DE112021002707T5

DE112021002707T5 - Elektromechanische bremse und verfahren zum betreiben derselben

Info

Publication number: DE112021002707T5
Application number: DE112021002707.7T
Authority: DE
Inventors: Seungtae BAEK; Joon-kyu Song; Kyungho JUNG
Original assignee: HL Mando Corp
Current assignee: HL Mando Corp
Priority date: 2020-06-08
Filing date: 2021-06-07
Publication date: 2023-04-13
Also published as: KR20210152118A; CN115917179A; US20230256951A1; WO2021251709A1

Abstract

Offenbart werden eine elektromechanische Bremse und ein Verfahren zum Betreiben derselben. Gemäß einem Aspekt der Offenbarung umfasst die elektromechanische Bremse einen Kolben, der eingerichtet ist, sich vorwärts zu bewegen und zurückzuziehen, um einen Bremsbelag zu drücken; eine Kraftübertragungseinheit, die eingerichtet ist, eine Antriebskraft von einem Aktuator zu empfangen, um eine Drehbewegung in eine lineare Bewegung zu konvertieren und die konvertierte Antriebskraft dem Kolben zu liefern; und eine Positionseinstelleinheit, die eingerichtet ist, eine relative Position des Kolbens in Bezug auf die Energieübertragungseinheit einzustellen; wobei die Kraftübertragungseinheit eine Spindel, die sich durch Empfangen der Antriebskraft von dem Aktuator dreht, und eine Mutter, die mit der Spindel verbunden ist und sich an einer Innenseite des Kolbens durch Drehung der Spindel in einer ersten Richtung oder einer zweiten Richtung vorwärts oder rückwärts bewegt, um den Kolben vorwärts zu bewegen und zurückzuziehen, umfasst, wobei die Positionseinstelleinheit umfasst: eine Einstellschraube, die an einer Außenseite der Mutter vorgesehen ist und sich zusammen mit der Mutter dreht, ein erstes Schraubengewinde, das auf einer Außenumfangsfläche der Einstellschraube ausgebildet ist, ein zweites Schraubengewinde, das an einer inneren Umfangsoberfläche des Kolbens ausgebildet ist und mit dem ersten Schraubengewinde in Eingriff steht, und ein Einstellelement, das zwischen der Spindel und der Mutter vorgesehen ist und eingerichtet ist, die Mutter und die Einstellschraube in die erste Richtung oder die zweite Richtung zu drehen, indem sie sich in ihre Ursprungsform zusammenzieht oder expandiert, wenn ein Drehbetrag der Spindel einen vorbestimmte Drehbetrag überschreitet, um die relative Position des Kolbens vorwärts zu bewegen oder zurückzuziehen.

Description

[Technisches Gebiet]
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine elektromechanische Bremse und ein Verfahren des Betätigens derselben, und konkreter eine elektromechanische Scheibenbremse zum Realisieren eines Bremsens eines Fahrzeugs unter Verwendung einer Drehantriebskraft eines Motors und ein Verfahren des Betätigens derselben.
[Stand der Technik]
Allgemein ist ein Fahrzeug im Wesentlichen mit einem Bremssystem zum Ausführen einer Bremsung ausgestattet, und für die Sicherheit eines Fahrers und Insassen wurden verschiedene Typen von Bremssystemen vorgeschlagen.
Konventionelle Bremssysteme nutzen hauptsächlich ein Verfahren zum Zuführen des für die Bremsung erforderlichen Hydraulikdrucks unter Verwendung eines mechanisch verbundenen Verstärkers zu einem Radzylinder, wenn ein Fahrer ein Bremspedal niederdrückt. Als ein Bremssystem der nächsten Generation ist heutzutage jedoch ein elektromechanisches Bremssystem in Entwicklung, das die Bremsabsicht des Fahrers als ein elektrisches Signal empfängt und auf der Grundlage des elektrischen Signals eine elektrische Einrichtung, wie einen Motor, betätigt, um die Bremskraft einem Fahrzeug zuzuführen.
Ein solches elektromechanisches Bremssystem wandelt Drehkraft eines Motors über einen Motor und ein Untersetzungsgetriebe in Linearbewegung um, um einen Klemmdruck auf eine Bremsscheibe auszuüben und dadurch eine Betriebsbremsung und eine Park- bzw. Feststellbremsung des Fahrzeugs auszuführen.
Andererseits werden Bremsbeläge, die eine Bremsscheibe eines Fahrzeugs direkt berühren und auf diese drücken, durch die wiederholte Bremsoperation eines Fahrzeugs allmählich abgeschliffen. Um die Bremsleistung eines Fahrzeugs trotz Verschleiß von Bremsbelägen aufrechtzuerhalten, ist ein Ausgleich bzw. eine Kompensation des Verschleißes von Bremsbelägen erforderlich. In diesem Fall verringern sich jedoch die Einsatzmöglichkeiten eines Fahrzeugs aufgrund der Zunahme einer Größe oder axialen Länge eines Bremssystems.
[Offenbarung]
[Technisches Problem]
Ein Aspekt der Offenbarung ist das Vorsehen eines elektromechanischen Bremssystems, das in der Lage ist, Bremsleistung eines Fahrzeugs trotz Verschleiß von Bremsbelägen aufrechtzuerhalten und zu verbessern, und eines Verfahrens des Betätigens desselben.
Ein Aspekt der Offenbarung ist das Vorsehen eines elektromechanischen Bremssystems, das in der Lage ist, ein Fahrzeug unter unterschiedlichen Betriebsbedingungen des Fahrzeugs stabil abzubremsen, und eines Verfahrens des Betätigens desselben.
Ein Aspekt der Offenbarung ist das Vorsehen eines elektromechanischen Bremssystems, das in der Lage ist, Größe und Gewicht zu reduzieren, um die Einsatzmöglichkeiten eines Fahrzeugs zu verbessern und Raumausnutzung eines Fahrzeugs zu begünstigen, und eines Verfahrens des Betätigens desselben.
Ein weiterer Aspekt der Offenbarung ist das Vorsehen eines elektromechanischen Bremssystems, das in der Lage ist, Verschleiß von Bremsbelägen mit einer einfachen Struktur leicht zu kompensieren bzw. auszugleichen, und eines Verfahrens des Betätigens desselben.
Ein Aspekt der Offenbarung ist das Vorsehen eines elektromechanischen Bremssystems, das in der Lage ist, Bremsleistung durch Reduzieren eines Schleppphänomens zu verbessern und Bremsgeräusch und Vibration zu unterdrücken, und eines Verfahrens des Betätigens desselben.
