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VERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG(EN)
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Diese Anmeldung beansprucht die Rechte an der am 22. November 2018 eingereichten
koreanischen Patentanmeldung Nr. 2018-0145365 , deren Offenbarung durch Bezugnahme hierin aufgenommen wird.
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ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
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Gebiet der Technik
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Die vorliegende Offenbarung betrifft ein elektronisches Feststellbremssystem und ein Steuerverfahren dafür, und genauer ein elektronisches Feststellbremssystem zum Steuern der Aktivierung und Deaktivierung der elektronischen Feststellbremse und ein Steuerverfahren dafür.
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Beschreibung des Standes der Technik
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Im Allgemeinen führt ein Fahrzeug eine Bremsung durch eine Reibkraft zwischen einer Bremsscheibe eines Rades und Bremsbelägen durch, durch die eine Drehkraft des Rades verringert wird. Während das Fahrzeug eine Bremsung durchführt, werden die Bremsbeläge proportional zu einer Bremskraft abgenutzt.
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Wenn die Bremsbeläge in einem bestimmten Maß oder darüber hinaus abgenutzt worden sind, kann es zu einer direkten Reibung zwischen Bremsbelagplatten und der Bremsscheibe kommen, was zu Schäden an der Bremsscheibe und zu Geräuschen, sowie zu einer verringerten Bremskraft führt.
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Üblicherweise ist ein Bremsbelagverschleißsensor an den Bremsbelägen installiert, um ein Maß des Verschleißes der Bremsbeläge zu erfassen, und wenn die Bremsbeläge gemäß der Erfassung des Maßes des Verschleißes der Bremsbeläge durch den Bremsbelagverschleißsensor in einem bestimmten Maß oder darüber hinaus abgenutzt worden sind, wird einem Fahrer ein Zeitpunkt für das Ersetzen der Bremsbeläge mitgeteilt.
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Jedoch muss ein herkömmlicher Bremsbelagverschleißsensor an den Bremsbelägen installiert werden, was nicht nur die Sensorkosten erhöht, sondern auch eine elektrische Verdrahtung erfordert, und ferner sind die Installation und der Zusammenbau kompliziert und die Produktkosten können steigen.
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KURZFASSUNG
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Ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Bereitstellung eines elektronischen Feststellbremssystems und eines Steuerverfahrens dafür, mit denen der Grad eines Verschleißes von Bremsbelägen effizienter erfasst werden kann.
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Zusätzliche Aspekte der vorliegenden Offenbarung werden teilweise in der folgenden Beschreibung dargelegt oder sie können durch die praktische Umsetzung der Offenbarung in Erfahrung gebracht werden.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung schließt ein elektronisches Feststellbremssystem ein: ein Paar Bremsbeläge, die auf einander entgegengesetzten Seiten einer Bremsscheibe angeordnet sind; einen Kolben, der dafür ausgelegt ist, auf mindestens einen der Bremsbeläge Druck auszuüben; ein Mutterelement, das dafür ausgelegt ist, Druck auf den Kolben auszuüben; ein Spindelelement, das dafür ausgelegt ist, das Mutterelement zu bewegen; einen Elektromotor, der dafür ausgelegt ist, das Spindelelement zu drehen; und eine Steuervorrichtung, die dafür ausgelegt ist, einen Grad des Verschleißes der Bremsbeläge auf Basis einer Änderung einer Bewegungsstrecke des Mutterelements festzustellen.
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Ferner kann die Steuervorrichtung das Mutterelement aus einer Feststellbremsen-Betätigungsposition, in der durch eine Vorwärtsbewegung des Mutterelements Druck auf die Bremsbeläge ausgeübt wird, in eine Feststellbremsen-Freigabeabschlussposition bewegen, in welcher der Druck auf den Bremsbelag durch eine Rückwärtsbewegung des Mutterelements vollständig aufgehoben ist, und stellt den Grad des Verschleißes der Bremsbeläge durch Vergleichen der Bewegungsstrecke des Mutterelements von der Feststellbremsen-Betätigungsposition zur Feststellbremsen-Freigabeabschlussposition mit einer vorgegebenen Strecke fest.
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Ferner kann die Feststellbremsen-Freigabeabschlussposition eine Position sein, in der das zurückbewegte Mutterelement in engem Kontakt mit dem Spindelelement steht.
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Ferner kann das elektronische Feststellbremssystem auch einen Stromsensor aufweisen, der dafür ausgelegt ist, einen Strom zu erfassen, der durch den Elektromotor fließt; wobei die Steuervorrichtung den Strom, der durch den Elektromotor fließt, erfasst, während das Mutterelement in einer Umkehrrichtung bewegt wird, und die Steuervorrichtung feststellt, dass das Mutterelement die Feststellbremsen-Freigabeabschlussposition erreicht hat, wenn ein erfasster Stromwert höher ist als ein voreingestellter Wert.
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Ferner kann das elektronische Feststellbremssystem weiterhin aufweisen: einen Stromsensor, der dafür ausgelegt ist, einen Strom zu erfassen, der durch den Elektromotor fließt, und einen Spannungssensor, der dafür ausgelegt ist, eine Spannung zu erfassen, die in den Elektromotor eingegeben wird; wobei die Steuervorrichtung eine Bewegungsgeschwindigkeit des Mutterelements auf Basis des Stroms und der Spannung des Elektromotors bestimmt und die Bewegungsstrecke des Mutterelements auf Basis der bestimmten Bewegungsgeschwindigkeit und einer Bewegungszeit, in der das Mutterelement ausgehend von der Feststellbremsen-Betriebsposition die Feststellbremsen-Freigabeabschlussposition erreicht, bestimmt.
