DE112021002077T5 - Elektrische Bremsvorrichtung und elektrische Bremssteuervorrichtung - Google Patents

Abstract

Es wird eine Feststellbremsensteuervorrichtung bereitgestellt, die konfiguriert ist, beim Lösen eines Haltevorgangs einer Bremskraft einen Elektromotor mit Energie zu versorgen und eine Antriebszeit des Elektromotors in Übereinstimmung mit einem Stromänderungsbetrag in einem vorbestimmten Intervall zu ändern, nachdem eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist, seit ein Stromwert des Elektromotors nach einem Anstieg zu sinken beginnt, und ein Stromwert, bei dem der Stromänderungsbetrag des Elektromotors auf einen vorbestimmten Wert oder weniger konvergiert.

Description

• TECHNISCHES GEBIET
• Diese Offenbarung betrifft eine elektrische Bremsvorrichtung und eine elektrische Bremssteuervorrichtung, die eine Bremskraft auf ein Fahrzeug, zum Beispiel ein Automobil, ausüben.
• STAND DER TECHNIK
• Als Bremsvorrichtung, die in einem Fahrzeug, wie z.B. einem Kraftfahrzeug, angeordnet ist, ist eine elektrische Bremsvorrichtung bekannt, die ein Bremselement (z.B. einen Bremsbelag) gegen ein gebremstes Element (z.B. einen Scheibenrotor) durch einen Antrieb (Rotation) eines Motors (Elektromotors) drückt, wenn das Fahrzeug z.B. angehalten oder geparkt wird, und eine Bremskraft hält. Eine Scheibenbremsvorrichtung der Patentliteratur 1 detektiert, wenn das Halten der Bremskraft gelöst ist, dass die Bremskraft auf der Grundlage eines abgeleiteten Wertes eines Motorstroms gelöst wurde, und stoppt den Antrieb des Elektromotors in einem Zustand, in dem ein Spiel zwischen den Bremsbelägen und den Scheibenrotoren auf der Grundlage des nachfolgenden Motordrehbetrags gesichert ist.
• ZITIERLISTE
• PATENTLITERATUR
• PTL 1: JP 2013-209041 A ( JP 6017162 B2 )
• ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
• TECHNISCHES PROBLEM
• Bei der in der Patentliteratur 1 offenbarten Technik kann sich der Abstand zwischen dem Bremselement und dem gebremsten Element ändern, wenn der Halt der Bremskraft aufgehoben wird.
• Es ist ein Ziel einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, eine elektrische Bremsvorrichtung und eine elektrische Bremssteuervorrichtung bereitzustellen, die in der Lage sind, ein Spiel zwischen einem Bremselement und einem gebremsten Element genau zu sichern, wenn ein Halten einer Bremskraft gelöst wird.
• LÖSUNG DES PROBLEMS
• Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine elektrische Bremsvorrichtung vorgesehen, die Folgendes enthält: einen Motor, der konfiguriert ist, einen elektrischen Mechanismus anzutreiben, der konfiguriert ist, eine Bremskraft zu halten, indem ein Bremselement gegen ein gebremstes Element gepresst wird; und eine Steuervorrichtung, die konfiguriert ist, einen Antrieb des Motors zu steuern, wobei die Steuervorrichtung konfiguriert ist, beim Lösen des Haltens der Bremskraft den Motor mit Energie zu versorgen und eine Antriebszeit des Motors in Übereinstimmung mit einem Stromänderungsbetrag in einem vorbestimmten Intervall zu ändern, nachdem eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist, seit ein Stromwert des Motors beginnt, nach einem Anstieg zu sinken, und ein Stromwert, bei dem der Stromänderungsbetrag des Motors auf einen vorbestimmten Wert oder weniger konvergiert.
• Ferner wird gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine elektrische Bremsvorrichtung bereitgestellt, die Folgendes enthält: einen Motor, der konfiguriert ist, einen elektrischen Mechanismus anzutreiben, der konfiguriert ist, eine Bremskraft zu halten, indem ein Bremselement gegen ein gebremstes Element gedrückt wird; und eine Steuervorrichtung, die konfiguriert ist, einen Antrieb des Motors zu steuern, wobei die Steuervorrichtung konfiguriert ist, beim Lösen des Haltens der Bremskraft den Motor mit Energie zu versorgen und eine Antriebszeit des Motors basierend auf einem Stromwert zu ändern, der in jedem vorbestimmten Zyklus erfasst wird, nachdem der Stromwert des Motors ansteigt und dann abfällt, um in einen vorbestimmten Stromwertbereich und einen Stromwert einzutreten, bei dem der Stromwert im Wesentlichen konstant wird.
• Ferner wird gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine elektrische Bremssteuervorrichtung zum Steuern eines Motors bereitgestellt, der konfiguriert ist, einen elektrischen Mechanismus anzutreiben, der konfiguriert ist, eine Bremskraft zu halten, indem ein Bremselement gegen ein gebremstes Element gedrückt wird, wobei die elektrische Bremssteuervorrichtung konfiguriert ist, beim Lösen des Haltens der Bremskraft die elektrische Bremssteuervorrichtung konfiguriert ist, beim Lösen des Haltens der Bremskraft den Motor mit Energie zu versorgen und eine Antriebszeit des Motors in Übereinstimmung mit einem Stromänderungsbetrag in einem vorbestimmten Intervall zu ändern, nachdem eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist, seit ein Stromwert des Motors nach einem Anstieg zu sinken beginnt, und ein Stromwert, bei dem der Stromänderungsbetrag des Motors auf einen vorbestimmten Wert oder weniger konvergiert.
• Gemäß der einen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein Abstand zwischen dem Bremselement und dem gebremsten Element genau gesichert werden, wenn der Halt der Bremskraft aufgehoben wird.
• Figurenliste
• 1 ist eine konzeptionelle Darstellung eines Fahrzeugs, an dem eine elektrische Bremsvorrichtung und eine elektrische Bremssteuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angebracht sind.
• 2 ist eine vergrößerte vertikale Querschnittsansicht einer Scheibenbremse mit einer elektrischen Feststellbremsfunktion, die an einer Hinterradseite von 1 angeordnet ist.
• 3 ist ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung einer Feststellbremsensteuervorrichtung aus 1 zusammen mit einer Hinterradscheibenbremse und anderen Teilen.
• 4 ist ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung der Freigabesteuerung, die von der Feststellbremsensteuervorrichtung von 1 durchgeführt wird.
• 5 ist ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung der Verarbeitung der Beurteilung von Schritt S5 von 4, ob ein Stromwert kontinuierlich innerhalb eines Leerlaufstrombereichs liegt oder nicht.
• 6 ist ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung der Verarbeitung der Beurteilung eines Leerlaufstromwertes (Freilaufstromwert).
• 7 ist ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung der Verarbeitung einer Korrekturzeitberechnung.
• 8 ist ein Kennliniendiagramm zur Darstellung eines Beispiels für die zeitliche Änderung eines Stromwertes eines Elektromotors.
• 9 ist ein erläuterndes Diagramm zur Darstellung des Beispiels einer zeitlichen Änderung des Stromwerts des Elektromotors zusammen mit der entsprechenden Steuerverarbeitung (Schrittnummern).
• 10 ist ein erläuterndes Diagramm, das ein Beispiel für die zeitliche Änderung des Stromwerts des Elektromotors zusammen mit der Verarbeitung der Korrekturzeitberechnung zeigt.
• 11 ist ein erläuterndes Diagramm zur Darstellung eines Beispiels für die zeitliche Änderung des Stromwerts des Elektromotors bei niedriger Temperatur und großem Drehwiderstand (wenn der Wert des Freilaufstroms hoch ist).
• 12 ist ein erläuterndes Diagramm, das ein Beispiel für die zeitliche Änderung des Stromwerts des Elektromotors bei hoher Temperatur und kleinem Drehwiderstand (wenn der Wert des Freilaufstroms niedrig ist) darstellt.
• 13 ist ein erläuterndes Diagramm zur Darstellung der Verarbeitung der Bestimmung einer Antriebszeit des Elektromotors auf der Grundlage von Stromwerten, die durch einen Filter mit einer großen Zeitkonstante und einen Filter mit einer kleinen Zeitkonstante erfasst werden.
• 14 ist ein erklärendes Diagramm zur Darstellung eines Fehlers in der Filterverzögerung und eines Fehlers im Motordrehungsbetrag.
• BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
• Es wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ein Beispiel für einen Fall beschrieben, in dem eine elektrische Bremsvorrichtung und eine elektrische Bremssteuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung an einem vierrädrigen Kraftfahrzeug angebracht sind. In den in 4 bis 7 dargestellten Flussdiagrammen ist jeder Schritt durch die Verwendung der Notation „S“ gekennzeichnet (z.B. Schritt 1 = „S1“).
• 1 bis 13 sind Diagramme zur Veranschaulichung der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In 1 sind insgesamt vier Räder, die z.B. ein linkes und ein rechtes Vorderrad 2 (FL, FR) und ein linkes und ein rechtes Hinterrad 3 (RL, RR) enthalten, an einer Unterseite (Fahrbahnseite) einer Fahrzeugkarosserie 1 angeordnet, die eine Fahrzeugkarosserie bildet. Die Räder (jeweils die Vorderräder 2 und die Hinterräder 3) bilden zusammen mit dem Fahrzeugaufbau 1 das Fahrzeug. Das Fahrzeug ist mit einem Bremssystem zum Aufbringen einer Bremskraft ausgestattet. Das Fahrzeugbremssystem wird nun beschrieben.
• An den Vorderrädern 2 und den Hinterrädern 3 ist jeweils ein Scheibenrotor 4 als gebremstes Element (rotierendes Element) angeordnet, das sich zusammen mit jedem Rad (jedem Vorderrad 2 und jedem Hinterrad 3) dreht. Eine Bremskraft wird auf den Scheibenrotor 4 für jedes Vorderrad 2 durch eine Vorderradscheibenbremse 5 ausgeübt, die eine hydraulische Scheibenbremse ist. Eine Bremskraft wird auf den Scheibenrotor 4 für jedes Hinterrad 3 durch eine Hinterradscheibenbremse 6 ausgeübt, die eine hydraulische Scheibenbremse mit einer elektrischen Parkbremsfunktion ist.
• Das Paar (der Satz) der Hinterradscheibenbremsen 6, die entsprechend dem linken und rechten Hinterrad 3 angeordnet sind, ist ein hydraulischer Druckbremsmechanismus (hydraulische Bremse), der eine Bremskraft aufbringt, indem er Bremsbeläge 6C (siehe 2) durch hydraulischen Druck gegen den Scheibenrotor 4 drückt. Wie in 2 dargestellt, enthalten die Hinterradscheibenbremsen 6 beispielsweise ein als Träger bezeichnetes Montageelement 6A, einen als Radzylinder dienenden Bremssattel 6B, ein Paar Bremsbeläge 6C, die als Bremselement (Reibungselement, Reibbelag) dienen, und einen als Druckelement dienenden Kolben 6D. In diesem Fall bilden der Bremssattel 6B und der Kolben 6D einen Zylindermechanismus, d.h. einen Zylindermechanismus, in dem der Kolben 6D durch hydraulischen Druck bewegt wird, um die Bremsbeläge 6C gegen den Scheibenrotor 4 zu drücken.
• Das Montageelement 6A ist an einem nicht rotierenden Teil des Fahrzeugs befestigt und so angeordnet, dass es eine äußere Umfangsseite des Scheibenrotors 4 überspannt. Der Bremssattel 6B ist auf dem Befestigungselement 6A so angeordnet, dass sich der Scheibenrotor 4 in axialer Richtung bewegen kann. Der Bremssattel 6B enthält einen Zylinderhauptkörperabschnitt 6B1, einen Klauenabschnitt 6B2 und einen Brückenabschnitt 6B3, der den Zylinderhauptkörperabschnitt 6B1 und den Klauenabschnitt 6B2 verbindet. Ein Zylinder (Zylinderloch) 6B4 ist im Zylinderkörper 6B 1 angeordnet, und der Kolben 6D ist in den Zylinder 6B4 eingesetzt. Die Bremsbeläge 6C sind beweglich auf dem Befestigungselement 6A angebracht und so angeordnet, dass sie mit dem Scheibenrotor 4 in Kontakt sind. Der Kolben 6D drückt die Bremsbeläge 6C gegen den Scheibenrotor 4.
• Der Bremssattel 6B treibt die Bremsbeläge 6C durch den Kolben 6D an, indem er hydraulischen Druck (Bremshydraulikdruck) in den Zylinder 6B4 einspeist (hinzufügt), der beispielsweise auf einer Betätigung eines Bremspedals 9 beruht. Zu diesem Zeitpunkt werden die Bremsbeläge 6C auf beiden Seiten des Scheibenrotors 4 durch den Klauenabschnitt 6B2 des Bremssattels 6B und den Kolben 6D gedrückt. Infolgedessen wird eine Bremskraft auf das Hinterrad 3 ausgeübt, das sich zusammen mit dem Scheibenrotor 4 dreht.
• Die Hinterradscheibenbremsen 6 enthalten ferner einen elektrischen Aktuator 7 und einen Rotations-Linearbewegungs-Umwandlungsmechanismus 8. Der elektrische Aktuator 7 enthält einen Elektromotor 7A, der als Motor dient, und einen Geschwindigkeitsreduzierer (nicht dargestellt), der die Drehung des Elektromotors 7A verlangsamt. Der Elektromotor 7A dient als Antriebsquelle für den Vortrieb des Kolbens 6D. Der Rotations-Linearbewegungs-Umwandlungsmechanismus 8 bildet einen Haltemechanismus (Druckelementhaltemechanismus), der die Druckkraft der Bremsbeläge 6C hält.
• In diesem Fall enthält der Rotations-Linearbewegungsumwandlungsmechanismus 8 ein Rotations-Linearbewegungselement 8A, das die Rotation des Elektromotors 7A in eine Axialverschiebung (lineare Verschiebung) des Kolbens 6D umwandelt und den Kolben 6D antreibt. Das Rotations-Linearbewegungselement 8A besteht beispielsweise aus einem Schraubenelement 8A1, das aus einem stangenförmigen Körper besteht, an dem eine männliche Schraube ausgebildet ist, und einem Linearbewegungselement 8A2, das als Antriebselement dient und eine weibliche Schraubenbohrung aufweist, die an einer inneren Umfangsseite ausgebildet ist. Der Rotations-Linearbewegungs-Umwandlungsmechanismus 8 wandelt die Rotation des Elektromotors 7A in eine Verschiebung des Kolbens 6D in axialer Richtung um und hält den Kolben 6D, der durch den Elektromotor 7A angetrieben wird. Das heißt, der Rotations-Linearbewegungs-Umwandlungsmechanismus 8 übt durch den Elektromotor 7A einen Schub auf den Kolben 6D aus, treibt die Bremsbeläge 6C durch den Kolben 6D an, um die Bremsbeläge 6C gegen den Scheibenrotor 4 zu drücken, und hält den Schub des Kolbens 6D.
• Der Rotations-Linearbewegungs-Umwandlungsmechanismus 8 bildet zusammen mit dem Elektromotor 7A einen elektrischen Mechanismus der elektrischen Bremsvorrichtung (elektrische Parkbremsvorrichtung). Der elektrische Mechanismus wandelt die Drehkraft des Elektromotors 7A über das Untersetzungsgetriebe und den Rotations-Linearbewegungs-Umwandlungsmechanismus 8 in eine Schubkraft um und treibt (verschiebt) den Kolben 6D an, um die Bremsbeläge 6C gegen die Scheibenrotoren 4 zu drücken und die Bremskraft des Fahrzeugs zu halten. Der Elektromotor 7A treibt den elektrischen Mechanismus an. Ein solcher elektrischer Mechanismus (d.h. der Elektromotor 7A und der Rotations-Linearbewegungs-Umwandlungsmechanismus 8) bildet die elektrische Bremsvorrichtung zusammen mit einer später beschriebenen Feststellbremsensteuervorrichtung 24.
• Die Hinterradscheibenbremsen 6 treiben durch den aufgrund einer Betätigung des Bremspedals 9 erzeugten Bremshydraulikdruck den Kolben 6D an, um dadurch eine Bremskraft auf die Räder (Hinterräder 3) und damit auf das Fahrzeug auszuüben, indem sie mit den Bremsbelägen 6C auf den Scheibenrotor 4 drücken. Darüber hinaus üben die Hinterradscheibenbremsen 6, wie später beschrieben, eine Bremskraft (Feststellbremse oder Hilfsbremse während der Fahrt, je nach Bedarf) auf das Fahrzeug aus, indem sie den Elektromotor 7A veranlassen, den Kolben 6D über den Mechanismus 8 zur Umwandlung der rotationslinearen Bewegung in Reaktion auf eine Betriebsanforderung, die beispielsweise auf einem Signal von einem Feststellbremsschalter 23 basiert, anzutreiben.
• Das heißt, die Hinterradscheibenbremsen 6 treiben den Elektromotor 7A an und drücken und halten die Bremsbeläge 6C gegen den Scheibenrotor 4, indem sie den Kolben 6D durch das rotationslineare Bewegungselement 8A antreiben. In diesem Fall halten die Hinterradscheibenbremsen 6 die Bremsung des Fahrzeugs durch Antreiben des Kolbens 6D durch den Elektromotor 7A in Reaktion auf ein Feststellbremsanforderungssignal (Anforderungssignal), das eine Anforderungsanforderung zum Anziehen der Feststellbremse ist. Darüber hinaus bremsen die Hinterradscheibenbremsen 6 das Fahrzeug ab, indem sie in Reaktion auf eine Betätigung des Bremspedals 9 hydraulischen Druck von einer hydraulischen Druckquelle (Hauptzylinder 12, der später beschrieben wird, und ggf. eine hydraulische Druckversorgungsvorrichtung 16) liefern.