[Technische Lösung]
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst eine elektromechanische Bremse einen Kolben, der eingerichtet ist, sich vorwärts zu bewegen und zurückzuziehen, um einen Bremsbelag zu drücken; eine Kraftübertragungseinheit , die eingerichtet ist, eine Antriebskraft von einem Aktuator zu empfangen, um eine Drehbewegung in eine lineare Bewegung zu konvertieren und die konvertierte Antriebskraft dem Kolben zu liefern; und eine Positionseinstelleinheit, die eingerichtet ist, eine relative Position des Kolbens in Bezug auf die Energieübertragungseinheit einzustellen; wobei die Energieübertragungseinheit eine Spindel, die sich durch Empfangen der Antriebskraft von dem Aktuator dreht, und eine Mutter, die mit der Spindel verbunden ist und sich an einer Innenseite des Kolbens durch Drehung der Spindel in einer ersten Richtung oder einer zweiten Richtung vorwärts oder rückwärts bewegt, um den Kolben vorwärts zu bewegen und zurückzuziehen, umfasst, wobei die Positionseinstelleinheit umfasst: eine Einstellschraube, die an einer Außenseite der Mutter vorgesehen ist und sich zusammen mit der Mutter dreht, ein erstes Schraubengewinde, das auf einer Außenumfangsfläche der Einstellschraube ausgebildet ist, ein zweites Schraubengewinde, das an einer inneren Umfangsoberfläche des Kolbens ausgebildet ist und mit dem ersten Schraubengewinde in Eingriff steht, und ein Einstellelement, das zwischen der Spindel und der Mutter vorgesehen ist und eingerichtet ist, die Mutter und die Einstellschraube in die erste Richtung oder die zweite Richtung zu drehen, indem sie sich in ihre Ursprungsform zusammenzieht oder expandiert, wenn ein Drehbetrag der Spindel einen vorbestimmten Drehbetrag überschreitet, um die relative Position des Kolbens vorwärts zu bewegen oder zurückzuziehen.
Das Einstellelement kann einen Flansch umfassen, der sich radial auf einer Außenumfangsfläche der Spindel erstreckt, sowie eine Torsionsfeder, deren eines Ende an der Mutter und deren anderes Ende an dem Flansch abgestützt ist.
Die Torsionsfeder kann eingerichtet sein, durch den Drehbetrag der Spindel in der ersten Richtung von einem Bremslösezustand des Fahrzeugs zu einem Bremszustand des Fahrzeugs zusammengezogen zu werden, und eine elastische Rückstellkraft durch den Drehbetrag in der ersten Richtung der Torsionsfeder kann so vorgesehen sein, dass er kleiner ist als eine Schraubenbefestigungskraft zwischen der Einstellschraube und dem Kolben.
An einer inneren Umfangsoberfläche der Mutter kann ein Innengewinde ausgebildet sein, die Spindel kann an einer Seite ein erstes Ende, an dessen äußeren Umfangsfläche ein Außengewinde, das mit dem Innengewinde kämmt, ausgebildet ist, ein zweites Ende, das an der anderen Seite mit dem Aktuator verbunden ist, und einen zentralen Abschnitt, der zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende angeordnet ist, umfassen, und der Flansch kann fest an einer äußeren Umfangsfläche des zentralen Abschnitts angebracht sein.
Die Positionseinstelleinheit kann ferner eine Bindekappe umfassen, die eingerichtet ist, die Einstellschraube und die Mutter zu verbinden.
Die elektromechanische Bremse kann ferner eine elektronische Steuereinheit, die eingerichtet ist, den Betrieb des Aktuators zu steuern; und eine Erfassungseinheit, die eingerichtet ist, eine Eingriffskraft zwischen dem Bremsbelag und der Scheibe, die sich zusammen mit einem Rad dreht, zu erfassen, umfassen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst ein Verfahren zum Betreiben der elektromechanischen Bremse in Reaktion darauf, dass die zwischen der Scheibe und dem Bremsbelag durch die Erfassungseinheit in einem Bremszustand des Fahrzeugs erfasste Eingriffskraft kleiner als ein vorgegebener Wert ist, das Feststellen, durch die elektronische Steuereinheit, dass Verschleiß des Bremsbelags vorliegt, und das Eintreten, durch die elektronische Steuereinheit, in einen ersten Modus zum Vorwärtsbewegen der relativen Position des Kolbens.
Das Verfahren kann in Reaktion darauf, dass die zwischen der Scheibe und dem Bremsbelag durch die Erfassungseinheit in einem Bremslösezustand des Fahrzeugs erfasste Eingriffskraft größer als ein vorgegebener Wert ist, das Feststellen, durch die elektronische Steuereinheit, dass ein Widerstand vorliegt, und das Eintreten, durch die elektronische Steuereinheit, in einen zweiten Modus zum Zurückziehen der relativen Position des Kolbens umfassen.
Das Verfahren kann ferner in dem ersten Modus durch die elektronische Steuereinheit das Steuern des Betriebs des Aktuators umfassen, um die Spindel in einer ersten Richtung von einem Bremslösezustand des Fahrzeugs in einen Bremszustand des Fahrzeugs zu drehen, um die Torsionsfeder zusammenzuziehen, und das Erzeugen einer zusätzlichen Drehung der Spindel in der ersten Richtung, die den vorbestimmte Drehbetrag übersteigt, und das Einleiten der Drehung der Mutter und der Einstellschraube in der ersten Richtung durch die elastische Rückstellkraft der Torsionsfeder, wodurch die relative Position des Kolbens in Bezug auf die Mutter durch die Drehung der Einstellschraube in der ersten Richtung vorwärts bewegt wird.
Das Verfahren kann ferner umfassen, dass im zweiten Modus durch die elektronische Steuereinheit der Betrieb des Aktuators gesteuert wird, um die Spindel in eine zweite Richtung von einem Bremszustand des Fahrzeugs in einen Bremslösezustand des Fahrzeugs zu drehen, um die Torsionsfeder zu expandieren, und eine zusätzliche Drehung der Spindel in die zweiten Richtung erzeugt wird, die den vorbestimmten Drehbetrag übersteigt, und die Drehung der Mutter und der Einstellschraube in die zweiten Richtung durch die elastische Rückstellkraft der Torsionsfeder eingeleitet wird, wodurch die relative Position des Kolbens in Bezug auf die Mutter durch die Drehung der Einstellschraube in die zweiten Richtung zurückgezogen wird.
[Vorteilhafte Wirkungen]
Eine Ausführungsform der Offenbarung kann ein elektromechanisches Bremssystems, das in der Lage ist, Bremsleistung eines Fahrzeugs trotz Verschleiß von Bremsbelägen aufrechtzuerhalten und zu verbessern, und ein Verfahren des Betätigens desselben vorsehen.
Ferner kann eine Ausführungsform der Offenbarung ein elektromechanisches Bremssystem, das in der Lage ist, ein Fahrzeug unter verschiedenen Betriebsbedingungen des Fahrzeugs stabil abzubremsen, und ein Verfahren des Betätigens desselben vorsehen.
Ferner kann eine Ausführungsform der Offenbarung ein elektromechanisches Bremssystem, das in der Lage ist, Größe und Gewicht zu reduzieren, um die Einsatzfähigkeit eines Fahrzeugs zu verbessern und Raumausnutzung eines Fahrzeugs zu begünstigen, und ein Verfahren des Betätigens desselben vorsehen.
Ferner kann eine Ausführungsform der Offenbarung ein elektromechanisches Bremssystem, das in der Lage ist, Verschleiß von Bremsbelägen mit einer einfachen Struktur zu kompensieren bzw. auszugleichen, und ein Verfahren des Betätigens desselben vorsehen.