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Ferner kann das elektronische Feststellbremssystem auch einen Drehsensor aufweisen, der dafür ausgelegt ist, eine Motordrehzahl zu erfassen; wobei die Steuervorrichtung die Motordrehzahl erfasst, während das Mutterelement ausgehend von der Feststellbremsen-Betriebsposition die Feststellbremsen-Freigabeabschlussposition erreicht, und die Bewegungsstrecke des Mutterelements gemäß der erfassten Motordrehzahl bestimmt.
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Wenn ein Fahrzeug in einem Anlasszustand ist und eine zurückgelegte Strecke des Fahrzeugs größer ist als eine voreingestellte zurückgelegte Strecke, kann die Steuervorrichtung ferner den Grad des Verschleißes des Bremsbelages auf Basis einer Änderung der Bewegungsstrecke des Mutterelements feststellen.
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Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung weist ein elektronisches Feststellbremssystem auf: ein Paar Bremsbeläge, die auf einander entgegengesetzten Seiten einer Bremsscheibe angeordnet sind; einen Kolben, der dafür ausgelegt ist, Druck auf mindestens einen von den Bremsbelägen auszuüben; ein Mutterelement, das dafür ausgelegt ist, Druck auf den Kolben auszuüben; ein Spindelelement, das dafür ausgelegt ist, das Mutterelement zu bewegen; einen Elektromotor, der dafür ausgelegt ist, das Spindelelement zu drehen; einen Stromsensor, der dafür ausgelegt ist, einen Strom zu erfassen, der durch den Elektromotor fließt; einen Spannungssensor, der dafür ausgelegt ist, eine Spannung zu erfassen, die in den Elektromotor eingegeben wird; und eine Steuervorrichtung, die dafür ausgelegt ist, den Elektromotor anzusteuern, damit dieser das Mutterelement aus einer Feststellbremsen-Betätigungsposition in eine Feststellbremsen-Freigabeabschlussposition bewegt, wenn ein Fahrzeug in einem Anlasszustand ist; eine Bewegungsgeschwindigkeit des Mutterelements auf Basis des Stroms und der Spannung des Elektromotors zu bestimmen; eine Bewegungsstrecke des Mutterelements auf Basis der bestimmten Bewegungsgeschwindigkeit und einer Bewegungszeit des Mutterelements, in der das Fahrzeug ausgehend von der Feststellbremsen-Betätigungsposition die Feststellbremsen-Freigabeabschlussposition erreicht, zu bestimmen; und einen Grad des Verschleißes der Bremsbeläge durch Vergleichen der bestimmten Bewegungsstrecke mit einer voreingestellten Strecke festzustellen.
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Ferner kann die Feststellbremsen-Betätigungsposition eine Position des Mutterelements sein, wenn durch eine Vorwärtsbewegung des Mutterelements Druck auf den Bremsbelag ausgeübt wird, und die Feststellbremsen-Freigabeabschlussposition kann eine Position des Mutterelements sein, wenn durch eine Rückwärtsbewegung des Mutterelements ein Druck auf den Bremsbelag vollständig aufgehoben ist.
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Ferner kann die Feststellbremsen-Freigabeabschlussposition eine Position sein, in der das zurückbewegte Mutterelement in engem Kontakt mit dem Spindelelement steht.
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Ferner kann die Steuervorrichtung einen Stromwert des Elektromotors erfassen, wenn sich das Mutterelement vorwärts bewegt, und stellt auf Basis des erfassten Stromwerts fest, ob eine aktuelle Position des Mutterelements die Feststellbremsen-Betriebsposition ist, und die Steuervorrichtung kann den Stromwert des Elektromotors erfassen, wenn sich das Mutterelement rückwärts bewegt, und stellt auf Basis des erfassten Stromwerts fest, ob die aktuelle Position des Mutterelements die Feststellbremsen-Freigabeabschlussposition ist.
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Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung schließt ein Steuerverfahren des elektronischen Feststellbremssystems ein: Ansteuern des Elektromotors, so dass dieser das Mutterelement aus der Feststellbremsen-Betätigungsposition in die Feststellbremsen-Freigabeabschlussposition bewegt, wenn das Fahrzeug in einem Anlasszustand ist; Bestimmen der Bewegungsgeschwindigkeit des Mutterelements auf Basis des Stroms und der Spannung des Elektromotors; Bestimmen der Bewegungsstrecke des Mutterelements auf Basis der bestimmten Bewegungsgeschwindigkeit und der Bewegungszeit des Mutterelements, in der das Mutterelement ausgehend von der Feststellbremsen-Betätigungsposition die Feststellbremsen-Freigabeabschlussposition erreicht; und Feststellen des Grades des Verschleißes der Bremsbeläge durch Vergleichen der voreingestellten Bewegungsstrecke mit der voreingestellten Strecke.
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Ferner kann bei der Bewegung des Mutterelements die Feststellbremsen-Betätigungsposition eine Position des Mutterelements sein, wenn durch eine Vorwärtsbewegung des Mutterelements Druck auf den Bremsbelag ausgeübt wird, und die Feststellbremsen-Freigabeabschlussposition kann eine Position des Mutterelements sein, wenn durch eine Rückwärtsbewegung des Mutterelements ein Druck auf den Bremsbelag vollständig aufgehoben wird.
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Ferner kann bei der Bewegung des Mutterelements die Feststellbremsen-Freigabeabschlussposition eine Position sein, in der das zurückbewegte Mutterelement in engem Kontakt mit dem Spindelelement steht.
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Ferner kann das Verfahren auch einschließen: Erfassen eines Stromwerts des Elektromotors und Bestimmen, ob eine aktuelle Position des Mutterelements die Feststellbremsen-Betriebsposition ist, auf Basis des erfassten Stromwerts, wenn sich das Mutterelement vorwärts bewegt, und Erfassen des Stromwerts des Elektromotors und Bestimmen, ob die aktuelle Position des Mutterelements die Feststellbremsen-Freigabeabschlussposition ist, auf Basis des erfassten Stromwerts, wenn sich das Mutterelement rückwärts bewegt.