• Wie oben beschrieben, enthalten die Hinterradscheibenbremsen 6 den Rotations-Linearbewegungs-Umwandlungsmechanismus 8, der die Bremsbeläge 6C durch den Elektromotor 7A gegen den Scheibenrotor 4 drückt und die Druckkraft der Bremsbeläge 6C hält und die Bremsbeläge 6C durch hydraulischen Druck gegen den Scheibenrotor 4 drücken kann, der separat von dem durch den Elektromotor 7A aufgebrachten Druck hinzugefügt wird.
• Indessen ist das Paar (der Satz) der Vorderradseitenscheibenbremsen 5, die entsprechend den linken und rechten Vorderrädern 2 angeordnet sind, im Wesentlichen auf die gleiche Weise konfiguriert wie die Hinterradscheibenbremsen 6, mit Ausnahme des Mechanismus, der den Betrieb der Feststellbremse betrifft. Das heißt, wie in 1 dargestellt, enthalten die Vorderradscheibenbremsen 5 beispielsweise ein Befestigungselement (nicht dargestellt), einen Bremssattel 5A, Bremsbeläge (nicht dargestellt) und einen Kolben 5B, aber beispielsweise nicht den elektrischen Aktuator 7 (Elektromotor 7A) und den Rotations-Linearbewegungs-Umwandlungsmechanismus 8 zum Betätigen und Lösen der Feststellbremse. Die Vorderradscheibenbremsen 5 sind jedoch mit den Hinterradscheibenbremsen 6 in dem Punkt identisch, dass die Vorderradscheibenbremsen 5 den Kolben 5B durch hydraulischen Druck antreiben, der z.B. aufgrund einer Betätigung des Bremspedals 9 erzeugt wird, um dadurch eine Bremskraft auf die Räder (Vorderräder 2) und damit auf das Fahrzeug auszuüben. Das heißt, die vorderradseitigen Scheibenbremsen 5 sind ein hydraulischer Bremsmechanismus (Hydraulikbremse), der eine Bremskraft aufbringt, indem er die Bremsbeläge durch hydraulischen Druck gegen den Scheibenrotor 4 drückt.
• Die Vorderradscheibenbremsen 5 können, ähnlich wie die Hinterradscheibenbremsen 6, eine Scheibenbremse mit einer elektrischen Feststellbremsfunktion sein. Ferner werden in dieser Ausführungsform die hydraulischen Scheibenbremsen 6, die den Elektromotor 7A enthalten, als elektrischer Bremsmechanismus (elektrische Feststellbremse) verwendet. Der elektrische Bremsmechanismus ist jedoch nicht darauf beschränkt, und zum Beispiel können auch elektrische Trommelbremsen, die eine Bremskraft durch Drücken einer Backe gegen eine Trommel durch einen Elektromotor ausüben, Scheibenbremsen, die eine elektrische Trommelfeststellbremse enthalten, und eine elektrische Feststellbremse vom Seilzugtyp, die durch Ausüben einer Feststellbremse durch Ziehen eines Seils durch einen Elektromotor arbeitet, verwendet werden. Das heißt, als elektrischer Bremsmechanismus können verschiedene Arten von elektrischen Bremsmechanismen verwendet werden, solange der elektrische Bremsmechanismus ein Reibungselement (Belag, Schuh) gegen ein rotierendes Element (Rotor, Trommel) basierend auf dem Antrieb eines Elektromotors (elektrischer Aktuator) drücken (vorantreiben) und die Druckkraft halten und lösen kann.
• Das Bremspedal 9 ist an einer vorderen Bordwandseite der Fahrzeugkarosserie 1 angeordnet. Die Betätigung des Bremspedals 9 erfolgt durch Betreten des Pedals durch den Bediener während eines Bremsvorgangs des Fahrzeugs. In Abhängigkeit von der Betätigung des Bremspedals 9 wird eine Bremskraft auf jede der Scheibenbremsen 5 und 6 als reguläre Bremse (Betriebsbremse) ausgeübt bzw. von dieser gelöst. Das Bremspedal 9 enthält einen Bremslichtschalter, einen Pedalschalter (Bremsschalter) und einen Bremsbetätigungsdetektionssensor (Bremssensor) 10, wie z.B. einen Pedalhubsensor.
• Der Bremsbetätigungsdetektionssensor 10 detektiert das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein einer Betätigung des Bremspedals 9 und das Ausmaß dieser Betätigung und gibt ein entsprechendes Detektionssignal an eine ESC-Steuervorrichtung 17 aus. Das Detektionssignal des Bremsbetätigungsdetektionssensors 10 wird über einen Fahrzeugdatenbus 20 oder eine Kommunikationsleitung (nicht dargestellt), die die ESC-Steuervorrichtung 17 und die Feststellbremssteuervorrichtung 24 verbindet, übertragen (wird an die Feststellbremssteuervorrichtung 24 ausgegeben).
• Die Betätigung des Bremspedals 9 wird über einen Bremskraftverstärker 11 auf den Hauptzylinder 12 übertragen, der als Hydraulikquelle (Hydraulikdruckquelle) fungiert. Der Verstärker 11 ist als Unterdruckverstärker (Atmosphärendruckverstärker) oder als elektrischer Verstärker konfiguriert, der zwischen dem Bremspedal 9 und dem Hauptzylinder 12 angeordnet ist. Der Verstärker 11 verstärkt die Trittkraft und überträgt die verstärkte Trittkraft auf den Hauptzylinder 12, wenn das Bremspedal 9 betätigt wird. Zu diesem Zeitpunkt erzeugt der Hauptzylinder 12 einen hydraulischen Druck, indem er Bremsflüssigkeit verwendet, die aus einem Hauptbehälter 13 zugeführt (aufgefüllt) wird. Der Hauptbehälter 13 dient als Betriebsflüssigkeitsbehälter, in dem die Bremsflüssigkeit gespeichert wird. Der Mechanismus zur Erzeugung des hydraulischen Drucks durch das Bremspedal 9 ist nicht auf die oben beschriebene Konfiguration beschränkt und kann ein Mechanismus zur Erzeugung des hydraulischen Drucks als Reaktion auf die Betätigung des Bremspedals 9 sein, z.B. ein Mechanismus vom Typ Brake-by-Wire.
• Der im Hauptzylinder 12 erzeugte Hydraulikdruck wird beispielsweise über ein Paar zylinderseitiger Hydraulikdruckleitungen 14A und 14B zu einer Hydraulikdruckversorgungsvorrichtung 16 (im Folgenden „ESC 16“ genannt) geleitet. Der dem ESC 16 zugeführte Hydraulikdruck wird über bremsseitige Leitungsabschnitte 15A, 15B, 15C und 15D zu den Scheibenbremsen 5 und 6 geleitet. Der ESC 16 ist zwischen den Scheibenbremsen 5 und 6 und dem Hauptzylinder 12 angeordnet. Der ESC 16 ist eine hydraulische Druckregelvorrichtung, die den hydraulischen Druck der hydraulischen Bremsen (Vorderradscheibenbremsen 5 und Hinterradscheibenbremsen 6) regelt. Zu diesem Zweck enthält das ESC 16 eine Vielzahl von Steuerventilen, eine Hydraulikpumpe, die den Hydraulikdruck der Bremsen unter Druck setzt, einen Elektromotor, der die Hydraulikpumpe antreibt, und einen Hydraulikdrucksteuerbehälter, der überschüssige Bremsflüssigkeit vorübergehend speichert (keines dieser Teile ist abgebildet). Jedes Steuerventil und der Elektromotor des ESC 16 sind mit der ESC-Steuervorrichtung 17 verbunden, und der ESC 16 enthält die ESC-Steuervorrichtung 17.
• Das Öffnen und Schließen jedes Steuerventils des ESC 16 und der Antrieb des Elektromotors werden von der ESC-Steuervorrichtung 17 gesteuert. Das heißt, die ESC-Steuervorrichtung 17 ist eine ESC-Steuereinheit (ESC ECU), die das ESC 16 steuert. Die ESC-Steuervorrichtung 17 enthält einen Mikrocomputer. Der Mikrocomputer steuert und regelt elektrisch (die Magnetspule jedes Steuerventils und den Elektromotor) den Regler 16. In diesem Fall enthält die ESC-Steuervorrichtung 17 beispielsweise eine Rechenschaltung, die die Hydraulikdruckversorgung des ESC 16 steuert und eine Fehlfunktion des ESC 16 detektiert, und eine Antriebsschaltung, die den Elektromotor und jedes Steuerventil antreibt (keines dieser Teile ist dargestellt).
• Die ESC-Steuervorrichtung 17 steuert und regelt jedes Steuerventil des ESC 16 und den Elektromotor für die Hydraulikpumpe einzeln (die Magnetspule). Infolgedessen führt die ESC-Steuervorrichtung 17 individuell für jede der Scheibenbremsen 5 und 6 die Steuerung der Reduzierung, des Haltens, der Verstärkung oder der Druckbeaufschlagung des Bremshydraulikdrucks (Radzylinderhydraulikdruck) durch, der jeder der Scheibenbremsen 5 und 6 durch die bremsseitigen Rohrleitungsabschnitte 15A bis 15D zugeführt wird. In diesem Fall führt die ESC-Steuervorrichtung 17 durch Steuerung des Betriebs des ESC 16 beispielsweise eine Bremskraftverteilungsregelung, eine Antiblockierregelung (hydraulische ABS-Regelung), eine Fahrzeugstabilisierungsregelung, eine Berganfahrhilfe, eine Traktionsregelung, eine Fahrzeugfolgeregelung, eine Spurverlassensregelung und eine Hindernisvermeidungsregelung (automatische Bremsregelung und eine Bremsregelung zur Vermeidung von Kollisionsschäden) aus.
• Im Normalbetrieb, der auf einer Bremsbetätigung durch den Fahrer beruht, versorgt das ESC 16 die Scheibenbremsen 5 und 6 (Bremssättel 5A und 6B) direkt mit dem vom Hauptzylinder 12 erzeugten Hydraulikdruck. Indessen, zum Beispiel, wenn die Anti-Blockier-Bremssteuerung ausgeführt wird, wird das Steuerventil für die Druckerhöhung geschlossen, um den hydraulischen Druck der Scheibenbremsen 5 und 6 zu halten, und wenn der hydraulische Druck der Scheibenbremsen 5 und 6 reduziert wird, wird das Steuerventil für die Reduzierung des Drucks geöffnet und der hydraulische Druck der Scheibenbremsen 5 und 6 wird freigegeben, um zum hydraulischen Drucksteuerungsreservoir zu entweichen. Um eine Stabilisierungssteuerung (Schlupfverhinderungssteuerung) während der Fahrt durchzuführen, wenn der den Scheibenbremsen 5 und 6 zugeführte Hydraulikdruck erhöht oder mit Druck beaufschlagt wird, wird die Hydraulikpumpe durch den Elektromotor betrieben, wobei sich das Versorgungssteuerventil in einem geschlossenen Zustand befindet, und die von der Hydraulikpumpe abgegebene Bremsflüssigkeit wird den Scheibenbremsen 5 und 6 zugeführt. Zu diesem Zeitpunkt wird auf der Saugseite der Hydraulikpumpe die Bremsflüssigkeit im Hauptbremsbehälter 13 von der Seite des Hauptzylinders 12 zugeführt.
• Elektrischer Strom von einer Batterie 18 (oder einem vom Motor anzutreibenden Generator), die eine Stromquelle des Fahrzeugs ist, wird der ESC-Steuervorrichtung 17 über eine Stromversorgungsleitung 19 zugeführt. Wie in 1 dargestellt, ist die ESC-Steuervorrichtung 17 an den Fahrzeugdatenbus 20 angeschlossen. Es ist auch möglich, anstelle des ESC 16 eine allgemein bekannte ABS-Einheit zu verwenden. Ferner ist es auch möglich, den Hauptzylinder 12 und die bremsseitigen Leitungsabschnitte 15A bis 15D ohne Anordnung des ESC 16 direkt anzuschließen (d.h. das ESC 16 wegzulassen).
• Der Fahrzeugdatenbus 20 bildet ein Controller Area Network (CAN), das als serielle Kommunikationseinheit an der Fahrzeugkarosserie 1 angebracht ist. Eine große Anzahl von elektronischen Vorrichtungen, die am Fahrzeug montiert sind (z.B. verschiedene Arten von Steuervorrichtungen, einschließlich der ESC-Steuervorrichtung 17 und der Feststellbremsensteuervorrichtung 24), führen über den Fahrzeugdatenbus 20 eine Multiplex-Kommunikation zu- und untereinander im Fahrzeug durch. In diesem Fall sind die an den Fahrzeugdatenbus 20 übertragenen Fahrzeuginformationen beispielsweise Informationen (Fahrzeuginformationen), die auf Detektionssignalen (Ausgangssignalen) von beispielsweise dem Bremsbetätigungsdetektionssensor 10, einem Zündschalter, einem Sicherheitsgurtsensor, einem Türverriegelungssensor, einem Türöffnungssensor, einem Sitzbelegungssensor, einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor einen Lenkwinkelsensor, einen Gaspedalsensor (Gaspedalbetätigungssensor), einen Drosselklappensensor, einen Motordrehzahlsensor, eine Stereokamera, ein Millimeterwellenradar, einen Steigungssensor (Neigungssensor), einen Gangschaltungssensor (Getriebedaten), einen Beschleunigungssensor (G-Sensor), einen Raddrehzahlsensor und einen Neigungssensor, der eine Bewegung in einer Fahrzeugneigungsrichtung detektiert. Weitere Beispiele für die an den Fahrzeugdatenbus 20 übertragenen Fahrzeuginformationen enthalten ein Detektionssignal von einem W/C-Drucksensor 21, der den Radzylinderdruck (W/C-Druck) detektiert, und ein Detektionssignal von einem M/C-Drucksensor 22, der den Hauptzylinderdruck (M/C-Druck) detektiert.
• Als nächstes werden der Feststellbremsschalter 23 und die Feststellbremssteuervorrichtung 24 beschrieben.
• Ein Feststellbremsschalter (PKB-SW) 23, der als Schalter der elektrischen Feststellbremse dient, ist in der Fahrzeugkarosserie 1 an einer Position in der Nähe des Fahrersitzes (nicht dargestellt) angeordnet. Der Feststellbremsschalter 23 dient als eine vom Fahrer zu betätigende Bedieneinheit. Der Feststellbremsenschalter 23 übermittelt der Feststellbremsensteuervorrichtung 24 ein Signal (Betätigungsanforderungssignal), das einer Betätigungsanforderung der Feststellbremse (Anlegeanforderung als Halteanforderung oder Löseanforderung) entspricht, als Reaktion auf eine Betätigungsanweisung des Fahrers. Das heißt, der Feststellbremsenschalter 23 gibt an die Feststellbremsensteuervorrichtung 24 ein Betätigungsanforderungssignal (Betätigungsanforderungssignal als Halteanforderungssignal oder Löseanforderungssignal) aus, um den Kolben 6D und damit die Bremsbeläge 6C zu veranlassen, einen Betätigungsvorgang (Haltevorgang) oder einen Lösevorgang auf der Grundlage des Antriebs (der Drehung) des Elektromotors 7A durchzuführen. Die Feststellbremsensteuervorrichtung 24 ist eine Feststellbremsensteuereinheit (Parkbremsen-ECU).
• Wenn der Feststellbremsschalter 23 vom Fahrer zur Bremsseite (Anwendungsseite) betätigt wird, d.h. wenn eine Anwendungsanforderung (Bremshalteanforderung) zum Aufbringen einer Bremskraft auf das Fahrzeug vorliegt, wird ein Anwendungsanforderungssignal (Feststellbremsanforderungssignal oder Anwendungsbefehl) vom Feststellbremsschalter 23 ausgegeben. In diesem Fall wird dem Elektromotor 7A der Hinterradscheibenbremsen 6 über die Feststellbremsensteuervorrichtung 24 elektrische Energie zum Drehen auf die Bremsseite zugeführt. Zu diesem Zeitpunkt treibt (drückt) der Rotations-Linearbewegungs-Umwandlungsmechanismus 8 den Kolben 6D basierend auf der Rotation des Elektromotors 7A in Richtung der Scheibenrotorseite 4 und hält den angetriebenen Kolben 6D. Infolgedessen befinden sich die Hinterradscheibenbremsen 6 in einem Zustand, in dem eine Bremskraft als Feststellbremse (oder eine Hilfsbremse) angelegt wird, d.h. sie befinden sich in einem Anlegezustand (Bremshaltezustand).
• Indessen, wenn der Feststellbremsschalter 23 vom Fahrer zur Bremslöseseite (Löseseite) betätigt wird, d.h. wenn es eine Löseanforderung (Bremslöseanforderung) zum Lösen der Bremskraft des Fahrzeugs gibt, wird ein Löseanforderungssignal (Feststellbremslöseanforderungssignal oder Lösebefehl) vom Feststellbremsschalter 23 ausgegeben. In diesem Fall wird dem Elektromotor 7A der Hinterradscheibenbremsen 6 über die Feststellbremsensteuervorrichtung 24 elektrische Energie zum Drehen in der der Bremsseite entgegengesetzten Richtung zugeführt. Zu diesem Zeitpunkt löst der Rotations-Linearbewegungs-Umwandlungsmechanismus 8 das Halten des Kolbens 6D durch die Rotation des Elektromotors 7A (löst die Druckkraft durch den Kolben 6D). Infolgedessen befinden sich die Hinterradscheibenbremsen 6 in einem Zustand, in dem die Bremskraft als Feststellbremse (oder Hilfsbremse) gelöst ist, d.h. sie befinden sich in einem gelösten Zustand (bremsgelöster Zustand).
• Die als Steuervorrichtung dienende Feststellbremssteuervorrichtung 24 (elektrische Bremssteuervorrichtung) bildet zusammen mit (dem Elektromotor 7A und dem Rotations-Linearbewegungs-Umwandlungsmechanismus 8) der Hinterradscheibenbremsen 6 eine elektrische Bremsvorrichtung. Die Feststellbremsensteuervorrichtung 24 steuert den Antrieb des Elektromotors 7A. Zu diesem Zweck enthält die Feststellbremsensteuervorrichtung 24, wie in 3 dargestellt, einen Rechenschaltkreis (CPU) 25, der z.B. aus einem Mikrocomputer besteht, und einen Speicher 26. Über die Stromversorgungsleitung 19 wird die Feststellbremsensteuervorrichtung 24 mit elektrischem Strom aus der Batterie 18 (oder einem vom Motor angetriebenen Generator) versorgt.