Ferner kann eine Ausführungsform der Offenbarung ein elektromechanisches Bremssystem, das in der Lage ist, Bremsleistung durch Verringerung eines Luftwiderstand- bzw. Schlepp-Phänomens und Unterdrückung von Bremsgeräusch und Vibration zu verbessern, sowie ein Verfahren des Betätigens desselben vorsehen.
Figurenliste

1 ist eine seitliche Querschnittsansicht, die eine elektromechanische Bremse gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung zeigt.
2 ist eine seitliche Querschnittsansicht, die einen vergrößerten Hauptteil einer elektromechanischen Bremse gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung zeigt.
3 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die einen Hauptteil der elektromechanischen Bremse gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung zeigt.
4 ist eine seitliche Querschnittsansicht, die eine Funktionsweise der elektromechanischen Bremse gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung in einem Bremszustand eines Fahrzeugs zeigt.
5 ist eine seitliche Querschnittsansicht, die eine Funktionsweise der elektromechanischen Bremse gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung in einem ersten Modus zum Kompensieren bzw. Ausgleichen von Verschleiß von Bremsbelägen zeigt.
6 ist eine seitliche Querschnittsansicht, die eine Funktionsweise der elektromechanischen Bremse gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung in einem zweiten Modus zum Reduzieren eines Schleppens zeigt.
7 ist eine seitliche Querschnittsansicht, die einen vergrößerten Hauptteil einer elektromechanischen Bremse gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Offenbarung veranschaulicht.

[Ausführungsbeispiele der Erfindung]
Nachfolgend sind die Ausführungsformen der Offenbarung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen im Detail beschrieben. Es versteht sich, dass die in der Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen verwendeten Begriffe nicht als auf allgemeine und wörterbuchmäßige Bedeutungen beschränkt auszulegen sind, sondern auf der Grundlage der Bedeutungen und Konzepte zu interpretieren sind, die den technischen Aspekten der Offenbarung entsprechen, auf der Grundlage des Prinzips, dass es dem Erfinder erlaubt ist, Begriffe zur bestmöglichen Erläuterung angemessen zu definieren. Daher ist die hier vorgeschlagene Beschreibung nur ein bevorzugtes Beispiel zum Zweck der Veranschaulichung und soll den Umfang der Offenbarung nicht einschränken, so dass es sich versteht, dass andere Äquivalente und Modifikationen dazu hinzugefügt sein können, ohne vom Geist und Umfang der Offenbarung abzuweichen.
1 ist eine seitliche Querschnittsansicht, die eine elektromechanische Bremse 100 gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung veranschaulicht.
Bezug nehmend auf 1, kann eine elektromechanische Bremse 100 gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung umfassen: einen Träger (nicht gezeigt), auf dem ein Paar von Belagplatten 11 und 12 installiert sind, um eine Scheibe (nicht gezeigt), die sich gemeinsam mit einem Rad des Fahrzeugs dreht, zu drücken, ein Bremssattelgehäuse 20, das verschiebbar auf dem Träger installiert ist, um das Paar von Belagplatten 11 und 12 zu betätigen, einen Kolben 110, der installiert ist, um sich innerhalb des Bremssattelgehäuses 20 vorwärts und rückwärts zu bewegen, einen Aktuator (nicht gezeigt), der eine Antriebskraft zum Bewegen des Kolbens 110 erzeugt und bereitstellt, eine Kraftübertragungseinheit 120, die eine Vorwärts- und Rückwärtsbewegung des Kolbens 110 in einer axialen Richtung durch Konvertieren einer vom Aktuator gelieferte Drehantriebskraft in lineare Bewegung, die auf den Kolben 110 zu übertragen ist, realisiert, eine Positionseinstelleinheit 130, die Verschleiß von Bremsbelägen 10 kompensiert oder das Schleppphänomen durch Einstellen einer relativen Position des Kolbens 110 mit Bezug auf die Energieübertragungseinheit 120 reduziert, eine Erfassungseinheit 140, die eine Adhäsionskraft zwischen der Scheibe 10 und den Bremsbelägen 10 oder eine Eingriffskraft der Bremsbeläge 10 erfasst, und eine elektronische Steuereinheit (nicht gezeigt, Electronic Control Unit, ECU), die einen Betrieb des Aktuators auf Grundlage von Informationen, die von der Erfassungseinheit 140 bereitgestellt werden, steuert.
Das Paar von Belagplatten 11 beziehungsweise 12 ist mit dem Bremsbelag 10 versehen, der jeweils an ihrer Innenfläche angebracht ist. Das Paar von Belagplatten 11 und 12 weist die innere Belagplatte 11 auf, die so angeordnet ist, dass ihre Außenfläche in Kontakt mit einer vorderen Fläche (einer linken Fläche, basierend auf 1) des Kolbens 110 ist, und die äußere Belagplatte 12 ist so angeordnet, dass ihre Außenfläche in Kontakt mit einem Fingerteil 22 des Bremssattelgehäuses 20 ist. Das Paar von Belagplatten 11 und 12 ist verschiebbar auf dem Träger installiert.
Das Bremssattelgehäuse 20 umfasst das Fingerteil 22 zum Betätigen der äußeren Belagplatte 12 und ein Zylinderteil 21, in dem der Kolben 110 angebracht ist, und ist an dem Träger gleitbeweglich befestigt. Wenn das Fahrzeug in einem Bremsvorgang ist, gleitet das Bremssattelgehäuse 20 von dem Träger durch eine Reaktionskraft, die durch die Bewegung des Kolbens 110 bewirkt wird, und nähert sich der Scheibe an, und im Gegenzug nähert sich die äußere Belagplatte 12 durch das Fingerteil 22 der Scheibenseite an, wodurch die Scheibe gedrückt wird.
2 und 3 sind eine seitliche Querschnittsansicht beziehungsweise eine perspektivische Explosionsansicht, die einen vergrößerten Hauptteil der elektromechanischen Bremse 100 gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung zeigen. Unter Bezugnahme auf die 1 bis 3, kann der Kolben 110 in Form eines Bechers ausgeführt sein, dessen Rückseite (eine rechte Seite gemäß 1 und 2) geöffnet ist und der in das Zylinderteil 21 gleitbeweglich eingesetzt ist. Auch kann der Kolben 110 Kraft über den Aktuator und die Kraftübertragungseinheit 120, die später beschrieben wird, empfangen und die innere Belagplatte 11 gegen die Scheibenseite drücken. Ein zweites Schraubengewinde 133, das mit einem ersten Schraubengewinde 132, ausgebildet auf einer Außenumfangsfläche einer Einstellschraube 131, die später zu beschreiben ist, im Eingriff steht, kann auf einer Innenumfangsfläche des Kolbens 110 ausgebildet sein. Ein Vorgang des Einstellens einer relativen Position 110 des Kolbens mit Bezug auf eine Spindel 121 oder eine Mutter 125 durch die Positionseinstelleinheit 130 wird später unter Bezugnahme auf die 4 bis 6 beschrieben.
