DE69930032T2

DE69930032T2 - Elektrisches Bremsgerät mit einem Bremsmotor, der eine übermässige Rückstellbewegung verhindert

Info

Publication number: DE69930032T2
Application number: DE69930032T
Authority: DE
Inventors: Akihiro c/o Toyota Jidosha Kabushiki Toyota-shi Aichi-ken Otomo; Kenji c/o Toyota Jidosha Kabushiki K Toyota-shi Aichi-ken Shirai
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1998-08-21
Filing date: 1999-08-17
Publication date: 2006-09-14
Anticipated expiration: 2019-08-18
Also published as: DE69930032D1; EP0982210A3; EP0982210B1; JP2000274464A; US6186599B1; EP0982210A2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bremsvorrichtung und besonders auf eine elektrische Bremsvorrichtung mit einem Bremsmotor, welcher in eine normale Richtung bzw. Normalrichtung rotiert wird, um eine Bremskraft zu erzeugen, und in eine Gegenrichtung rotiert wird, um die Bremskraft aufzuheben.
Die japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. 7-291120 offenbart eine elektrische Bremsvorrichtung mit einer Scheibenbremse, welche einen elektrisch angetriebenen Bremssattel und einen mit einem Rad rotierenden Scheibenrotor umfasst. Der elektrisch angetriebene Bremssattel wird von einem Bremsmotor angetrieben, um eine Anpresskraft zu erzeugen. Wenn eine Stromversorgung zu dem Bremsmotor gestoppt wird, wird die Anpresskraft des elektrisch angetriebenen Bremssattels aufgehoben. Im Speziellen bewegt der Bremsmotor Bremsklötze, die an dem elektrisch angetriebenen Bremssattel vorgesehen sind, zu dem Scheibenrotor hin, so dass eine Bremskraft erzeugt wird, indem die Bremsklötze gegen den Scheibenrotor gedrückt werden. Um die Bremskraft aufzuheben, bewegt der Bremsmotor die Bremsklötze in eine Richtung entgegengesetzt zu der Richtung zu dem Scheibenrotor hin. Nachstehend wird die Rotation des Bremsmotors in die Richtung zur Erzeugung der Bremskraft als eine normale Rotation bzw. Normalrotation bezeichnet und wird die Richtung der normalen Rotation als eine normale Richtung bzw. Normalrichtung bezeichnet. Zusätzlich wird die Rotation des Bremsmotors in eine Richtung zur Aufhebung der Bremskraft als eine Gegenrotation bezeichnet und wird die Richtung der Gegenrotation als eine Gegenrichtung bezeichnet.
Wird der Bremsmotor in die Gegenrichtung rotiert, kann ein Fall auftreten, bei dem der Bremsmotor durch eine übermäßige Leistung angetrieben wird. In einem derartigen Fall können Teile, die um eine Motorachse bzw. -welle des Bremsmotors herum vorgesehen sind, aufgrund einer übermäßigen Rotation beschädigt werden. Zusätzlich wird ein Spaltmaß zwischen dem Scheibenrotor und den Bremsklötzen vergrößert, was eine Ansprechzeit eines nachfolgenden Bremsbetriebs erhöht. Dementsprechend ist es notwendig, auf geeignete Weise zu verhindern, dass der Bremsmotor übermäßig in die Gegenrichtung rotiert wird, um zu verhindern, dass die Teile beschädigt werden, und ein schnelles Ansprechen eines Bremsbetriebs beizubehalten.
Bei der herkömmlichen Bremsvorrichtung ist eine mechanische Kupplung vorgesehen, um den Bremsmotor von dem Bremssattel zu lösen, wenn von dem Bremsmotor eine übermäßige Leistung in die Gegenrichtung erzeugt wird, so dass die übermäßige Leistung nicht an den Bremssattel übertragen wird. Es gibt jedoch ein Problem darin, dass der ganze Aufbau der elektrischen Bremsvorrichtung aufgrund einer Hinzufügung der mechanischen Kupplung komplex ist.
Die Druckschrift JP 03 045 462 offenbart eine Motorbremsvorrichtung wie gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 definiert. Insbesondere berechnet die Motorbremsvorrichtung gemäß dieser Druckschrift eine Ausgangsposition (zurückgekehrte Position) von einem Bremsklotz und steuert eine Position des Bremsklotzes, dass diese die berechnete Ausgangsposition ist, wenn das Bremspedal freigegeben wird. Des Weiteren ist offenbart, wie eine Vollbremsungsposition des Bremsklotzes bestimmt wird, wenn die Bremse voll betätigt wird. Basierend auf der Bestimmung der Vollbremsungsposition des Bremsklotzes wird die Ausgangsposition, zu der zurückzukehren ist, durch Abziehen einer vorbestimmten Entfernung von der Vollbremsungsposition berechnet. Der Bremsmotor wird gesteuert, um den Bremsklotz an der berechneten Ausgangsposition anzuhalten.