• Die Feststellbremsensteuervorrichtung 24 steuert den Antrieb der Elektromotoren 7A und 7A der Hinterradscheibenbremsen 6 und 6 und erzeugt eine Bremskraft (Feststellbremse oder Hilfsbremse), wenn das Fahrzeug geparkt oder angehalten wird (und während der Fahrt nach Bedarf). Das heißt, die Feststellbremsensteuervorrichtung 24 betätigt (betätigt und löst) die Scheibenbremsen 6 und 6 als Feststellbremsen (Hilfsbremsen nach Bedarf), indem sie den linken und rechten Elektromotor 7A und 7A antreibt. Zu diesem Zweck ist eine Eingangsseite der Feststellbremsensteuervorrichtung 24 mit dem Feststellbremsenschalter 23 und eine Ausgangsseite der Feststellbremsensteuervorrichtung 24 mit den Elektromotoren 7A und 7A der Scheibenbremsen 6 und 6 verbunden. Die Feststellbremsensteuervorrichtung 24 enthält die Rechenschaltung 25, um beispielsweise eine Betätigung des Fahrers (Betätigung des Feststellbremsenschalters 23) zu detektieren, zu entscheiden, ob die Elektromotoren 7A und 7A angetrieben werden sollen oder nicht, und zu entscheiden, ob die Elektromotoren 7A und 7A gestoppt werden sollen oder nicht, sowie Motorantriebsschaltungen 28 und 28 zur Steuerung der Elektromotoren 7A und 7A.
• Die Feststellbremsensteuervorrichtung 24 treibt die linken und rechten Elektromotoren 7A und 7A an, beispielsweise auf der Grundlage einer Betätigungsanforderung (Anlegeanforderung oder Löseanforderung), die durch den den Feststellbremsenschalter 23 betätigenden Fahrer erzeugt wird, einer Betätigungsanforderung, die auf einer automatischen Anlege-/Autolöse-Beurteilung beruht, oder dergleichen, und legt die linken und rechten Scheibenbremsen 6 und 6 an (hält) oder löst sie. Zu diesem Zeitpunkt werden in den Hinterradscheibenbremsen 6 der Kolben 6D und die Bremsbeläge 6C durch den Rotations-Linearbewegungs-Umwandlungsmechanismus 8 basierend auf dem Antrieb jedes Elektromotors 7A gehalten oder gelöst. Auf diese Weise treibt die Feststellbremsensteuervorrichtung 24 den Elektromotor 7A an und steuert ihn, um den Kolben 6D (und damit die Bremsbeläge 6C) als Reaktion auf das Betriebsanforderungssignal für einen Haltebetrieb (Anlegen) oder einen Lösebetrieb (Lösen) des Kolbens 6D (und damit der Bremsbeläge 6C) voranzutreiben.
• Wie in 3 dargestellt, ist die Rechenschaltung 25 der Feststellbremssteuervorrichtung 24 neben dem als Speichervorrichtung dienenden Speicher 26 beispielsweise mit dem Feststellbremsschalter 23, dem Fahrzeugdatenbus 20, einer Spannungssensoreinheit 27, den Motoransteuerschaltungen 28 und Stromsensoreinheiten 29 verbunden. Aus dem Fahrzeugdatenbus 20 können verschiedene Arten von Zustandsgrößen des Fahrzeugs, die für die Steuerung (Betätigung) der Feststellbremse erforderlich sind, d.h. verschiedene Arten von Teilen der Fahrzeuginformation, gewonnen werden. Ferner kann die Feststellbremsensteuervorrichtung 24 über den Fahrzeugdatenbus 20 oder die Kommunikationsleitung Informationen und Befehle an verschiedene Arten von Steuervorrichtungen, einschließlich der ESC-Steuervorrichtung 17, ausgeben.
• Die vom Fahrzeugdatenbus 20 erfassten Fahrzeuginformationen können auch durch direktes Anschließen eines Sensors, der die Informationen detektiert, an (die Rechenschaltung 25 der) Feststellbremsensteuervorrichtung 24 erfasst werden. Ferner kann die Rechenschaltung 25 der Feststellbremsensteuervorrichtung 24 so konfiguriert sein, dass eine Betriebsanforderung, die auf der Entscheidung über das automatische Anlegen/Autolösen basiert, von einer anderen Steuervorrichtung (z.B. der ESC-Steuervorrichtung 17) eingegeben wird, die mit dem Fahrzeugdatenbus 20 verbunden ist. In diesem Fall kann die Steuerung des automatischen Anlegens/Autolösens durch eine andere Steuervorrichtung, z.B. die ESC-Steuervorrichtung 17, anstelle der Feststellbremsensteuervorrichtung 24 durchgeführt werden. Das heißt, es ist möglich, den Steuerinhalt der Feststellbremsensteuervorrichtung 24 in die ESC-Steuervorrichtung 17 zu integrieren.
• Die Feststellbremsensteuervorrichtung 24 enthält den als Speichervorrichtung dienenden Speicher 26, der z.B. einen Flash-Speicher, ein ROM, ein RAM oder ein EEPROM enthält. Der Speicher 26 speichert Verarbeitungsprogramme, die für die Feststellbremsensteuerung verwendet werden. Der Speicher 26 speichert beispielsweise Verarbeitungsprogramme zur Ausführung der in 4 bis 7 dargestellten und später beschriebenen Verarbeitungsabläufe, d.h. Verarbeitungsprogramme, die für die Steuerverarbeitung zum Zeitpunkt des Lösens der elektrischen Feststellbremse verwendet werden. In der Ausführungsform ist die Feststellbremsensteuervorrichtung 24 von der ESC-Steuervorrichtung 17 getrennt, aber die Feststellbremsensteuervorrichtung 24 und die ESC-Steuervorrichtung 17 können integral konfiguriert sein (d.h. als eine einzige Bremssteuervorrichtung integriert sein). Ferner steuert die Feststellbremssteuervorrichtung 24 zwei Hinterradscheibenbremsen 6 und 6 links und rechts, aber die Feststellbremssteuervorrichtung 24 kann für jede der linken und rechten Hinterradscheibenbremsen 6 und 6 angeordnet sein. In diesem Fall kann jede Feststellbremssteuervorrichtung 24 einstückig mit der Hinterradscheibenbremse 6 angeordnet sein.
• Wie in 3 dargestellt, enthält die Feststellbremsensteuervorrichtung 24 beispielsweise die Spannungssensoreinheit 27, die die Spannung aus der Stromversorgungsleitung 19 detektiert, die linken und rechten Motoransteuerungsschaltungen 28 und 28, die den linken bzw. rechten Elektromotor 7A bzw. 7A ansteuern, und die linken und rechten Stromsensoreinheiten 29 und 29, die den Motorstrom des linken bzw. rechten Elektromotors 7A bzw. 7A detektieren. Die Spannungssensoreinheit 27, die Motorantriebsschaltungen 28 und die Stromsensoreinheiten 29 sind jeweils mit der Rechenschaltung 25 verbunden. Folglich kann in der arithmetischen Schaltung 25 der Feststellbremsensteuervorrichtung 24, wenn die Feststellbremse beispielsweise angezogen oder gelöst wird, die Entscheidung (Entscheidung über die Beendigung des Anziehens und Entscheidung über die Beendigung des Lösens) über das Anhalten des Antriebs des Elektromotors 7A auf der Grundlage des von den Stromsensoreinheiten 29 detektierten Stromwerts des Elektromotors 7A (einer Änderung desselben) durchgeführt werden. Im dargestellten Beispiel ist die Spannungssensoreinheit 27 so konfiguriert, dass sie die Stromversorgungsspannung detektiert (misst), aber die Spannungssensoreinheit (Spannungssensor) kann so konfiguriert sein, dass sie z.B. unabhängig für die linke und die rechte Seite die Spannung zwischen den Anschlüssen der Elektromotoren 7A und 7A misst.
• Es ist bevorzugt, dass die elektrische Feststellbremse den Elektromotor 7A, der ein Aktuator ist, rechtzeitig stoppen kann, ohne einen Positionssensor oder einen Axialkraftsensor zu verwenden. Es wird nun ein Fall betrachtet, in dem die elektrische Feststellbremse gelöst ist. Zum Beispiel ist in einem Fall, in dem der Zeitpunkt zum Anhalten des Elektromotors 7A früh ist, wenn die elektrische Feststellbremse aus einem Anwendungszustand gelöst wird, der Rückholbetrag der linearen Bewegungselemente 8A2, die ein Antriebselement sind, unzureichend, und ein Spielbetrag zwischen den Bremsbelägen 6C und den Scheibenrotoren 4 kann unzureichend sein. Infolgedessen kann sich der Drehwiderstand der Scheibenrotoren 4 erhöhen. Wenn der Zeitpunkt für das Anhalten des Elektromotors 7A zu spät ist, wird der Rückstellbetrag der linearen Bewegungselemente 8A2 übermäßig (zu groß), und die Zeit bis zur Erzeugung des Schubs beim nächsten Anwendungsvorgang kann zu lang sein. Das heißt, die Reaktionsfähigkeit zum Zeitpunkt der Anwendung kann abnehmen.
• Um ein solches Problem zu unterdrücken, kann beispielsweise, wie in 14 gezeigt, durch die Beurteilung, dass der Schub (die Bremskraft) auf der Grundlage der Strom- und Spannungskurven des Elektromotors freigegeben wurde, und durch die entsprechende Regulierung des Steuerbetrags (Motordrehzahl) des Elektromotors danach der Verschiebungsbetrag (Rückholbetrag) des Antriebselements und darüber hinaus der Spielbetrag gesichert werden. Die Beurteilung, dass der Schub freigegeben wurde (mit anderen Worten, die Beurteilung, dass sich die Bremsbeläge gelöst haben), erfordert jedoch die Verwendung eines Filters mit einer großen Zeitkonstante, um den Einfluss von Rauschen und Welligkeit zu unterdrücken. Infolgedessen kann es aufgrund einer durch den Filter verursachten Verzögerung schwierig sein, das Spiel genau zu sichern. Wenn der Elektromotor unter Verwendung eines aus den Strom- und Spannungswellenformen geschätzten Motordrehbetrags gesteuert wird, ist es erforderlich, einen Schwellenwert des Motordrehbetrags zum Anhalten des Elektromotors zu bestimmen, beispielsweise unter Berücksichtigung der Veränderung der Eigenschaften des Elektromotors und der erzeugten Kraft zum Zeitpunkt der Freigabe. Außerdem tritt bei der Berechnung jedes Zyklus ein Überwachungsfehler bei Strom und Spannung auf, der sich durch die erforderliche Berechnungszeit erhöhen kann. Daher ist es erforderlich, einen großen Schwellenwert für den Motordrehzahlbetrag zum Anhalten des Elektromotors festzulegen, und auch unter diesem Aspekt kann es schwierig sein, das Spiel genau zu sichern.
• Genauer gesagt, beurteilt die oben beschriebene Scheibenbremsvorrichtung der Patentliteratur 1, dass die Bremsbeläge ausgekuppelt sind, basierend darauf, ob sich ein abgeleiteter Wert des Motorstroms auf einen konstanten Wert eingependelt hat oder nicht. Die tatsächliche Stromkurve weist jedoch Welligkeiten auf. Darüber hinaus variiert die Reibung des Gewindeteils des Mechanismus für die rotationslineare Bewegung in Abhängigkeit von der Schraubenposition, wodurch sich der Strom ändert. Aufgrund dieser Faktoren wird es als schwierig angesehen, genau zu beurteilen, ob sich die Beläge gelöst haben. Um eine genaue Beurteilung zu erreichen, ist es denkbar, einen Filter zu verwenden, der nicht leicht vom Strom beeinflusst wird. In diesem Fall kann es jedoch zu einer Verzögerung in Bezug auf Stromänderungen kommen, und es kann schwierig sein, eine genaue Kontrolle zu erreichen. Des Weiteren wird bei der Scheibenbremsvorrichtung der Patentschrift 1 ein Spiel durch den Motordrehbetrag gesichert. In diesem Fall wird die Motordrehzahl durch Integration der aus Spannung und Strom berechneten Anzahl von Umdrehungen berechnet. Allerdings können Überwachungsfehler bei Strom und Spannung sowie Fehler aufgrund der Motorkonstante und des Widerstands integriert werden. Wenn die Motordrehzahl größer wird, vergrößert sich folglich die Spielabweichung, und es besteht die Möglichkeit, dass keine ausreichende Regelgenauigkeit des Elektromotors erreicht wird.
• Im Gegensatz dazu wird in der Ausführungsform ein Ausrückzustand der Bremsbeläge 6C durch eine „Breite des Stroms des Elektromotors 7A“ beurteilt, die beispielsweise auf der Grundlage der Welligkeit des Elektromotors 7A, der Änderung des Gewindeabschnitts des Rotations-Linearbewegungs-Umwandlungsmechanismus 8 und der Änderung anderer Mechanismen geschätzt wird, um das Spiel genau zu sichern, und der Steuerbetrag nach dem Ausrücken wird durch die Verwendung von „Zeit“ gesteuert, für die es nur wenige Fehler verursachende Faktoren gibt. In diesem Fall wird die „Zeit“, die eine Steuergröße nach dem Ausrücken ist, auf der Grundlage eines „konstanten Stromwerts nach dem Ausrücken der Bremsbeläge 6C“ und des „Stromwerts, bei dem der Strom in die aktuelle Breite der Beurteilung des Ausrückzustands eintritt“ korrigiert. Infolgedessen kann die Regelgenauigkeit im Vergleich zu einem Fall, in dem der „Rotationsbetrag“ als Regelgröße nach dem Ausrücken verwendet wird, verbessert werden. Darüber hinaus kann die Regelgenauigkeit im Vergleich zu einem Fall verbessert werden, in dem die „Zeit“ nach dem Auskuppeln nicht korrigiert wird.
• Das heißt, wie in 13 gezeigt, wird in der Ausführungsform der Strom des Elektromotors 7A von einem Filter mit einer großen Zeitkonstante und einem Filter mit einer kleinen Zeitkonstante erfasst. In 13 wird ein Strom 51 des Elektromotors 7A, der von einem Filter mit einer kleinen Zeitkonstante erfasst wird, durch eine durchgezogene charakteristische Linie angezeigt, und ein Strom 52 des Elektromotors 7A, der von einem Filter mit einer großen Zeitkonstante erfasst wird, wird durch eine gestrichelte charakteristische Linie angezeigt. In der Ausführungsform wird der Zeitpunkt, an dem der von dem Filter mit einer kleinen Zeitkonstante erfasste Strom 51 eine konstante Strombreite IB (Schwellenwertbreite IB innerhalb eines später beschriebenen Leerlaufstrombereichs) erreicht, als ein vorläufiges Belag-Ausrücken (von der Steuerung erkanntes Belag-Ausrücken) gewertet. Ferner wird ein Freilaufstromwert (d.h. ein Stromwert, bei dem der Elektromotor 7A mit null Schub vorwärts läuft, nämlich ein später beschriebener Leerlaufstromwert ID) aus der Steigung des Stroms 52 detektiert, der von dem Filter mit einer großen Zeitkonstante erfasst wird.
• Dann wird die Freigabe als vollständig angesehen, wenn eine Zeit T3 (Zeit Tc, später beschrieben), die die Summe aus einer „Zeit T1 (Zeit Tb, später beschrieben) von dem Zeitpunkt an, zu dem der Strom 51 des Elektromotors 7A, der von dem Filter mit einer kleinen Zeitkonstante erfasst wird, in den Bereich der konstanten Strombreite IB eintritt, bis der Strom den Wert des Freilaufstroms (Leerlaufstromwert ID) erreicht“, und einer „Zeit T2 (Zeit Ta, später beschrieben), die erforderlich ist, um einen Freiraum zu sichern“, verstreicht, und der Elektromotor 7A wird angehalten. Die Zeit T1 entspricht einem Zählerwert C1 und die Zeit T2 entspricht einem Zählerwert C2. Wenn der Zählerwert einen Wert erreicht, der sich aus der Addition von C1 und C2 ergibt, wird der Elektromotor 7A angehalten. Infolgedessen kann der Einfluss von Rauschen, wie z.B. die Welligkeit, die in der Stromwellenform zum Zeitpunkt der Freigabe erzeugt wird, reduziert werden, und die Freigabe kann genau gesichert werden.
• Daher wird in der Ausführungsform, wie in 4 bis 12, wenn die Feststellbremsensteuervorrichtung 24 das Halten der Bremskraft löst, die Feststellbremsensteuervorrichtung 24 den Elektromotor 7A erregt und eine Antriebszeit (Zeit Tc, später beschrieben) des Elektromotors 7A in Übereinstimmung mit einem Stromänderungsbetrag in einem vorbestimmten Intervall (Intervall der Zeit Tb, später beschrieben) ändert, nachdem eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist, seit der Stromwert des Elektromotors 7A nach einem Anstieg zu sinken beginnt und der Stromwert, bei dem der Stromänderungsbetrag des Elektromotors 7A zu einem vorbestimmten Wert (Schwellenwert Df, später beschrieben) oder weniger konvergiert. In diesem Fall kann die vorbestimmte Zeit z.B. als die Zeit festgelegt werden, zu der ein Einschaltstrom konvergiert. Das heißt, zum Zeitpunkt der Freigabe, wenn der Einschaltstrom konvergiert, ändert die Feststellbremsensteuervorrichtung 24 die Antriebszeit (Zeit Tc) des Elektromotors 7A in Übereinstimmung mit dem „Stromänderungsbetrag des Elektromotors 7A in dem vorbestimmten Intervall (Intervall der Zeit Tb)“ und dem „Stromwert (Leerlaufstromwert ID), bei dem der Stromänderungsbetrag zu dem vorbestimmten Wert (Schwellenwert Df) oder weniger konvergiert.“ Wie später beschrieben, ändert sich das vorbestimmte Intervall (Zeitintervall Tb) in Übereinstimmung mit einer Variationsbreite des Stromwertes in Abhängigkeit von einer Temperatur des Elektromotors 7A. Ferner wird der Stromwert (Leerlaufstromwert ID), bei dem der Stromänderungsbetrag des Elektromotors 7A auf den vorbestimmten Wert (Schwellenwert Df) oder weniger konvergiert, aus der durch einen Differentialfilter erhaltenen Stromwellenform detektiert.