Die Energie- bzw. Kraftübertragungseinheit 120 kann die Spindel 121, die sich durch Aufnahme einer Antriebskraft vom Aktuator dreht, die Mutter 125, die im Kolben 110 angeordnet ist und mit der Spindel 121 schraubverbunden ist, um sich gemeinsam mit dem Kolben 110 um eine Drehung der Spindel 121 in einer ersten Richtung vorwärts zu bewegen oder um sich gemeinsam mit dem Kolben 110 um eine Drehung der Spindel 121 in einer zweiten Richtung rückwärts zu bewegen, und eine Vielzahl von Kugeln 129, die zwischen der Spindel 121 und der Mutter 125 angeordnet sind, umfassen. Die Kraftübertragungseinheit 120 kann als eine Übertragungsvorrichtung vom Kugelgewindetyp vorgesehen sein, die eine Drehbewegung der Spindel 121 in eine lineare Bewegung konvertiert.
Hier bezieht sich die Drehung der Spindel 121 in einer ersten Richtung auf eine Drehrichtung, in welcher die Mutter 125 durch die Drehung der Spindel 121 vorwärts bewegt wird, und die Drehung der Spindel 121 in einer zweiten Richtung bezieht sich auf eine Drehrichtung, in welcher die Mutter 125 durch die Drehung der Spindel 121 zurückgezogen wird, als Drehung in einer zur ersten Richtung entgegengesetzten Richtung.
Die Spindel 121 umfasst an einer Seite ein erstes Ende 121a, auf dessen Außenumfangsfläche ein Außengewinde 122 ausgebildet ist, ein zweites Ende 121c auf der anderen Seite, verbunden mit dem Aktuator, um die Antriebskraft zu empfangen, und einen zentralen Abschnitt 121c, angeordnet zwischen dem ersten Ende 121a und dem zweiten Ende 121c, an dem ein Flansch 136, der später zu beschreiben ist, befestigt ist. Das erste Ende 121a der Spindel 121 kann in die Mutter 125 eingesetzt sein, und ein Lager 150, das reibungslose Drehung des später zu beschreibenden Flansches 136 unterstützt, und die Erfassungseinheit 140 zum Erfassen einer auf die Spindel 121 ausgeübten Last und zum Messen einer Eingriffskraft zwischen der Scheibe und den Bremsbelägen 10 können an dem zweiten Ende 121c angeordnet sein.
Die Mutter 125 kann in einer hohlen zylindrischen Form ausgebildet sein, so dass das erste Ende 121a der Spindel 121 darin eingesetzt ist, und ein Innengewinde 126, das durch Kugeln (nicht gezeigt) mit dem Außengewinde 122 der Spindel 121 im Eingriff steht, kann auf einer Innenumfangsfläche der Mutter ausgebildet sein. Ferner kann die später zu beschreibende Einstellschraube 131 auf einer Außenseite der Mutter 125 bereitgestellt sein, um mindestens einen Teil einer Außenumfangsfläche der Mutter 125 zu umgeben. Die Außenumfangsfläche der Mutter 125 kann mit einer Verdrehsicherungsfläche 125a versehen sein, von der mindestens ein Teil in einer flachen Oberfläche ausgebildet ist, um eine relative Drehung mit der Einstellschraube 131 zu verhindern. Da die Energieübertragungsvorrichtung vom Kugelgewindetyp eine allgemein bekannte Technologie ist, die bereits weithin angewendet wird, wird auf eine detaillierte Beschreibung ihres Betriebs verzichtet.
Der Aktuator (nicht gezeigt) kann einen Motor und ein Untersetzungsgetriebe mit einer Vielzahl von Untersetzungszahnrädern umfassen und kann Energie von einer Energieversorgung, die in dem Fahrzeug angeordnet ist, um eine Antriebskraft zu erzeugen und zu liefern, empfangen. Der Aktuator kann die Antriebskraft, die durch das Verbundensein mit dem zweiten Ende 121c der Spindel 121 erzeugt wird, auf eine Drehbewegung der Spindel 121 übertragen. Der Aktuator kann an der Außenseite des Bremssattelgehäuses 20 angebracht sein, und das Untersetzungsgetriebe kann an der Spindel 121 vorgesehen sein, indem Leistung des Motors durch den Einsatz von Einrichtungen mit verschiedenen Strukturen wie einer Planetengetriebebaugruppe oder einer Schneckengetriebestruktur verlangsamt wird.
Die Positionseinstelleinheit 130 kann durch Einstellen der relativen Position des Kolbens 110 in Bezug auf die Kraftübertragungseinheit 120 die relative Position des Kolbens 110 vorwärts bewegen, um den Verschleiß der Bremsbeläge 10 zu kompensieren, oder die relative Position des Kolbens 110 zurückziehen, um das Schleppphänomen zu verringern.
Die Positionseinstelleinheit 130 kann die Einstellschraube 131, die an der Außenseite der Mutter 125 vorgesehen ist und sich zusammen mit der Mutter 125 dreht, das erste Schraubengewinde 132, das an einer Außenumfangsfläche der Einstellschraube 131 ausgebildet ist, das zweite Schraubengewinde 133, das an der Innenumfangsfläche des Kolbens 110 ausgebildet ist und mit dem ersten Schraubengewinde 132 in Eingriff steht, und ein Einstellelement 135, der zwischen der Spindel 121 und der Mutter 125 vorgesehen ist, umfassen. Das Einstellelement 135, je nach Drehbetrag der Spindel 121 durch Zusammenziehen oder Expandieren, dreht die Mutter 125 und die Einstellschraube 131 in der ersten Richtung, um die relative Position des Kolbens 110 vorzurücken, oder dreht die Mutter 125 und die Einstellschraube 131 in der zweiten, der ersten Richtung entgegengesetzten Richtung, um die relative Position des Kolbens 110 umzukehren.
Die nachfolgend beschriebene erste Drehrichtung der Mutter 125 oder der Einstellschraube 131 ist hier die gleiche Drehrichtung wie die oben beschriebene erste Drehrichtung der Spindel 121 und bezieht sich auf eine Drehrichtung, in der der Kolben 110 durch die Drehung der Einstellschraube 131 vorwärts bewegt wird. Ferner ist die zweite Drehrichtung der Mutter 125 oder der Einstellschraube 131, die eine Drehung in die der ersten Richtung entgegengesetzte Richtung ist, die gleiche Drehrichtung wie die oben beschriebene zweite Drehrichtung der Spindel 121 und bezieht sich auf eine Drehrichtung, in der der Kolben 110 durch die Drehung der Einstellschraube 131 umgekehrt wird.