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Figurenliste
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Diese und andere Aspekte der Offenbarung werden aus der folgenden Beschreibung der Ausführungsformen in Zusammenschau mit den begleitenden Zeichnungen deutlicher und besser verständlich werden, wobei:
- 1 ein Blockschema ist, das ein elektronisches Feststellbremssystem gemäß einem Ausführungsbeispiel darstellt;
- 2 eine Ansicht ist, die einen Feststellbremsen-Anwendungsbetrieb gemäß dem Ausführungsbeispiel darstellt, wenn ein Bremsbelag in dem elektronischen Feststellbremssystem nicht verschlissen ist;
- 3 eine Ansicht ist, die einen Feststellbremsen-Anwendungsbetrieb gemäß dem Ausführungsbeispiel darstellt, wenn ein Bremsbelag in dem elektronischen Feststellbremssystem verschlissen ist;
- 4 eine Ansicht ist, die ein Mutterelement in einer Feststellbremsen-Betriebsbereitschaftsposition in dem elektronischen Feststellbremssystem gemäß dem Ausführungsbeispiel darstellt;
- 5 eine Ansicht ist, die das Mutterelement, das sich aus der Feststellbremsen-Betriebsbereitschaftsposition in eine Feststellbremsen-Betriebsposition bewegt, in dem elektronischen Feststellbremssystem gemäß dem Ausführungsbeispiel darstellt;
- 6 eine Ansicht ist, die darstellt, dass sich das Mutterelement in dem elektronischen Feststellbremssystem gemäß dem Ausführungsbeispiel aus der Feststellbremsen-Betriebsposition in eine Feststellbremsen-Freigabeabschlussposition bewegt hat;
- 7 ein Ablaufschema für ein Steuerverfahren des elektronischen Feststellbremssystems gemäß dem Ausführungsbeispiel ist; und
- 8 ein Blockschema ist, das ein elektronisches Feststellbremssystem gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel darstellt.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung ausführlich unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
Die folgenden Ausführungsformen werden angegeben, um den Gedanken der vorliegenden Offenbarung einem Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet, zu dem die vorliegende Erfindung gehört, vollständig mitzuteilen. Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die hierin gezeigten Ausführungsformen beschränkt, sondern kann auch in anderen Formen ausgeführt werden. Um die vorliegende Offenbarung klar darzustellen, werden Teile, die nichts mit der Beschreibung zu tun haben, aus den Zeichnungen weggelassen, und in den Zeichnungen können die Breite, die Länge, die Dicke der Komponenten und dergleichen übertrieben dargestellt sein, wenn dies zweckmäßig ist. Gleiche Bezugszahlen bezeichnen gleiche Elemente in der gesamten Beschreibung.
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Als elektronisches Feststellbremssystem gemäß einem Ausführungsbeispiel weist beispielsweise ein elektronisches Feststellbremssystem des Typs Motor on Caliper (MOC) einen Motoraktor mit einem Elektromotor zum Erzeugen einer Bremskraft und eine Steuervorrichtung zum Ansteuern des Motoraktors auf. Die Steuervorrichtung kann durch Ansteuern des Motoraktors einen Feststellbremsen-Anwendungsbetrieb durchführen, um eine Feststellbremskraft zu erzeugen, oder einen Feststellbremsen-Freigabebetrieb durchführen, um die erzeugte Feststellbremskraft aufzuheben.
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1 ist eine schematische Querschnittsansicht, die ein elektronisches Feststellbremssystem gemäß dem Ausführungsbeispiel darstellt.
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In 1 kann das elektronische Feststellbremssystem aufweisen: einen Träger 110, auf dem ein Paar von Bremsbelagplatten 111 und 112 so montiert sind, dass sie vorwärts und rückwärts bewegbar sind, um Druck auf eine Bremsscheibe 100 auszuüben, die sich zusammen mit einem Rad eines Fahrzeugs dreht, ein Bremssattelgehäuse 120, das verschiebbar an dem Träger 110 installiert ist und mit einem Zylinder 123 ausgestattet ist, in dem ein Kolben 121 installiert ist, der durch einen hydraulischen Bremsdruck vorwärts und rückwärts zu bewegen ist, einen Leistungswandler 130, der Druck auf den Kolben 121 ausübt, und einen Motoraktor 140 zum Übertragen einer Drehkraft auf den Leistungswandler 130.
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Das Paar von Bremsbelagplatten 111 und 112 wird gebildet von der inneren Bremsbelagplatte 111, die so angeordnet ist, dass sie mit dem Kolben 121 in Kontakt steht, und von der äußeren Bremsbelagplatte 112, die so angeordnet ist, dass sie mit einem Fingerabschnitt 122 des Bremssattelgehäuses 120 in Kontakt steht. Die beiden Bremsbelagplatten 111 und 112 sind an dem Träger 110 installiert, der an einer Fahrzeugkarosserie fixiert ist, so dass sie zu einander entgegengesetzten Seiten der Bremsscheibe 100 vorwärts und rückwärts bewegt werden. Außerdem ist ein Bremsbelag 113 an einer Oberfläche von jeder der Bremsbelagplatten 111 und 112, die der Bremsscheibe 100 zugewandt sind, angebracht.
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Das Bremssattelgehäuse 120 ist verschiebbar auf dem Träger 110 installiert. Genauer weist das Bremssattelgehäuse 120 in einem hinteren Abschnitt, in dem der Leistungswandler 130 installiert ist, den Zylinder 123, und der Kolben 121 ist so installiert, dass er vorwärts und rückwärts bewegbar ist, und den Fingerabschnitt 122 an einem vorderen Abschnitt desselben auf, der so geformt ist, dass er abwärts gekrümmt ist, um die äußere Bremsbelagplatte 112 zu verstellen. Der Fingerabschnitt 122 und der Zylinder 123 sind einstückig ausgebildet.
