DE60006759T2

DE60006759T2 - Elektromechanisches Bremssystem

Info

Publication number: DE60006759T2
Application number: DE60006759T
Authority: DE
Inventors: Tadashi Fujisawa-shi Tamasho; Masahiro Yokohama-shi Kubota; Masahiro Yokohama-shi Tsukamoto
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1999-09-14
Filing date: 2000-09-14
Publication date: 2004-09-30
Anticipated expiration: 2020-09-15
Also published as: JP2001080495A; DE60006759D1; EP1085240B1; EP1085240A1; JP3736225B2; US6397981B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektrisches Bremssystem und insbesondere ein elektrisches Bremssystem, das einen Drehbewegungs-Umwandlungsmechanismus zum Umwandeln einer Drehbewegung eines Motors in eine lineare Bewegung aufweist.
Elektromechanische Bremse-über-Draht Systeme (Electromechanical Brake-by-Wire Systems, EMB) sind in den vergangenen Jahren entwickelt worden. Die japanische vorläufige Patentanmeldung Nr. 8-284980 offenbart ein typisches EMB, das in Übereinstimmung mit dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 13 ist und das einen Kugelumlaufspindel-Mechanismus zum Umwandeln einer Drehbewegung eines Motors in eine lineare Bewegung verwendet. Das EMB ist angeordnet, um einen Bremsklotz mit Hilfe der linearen Bewegung des Kugelumlaufspindel-Mechanismus linear zu bewegen und eine Bremskraft über die Steuerung der Bewegung des Bremsklotzes relativ zu einem Scheibenmotor zu steuern. Der Kugelumlaufspindel-Mechanismus führt eine kleine Reibung während der Umwandlung von der Drehbewegung des Motors in die lineare Bewegung aus.
Jedoch ist es schwierig einen gewöhnlichen Verwendungsbereich einer Schraubenwelle, die Kugeln der Kugelumlaufspindel während eines gewöhnlichen Bremsbetriebs des Bremssystems kontaktiert, zu schmieren, um das Betriebsverhalten mit kleiner Reibung aufrecht zu erhalten.
Es würde deshalb wünschenswert sein ein verbessertes elektromechanisches Bremssystem bereitstellen zu können, welches ermöglicht, das Ölfilme in einer ausreichenden Weise auf der Schraubenwelle bereitgestellt werden, und das einen sanften Bremsbetrieb sicherstellt.
Ein elektromechanisches Bremssystem in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ist im Anspruch 1 aufgeführt.
Die Erfindung stellt auch ein Verfahren zum Steuern eines elektromechanischen Bremssystems bereit, wie im Anspruch 13 aufgeführt.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
In den Zeichnungen zeigen:
1 ein Blockdiagramm, das eine Konstruktion eines elektromechanischen Bremsen-über-Draht System in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 eine schematische Ansicht, die eine Konstruktion eines Bremsen-Aktuators (Betätigungsvorrichtung) zeigt, der in dem System der 1 verwendet wird;
3 eine Querschnittsansicht, die einen Kugelumlaufspindel-Mechanismus zeigt, der in dem Bremsen-Aktuator der 2 verwendet wird;
4 ein Flussdiagramm, das einen Musterbetriebsausführungs-Steuerprozess zeigt, der von einem Controller der 1 ausgeführt wird;
5 ein Flussdiagramm, das einen Musterbetriebsprozess zeigt, der von dem Controller der 1 ausgeführt wird;
6 einen Graph, der einen Schmierbetrieb zeigt, der von dem elektromechanischen Bremsen-über-Draht System ausgeführt wird;
7 ein Zeitdiagramm, das den Betrieb des Betriebsmusters 1 zeigt;
8 ein Zeitdiagramm, das den Betrieb des Betriebsmusters 2 zeigt;
9 ein Zeitdiagramm, das den Betrieb des Betriebsmusters 3 zeigt;
10 ein Zeitdiagramm, das einen modifizierten Betrieb des Betriebsmuster 1 zeigt; und
11 ein Flussdiagramm, das einen modifizierten Musterbetriebsausführungs-Steuerprozess zeigt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Bezugnehmend auf die 1 bis 11 ist eine Ausführungsform eines elektromechanischen Bremssystems in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung gezeigt.
1 zeigt ein Blockdiagramm des elektromagnetischen Bremssystems, das an einem Fahrzeug installiert ist. Das Fahrzeug umfasst ein vorderes linkes Rad W_FL, ein vorderes rechtes Rad W_FR, ein hinteres linkes Rad W_RL, und ein hinteres rechts Rad W_RR. Bei dem elektromechanischen Bremssystem handelt es sich um einen elektromechanischen Bremsen-über-Draht Typ und es umfasst Bremsen-Aktuatoren 15FL, 15FR, 15RL und 15RR, die jeweils an den Rädern W_FL W_FR, W_RL, und bzw. W_RR installiert sind. Jeder Bremsen-Aktuator 15FL, 15FR, 15RL, 15RR ist angeordnet, um eine Bremskraft durch Klemmen eines Scheibenrotors 7, der integral mit jedem Rad gedreht wird, mit Hilfe eines Paars eines ersten und zweiten Bremsklotzes 6a und 6b zu erzeugen.
2 zeigt einen Aufbau von Bremsen-Aktuatoren 15FL, 15FR, 15RL und 15RR, die vom Aufbau her grundlegend gleich zu einander sind. Wie in 2 gezeigt weist ein Abnehmer 1 des schwebenden Typs einen Zylinder 3 auf, der gleitend einen Kolben 2 haltert. Der Kolben 2 ist in eine zylindrische Form konfiguriert, dessen eines Ende verschlossen ist. Eine Kugelmutter 4 ist an einem inneren Umfang des Kolbens 2 befestigt. Eine Schraubenwelle 5 ist koaxial zu dem Kolben 2 angeordnet. Die Schraubenwelle 5 ist an der Kugelmutter 4 festgeschraubt und bildet einen Kugelumlaufspindel-Mechanismus zusammen mit der Kugelmutter 4. Der Kugelumlaufspindel-Mechanismus wandelt eine Drehbewegung eines Motors 12 in eine lineare Bewegung um und wird verwendet, einen ersten und zweiten Bremsklotz 6a und 6b an einen Scheibenrotor 7 zu drücken. Der erste Bremsklotz 6a ist an einem äußeren Umfang des verschlossenen Endes des Kolbens 2 installiert. Der zweite Bremsklotz 6b ist gegenüberliegend zu dem ersten Bremsklotz 6a in Bezug auf den Scheibenrotor 7 angeordnet und wird an dem Abnehmer 1 gehaltert. Das heißt, der Scheibenrotor 7 ist zwischen ersten und zweiten Bremsklötzen 6a und 6b installiert.
Kugeln 4c der Kugelmutter 4 empfangen eine Reaktionskraft relativ zu einer Druckkraft des ersten Bremsklotzes 6a an dem Scheibenrotor 7. Deshalb ist es erforderlich, dass die Größe von Kugeln 4e größer als eine vorgegebene Größe ist. Ferner gibt es eine Beschränkung hinsichtlich einer Verringerung des Vorlaufs, der als die axiale Bewegungsgröße pro Umdrehung der Schraubenwelle 5 relativ zu der Kugelmutter 4 definiert ist. Während eines gewöhnlichen Bremsbetriebs dreht sich die Schraubenwelle 5 um einen kleinen Betrag im Drehungswinkel. Wenn der Vorlauf des Kugelumlaufspindel-Mechanismus 4 mm ist und eine Bewegungsgröße des ersten Bremsklotzes 6a bei dem gewöhnlichen Bremsvorgang 1 mm ist, dann ist zum Beispiel der Drehungswinkel der Schraubenwelle 5 in dem Kugelumlaufspindel-Mechanismus ungefähr 90 Grad. Das heißt, wenn der gewöhnliche Bremsbetrieb wiederholt ausgeführt wird, arbeitet der Kugelumlaufspindel-Mechanismus wiederholt innerhalb eines begrenzten Winkelbereichs von 0° bis 90°.
Wie in 3 gezeigt wird für die Kugelmutter 4 des Kugelumlaufspindel-Mechanismus in dieser Ausführungsform eine Kugelmutter des in einer Röhre eingebetteten Typs verwendet. Ein Ölloch 4b zum Zuführen von Schmieröl an die Schraubenwelle 5 ist an einem Flanschabschnitt 4a der Kugelmutter 4 gebildet. Obwohl bevorzugt wird ein Ölloch an einem Abschnitt zwischen Windungen der Kugelmutter 4 im Hinblick auf eine gewöhnliche Schmierung während eines gewöhnlichen Bremsbetriebs bereitzustellen, ist die Steigung der Windungen der Kugelmutter 4 zu klein, um ein erforderliches Ölloch für ein zufriedenstellendes Ausführen einer Schmierung bereitzustellen. Deshalb wird ein Ölloch 4b an einem Flanschabschnitt 4a gebildet, wo keine Windungen gebildet sind. Demzufolge ist es erforderlich einen gewöhnlichen Verwendungsabschnitt der Schraubenwelle 5 an einer Position, die auf das Ölloch 4b gerichtet ist, zeitlich abgestimmt zu bewegen, um den gewöhnlichen Verwendungsabschnitt zu schmieren, der in Kontakt mit Kugeln 4c der Kugelmutter 4 während des gewöhnlichen Bremsbetriebs ist. Wie voranstehend erwähnt dreht sich die Schraubenwelle 5 innerhalb des begrenzten Winkelbereichs von 0° bis 90° soweit der gewöhnliche Bremsvorgang ausgeführt wird, und die Kugeln 4c rollen zyklisch (kreisförmig) an einer Position getrennt von dem Flanschabschnitt 4a. Deshalb ist der gewöhnliche Verwendungsabschnitt der Schraubenwelle 5 nicht an der Position angeordnet, die auf das Ölloch 4b hin gerichtet ist. Das heißt, der gewöhnliche Verwendungsabschhnitt der Schraubenwelle 5 wird nicht ausreichend geschmiert, soweit wie nur der gewöhnliche Bremsbetrieb ausgeführt wird. Demzufolge besteht eine Möglichkeit, dass der Kugelumlaufspindel-Mechanismus eine Reibung bei einer Bewegung zwischen der Kugelmutter 4 und der Schraubenwelle 5 über Kugeln 4e erhöhen kann, wenn die Schmierung des gewöhnlichen Verwendungsabschnitts der Schraubenwelle 5 nicht zu vorgegebenen Perioden ausgeführt wird, und deshalb kann die Genauigkeit des Bremsvorgangs verschlechtert werden.