Die Druckschrift EP 0 703 133 A2 offenbart eine Vorrichtung zum Einstellen der Fahrzeugbremsen. Insbesondere wird in dieser Druckschrift ein Verfahren zum Einstellen eines festen Spaltmaßes zwischen Bremsklötzen und Reibflächen beschrieben. Die Vorrichtung umfasst einen Motor, der in die Gegenrichtung angetrieben wird.
Die Druckschrift US 4 938 542 offenbart ein Bremssystem, in welchem Sicherungen vorgesehen sind, um zu verhindern, dass ein übermäßiger Strom an Anhängerbremsen zugeführt wird.
Es ist eine generelle Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte und nützliche elektrische Bremsvorrichtung bereitzustellen, bei welcher das vorstehend erwähnte Problem beseitigt ist.
Eine speziellere Aufgabe der Erfindung ist es, eine elektrische Bremsvorrichtung bereitzustellen, welche tatsächlich verhindern kann, dass ein Bremsmotor übermäßig in eine Gegenrichtung rotiert wird, in welcher eine Bremskraft aufgehoben wird.
Um die vorstehend erwähnte Aufgabe zu erreichen, ist gemäß der Erfindung eine elektrische Bremsvorrichtung gemäß Anspruch 1 bereitgestellt.
Weitere vorteilhafte Entwicklungen sind in den abhängigen Ansprüchen dargelegt.
Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung eher ersichtlich, wenn sie in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen gelesen wird, die zeigen:
1 eine Systemaufbaudarstellung einer elektrischen Bremsvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
2 eine Querschnittansicht der elektrischen Bremsvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
3 einen Schaltplan einer Steuerungsschaltung, die mit einem Bremsmotor verbunden ist, der in der elektrischen Bremsvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen ist;
4 einen Schaltplan einer Steuerungsschaltung, die mit einem Bremsmotor verbunden ist, der in einer elektrischen Bremsvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen ist;
5 ein Ablaufdiagramm einer Steuerungsroutine, die von der elektrischen Bremsvorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung durchgeführt wird;
6 eine Querschnittansicht einer elektrischen Bremsvorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
7 einen Schaltplan einer Steuerungsschaltung, die mit einem Bremsmotor verbunden ist, der in der elektrischen Bremsvorrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen ist; und
8 ein Ablaufdiagramm einer Steuerungsroutine, die von der elektrischen Bremsvorrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung durchgeführt wird.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Es wird nun eine Beschreibung eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung vorgenommen.
1 zeigt eine Systemaufbaudarstellung einer elektrischen Bremsvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die elektrische Bremsvorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist mit einer (nachstehend als ECU bezeichneten) elektronischen Steuerungseinheit 10 versehen. Die elektrische Bremsvorrichtung gemäß der Erfindung erzeugt eine Bremskraft entsprechend einem Grad eines Bremsbetriebs, indem sie durch die ECU 10 gesteuert wird.
Die elektrische Bremsvorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst ein Bremspedal 12. Das Bremspedal 12 ist über eine Arbeitsachse 14 mit einem Hubsimulator 16 verbunden. Wenn das Bremspedal 12 von einem Fahrer gedrückt wird, ragt die Arbeitsachse 14 in den Hubsimulator 16 hinein. Der Hubsimulator 16 erzeugt eine Reaktionskraft entsprechend einem Eintrittsbetrag der Arbeitsachse 14. Dementsprechend wird an dem Bremspedal 12 eine Reaktionskraft entsprechend dem Pedalhub erzeugt.
Ein Pedalschalter 18 ist in der Umgebung des Bremspedals 12 vorgesehen. Der Pedalschalter 18 behält einen AUS-Zustand bei, wenn das Bremspedal 12 nicht gedrückt wird, und gibt ein EIN-Signal aus, wenn das Bremspedal 12 gedrückt wird. Das Ausgabesignal des Pedalschalters 18 wird an die ECU 10 geliefert. Die ECU 10 bestimmt gemäß dem Ausgabesignal des Pedalschalters 18, ob ein Bremsbetrieb durchgeführt wird oder nicht.