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Der Kolben 121 ist in einer zylindrischen Form bereitgestellt und weist im Inneren eine Becherform auf und ist so in den Zylinder 123 eingeführt, dass er verschiebbar ist. Der Kolben 121 drückt aufgrund einer axialen Kraft des Leistungswandlers 130, der die Drehkraft des Motoraktors 140 empfängt, die innere Bremsbelagplatte 111 gegen die Bremsscheibe 100. Wenn die axiale Kraft des Leistungswandlers 130 ausgeübt wird, bewegt sich der Kolben 121 demgemäß vorwärts, um Druck auf die innere Bremsbelagplatte 111 auszuüben, und das Bremssattelgehäuse 120 bewegt sich aufgrund einer Reaktionskraft in einer zum Kolben 121 entgegengesetzten Richtung, so dass der Fingerabschnitt 122 die äußere Bremsbelagplatte 112 gegen die Bremsscheibe 100 drückt, wodurch das Bremsen durchgeführt wird.
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Der Leistungswandler 130 kann dazu dienen, den Kolben 121 gegen die innere Bremsbelagplatte 111 zu drücken, weil er die Drehkraft vom Motoraktor 140 empfängt.
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Der Leistungswandler 130 kann ein Mutterelement 131, das so im Kolben 121 angeordnet ist, dass es mit dem Kolben 121 in Kontakt steht, und ein mit dem Mutterelement 131 verschraubtes Spindelelement 135 aufweisen.
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Das Mutterelement 131 kann in einem drehbeschränkten Zustand im Kolben 121 angeordnet sein und ist mit dem Spindelelement 135 verschraubt.
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Das Mutterelement 131 kann einen Kopfabschnitt 132 aufweisen, der so bereitgestellt ist, dass er mit dem Kolben 121 in Kontakt steht, sowie einen Kopplungsabschnitt 133, der sich vom Kopfabschnitt 132 aus erstreckt und an dessen Innenumfangsfläche ein Innengewinde zur Verschraubung mit dem Spindelelement 135 ausgebildet ist.
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Das Mutterelement 131 kann sich entsprechend einer Drehrichtung des Spindelelements 135 in einer Vorwärtsrichtung oder einer Rückwärtsrichtung bewegen und kann dazu dienen, Druck auf den Kolben 121 auszuüben und aufzuheben. Dabei kann die Vorwärtsrichtung eine Bewegungsrichtung sein, in der sich das Mutterelement 131 dem Kolben 121 nähert. Die Rückwärtsrichtung kann eine Bewegungsrichtung sein, in der sich das Mutterelement 131 vom Kolben 121 weg bewegt. Alternativ dazu kann die Vorwärtsrichtung eine Bewegungsrichtung sein, in der sich der Kolben 121 den Bremsbelägen 113 nähert. Die Rückwärtsrichtung kann eine Bewegungsrichtung sein, in der sich der Kolben 121 von den Bremsbelägen 113 weg bewegt.
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Das Spindelelement 135 kann einen Wellenabschnitt 136, der durch den hinteren Abschnitt des Bremssattelgehäuses 120 verläuft und dadurch gedreht wird, dass er die Drehkraft des Motoraktors 140 empfängt, sowie einen Flanschabschnitt 137 aufweisen, der sich in einer radialen Richtung vom Wellenabschnitt 136 aus erstreckt. Der Wellenabschnitt 136 kann an einem Ende drehfähig installiert sein, wobei er durch die hintere Seite des Zylinders 123 verläuft, und sein anderes Ende kann im Kolben 121 angeordnet sein. Dabei ist eine Seite des Wellenabschnitts 136, der durch den Zylinder 123 verläuft, mit einer Abtriebswelle einer Verlangsamungsvorrichtung 142 verbunden, um die Drehkraft des Motoraktors 140 zu übertragen.
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Der Motoraktor 140 kann einen Elektromotor 141 und die Verlangsamungsvorrichtung 142 aufweisen.
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Der Elektromotor 141 kann das Spindelelement 135 drehen, um das Mutterelement 131 vorwärts und rückwärts zu bewegen, wodurch Druck auf den Kolben 121 ausgeübt oder aufgehoben wird. Die Verlangsamungsvorrichtung 142 kann zwischen der Abtriebsseite des Elektromotors 141 und dem Spindelelement 135 bereitgestellt sein.
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Mit der oben beschriebenen Konfiguration kann das elektronische Feststellbremssystem in einem Feststellbremsen-Anwendungsbetriebsmodus Druck auf den Kolben 121 ausüben, indem das Spindelelement 135 unter Verwendung des Motoraktors 140 in einer Richtung gedreht wird, um das Mutterelement 131 zu bewegen. Der Kolben 121, auf den durch die Bewegung des Mutterelements 131 Druck ausgeübt wird, drückt auf die innere Bremsbelagplatte 111, um den Bremsbelag 113 in engen Kontakt mit der Bremsscheibe 100 zu bringen, wodurch die Feststellbremskraft erzeugt wird.
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Außerdem bewegt das elektronische Feststellbremssystem in einem Feststellbremsen-Freigabebetriebsmodus das Mutterelement 131, das vom Kolben 121 nach hinten gedrückt wird, durch Drehen des Spindelelements 135 in entgegengesetzter Richtung unter Verwendung des Motoraktors 140. Der Druck auf den Kolben 121 wird durch die Rückwärtsbewegung des Mutterelements 131 aufgehoben. Durch die Aufhebung des Drucks auf den Kolben 121 kann der Bremsbelag 113 von der Bremsscheibe 100 getrennt werden, wodurch die erzeugte Feststellbremskraft aufgehoben wird.