Um dieses Problem zu lösen wird angenommen, einen Freiraum zwischen ersten Bremsklötzen 6a und dem Scheibenrotor 7 so einzustellen, dass die relative Bewegung zwischen der Schraubenwelle 5 und der Kugelmutter 4 erhöht wird und die Schmierung ausreichend während des gewöhnlichen Bremsvorgangs ausgeführt wird. Jedoch verschlechtert eine Erhöhung des Freiraums zwischen dem ersten Bremsklotz 6a und dem Scheibenrotor 7 das Ansprechverhalten auf einen Bremsvorgang. Deshalb ist es schwierig den Freiraum zwischen dem Bremsklotz und dem Scheibenrotor zu erhöhen. Bei der gewöhnlichen Einstellung wird der Freiraum auf einen minimalen Freiraum eingestellt, soweit ein Mitziehen der Bremse während eines Zustands, bei dem die Bremse gelöst ist, nicht verursacht wird. Da Bremssysteme allgemein angeordnet worden sind, um die Bremskraft unter Berücksichtigung einer Abnutzung des Bremsklotzes zu steuern, wird der Kontaktbereich der Schraubenwelle 5, der in Kontakt mit Kugeln 4c steht, entsprechend der Abnutzung des Bremsklotzes sehr langsam und allmählich verändert. Jedoch wird der erste Bremsklotz 6a innerhalb einiger weniger Tage fast nicht abgenutzt, und deshalb wird der Kugelumlaufspindel-Mechanismus fast nicht geschmiert, soweit wie das Bremssystem innerhalb der gewöhnlichen Verwendung betrieben wird.
Ein ringförmiges Stopperelement 8, um die Drehung des Kolbens 2 zu verhindern, ist an einer äußeren Oberfläche 2a des Kolbens 2 in Kontakt mit dem ersten Bremsklotz 6a angeordnet. Ferner ist ein Drucksensor 9 eines Zugspannungs-Messtyps an einem zentralen Abschnitt einer äußeren Oberfläche 2a angeordnet. Eine erste ringförmige Ausnehmung 2b ist auf einer zylindrischen äußeren Oberfläche des Kolbens 2 in der Nähe eines Endabschnitts der verschlossenen Seite des Kolbens gebildet. Eine zweite ringförmige Ausnehmung 3b ist an einem inneren Umfang des Zylinders 3 gebildet und weist einen keilförmigen bzw. vejrüngten Abschnitt auf, der in Richtung auf den ersten Bremsklotz 6a hin geöffnet ist. Ein elastisches Element 10 ist an der ersten ringförmigen Ausnehmung 2b und der zweiten ringförmigen Ausnehmung 3b installiert, wie in 2 gezeigt. Wenn sich der Kolben 2 in Richtung einer Richtung bewegt, in der der erste Bremsklotz 6a an den Scheibenrotor 3 drückt, verformt sich deshalb das elastische Element 10 entlang des verjüngten Abschnitts der zweiten Ausnehmung 3a, um so eine Vorspannkraft zum Zurückführen des Kolbens 2 an die neutrale Position zu erzeugen.
Andererseits handelt es sich bei dem Motor 11 um einen Schrittmotor oder einen Ultraschallwellen-Motor, der von einem Controller 20 gesteuert wird und an dem Abnehmer 1 installiert ist. Der Motor 11 ist mit einem Untersetzungsgetriebe 12 verbunden, der die Ausgangsgeschwindigkeit des Motors 11 herabsetzt. Eine Ausgangswelle 12a des Untersetzungsgetriebes 12 ist mit einer Schraubenwelle 5 so verbunden, dass die Drehkraft des Motors 11 über das Untersetzungsgetriebe 12 und die Ausgangswelle 12a an eine Schraubenwelle 5 übertragen wird und mit Hilfe der Kugelmutter 4 und der Schraubenwelle 5 in die gerade Bewegung umgewandelt wird. Infolgedessen bewegt sich der Kolben 12 gerade. Der erste Bremsklotz 6a drückt an den Scheibenrotor 7 in Übereinstimmung mit der linearen Bewegung des Kolbens 2, und deshalb drücken der erste und der zweite Bremsklotz 6a und 6b an den Scheibenrotor 7. Durch Klemmen des Scheibenrotors 7 mit Hilfe des ersten und zweiten Bremsklotzes 6a und 6b wird eine Bremskraft erzeugt.
Wie in 1 gezeigt ist ein Controller 20 mit einem Bremspedalsensor 21, einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 22, einem Gaspedal-Sensor 23, einem Parkbremsen-Sensor 24, einem Verschiebepositions-Sensor 25, und Drucksensoren 9 und Kodierern 14 für Bremsen-Aktuatoren 15FL– 15RR verbunden, um Erfassungssignale davon, die eine Fahrzeugbetriebsinformation anzeigen, zu empfangen. Die Fahrzeugbetriebsinformation umfasst eine Bremsbedingung. Der Bremspedalsensor 21 erfasst eine Druckkraft, die von einem Fahrer an ein Bremspedal angelegt wird, und gibt das Erfassungssignal dafür an den Controller 20 aus. Der Bremspedalsensor 21 wird durch einen Hubsensor, einen Magnetostriktions-Sensor, oder einen Zugspannungs-Messsensor gebildet. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 22 erfasst eine Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs und gibt das Erfassungssignal dafür an den Controller 20 aus. Der Gaspedal-Sensor 23 erfasst, ob ein Gaspedal niedergedrückt wird oder nicht und gibt das Erfassungssignal dafür an den Controller 20 aus. Der Parkbremsen-Sensor 24 erfasst, ob eine Parkbremsen-Einrichtung in Betrieb ist oder nicht und gibt das Erfassungssignal dafür an den Controller 20 aus. Der Verschiebepositions-Sensor 25 erfasst eine gewählte Position eines Verschiebehebels eines Automatikgetriebesystems und gibt das Erfassungssignal, das die Verschiebeposition anzeigt, an den Controller 20 aus. Der Drucksensor 9 ist an jedem Bremsen-Aktuator 15FL–15RR installiert und erfasst einen Druck des ersten Bremsklotzes 6a an dem Scheibenrotor 7. Der Kodierer 14 ist an jedem Motor 11 installiert und erfasst den Drehwinkel des Motors 11. Der Drucksensor 9 und der Kodierer 14 geben auch jeweils die Erfassungssignale an den Controller 20 aus.
Der Controller 20 wird gebildet durch einen Mikrocomputer, der als eine Berechnungseinheit dient, und eine Speichereinrichtung, die als ein Speicherbereich des Controllers 20 dient. Der Controller 20 führt einen Bremssteuerprozess für das elektromechanische Bremssystem in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung aus, sowie dies ähnlich für denjenigen eines herkömmlichen elektromechanischen Bremssystems ist. Das heißt, der Controller 20 führt den Bremssteuerprozess so aus, dass jeder Bremsen-Aktuator 15FL, 15FR, 15RL, 15RR eine Bremskraft in Übereinstimmung mit dem die Druckkraft anzeigenden Signal, das von dem Bremspedalsensor 21 erfasst wird, erzeugt. Der Controller 20 steuert jeden Motor 11 in Übereinstimmung mit den Erfassungssignalen des Drucksensors 9 und des Kodierers 14 von jedem Bremsen-Aktuator 15FL, 15FR, 15RL, 15RR an. Insbesondere dann, wenn die Bremskraft erzeugt wird, steuert der Controller 20 jeden Motor 11 so an, dass ein erster Bremsklotz 6a in Richtung auf die Druckseite zum Andrücken an den Scheibenrotor 7 mit Hilfe des ersten und zweiten Bremsklotzes 6a und 6b bewegt wird. Wenn die Bremskraft verkleinert wird, steuert der Controller 20 jeden Motor 11 so an, dass der erste Bremsklotz 6a in Richtung auf die Freigabeseite zum Freigeben bzw. Lösen des ersten und zweiten Bremsklotzes 6a und 6b von dem Scheibenrotor 7 bewegt wird. Das heißt, durch Steuern der Drehung des Motors 11 in Übereinstimmung mit der zu erzeugenden Bremskraft erzeugt das elektromechanische Bremssystem in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung eine Bremskraft in Übereinstimmung mit der Niederdrückungsgröße des Bremspedals.
Wenn der Zündschalter eingeschaltet ist führt der Controller 20 einen Musterbetriebsprozess zum Bewegen des ersten Bremsklotzes 6a von jedem Bremsen-Aktuator 15FL, 15FR, 15RL, 15RR während des Fahrzeugstopzustands zu vorgegebenen Zeitintervallen aus. Insbesondere setzt der Controller 20 das Betriebsmuster zum Bewegen des ersten Bremsklotzes 6a auf Grundlage der Erfassungssignale des Gaspedal-Sensors 23, des Parkbremsen-Sensors 24, und des Verschiebepositions-Sensor 25. Dann bewegt der Controller 20 jeden ersten Bremsklotz 6a von jedem Bremsen-Aktuator 15FL, 15FR, 15RL, 15RR in Übereinstimmung mit dem gesetzten Betriebsmuster.
4 ist ein Flussdiagramm, das einen Musterbetriebsausführungs-Steuerprozess zum Ausführen des Musterbetriebsprozesses zu vorgegebenen Zeitintervallen zeigt. 5 ist ein Flussdiagramm, das eine Prozedur des Musterbetriebsprozesses am Schritt S3 der 4 zeigt. Der Musterbetriebsprozess wird ausgeführt, wenn der Zündschalter eingeschaltet ist. Danach wird der Musterbetriebsausführungs-Steuerprozess zu vorgegebenen Unterbrechungs-Zeitgaben ausgeführt, so dass der Musterbetriebsprozess zu vorgegebenen Zeitgaben (Zeitpunkten) ausgeführt wird.
Wenn das Fahrzeug während der Ausführung des Musterbetriebsprozesses eine Bewegung beginnt, das heißt, wenn das Erfassungssignal des Fahrzeugsgeschwindigkeitssensors 22 während der Ausführung des Musterbetriebsprozesses von Null geändert wird, oder wenn die Fahrzeugbedingung wie später erwähnt, verändert wird, dann wird der Musterbetriebsprozess gestoppt und die ersten Bremsklötze 6a der Bremsen-Aktuatoren 15FL–15RR werden schnell auf einen Zustand des Startzeitpunkts des Musterbetriebsprozesses zurückgeführt.
Bei dem Musterbetriebsausführungs-Steuerprozess, der in 4 gezeigt ist, entscheidet der Controller 20 im Schritt S1, ob sich das Fahrzeug in einem gestoppten Zustand befindet oder nicht. Wenn die Entscheidung im Schritt S1 negativ ist, dann wird die vorliegende Routine beendet. Wenn die Entscheidung im Schritt S1 bejahend ist, dann schreitet die Routine fort zum Schritt S2.
Im Schritt S2 entscheidet der Controller 20, ob die Anzahl B_N von Bremsvorgängen größer als eine vorgegebene Anzahl P_N wird. Diese Anzahl bzw. Zahl B_N wird heraufgezählt, wenn der Bremssteuerprozess ausgeführt wird. Wenn der Controller 20 auf Grundlage des Erfassungssignals des Bremspedalssensors 21 entscheidet, dass es nicht erforderlich ist eine Bremskraft zu erzeugen und wenn der Motor 11 von jedem Bremsen-Aktuator 15FL, 15FR, 15RL, 15RR eine Ansteuerung beginnt, dann wird die Anzahl B_N von Bremsvorgängen um 1 inkrementiert (B_N = B_N + 1). Die Anzahl B_N wird in einen Speicherbereich des Controllers 20 gespeichert. Die vorgegebene Anzahl P_N ist vorher auf Grundlage der Anzahl B_N von Bremsvorgängen, bis ein Ölfilm an einem Bereich der Schraubenwelle 5, die in Kontakt mit Kugeln der Kugelmutter 4 stehen, eingetrocknet ist, bestimmt worden.