• Um eine solche Steuerung durchzuführen, enthält die Feststellbremsensteuervorrichtung 24 einen Speicherbereich zum vorübergehenden Speichern des Stromwertes in vorgegebenen Zyklen. Genauer gesagt enthält die Feststellbremsensteuervorrichtung 24 einen Ringpuffer (Ringspeicher), um den Stromwert jedes Steuerzyklus sequentiell in einem Puffer zu speichern. Die Anzahl der Puffer des Ringpuffers für die Speicherung wird im Voraus festgelegt. Zum Beispiel speichert der Ringpuffer die aktuellen Werte der Reihe nach von einem ersten Puffer (nullter Puffer im Array), und wenn die Anzahl der für die Speicherung verwendeten Puffer überschritten wird, d.h. wenn ein aktueller Wert im letzten Puffer gespeichert wird, kehrt der Ringpuffer zum Anfang zurück (nullter Puffer im Array) und fährt mit dem Speichern (Überschreiben und Aktualisieren) fort, während die zuvor gespeicherten aktuellen Werte der Reihe nach verworfen werden.
• Als Ergebnis, wenn die Feststellbremsensteuervorrichtung 24 den Halt der Bremskraft löst, erregt die Feststellbremsensteuervorrichtung 24 den Elektromotor 7A und ändert die Antriebszeit (Zeit Tc) des Elektromotors 7A basierend auf einem Stromwert, der in jedem vorbestimmten Zyklus erfasst wird, nachdem der Stromwert des Elektromotors 7A ansteigt und dann abfällt, um in den vorbestimmten Stromwertbereich (Schwellenwertbreite IB innerhalb des Leerlaufstrombereichs) und den Stromwert (Leerlaufstromwert ID) einzutreten, bei dem der Stromwert im Wesentlichen konstant wird. Das heißt, zum Zeitpunkt des Lösens ändert die Feststellbremsensteuervorrichtung 24 die Antriebszeit (Zeit Tc) des Elektromotors 7A basierend auf dem „Stromwert, der in jedem vorbestimmten Zyklus erfasst wird, nachdem der Stromwert in den vorbestimmten Stromwertbereich (Schwellenwertbreite IB innerhalb des Leerlaufstrombereichs) eintritt“ und dem „Stromwert (Leerlaufstromwert ID), bei dem der in jedem vorbestimmten Zyklus erfasste Stromwert im Wesentlichen konstant wird.“ Wie später beschrieben, ändert sich der Stromwertbereich (Schwellenwertbreite IB innerhalb des Leerlaufstrombereichs) in Übereinstimmung mit der Variationsbreite des Stromwerts in Abhängigkeit von der Temperatur des Elektromotors 7A. Der Stromwert (Leerlaufstromwert ID), bei dem der Stromwert im Wesentlichen konstant wird, ist ein Stromwert, bei dem eine Änderung eines Ableitungswerts des Stromwerts, der durch das Differentialfilter erhalten wird, gleich oder kleiner als ein vorgegebener Wert wird. Die Steuerung des Freigabeantriebs des Elektromotors 7A durch die Feststellbremsensteuervorrichtung 24, d.h. die in 4 bis 7 dargestellte Steuerverarbeitung, wird später im Detail beschrieben.
• Das Bremssystem des vierrädrigen Kraftfahrzeugs hat in der vorliegenden Ausführungsform die oben beschriebene Konfiguration, und die Funktionsweise dieses Bremssystems wird nun als nächstes beschrieben.
• Wenn der Fahrer des Fahrzeugs auf das Bremspedal 9 tritt und es betätigt, wird die Trittkraft über den Bremskraftverstärker 11 auf den Hauptzylinder 12 übertragen, und der Hauptzylinder 12 erzeugt einen hydraulischen Bremsdruck. Der im Hauptzylinder 12 erzeugte Bremshydraulikdruck wird über die zylinderseitigen Hydraulikdruckleitungen 14A und 14B, den ESC 16 und die bremsseitigen Leitungsabschnitte 15A, 15B, 15C und 15D jeder der Scheibenbremsen 5 und 6 zugeführt, um eine Bremskraft auf jedes der linken und rechten Vorderräder 2 und jedes der linken und rechten Hinterräder 3 auszuüben.
• In diesem Fall werden in jeder der Scheibenbremsen 5 und 6 die Kolben 5B und 6D gleitend in Richtung der Bremsbeläge 6C verschoben, wenn der hydraulische Bremsdruck in den Bremssätteln 5A und 6B ansteigt, und die Bremsbeläge 6C werden gegen die Scheibenrotoren 4 und 4 gedrückt. Infolgedessen wird eine auf dem hydraulischen Bremsdruck basierende Bremskraft aufgebracht. Wird die Bremse gelöst, wird die Zufuhr des hydraulischen Bremsdrucks zu den Bremssätteln 5A und 6B unterbrochen, wodurch sich die Kolben 5B und 6D von den Scheiben 4 und 4 wegbewegen (zurückziehen). Infolgedessen lösen sich die Bremsbeläge 6C von den Scheiben 4 und 4, und das Fahrzeug kehrt in einen nicht bremsenden Zustand zurück.
• Wenn der Fahrer des Fahrzeugs den Feststellbremsschalter 23 auf die Bremsseite (Betätigungsseite) stellt, wird der Elektromotor 7A der linken und rechten Hinterradscheibenbremsen 6 von der Feststellbremssteuervorrichtung 24 mit Strom versorgt und in Drehung versetzt und angetrieben. In den Hinterradscheibenbremsen 6 wird die Rotationsbewegung des Elektromotors 7A durch den Rotations-Linearbewegungs-Umwandlungsmechanismus 8 in eine lineare Bewegung umgewandelt, und der Kolben 6D wird durch das Rotations-Linearbewegungselement 8A angetrieben. Infolgedessen wird der Scheibenrotor 4 von den Bremsbelägen 6C gedrückt. Zu diesem Zeitpunkt hält der Rotations-Linearbewegungs-Umwandlungsmechanismus 8 (Linearbewegungselement 8A2) einen Bremszustand durch eine Reibungskraft (Haltekraft), die zum Beispiel durch Schraubeneingriff erzeugt wird. Infolgedessen werden die Hinterradscheibenbremsen 6 als Feststellbremse betätigt (angelegt). Das heißt, selbst nachdem die Stromzufuhr zum Elektromotor 7A gestoppt ist, wird der Kolben 6D durch den Mechanismus 8 zur Umwandlung von Rotation in lineare Bewegung in der Bremsposition gehalten.
• Wenn der Fahrer den Schalter 23 der Feststellbremse auf die Seite zum Lösen der Bremse (Löseseite) stellt, wird der Elektromotor 7A von der Steuervorrichtung 24 der Feststellbremse mit Strom versorgt, so dass der Motor im Rückwärtsgang angetrieben wird. Durch diese Stromzufuhr wird der Elektromotor 7A in die entgegengesetzte Richtung gedreht, als wenn die Feststellbremse betätigt (angezogen) wird. Zu diesem Zeitpunkt wird das Halten der Bremskraft durch den Rotations-Linearbewegungs-Umwandlungsmechanismus 8 aufgehoben, und der Kolben 6D kann in die Richtung weg vom Scheibenrotor 4 verschoben werden. Dadurch werden die Hinterradscheibenbremsen 6 aus dem Betrieb als Feststellbremse gelöst.
• Als nächstes wird die von der Rechenschaltung 25 der Feststellbremsensteuervorrichtung 24 durchgeführte Steuerverarbeitung unter Bezugnahme auf 4 bis 7 beschrieben. Die Steuerverarbeitung von 4 bis 7 wird wiederholt in einem vorbestimmten Steuerzyklus (z.B. 10 ms) während der Periode ausgeführt, in der die Feststellbremsensteuervorrichtung 24 z.B. erregt ist. Ferner ist in 8 eine Beziehung zwischen der zeitlichen Änderung des Stromwertes des Elektromotors 7A und der Antriebszeit (Beurteilungszeit Tc) des Elektromotors 7A, die durch die Steuerverarbeitung von 4 bis 7 beurteilt wird, dargestellt. In 9 ist eine Beziehung zwischen der zeitlichen Änderung des Stromwerts des Elektromotors 7A und jedem Schritt der Steuerverarbeitung von 4 bis 7 dargestellt. In 10 ist eine Beziehung zwischen der zeitlichen Änderung des Stromwerts des Elektromotors 7A und der Korrekturzeitberechnungsverarbeitung von 7 dargestellt. In den 8 bis 10 sind die im Ringpuffer gespeicherten Stromwerte durch Kreise auf der Kennlinie (auf dem Strom 51) dargestellt (dasselbe gilt für die später beschriebenen 11 und 12).
• Wenn die Feststellbremsensteuervorrichtung 24, bei dem es sich um eine elektronische Steuereinheit (ECU) handelt, aktiviert wird, wird die Steuerverarbeitung von 4 gestartet. In Schritt S1 beurteilt die Feststellbremsensteuervorrichtung 24, ob ein Lösevorgang begonnen hat oder nicht. Das heißt, wenn ein Freigabebefehl auf der Grundlage der Betätigung des Feststellbremsschalters 23 zur Freigabeseite oder wenn ein Freigabebefehl auf der Grundlage der Freigabebeurteilungslogik der Feststellbremse ausgegeben wird, wird dem Elektromotor 7A Energie zugeführt. Infolgedessen wird der Elektromotor 7A in einer Löserichtung angetrieben. In Schritt S1 wird auf der Grundlage des Freigabebefehls beurteilt, ob der Elektromotor 7A zu fahren begonnen hat oder nicht.
• Wenn Schritt S1 als „NEIN“ beurteilt wird, d.h. wenn beurteilt wird, dass die Freigabe nicht begonnen hat (der Antrieb des Elektromotors 7A in der Freigaberichtung hat nicht begonnen), kehrt der Prozess zum Start zurück. Das heißt, der Prozess schreitet bis zum „Ende“ von 4 voran, kehrt dann zum „Start“ zurück, und die Verarbeitungsschritte nach Schritt S1 werden wiederholt. Indessen, wenn Schritt S1 als „JA“ beurteilt wird, d.h. wenn beurteilt wird, dass die Freigabe begonnen hat, geht der Prozess zu Schritt S2 über. In diesem Fall, d.h. wenn der Schritt S1 von 4 als „JA“ beurteilt wird, wird auch die Verarbeitung von 5 bis 7 gestartet. Die Verarbeitung von 5 bis 7 wird später beschrieben.
• In Schritt S2 wird das Stromsignal des Elektromotors 7A, das von der Stromsensoreinheit 29 detektiert wird, gefiltert. Das heißt, in Schritt S2 wird eine Filterverarbeitung für die Beurteilung des Leerlaufstroms durchgeführt. Der Filter wird zum Beispiel unter Berücksichtigung eines Arbeitszyklus und einer Verzögerungszeit eingestellt. In der vorliegenden Ausführungsform wird beispielsweise eine Grenzfrequenz auf 50 Hz oder weniger und eine 90%ige Ansprechzeit auf 10 ms oder weniger eines Steuerbeurteilungszyklus für ein 1 ms-Signal eingestellt. Darüber hinaus kann der Filter auch auf andere Werte als diese eingestellt werden, um das Ansprechverhalten zu verbessern. In 8 bis 10 ist der durch die Filterverarbeitung von Schritt S2 (und Schritt S 11 von 5 und Schritt S31 von 7) gewonnene Strom 51 durch eine durchgezogene charakteristische Linie dargestellt.
• In Schritt S3, der auf Schritt S2 folgt, wird beurteilt, ob eine aktuelle Maskenzeit seit Beginn der Freigabe verstrichen ist oder nicht. Das heißt, in Schritt S3 wird beurteilt, ob eine ausreichende Zeit verstrichen ist, damit der Einschaltstrom, der unmittelbar nach dem Beginn der Drehung des Elektromotors 7A erzeugt wird, konvergiert oder nicht. Diese Zeit (Strommaskenzeit) kann z.B. ein Wert sein, bei dem eine Marge in der Summe aus einer „Zeit von dem Zeitpunkt, zu dem der Beginn der Freigabe beurteilt wird, bis zu einer Relaisbetätigung“ und einer „Zeit, während der der Einschaltstrom anhält“, berücksichtigt wird. Der Beginn der Auslösung kann auf der Grundlage der Ausgabe des Auslösebefehls beurteilt werden. Wenn Schritt S3 als „NEIN“ bewertet wird, d.h. wenn festgestellt wird, dass die aktuelle Maskenzeit seit dem Beginn der Freigabe (Ausgabe des Freigabebefehls) nicht verstrichen ist, kehrt der Prozess zum Anfang zurück. Indessen, wenn Schritt S3 als „JA“ beurteilt wird, d.h. wenn beurteilt wird, dass die aktuelle Maskenzeit seit dem Beginn der Freigabe (Ausgabe des Freigabebefehls) verstrichen ist, geht der Prozess zu Schritt S4 über.
• In Schritt S4 wird beurteilt, ob der Stromwert des Elektromotors 7A, der der Filterverarbeitung in Schritt S2 unterzogen wurde, gleich oder kleiner als ein Leerlaufbeurteilungsstromwert IA ist oder nicht. Das heißt, in Schritt S4 wird beurteilt, ob der Stromwert nach Ablauf der Maskenzeit seit dem Freigabestart in einen Leerlaufzustandsbereich eingetreten ist oder nicht. Der lastfreie Zustand entspricht einem Zustand, in dem sich die Kolben 6D von den Bremsbelägen 6C getrennt haben, mit anderen Worten, einem Zustand, in dem sich die linearen Bewegungselemente 8A2 von den Kolben 6D getrennt haben. Der Leerlaufbeurteilungsstromwert IA, d.h. der Schwellenwert IA des Stroms, der zur Beurteilung, ob sich der Strom in einem Leerlaufzustand befindet oder nicht, verwendet wird, kann unter Berücksichtigung der Stromänderung im Leerlaufzustand von einem oberen Grenzwert aus eingestellt werden. Die Faktoren der Stromschwankung werden bestimmt, indem alle folgenden Faktoren berücksichtigt werden, d.h. Änderung der Eigenschaften aufgrund von Temperatur, mechanischem Widerstand der Komponenten, viskosem Widerstand und Änderung des Wirkungsgrads.
• Insbesondere werden die Faktoren der Stromschwankung unter Berücksichtigung der Drehmomentschwankung aufgrund des Gleitwiderstands von Teilen, die sich drehen oder linear bewegen, wie Schrauben, Lager und O-Ringe, der Drehmomentschwankung aufgrund des viskosen Widerstands von Schmierfett, des Motorinduktionswiderstands, der Drehmomentkonstanten, der Trägheit und des Motorwiderstands (Kabelbaumwiderstand, Spulenwiderstand und Widerstand zwischen den Anschlüssen) bestimmt. Zusätzlich zu diesen Faktoren kann der Stromwert auch berechnet werden, indem Faktoren addiert werden, die zu Änderungen des Drehmoments und des Stroms im Leerlaufzustand führen. Der Schwellenwert IA für die Beurteilung des Leerlaufs wird im Voraus festgelegt, z.B. auf der Grundlage von Berechnungen, Experimenten, Tests oder Simulationen. Wenn Schritt S4 als „NEIN“ beurteilt wird, d.h. wenn beurteilt wird, dass der Stromwert des Elektromotors 7A größer ist als der Stromwert IA für die Beurteilung des Leerlaufs, kehrt der Prozess zum Start zurück. Indessen, wenn Schritt S4 als „JA“ beurteilt wird, d.h. wenn beurteilt wird, dass der Stromwert des Elektromotors 7A gleich oder kleiner als der Leerlaufbeurteilungsstromwert IA ist, schreitet der Prozess zu Schritt S5 fort.
• In Schritt S5 wird beurteilt, ob der Stromwert kontinuierlich innerhalb des Leerlaufstrombereichs liegt oder nicht. Das heißt, in Schritt S5 wird basierend auf der Verarbeitung von 5 beurteilt, ob der Stromwert des Elektromotors 7A kontinuierlich innerhalb der vorbestimmten Strombreite IB (d.h. innerhalb der Schwellenwertbreite IB innerhalb des Leerlaufstrombereichs) liegt oder nicht. Die Freigabezeit beträgt im Allgemeinen etwa eine Sekunde, und die Temperatur des Elektromotors 7A während der Freigabe innerhalb dieser Zeit kann als nahezu konstant angesehen werden. Daher wird die Beurteilung unter Ausnutzung der Tatsache durchgeführt, dass in dem Leerlaufstrombereich, in dem alle Schwankungen berücksichtigt wurden, d.h. in dem Bereich, der gleich oder kleiner als der Leerlaufbeurteilungsstromwert IA ist, der Schwankungsbereich des Leerlaufstroms durch die geringere Strombreite IB (IA>IB) definiert werden kann. Die Strombreite IB, die die Schwellenwertbreite innerhalb des Leerlaufstrombereichs ist, kann berechnet werden, indem das Element der Temperaturkennlinienänderung von den oben erwähnten schwankenden Elementen des Leerlaufbeurteilungsstromwerts IA ausgeschlossen wird. In Schritt S5, d.h. in der Verarbeitung von 5, wird beurteilt, ob der Stromwert des Elektromotors 7A kontinuierlich innerhalb der Schwellenwertbreite IB innerhalb des Leerlaufstrombereichs liegt oder nicht.
• Wenn der Schritt S1 von 4 als „JA“ beurteilt wird, beginnt die Verarbeitung von 5 (Verarbeitung der Beurteilung, ob der Stromwert kontinuierlich innerhalb des Leerlaufstrombereichs liegt oder nicht). Schritt S 11 von 5 ist der gleiche Verarbeitungsschritt wie Schritt S2 von 4, und Schritt S12 von 5 ist der gleiche Verarbeitungsschritt wie Schritt S4 von 4. Wenn der Schritt S12 von 5 als „NEIN“ beurteilt wird, kehrt der Prozess zum Anfang zurück. Das heißt, der Prozess schreitet bis zum „Ende“ voran, kehrt dann zum „Start“ zurück und die Verarbeitungsschritte nach Schritt S 11 werden wiederholt. Wenn der Schritt S12 als „JA“ bewertet wird, geht der Prozess zu Schritt S13 über. In Schritt S13 wird der aktuelle Wert im Ringpuffer gespeichert. Das heißt, in Schritt S13 wird der Stromwert in jedem Zyklus im Ringpuffer gespeichert, um zu beurteilen, ob der Stromwert kontinuierlich innerhalb des Leerlaufstrombereichs liegt oder nicht. Die erforderliche Anzahl von Speicherungen kann z.B. die Summe aus dem Maximum der Zeit Ta, die benötigt wird, um das Spiel der Bremsbeläge 6C zu sichern, und einer geschätzten Maximalzeit Tb, bis sich der Stromwert nach Erreichen der Schwellenwertbreite IB innerhalb des Leerlaufstrombereichs auf den Leerlaufstromwert einpendelt, sein.
• Die maximale Zeit Ta kann auf der Grundlage eines „erforderlichen Spiels“, einer „Spindelsteigung“, eines „Untersetzungsverhältnisses“ und einer „Motordrehzahl (langsamster Zustand)“ festgelegt werden. Das heißt, die Zeit Ta zur Sicherung des Belagspiels ist durch die folgende Formel (1) gegeben.
• $${\text{T}}_{\text{a}}=\frac{\left(\frac{\text{erforderliches Spiel}}{\text{Steigung}}\right)\times \text{Untersetzungsverh}\ddot{\text{a}}\text{ltnis}}{\text{Motordrehzahl}}$$