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Außerdem kann das elektronische Feststellbremssystem eine Steuervorrichtung 200 aufweisen, die eine Gesamtsteuerung durchführt.
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Ein Stromsensor 210 und ein Drehsensor 220 können elektrisch mit einer Eingangsseite der Steuervorrichtung 200 verbunden sein.
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Der Stromsensor 210 kann bereitgestellt sein, um einen Strom zu erfassen, der durch den Elektromotor 141 fließt.
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Der Stromsensor 210 kann einen Motorstrom, der durch den Elektromotor 141 fließt, unter Verwendung eines Nebenschlusswiderstands oder eines HallSensors erfassen.
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Der Stromsensor 210 kann zusätzlich zum Nebenschlusswiderstand oder zum Hall-Sensor auf verschiedene Arten angewendet werden, um den Motorstrom zu erfassen.
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Der Drehsensor 220 ist bereitgestellt, um eine Motordrehzahl und/oder einen Drehwinkel des Elektromotors 141 zu erfassen. Der Drehsensor 220 kann auf verschiedene Arten angewendet werden, wie etwa als Leistungserzeugung, elektronisch, oszillierend, photoelektrisch, als Hall-Effekt, als Magnetoresistivität und dergleichen.
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Die Steuervorrichtung 200 kann als elektronische Steuereinheit (ECU) bezeichnet werden.
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Die Steuervorrichtung 200 kann einen Prozessor 201 und einen Speicher 202 aufweisen.
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Der Speicher 202 kann ein Programm zum Verarbeiten oder Steuern des Prozessors 201 und verschiedene Daten zum Betätigen des elektronischen Feststellbremssystems speichern.
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Der Speicher 202 kann einen nicht-flüchtigen Speicher, wie etwa einen Flash-Speicher, einen Nur-Lese-Speicher (ROM), einen löschbaren programmierbaren Nur-Lese-Speicher (EPROM) usw., ebenso wie einen flüchtigen Speicher, wie etwa einen statischen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (S-RAM) oder einen dynamischen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (D-RAM) beinhalten.
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Der Prozessor 201 kann einen Gesamtbetrieb des elektronischen Feststellbremssystems steuern. Die Steuervorrichtung 200 mit der oben beschriebenen Konfiguration kann den Elektromotor 141 ansteuern. Die Steuervorrichtung 200 kann den Elektromotor 141 mit einer Motoransteuerungsschaltung zum Ansteuern des Elektromotors 141 vorwärts oder rückwärts drehen.
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Die Steuervorrichtung 200 kann den Elektromotor 141 durch ein Betriebssignal oder durch die Betätigung eines Feststellbremsschalters durch einen Fahrer oder ein Betriebssignal, das von einem Programm erzeugt wird, das mit einem Betrieb der elektronischen Feststellbremse im Zusammenhang steht, ansteuern.
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Die Steuervorrichtung 200 kann gemäß dem Betriebssignal des vom Fahrer betätigten Feststellbremsschalters oder des Betriebssignals, das von dem Programm erzeugt wird, das mit dem Betrieb der elektronischen Feststellbremse im Zusammenhang steht, den Feststellbremsen-Anwendungsbetriebsmodus oder den Feststellbremsen-Freigabebetriebsmodus durchführen.
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Die Steuervorrichtung 200 bewegt im Feststellbremsen-Anwendungsbetriebsmodus durch Drehen des Elektromotors 141 in einer Richtung das Mutterelement 131 in der Vorwärtsrichtung, um Druck auf den Kolben 121 auszuüben, wodurch der Bremsbelag 113 mit der Bremsscheibe 100 in Kontakt gebracht wird. Demgemäß kann der Feststellbremsen-Anwendungsbetrieb durchgeführt werden, der die Feststellbremskraft erzeugt.
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Die Steuervorrichtung 200 bewegt im Feststellbremsen-Freigabebetriebsmodus durch Drehen des Elektromotors 141 in der entgegengesetzten Richtung das Mutterelement 131 in der Rückwärtsrichtung, um den Kolben 121 freizugeben, wodurch der in engem Kontakt mit der Bremsscheibe 100 stehende Bremsbelag 113 von dieser gelöst wird. Demgemäß kann der Feststellbremsen-Freigabebetrieb durchgeführt werden, der die erzeugte Feststellbremskraft aufhebt.
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Die Steuervorrichtung 200 kann einen Algorithmus zur Durchführung einer Gesamtsteuerung des elektronischen Feststellbremssystems oder einen Speicher zum Speichern von Daten für ein Programm, das den Algorithmus reproduziert, und einen Mikroprozessor zum Implementieren einer Operation, die zum Steuern des elektronischen Feststellbremssystems unter Verwendung der im Speicher gespeicherten Daten notwendig ist, aufweisen. Der Speicher und der Prozessor können als separate Chips oder als einzelner Chip implementiert werden.
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2 ist eine Ansicht, die einen Feststellbremsen-Anwendungsbetrieb darstellt, wenn ein Bremsbelag in dem elektronischen Feststellbremssystem gemäß dem Ausführungsbeispiel nicht verschlissen ist, und 3 ist eine Ansicht, die einen Feststellbremsen-Anwendungsbetrieb darstellt, wenn ein Bremsbelag in dem elektronischen Feststellbremssystem gemäß dem Ausführungsbeispiel verschlissen ist.
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Wie in 2 und 3 gezeigt ist, bewegt die Steuervorrichtung 200 durch Ansteuern des Elektromotors 141 im Feststellbremsen-Anwendungsbetrieb das Mutterelement 131 in der Vorwärtsrichtung.