Durch Ausführung des Schritts S2 bezieht sich der Controller 20 auf die Anzahl B_N von Bremsvorgängen (Bremsbetrieben), die in dem Speicherbereich des Controller 20 gespeichert ist, und entscheidet ob die Anzahl B_N, auf die Bezug genommen wird, größer als die vorgegebene Anzahl P_N ist. Wenn die Entscheidung im Schritt S2 negativ ist, das heißt B_N< P_N ist, wird die Routine dieses Programms beendet und die Routine wird zu dem Hauptprogramm zurückgeführt. Wenn die Entscheidung im Schritt S2 bestätigend (bejahend) ist, geht die Routine weiter zum Schritt S3, wo die Routine den Musterbetriebsprozess, der in 5 gezeigt ist, ausführt.
Nach der Ausführung des Schritts S3 geht die Routine weiter zum Schritt S4, wobei der Controller 20 einen gezählten Wert eines Zählers zum Zählen der Anzahl B_N von Bremsvorgängen zurücksetzt und die vorliegende Routine beendet, um die Routine an das Hauptprogramm zurückzuführen.
Der Musterbetriebsprozess wird ausgeführt, um den ersten Bremsklotz 6a, wie in 6 gezeigt, zu bewegen. In 6 bezeichnet die horizontale Achse die Zeit und die vertikale Achse bezeichnet einen Klotzdruckhub, der eine Position des ersten Bremsklotzes 6a darstellt. Ferner ist eine Druckseite, die anzeigt, dass der erste Bremsklotz 6a in Richtung auf den Scheibenrotor 7 hin gedrückt wird, eine Richtung, in der ein Klotzdruckhub größer als derjenige an einer neutralen Position wird, wo der erste Bremsklotz 6a während eines Bremsen-Außerbetriebszustands positioniert ist. Eine Freigabeseite, die anzeigt, dass der erste Bremsklotz 6a von dem Scheibenrotor 7 gelöst bzw. freigegeben wird, ist eine Richtung, in der ein Klotzdruckhub kleiner als derjenige an der Neutralposition wird. In dieser Figur stellt ein schraffierter Abschnitt unmittelbar oberhalb der neutralen Position einen gewöhnlichen Verwendungsbereich dar, der bei dem gewöhnlichen Bremsvorgang verwendet wird.
Wenn der Controller 20 entscheidet, dass sich das Fahrzeug in dem Stopzustand befindet, bewegt sich der Controller 20 von dem ersten Bremsklotz 6a von der Neutralposition in Richtung auf die Freigabeseite hin um eine vorgegebene Freigabegröße und bewegt sich dann an eine Position über dem gewöhnlichen Betriebsbereich. Danach wird der erste Bremsklotz 6a an die Neutralposition zurückgeführt. Die Position weg von der neutralen Position zu der Freigabeseite um die vorgegebene Freigabegröße wird so bestimmt, dass diese Freigabe-seitige Bewegung des Kugelumlaufspindel-Mechanismus in einer zufriedenstellenden Weise einen Ölfilm auf dem gewöhnlichen Verwendungsbereich der Schraubenwelle 5 bildet.
Das heißt, durch Bewegen der Kugelmutter 4 relativ zu der Schraubenwelle 5 über dem gewöhnlichen Bremsbetriebsbereich, zum Beispiel wenn die Kugelmutter 4 in Richtung auf die linke Seite in 3 bewegt wird, steht dem Bereich der Schraubenwelle 5, der dem gewöhnlichen Bremsbetriebsbereich entspricht, gegenüberliegend ein Ölloch 4b gegenüber, um so geschmiert zu werden. Umgekehrt, wenn die Kugelmutter 4 in Richtung auf die rechte Seite in 3 bewegt wird, dann wird der Bereich der Schraubenwelle 5, wobei dieser Bereich durch die Bewegung nach links geschmiert worden ist, mit Kugeln 4e der Kugelmutter 4 kontaktiert. Dieser Betrieb erlaubt, dass Schmieröl an den Kontaktbereich der Schraubenwelle 5 entsprechend zu dem gewöhnlichen Bremsbetriebsbereich durch Kugeln 4e zugeführt wird, um so einen Ölfilm zwischen Kugeln 4e und der Schraubenwelle 5 zu reproduzieren.
Um den voranstehend erwähnten Prozess durch jeden Bremsen-Aktuator 15FL, 15FR, 15RL, 15RR auszuführen, wird die in 5 gezeigte Prozedur ausgeführt.
Im Schritt S11 entscheidet der Controller 20 ein Betriebsmuster des ersten Bremsklotzes 6a auf Grundlage der Erfassungssignale des Bremspedalsensors 21, des Gaspedal-Sensors 23, des Parkbremsen-Sensors 24 und des Verschiebepositions-Sensors 25 und der Tabelle 1. Für den Fall, das eine Fahrzeugbedingung entsprechend zu einem der Betriebsmuster in Tabelle 1 nicht existiert, wird der Musterbetriebsprozess beendet.
Im Schritt S12 steuert der Controller 20 Motoren 11 für jeden Bremsen-Aktuator 15FL, 15FR, 15RL, 15RR an, um jeden ersten Bremsklotz 6a in Übereinstimmung mit dem Betriebsmuster zu bewegen, das im Schritt S11 entschieden wird.
Die Tabelle 1 zeigt verschiedene Betriebsmuster in Übereinstimmung mit Fahrzeugbedingungen. Die Fahrzeugbedingung umfasst die Verschiebeposition, die von einem Fahrer durch den Verschiebehebel gewählt wird, unabhängig davon, ob die Parkbremsen-Einrichtung betrieben wird oder nicht, ob das Bremspedal betätigt wird oder nicht, und ob das Gaspedal betätigt wird oder nicht.
In Tabelle 1 zeigt die Fahrzeugbedingung Nr. 1 an, dass die Verschiebeposition auf eine Parkposition (P) gesetzt ist, die Parkbremse PKB auf einen AUS Zustand gesetzt ist, ein Bremsbetrieb auf einen AUS Zustand gesetzt ist, und ein Beschleunigungsbetrieb auf einen AUS oder einen EIN Zustand gesetzt werden kann. Das heißt, Bremsen-Aktuatoren 15FL–15RR erzeugen keine Bremskraft. Bei dieser Fahrzeugbedingung Nr. 1 wird die Fahrzeugstopbedingung ohne Verwenden der Bremskraft der Brernsen-Aktuatoren 15FL–15RR sichergestellt. Das heißt, es wird entschieden, dass Bremsen-Aktuatoren 15FL– 15RR frei gesteuert werden können. Deshalb wird das Betriebsmuster 1 unabhängig von der Betriebsbedingung des Gaspedals (Beschleunigerpedals) gewählt.
Für den Fall dieses Betriebsmusters 1 werden die ersten Bremsklötze 6a der Bremsen-Aktuatoren 15FL–15RR gleichzeitig in Richtung auf die Freigabeseite um die vorgegebene Größe bewegt und dann an die Neutralposition zurückgeführt, um schnell Ölfilme zu reproduzieren. Danach wird der erste Bremsklotz 6a für das vordere rechte Rad W_FL in Richtung auf die Druckseite um die vorgegebene Druckgröße bewegt und dann an die Neutralposition zurückgeführt. Als nächstes wird der erste Bremsklotz 6a für das vordere linke Rad W_FR in Richtung auf die Druckseite um die vorgegebene Druckgröße hin bewegt und dann an die Neutralposition zurückgeführt. In ähnlicher Weise werden der erste Bremsklotz 6a für das hintere rechte Rad W_RL, und derjenige für das hintere linke Rad W_RR gleichzeitig bewegt und eins nach dem anderen zurückgeführt. Dieser einer-nach-dem-anderen Betrieb wird ausgeführt, um zu verhindern, dass das Bremssystem vorübergehend und konzentriert elektrische Leistung für diesen Schmierbetrieb verbraucht, da der gleichzeitige Betrieb von vier ersten Bremsklötzen 6a für alle Räder W_FL, W_FR, W_RL, und W_RR in Richtung auf die Druckseite hin eine große Menge von elektrischer Energie benötigt.
Obwohl diese Ausführungsform angeordnet worden ist, um sequentiell den Schmierbetrieb von dem vorderen linken Rad W_FL auszuführen, sei darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt ist und angeordnet werden kann, um diesen Schmierbetrieb in irgendeiner anderen Weise auszuführen. Wenn eine Bedingung berücksichtigt wird, dass der Musterbetriebsprozess gestoppt wird, wenn das Fahrzeug einen Fahrvorgang startet oder wenn die Fahrzeugbedingung gestoppt wird, wird bevorzugt, dass der Schmierbetrieb von den Antriebsrädern sequentiell ausgeführt wird.
Unter der Fahrzeugbedingung Nr. 2, bei der der Bremsbetrieb unter der Fahrzeugbedingung Nr. 1 ausgeführt wird, um eine Bremskraft durch Bremsen-Aktuatoren 15FL–15RR zu erzeugen, steuert der Controller 20 Bremsen-Aktuatoren 15FL–15RR durch Wählen des Betriebsmusters 2, um so die Gesamtbremskraft, die von den Bremsen-Aktuatoren 15FL–15RR in Übereinstimmung mit der Niederdrückungsgröße des Bremspedals erzeugt wird, aufrecht zu erhalten, um den Stopzustand des Fahrzeugs aufrecht zu erhalten.
Bei dem Bremsmuster 2 werden vier Räder W_FL, W_FR, W_RL, W_RR in zwei Paare gruppiert, wie in 8 gezeigt, und jedes Paar von Rädern wird so gesteuert, dass dann, wenn ein Rad von jedem Paar gesteuert wird, um die Bremskraft durch Bewegen des ersten Bremsklotzes 6a in Richtung auf die Freigabeseite um die vorgegebene Größe zu verkleinern, das andere Rad von jedem Paar gesteuert wird, um die Bremskraft durch Bewegen des ersten Bremsklotzes 6a in Richtung auf die Druckseite hin zu erhöhen, um die Gesamtbremskraft in Übereinstimmung mit der Niederdrückungsgröße des Bremspedals aufrecht zu erhalten. Deshalb erzeugen zwei Bremsen-Aktuatoren 15FL und 15RL oder 15FR und 15RR die erforderliche Bremskraft durch jedes Paar von Rädern.
Sogar dann, wenn die benötigte Gesamtbremskraft sichergestellt wird, gibt es hierbei eine nicht angemessene Bedingung dahingehend, dass der Stopzustand des Fahrzeugs in einigen Fällen nicht beibehalten wird. Wenn das Fahrzeug auf einer ansteigenden Steigung gestoppt wird, wird zum Beispiel durch Erzeugen der benötigten Bremskraft nur an dem vorderen rechten und hinteren rechten Rad W_FR und W_RR ohne Erzeugen an dem vorderen linken und rechten linken Rad W_FL und W_RL, der Stopzustand des Fahrzeugs nicht aufrecht erhalten. Um dieses Problem zu lösen, werden das vordere linke Rad W_FL und das hintere linke Rad W_RL vereinheitlicht, und das vordere rechte Rad und das hintere rechte Rad werden vereinheitlicht, so dass die Bremskraft für die linke Seite durch die linken Räder sichergestellt wird und die Bremskraft für die rechte Seite durch die rechten Räder sichergestellt wird.
