DE112021003143T5

DE112021003143T5 - Elektromechanische bremse und verfahren zum betreiben derselben

Info

Publication number: DE112021003143T5
Application number: DE112021003143.0T
Authority: DE
Inventors: Seungtae BAEK; Joon-kyu Song; Kyungho JUNG
Original assignee: HL Mando Corp
Current assignee: HL Mando Corp
Priority date: 2020-06-05
Filing date: 2021-06-04
Publication date: 2023-03-23
Also published as: US20230287949A1; WO2021246829A1; KR20210151553A; CN115698537A

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 Energieübertragungseinheit, 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 auf einer Innenumfangsfläche des Kolbens ausgebildet ist und mit dem ersten Schraubengewinde im Eingriff steht, und ein Einstellelement, das zwischen der Spindel und der Mutter vorgesehen ist und eingerichtet ist, die Mutter und die Einstellschraube durch Drehung der Spindel in die erste Richtung oder die zweite Richtung zu drehen, um die relative Position des Kolbens vorwärts zu bewegen und zurückzuziehen.

Description

[Gebiet der Technik]
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine elektromechanische Bremse und ein Verfahren zum Betreiben derselben, und insbesondere eine elektromechanische Scheibenbremse zum Realisieren von Bremsung eines Fahrzeugs unter Verwendung von Drehantriebskraft eines Motors und ein Verfahren zum Betreiben 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. Derzeit läuft jedoch die Entwicklung eines elektromechanischen Bremssystems als ein Bremssystem der nächsten Generation, das die Absicht eines Fahrers, zu bremsen, als ein elektrisches Signal empfängt und eine elektrische Vorrichtung, beispielsweise einen Motor, auf Grundlage des elektrischen Signals betreibt, um einem Fahrzeug Bremsenergie bereitzustellen.
Solche elektromechanischen Bremssysteme wandeln Drehkraft eines Motors in lineare Bewegung durch einen Motor und ein Untersetzungsgetriebe um, um einer Bremsscheibe einen Klemmdruck bereitzustellen, wodurch eine Betriebsbremse und eine Parkbremse des Fahrzeugs ausgeführt werden.
Andererseits werden Bremsbeläge, die eine Bremsscheibe eines Fahrzeugs direkt kontaktieren und drücken, aufgrund des wiederholten Bremsbetriebs eines Fahrzeugs allmählich verschlissen. Um die Bremsleistung eines Fahrzeugs trotz Verschleiß vom Bremsbelägen aufrechtzuerhalten, wird ein Hilfsmittel zum Kompensieren des Verschleißes von Bremsbelägen benötigt. In diesem Fall nimmt jedoch die Anwendbarkeit eines Fahrzeugs aufgrund einer Zunahme in einer Größe oder axialen Länge eines Bremssystems ab.
[Offenbarung]
[Technische Aufgabe]
Ein Aspekt der Offenbarung ist es, ein elektromechanisches Bremssystem, das zu einem Aufrechterhalten und Verbessern der Bremsleistung eines Fahrzeugs trotz Verschleiß von Bremsbelägen fähig ist, und ein Verfahren zum Betreiben desselben bereitzustellen.
Ein weiterer Aspekt der Offenbarung ist es, ein elektromechanisches Bremssystem, das zu einem stabilen Abbremsen eines Fahrzeugs in verschiedenen Betriebsbedingungen des Fahrzeugs fähig ist, und ein Verfahren zum Betreiben desselben bereitzustellen.
Ein weiterer Aspekt der Offenbarung ist es, ein elektromechanisches Bremssystem, das zu einer Reduzierung von Größe und Gewicht zur Verbesserung der Anwendbarkeit eines Fahrzeugs und zur Förderung der Raumnutzung eines Fahrzeugs fähig ist, und ein Verfahren zum Betreiben desselben bereitzustellen.
Ein Aspekt der Offenbarung ist es, ein elektromechanisches Bremssystem, das zu einem problemlosen Kompensieren von Verschleiß von Bremsbelägen mit einer einfachen Struktur fähig ist, und ein Verfahren zum Betreiben desselben bereitzustellen.
Ein weiterer Aspekt der Offenbarung ist es, ein elektromechanisches Bremssystem, das zu einer Verbesserung der Bremsleistung durch Reduzierung eines Schleppphänomens und Unterdrücken von Bremsgeräuschen und -vibration fähig ist, und ein Verfahren zum Betreiben desselben bereitzustellen.
[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 Energieübertragungseinheit, 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 auf einer Innenumfangsfläche des Kolbens ausgebildet ist und mit dem ersten Schraubengewinde im Eingriff steht, und ein Einstellelement, das zwischen der Spindel und der Mutter vorgesehen ist und eingerichtet ist, die Mutter und die Einstellschraube durch Drehung der Spindel in die erste Richtung oder die zweite Richtung zu drehen, um die relative Position des Kolbens vorwärts zu bewegen und zurückzuziehen.
Das Einstellelement kann einen Flansch, der sich radial auf einer Außenumfangsfläche der Spindel erstreckt, einen ersten Vorsprung, der von dem Flansch vorsteht, und einen zweiten Vorsprung, der von der Mutter vorsteht und eingerichtet ist, die Drehung der Mutter und der Einstellschraube in die erste Richtung einzuleiten und zu erzeugen, indem er von dem ersten Vorsprung erfasst wird, wenn sich die Spindel in die erste Richtung dreht, dabei die relative Position des Kolbens vorwärts bewegend, umfassen.
Ein erster Winkel zwischen dem ersten Vorsprung und dem zweiten Vorsprung in einem Bremslösezustand eines Fahrzeugs kann so vorgesehen sein, dass er größer als ein zweiter Winkel ist, in dem sich der erste Vorsprung von dem Bremslösezustand zu einem Bremszustand des Fahrzeugs dreht.