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Da das Mutterelement 131 in der Vorwärtsrichtung bewegt wird, wird Druck auf den Kolben 121 ausgeübt.
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Da sich die innere Bremsbelagplatte 111 aufgrund des Drucks, der auf den Kolben 121 ausgeübt wird, zur Bremsscheibenseite bewegt, wird durch den Bremsbelag 113, der auf der inneren Bremsbelagplatte 111 bereitgestellt ist, Druck auf die Bremsscheibe 100 ausgeübt.
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Wenn sich das Mutterelement 131 in eine Feststellbremsen-Betriebsposition bewegt, hält die Steuervorrichtung 200 den Elektromotor 141 an, um das Mutterelement 131 in der Feststellbremsen-Betriebsposition zu halten.
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Wenn durch die Bewegung des Mutterelements 131 Druck auf den Kolben 121 ausgeübt wird, bestimmt die Steuervorrichtung 200 gemäß einem Wert des Stroms, der durch den Elektromotor 141 fließt, ob eine aktuelle Position des Mutterelements 131 die Feststellbremsen-Betriebsposition ist.
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In dem Fall, dass sich das Mutterelement 131 durch das Ansteuern des Elektromotors 141 vorwärts bewegt, ist die Strommenge, die durch den Elektromotor 141 fließt, geringer, wenn sich das Mutterelement 131 in einem Zustand bewegt, in dem es vom Kolben 121 getrennt ist. Wenn das Mutterelement 131 jedoch in Kontakt mit dem Kolben 121 kommt und dadurch Druck auf den Kolben 121 ausübt, steigt die Strommenge, die durch den Elektromotor 141 fließt, rapide an. Wenn die Strommenge, die durch den Elektromotor 141 fließt, größer ist als ein voreingestellter Wert, kann somit bestimmt werden, dass der Kolben 121 durch die Bewegung des Mutterelements 131 mit maximalem Druck beaufschlagt wird. Dabei kann eine Position des Mutterelements 131 die Feststellbremsen-Betriebsposition sein.
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Wenn die Häufigkeit des Betriebs der elektronischen Feststellbremse steigt, steigt ein Maß, in dem der Bremsbelag 113 verschlissen wird.
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Wenn die Dicke des Bremsbelages 113 aufgrund von Verschleiß dünn wird, wird eine Bewegungsstrecke des Kolbens 121 umso größer, je dünner die Dicke des Bremsbelages 113 wird, so dass die Bewegungsstrecke des Mutterelements 131 ebenfalls zunimmt. Das heißt, die Bewegungsstrecke des Mutterelements 131 variiert abhängig vom Maß des Verschleißes des Bremsbelages 113.
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Für den Fall, dass kein Verschleiß des Bremsbelages 113 stattgefunden hat, wird angenommen, dass die Dicke des Bremsbelages 113 eine normale Dicke W ist und dass die Bewegungsstrecke des Mutterelements 131 im Feststellbremsen-Anwendungsbetrieb A ist.
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Wenn der Bremsbelag 113 von der normalen Dicke W auf eine Verschleißdicke R verschlissen worden ist, nimmt eine maximale Bewegungsstrecke des Mutterelements 131 im Feststellbremsen-Anwendungsbetrieb von A auf A' zu. Das heißt, die Bewegungsstrecke des Mutterelements 131 wird um eine Dicke X des Verschleißes des Bremsbelages 113 länger.
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Daher kann das Maß des Verschleißes des Bremsbelages 113 anhand einer Änderung der Bewegungsstrecke des Mutterelements 131 festgestellt werden.
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Wie oben beschrieben, kann in dem Ausführungsbeispiel der Offenbarung das Maß des Verschleißes des Bremsbelages 113 anhand der Änderung der Bewegungsstrecke des Mutterelements 131 festgestellt werden, so dass das Maß des Verschleißes des Bremsbelages erfasst werden kann, ohne einen Bremsbelagverschleißsensor zu installieren. Demgemäß kann ein System auf kompakte Weise erreicht werden und die Produktkosten können gesenkt werden.
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Im Folgenden wird beschrieben, wie das Maß des Verschleißes des Bremsbelages 113 festgestellt wird, wenn der Bremsbelag 113 um die Dicke X verschließen worden ist.
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4 eine Ansicht, die ein Mutterelement in dem elektronischen Feststellbremssystem gemäß dem Ausführungsbeispiel in einer Feststellbremsen-Betriebsbereitschaftsposition darstellt.
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In 4 ist gezeigt, dass der Bremsbelag 113 und die Bremsscheibe 100 nicht in Kontakt miteinander stehen, wenn das Mutterelement 131 eine Feststellbremsen-Betriebsbereitschaftsposition P1 einnimmt.
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Wenn die Feststellbremse gelöst wird, kann das Mutterelement 131 in der Feststellbremsen-Betriebsbereitschaftsposition P1 warten.
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5 ist eine Ansicht, die darstellt, wie sich das Mutterelement in dem elektronischen Feststellbremssystem gemäß dem Ausführungsbeispiel aus der Feststellbremsen-Betriebsbereitschaftsposition in eine Feststellbremsen-Betriebsposition bewegt.
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In 5 ist gezeigt, dass die Steuervorrichtung 200 das Mutterelement 131 aus der Feststellbremsen-Betriebsbereitschaftsposition P1 vorwärts in eine Feststellbremsen-Betriebsposition P2 bewegt.