Wie in 8 gezeigt wird jeder erste Bremsklotz 6a jedes Bremsen-Aktuators 15FL, 15FR, 15RL, 15RR gesteuert. Mit näheren Einzelheiten, unter der Bedingung, dass jeder erste Bremsklotz 6a bei einer Bremsbefehlsposition entsprechend zu der Niederdrückungsgröße des Bremspedals eingestellt wird, werden die folgenden Betriebsvorgänge ausgeführt.
In einem Moment t₁ wird der Bremsen-Aktuator 15RL des rechten linken Rads W_RL gesteuert, um den ersten Bremsklotz 6a in Richtung auf die Druckseite zu bewegen, um so die Bremskraft zu erhöhen, die an dem Bremsen-Aktuator 15RL erzeugt wird.
In einem Moment t₂ wird dann, wenn der erste Bremsklotz 6a des hinteren linken Rads W_RL über eine Bremskraft-Abschlussposition bewegt wird, entschieden, dass die Bremskraft des hinteren linken Rads W_RL die Bremskraft des vorderen linken Rads W_FR sicherstellt. Deshalb wird der erste Bremsklotz 6a des Bremsen-Aktuators 15FL in Richtung auf die Freigabeseite hin bewegt, indem der Bremsen-Aktuator 15FL des vorderen linken Rads W_FL gesteuert wird. Dann wird der erste Bremsklotz 6a des Bremsen-Aktuators 15FL an die Bremsenbefehlsposition der Druckseite zurückgeführt, nachdem er an eine Position über der Neutralposition um eine vorgegebene Größe bewegt ist. In einem Moment t₃ wird der erste Bremsklotz 6a des hinteren linken Rads W_RL gestoppt, und in einem Moment t₄ wird der erste Bremsklotz 6a des vorderen linken Rads W_FL an die Bremsenbefehlsposition zurückgeführt. Wenn die Bremskraft des vorderen linken Rads W_FR durch das vordere linke Rad W_FR selbst sichergestellt wird, wird der erste Bremsklotz 6a des hinteren linken Rads W_RL in Richtung auf die Freigabeseite hin bewegt.
In einem Moment t₅ wird der erste Bremsklotz 6a des hinteren linken Rads W_RL an die Bremsenbefehlsposition zurückgeführt. Dann wird der erste Bremsklotz 6a des vorderen linken Rads W_FL in Richtung auf die Druck- bzw. Andruckseite hin bewegt. Wenn der erste Bremsklotz 6a des vorderen linken Rads W_FL in Richtung auf die Druckseite über die Bremskraft-Hinzufügungsposition zu einem Moment t₆ bewegt wird, dann wird entschieden, dass die Bremskraft für das hintere linke Rad W_RL durch diejenige des vorderen linken Rads W_FL sichergestellt wird, und deshalb wird der erste Bremsklotz 6a des hinteren linken Rads W_RL in Richtung auf die Freigabeseite hin bewegt. Nachdem der erste Bremsklotz 6a des hinteren linken Rads W_RL einen Positionsversatz in Richtung auf die Freigabeposition hin um eine vorgegebene Größe erreicht, wird er an die Bremsenbefehlsposition zurückgeführt.
Während dieser Periode wird in einem Moment t₇, wenn der erste Bremsklotz 6a des hinteren linken Rads W_RL in Richtung auf die Freigabeseite über die Neutralposition hin bewegt wird, der erste Bremsklotz 6a des vorderen hinteren Rads W_FL m der Bewegung gestoppt, um die Gesamtbremskraft der linken Radseite nur durch das vordere linke Rad W_FL sicherzustellen.
In einem Moment t₈ wird der erste Bremsklotz 6a des hinteren linken Rads W_RL an die Bremsenbefehlsposition zurückgeführt, und der erste Bremsklotz 6a des vorderen linken Rads W_FR wird ebenfalls an die Bremsenbefehlsposition zurückgeführt.
Die Bremskraft-Abschlussposition wird als eine Position eingestellt, an der die Gesamtbremskraft, die von dem vorderen linken Rad W_FL und dem hinteren linken Rad W_RL erzeugt werden soll, durch nur das vordere linke Rad W_FL und das hintere linke Rad W_RL sichergestellt wird. Zum Beispiel wird die Bremskraft-Abschlussposition auf Grundlage der Niederdrückungsgröße des Bremspedals eingestellt. Für den Fall, dass der erste Bremsklotz 6a, der in Richtung auf die Druckseite bewegt wird, um die Gesamtbremskraft sicherzustellen, gestoppt hat, wird die Stopposition an einer Position eingestellt, die über der Bremskraft-Abschlussposition und über dem gewöhnlichen Verwendungsbereich ist.
Ähnlich wie der linke Radsatz wird auch der rechte Radsatz gesteuert, wie in 8 gezeigt. Da der linke Radsatz gesteuert wird, um zunächst das vordere linke Rad W_FR in Richtung auf die Freigabeseite hin zu bewegen, wird das hintere rechte Rad W_RR in dem rechten Radsatz zunächst auf die Freigabeseite bewegt, um zu verhindern, dass beide vordere Räder W_FL und W_FR in den Freigabezustand (Nicht-Bremszustand) gebracht werden. Obwohl der in 8 gezeigte Betrieb dafür ausgelegt ist, um den Schmierbetrieb des linken Radsatzes und des rechten Radsatzes parallel auszuführen, sei darauf hingewiesen, dass sie sequentiell ausgeführt werden können.
Unter der Fahrzeugbedingung Nr. 3, bei der die Parkbremsen-Einrichtung in Betrieb ist, zusätzlich zu der Fahrzeugbedingung Nr. 1, wird das Betriebsmuster 1 gewählt. Unter dieser Fahrzeugbedingung Nr. 3 wird dann, wenn die Bremsen-Aktuatoren 15FL–15RR und die Parkbremsen-Einrichtung unabhängig ausgebildet und betrieben werden, ferner der Musterbetriebsprozess genauso ausgeführt wie derjenige bei der Fahrzeugbedingung Nr. 1. Wenn die Parkbremsen-Einrichtung und die Bremsen-Aktuatoren 15FL-15RR nicht unabhängig voneinander sind, wenn die Parkbremsen-Einrichtung in Betrieb ist und wenn jeder Bremsen-Aktuator 15FL, 15FR, 15RL, 15RR betrieben wird, wird die Bremskraft-Abschlussposition unter Berücksichtigung der Bremskraft, die von jedem Bremsen-Aktuator 15FL, 15FR, 15RL, 15RR erzeugt wird, in Übereinstimmung mit dem Betrieb der Parkbremsen-Einrichtung bestimmt.
In ähnlicher Weise wird unter der Fahrzeugbedingung Nr. 4, bei der die Parkbremsen-Einrichtung zusätzlich zu der Bedingung Nr. 2 in Betrieb ist, das Betriebsmuster 2 gewählt. In diesem Fall wird die Parkbremsen-Einrichtung und der Bremsen-Aktuator 15FL, 15FR, 15RL, 15RR unabhängig konstruiert und betrieben. Wenn der Betrieb der Parkbremsen-Einrichtung unabhängig von demjenigen von jedem Bremsen-Aktuator 15FL, 15FR, 15RL, 15RR ist, wird der Musterbetriebsprozess ausgeführt, der der gleiche wie derjenige in der Fahrzeugbedingung Nr. 2 ist. Wenn der Betrieb der Parkbremsen-Einrichtung und des Bremsen-Aktuators nicht unabhängig voneinander sind, wird die Bremskraft-Abschlussposition unter Berücksichtigung der Bremskraft, die von jedem Bremsen-Aktuator 15FL, 15FR, 15RL, 15RR erzeugt wird, in Übereinstimmung mit dem Betrieb der Parkbremsen-Einrichtung eingestellt.
Unter der Fahrzeugbedingung Nr. 5, bei der die Verschiebeposition auf „D" gewählt ist, wo die Antriebskraft übertragen wird, wenn die Parkbremsen-Einrichtung nicht in Betrieb ist, wenn das Bremspedal nicht niedergedrückt wird, und wenn das Gaspedal nicht niedergedrückt (nicht in Betrieb) ist, zum Beispiel wenn das Fahrzeug auf einer ansteigenden Steigung durch Erzeugen einer Antriebskraft (Kriechphänomen) gerade stoppt, ist es möglich, den Bremsen-Aktuator 15FL, 15FR, 15RL, 15RR frei zu steuern. Deshalb wird das Betriebsmuster 1 gewählt.
Unter der Fahrzeugbedingung Nr. 6, bei der das Bremspedal niedergedrückt (in Betrieb) ist, zusätzlich zu der Fahrzeugbedingung Nr. 5, wird als nächstes die Antriebskraft an die Antriebsräder übertragen und das Fahrzeug wird durch den Bremsbetrieb gestoppt. Deshalb gibt es eine Möglichkeit, dass die Antriebsräder durch eine unbeabsichtigte Freigabe der ersten Bremsklötze 6a der Antriebsräder beginnen durchzudrehen. Um zu vermeiden, dass die Bremsklötze 6a der Antriebsräder auf die Freigabeseite bewegt werden, wird deshalb das Betriebsmuster 3 gewählt.
In dem Betriebsmuster 3, wie in 9 gezeigt, werden vier Räder in den linken Radsatz mit den Rädern W_FL und W_RL und den rechten Radsatz W_FR und W_RR gruppiert, und die Steuerung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird durch jeden Radsatz ähnlich wie bei dem Betriebsmuster 3 ausgeführ. Für den Fall eines Fahrzeugs mit vorderen Antriebsrädern, werden die ersten Bremsklötze 6a des vorderen linken Rads W_FL und des hinteren linken Rads W_RL auf die Bremsbefehlsposition eingestellt, und in einem Moment t₁₁ wird der erste Bremsklotz 6a des hinteren linken Rads W_RL auf die Druckseite bewegt und weiter an die Position über dem gewöhnlichen Verwendungsbereich um eine vorgegebene Größe bewegt. Danach wird er an die Bremsbefehlsposition zurückgeführ. In einem Moment t₁₂, wenn der erste Bremsklotz 6a des hinteren linken Rads W_RL auf die Bremsbefehlsposition zurückgeführt wird, wird der erste Bremsklotz 6a des vorderen linken Rads W_RL, das als Antriebsrad wirkt, in Richtung auf die Druckseite hin bewegt. In einem Moment t₁₃, wenn der erste Bremsklotz 6a des vorderen linken Rads W_RL über die Bremskraft-Abschlussposition bewegt ist, wo das vordere linke Rad W_FL die Bremskraft entsprechend zu der Gesamtbremskraft erzeugt, die an dem vorderen linken Rad W_FL und dem hinteren linken Rad W_RL benötigt wird, wird der erste Bremsklotz 6a des hinteren linken Rads W_RL in Richtung auf die Freigabeseite hin bewegt. Nachdem der erste Bremsklotz 6a des hinteren linken Rads W_RL über die Neutralposition um die vorgegebene Größe bewegt wird, wird er an die Bremsbefehlsposition züruckgeführ. In einem Moment t₁₄, wenn der erste Bremsklotz 6a des hinteren linken Rads W_RL über die Neutralposition bewegt wird, wird der erste Bremsklotz 6a des vorderen linken Rads W_FL gestoppt, um eine Gesamtbremskraft für den linken Radsatz sicherzustellen. In einem Moment t₁₅, wenn der erste Bremsklotz 6a des hinteren linken Rads W_RL an die Bremsbefehlsposition zurückgeführt wird, wird der erste Bremsklotz 6a des vorderen linken Rads W_FL an die Bremsbefehlsposition zurückgeführt.