Das Einstellelement kann ferner einen dritten Vorsprung umfassen, der von dem Flansch vorsteht, wobei der zweite Vorsprung eingerichtet ist, die Drehung der Mutter und der Einstellschraube in die zweite Richtung einzuleiten, indem er von dem dritten Vorsprung erfasst wird, wenn sich die Spindel in die zweite Richtung dreht, dabei die relative Position des Kolbens zurückziehend.
Ein dritter Winkel zwischen dem zweiten Vorsprung und dem dritten Vorsprung in einem Bremszustand des Fahrzeugs kann so vorgesehen sein, dass er größer als ein vierter Winkel ist, in dem sich der dritte Vorsprung von dem Bremszustand zu dem Bremslösezustand des Fahrzeugs dreht.
Die Mutter kann ein auf ihrer Innenumfangsfläche ausgebildetes Innengewinde umfassen, die Spindel kann ein erstes Ende auf einer Seite, von der ein mit dem Innengewinde im Eingriff stehendes Außengewinde auf ihrer Außenumfangsfläche 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, umfassen, und der Flansch kann fest auf einer Außenumfangsfläche des zentralen Abschnitts installiert sein.
Der erste Vorsprung und der dritte Vorsprung sind ausgebildet, um vorzustehen, um auf einer vorderen Fläche des Flansches gegenüber der Mutter beabstandet zu sein, und der zweite Vorsprung ist ausgebildet, um von einer hinteren Fläche der Mutter, gegenüber der vorderen Fläche des Flansches, vorzustehen.
Die Einstellschraube kann in einer hohlen zylindrischen Form vorgesehen sein, um einen Abschnitt einer Außenseite der Mutter zu umgeben, und jede von der Einstellschraube und der Mutter ist mit einer Verdrehsicherungsfläche versehen, in der mindestens ein Abschnitt eines Teils im Kontakt miteinander als eine flache Fläche vorgesehen ist.
Die elektromechanische Bremse kann ferner eine Lösefeder umfassen, deren eines Ende von dem ersten Vorsprung gestützt ist und deren anderes Ende von dem zweiten Vorsprung gestützt ist, wobei die Lösefeder ausgebildet ist, von der Drehung der Spindel in die erste Richtung zusammengedrückt zu werden.
Die elektromechanische Bremse kann ferner eine elektronische Steuereinheit, die konfiguriert 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 kann 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 vorbestimmter 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 umfassen.
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 vorbestimmter 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, ein Steuern des Betriebs des Aktuators zum Drehen der Spindel in eine erste Richtung aus einem Bremslösezustand des Fahrzeugs in einen Bremszustand des Fahrzeugs, das Erzeugen einer zusätzlichen Drehung der Spindel in die erste Richtung, um zu veranlassen, dass der erste Vorsprung gedreht wird, während er Kontakt mit dem zweiten Vorsprung hat, wobei die Drehung der Mutter und der Einstellschraube in die erste Richtung eingeleitet wird, und das Vorwärtsbewegen der relativen Position des Kolbens in Bezug auf die Mutter durch die Drehung der Einstellschraube in die erste Richtung umfassen.
Das Verfahren kann ferner, nach dem ersten Modus, das Zurückführen, durch die elektronische Steuereinheit, der Spindel oder des ersten Vorsprungs in seine ursprüngliche Position des Bremslösezustand des Fahrzeugs umfassen.
Das Verfahren kann ferner, in dem zweiten Modus, durch die elektronische Steuereinheit, ein Steuern des Betriebs des Aktuators zum Drehen der Spindel in eine zweite Richtung aus einem Bremszustand des Fahrzeugs in einen Bremslösezustand des Fahrzeugs, das Erzeugen einer zusätzlichen Drehung der Spindel in die zweite Richtung, um zu veranlassen, dass der dritte Vorsprung gedreht wird, während er Kontakt zum zweiten Vorsprung hat, wobei die Drehung der Mutter und der Einstellschraube in die zweite Richtung eingeleitet wird, und das Zurückziehen der relativen Position des Kolbens in Bezug auf die Mutter durch die Drehung der Einstellschraube in die zweite Richtung umfassen.
[Vorteilhafte Wirkungen]
Eine Ausführungsform der Offenbarung kann ein elektromechanisches Bremssystem, das zu einem Aufrechterhalten und Verbessern der Bremsleistung eines Fahrzeugs trotz Verschleiß von Bremsbelägen fähig ist, und ein Verfahren zum Betreiben desselben bereitstellen.
Ferner kann eine Ausführungsform der Offenbarung ein elektromechanisches Bremssystem, das zu einem stabilen Abbremsen eines Fahrzeugs in verschiedenen Betriebsbedingungen des Fahrzeugs fähig ist, und ein Verfahren zum Betreiben desselben bereitstellen.
Ferner kann eine Ausführungsform der Offenbarung ein elektromechanisches Bremssystem, das zu einer Reduzierung von Größe und Gewicht zur Verbesserung der Anwendbarkeit eines Fahrzeugs und zur Förderung der Raumnutzung eines Fahrzeugs fähig ist, und ein Verfahren zum Betreiben desselben bereitstellen.
Ferner kann eine Ausführungsform der Offenbarung ein elektromechanisches Bremssystem, das zu einem problemlosen Kompensieren von Verschleiß von Bremsbelägen fähig ist, mit einer einfachen Struktur, und ein Verfahren zum Betreiben desselben bereitstellen.