  
• Hier hängt Tb von der Schwellenwertbreite IB innerhalb des Leerlaufstrombereichs und der Steigung der Schubabnahme (Steifigkeit) ab, und somit kann Tb aus den niedrigsten Bedingungen der geschätzten Sattelsteifigkeit und Belagsteifigkeit berechnet werden. Die Berechnungsformel ist die folgende Formel (2).
• $${\text{T}}_{\text{b}}=\frac{\text{Drehung der Gleitschraube }\left[\text{mm}\right]{\text{ beim Wechsel von I}}_{\text{s}}}{\text{Drehgeschwindigkeit der Gleitschraube }\left[\text{mm/s}\right]}$$

  
• Aus Formel (2) wird die folgende Formel (3).
• $${\text{T}}_{\text{b}}=\frac{\left(\frac{\text{Steifigkeit}\left[\text{mm/kn}\right]}{\text{Drehmoment}-\text{Schab}-\text{Umwandlungskoeffizient}\left[\text{Nm/kg}\right]}\times \text{Drehmomentkonstante}\left[\text{Nm/A}\right]\right)\times I_s\left[A\right]}{\text{Motordrehzahl}\left[\text{rpm}\right]\text{/}60\text{/Untersetzungsverh}\ddot{\text{a}}\text{ltnis}[-]\times \text{Spiel}\left[\text{mm/rev}\right]}$$