Ein ähnlicher Betrieb wird ausgeführt hinsichtlich des rechten Radsatzes. Da der erste Bremsklotz 6a des hinteren linken Rads W_RL zuerst an die Druckseite in dem linken Radsatz bewegt wird, wird der erste Bremsklotz 6a des vorderen rechten Rads W_FR zunächst an die Druckseite in dem rechten Radsatz bewegt, und der erste Bremsklotz 6a des vorderen rechten Rads W_FR, das als Antriebsrad wirkt, wird nicht auf die Freigabeseite bewegt.
Als nächstes wird, unter der Fahrzeugbedingung Nr. 7, bei der die Parkbremseneinrichtung unter der Fahrzeugbedingung Nr. 5 in Betrieb ist, das Betriebsmuster 1 gewählt. Wenn unter dieser Bedingung die Parkbremsen-Einrichtung unabhängig von Bremsen-Aktuatoren 15FL, 15FR, 15RL, 15RR arbeitet, dann wird der Musterbetriebsprozess ähnlich wie derjenige der Fahrzeugbedingung Nr. 5 ausgeführt. Wenn die Parkbremsen-Einrichtung und Bremsen-Aktuatoren 15FL, 15FR, 15RL, 15RR nicht unabhängig voneinander sind, dann würde die Bremskraft-Abschlussposition unter Berücksichtigung einer Betriebsbedingung der Parkbremsen-Einrichtung bestimmt.
Andererseits ist es unter der Fahrzeugbedingung Nr. 8, bei der die Parkbremsen-Einrichtung unter der Fahrzeugbedingung Nr. 6 in Betrieb ist, erforderlich zu vermeiden, dass Bremsklötze 6a auf die Freigabeseite bewegt werden, um ein Antreiber der Räder zu vermeiden. Deshalb wird, ähnlich wie bei der Fahrzeugbedingung Nr. 6, das Betriebsmuster 3 gewählt. Wenn unter dieser Bedingung die Parkbremsen-Einrichtung unabhängig von Bremsen-Aktuatoren 15FL, 15FR, 15RL, 15RR arbeitet, wird der Musterbetriebsprozess ähnlich zu demjenigen der Fahrzeugbedingung Nr. 6 ausgeführt. Wenn die Parkbremsen-Einrichtung und Bremsen-Aktuatoren 15FL, 15FR, 15RL, 15RR nicht unabhängig voneinander sind, wird die Bremskraft-Abschlussposition unter Berücksichtigung der Betriebsbedingung der Parkbremsen-Einrichtung bestimmt.
Wenn die Verschiebeposition auf „D" eingestellt ist, wie in den Fahrzeugbedingungen Nrn. 5–8 gezeigt, und wenn das Bremspedal in Betrieb ist, dann ist es nicht erforderlich den Druckbetrieb des ersten Bremsklotzes 6a während der Erhöhung der Niederdrückungsgröße des Gaspedals zu beseitigen. Wenn jedoch die Entscheidung, dass die Niederdrückungsgröße des Gaspedals erhöht wird, verzögert ist, dann gibt es eine Möglichkeit dahingehend, dass das Fahrzeug abrupt eine Fahrt startet. Nur wenn das Gaspedal nicht gedrückt wird, wird deshalb der erste Bremsklotz 6a bewegt.
Unter der Fahrzeugbedingung Nr. 9, bei der die Verschiebeposition „N" eingestellt ist, das heißt unter der Bedingung, dass die Antriebskraft nicht übertragen wird, ist als nächstes die Antriebswelle mechanisch entriegelt, die Parkbremsen-Einrichtung ist nicht in Betrieb, das Bremspedal ist nicht in Betrieb und das Gaspedal ist nicht Betrieb und demzufolge können unter der Bedingung, dass das Fahrzeug als Folge der Reibung gerade stoppt, Bremsen-Aktuatoren 15FL–15RR frei gesteuert werden. Deshalb wird das Betriebsmuster 1 gewählt.
Unter der Fahrzeugbedingung Nr. 10, bei der das Bremspedal unter der Fahrzeugbedingung Nr. 9 in Betrieb ist, ist es erforderlich die Bremskraft entsprechend zu der Niederdrückungsgröße des Bremspedals sicherzustellen. Deshalb wird das Betriebsmuster 2 gewählt. Wenn die Parkbremsen-Einrichtung unabhängig von Bremsen-Aktuatoren 15FL, 15FR, 15RL, 15RR arbeitet, dann wird der Musterbetriebsprozess ähnlich zu demjenigen unter der Fahrzeugbedingung Nr. 9 ausgeführt. Wenn die Parkbremsen-Einrichtung und Bremsen-Aktuatoren 15FL, 15FR, 15RL, 15RR nicht unabhängig voneinander sind, dann wird die Bremskraft-Abschlussposition unter Berücksichtigung der Betriebsbedingung der Parkbremsen-Einrichtung bestimmt.
Unter der Fahrzeugbedingung Nr. 12, bei der das Bremspedal unter der Fahrzeugbedingung Nr. 11 in Betrieb ist, ist es erforderlich, die Bremskraft entsprechend zu der Niederdrückungsgröße des Bremspedals sicherzustellen. Deshalb wird das Betriebsmuster 2 gewählt. Wenn die Parkbremsen- Einrichtung unabhängig von Bremsen-Aktuatoren 15FL, 15FR, 15RL, 15RR arbeitet, wird der Musterbetriebsprozess ähnlich wie derjenige unter der Fahrzeugbedingung Nr. 10 ausgeführt. Wenn die Parkbremsen-Einrichtung und Bremsen-Aktuatoren 15FL, 15FR, 15RL, 15RR nicht unabhängig voneinander sind, dann wird die Bremskraft-Abschlussposition unter Berücksichtigung der Betriebsbedingung der Parkbremsen-Einrichtung bestimmt.
Hierbei entsprechen der Scheibenrotor 7 und die Bremsklötze 6a und 6b einer Bremskraft-Erzeugungseinrichtung. Der Bremspedal-Sensor entspricht einer Pedalniederdrückungsgrößen-Erfassungseinrichtung. Der Controller 20 entspricht einer Bremskraft-Steuereinrichtung. Der Prozess des Schritts 1 in 3 entspricht einer Stopzustand-Erfassungseinrichtung. Der in 5 gezeigte Prozess entspricht einer Außenbereichs-Bewegungseinrichtung. Der Bremspedalsensor 21, der Gaspedal-Sensor 23, der Parkbremsen-Sensor 24 und der Verschiebepositions-Sensor 25 entsprechen einer Fahrzeugbetriebsbedingungs-Erfassungseinrichtung.
Als nächstes wird die Betriebsweise des elektromechanischen Bremssystems in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung diskutiert werden.
Wenn der Zündschalter eingeschaltet wird, wird der in 5 gezeigte Musterbetriebsprozess ausgeführt. Der Controller 20 entscheidet das Betriebsmuster auf Grundlage der Fahrzeugbedingung durch Ausführung des Schritts S11 der 5. Insbesondere erfasst der Controller 20 die Verschiebeposition und ob die Parkbremsen-Einrichtung, das Bremspedal und das Gaspedal in Betrieb sind oder nicht auf Grundlage der Erfassungssignale, die von dem Verschiebepositions-Sensor 25, dem Parkbremsen-Sensor 24, dem Bremspedal-Sensor 21 und dem Gaspedal-Sensor 23 ausgegeben werden. Ferner entscheidet der Controller 20 des Betriebsmuster auf Grundlage der erfassten Fahrzeugbedingung.
Wenn zum Beispiel die Verschiebeposition „P" ist, wenn die Parkbremsen-Einrichtung in Betrieb ist, und wenn das Bremspedal und das Gaspedal nicht in Betrieb sind, dann entscheidet der Controller 20 zum Beispiel, dass die Fahrzeugbedingung Nr. 3 in Tabelle 1 entspricht, und deshalb wählt der Controller 20 das Betriebsmuster 1.
Danach steuert der Controller 20 jeden Motor 11, um jeden ersten Bremsklotz 6a von jedem Bremsen-Aktuator 15FL, 15FR, 15RL, 15RR durch Ausführung des Schritts S12 der 5 zu bewegen. Das heißt, der erste Bremsklotz 6a von jedem Rad W_FL, W_FR, W_RL, W_RR wird gleichzeitig aus der neutralen Position in Richtung auf die Freigabeseite, verschoben um eine vorgegebene Größe, bewegt und an die neutrale Position zurückgeführt. Danach wird in der Reihenfolge des vorderen linken Rads W_FL, des vorderen rechten Rads WFR, des hinteren linken Rads W_RL und des hinteren rechten Rads W_RR, einzeln nacheinander, der erste Bremsklotz 6a von jedem Rad in Richtung auf die Druckseite um eine vorgegebene Größe bewegt und an die neutrale Position zurückgeführt, wie in 7 gezeigt.
Mit diesem Betrieb wird der erste Bremsklotz 6a so bewegt, dass der Ölfilm ausreichend auf dem Bereich der Schraubenwelle 5 gebildet wird, wobei dieser Bereich mit Kugeln 4c der Kugelmutter 4 während des gewöhnlichen Bremsbetriebs kontaktiert wird. Wenn der erste Bremsklotz 6a auf die Freigabeseite bewegt wird, dann werden ferner Bremsklötze 6a der vier Räder W_RL–W_RR gleichzeitig bewegt. Durch die Bewegungen der Schraubenwellen 5 in Richtung auf die Freigabeseite werden deshalb Ölfilme auf den gewöhnlichen Verwendungsbereichen der jeweiligen Schraubenwellen 5 erzeugt. Wenn das Fahrzeug eine Fahrt startet, obwohl der Musterbetriebsprozess gestoppt ist, wird demzufolge eine unzulängliche Schmierung vermieden, da der Ölfilm bereits auf der Schraubenwelle 5 gebildet worden ist.
Nachdem der Musterbetriebsprozess, der in Übereinstimmung mit dem Einschalten des Zündschalters ausgeführt wird, abgeschlossen ist, wird dann, wenn das Fahrzeug eine Fahrt beginnt und wenn ein Fahrer das Gaspedal niederdrückt, jeder Motor 11 des Bremsen-Aktuators 15FL, 15FR, 15RL, 15RR auf Grundlage der Erfassungssignale des Drucksensors 9 und des Kodierers 14 so angesteuert, dass eine Bremskraft entsprechend zu dem Erfassungssignal des Bremspedalsensors 21 in Übereinstimmung mit dem Bremsensteuerprozess erzeugt wird. Infolge dessen wird die Druckkraft der ersten und zweiten Bremsklötze 6a an dem Scheibenrotor 7 gesteuert, um die Bremskraft in Übereinstimmung mit der Niederdrückungsgröße des Bremspedals zu erzeugen. Der Zähler wird durch jedes Niederdrücken des Bremspedals hochgezählt, um die Anzahl B_N von Bremsvorgängen zu zählen.