Ferner kann eine Ausführungsform der Offenbarung ein elektromechanisches Bremssystem, das zu einer Verbesserung der Bremsleistung durch Reduzierung eines Schleppphänomens und Unterdrücken von Bremsgeräuschen und - vibration fähig ist, und ein Verfahren zum Betreiben desselben bereitstellen.
Figurenliste

1 ist eine seitliche Querschnittsansicht, die eine elektromechanische Bremse gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung veranschaulicht.
2 ist eine seitliche Querschnittsansicht, die einen vergrößerten Hauptteil einer elektromechanischen Bremse gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung veranschaulicht.
3 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht, die den Hauptteil der elektromechanischen Bremse gemäß der Ausführungsform der Offenbarung veranschaulicht.
4 ist eine Querschnittsansicht entlang der Richtung A-A' aus 2, die Positionen des ersten, zweiten und dritten Vorsprungs in einem Vorbremszustand eines Fahrzeugs oder einem Bremslösezustand eines Fahrzeugs veranschaulicht.
5 ist eine seitliche Querschnittsansicht, die einen Betrieb der elektromechanischen Bremse gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung in einem Bremszustand eines Fahrzeugs veranschaulicht.
6 ist eine Querschnittsansicht entlang der Richtung B-B' aus 5, die Positionen des ersten, zweiten und dritten Vorsprungs in dem Bremszustand des Fahrzeugs veranschaulicht.
7 ist eine seitliche Querschnittsansicht, die einen Betrieb der elektromechanischen Bremse gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung im Status eines ersten Modus zum Kompensieren von Verschleiß von Bremsbelägen veranschaulicht.
8 ist eine Querschnittsansicht entlang der Richtung C-C' aus 7, die Positionen des ersten, zweiten und dritten Vorsprungs in dem Status des ersten Modus veranschaulicht.
9 ist eine seitliche Querschnittsansicht, die einen Betrieb der elektromechanischen Bremse gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung in dem Bremslösezustand eines Fahrzeugs nach dem ersten Modus veranschaulicht.
10 ist eine Querschnittsansicht entlang der Richtung D-D' aus 9, die Positionen des ersten, zweiten und dritten Vorsprungs in dem Bremslösezustand des Fahrzeugs nach dem ersten Modus veranschaulicht.
11 ist eine seitliche Querschnittsansicht, die einen Betrieb der elektromechanischen Bremse gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung in einem zweiten Modus zum Reduzieren von Widerstand veranschaulicht.
12 ist eine Querschnittsansicht entlang der Richtung E-E' aus 11, die Positionen des ersten, zweiten und dritten Vorsprungs in dem zweiten Modus veranschaulicht.
13 ist eine seitliche Querschnittsansicht, die einen vergrößerten Hauptteil einer elektromechanischen Bremse gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Offenbarung veranschaulicht.

[Modi der Erfindung]
Nachfolgend werden die Ausführungsformen der Offenbarung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen ausführlich beschrieben. Es versteht sich, dass die in der Beschreibung und den anhängenden Ansprüchen verwendeten Begriffe nicht als auf die allgemeinen und Wörterbuchbedeutungen beschränkt ausgelegt werden sollten, sondern auf Grundlage der Bedeutungen und Konzepte interpretiert werden sollten, die technischen Aspekten der Offenbarung auf der Grundlage des Prinzips entsprechen, dass es dem Erfinder gestattet ist, Begriffe zur bestmöglichen Erläuterung entsprechend zu definieren. Folglich ist die hier vorgeschlagene Beschreibung lediglich ein zu bevorzugendes Beispiel, das nur dem Zweck der Veranschaulichung dient und mit dem nicht beabsichtigt wird, den Schutzumfang der Offenbarung zu begrenzen; folglich versteht es sich, dass weitere Äquivalente und Modifikationen daran vorgenommen werden könnten, ohne von der Wesensart und dem Schutzumfang 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 Energieübertragungseinheit 120, die eine Vorwärts- und Rückwärtsbewegung des Kolbens 110 in einer axialen Richtung durch Konvertieren einer vom Aktuator bereitgestellten 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 bereitgestellt, der an einer Innenfläche davon 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 Betreiben der äußeren Belagplatte 12 und eines Zylinderteils 21, in dem der Kolben 110 installiert ist, und ist verschiebbar an dem Träger befestigt. Wenn das Fahrzeug in einem Bremsvorgang ist, gleitet das Bremssattelgehäuse 20 durch eine von der Bewegung des Kolbens 110 verursachte Reaktionskraft von dem Träger und nähert sich der Scheibe an, während sich hingegen die äußere Belagplatte 12 durch das Fingerteil 22 der Scheibenseite annähert, dabei die Scheibe drückend.
Die 2 und 3 sind eine seitliche Querschnittsansicht und eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht, die den vergrößerten Hauptteil der elektromechanischen Bremse 100 gemäß einer Ausführungsform veranschaulichen. Bezug nehmend auf die 1 bis 3, kann der Kolben 110 in einer Becherform bereitgestellt sein, in der seine hintere Seite (eine rechte Seite, basierend auf den 1 und 2) geöffnet ist, und ist verschiebbar in das Zylinderteil 21 eingesetzt. Ferner kann der Kolben 110 Energie durch den Aktuator (nicht gezeigt) und die Energieübertragungseinheit 120, die später zu beschreiben ist, 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 mit Bezug auf eine Spindel 121 oder eine Mutter 125 durch die Positionseinstelleinheit 130 wird später unter Bezugnahme auf die 4 bis 12 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 Energieübertragungseinheit 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 ein erstes Ende 121a, auf dessen einer Seite auf einer Außenumfangsfläche davon 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 121b, 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 eine gleichmäßige Drehung des später zu beschreibenden Flansches 136 fördert, und die Erfassungseinheit 140 zum Ermitteln einer auf die Spindel 121 angewendeten Last und 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 einen 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 bereitzustellen, empfangen. Der Aktuator kann die durch Verbinden mit dem zweiten Ende 121c der Spindel 121 erzeugte Antriebskraft auf eine Drehbewegung der Spindel 121 übertragen. Der Aktuator kann an der Außenseite des Bremssattelgehäuses 20 installiert sein, und das Untersetzungsgetriebe kann der Spindel 121 bereitgestellt sein, indem die Leistung des Motors durch Anwenden von Vorrichtungen mit verschiedenen Strukturen, wie etwa einer Planetengetriebebaugruppe oder einer Schneckenstruktur, verlangsamt wird.