An der Arbeitsachse 14 ist ein Hubsensor 20 vorgesehen. Der Hubsensor 20 gibt ein elektrisches Signal entsprechend einem Pedalhub aus. Das Ausgabesignal des Hubsensors 20 wird an die ECU 10 geliefert. Die ECU 10 erfasst den Pedalhub basierend auf dem Ausgabesignal des Hubsensors 20.
Eine Vielzahl von Rotationssensoren 21, welche alle am Umfang einer Motorachse bzw. -welle von entsprechenden von nachstehend beschriebenen Bremsmotoren vorgesehen sind, sind mit der ECU 10 verbunden. Jeder der Rotationssensoren 21 gibt ein elektrisches Signal entsprechend einer Stärke eines magnetischen Flusses aus, der durch einen Magneten erzeugt wird. Die ECU 10 erfasst einen Rotationswinkel der Motorachse bzw. -welle eines jeden der Bremsmotoren gemäß dem Ausgabesignal eines jeden der Rotationssensoren 21.
Treiber 22 und 24 sind mit der ECU 10 verbunden. Die Treiber 22 und 24 sind jeweils mit einem Pluspol einer ersten Batterie 26 und einem Pluspol einer zweiten Batterie 28 verbunden. Zusätzlich ist der Treiber 22 verbunden mit einem Bremsmotor 30, der an einem rechten Vorderrad VR vorgesehen ist, und einem Bremsmotor 32, der an einem linken Hinterrad HL vorgesehen ist. Der Treiber 24 ist verbunden mit einem Bremsmotor 34, der an einem linken Vorderrad VL vorgesehen ist, und einem Bremsmotor 36, der an einem rechten Hinterrad HR vorgesehen ist.
Die Treiber 22 und 24 treiben die Bremsmotoren 30 bis 36 durch Verwendung der ersten Batterie 26 oder der zweiten Batterie 28 als elektrische Stromquelle an. Die Treiber 22 und 24 steuern jeden der Bremsmotoren 30 bis 36 unabhängig gemäß Anweisungssignalen, die von der ECU 10 geliefert werden. Das linke und das rechte Vorderrad VL und VR sowie das linke und das rechte Hinterrad HL und HR sind mit Scheibenbremsen versehen, die durch die entsprechenden Bremsmotoren 30 bis 36 angetrieben werden. Jede der Scheibenbremsen erzeugt eine Bremskraft entsprechend einem Betriebszustand von dem jeweils einen zugehörigen der Motoren 30 bis 36.
2 zeigt eine Querschnittansicht von einer der Scheibenbremsen, die in der elektrischen Bremsvorrichtung gemäß der Erfindung vorgesehen sind. Es ist zu beachten, dass 2 einen Aufbau der Scheibenbremse 38 zeigt, die an dem rechten Vorderrad VR vorgesehen ist. Die Scheibenbremsen, die in der elektrischen Bremsvorrichtung gemäß der Erfindung vorgesehen sind, unterscheiden sich in ihrem Aufbau und Betrieb nicht voneinander. Entsprechend wird nur eine Beschreibung eines Aufbaus und eines Betriebs der Scheibenbremse 38, die an dem rechten Vorderrad VR vorgesehen ist, als repräsentative Scheibenbremse vorgenommen.
Die Scheibenbremse 38 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst einen Scheibenrotor 40, welcher mit dem rechten Vorderrad VR rotiert, und einen Bremssattel 42, der an einem Umfang des Scheibenrotors 40 vorgesehen ist. Der Bremssattel 42 wird durch einen Halteträger 43 gestützt, der an der Fahrzeugkarosserie befestigt ist, so dass der Bremssattel 42 in einer Richtung entlang der Rotationssachse des Scheibenrotors 40 beweglich ist.
Der vorstehend erwähnte Bremsmotor 30 ist an dem Bremssattel 42 befestigt. Der Bremsmotor 30 ist ein Gleichstrommotor mit einem Rotor 44, der von einem Magneten gebildet wird, und einem Stator 46, der von einer Spule gebildet wird. Aufgrund einer Reibungskraft, die auf ihn ausgeübt wird, wird verhindert, dass der Rotor 44 des Bremsmotors 30 rotiert wird. Wenn dem Stator 46 ein Motorstrom zugeführt wird, erzeugt der Bremsmotor 30 zusätzlich ein Drehmoment entsprechend dem Motorstrom.