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Die Steuervorrichtung 200 steuert den Elektromotor 141 an, um das Mutterelement 131 in der Vorwärtsrichtung zu bewegen, und erfasst den Strom, der durch den Elektromotor 141 fließt, während sich das Mutterelement 131 in der Vorwärtsrichtung bewegt. Wenn der erfasste Stromwert größer ist als der voreingestellte Wert, kann die Steuervorrichtung 200 außerdem bestimmen, dass das Mutterelement 131 die Feststellbremsen-Betriebsposition P2 erreicht hat. Wenn das Mutterelement 131, das vorwärts bewegt wird, in Kontakt mit dem Kolben 121 kommt und dadurch Druck auf den Kolben 121 ausübt, steigt die Strommenge, die durch den Elektromotor 141 fließt, rapide an. Anhand der Änderung des Stroms kann die Steuervorrichtung 200 demgemäß bestimmen, dass das Mutterelement 131 die Feststellbremsen-Betriebsposition P2 erreicht hat. Außerdem kann die vorliegende Offenbarung die Bewegungsposition des Mutterelements 131 direkt erfassen.
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Wenn das Mutterelement 131 die Feststellbremsen-Betriebsposition P2 erreicht, kann die Steuervorrichtung 200 den Elektromotor 141 anhalten.
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6 ist eine Ansicht, die darstellt, dass sich das Mutterelement in dem elektronischen Feststellbremssystem gemäß dem Ausführungsbeispiel aus der Feststellbremsen-Betriebsposition in eine Feststellbremsen-Freigabeabschlussposition bewegt hat.
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In 6 ist gezeigt, dass die Steuervorrichtung 200 das Mutterelement 131 aus der Feststellbremsen-Betriebsposition P2 in eine Feststellbremsen-Freigabeabschlussposition P3 bewegt.
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Die Steuervorrichtung 200 steuert den Elektromotor 141 an, um das Mutterelement 131 in der Rückwärtsrichtung zu bewegen, und erfasst den Strom, der durch den Elektromotor 141 fließt, während sich das Mutterelement 131 in der Rückwärtsrichtung bewegt. Wenn der erfasste Stromwert größer ist als der voreingestellte Wert, kann die Steuervorrichtung außerdem bestimmen, dass das Mutterelement 131 die Feststellbremsen-Freigabeabschlussposition P3 erreicht hat. Wenn das Mutterelement 131, das rückwärts bewegt wird, in engen Kontakt mit dem Spindelelement 135 gebracht wird, steigt die Strommenge, die durch den Elektromotor 141 fließt, rapide an. Anhand der Änderung des Stroms kann die Steuervorrichtung 200 demgemäß bestimmen, dass das Mutterelement 131 die Feststellbremsen-Freigabeabschlussposition P3 erreicht hat. Die Feststellbremsen-Freigabeabschlussposition P3 kann eine äußerste Freigabeposition sein, in der das Mutterelement 131 weitestmöglich rückwärts bewegt worden ist.
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Die Steuervorrichtung 200 kann das Maß des Verschleißes des Bremsbelages 113 anhand einer Bewegungsstrecke feststellen, über die sich das Mutterelement 131 aus der Feststellbremsen-Betriebsposition P2 in die Feststellbremsen-Freigabeabschlussposition P3 bewegt.
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Die Bewegungsstrecke des Mutterelements 131 kann anhand einer Zeit, die das Mutterelement 131 braucht, um sich aus der Feststellbremsen-Betriebsposition P2 in die Feststellbremsen-Freigabeabschlussposition P3 zu bewegen, oder anhand einer Motordrehzahl während dieser Zeit berechnet werden.
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Die Steuervorrichtung 200 kann das Maß des Verschleißes des Bremsbelages 113 durch Vergleichen der Bewegungsstrecke des Mutterelements 131 aus der Feststellbremsen-Betriebsposition P2 in die Feststellbremsen-Freigabeabschlussposition P3 mit einer voreingestellten Strecke feststellen. Dabei ist die voreingestellte Strecke ein Streckenwert, der einer Bezugsdicke entspricht, bei welcher der Bremsbelag 113 nicht verschlissen ist.
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Daher kann die Steuervorrichtung 200 anhand einer Differenz zwischen der Bewegungsstrecke des Mutterelements 131 und der voreingestellten Strecke bestimmen, dass der Bremsbelag 113 verschlissen ist.
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7 ist ein Ablaufschema für ein Steuerverfahren des elektronischen Feststellbremssystems gemäß dem Ausführungsbeispiel.
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Wie in 7 gezeigt ist, wird zunächst in einem Zustand, in dem der Fahrer das Fahrzeug zum Stehen gebracht hat und die Feststellbremse löst, ein Anlassen durchgeführt.
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Die Steuervorrichtung 200 bestimmt, ob das Fahrzeug in einem Anlasszustand ist (300). Die Steuervorrichtung 200 kann Anlasszustandsinformationen des Fahrzeugs von irgendeinem der verschiedenen Systeme des Fahrzeugs empfangen und gemäß den empfangenen Anlasszustandsinformationen bestimmen, ob das Fahrzeug im Anlasszustand ist.
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Wenn der Anlasszustand überprüft wurde, bestimmt die Steuervorrichtung 200 in einem Schritt 300, ob ein Zeitpunkt zum Erfassen des Verschleißes des Bremsbelages 113 gekommen ist (310). Die Steuervorrichtung 200 empfängt Fahrtaufzeichnungsinformationen des Fahrzeugs von irgendeinem der verschiedenen Systeme des Fahrzeugs und bestimmt, ob der Zeitpunkt zum Erfassen des Verschleißes des Bremsbelages 113 gekommen ist, anhand der empfangenen Fahrtaufzeichnungsinformationen. Wenn beispielsweise eine zurückgelegte Strecke mindestens so lang ist wie eine vorgegebene zurückgelegte Strecke, kann die Steuervorrichtung 200 bestimmen, dass ein Zeitpunkt zum Erfassen des Verschleißes des Bremsbelages gekommen ist.