Die Positionseinstelleinheit 130 kann durch Einstellen der relativen Position des Kolbens 110 in Bezug auf die Energieübertragungseinheit 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 dreht die Mutter 125 und die Einstellschraube 131 in die erste Richtung durch die Drehung der Spindel 121, um die relative Position des Kolbens 110 vorwärts zu bewegen, oder dreht die Mutter 125 und die Einstellschraube 131 in die zweite Richtung entgegengesetzt zu der ersten Richtung, um die relative Position des Kolbens 110 zurückzuziehen.
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 einer Außenumfangsfläche davon 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 vorwärts zu bewegen oder zurückzuziehen. Das Einstellelement 135 kann einen Flansch 136, der an dem zentralen Abschnitt 121b der Spindel 121 befestigt und ausgebildet ist, um sich in einer radialen Richtung davon auszudehnen, einen ersten Vorsprung 137, der von einer vorderen Fläche (einer linken Seite, basierend auf 2) des Flansches 136 vorsteht, einen zweiten Vorsprung 138, der von einer hinteren Fläche (einer rechten Seite, basierend auf 2) der Mutter 125 vorsteht und durch den ersten Vorsprung 137 erfasst wird, um die Drehung der Mutter 125 und der Einstellschraube 131 in die erste Richtung zu induzieren und zu erzeugen, wenn sich die Spindel 121 in der ersten Richtung dreht, und einen dritten Vorsprung 139, der von einer vorderen Fläche (einer linken Seite, basierend auf 2) des Flansches 136 vorsteht und durch den zweiten Vorsprung 138 erfasst wird, um die Drehung der Mutter 125 und der Einstellschraube 131 in die zweite Richtung zu induzieren und zu erzeugen, wenn sich die Spindel 121 in die zweiten Richtung dreht, umfassen.
Der Flansch 136 erstreckt sich radial zum zentralen Abschnitt 121b der Spindel 121 und ist an der Spindel 121 befestigt, um sich einstückig mit der Spindel 121 zu drehen. Der erste und dritte Vorsprung 137 und 139, die später beschrieben werden, können so ausgebildet sein, dass sie von der vorderen Fläche (der linken Seite, basierend auf 2) des Flanschs 136 vorstehen, indem sie in einem vorbestimmten Winkel voneinander beabstandet sind. Ein Lager 150, das eine gleichmäßige Drehung des Flanschs 136 fördert und Abrieb zwischen dem Flansch 136 und umgebenden Komponenten verhindert, kann an der hinteren Fläche (der rechten Seite, basierend auf 2) bereitgestellt 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.
4 ist eine Querschnittsansicht entlang der Richtung A-A' aus 2, die Positionen des ersten bis dritten Vorsprungs 137, 138 und 139 in einem Vorbremszustand oder in einem Bremslösezustand des Fahrzeugs veranschaulicht. Bezug nehmend auf 4, sind der erste und der dritte Vorsprung 137 und 139, die an der vorderen Fläche des Flanschs 136 vorgesehen sind, so ausgebildet, dass sie in einem Winkel, voneinander beabstandet, vorstehen, und der zweite Vorsprung 138, der an der hinteren Fläche der Mutter 125 vorgesehen ist, kann dazwischen angeordnet sein.
Insbesondere ist vorgesehen, dass ein Winkel zwischen dem ersten Vorsprung 137 an der Vorderseite des Flanschs 136 und dem zweiten Vorsprung 138 an der Rückseite der Mutter 125 (nachfolgend als ein erster Winkel bezeichnet) in einem Vorbremszustand oder in einem Bremslösezustand des Fahrzeugs größer als ein Drehwinkel des ersten Vorsprungs 137 (siehe 6, nachfolgend als ein zweiter Winkel bezeichnet) vom Bremslösezustand des Fahrzeugs zum Bremszustand des Fahrzeugs ist. Wenn der zweite Winkel ② größer als der erste Winkel ① vorgesehen ist, wird der zweite Vorsprung 138 von dem ersten Vorsprung 137 erfasst, selbst wenn ein allgemeines Fahrzeug abgebremst wird, um zu bewirken, dass die Mutter 125 und die Einstellschraube 131 in die erste Richtung gedreht werden. Dementsprechend bewegt sich die relative Position des Kolbens 110 in Bezug auf die Mutter 125 oder die Spindel 121 vorwärts, um eine Eingriffskraft zwischen dem Kolben 110 und den Belagplatten schnell zu erhöhen, so dass eine Bremskraft des Fahrzeugs größer als ein Bremsbedarf eines Fahrers ist, und ferner kann sich die Fahrstabilität und Kraftstoffeffizienz des Fahrzeugs aufgrund des Auftretens eines Widerstandsphänomens verschlechtern. Dementsprechend ist es dadurch, dass der erste Winkel ① größer als der zweite Winkel ② vorgesehen wird, möglich, zu verhindern, dass der erste Vorsprung 137 und der zweite Vorsprung 138 während des allgemeinen Bremsens des Fahrzeugs einander berühren, und somit kann die relative Position des Kolbens 110 in Bezug auf die Mutter 125 oder die Spindel 121 ständig beibehalten werden, um die Bremsfähigkeit und die Fahrstabilität eines Fahrers zu fördern.