Die Einstellschraube 131 ist so vorgesehen, dass sie eine Vorderseite der Mutter 125 umgibt, und ist mit dem ersten Schraubengewinde 132 versehen, das an ihrer Außenumfangsfläche ausgebildet ist. Die Einstellschraube 131 kann sich zusammen mit der Mutter 125 drehen und gleichzeitig eine Verdrehsicherungsfläche 131a ausbilden, in der zumindest ein Abschnitt der Innenumfangsfläche, der mit der Mutter 125 in Kontakt steht, als eine flache Fläche ausgebildet ist, um eine relative Drehung zu verhindern. Wenn die Mutter 125 durch das später zu beschreibenden Einstellelement 135 gedreht wird, kann die Einstellschraube 131 die Drehkraft der Mutter 125 auf den Kolben 110 übertragen, während sie sich zusammen mit der Mutter 125 dreht. Da die Einstellschraube 131 zwischen der Mutter 125 und dem Kolben 110 angeordnet ist, kann die Einstellschraube 131 eine Last absorbieren, die erzeugt wird, wenn sich die Mutter 125 und der Kolben 110 berühren, wodurch eine Verformung und ein Verschleiß von Komponenten, wie etwa der Mutter 125 und des Kolbens 110 mit großen Lasten, verhindert wird.
Das erste Schraubengewinde 132 kann an der Außenumfangsfläche der Einstellschraube 131 ausgebildet sein, das zweite Schraubengewinde 133 kann an der Innenumfangsfläche des Kolbens 110 ausgebildet sein, und das erste und zweite Schraubengewinde 132 und 133 werden bereitgestellt, indem sie miteinander im Eingriff stehen. Da die Einstellschraube 131 und der Kolben 110, die sich zusammen mit der Mutter 125 drehen und linear bewegen, miteinander schraubverbunden sind, können sich die Mutter 125, die Einstellschraube 131 und der Kolben 110, die zusammen linear bewegt werden, während der Bremsung eines allgemeinen Fahrzeugs zusammen vorwärts bewegen oder können sich während des Lösens der Bremsung eines Fahrzeugs zusammen rückwärts bewegen. Da sich der Kolben 110 und die Einstellschraube 131 relativ zueinander drehen können, kann sich der Kolben 110 gemäß der Drehung der Mutter 125 und der Einstellschraube 131 in die erste Richtung relativ zur Mutter 125 oder der Spindel 121 vorwärts bewegen, und der Kolben 110 kann sich gemäß der Drehung der Mutter 125 und der Einstellschraube 131 in die zweite Richtung, die der ersten Richtung entgegengesetzt ist, relativ zur Mutter 125 oder der Spindel 121 rückwärts bewegen.
Das Einstellelement 135 kann die Drehung der Mutter 125 und der Einstellschraube 131 veranlassen, um die relative Position des Kolbens 110 in Bezug auf die Mutter 125 oder die Spindel 121 vorwärts zu bewegen oder zurückzuziehen. Das Einstellelement 135 kann einen Flansch 136 umfassen, der am zentralen Abschnitt 121c der Spindel 121 befestigt ist und so geformt ist, dass er in radialer Richtung erstreckt, sowie eine Torsionsfeder 137, die zwischen der Mutter 125 und dem Flansch 136 vorgesehen ist, um die Mutter 125 in Bezug auf den Flansch 136 elastisch zu stützen. Die Torsionsfeder 137 bewirkt die Drehung der Mutter 125 und der Einstellschraube in die erste oder zweite Richtung, indem sie sich zusammenzieht oder in ihre Ursprungsform expandiert, wenn die Spindel 121 oder der Flansch 136 einen vorbestimmten Drehbetrag überschreitet.
Der Flansch 136 ist zu dem zentralen Abschnitt 121b der Spindel 121 hin radial erweitert, und ist mit der Spindel 121 verbunden, um sich integral mit der Spindel 121 zu bewegen. Ein Lager 150, das leichtgängige Drehung des Flansches 136 unterstützt und Abnutzung zwischen dem Flansch 136 und den umgebenden Komponenten verhindert, kann auf der hinteren Fläche (der rechten Seite gemäß 2) vorgesehen sein.
Der erste und der dritte Vorsprung 137 und 139 sind so ausgebildet, dass sie von der vorderen Fläche (der linken Seite, basierend auf 2) des Flanschs 136 gegenüber der Mutter 125 vorstehen, und können sich als eine Achse zusammen mit dem Flansch 136 um die Spindel 121 drehen, wenn sich die Spindel 121 dreht. Der zweite Vorsprung 138 ist ausgebildet, um von der hinteren Fläche (der rechten Seite, basierend auf 2) der Mutter 125 gegenüber dem Flansch 136 vorzustehen, und kann von dem ersten Vorsprung 137 oder dem dritten Vorsprung 139 erfasst werden, um die Drehung der Mutter 125 und der Einstellschraube 131 zu induzieren.
Die Torsionsfeder 137 kann mit einem Ende in die Außenumfangsfläche der Mutter 125 und mit dem anderen Ende in den Flansch 136 eingesetzt und daran befestigt werden. Die Torsionsfeder 137 hält einen zusammengezogenen oder expandierten Zustand innerhalb des vorbestimmten Drehbetrags aufrecht, zum Beispiel innerhalb einem Drehbetrag der Spindel 121 zwischen einem Bremslösezustand des Fahrzeugs und einem Bremszustand des Fahrzeugs. Als Reaktion darauf, dass der vorbestimmte Drehbetrag überschritten wird, kann die Torsionsfeder 137 jedoch die Mutter 125 und die Einstellschraube 131 in die erste oder zweite Richtung drehen, indem sie zusammengezogen oder expandiert wird, um ihre Ursprungsform wiederherzustellen.
Insbesondere kann beim Umschalten von einem Zustand vor dem Bremsen oder einem Bremslösezustand des Fahrzeugs in den Bremszustand des Fahrzeugs eine elastische Rückstellkraft durch den Drehbetrag in der ersten Richtung der Spindel 121 bereitgestellt werden, die kleiner ist als eine Schraubenbefestigungskraft zwischen der Einstellschraube 131 und dem Kolben 110. Dementsprechend behält die Torsionsfeder 137 beim Bremsen eines Fahrzeugs auch dann ihren zusammengezogenen Zustand bei, wenn sich die Spindel 121 und der Flansch 136 in der ersten Richtung drehen, so dass die relative Position des Kolbens 110 in Bezug auf die Mutter 125 oder die Spindel 121 konstant gehalten werden kann.
Wenn jedoch, wie später beschrieben, der Drehbetrag der Spindel 121 zum Abbremsen des Fahrzeugs den Drehbetrag in der ersten Richtung übersteigt, um den Verschleiß des Bremsbelags 10 auszugleichen, ist die elastische Rückstellkraft der Torsionsfeder 137 größer als die Schraubenbefestigungskraft zwischen der Einstellschraube 131 und dem Kolben 110. Dementsprechend expandiert die Torsionsfeder 137, um in ihre Ursprungsform zurückgeführt zu werden, so dass sich die Mutter 125 und die Einstellschraube 131 durch die Expansion der Torsionsfeder 137 in die erste Richtung drehen. Dadurch kann sich die relative Position des Kolbens 110 in Bezug auf die Mutter 125 oder die Spindel 121 verschieben. Außerdem wird, wie später beschrieben, während des zweiten Modus zur Verringerung des Schleppens, wenn der Drehbetrag der Spindel 121 zum Lösen der Fahrzeugbremse den Drehbetrag in der zweiten Richtung überschreitet, die elastische Rückstellkraft der Torsionsfeder 137 größer als die Schraubenbefestigungskraft zwischen der Einstellschraube 131 und dem Kolben 110. Dementsprechend wird die Torsionsfeder 137 zusammengedrückt, um ihre Ursprungsform wiederherzustellen, und die Drehung der Mutter 125 und der Einstellschraube 131 in die zweite Richtung erfolgt durch das Zusammenziehen der Torsionsfeder 137. Dadurch kann die relative Position des Kolbens 110 in Bezug auf die Mutter 125 oder die Spindel 121 zurückgesetzt werden. Eine detaillierte Beschreibung wird später unter Bezugnahme auf die 4 bis 6 gegeben.
