangungseinheit erfasste Klemmkraft zwischen der Untergrenzklemmkraft und der Obergrenzklemmkraft begrenzt ist, indem, wenn die gegenwärtige Klemmkraft (Fc) kleiner als die Untergrenzklemmkraft (A) ist, Zählen gestartet wird, indem weiter der Motor (46) angesteuert wird, bis eine vorbestimmte Zeit (tm) seit Start des Zählens verstrichen ist und die gegenwärtige Klemmkraft (Fc) gleich wie oder größer als die Untergrenzklemmkraft (A) ist, und indem weiter das Zählen beendet wird.
Elektrobremssteuervorrichtung (22) nach Anspruch 1, wobei die Klemmkrafterlangungseinheit einen Lastsensor (56) umfasst, der dazu eingerichtet ist, um als die Klemmkraft eine Kraft zu erfassen, die von dem Klotz (28) an den Kolben (52) angelegt ist, wenn der Klotz (28) mittels Rotation des Motors (46) in der ersten Rotationsrichtung gegen den Rotor (42) gedrückt ist.
Elektrobremssteuervorrichtung (22) nach Anspruch 2, wobei der Lastsensor (56) durch einen Bremssattel (26) gestützt ist, der den Klotz (28) stützt, die von dem Klotz (28) auf den Kolben (52) angewendete Kraft zu dem Lastsensor (56) von den Kolben (52) mittels eines Linearbewegungsumwandlungsmechanismusses (50) übertragen ist, und der Linearbewegungsumwandlungsmechanismus (50) mit einem ersten Element (74) und einem zweiten Element versehen ist, wobei das erste Element (74) dazu eingerichtet ist, um durch den Motor (46) rotiert zu werden, und das zweite Element (76) dazu eingerichtet ist, um den Kolben (52) durch Bewegung in Richtung hin zu oder weg von dem Klotz (28) mittels Rotation des ersten Elements (74) zu bewegen.
Elektrobremssteuervorrichtung (22) nach Anspruch 3, wobei das zweite Element (76) dazu eingerichtet ist, um sich nicht relativ zu dem ersten Element (74) zu bewegen in einem Zustand, in dem keine Energie von der Energiezufuhr (20) zu dem Motor (46) zugeführt wird.
Elektrobremssteuervorrichtung (22) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Obergrenzklemmkrafterlangungseinheit dazu eingerichtet ist, um die Obergrenzklemmkraft basierend auf einem Ausmaß von durch die Energiezufuhr (20) gespeicherter Energie zu erlangen.
Elektrobremssteuervorrichtung (22) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Obergrenzklemmkrafterlangungseinheit dazu eingerichtet ist, um die Obergrenzklemmkraft zu erlangen, die größer ist, wenn ein Ausmaß von durch die Energiezufuhr (20) gespeicherter Energie groß ist, als wenn das Ausmaß von durch die Energiezufuhr (20) gespeicherter Energie klein ist.
Elektrobremssteuervorrichtung (22) nach Anspruch 1, ferner mit einem Erfassungssensor, der dazu eingerichtet ist, um eine Aktivierung einer Parkbremse zu erfassen, wobei die Elektrobremssteuervorrichtung dazu eingerichtet ist, um eine Erlangung der Untergrenzklemmkraft durch die Untergrenzklemmkrafterlangungseinheit, eine Erlangung der Obergrenzklemmkraft durch die Obergrenzklemmkrafterlangungseinheit, und eine Durchführung einer Steuerung des Motors durch die Klemmkraftsteuereinheit nach einer vorbestimmten Periode von der Aktivierung der Parkbremse anzuhalten.
Elektrobremssteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Klemmkraftsteuereinheit dazu eingerichtet ist, um einen Sperrmechanismus (54) während einer Steuerung des Motors freizugeben, wobei der Sperrmechanismus (54) dazu eingerichtet ist, um durch die Aktivierung der Parkbremse aktiviert zu werden und um den Kolben (52) von einem Bewegen weg von dem Klotz (28) abzuhalten.