Ferner ist im Bremszustand des Fahrzeugs ein Winkel zwischen dem zweiten Vorsprung 138 an der Rückseite der Mutter 125 und dem dritten Vorsprung 139 an der Vorderseite des Flanschs 136 (siehe 6, nachfolgend als ein dritter Winkel bezeichnet) so vorgesehen, dass er vom Bremszustand des Fahrzeugs bis zum Bremslösezustand des Fahrzeugs größer als ein Drehwinkel des dritten Vorsprungs 139 (siehe 4 und 6, nachfolgend als ein vierter Winkel bezeichnet) ist. Wenn der vierte Winkel ④ größer als der dritte Winkel ③ ist, wird der zweite Vorsprung 138 auch dann von dem dritten Vorsprung 139 erfasst, wenn die Bremsung eines allgemeinen Fahrzeugs gelöst wird, um zu bewirken, dass die Mutter 125 und die Einstellschraube 131 in die zweite Richtung gedreht werden. Dementsprechend wird die relative Position des Kolbens 110 in Bezug auf die Mutter 125 oder die Spindel 121 zurückgezogen, um die Eingriffskraft zwischen dem Kolben 110 und den Belagplatten zu verringern, so dass die Bremskraft des Fahrzeugs geringer als die Bremsanforderung des Fahrers wirkt, was zu einem Sicherheitsunfall führt. Dementsprechend ist es möglich, durch Vorsehen des dritten Winkels ③ der größer als der vierte Winkel ④ ist, zu verhindern, dass der zweite Vorsprung 138 und der dritte Vorsprung 139 während des Lösens der Bremsung eines allgemeinen Fahrzeugs einander berühren, und somit kann die relative Position des Kolbens 110 in Bezug auf die Mutter 125 oder die Spindel 121 ständig beibehalten werden, um die Bremsfähigkeit und die Fahrstabilität des Fahrers zu fördern.
Die Erfassungseinheit 140 ist vorgesehen, um eine Adhäsionskraft oder Eingriffskraft zwischen der Scheibe und den Bremsbelägen 10 zu erfassen. Die Erfassungseinheit 140 kann als ein Kraftsensor ausgebildet sein, der die Last der Spindel 121 oder des Aktuators erfasst, um die Eingriffskraft zwischen der Scheibe und den Bremsbelägen 10 zu messen, ist jedoch 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 Widerstand der Bremsbeläge 10 auf Grundlage der Informationen über die durch die Erfassungseinheit 140 erfasste Eingriffskraft bestimmen.
Nachfolgend wird ein Betriebsverfahren des elektromechanischen Bremssystems 100 gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung beschrieben.
5 ist eine seitliche Querschnittsansicht, die den Betrieb der elektromechanischen Bremse 100 gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung im Bremszustand des Fahrzeugs veranschaulicht, und 6 ist eine Querschnittsansicht entlang der Richtung B-B' von 5, die die Positionen des zweiten Vorsprungs 138 und des dritten Vorsprungs 139 zeigt.
Bezug nehmend auf die 2 und 4 bis 6, kann das elektromechanische Bremssystem während einer allgemeinen Bremsung, die nicht in einen ersten Modus oder einen zweiten Modus, der später beschrieben wird, eintritt, wie etwa eine Betriebsbremse oder eine Feststellbremse des Fahrzeugs, von dem in den 2 und 4 gezeigten Bremslösezustand bis zu dem in den 5 und 6 gezeigten Bremszustand arbeiten.
Konkreter, wenn ein Fahrer eine Anstrengungskraft auf ein Bremspedal (nicht gezeigt) ausübt, um das Fahrzeug zu bremsen, erfasst ein Pedalwegsensor (nicht gezeigt) die Bremsabsicht eines Fahrers als ein elektrisches Signal und überträgt das erfasste elektrische Signal an die ECU. Die ECU kann auf Grundlage des elektrischen Signals den Betrieb des Aktuators steuern, sodass die Scheibe und der Bremsbelag 10 in engen Kontakt miteinander kommen, wodurch ein Bremsen des Fahrzeugs implementiert wird.
Wenn das Fahrzeug abgebremst wird, dreht sich die Spindel 121 durch die Betätigung des Aktuators in die erste Richtung, wogegen sich die Mutter 125 entsprechend der Drehung der Spindel 121 in die erste Richtung bewegt, so dass sich auch der Kolben 110 in Richtung der Belagplatte vorwärts bewegt. Wenn sich der auf der Belagplatte montierte Bremsbelag 10 annähert und eng an der Scheibe haftet, wird die Eingriffskraft erzeugt, wodurch eine Bremsung des Fahrzeugs veranlasst wird.
Zu diesem Zeitpunkt dreht sich der erste Vorsprung 137, der an dem Flansch 136 der Spindel 121 vorgesehen ist, entsprechend der Drehung der Spindel 121 in die erste Richtung um den zweiten Winkel ② vom Bremslösezustand des Fahrzeugs in den Bremszustand des Fahrzeugs. Da jedoch der erste Winkel ① zwischen dem ersten Vorsprung 137 des Flanschs 136 und dem zweiten Vorsprung 138 der Mutter 125 im Bremslösezustand des Fahrzeugs größer als der zweite Winkel vorgesehen ist, berühren der erste Vorsprung 137 des Flanschs 136 und der zweite Vorsprung 138 der Mutter 125 in der allgemeinen Bremssituation einander nicht. Dementsprechend kann die relative Position des Kolbens 110 in Bezug auf die Mutter 125 oder die Spindel 121 konstant beibehalten werden.