  
• In Schritt S13, der auf Schritt S14 folgt, wird anhand der Differenz zwischen dem maximalen und dem minimalen Stromwert, die im Ringpuffer gespeichert sind, bestätigt, ob die Änderung des Stromwerts innerhalb der Schwellwertbreite IB innerhalb des Leerlaufstrombereichs liegt oder nicht, und es wird überwacht, ob sich der Stromwert im Leerlaufzustand befindet. Das heißt, in Schritt S14 wird beurteilt, ob die Differenz zwischen dem maximalen und dem minimalen Ringpufferwert von [0] bis [Tc-Äquivalent] gleich oder kleiner als die Schwellenwertbreite IB innerhalb des Leerlaufstrombereichs ist. Die Beurteilung erfolgt, nachdem sich im Ringpuffer Stromwerte von [0] bis [Tc-Äquivalent] angesammelt haben. Bis dahin werden die Stromwerte im Ringpuffer gespeichert (Prozess kehrt zu Schritt S13 zurück). Dabei entspricht Tc der Zeit (Beurteilungszeit Tc), die sich aus der Addition der Zeit Ta für die Sicherung der Unterlage und der später beschriebenen Korrekturzeit Tb' ergibt (Tc=Ta+Tb' (Maximum von Tb' ist Tb' =Tb)). Wenn Schritt S14 als „NEIN“ beurteilt wird, d.h. wenn beurteilt wird, dass die Differenz zwischen dem Maximum und dem Minimum der Ringpufferwerte die Schwellenwertbreite IB innerhalb des Leerlaufstrombereichs überschreitet, kehrt der Prozess zum vorherigen Schritt S13 zurück. Indessen, wenn Schritt S14 als „JA“ beurteilt wird, d.h. wenn die Differenz zwischen dem Maximum und dem Minimum der Ringpufferwerte gleich oder kleiner als die Schwellenwertbreite IB innerhalb des Leerlaufstrombereichs ist, schreitet das Verfahren zu Schritt S15 fort.
• Wenn sich der Gleitwiderstand eines O-Rings oder Lagers aufgrund der Erzeugung von Hydraulikdruck ändert und der aktuelle Wert die Schwellenwertbreite IB innerhalb des Leerlaufstrombereichs überschreitet, wird Schritt S14 nicht erfüllt, und die Verarbeitungsschritte von Schritt S13 und Schritt S14 werden fortgesetzt. Als Ergebnis der Verarbeitungsschritte von Schritt S13 und Schritt S14 wird beurteilt, dass der Schwankungsbereich des Leerlaufstroms innerhalb der Schwellenwertbreite IB innerhalb des Leerlaufstrombereichs in Übereinstimmung mit der Position liegt, an der sich der tatsächliche Freilaufstrom innerhalb des Leerlaufstrombereichs einpendelt (innerhalb des Bereichs gleich oder kleiner als der Leerlaufbeurteilungsstromwert IA).
• In Schritt S15, wie in 8 gezeigt, wird basierend auf der Beurteilung von Schritt S14, d.h. durch Beurteilung, dass der Leerlaufzustand bei einer bestimmten Temperatur für die Beurteilungszeit Tc angedauert hat, beurteilt, dass die Beurteilung, ob der Stromwert kontinuierlich innerhalb des Leerlaufstrombereichs liegt oder nicht, erfüllt ist, und der Prozess kehrt zum Start zurück. In diesem Fall wird der Schritt S6 von 4 als „JA“ bewertet. Die Beurteilungszeit Tc ist die Summe der oben erwähnten Zeit Ta und der Korrekturzeit Tb', die durch die in 6 dargestellte differentielle Beurteilungsverarbeitung und die in 7 dargestellte Korrekturzeitberechnungsverarbeitung berechnet wird (Tc=Ta+Tb'). Die Korrekturzeit Tb ' wird von der in 7 dargestellten Korrekturzeitberechnungsverarbeitung unter Verwendung des Leerlaufstromwertes ID (Freilaufstromwert) berechnet, der von der in 6 dargestellten Differentialbeurteilungsverarbeitung berechnet wurde.
• Die Differentialbeurteilungsverarbeitung von 6 wird nun beschrieben. Wenn Schritt S1 von 4 als „JA“ beurteilt wird, beginnt die Verarbeitung von 6 (Differentialbeurteilungsverarbeitung). In Schritt S21 wird die Filterverarbeitung zur differentiellen Beurteilung durchgeführt. Das heißt, dass in Schritt S21, um den Einfluss der Welligkeit und des Rauschens zu entfernen, eine große Zeitkonstantenfilterverarbeitung durchgeführt wird. Genauer gesagt wird in Schritt S21 das Stromsignal des Elektromotors 7A einer Filterverarbeitung unter Verwendung eines Filters (Differentialfilters) mit einer Zeitkonstante unterzogen, die größer ist als die in Schritt S2 von 5, Schritt S11 von 6 und Schritt S31 von 7, die später beschrieben werden. Die Berechnung der Korrekturzeit muss abgeschlossen sein, bevor der Pad-Abstand gesichert ist. Daher wird z.B. in Schritt S21 die Filterverarbeitung so durchgeführt, dass eine 90%ige Reaktion für eine Zeit erreicht wird, die durch Subtraktion einer Marge von der erforderlichen Anzahl (erforderlichen Zeit) des oben beschriebenen Ringpuffers erhalten wird. In 9 und 10 ist der durch die Filterverarbeitung von Schritt S21 gewonnene Strom 52 durch eine abwechselnd lange und kurze gestrichelte Kennlinie angezeigt.
• In Schritt S22, der auf Schritt S21 folgt, wird beurteilt, ob der Stromwert des Elektromotors 7A, der der Filterverarbeitung in Schritt S21 unterzogen wurde, gleich oder kleiner als der Leerlaufbeurteilungsstromwert IA ist oder nicht. Wenn der Schritt S22 als „NEIN“ beurteilt wird, kehrt der Prozess zum Anfang zurück. Das heißt, der Prozess schreitet bis „Ende“ voran, kehrt dann zu Schritt S21 zurück, und die Verarbeitungsschritte nach Schritt S21 werden wiederholt. Wenn Indessen Schritt S22 als „JA“ bewertet wird, geht der Prozess zu Schritt S23 über. In Schritt S23 wird der aktuelle Ableitungswert berechnet. Schritt S24 bis Schritt S26 sind Schritte zum Beurteilen, dass der Zustand, in dem der aktuelle Ableitungswert gleich oder kleiner als der Schwellenwert Df ist, für eine bestimmte Zeit (vorbestimmte Zeit) anhält. Der Schwellenwert Df des Stromableitungswerts ist ein Schwellenwert für die Beurteilung, dass der Strom der Leerlaufstromwert ID ist (10), und kann ein beliebiger Wert zwischen einer Steigung Db des Stroms, wenn der Schub am langsamsten abnimmt, und einem Ableitungswert Dc sein, wenn sich der Strom um eine zum Zeitpunkt des Leerlaufs angenommene Strombreite geändert hat (Dc<Df<Db). Die Steigung des Stroms kann unter Berücksichtigung z.B. der Steifigkeit, eines Gleitwiderstandes bei Rotation oder linearer Bewegung und der Spezifikationen des Motors berechnet werden. Die angegebene Zeit kann als eine Zeit für die angemessene Beurteilung, dass der Strom auf den Leerlaufstromwert ID konvergiert ist, eingestellt werden (Zeit für die Beurteilung, dass sich der Ableitungswert auf Df oder weniger eingestellt hat).
• In Schritt S24 wird beurteilt, ob der in Schritt S23 berechnete Stromableitungswert gleich oder kleiner als der Schwellenwert Df ist oder nicht. Wenn Schritt S24 als „NEIN“ beurteilt wird, d.h. wenn beurteilt wird, dass der aktuelle Ableitungswert den Schwellenwert Df überschreitet, kehrt der Prozess zum Start zurück. Wenn der Schritt S24 als „JA“ beurteilt wird, d.h. wenn beurteilt wird, dass der aktuelle Ableitungswert gleich oder kleiner als der Schwellenwert Df ist, geht der Prozess zu Schritt S25 über. In Schritt S25 wird ein Zähler hochgezählt, und im folgenden Schritt S26 wird beurteilt, ob der Zähler die vorgegebene Zeit überschritten hat oder nicht. Wenn in Schritt S26 „NEIN“ festgestellt wird, d.h. wenn festgestellt wird, dass der Zähler innerhalb der festgelegten Zeit liegt, kehrt der Prozess zum Anfang zurück. Wenn Schritt S26 als „JA“ gewertet wird, d.h. wenn festgestellt wird, dass der Zähler die vorgegebene Zeit überschreitet, geht der Prozess zu Schritt S27 über. In Schritt S27 wird der Stromwert zu dem Zeitpunkt, zu dem der Prozess zu Schritt S27 fortschreitet, als der Leerlaufstromwert ID gehalten. Das heißt, in Schritt S27 wird der Stromwert zu dem Zeitpunkt, zu dem sich der abgeleitete Wert auf Df oder weniger einstellt, als der Leerlaufstromwert ID gehalten, und der Prozess kehrt zum Start zurück.
• Als nächstes wird die Verarbeitung der Korrekturzeitberechnung von 7 beschrieben. In der Korrekturzeitberechnungsverarbeitung wird die Zeit, bis der Stromwert innerhalb des Leerlaufstrombereichs in die Schwellenwertbreite IB fällt, auf der Grundlage der tatsächlichen Wellenform korrigiert. Ziel dieser Verarbeitung ist es, die Zeit vom Eintritt des ersten Strompufferwertes in die Schwellenwertbreite IB innerhalb des Leerlaufstrombereichs bis zum Eintritt des Stromwertes in den Leerlaufstromwert ID zu berechnen, der durch die oben erwähnte differentielle Beurteilung berechnet wird. Schritt S31 bis Schritt S33 von 7 sind die gleichen Verarbeitungsschritte wie Schritt S 11 bis Schritt S13 von 4. Das heißt, in Schritt S31 wird eine Filterverarbeitung für die Beurteilung des Leerlaufstroms durchgeführt, und in Schritt S32 wird bestimmt, dass der Stromwert zu einem Stromwert IA oder weniger geworden ist, der als Leerlaufzustand bestimmt werden kann. Wenn der Schritt S32 als „NEIN“ bewertet wird, kehrt der Prozess zum Anfang zurück. Das heißt, der Prozess schreitet bis zum „Ende“ voran, kehrt dann zum „Start“ zurück und die Verarbeitungsschritte nach Schritt S31 werden wiederholt. Wenn der Schritt S32 als „JA“ bewertet wird, geht der Prozess zu Schritt S33 über. In Schritt S33 wird der Stromwert im Ringpuffer gespeichert (es wird der gleiche Pufferwert wie bei der Leerlaufstromberechnung verwendet). In Schritt S34, der auf Schritt S33 folgt, wird ein Vergleich mit einem Leerlaufstrom-Äquivalenzwert IE (auch als „Leerlaufstromdetektionskorrekturwert IE“ bezeichnet) in der Reihenfolge vom nullten Array des Ringpuffers aus durchgeführt.
• Das heißt, in Schritt S34 wird beurteilt, ob der Wert des Ringpuffers und der Leerlaufstrom-Äquivalenzwert IE übereinstimmen oder nicht. Wie in 10 gezeigt, ist der Leerlaufstrom-Äquivalenzwert IE ein Strom, der durch Addieren eines Schwankungsbetrags (IC) aufgrund der Änderungen des Gleitwiderstands im Leerlaufzustand und des Überwachungsfehlers zum Leerlaufstromwert ID erhalten wird, der durch die oben erwähnte differentielle Beurteilung berechnet wurde. Die Zeitkonstante des Filters in dieser Verarbeitung (Korrekturzeitberechnungsverarbeitung) wird niedriger eingestellt als die Zeitkonstante des Filters in der differeniellen Beurteilung, und daher wird der Leerlaufstrom-Äquivalenzwert IE unter Berücksichtigung des Einflusses von Schwankungen eingestellt. Wenn Schritt S34 als „NEIN“ beurteilt wird, d.h. wenn beurteilt wird, dass der Wert des Ringpuffers nicht mit dem Leerlaufstrom-Äquivalenzwert IE übereinstimmt, kehrt der Prozess zum Anfang zurück. Wenn der Schritt S34 als „JA“ beurteilt wird, d.h. wenn beurteilt wird, dass der Wert des Ringpuffers mit dem Leerlaufstrom-Äquivalenzwert IE übereinstimmt, geht der Prozess zu Schritt S35 über. In Schritt S35 wird die Korrekturzeit aus der Ringpufferanordnung (z.B. N-te Anordnung) berechnet, die in Schritt S34 als übereinstimmend beurteilt wurde. Wie in 10 gezeigt, wird das nullte Array als der Punkt betrachtet, an dem der Stromwert in die Schwellenwertbreite IB innerhalb des Leerlaufstrombereichs eintritt, und das N-te Array (z.B. das dritte Array) wird als der Punkt betrachtet, an dem der Leerlaufstrom erreicht wird, und daher wird dieses Intervall das zu korrigierende Zeitintervall. Das heißt, die Korrekturzeit Tb' kann durch die folgende Formel (4) aus der Anzahl der Felder N und dem Task-Zyklus (Steuerungszyklus) ausgedrückt werden.
• $$\text{Korrekturzeit Tb}\text{'}=\text{N}\times \text{Steuerungszyklus}$$