Nach dem Vorwärtsbewegen der Mutter 125 und des Kolbens 110 für den Bremsvorgang des Fahrzeugs, um zu bewirken, dass die Scheibe und der Bremsbelag 10 in engen Kontakt miteinander kommen, wenn der Aktuator defekt ist oder die Stromversorgung unterbrochen ist, muss sich die Bremsung des Fahrzeugs selbst lösen, um eine Sicherheit der Insassen zu fördern. Zum Beispiel wird die Torsionsfeder 137 während des Bremsvorgangs des Fahrzeugs durch die Drehung der Spindel 121 und des Flansches 136 in der ersten Richtung zusammengezogen, aber wenn der Betrieb des Aktuators gestoppt oder die Stromversorgung unterbrochen wird, kann sich die Spindel 121 durch die elastische Rückstellkraft der Torsionsfeder 137 in der zweiten Richtung drehen, so dass die Mutter 125 und die Spindel 121 zurückgezogen werden, um das Bremsen des Fahrzeugs zu lösen.
Die Erfassungseinheit 140 ist vorgesehen, Adhäsionskraft oder Eingriffskraft zwischen der Scheibe und den Bremsbelägen 10 zu erfassen. Die Erfassungseinheit 140 kann als ein Kraftsensor vorgesehen sein, der Belastung der Spindel 121 oder des Aktuators erfasst, um die Eingriffskraft zwischen der Scheibe und den Bremsbelägen 10 zu messen, ist aber nicht darauf beschränkt. Die Erfassungseinheit 140 kann Informationen über die erfasste Eingriffskraft des Bremsbelags 10 an die ECU übertragen, und die ECU kann Verschleiß oder Luftwiderstand bzw. Schleppen der Bremsbeläge 10 auf der Grundlage der Informationen über die Eingriffskraft, die durch die Erfassungseinheit 140 erfasst wurde, bestimmen.
Nachfolgend wird ein Betriebsverfahren des elektromechanischen Bremssystems 100 gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung beschrieben.
4 ist eine seitliche Querschnittsansicht, die eine Funktionsweise der elektromechanischen Bremse 100 gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung in dem Bremszustand des Fahrzeugs zeigt.
Unter Bezugnahme auf die 2 und 4 kann das elektromechanische Bremssystem während einer allgemeinen Bremsung, die nicht in einen ersten Modus oder einen später zu beschreibenden zweiten Modus eintritt, wie beispielsweise eine Betriebsbremse oder eine Feststellbremse des Fahrzeugs, von dem in den 2 dargestellten Bremslösezustand in den in den 4 dargestellten Bremszustand übergehen.
Konkreter ausgedrückt, wenn ein Fahrer eine Anstrengungskraft auf ein Bremspedal (nicht dargestellt) ausübt, um das Fahrzeug abzubremsen, erfasst ein Pedalwegsensor (nicht dargestellt) die Absicht des Fahrers zu bremsen als ein elektrisches Signal und überträgt das erfasste elektrische Signal an die ECU. Die ECU kann auf der Grundlage des elektrischen Signals den Betrieb des Aktuators steuern, so dass die Scheibe und der Bremsbelag 10 in enge Berührung miteinander gelangen, um Bremsung des Fahrzeugs zu realisieren.
Wenn das Fahrzeug gebremst wird, dreht sich die Spindel 121 durch die Betätigung des Aktuators in der ersten Richtung um den vorbestimmten Drehbetrag, und die Mutter 125 bewegt sich entsprechend der Drehung der Spindel 121 in die erste Richtung vorwärts, so dass sich der Kolben 110 auch in Richtung der Belagplatte bewegt. Wenn der auf der Belagplatte angebrachte Bremsbelag 10 nahe an der Scheibe anliegt, wird die Eingriffskraft erzeugt, wodurch veranlasst wird, dass das Fahrzeug abgebremst wird.
Zu diesem Zeitpunkt dreht sich die Spindel 121 in die erste Richtung, so dass die Torsionsfeder 137 zusammengedrückt wird, aber die elastische Rückstellkraft der Torsionsfeder 137, die durch den Drehbetrag in der ersten Richtung vom Bremslösezustand des Fahrzeugs zum Bremszustand des Fahrzeugs erzeugt wird, ist kleiner als die Schraubenbefestigungskraft zwischen der Einstellschraube 131 und dem Kolben 110. Dies hat zur Folge, dass sich die Mutter 125 und die Einstellschraube 131 während einer allgemeinen Bremssituation nicht drehen. Dementsprechend kann eine relative Position des Kolbens 110 in Bezug zur Mutter 125 oder die Spindel 121 dauerhaft beibehalten werden.
Wenn die Bremsung des Fahrzeugs gelöst wird, kann die elektromechanische Bremse vom Bremszustand gemäß 4 in den Bremslösezustand gemäß 2 übergehen. Konkreter ausgedrückt, dreht sich die Spindel 121 durch die Betätigung des Aktuators in die erste Richtung, und die Mutter 125 fährt wiederum gemäß der zweiten Richtung der Drehung der Spindel 121 zurück, so dass auch der Kolben 110 von den Belagplatten 11 und 12 beabstandet ist und zurückgefahren ist. Da jeder der auf den Belagplatten 11 und 12 montierten Bremsbeläge 10 von der Scheibe beabstandet ist, wird die Bremswirkung des Fahrzeugs aufgehoben. Zu diesem Zeitpunkt entspricht der Drehbetrag in der zweiten Richtung der Spindel 121 dem Drehbetrag in der ersten Richtung der Spindel 121 in einer allgemeinen Bremssituation, und dementsprechend nimmt die Torsionsfeder 137 auch ihre Ursprungsform entsprechend der zweiten Drehrichtung der Spindel 121 wieder an.
Um die Bremsleistung des Fahrzeugs trotz des Verschleißes des Bremsbelags 10 aufrechtzuerhalten, wird im Folgenden der erste Modus beschrieben, in dem die elektromechanische Bremse 100 gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung den Verschleiß des Bremsbelags 10 kompensiert bzw. ausgleicht.
Als Reaktion darauf, dass die von dem Sensor 140 im Bremszustand des Fahrzeugs gemessene Adhäsionskraft oder Eingriffskraft zwischen der Scheibe und dem Bremsbelag 10 geringer ist als ein vorgegebener Normalbereichswert, bestimmt die ECU, dass Verschleiß des Bremsbelags 10 vorliegt, und kann in den ersten Modus zu dessen Kompensation bzw. Ausgleich eintreten.