Wenn die Bremsung des Fahrzeugs gelöst wird, kann das elektromechanische Bremssystem von dem in den 5 und 6 gezeigten Bremszustand bis zu dem in den 2 und 4 gezeigten Bremslösezustand arbeiten. Konkreter dreht sich die Spindel 121 durch die Betätigung des Aktuators in die zweite Richtung, und wiederum wird die Mutter 125 entsprechend der Drehung der Spindel 121 in die zweite Richtung zurückgezogen, so dass auch der Kolben 110 von der Belagplatte beabstandet ist und von ihr zurückgezogen wird. Da der auf der Belagplatte montierte Bremsbelag 10 von der Scheibe beabstandet ist, wird die Bremsung des Fahrzeugs gelöst. Der am Flansch 136 der Spindel 121 vorgesehene erste Vorsprung 137 kehrt entsprechend der Drehung der Spindel 121 in die zweite Richtung in seine ursprüngliche Position zurück.
Nachfolgend wird der erste Modus beschrieben, in dem die elektromechanische Bremse 100 gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung Verschleiß des Bremsbelags 10 kompensiert, sodass die Bremsleistung des Fahrzeugs trotz Verschleiß des Bremsbelags 10 aufrechterhalten werden kann.
In Reaktion darauf, dass die Adhäsionskraft oder Eingriffskraft zwischen der Scheibe und dem Bremsbelag 10, die durch den Sensor 140 im Bremszustand des Fahrzeugs gemessen wird, geringer als ein vorbestimmter Normalbereichswert ist, stellt die ECU fest, dass Verschleiß des Bremsbelags 10 vorliegt, und kann in den ersten Modus eintreten, um ihn zu kompensieren.
7 ist eine seitliche Querschnittsansicht, die einen Betrieb der elektromechanischen Bremse 100 gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung im Zustand des ersten Modus zum Kompensieren von Verschleiß des Bremsbelags 10 veranschaulicht, und 8 ist eine Querschnittsansicht entlang der Richtung C-C' aus 7, die die Positionen des ersten, zweiten und dritten Vorsprungs 137, 138 und 139 im Zustand des ersten Modus zeigt.
Bezug nehmend auf die 7 und 8 dreht die ECU die Spindel 121 in die erste Richtung, indem sie den Betrieb des Aktuators steuert, um in den ersten Modus einzutreten. Zu diesem Zeitpunkt erzeugt die ECU eine zusätzliche Drehung (die den ersten Winkel in 4 übersteigt) in die erste Richtung, die größer als die Drehung in die erste Richtung (siehe die zweiten Winkel von 5 und 6) der Spindel 121 für den allgemeinen Bremszustand ist. Infolgedessen wird der erste Vorsprung 137, der an dem Flansch 136 der Spindel 121 vorgesehen ist, gedreht, während er sich in Kontakt mit dem zweiten Vorsprung 138, der an der Mutter 125 vorgesehen ist, befindet. Da der zweite Vorsprung 138 von dem ersten Vorsprung 137 erfasst ist, damit sie sich zusammen in die erste Richtung drehen, drehen sich die Mutter 125 und die Einstellschraube 131 ebenfalls in die erste Richtung. Die relative Position des Kolbens 110 in Bezug auf die Mutter 125 kann sich durch die Drehung der Mutter 125 und der Einstellschraube 131 in die erste Richtung vorwärts bewegen, wodurch der Verschleiß des Bremsbelags 10 ausgeglichen wird.
Nach Abschluss des ersten Modus zum Kompensieren von Verschleiß des Bremsbelags 10 kehrt die elektromechanische Bremse 100 gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung in den Bremslösezustand oder Vorbremszustand des Fahrzeugs zurück.
9 ist eine seitliche Querschnittsansicht, die einen Betrieb der elektromechanischen Bremse 100 gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung in dem Bremslösezustand des Fahrzeugs nach dem ersten Modus veranschaulicht, und 10 ist eine Querschnittsansicht entlang der Richtung D-D' von 9, die die Positionen des ersten, zweiten und dritten Vorsprungs 137, 138 und 139 in dem Bremslösezustand des Fahrzeugs nach dem ersten Modus zeigt.
Bezug nehmend auf die 9 und 10 steuert die ECU nach dem Kompensieren des Verschleißes des Bremsbelags 10 durch den ersten Modus den Betrieb des Aktuators, um die Drehung der Spindel 121 in die zweite Richtung zu erzeugen. Genauer, wie in den 2 und 4 gezeigt, dreht der Aktuator die Spindel 121 in die zweite Richtung, um in den Bremslösezustand oder den Vorbremszustand des Fahrzeugs zurückzukehren. Wie vorstehend beschrieben, dreht die ECU die Spindel 121 in die zweite Richtung um einen Betrag, der dem Betrag der im ersten Modus erzeugten zusätzlichen Drehung in die erste Richtung entspricht, obwohl die zusätzliche Drehung der Spindel 121 in die erste Richtung in dem ersten Modus stattfindet, so dass die Spindel 121 und die Mutter 125 in ihre ursprünglichen Positionen zurückkehren können.
Wenn sich die Spindel 121 nach dem Ausführen des ersten Modus um den zweiten Winkel dreht, wenn das Fahrzeug wieder gebremst wird, wird der Bremsvorgang in einem Zustand ausgeführt, in dem die relative Position des Kolbens 110 in Bezug auf die Spindel 121 oder die Mutter 125 um den Verschleiß des Bremsbelags 10 kompensiert wird, wodurch eine stabile Bremsung des Fahrzeugs ausgeführt wird.