Während dieser Periode wird der Musterbetriebsausführungs-Steuerprozess, der in 4 gezeigt ist, durch vorgegebene Unterbrechungs-Zeitpunkte ausgeführt. Das heißt, der Controller 20 überwacht durch die Ausführung des Schritts S1, ob sich das Fahrzeug in dem Stopzustand befindet. Wenn sich das Fahrzeug in dem Stopzustand befindet, entscheidet der Controller 20, ob der Inhalt des Zählers, der von dem Bremsensteuerprozess gesetzt wird, größer als die vorgegebene Anzahl P_N ist, und zwar durch die Ausführung des Schritts S2. Wenn die Anzahl B_N der Bremsvorgänge kleiner als oder gleich zu der vorgegebenen Anzahl P_N ist, wird die Routine beendet. Wenn die Anzahl B_N der Bremsvorgänge größer als die vorgegebene Anzahl P_N ist, wird der Musterbetriebsprozess durch die Ausführung des Schritts S3 ausgeführt.
Dann entscheidet der Controller 20 das Betriebsmuster aus der Tabelle 1 auf Grundlage der Bremsbedingungen, der Verschiebeposition, der Parkbremsen-Einrichtung und des Bremspedals. Ferner bewegt der Controller 20 jeden Bremsklotz 6a von jedem Bremsen-Aktuator 15FL, 15FR, 15RL, 15RR in Übereinstimmung mit dem entschiedenen Betriebsmuster.
Wenn zum Beispiel die Verschiebeposition „D" ist, wenn das Bremspedal gedrückt ist, und wenn die Parkbremsen-Einrichtung und das Gaspedal nicht in Betrieb sind, wird das Betriebsmuster 3 aus der Tabelle 1 durch die Ausführung des Schritts S11 gewählt. Das Betriebsmuster 3 wird ausgeführt, wie in 9 gezeigt. Zuerst wird der erste Bremsklotz 6a des hinteren linken Rads W_RL aus der Bremsenbefehlsposition auf die Druckseite um eine vorgegebene Größe bewegt und wird an die Bremsbefehlsposition zurückgeführt, wo die Bremskraft entsprechend zu der Niederdrückungsgröße des Bremsbedarfs erzeugt werden kann. Ferner wird der erste Bremsklotz 6a des hinteren linken Rads W_RL an die Position der Freigabeseite weg von der Neutralposition um die vorgegebene Größe bewegt, und wird an die Bremsenbefehlsposition zurückgeführt. Danach wird der erste Bremsklotz 6a des vorderen linken Rads W_FL in Richtung auf die Druckseite hin bewegt, und wird an die Bremskraft-Abschlussposition bewegt, wo die Bremskraft, die sowohl von dem vorderen linken Rad W_FL als auch von dem hinteren linken Rad W_RL erzeugt werden soll, nur durch das vordere linke Rad W_FL erzeugt wird. Gleichzeitig wird der erste Bremsklotz 6a des hinteren linken Rads W_RL an die Freigabeseite bewegt. Nachdem der erste Bremsklotz 6a des hinteren linken Rads W_RL die Position der Freigabeseite weg von der Neutralposition um die vorgegebene Größe erreicht, wird er ferner an die Bremsbefehlsposition zurückgeführt. Danach wird der erste Bremsklotz 6a des hinteren linken Rads W_FL an die Bremsbefehlsposition zurückgeführt. Ähnlich wie bei dem Betrieb des linken Radsatzes wird der rechte Radsatz des vorderen rechten Rads W_FR und des hinteren rechten Rads W_RR wie voranstehend erwähnt gesteuert.
Wenn der Musterbetriebsprozess gerade ausgeführt wird und wenn die Fahrzeugbedingung geändert wird, das heißt, wenn die Bedingung von wenigstens der Verschiebeposition oder der Parkbremsen-Einrichtung oder des Bremspedals oder des Gaspedals verändert wird, wird der Musterbetriebsprozess gestoppt und der erste Bremsklotz 6a von jedem Bremsen-Aktuator 15FL, 15FR, 15RL, 15RR wird an die neutrale Position zurückgeführt. Wenn zum Beispiel das Fahrzeug eine Fahrt in Übereinstimmung mit dem Betrieb des Verschiebehebels startet, werden die ersten Bremsklötze 6a an die neutrale Position in dem Moment zurückgeführ, wenn der Verschiebehebel betätigt bzw. betrieben wird. Deshalb werden die Bremsklötze 6a zur Zeit des Startens des Fahrzeugs an der neutralen Position positioniert, ohne auf die Druckseite oder die Freigabeseite versetzt zu werden. Dies ermöglicht dem Bremssystem schnell in Übereinstimmung mit der Änderung der Fahrzeugbedingung zu arbeiten.
Wenn der erste Bremsklotz 6a des hinteren linken Rads W_RL, auf die Freigabeseite bewegt wird, wird der erste Bremsklotz 6a des vorderen linken Rads W_FL an eine Position bewegt, an der die Bremsklötze 6a und 6b den Scheibenrotor 7 klemmen, um eine Bremskraft entsprechend zu der Gesamtbremskraft zu erzeugen, die an dem linken Radsatz benötigt wird. Sogar dann, wenn der erste Bremsklotz 6a des hinteren linken Rads W_RL auf die Freigabeseite bewegt ist, wird deshalb der Stopzustand des Fahrzeugs aufrecht erhalten. In ähnlicher Weise wird auch der rechte Radsatz gesteuert, um die an dem rechten Radsatz benötigte Bremskraft sicherzustellen. Diese Anordnung erlaubt dem Fahrzeug sogar dann, wenn der Schmierbetrieb ausgeführt wird, auf einer ansteigenden Steigung gestoppt zu werden.
Ferner werden hinsichtlich der Antriebsräder Bremsklötze 6a davon nur in Richtung auf die Druckseite bewegt. Deshalb wird verhindert, dass die Antriebsräder einen Rennstart (verursacht durch die unbeabsichtigte Freigabe der Bremsklötze 6a der Antriebsräder) ausführen.
Unter der voranstehend erwähnten Bedingung werden das hintere linke Rad W_RL und das hintere rechte Rad W_RR an die Freigabeseite um die vorgegebene Größe aus der neutralen Position bewegt. Deshalb werden Ölfilme auf den gewöhnlichen Verwendungsbereichen von jeweiligen Schraubenwellen 5 reproduziert.
Soweit wie der gewöhnliche Bremsbetrieb ausgeführt wird, wird nur der gewöhnliche Verwendungsbereich der Schraubenwelle 5 mit Kugeln 4c der Kugelmutter 4 kontaktiert. Dies kann verhindern, dass Ölfilme zwischen der Schraubenwelle 5 und den Kugeln 4c erzeugt werden, um so die Reibung dazwischen zu erhöhen. Durch Bewegen des hinteren linken Rads W_RL und des hinteren rechten Rads W_RR auf die Freigabeseite weg von der neutralen Position um die vorgegebene Größe, wird jedoch ein Ölfilm auf dem gewöhnlichen Verwendungsbereich der Schraubenwelle 5 gebildet. Deshalb wird die Reibung zwischen der Schraubenwelle 5 und der Kugel 4c der Kugelmutter 4 auf einem anfänglichen Reibungswert gehalten.
Nachdem der Musterbetriebsprozess abgeschlossen ist, wird der, Zählwert, der die Anzahl B_N von Bremsvorgängen anzeigt und der in einem vorgegebenen Speicherbereich des Controllers 20 gespeichert wird, zurückgesetzt. Bis dieser Zählwert die vorgegebene Anzahl P_N erreicht, wird der Musterbetriebsprozess nicht ausgeführt. Wenn das Fahrzeug danach in den Stopzustand gebracht wird (Schritt S1) und wenn die Anzahl B_N von Bremsvorgängen größer als die vorgegebene Anzahl P_N wird (Schritt S2), wird der Musterbetriebsprozess ausgeführt.
Wenn zum Beispiel die Verschiebeposition in „N" ist, wenn die Parkbremsen-Einrichtung nicht in Betrieb ist, und wenn das Gaspedal niedergedrückt ist (in Betrieb ist), dann entscheidet der Controller 20, dass das Betriebsmuster des Fahrzeugs 2 in Tabelle 1 ist, und zwar durch Ausführen des Schritts S11 in 5. Ferner steuert der Controller 5 den Motor 11 jedes Bremsen-Aktuators 15FL, 15FR, 15RL, 15RR auf Grundlage des entschiedenen Betriebsmusters 2 durch Ausführen des Schritts S12 an.
Das heißt, wie in 8 gezeigt, der erste Bremsklotz 6a des hinteren linken Rads W_RL wird in Richtung auf die Druckseite bewegt und an der Bremskraft-Abschlussposition wird die Bremskraft des hinteren linken Rads W_RL gleich zu der Bremskraft, die an dem vorderen linken Rad W_RL und dem hinteren linken Rad W_RL benötigt wird. Gleichzeitig wird der erste Bremsklotz 6a des vorderen linken Rads W_FL an die Freigabeseite weg von der neutralen Position um die vorgegebene Größe bewegt, und wird dann an die Bremsbefehlsposition zurückgeführt. Danach wird der erste Bremsklotz 6a des vorderen linken Rads W_FL an die Position über der Bremskraft-Abschlussposition in der Druckseite bewegt und der erste Bremsklotz 6_a des hinteren linken Rads W_RL wird dann auf die Freigabeseiteposition weg von der Neutralposition um die vorgegebene Größe zurückgeführt. Dann werden sie an die Bremsbefehlsposition zugeführt. Gleichzeitig wird, hinsichtlich des rechten Radsatzes, ein ähnlicher Betrieb ausgeführt.
Wenn der erste Bremsklotz 6a von einem Rad eines Radsatzes in Richtung auf die Freigabeseite hin bewegt wird, wird der erste Bremsklotz 6a des anderen Rads des Radsatzes in Richtung auf die Druckseite bewegt und an der Bremskraft-Abschlussposition, wird die von dem Radsatz zu erzeugende Bremskraft nur durch das andere Rad erzeugt. Sogar dann, wenn der erste Bremsklotz 6a des einen Rads von jedem Radsatz auf die Freigabeseite bewegt wird, wird deshalb der Stopzustand des Fahrzeugs aufrecht erhalten.
Da die Bremsklötze 6a des hinteren linken Rads W_RL und des hinteren rechten Rads W_RR auf die Freigabeseite weg von der neutralen Position um die vorgegebene Größe bewegt werden, wird ferner ein Ölfilm auf dem gewöhnlichen Verwendungsbereich jeder Schraubenwelle 5 gebildet.
Wenn die Anzahl B_N von Bremsvorgängen die vorgegebene Anzahl P_N erreicht und wenn das Fahrzeug in dem Stopzustand ist, werden die ersten Bremsklötze 6a von allen Rädern W_FL, W_FR, W_RL und W_RR auf die Freigabeseite weg von der neutralen Position um die vorgegebene Größe bewegt. Sogar dann, wenn der Bremsvorgang nur innerhalb des gewöhnlichen Verwendungsbereichs ausgeführt wird, sodass die Schmierung des Kugelumlaufspindel-Mechanismus nicht ausreichend ausgeführt werden kann, wird deshalb Schmieröl an den gewöhnlichen Verwendungsbereich der Schraubenwelle 5 durch die gesteuerten freigabeseitigen Bewegungen in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung zugeführt. Dies erlaubt, dass Ölfilme auf den gewöhnlichen Verwendungsbereichen von Schraubenwellen 5 reproduziert werden. Deshalb wird die Erhöhung einer Reibung als Folge einer unzureichenden Schmierung verhindert. Zum Beispiel löst dieser Schmierbetrieb in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ein Problem dahingehend, dass die Betriebscharakteristik des Kugelumlaufspindel-Mechanismus in Übereinstimmung mit der Erhöhung der Reibung darin so verändert wird, dass der tatsächliche Betrieb des ersten Bremsklotzes 6a unterschiedlich zu dem befohlenen Betrieb wird, um so eine Differenz zwischen der beabsichtigten Bremskraft und der tatsächlichen Bremskraft zu erzeugen. Ferner löst diese Anordnung ein Problem, das ein benötigte elektrische Energie als Folge des Unterschieds zwischen der beabsichtigten Bremskraft und der tatsächlichen Bremskraft erhöht wird. Demzufolge hält das Bremssystem in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ein stabiles Bremsverhalten aufrecht.