  
• Für die Korrekturzeit Tb' kann eine Standardzeit Toriginal im Voraus festgelegt werden, und die Differenz zu diesem Wert kann als Rückmeldung bereitgestellt werden. In diesem Fall, wenn die Korrekturzeit Tb' länger ist als die Standardzeit Toriginal (Tb' >Toriginal), wird die Beurteilungszeit Tc für eine längere Zeit als die angegebene Zeit gesteuert. Damit sollen Fälle behandelt werden, in denen die Steigung der Stromkurve aufgrund des unerwarteten Reibungswiderstands der Bremsbeläge 6C allmählich abnimmt. Wenn die Korrekturzeit Tb' in Schritt S35 berechnet wurde, kehrt der Prozess in jedem Fall zum Anfang zurück. Die in Schritt S35 berechnete Korrekturzeit Tb' wird zu der Belagspielsicherungszeit Ta addiert und als Beurteilungszeit Tc in Schritt S14 von 5 verwendet (Tc=Ta+Tb').
• In Schritt S14 und Schritt S15 wird, wenn die Differenz zwischen den maximalen und minimalen Stromwerten, die im Ringpuffer gespeichert sind, von dem Zeitpunkt an, an dem der Stromwert in die Schwellenwertbreite IB innerhalb des Leerlaufstrombereichs eintritt, bis zum Erreichen der Beurteilungszeit Tc gleich oder kleiner als die Schwellenwertbreite IB innerhalb des Leerlaufstrombereichs ist, beurteilt, dass die Beurteilung, ob der Stromwert kontinuierlich innerhalb des Leerlaufstrombereichs liegt oder nicht, erfüllt ist. Infolgedessen wird Schritt S6 von 4 als „JA“ beurteilt, und in Schritt S7 wird der Antrieb des Elektromotors 7A gestoppt. Ferner werden in Schritt S7 die Ringpufferwerte gelöscht, und der Prozess kehrt zum Anfang zurück. Auf diese Weise wird in Schritt S6 die Erfüllung der Beurteilung, ob der Stromwert kontinuierlich innerhalb des Leerlaufstrombereichs liegt oder nicht, basierend auf dem Beurteilungsergebnis der Verarbeitung von 5 beurteilt, und wenn die Beurteilung erfüllt ist, wird der Antrieb des Elektromotors 7A in Schritt S7 gestoppt, und die Freigabe ist abgeschlossen.
• In 11 ist ein Beispiel für die zeitliche Änderung des Stromwerts des Elektromotors 7A bei niedriger Temperatur und großem Rotationswiderstand (bei hohem Freilaufstrom) dargestellt. Das heißt, in 11 ist eine charakteristische Kurve dargestellt, wenn z.B. der viskose Widerstand des Schmierfetts groß und der frei fließende Strom hoch ist, z.B. bei einer niedrigen Temperatur. In 12 ist ein Beispiel für die zeitliche Änderung des Stromwerts des Elektromotors 7A bei hoher Temperatur und kleinem Drehwiderstand (wenn der Freilaufstrom niedrig ist) dargestellt. Das heißt, in 12 ist eine charakteristische Kurve dargestellt, wenn der viskose Widerstand des Schmierfetts klein und der Freilaufstrom niedrig ist und/oder der Motorwirkungsgrad und der Maschinenwirkungsgrad gut sind und der Freilaufstrom niedrig ist, wie beispielsweise bei einer hohen Temperatur. Wie in 11 und 12 gezeigt, ändert sich das Intervall von Tb', das dem vorbestimmten Intervall entspricht, in Übereinstimmung mit der Variationsbreite des Stromwertes in Abhängigkeit von der Temperatur des Elektromotors 7A. Das vorgegebene Intervall (Tb') wird in Abhängigkeit von der Temperatur länger oder kürzer. Ferner ändert sich die Schwellenwertbreite IB innerhalb des Leerlaufstrombereichs, der dem Stromwertbereich entspricht, entsprechend der Variationsbreite des Stromwerts in Abhängigkeit von der Temperatur des Elektromotors 7A. Der Stromwertbereich (Breite IB) bewegt sich parallel zur höheren oder niedrigeren Stromseite in Abhängigkeit von der Temperatur. In einer solchen Ausführungsform kann das Spiel genau kontrolliert werden, indem der Leerlaufstromwert ID, der in der Verarbeitung von 6 (Differentialbeurteilung) erhalten wurde, und die Korrekturzeit Tb', die in der Verarbeitung von 7 (Zeitbeurteilung) erhalten wurde, in der Beurteilungszeit Tc, die in der Freigabeverarbeitung von 4 und 5 verwendet wird, berücksichtigt werden. Die weißen Kreise in 12 zeigen an, dass aufgrund des Erreichens der Anzahl der Puffer des zur Speicherung verwendeten Ringpuffers die Daten vor dem Intervall, in dem der aktuelle Wert als gleich oder kleiner als der Schwellenwert IA bestimmt wird und in die Breite IB für Tc passt, verworfen worden sind.
• Wie oben beschrieben, wird in der Ausführungsform, wenn die Feststellbremse gelöst wird, der Elektromotor 7A unter Verwendung der Fahrzeit (Beurteilungszeit Tc), die die Zeit für den Antrieb des Elektromotors 7A ist, angehalten. In diesem Fall wird die Antriebszeit (Beurteilungszeit Tc) des Elektromotors 7A in Übereinstimmung mit dem „Stromänderungsbetrag in dem vorbestimmten Intervall (Intervall von Tb')“ und dem „Stromwert (Leerlaufstromwert ID), bei dem der Stromänderungsbetrag zu einem vorbestimmten Wert (Schwellenwert Df) oder weniger konvergiert“ geändert. Mit anderen Worten, die Antriebszeit (Beurteilungszeit Tc) des Elektromotors 7A wird in Übereinstimmung mit dem „Stromwert, der in jedem vorbestimmten Zyklus erfasst wird, nachdem der Stromwert des Elektromotors 7A in einen vorbestimmten Stromwertbereich (Schwellenwertbreite IB innerhalb des Leerlaufstrombereichs) eingetreten ist“ und dem „Stromwert (Leerlaufstromwert ID), bei dem der Stromwert im Wesentlichen konstant wird“ geändert. Daher ist es möglich, das Anhalten des Antriebs (Beendigung der Freigabe) des Elektromotors 7A genauer zu beurteilen als im Falle der Verwendung des Motordrehbetrags. Folglich kann das Spiel genau gesichert werden, und Schwankungen im Spiel können unterdrückt werden. Infolgedessen kann das Ansprechverhalten zum Zeitpunkt der nächsten Anwendung in einem hohen Bereich stabilisiert werden.
• Bei der in 11 und 12 gezeigten Ausführungsform ändern sich das vorbestimmte Intervall (Intervall von Tb') und der Stromwertbereich (Schwellenwertbreite IB innerhalb des Leerlaufstrombereichs) in Übereinstimmung mit der Variationsbreite des Stromwerts in Abhängigkeit von der Temperatur. Daher ist es möglich, das Spiel unabhängig von der Umgebungstemperatur genau zu sichern. Des Weiteren wird in dieser Ausführungsform der Leerlaufstromwert ID, d.h. der Stromwert, bei dem der Stromänderungsbetrag des Elektromotors 7A auf einen vorbestimmten Wert (Schwellenwert Df) oder weniger konvergiert, aus einer Stromwellenform detektiert, die durch den Differentialfilter erhalten wird. Mit anderen Worten, der Leerlaufstromwert ID, der der Stromwert ist, bei dem der Stromwert im Wesentlichen konstant ist, ist ein Stromwert, bei dem die Änderung des Ableitungswerts des Stromwerts, der durch den Differentialfilter erhalten wird, gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Wert (Schwellenwert Df) ist. Daher kann der Leerlaufstromwert ID durch einen Differentialfilter mit einer großen Zeitkonstante genau und stabil ermittelt werden. Infolgedessen ist es möglich, durch Ändern der Antriebszeit (Beurteilungszeit Tc) unter Verwendung des Stromwerts nach dem Filter den Stopp des Antriebs (Abschluss der Freigabe) des Elektromotors 7A stabil zu beurteilen.
• In der Ausführungsform wurde als Beispiel ein Fall beschrieben, in dem die Hinterradscheibenbremsen 6 hydraulische Scheibenbremsen mit einer elektrischen Feststellbremsfunktion sind und die Vorderradscheibenbremsen 5 hydraulische Scheibenbremsen sind, die keine elektrische Feststellbremsfunktion haben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt. So kann es sich bei den Hinterradscheibenbremsen 6 um hydraulische Scheibenbremsen ohne elektrische Feststellbremsfunktion und bei den Vorderradscheibenbremsen 5 um hydraulische Scheibenbremsen mit elektrischer Feststellbremsfunktion handeln. Ferner können sowohl die Vorderradscheibenbremsen 5 als auch die Hinterradscheibenbremsen 6 hydraulische Scheibenbremsen mit einer elektrischen Feststellbremsfunktion sein. Kurz gesagt, die Bremsen von mindestens einem Paar linker und rechter Räder der Räder des Fahrzeugs können als die elektrischen Feststellbremsen konfiguriert werden.
• In der Ausführungsform sind als elektrischer Bremsmechanismus hydraulische Scheibenbremsen 6 mit einer elektrischen Feststellbremse als Beispiel beschrieben worden. Der Bremsmechanismus ist jedoch nicht auf einen Scheibenbremsentyp beschränkt und kann als Trommelbremsentyp konfiguriert werden. Darüber hinaus können verschiedene Arten von elektrischen Feststellbremskonfigurationen angenommen werden, zum Beispiel eine Trommel-in-Scheibenbremse mit einer trommelartigen elektrischen Feststellbremse in der Scheibenbremse und eine Konfiguration, in der die Feststellbremse durch Ziehen eines Kabels durch einen Elektromotor gehalten wird.
• Als die elektrische Bremsvorrichtung, die auf der oben beschriebenen Ausführungsform basiert, können zum Beispiel die unten beschriebenen Aspekte in Betracht gezogen werden.
• Gemäß einem ersten Aspekt ist eine elektrische Bremsvorrichtung vorgesehen, enthaltend: einen Motor, der konfiguriert ist, einen elektrischen Mechanismus anzutreiben, der konfiguriert ist, eine Bremskraft zu halten, indem ein Bremselement gegen ein gebremstes Element gepresst wird; und eine Steuervorrichtung, die konfiguriert ist, einen Antrieb des Motors zu steuern, wobei die Steuervorrichtung konfiguriert ist, beim Lösen des Haltens der Bremskraft den Motor mit Energie zu versorgen und eine Antriebszeit des Motors in Übereinstimmung mit einem Stromänderungsbetrag in einem vorbestimmten Intervall zu ändern, nachdem eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist, seit ein Stromwert des Motors beginnt, nach einem Anstieg zu sinken, und ein Stromwert, bei dem der Stromänderungsbetrag des Motors auf einen vorbestimmten Wert oder weniger konvergiert.
• Gemäß diesem ersten Aspekt wird der Motor, wenn der Halt der Bremskraft aufgehoben wird, unter Verwendung der Antriebszeit, die die Zeit für den Antrieb des Motors ist, angehalten. In diesem Fall wird die Antriebszeit des Motors in Übereinstimmung mit dem „Stromänderungsbetrag in dem vorbestimmten Intervall“ und dem „Stromwert, bei dem der Stromänderungsbetrag auf den vorbestimmten Wert oder weniger konvergiert“ geändert. Daher ist es möglich, das Anhalten des Antriebs (Beendigung der Freigabe) des Motors genauer zu beurteilen als im Falle der Verwendung des Motordrehbetrags. Infolgedessen kann das Spiel genau gesichert werden, und das Ansprechverhalten zum Zeitpunkt der nächsten Anwendung kann in einem hohen Bereich stabilisiert werden.
• Gemäß einem zweiten Aspekt des ersten Aspekts ändert sich das vorbestimmte Intervall in Übereinstimmung mit einer Variationsbreite des Stromwertes in Abhängigkeit von einer Temperatur des Motors. Gemäß diesem zweiten Aspekt ist es möglich, das Spiel unabhängig von der Umgebungstemperatur genau zu sichern.
• Gemäß einem dritten Aspekt wird in dem ersten Aspekt oder dem zweiten Aspekt der Stromwert, bei dem der Stromänderungsbetrag des Motors auf den vorbestimmten Wert oder weniger konvergiert, aus einer Stromwellenform detektiert, die durch einen Differentialfilter erhalten wird. Gemäß diesem dritten Aspekt kann der Stromwert, bei dem der Stromänderungsbetrag auf den vorbestimmten Wert oder weniger konvergiert, durch den Differentialfilter genau und stabil ermittelt werden. Infolgedessen ist es möglich, durch Ändern der Antriebszeit unter Verwendung des Stromwerts nach dem Filter den Stopp des Antriebs (Abschluss der Freigabe) des Motors stabil zu beurteilen.
• Gemäß einem vierten Aspekt ist eine elektrische Bremsvorrichtung vorgesehen, die Folgendes enthält: einen Motor, der konfiguriert ist, einen elektrischen Mechanismus anzutreiben, der konfiguriert ist, eine Bremskraft zu halten, indem ein Bremselement gegen ein gebremstes Element gepresst wird; und eine Steuervorrichtung, die konfiguriert ist, einen Antrieb des Motors zu steuern, wobei die Steuervorrichtung konfiguriert ist, beim Lösen des Haltens der Bremskraft den Motor mit Energie zu versorgen und eine Antriebszeit des Motors basierend auf einem Stromwert zu ändern, der in jedem vorbestimmten Zyklus erfasst wird, nachdem der Stromwert des Motors ansteigt und dann abfällt, um in einen vorbestimmten Stromwertbereich einzutreten, und einen Stromwert, bei dem der Stromwert im Wesentlichen konstant wird.
• Gemäß diesem vierten Aspekt wird der Motor, wenn der Halt der Bremskraft aufgehoben wird, unter Verwendung der Antriebszeit, die die Zeit für den Antrieb des Motors ist, angehalten. In diesem Fall wird die Antriebszeit des Motors in Übereinstimmung mit dem „Stromwert, der in jedem vorbestimmten Zyklus erfasst wird, nachdem der Stromwert des Motors in den vorbestimmten Stromwertbereich eingetreten ist“ und dem „Stromwert, bei dem der Stromwert im Wesentlichen konstant wird“, geändert. Daher ist es möglich, den Stopp des Antriebs (Abschluss der Freigabe) des Motors genauer zu beurteilen als im Falle der Verwendung des Motordrehungsbetrags. Infolgedessen kann das Spiel genau gesichert werden, und die Reaktionsfähigkeit zum Zeitpunkt der nächsten Anwendung kann in einem hohen Bereich stabilisiert werden.
• Gemäß einem fünften Aspekt des vierten Aspekts ändert sich der vorbestimmte Stromwertbereich in Übereinstimmung mit einer Variationsbreite des Stromwerts in Abhängigkeit von einer Temperatur des Motors. Gemäß diesem fünften Aspekt ist es möglich, das Spiel unabhängig von der Umgebungstemperatur genau zu sichern.
• Gemäß einem sechsten Aspekt des vierten Aspekts oder des fünften Aspekts ist der Stromwert, bei dem der Stromwert im Wesentlichen konstant wird, ein Stromwert, bei dem eine Änderung eines Ableitungswerts des Stromwerts, der durch ein Differentialfilter erhalten wird, gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Wert wird. Gemäß diesem sechsten Aspekt kann der Stromwert, bei dem der Stromwert im Wesentlichen konstant wird, durch den Differentialfilter genau und stabil erhalten werden. Infolgedessen ist es möglich, durch Ändern der Antriebszeit unter Verwendung des Stromwerts nach dem Filter den Stopp des Antriebs (Abschluss der Freigabe) des Motors stabil zu beurteilen.
• Gemäß einem siebten Aspekt wird eine elektrische Bremssteuervorrichtung zum Steuern eines Motors bereitgestellt, der konfiguriert ist, um einen elektrischen Mechanismus anzutreiben, der konfiguriert ist, eine Bremskraft zu halten, indem ein Bremselement gegen ein gebremstes Element gepresst wird, wobei die elektrische Bremssteuervorrichtung konfiguriert ist, wenn das Halten der Bremskraft gelöst wird die elektrische Bremssteuervorrichtung konfiguriert ist, beim Lösen des Haltens der Bremskraft den Motor mit Energie zu versorgen und eine Antriebszeit des Motors in Übereinstimmung mit einem Stromänderungsbetrag in einem vorbestimmten Intervall zu ändern, nachdem eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist, seit ein Stromwert des Motors nach einem Anstieg zu sinken beginnt, und ein Stromwert, bei dem der Stromänderungsbetrag des Motors auf einen vorbestimmten Wert oder weniger konvergiert.
• Gemäß diesem siebten Aspekt wird der Motor gestoppt, wenn der Halt der Bremskraft aufgehoben wird, indem die Antriebszeit verwendet wird, die die Zeit für den Antrieb des Motors ist. In diesem Fall wird die Antriebszeit des Motors in Übereinstimmung mit dem „Stromänderungsbetrag in dem vorbestimmten Intervall“ und dem „Stromwert, bei dem der Stromänderungsbetrag auf den vorbestimmten Wert oder weniger konvergiert“ geändert. Daher ist es möglich, das Anhalten des Antriebs (Beendigung der Freigabe) des Motors genauer zu beurteilen als im Falle der Verwendung des Motordrehbetrags. Infolgedessen kann das Spiel genau gesichert werden, und die Reaktionsfähigkeit zum Zeitpunkt der nächsten Anwendung kann in einem hohen Bereich stabilisiert werden.
• Es ist zu beachten, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt ist und weitere verschiedene Modifikationsbeispiele enthält. Zum Beispiel sind in der oben beschriebenen Ausführungsform die Konfigurationen im Detail beschrieben, um die vorliegende Erfindung klar zu beschreiben, aber die vorliegende Erfindung ist nicht notwendigerweise auf eine Ausführungsform beschränkt, die alle Konfigurationen enthält, die beschrieben wurden. Ferner kann ein Teil der Konfiguration einer bestimmten Ausführungsform durch die Konfiguration einer anderen Ausführungsform ersetzt werden, und die Konfiguration einer anderen Ausführungsform kann auch zu der Konfiguration einer bestimmten Ausführungsform hinzugefügt werden. Ferner kann eine andere Konfiguration zu der Konfiguration jeder der Ausführungsformen hinzugefügt, aus dieser gelöscht oder ein Teil der Konfiguration dieser Ausführungsformen ersetzt werden.
• Die vorliegende Anmeldung beansprucht eine Priorität basierend auf der japanischen Patentanmeldung Nr. 2020-062317 , die am 31. März 2020 eingereicht wurde. Alle offenbaren Inhalte, einschließlich der Spezifikation, des Umfangs der Ansprüche, der Zeichnungen und der Zusammenfassung der japanischen Patentanmeldung Nr. 2020-062317 , die am 31. März 2020 eingereicht wurde, sind hier durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit aufgenommen.
• Bezugszeichenliste