Nachfolgend wird ein Vorgang beschrieben, bei dem die elektromechanische Bremse 100 gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung den zweiten Modus ausführt, um ein Schleppphänomen zu reduzieren, in dem der Kolben 110 nach dem Bremsvorgang des Fahrzeugs nicht schnell in seine ursprüngliche Position zurückkehrt.
In Reaktion darauf, dass die Adhäsions- bzw. Haftkraft oder Eingriffskraft zwischen der Scheibe und dem Bremsbelag 10, die durch den Sensor 140 im Bremslösezustand des Fahrzeugs gemessen wird, größer als ein vorbestimmter Normalbereichswert ist, stellt die ECU fest, dass das Widerstandsphänomen vorliegt, in dem der Kolben 110 nicht in seine ursprüngliche Position zurückkehrt, und kann in den zweiten Modus eintreten.
11 ist eine seitliche Querschnittsansicht, die einen Betrieb der elektromechanischen Bremse 100 gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung im Zustand des zweiten Modus zum Reduzieren des Schleppens veranschaulicht, und 12 ist eine Querschnittsansicht entlang der Richtung E-E' von 11, die die Positionen des ersten, zweiten und dritten Vorsprungs 137, 138 und 139 im Zustand des zweiten Modus zeigt.
Bezug nehmend auf die 11 und 12 dreht die ECU die Spindel 121 in die zweite Richtung, indem sie den Betrieb des Aktuators steuert, um in den zweiten Modus einzutreten. Zu diesem Zeitpunkt erzeugt die ECU eine zusätzliche Drehung in die zweite Richtung (die den dritten Winkel in 4 übersteigt), die größer ist als die Drehung der Spindel 121 für den allgemeinen Bremslösezustand in die zweite Richtung ist, so dass der dritte Vorsprung 139, der an dem Flansch 136 der Spindel 121 vorgesehen ist, von dem zweiten Vorsprung 138, der an der Mutter 125 vorgesehen ist, erfasst wird. Wenn der zweite Vorsprung 138 von dem dritten Vorsprung 139 erfasst ist, damit sie sich zusammen in die zweite Richtung drehen, drehen sich die Mutter 125 und die Einstellschraube 131 ebenfalls in die zweite Richtung. Die relative Position des Kolbens 110 in Bezug auf die Mutter 125 kann durch die Drehung der Mutter 125 und der Einstellschraube 131 in die zweite Richtung zurückgezogen werden, so dass der Kolben 110 von der Belagplatte beabstandet ist, um das Schleppen zu reduzieren.
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.
13 ist eine vergrößerte seitliche Querschnittsansicht, die einen Hauptteil der elektromechanischen Bremse 100 gemäß der modifizierten Ausführungsform der Offenbarung veranschaulicht. Bezug nehmend auf 13, kann eine Lösefeder 210 zwischen dem ersten Vorsprung 137 und dem zweiten Vorsprung 138 des Einstellelements 135 vorgesehen sein.
Die Lösefeder 210 weist ein Ende auf, das von dem ersten Vorsprung 137 gestützt wird, und das andere Ende, das von dem zweiten Vorsprung 138 gestützt wird, so dass die Lösefeder 210 durch die Drehung der Spindel 121 in die erste Richtung während des Bremsvorgangs des allgemeinen Fahrzeugs zwischen dem ersten Vorsprung 137 und dem zweiten Vorsprung 138 zusammengedrückt werden kann. 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 während des Bremsvorgangs des Fahrzeugs die Lösefeder 210 zusammengedrückt, wenn der erste Vorsprung 137 und der zweite Vorsprung 138 nahe beieinander sind, aber wenn der Betrieb des Aktuators gestoppt wird, wird der erste Vorsprung 137 durch eine elastische Rückstellkraft der Lösefeder 210 in seine ursprüngliche Position gedrückt. Dementsprechend erfolgt die Drehung der Spindel 121 in die zweite Richtung, und die Mutter 125 und die Spindel 121 ziehen sich zurück, wodurch die Bremsung des Fahrzeugs gelöst wird.
Die Lösefeder 210 kann als eine Schraubenfeder ausgebildet sein, wie in 13 gezeigt, ist jedoch nicht darauf beschränkt, und kann mit Vorrichtungen aus verschiedenen Materialien und Strukturen versehen sein, solange ihre beide Enden durch den ersten und zweiten Vorsprung 137 und 138 gestützt sind und die Auslösefeder während des Bremsens des Fahrzeugs zusammengedrückt wird, um eine elastische Rückstellkraft zu erzeugen.

Claims

Elektromechanische Bremse, umfassend: einen Kolben, der eingerichtet ist, sich vorwärts zu bewegen und sich zurückzuziehen, um einen Bremsbelag zu drücken; eine Energieübertragungseinheit, 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 umfasst: eine Spindel, die sich durch Empfangen der Antriebskraft vom 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, 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 auf einer Innenumfangsfläche des Kolbens ausgebildet ist und mit dem ersten Schraubengewinde im 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 durch Drehung der Spindel zu drehen, um die relative Position des Kolbens vorwärts zu bewegen und zurückzuziehen.
Elektromechanische Bremse nach Anspruch 1, wobei das Einstellelement umfasst: einen Flansch, der sich radial auf einer Außenumfangsfläche der Spindel erstreckt, einen ersten Vorsprung, der von dem Flansch vorsteht, und einen zweiten Vorsprung, der von der Mutter vorsteht und ausgebildet ist, die Drehung der Mutter und der Einstellschraube in die erste Richtung einzuleiten und zu erzeugen, indem er von dem ersten Vorsprung erfasst wird, wenn sich die Spindel in die erste Richtung dreht, dabei die relative Position des Kolbens vorwärts bewegend.