Sogar dann, wenn die Parkbremsen-Einrichtung und die Bremsen-Aktuatoren bei der Verwendung gemeinsam verwendet werden (nicht unabhängig voneinander sind), führt der Controller 20 den Musterbetriebsprozess unter Berücksichtigung dieser Umstände einer gemeinschaftlichen Verwendung aus. Deshalb wird der Stopzustand des Fahrzeugs eindeutig aufrecht erhalten.
Ferner ist es möglich ein Bremsenmodell, das in dem Controller 20 gespeichert ist, durch Erfassen der Bewegung der ersten Bremsklötze 6a in Übereinstimmung mit dem Ansteuersignal an Motoren 11 auf Grundlage der Erfassungssignale von Drucksensoren 9 und Kodierern 14 zu aktualisieren, wenn der Musterbetriebsprozess ausgeführt wird. Deshalb ist es möglich, den Eingangsbefehl, der einem gewünschten Ausgang entspricht, unter den meisten bestimmten Bedingungen in dieser Periode zu berechnen.
Obwohl die Ausführungsform in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung so dargestellt und beschrieben worden ist, dass in dem Betriebsmuster 1 der erste Bremsklotz 6a von jedem Bremsen-Aktuator 15FL, 15FR, 15RL, 15RR auf die Druckseite nacheinander bewegt wird, um zu vermeiden, dass die verbrauchte elektrische Energie vorübergehend erhöht wird, sei darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausbildung beschränkt ist. Für den Fall, dass es wichtig ist, das der Musterbetriebsprozess schnell ausgeführt wird, können derartige Bewegungen in Richtung auf die Druckseite wie in 10 gezeigt derart ausgeführt werden, dass der rechte Radsatz und der linke Radsatz gleichzeitig bewegt werden, der erste Bremsklotz 6a von einem Rad von jedem Radsatz auf die Druckseite bewegt wird, und der erste Bremsklotz 6a des anderen Rads von jedem Radsatz auf die Freigabeseite bewegt wird.
Obwohl die Ausführungsform in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung derart dargestellt und beschrieben ist, dass für den Fall der Fahrzeugbedingung Nr. 6 oder Nr. 8 in Tabelle 1 das Betriebsmuster 3 ausgeführt wird, sei darauf hingewiesen, dass das Betriebsmuster 3 gewählt werden kann, um so die ersten Bremsklötze 6a der Antriebsräder in Richtung auf die Freigabeseite hin zu bewegen, wenn ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor zum Erfassen der Drehgeschwindigkeit eines Rads an jedem Antriebsrad installiert ist und wenn erste Bremsklötze 6a der Antriebsräder in Übereinstimmung mit Erfassungssignalen der Radgeschwindigkeitssensoren gesteuert werden. Insbesondere dann, wenn erste Bremsklötze 6a der Antriebsräder auf die Freigabeseite bewegt werden und wenn die Radgeschwindigkeits-Sensoren für die Antriebsräder irgendeine Drehung der Antriebsräder nicht erfassen, werden Bremsklötze 6a der Antriebsräder in Richtung auf die Freigabeseite weg von der neutralen Position um die vorgegebene Größe bewegt, und dann werden sie an die Bremsbefehlsposition zurückgeführt. Wenn die Radgeschwindigkeits-Sensoren für die Antriebsräder eine Drehung der Antriebsräder erfassen, werden die Bremsklötze 6a der Antriebsräder in der Bewegung auf die Freigabeseite hin gestoppt und werden auf die Druckseite bewegt, um die Bremskraft zu erhöhen, um ein Durchdrehen der Antriebsräder zu verhindern.
Während die Ausführungsform in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung derart dargestellt und beschrieben worden ist, dass der Musterbetriebsprozess ausgeführt wird, wenn der Zündschalter eingeschaltet wird und wenn die Anzahl B_N von Bremsvorgängen größer als die vorgegebene Anzahl P_N wird, sei darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt ist und derart ausgebildet werden kann, dass der Musterbetriebsprozess ausgeführt wird, wenn der Zündschalter eingeschaltet wird oder wenn die Anzahl B_N von Bremsvorgängen größer als die vorgegebene Anzahl P_N wird. Es wird bevorzugt, dass der Musterbetriebsprozess ausgeführt wird, wenn die Anzahl B_N von Bremsvorgängen größer als die vorgegebene Anzahl P_N wird, da für den Fall, dass das Fahrzeug für eine relativ lange Zeit nach dem Einschalten des Zündschalters gefahren wird, bis das Fahrzeug geparkt wird, eine Möglichkeit dahingehend besteht, dass die Schmierung des Bremssystems unzureichend wird.
Obwohl die Ausführungsform in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung derart dargestellt und beschrieben worden ist, dass der Musterbetriebsprozess ausgeführt wird, wenn die Anzahl B_N von Bremsvorgängen größer als die vorgegebene Anzahl P_N wird, sei darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt ist und derart ausgebildet werden kann, dass ein vorgegebener Fahrtabstand P_D, bei dem das Bremssystem eine Schmierung benötigt, vorher auf Grundlage von verschiedenen Experimenten eingestellt worden ist und der Musterbetriebsprozess ausgeführt wird, wenn ein Fahrtabstand T_D des Fahrzeugs größer als der vorgegebene Fahrtabstand P_D wird und wenn das Fahrzeug sich in dem Stopzustand befindet. Dies verhindert, dass durch Vibrationen, die von einer Straßenoberfläche eingegeben werden, das Schmierproblem verursacht wird.
Ferner kann der Zeitpunkt zum Ausführen des Musterbetriebsprozesses auf Grundlage einer vorgegebenen Fahrtzeit P_T entschieden werden, bei der das Bremssystem eine Schmierung benötigt und die vorher auf Grundlage von verschiedenen Experimenten eingestellt worden ist. Das heißt, der Musterbetriebsprozess wird ausgeführt, wenn eine Fahrtzeit T_T des Fahrzeugs größer als die vorgegebene Fahrtzeit P_T wird und wenn sich das Fahrzeug in dem Stopzustand befindet. Dies verhindert, dass die Reibung des Bremssystems durch die Alterung der Ölfilme des Bremssystems verändert wird.
Ferner kann der Zeitpunkt zum Ausführen des Musterbetriebsprozesses auf Grundlage der Kombination der voranstehend erwähnten Bedingungen, wie mit einem Flussdiagramm in 11 gezeigt, entschieden werden. Dies verhindert die Reibungsänderung, die durch den Bremsbetrieb, die Straßeneingabe, die Alterung des Ölfilms verursacht wird.
Insbesondere und wie in 11 gezeigt entscheidet der Controller 20 im Schritt S21, ob sich das Fahrzeug in dem Stopzustand befindet oder nicht. Wenn entschieden wird, dass sich das Fahrzeug nicht in dem Stopzustand befindet, wird diese Routine beendet und zu dem Hauptprogramm zurückgeführt. Wenn entschieden wird, dass sich das Fahrzeug in dem Stopzustand befindet, dann geht die Routine zum Schritt S22, wo der Controller 20 entscheidet, ob die Anzahl B_N von Bremsvorgängen größer als die vorgegebene Anzahl P_N wird oder nicht. Wenn im Schritt S22 entschieden wird, dass die Anzahl B_N der Bremsvorgänge größer als die vorgegebene Anzahl P_N ist, geht die Routine zum Schritt 525, wo der Controller 20 den Musterbetriebsprozess ausführt. Wenn im Schritt S22 entschieden wird, das die Anzahl B_N der Bremsvorgänge kleiner als oder gleich zu der vorgegebenen Anzahl P_N von Zeiten ist, dann geht die Routine zum Schritt S23.
Im Schritt S23 entscheidet der Controller 20, ob der Fahrtabstand T_D größer als der vorgegebene Abstand P_D ist oder nicht. Wenn im Schritt S23 entschieden wird, dass der Fahrtabstand T_D größer als der vorgegebene Abstand P_D ist, dann geht die Routine zum Schritt 525, wo der Controller 20 den Musterbetriebsprozess ausführt. Wenn im Schritt S23 entschieden wird, dass der Fahrtabstand T_D kleiner als oder gleich wie der vorgegebene Abstand P_D ist, schreitet die Routine zum Schritt S24 fort, wo der Controller 20 entscheidet, ob die Fahrtzeit T_T größer als die vorgegebene Fahrtzeit P_T wird oder nicht. Wenn im Schritt S24 entschieden wird, dass die Fahrtzeit T_T größer als die vorgegebene Fahrtzeit P_T ist, dann geht die Routine zum Schritt S25, wo der Musterbetriebsprozess ausgeführt wird. Wenn im Schritt S24 entschieden wird, dass die Fahrtzeit T_T kleiner als oder gleich wie die vorgegebene Fahrtzeit P_T ist, dann wird die gegenwärtige Routine beendet und kehrt zu dem Hauptprogramm zurück. Nach der Ausführung des Musterbetriebsprozesses im Schritt S25 geht die Routine zum Schritt S25, wo der Controller 20 die Anzahl B_N von Bremsvorgängen, den Fahrtabstand T_D und die Fahrtzeit T_T zurücksetzt. Danach wird die Routine beendet und kehrt zu dem Hauptprogramm zurück.
Mit dieser Anordnung wird der Musterbetriebsprozess ausgeführt, wenn die Anzahl B_N von Bremsvorgängen größer als die vorgegebene Anzahl P_N wird oder wenn der Fahrtabstand T_D größer als der vorgegebene Abstand P_D wird oder wenn die Fahrtzeit T_T größer als die vorgegebene Fahrtzeit P_T wird. Demzufolge verhindert diese Ausbildung die Reibungsänderung, die durch das Schmierproblem durch den Bremsbetrieb, die Straßeneingabe oder die Alterung. des Ölfilms verursacht wird. Ferner kann der Musterbetriebsprozess wieder ausgeführt werden, unmittelbar nachdem der Zündschalter ausgeschaltet ist.
Obwohl die Ausführungsform in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung dargestellt und beschrieben worden ist, um die Ölfilme zwischen der Schraubenwelle 5 und Kugeln 4c der Kugelmutter 4 zu reproduzieren, indem Bremsklötze 6 auf die Freigabeseite bewegt werden, um den Verbrauch von elektrischer Energie für den Schmierbetrieb zu unterdrücken, sei darauf hingewiesen, dass die Ölfilme dadurch reproduziert werden können, dass Bremsklötze 6a in Richtung auf die Druckseite hin bewegt werden, wenn ein großer Spielraum bei dem Aufbrauchen der elektrischen Energie vorhanden ist.