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Wenn der Zeitpunkt zum Erfassen des Verschleißes des Bremsbelages 113 überprüft wurde, führt die Steuervorrichtung 200 in Schritt 310 den Feststellbremsen-Anwendungsbetrieb durch (320). Dabei steuert die Steuervorrichtung 200 den Elektromotor 141 so an, dass dieser das Mutterelement 131 vorwärts bewegt, so dass sich das Mutterelement 131 aus der Feststellbremsen-Betriebsbereitschaftsposition P1 in die Feststellbremsen-Betriebsposition P2 bewegt.
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Die Steuervorrichtung 200 führt nach dem Abschluss des Feststellbremsen-Anwendungsbetriebs einen Feststellbremsen-Freigabeabschlussbetrieb durch (330). Die Steuervorrichtung 200 steuert den Elektromotor 141 so an, dass dieser das Mutterelement 131, das in der Feststellbremsen-Betriebsposition P2 positioniert ist, durch den Feststellbremsen-Anwendungsbetrieb aus der Feststellbremsen-Betriebsposition P2 rückwärts in die Feststellbremsen-Freigabeabschlussposition P3 bewegt.
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Die Steuervorrichtung 200 zählt die Zeit, während der sich das Mutterelement 131 aus der Feststellbremsen-Betriebsposition P2 rückwärts in die Feststellbremsen-Freigabeabschlussposition P3 bewegt, oder zählt die Motordrehzahl des Elektromotors 141 und berechnet die Bewegungsstrecke von der Feststellbremsen-Betriebsposition P2 zur Feststellbremsen-Freigabeabschlussposition P3 (340).
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Die Steuervorrichtung 200 bestimmt durch Vergleichen einer berechneten Strecke Lref mit einer voreingestellten Strecke Lref, ob eine berechnete Bewegungsstrecke L mindestens so lang ist wie die voreingestellte Strecke Lref (350).
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Wenn die berechnete Bewegungsstrecke L mindestens so lang ist wie die voreingestellte Strecke Lref, bestimmt die Steuervorrichtung 200 in Schritt 350, dass der Bremsbelag 113 über ein vorgegebenes Maß hinaus verschlissen ist, und warnt dadurch den Fahrer vor dem Verschleiß des Bremsbelages 113 (360). Dabei kann die Steuervorrichtung 200 auch eine Bremsbelagverschleißwarnung an einer mit dem System verbundenen Anzeigetafel anzeigen.
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8 ist ein Blockschema, das ein elektronisches Feststellbremssystem gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel darstellt.
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In 8 kann das elektronische Feststellbremssystem die Steuervorrichtung 200, den Stromsensor 210 und einen Spannungssensor 230 aufweisen.
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Der Stromsensor 210 kann bereitgestellt sein, um den Strom des Elektromotors 141 zu erfassen.
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Der Spannungssensor 230 kann bereitgestellt sein, um eine Spannung des Elektromotors 141 zu erfassen. Der Spannungssensor 230 kann eine Spannung erfassen, die in den Elektromotor 141 eingegeben wird. Der Spannungssensor 230 kann eine Spannung, die in das elektronische Feststellbremssystem eingegeben wird, aufgrund einer Fahrzeugbatterieversorgungsleistung für das elektronische Feststellbremssystem erfassen.
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Die Steuervorrichtung 200 kann eine Bewegungsgeschwindigkeit des Mutterelements 131 auf Basis des Motorstroms des Elektromotors, der über den Stromsensor 210 erfasst wird, und der Motorspannung des Elektromotors, die über den Spannungssensor 230 erfasst wird, bestimmen. Zum Beispiel kann die Bewegungsgeschwindigkeit des Mutterelements vorab so gespeichert werden, dass sie dem Motorstrom und der Motorspannung des Elektromotors entspricht.
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Wenn sich das Mutterelement 131 aus der Feststellbremsen-Betriebsposition P2 in die Feststellbremsen-Freigabeabschlussposition P3 bewegt, kann die Steuervorrichtung 200 die Bewegungsstrecke des Mutterelements 131 gemäß der Bewegungsgeschwindigkeit des Mutterelements 131 und einer Bewegungsdauer des Mutterelements 131 bestimmen. Somit kann die Bewegungsstrecke des Mutterelements 131 ohne den Drehsensor 220 anhand des Stromsensors 210 und des Spannungssensors 230 bestimmt werden.
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Die Steuervorrichtung 200 bewegt das Mutterelement 131 aus der Feststellbremsen-Betriebsposition P2 in die Feststellbremsen-Freigabeabschlussposition P3, wenn das Fahrzeug im Anlasszustand ist, bestimmt die Bewegungsstrecke des Mutterelements 131 auf Basis des Motorstroms und der Motorspannung des Elektromotors, während sich das Mutterelement 131 aus der Feststellbremsen-Betriebsposition P2 in die Feststellbremsen-Freigabeabschlussposition P3 bewegt, und kann das Maß des Verschleißes des Bremsbelages 113 durch Vergleichen der bestimmten Bewegungsstrecke des Mutterelements 131 mit der voreingestellten Strecke feststellen.
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Wie aus den obigen Ausführungen hervorgeht, kann das elektronische Feststellbremssystem gemäß einer anderen Ausführungsform das Maß des Verschleißes des Bremsbelages feststellen, ohne dass der Bremsbelagverschleißsensor installiert wird, so dass das System kompakt implementiert werden kann und die Produktkosten gesenkt werden können.
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Auch wenn nur wenige Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung gezeigt und beschrieben wurden, wird der Fachmann erkennen, dass Änderungen an diesen Ausführungsformen vorgenommen werden können, ohne von den Prinzipien und dem Gedanken der Offenbarung abzuweichen, deren Bereich in den Ansprüchen und ihren Äquivalenten definiert wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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