Elektromechanische Bremse nach Anspruch 2, wobei ein erster Winkel zwischen dem ersten Vorsprung und dem zweiten Vorsprung in einem Bremslösezustand eines Fahrzeugs so vorgesehen ist, dass er größer ist als ein zweiter Winkel, in dem sich der erste Vorsprung von dem Bremslösezustand in einen Bremszustand des Fahrzeugs dreht.
Elektromechanische Bremse nach Anspruch 2, wobei das Einstellelement ferner einen dritten Vorsprung umfasst, der von dem Flansch vorsteht, wobei der zweite Vorsprung ausgebildet ist, die Drehung der Mutter und der Einstellschraube in die zweite Richtung einzuleiten, indem er von dem dritten Vorsprung erfasst wird, wenn sich die Spindel in die zweite Richtung dreht, dabei die relative Position des Kolbens zurückziehend.
Elektromechanische Bremse nach Anspruch 4, wobei ein dritter Winkel zwischen dem zweiten Vorsprung und dem dritten Vorsprung in einem Bremszustand des Fahrzeugs so vorgesehen ist, dass er größer ist als ein vierter Winkel, in dem sich der dritte Vorsprung von dem Bremszustand zu dem Bremslösezustand des Fahrzeugs dreht.
Elektromechanische Bremse nach Anspruch 4, wobei die Mutter ein Innengewinde umfasst, das auf ihrer Innenumfangsfläche ausgebildet ist, die Spindel ein erstes Ende auf einer Seite, von der ein mit dem Innengewinde im Eingriff stehendes Außengewinde auf ihrer Außenumfangsfläche 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 Außenumfangsfläche des zentralen Abschnitts installiert ist.
Elektromechanische Bremse nach Anspruch 6, wobei der erste Vorsprung und der dritte Vorsprung ausgebildet sind, um vorzustehen, um auf einer vorderen Fläche des Flansches, gegenüber der Mutter, voneinander beabstandet zu sein, und der zweite Vorsprung ausgebildet ist, von einer hinteren Fläche der Mutter, gegenüber der vorderen Fläche des Flansches, vorzustehen.
Elektromechanische Bremse nach Anspruch 1, wobei die Einstellschraube in einer hohlen zylindrischen Form vorgesehen ist, so dass sie einen Abschnitt einer Außenseite der Mutter umgibt, und jede von der Einstellschraube und der Mutter mit einer Verdrehsicherungsfläche versehen ist, in der mindestens ein Abschnitt eines Teils im Kontakt miteinander als eine flache Fläche ausgebildet ist.
Elektromechanische Bremse nach Anspruch 2, ferner umfassend eine Lösefeder, deren eines Ende von dem ersten Vorsprung gestützt ist und deren anderes Ende von dem zweiten Vorsprung gestützt ist, wobei die Lösefeder konfiguriert ist, von der Drehung der Spindel in die erste Richtung zusammengedrückt zu werden.
Elektromagnetische Bremse nach Anspruch 4, ferner umfassend eine elektronische Steuereinheit, die konfiguriert 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 zum Betreiben der elektromechanischen Bremse nach Anspruch 10, wobei das Verfahren umfasst: in Reaktion darauf, dass die zwischen der Scheibe und dem Bremsbelag durch die Erfassungseinheit in einem Bremszustand des Fahrzeugs erfasste Eingriffskraft kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, Feststellen, 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 11, ferner umfassend: in Reaktion darauf, dass die zwischen der Scheibe und dem Bremsbelag durch die Erfassungseinheit in einem Bremslösezustand des Fahrzeugs erfasste Eingriffskraft größer als ein vorbestimmter Wert ist, Feststellen, durch die elektronische Steuereinheit, dass ein Widerstand vorliegt, und Eintreten, durch die elektronische Steuereinheit, in einen zweiten Modus zum Zurückziehen der relativen Position des Kolbens.
Verfahren nach Anspruch 11, ferner umfassend: in dem ersten Modus, durch die elektronische Steuereinheit, Steuern des Betriebs des Aktuators, um die Spindel in einer ersten Richtung von einem Bremslösezustand des Fahrzeugs in einen Bremszustand des Fahrzeugs zu drehen, Erzeugen einer zusätzlichen Drehung der Spindel in die erste Richtung, um zu veranlassen, dass der erste Vorsprung gedreht wird, während er Kontakt zum zweiten Vorsprung hat, wobei die Drehung der Mutter und der Einstellschraube in die erste Richtung eingeleitet wird, und Vorwärtsbewegen der relativen Position des Kolbens mit Bezug auf die Mutter durch die Drehung der Einstellschraube in die erste Richtung.
Verfahren nach Anspruch 13, ferner umfassend: nach dem ersten Modus, Zurückführen, durch die elektronische Steuereinheit, der Spindel oder des ersten Vorsprungs in ihre / seine ursprüngliche Position des Bremslösezustands des Fahrzeugs.
Verfahren nach Anspruch 12, ferner umfassend: in dem zweiten Modus, durch die elektronische Steuereinheit, Steuern des Betriebs des Aktuators, um die Spindel in einer zweiten Richtung von einem Bremszustand des Fahrzeugs in einen Bremslösezustand des Fahrzeugs zu drehen, Erzeugen einer zusätzlichen Drehung der Spindel in die zweite Richtung, um zu veranlassen, dass der dritte Vorsprung gedreht wird, während er Kontakt zum zweiten Vorsprung hat, wobei die Drehung der Mutter und der Einstellschraube in die zweite Richtung eingeleitet wird, und Zurückziehen der relativen Position des Kolbens mit Bezug auf die Mutter durch die Drehung der Einstellschraube in die zweite Richtung.