Während die Ausführungsform in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung dargestellt und beschrieben worden ist, um einen Kugelumlaufspindel-Mechanismus als einen Drehbewegungs-Umwandlungsmechanismus zu verwenden, sei darauf hingewiesen, dass sie nicht darauf beschränkt ist und einen Zahnstangen-Mechanismus verwenden kann.
Obwohl die Ausführungsform in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung dargestellt und beschrieben worden ist, um den Musterbetriebsprozess auszuführen, wenn die Verschiebeposition „D" in Tabelle 1 gewählt ist, sei darauf hingewiesen, dass sogar dann, wenn die Verschiebeposition auf „1" oder „2" gewählt ist, der Musterbetriebsprozess ausgeführt werden kann. Obwohl die Ausführungsform dargestellt und beschrieben worden ist, um auf ein Kraftfahrzeug angepasst zu sein, das mit einem Automatikgetriebe ausgerüstet ist, sei ferner darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt ist und auf ein Kraftfahrzeug ausgelegt werden kann welches mit einem manuellen Getriebe ausgerüstet ist. Für den Fall des manuellen Getriebes können die Verschiebpositionen, wo eine Antriebskraft des Motors an die Antriebsräder übertragen wird, als „D" eines Automatikgetriebes gesetzt werden.
Obwohl die Erfindung voranstehend unter Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben worden ist, ist die Erfindung nicht auf die voranstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Modifikationen und Variationen der voranstehend beschriebenen Ausführungsform werden Durchschnittsfachleuten in dem technischen Gebiet im Hinblick auf die obigen Lehren nahe liegen. Der Umfang der Erfindung wird unter Bezugnahme auf die folgenden Ansprüche definiert.

Claims

Elektromechanisches Bremssystem für ein Fahrzeug, umfassend: einen Bremsen-Aktuator (15) für jedes Rad des Fahrzeugs, wobei der Bremsen-Aktuator einen Motor (11), einen Bremsklotz (6a) zum Eingreifen in einen Rotor (7), der integral mit dem Rad verbunden ist, in Übereinstimmung mit einem Betrieb des Motors (11), und einen Drehbewegungs-Umwandlungsmechanismus (4, 5) zum Umwandeln einer Drehbewegung des Motors (11) in eine Linearbewegung, um den Bremsklotz (6a) relativ zu dem Rotor (7) zu bewegen, umfassend: einen Bremspedalsensor (21) zum Erfassen einer Niederdrückungsgröße eines Bremspedals des Fahrzeugs; und einen Controller (20), der betriebsmäßig mit dem Bremsen-Aktuator (15) und dem Bremspedalsensor (21) verbunden ist; wobei der Controller (20) betreibbar ist, um den Motor (11) innerhalb eines Bremsbetriebsbereichs so anzusteuern, dass eine Bremskraft in Übereinstimmung mit der Bremspedal-Niederdrückungsgröße erzeugt wird; dadurch gekennzeichnet, dass der Controller (20) betreibbar ist, um den Motor (11) über den Bremsbetriebsbereich hinaus anzusteuern, während das Fahrzeug in einem Stopzustand ist.
Elektromechanisches Bremssystem nach Anspruch 1, einschließlich einer Fahrzeugbetriebsbedingungs-Erfassungseinrichtung (21–25) zum Erfassen einer Betriebsbedingung des Fahrzeugs, wobei der Controller (20) betriebsmäßig mit dem Bremsen-Aktuator (15) und der Fahrzeugsbetriebsbedingungs-Erfassungseinrichtung (21–25) verbunden ist; wobei der Controller (20) betreibbar ist, um die folgenden Funktionen auszuführen: Bestimmen einer Bremspedal-Niederdrückungsgröße auf Grundlage der Fahrzeugbetriebsbedingung, die von der Fahrzeugbetriebsbedingungs-Erfassungseinrichtung (21–25) erfasst wird; Ansteuern des Motors (11) innerhalb des Bremsbetriebsbereichs, um so eine Bremskraft in Übereinstimmung mit der Bremspedal-Niederdrückungsgröße zu erzeugen; Bestimmen, ob das Fahrzeug in einem Stopzustand ist, auf Grundlage der Fahrzeugsbetriebsbedingung, und Ansteuern des Motors (11) über den Bremsbetriebsbereich hinaus, um einen Schmierbetrieb des Drehbewegungs-Umwandlungsmechanismus (4, 5) auszuführen, wenn bestimmt wird, dass das Fahrzeug in den Stopzustand gebracht ist.
Elektromechanisches Bremssystem nach Anspruch 2, wobei die Fahrzeugbetriebsbedingungs-Erfassungseinrichtung (21–25) eine Fahrbedingung des Fahrzeugs erfasst, und der Controller (20) betreibbar ist, um jeden Bremsklotz (6a) in Übereinstimmung mit der Fahrbedingung so zu bewegen, dass die gesamten Bremskräfte an den jeweiligen Rädern erzeugt werden.
Elektromechanisches Bremssystem nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Fahrzeugbetriebsbedingungs-Erfassungseinrichtung (21–25) erfasst, ob eine Antriebskraft einer Maschine des Fahrzeugs an jedes Rad übertragen wird, die Bremspedal-Niederdrückungsgröße erfasst, und erfasst, ob ein Gaspedal niedergedrückt wird.
Elektromechanisches Bremssystem nach Anspruch 4, wobei der Bremsen-Aktuator (15) nicht unabhängig von einer Parkbremseneinrichtung im Betrieb ist und die Fahrzeugbetriebsbedingungs-Erfassungseinrichtung (21–25) erfasst, ob die Parkbremseneinrichtung in Betrieb ist.
Elektromechanisches Bremssystem nach Anspruch 4, wobei der Betrieb des Bremsklotzes (6a), der zu Antriebsrädern gehört, auf eine Druckrichtung in Richtung auf die jeweiligen Rotoren (7) hin begrenzt wird, wenn die Fahrzeugbetriebsbedingungs-Erfassungseinrichtung (21–25) erfasst, dass die Antriebskraft der Maschine an die Antriebsräder übertragen wird.
Elektromechanisches Bremssystem nach Anspruch 4, wobei die Fahrzeugbetriebsbedingungs-Erfassungseinrichtung (21–25) einen Rotationsdetektor zum Erfassen, ob Abtriebsräder gedreht werden, einschließt und der Betrieb der Bremsklötze (6a), die zu den Antriebsrädern gehören, auf eine Druckrichtung in Richtung auf die jeweiligen Rotoren (7) hin begrenzt ist, wenn die Bremsklötze (6a), die zu den Antriebsrädern gehören, in Richtung auf eine Freigaberichtung hin bewegt werden, in der die Bremsklötze (6a) von dem Rotor (7) gelöst werden, und der Rotationsdetektor erfasst, dass die Antriebsräder gedreht werden.
Elektromechanisches Bremssystem nach irgendeinem der Ansprüche 2–7, wobei der Controller (20) den Motor (11) über den Bremsbetriebsbereich hinaus ansteuert, wenn ein Zündschalter des Fahrzeugs eingeschaltet ist und/oder wenn er ausgeschaltet ist.
Elektromechanisches Bremssystem nach irgendeinem der Ansprüche 2–8, wobei der Controller (20) die Anzahl von Bremsoperationen zählt und den Motor (11) über den Bremsbetriebsbereich hinaus ansteuert, wenn die Anzahl von Bremsoperationen größer als eine vorgegebene Anzahl wird.
Elektromechanisches Bremssystem nach irgendwelchen der Ansprüche 2–9, wobei der Controller (20) eine Fahrtzeit des Fahrzeugs auf Grundlage der Fahrzeugsbetriebsbedingung misst und den Motor (11) über den Bremsbetriebsbereich hinaus ansteuert, wenn die Fahrtzeit größer als eine vorgegebene Zeit wird.
Elektromechanisches Bremssystem nach irgendwelchen der Ansprüche 2–10, wobei der Controller (20) eine Fahrtentfernung des Fahrzeugs auf Grundlage der Fahrzeugsbetriebsbedingung misst und den Motor (11) über den Bremsbetriebsbereich hinaus ansteuert, wenn die Fahrtentfernung größer als ein vorgegebener Abstand wird.
Elektromechanisches Bremssystem nach Anspruch 2, wobei: (a) der Bremsen-Aktuator (15) umfasst: einen Scheibenrotor (7), der den besagten Rotor (7) bildet, und ein Paar der Bremsklötze (6a, 6b) zum Klemmen des Scheibenrotors (7) in Übereinstimmung mit einem Betrieb des Motors (11), wobei der Drehbewegungs-Umwandlungsmechanismus die Bewegung des Motors (11) in eine lineare Bewegung umwandelt, um die Bremsklötze (6a, 6b) relativ zu dem Scheibenrotor (7) zu bewegen, wobei der Mechanismus durch eine Schraubenwelle (5), die betriebsmäßig mit der Drehwelle des Motors (11) verbunden ist, und eine Kugelumlaufspindel (4) gebildet wird, die in Eingriff mit der Schraubenwelle (5) steht und betriebsmäßig mit einem der Bremsklötze (6a, 6b) verbunden ist, wobei ein Schmierloch (46) zum Zuführen von Schmiermittel an die Schraubenwelle (5) an einem Flanschabschnitt (4a) an einem Endabschnitt der Kugelmutter (4) vorgesehen ist, vorzugsweise an dem Endabschnitt näher zu dem Motor (11); und (b) der Controller (20) bestimmt, ob das Fahrzeug in einem Stopzustand ist, auf Grundlage der Fahrzeugbetriebsbedingung, und den Motor (11) so ansteuert, dass ein gewöhnlicher Verwendungsbereich der Schraubenwelle (5), wobei dieser Bereich mit Kugeln (4c) der Kugelmutter (4) während eines Bremsbetriebs kontaktiert, auf das Schmierloch (46) hin gerichtet ist, wenn der Controller (20) auf Grundlage der Fahrzeugbetriebsbedingung bestimmt, dass das Fahrzeug in einem Stopzustand ist.
Verfahren zum Steuern eines elektromechanischen Bremssystems mit einem Bremsen-Aktuator (15) für jedes Rad eines Fahrzeugs, wobei der Bremsen-Aktuator einen Motor (11), einen Bremsklotz (6a) zum Eingriff an einem Rotor (7), der integral mit dem Rad verbunden ist, in Übereinstimmung mit einem Betrieb des Motors (11), und ein Drehbewegungs-Umwandlungsmechanismus (4, 5) zum Umwandeln einer Drehbewegung des Motors (11) in eine lineare Bewegung, um den Bremsklotz (6a) in Richtung auf den Rotor (7) hin zu bewegen, umfasst, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Erfassen einer Bremspedal-Niederdrückungsgröße; und Steuern eines Betriebs des Motors (11) innerhalb eines Bremsbetriebsbereichs, um so eine Bremskraft in Übereinstimmung mit einer Bremspedal-Niederdrückungsgröße zu erzeugen; dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren ferner die folgenden Schritte umfasst: Erfassen, ob das Fahrzeug in einem Stopzustand ist; und Ansteuern des Motors (11) über den Bremsbetriebsbereich hinaus, um einen Schmierbetrieb des Drehbewegungs-Umwandlungsmechanismus (4, 5) auszuführen, wenn das Fahrzeug in dem Stopzustand ist.