4

Scheibenrotor (gebremstes Element),

6

Hinterradscheibenbremse,

6C

Bremsbelag (Bremselement)

7A

Elektromotor (Motor, elektrischer Mechanismus),

8

Rotations-Linearbewegungs-Umwandlungsmechanismus (elektrischer Mechanismus),

24

Feststellbremsensteuervorrichtung (Steuervorrichtung, Steuervorrichtung für elektrische Bremse)

• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
• Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
• Zitierte Patentliteratur
• JP 2013209041 A [0003]
• JP 6017162 B2 [0003]
• JP 2020062317 [0097]

Claims (7)

1. Eine elektrische Bremsvorrichtung, umfassend: einen Motor, der konfiguriert ist, einen elektrischen Mechanismus anzutreiben, der konfiguriert ist, eine Bremskraft durch Drücken eines Bremselements gegen ein gebremstes Element zu halten; und eine Steuervorrichtung, die konfiguriert ist, einen Antrieb des Motors zu steuern, wobei die Steuervorrichtung konfiguriert ist, beim Lösen des Haltens der Bremskraft den Motor mit Energie zu versorgen und eine Antriebszeit des Motors in Übereinstimmung mit einem Stromänderungsbetrag in einem vorbestimmten Intervall zu ändern, nachdem eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist, seit ein Stromwert des Motors nach einem Anstieg zu sinken beginnt, und ein Stromwert, bei dem der Stromänderungsbetrag des Motors auf einen vorbestimmten Wert oder weniger konvergiert.
2. Die elektrische Bremsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei sich das vorbestimmte Intervall in Übereinstimmung mit einer Variationsbreite des Stromwertes in Abhängigkeit von einer Temperatur des Motors ändert.
3. Die elektrische Bremsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Stromwert, bei dem der Stromänderungsbetrag des Motors auf den vorbestimmten Wert oder weniger konvergiert, aus einer Stromwellenform detektiert wird, die durch einen Differentialfilter erhalten wird.
4. Eine elektrische Bremsvorrichtung, umfassend: einen Motor, der konfiguriert ist, einen elektrischen Mechanismus anzutreiben, der konfiguriert ist, um eine Bremskraft durch Drücken eines Bremselements gegen ein gebremstes Element zu halten; und eine Steuervorrichtung, die konfiguriert ist, einen Antrieb des Motors zu steuern, wobei die Steuervorrichtung konfiguriert ist, beim Lösen des Haltens der Bremskraft den Motor mit Energie zu versorgen und eine Antriebszeit des Motors auf der Grundlage eines Stromwerts zu ändern, der in jedem vorbestimmten Zyklus erfasst wird, nachdem der Stromwert des Motors ansteigt und dann abfällt, um in einen vorbestimmten Stromwertbereich einzutreten, und einen Stromwert, bei dem der Stromwert im Wesentlichen konstant wird.
5. Die elektrische Bremsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei sich der vorbestimmte Stromwertbereich in Übereinstimmung mit einer Variationsbreite des Stromwertes in Abhängigkeit von einer Temperatur des Motors ändert.
6. Die elektrische Bremsvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, wobei der Stromwert, bei dem der Stromwert im Wesentlichen konstant wird, ein Stromwert ist, bei dem eine Änderung eines Ableitungswertes des Stromwertes, der durch ein Differentialfilter erhalten wird, gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Wert wird.
7. Eine elektrische Bremssteuervorrichtung zum Steuern eines Motors, der konfiguriert ist, einen elektrischen Mechanismus anzutreiben, der konfiguriert ist, eine Bremskraft durch Drücken eines Bremselements gegen ein gebremstes Element zu halten, die elektrische Bremssteuervorrichtung konfiguriert ist, beim Lösen des Haltens der Bremskraft den Motor mit Energie zu versorgen und eine Antriebszeit des Motors in Übereinstimmung mit einem Stromänderungsbetrag in einem vorbestimmten Intervall zu ändern, nachdem eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist, seit ein Stromwert des Motors nach einem Anstieg zu sinken beginnt, und ein Stromwert, bei dem der Stromänderungsbetrag des Motors auf einen vorbestimmten Wert oder weniger konvergiert.

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