Eine Motorachse bzw. -welle 48 des Bremsmotors 30 ist ein hohlstangenartiges Element und ist durch den Bremssattel 42 über Festlager 50 und 51 rotierbar gestützt. Die Motorachse bzw. -welle 48 des Bremsmotors 30 wird in Bezug auf den Bremssattel 42 durch ein magnetisches Feld rotiert, welches durch einen Strom erzeugt wird, der dem Stator 46 zugeführt wird.
Ein Rotor mit einer Vielzahl von Zähnen in vorbestimmten Abständen ist an einem Umfang der Motorachse 48 ausgebildet. Zusätzlich ist der vorstehend erwähnte Rotationssensor 21, der ein Hall-Element aufweist, an einem Umfang der Motorachse 48 angebracht. Weiter ist oberhalb des Rotationssensors 21 ein Magnet vorgesehen. Der Rotationssensor 21 und der Magnet sind an dem Bremssattel 42 befestigt. Durch den Magneten erzeugte magnetische Flüsse durchströmen den Rotationssensor 21 durch einen Luftspalt, der zwischen dem Magnet und dem Rotationssensor 21 ausgebildet ist.
Die Dichte des magnetischen Flusses, der durch den Rotationssensor 21 strömt, ist hoch, wenn der Rotationssensor 21 einem der Zähne des Rotors gegenübersteht, und ist niedrig, wenn der Rotationssensor 21 keinem der Zähne gegenübersteht. Dementsprechend erfasst der Rotationssensor 21 jedes Mal dann eine hohe magnetische Flussdichte, wenn die Motorachse 48 um einen vorbestimmten Winkel rotiert. Der Rotationssensor gibt ein elektrisches Signal entsprechend der Dichte des magnetischen Flusses aus. Das Ausgabesignal des Rotationssensors 21 wird an die ECU 10 geliefert. Die ECU 10 erfasst einen Rotationswinkel θ der Motorachse 48 gemäß dem Ausgabesignal des Rotationssensors 21.
Der Bremssattel 42 ist mit einer Arbeitsachse 52 versehen. Die Arbeitsachse 52 ist durch den Bremssattel 42 über Festlager 56 und 57 rotierbar gestützt. Die Arbeitsachse 52 ist mit der Motorachse 48 des Bremsmotors 30 über einen Riemen 54 verbunden. Die Arbeitsachse 52 rotiert in Zusammenhang mit einer Rotation der Motorachse 48 in einem vorbestimmten Verhältnis. Eine Ausgabestange 60 ist mit einem Gewindestück von einer Innenwand der Arbeitsachse 52 über eine Förderschraube 58 in Eingriff. Die Ausgabestange 60 ist durch ein Element gestützt, das an dem Bremssattel 42 ausgebildet ist, so dass die Ausgabestange 60 nicht, aber in eine Axialrichtung (Längsrichtung) von dieser beweglich ist. Dementsprechend darf sich die Ausgabestange 60 in Zusammenhang mit einer Rotation der Arbeitsachse 52 in die Axialrichtung bewegen. Gemäß dem vorstehend erwähnten Aufbau wird eine Rotation der Motorachse 48 des Bremsmotors 30 in eine Schubbewegung der Ausgabestange 60 in die Axialrichtung umgewandelt. Es ist zu beachten, dass die ECU 10 den Rotationswinkel θ der Motorachse 48 in einen Kolbenhub S der Ausgabestange 60 in die Axialrichtung umwandeln kann.
Der Bremssattel 42 ist mit einem Druckelement 62 mit einem Stangenteil und einem Flanschteil vorgesehen. Der Flanschteil des Druckelements 62 ist an dem Bremssattel 42 über ein Dichtungselement 64 angebracht, das aus einem elastischen Material besteht. Durch das Dichtungselement 64 darf sich das Druckelement 62 in Bezug auf den Bremssattel 42 in der Axialrichtung bewegen. Der Stangenteil des Druckelements 62 ist mit der Ausgabestange 60 in Eingriff. Das Druckelement 62 bewegt sich gemäß 2 nach rechts, wenn der Flanschteil von einem Ende der Ausgabestange 60 gedrückt wird. Ein Bremsklotz 66 ist an dem Druckelement 62 befestigt, so dass der Bremsklotz 66 einer Fläche des Scheibenrotors 40 gegenübersteht.
Zusätzlich ist ein Reaktionsteil 42b an dem Bremssattel 42 ausgebildet. Das Reaktionsteil 42b bewegt sich aufgrund einer Reaktionskraft nach links, wenn der Bremsklotz 66 gegen den Scheibenrotor 40 gedrückt wird. Ein Bremsklotz 67 ist an dem Reaktionsteil 42b befestigt, so dass der Bremsklotz 67 einer Fläche des Scheibenrotors 40 gegenübersteht.