5 ist eine seitliche Querschnittsansicht, die eine Funktionsweise der elektromechanischen Bremse 100 gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung im Status des ersten Modus zum Kompensieren bzw. Ausgleichen von Verschleiß des Bremsbelags 10 veranschaulicht.
Unter Bezugnahme auf 5 dreht die ECU die Spindel 121 in die erste Richtung, indem der Betrieb des Aktuators gesteuert wird, in den ersten Modus einzutreten. Zu diesem Zeitpunkt erzeugt die ECU eine zusätzliche Drehung in die erste Richtung, die den für das Abbremsen eines allgemeinen Fahrzeugs vorbestimmten Drehbetrag in der ersten Richtung der Spindel 121 übersteigt. Durch die zusätzliche Drehung der Spindel 121 in die erste Richtung wird die Torsionsfeder 137 stärker zusammengezogen als im Bremszustand eines allgemeinen Fahrzeugs, und zu diesem Zeitpunkt ist die elastische Rückstellkraft der Torsionsfeder 137 größer als die Schraubenbefestigungskraft zwischen der Einstellschraube 131 und dem Kolben 110. Während sich die Torsionsfeder 137 expandiert, um ihre Ursprungsform wiederherzustellen, wird die Drehung der Mutter 125 und der Einstellschraube 131 in die erste Richtung erzeugt, wodurch die relative Position des Kolbens 110 in Bezug auf die Mutter 125 oder die Spindel 121 fortschreitet, wodurch der Verschleiß des Bremsbelags 10 ausgeglichen wird.
Nach Beendigung des ersten Modus zur Kompensation des Verschleißes des Bremsbelags 10 dreht die elektromechanische Bremse 100 gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung die Spindel 121 in der zweiten Richtung um den Drehbetrag, der dem Drehbetrag in der zweiten Richtung der Spindel 121 in einer allgemeinen Bremslöse-Situation entspricht, wodurch sie in den Bremslösezustand oder den Zustand vor dem Bremsen des Fahrzeugs zurückkehrt. Mit anderen Worten, während des ersten Modus wird die zusätzliche Drehung der Spindel 121 in die erste Richtung im Vergleich zu einer allgemeinen Bremssituation erzeugt, aber nach Beendigung des ersten Modus bringt die elektromechanische Bremse die Spindel 121 in die eingestellte Position zurück, indem sie nur den Drehbetrag in die zweite Richtung der Spindel 121 während einer allgemeinen Bremsung oder einer allgemeinen Bremslösung dreht. Wenn das Fahrzeug nach dem ersten Modus erneut gebremst wird, erfolgt die Bremsung in einem Zustand, in dem die relative Position des Kolbens 110 in Bezug auf die Spindel 121 oder die Mutter 125 den Verschleiß des Bremsbelags 10 ausgleicht, wodurch das Fahrzeug stabil gebremst wird.
Nachfolgend wird ein Vorgang beschrieben, bei dem die elektromechanische Bremse 100 gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung den zweiten Modus durchführt, um ein Luftwiderstand- bzw. Schleppphänomen zu verringern, bei dem der Kolben 110 nach dem Bremsvorgang des Fahrzeugs nicht schnell in seine ursprüngliche Position zurückkehrt.
Als Reaktion darauf, dass die vom Sensor 140 gemessene Adhäsionskraft oder Eingriffskraft zwischen der Scheibe und dem Bremsbelag 10 im Bremslösezustand des Fahrzeugs größer ist als ein vorgegebener Normalbereichswert, bestimmt die ECU, dass das Luftwiderstands- bzw. Schleppphänomen vorliegt, bei dem der Kolben 110 nicht in seine ursprüngliche Position zurückkehrt, und kann in den zweiten Modus eintreten.
6 ist eine seitliche Querschnittsansicht, die eine Funktionsweise der elektromechanischen Bremse 100 gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung im Zustand des zweiten Modus zur Verringerung des Luftwiderstands bzw. Schleppens zeigt.
Unter Bezugnahme auf 6 dreht die ECU die Spindel 121 in die zweite Richtung, indem der Betrieb des Aktuators gesteuert wird, in den zweiten Modus einzutreten. Zu diesem Zeitpunkt erzeugt die ECU eine zusätzliche Drehung in die zweite Richtung, die den Drehbetrag in der zweiten Richtung der Spindel 121 übersteigt, der vom Bremszustand bis zum Bremslösezustand eines allgemeinen Fahrzeugs vorbestimmt ist. Durch die zusätzliche Drehung der Spindel 121 in die zweite Richtung wird die Torsionsfeder 137 stärker expandiert als im Bremslösezustand eines allgemeinen Fahrzeugs, und zu diesem Zeitpunkt wird die elastische Rückstellkraft der Torsionsfeder 137 größer als die Schraubenbefestigungskraft zwischen der Einstellschraube 131 und dem Kolben 110 ausgebildet. Wenn die Torsionsfeder 137 zusammengezogen wird, um ihre Ursprungsform wiederherzustellen, drehen sich die Mutter 125 und die Einstellschraube 131 in die zweite Richtung, so dass die relative Position des Kolbens 110 in Bezug auf die Mutter 125 oder die Spindel 121 wiederhergestellt wird. Dadurch ist der Kolben 110 von der Polsterplatte beabstandet, was den Luftwiderstand bzw. das Schleppen verringert.
Nachfolgend wird eine elektromechanische Bremse gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Offenbarung beschrieben.
Die Beschreibung der elektrischen mechanischen Bremse gemäß der modifizierten Ausführungsform der nachstehend zu beschreibenden Offenbarung ist die gleiche wie die elektrische mechanische Bremse 100 gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform der Offenbarung, mit Ausnahme von Fällen, in denen zusätzliche Bezugszeichen verwendet werden, um die elektromechanische Bremse gemäß der modifizierten Ausführungsform der Offenbarung zu beschreiben, und daher wird deren Beschreibung weggelassen, um eine Dopplung von Inhalten zu verhindern.
7 ist eine vergrößerte seitliche Querschnittsansicht, die einen Hauptteil der elektromechanischen Bremse 100 gemäß der modifizierten Ausführungsform der Offenbarung veranschaulicht. Wie in 7 dargestellt, kann eine Bindekappe 210 vorgesehen sein, um die Einstellschraube 131 und die Mutter 125 miteinander zu verbinden.
Die Bindekappe 210 ist vorgesehen, um die geöffnete Vorderseite der Mutter 125 abzudecken, und hat eine innere Umfangsseite, die von der Mutter 125 befestigt und getragen wird, und eine äußere Umfangsseite, die an einer inneren Umfangsseite der Einstellschraube 131 befestigt und getragen wird, so dass die Mutter 125 und die Einstellschraube 131 miteinander verbunden werden. Die Drehbewegung und die Linearbewegung der Mutter 125 und der Einstellschraube 131 können durch die Bindekappe 210 synchronisiert werden, und außerdem sind die Einstellschraube 131 und der Kolben 110 schraubengekoppelt und bewegen sich gemeinsam. Dementsprechend kehren beim Lösen der Fahrzeugbremsung, wenn die Mutter 125 in ihre ursprüngliche Position zurückkehrt, auch die Einstellschraube 131 und der Kolben 110 reibungslos in ihre ursprüngliche Position zurück, so dass der nachfolgende Bremsvorgang des Fahrzeugs schnell vorbereitet werden kann.

Claims

Elektromechanische Bremse, umfassend: einen Kolben, der eingerichtet ist, vor- und zurückzufahren, um einen Bremsbelag zu drücken; eine Kraftübertragungseinheit, die eingerichtet ist, eine Antriebskraft von einem Aktuator zu empfangen, um eine Drehbewegung in eine Linearbewegung umzuwandeln, und die umgewandelte Antriebskraft dem Kolben zuzuführen; und eine Positionseinstelleinheit, die eingerichtet ist, eine relative Position des Kolbens in Bezug auf die Kraftübertragungseinheit einzustellen; wobei die Kraftübertragungseinheit umfasst: eine Spindel, die sich durch Empfangen der Antriebskraft des Aktuators dreht, und eine Mutter, die mit der Spindel verbunden ist und ein Inneres des Kolbens durch Drehung der Spindel in einer ersten Richtung oder einer zweiten Richtung vorwärts oder rückwärts bewegt, um den Kolben nach vorn zu verfahren und zurück zu verfahren, wobei die Positionseinstelleinheit umfasst: eine Einstellschraube, die an einer Außenseite der Mutter vorgesehen ist und sich zusammen mit der Mutter dreht, ein erstes Schraubengewinde, das auf einer Außenumfangsfläche der Einstellschraube ausgebildet ist, ein zweites Schraubengewinde, das an einer inneren Umfangsoberfläche des Kolbens ausgebildet ist und mit dem ersten Schraubengewinde in Eingriff steht, und ein Einstellelement, das zwischen der Spindel und der Mutter vorgesehen ist und eingerichtet ist, die Mutter und die Einstellschraube in die erste Richtung oder die zweite Richtung zu drehen, indem sie sich in ihre Ursprungsform zusammenzieht oder expandiert, wenn ein Drehbetrag der Spindel einen vorbestimmte Drehbetrag überschreitet, um die relative Position des Kolbens vorwärts zu bewegen oder zurückzuziehen.
Elektromechanische Bremse nach Anspruch 1, wobei das Einstellelement umfasst: einen Flansch, der radial auf einer äußeren Umfangsfläche der Spindel verläuft, eine Torsionsfeder, die mit einem Ende an der Mutter und mit dem anderen Ende am Flansch abgestützt ist.
Elektromechanische Bremse nach Anspruch 2, wobei die Torsionsfeder eingerichtet ist, durch die Drehbetrag der Spindel in der ersten Richtung von einem Bremslösezustand des Fahrzeugs zu einem Bremszustand des Fahrzeugs zusammengezogen zu werden, und eine elastische Rückstellkraft durch den Drehbetrag in der ersten Richtung der Torsionsfeder vorgesehen ist, die kleiner ist als eine Schraubenbefestigungskraft zwischen der Einstellschraube und dem Kolben.
Elektromechanische Bremse nach Anspruch 2, wobei ein Innengewinde an einer inneren Umfangsoberfläche der Mutter ausgebildet ist, die Spindel auf einer Seite ein erstes Ende, auf dessen Außenumfangsfläche ein mit dem Innengewinde im Eingriff stehendes Außengewinde ausgebildet ist, ein zweites Ende auf der anderen Seite, verbunden mit dem Aktuator, und einen zentralen Abschnitt, angeordnet zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende, umfasst, und der Flansch fest auf einer äußeren Umfangsfläche des zentralen Abschnitts angebracht ist.
Elektromechanische Bremse nach Anspruch 2, wobei die Positionseinstelleinheit außerdem eine Bindekappe umfasst, die eingerichtet ist, die Einstellschraube und die Mutter zu verbinden.
Elektromechanische Bremse nach Anspruch 2, ferner umfassend: eine elektronische Steuereinheit, die eingerichtet ist, den Betrieb des Aktuators zu steuern; und eine Erfassungseinheit, die eingerichtet ist, eine Eingriffskraft zwischen dem Bremsbelag und der Scheibe, die sich zusammen mit einem Rad dreht, zu erfassen.
Verfahren des Betreibens der elektromechanischen Bremse nach Anspruch 6, wobei das Verfahren umfasst: als Reaktion darauf, dass die von der Erfassungseinheit in einem Bremszustand des Fahrzeugs erfasste Eingriffskraft zwischen der Scheibe und dem Bremsbelag geringer ist als ein vorgegebener Wert, Bestimmen, durch die elektronische Steuereinheit, dass Verschleiß des Bremsbelags vorliegt, und Eintreten, durch die elektronische Steuereinheit, in einen ersten Modus zum Vorwärtsbewegen der relativen Position des Kolbens.
Verfahren nach Anspruch 7, ferner umfassend: als Reaktion darauf, dass die von der Erfassungseinheit in einem Bremslösezustand des Fahrzeugs erfasste Eingriffskraft zwischen der Scheibe und dem Bremsbelag größer ist als ein vorgegebener Wert, Bestimmen, durch die elektronische Steuereinheit, dass ein Schleppen vorliegt, und Eintreten, durch die elektronische Steuereinheit, in einen zweiten Modus zum Zurückverfahren der relativen Position des Kolbens.
Verfahren nach Anspruch 7, ferner umfassend: in dem ersten Modus, durch die elektronische Steuereinheit, Steuern des Betriebs des Aktuators, um die Spindel in einer ersten Richtung aus einem Bremslösezustand des Fahrzeugs in einen Bremszustand des Fahrzeugs zu drehen, um die Torsionsfeder zusammenzudrücken und eine zusätzliche Drehung der Spindel in eine erste Richtung zu erzeugen, die den vorbestimmten Drehbetrag übersteigt, und Einleiten der Drehung der Mutter und der Einstellschraube in die erste Richtung durch die elastische Rückstellkraft der Torsionsfeder, dadurch Vorwärtsbewegen der relativen Position des Kolbens mit Bezug auf die Mutter durch die Drehung der Einstellschraube in die erste Richtung.
Verfahren nach Anspruch 8, ferner umfassend: in dem zweiten Modus, durch die elektronische Steuereinheit, Steuern des Betriebs des Aktuators, um die Spindel in eine zweite Richtung aus einem Bremszustand des Fahrzeugs in einen Bremslösezustand des Fahrzeugs zu drehen, um die Torsionsfeder zu expandieren und eine zusätzliche Drehung der Spindel in eine zweite Richtung zu erzeugen, die den vorbestimmte Drehbetrag übersteigt, und Einleiten der Drehung der Mutter und der Einstellschraube in die zweite Richtung durch die elastische Rückstellkraft der Torsionsfeder, dadurch Zurückziehen der relativen Position des Kolbens mit Bezug auf die Mutter durch die Drehung der Einstellschraube in die zweite Richtung.