Bei der Scheibenbremse 38 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird ein vorbestimmtes Spaltmaß zwischen dem Scheibenrotor 40 und jedem der Bremsklötze 66 und 67 eingehalten, wenn der Bremsmotor nicht betrieben wird. Unter einer derartigen Bedingung wird die Arbeitsachse rotiert, wenn die Motorachse 48 des Bremsmotors 30 rotiert wird. Wenn die Arbeitsachse 52 rotiert wird, bewegt sich die Ausgabestange 60 in die Axialrichtung.
Wenn sich die Ausgabestange 60 um eine Entfernung entsprechend dem vorstehend erwähnten vorbestimmten Spaltmaß gemäß 2 nach rechts bewegt, berührt der Bremsklotz 66, der an dem Druckelement 62 befestigt ist, gemäß 2 die linksseitige Fläche des Scheibenrotors 40. Wenn der Bremsklotz 66 den Scheibenrotor 40 berührt, bewegt sich der Bremsklotz 67, der an dem Reaktionsteil 42b befestigt ist, aufgrund einer Reaktionskraft auf den Scheibenrotor 40 zu und berührt letztendlich den Scheibenrotor 40. Wird die Ausgabestange 60 gemäß 2 weiter nach rechts bewegt, werden die Bremsklötze 66 und 67 mit einer großen Druckkraft gegen den Scheibenrotor 40 gedrückt.
Bei der vorstehend erwähnten Scheibenbremse 38 drückt der Bremssattel 42 die Bremsklötze 66 und 67 durch Verwendung des Bremsmotors 30 als Kraftquelle. Somit kann gemäß der vorstehend erwähnten Scheibenbremse 38 eine Bremskraft entsprechend einem Betriebszustand des Bremsmotors 30 erzeugt werden. Eine Rotationsrichtung der Motorachse 48 wird nachstehend als normale Richtung bzw. Normalrichtung bezeichnet, wenn die Bremsklötze 66 und 67 auf den Scheibenrotor 40 zu bewegt werden.
Andererseits werden der Bremsklotz 66, der an dem Druckelement 62 befestigt ist, und der Bremsklotz 67, der an dem Reaktionsteil 42b befestigt ist, von dem Scheibenrotor 40 getrennt, wenn sich die Ausgabestange 60 gemäß 2 nach links bewegt, unter der Bedingung, dass die Bremsklötze 66 und 67 gegen den Scheibenrotor 40 gedrückt werden. Somit kann gemäß der vorstehend erwähnten Scheibenbremse 38 eine Bremskraft eines Fahrzeugs gemäß einem Betriebszustand des Bremsmotors 30 aufgehoben werden. Die Rotationsrichtung der Motorachse 48 zum Trennen der Bremsklötze 66 und 67 von dem Scheibenrotor 40 wird nachstehend als Gegenrichtung bezeichnet.
Um die Bremsklötze 66 und 67 von dem Scheibenrotor 40 zu trennen, wird der Bremsmotor derart angetrieben, dass das vorbestimmte Spaltmaß zwischen dem Scheibenrotor 40 und jedem der Bremsklötze 66 und 67 beibehalten wird. Es kann jedoch ein Fall auftreten, bei dem die Motorachse 48 des Bremsmotors 30 aufgrund einer Fehlfunktion des Rotationssensors 21 übermäßig rotiert, so dass der Abstand zwischen dem Scheibenrotor 40 und jedem der Bremsklötze 66 und 67 das vorbestimmte Spaltmaß übersteigt. In einem derartigen Fall kann ein Teil, das sich entlang der Axialrichtung der Ausgabestange 60 befindet, aufgrund einer übermäßigen Bewegung der Ausgabestange 60 beschädigt werden. Zusätzlich wird das Spaltmaß zwischen dem Scheibenrotor 40 und jedem der Bremsklötze vergrößert, was eine Ansprechzeit eines nachfolgenden Bremsbetriebs erhöht. Dementsprechend ist es notwendig, tatsächlich zu verhindern, dass ein Bremsmotor 30 übermäßig in die Gegenrichtung rotiert wird, um zu verhindern, dass das Teil beschädigt wird, und ein schnelles Ansprechen eines Bremsbetriebs beizubehalten.
Die elektrische Bremsvorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel hat ein derartiges Merkmal, dass verhindert wird, dass der Bremsmotor 30 übermäßig in die Gegenrichtung rotiert wird.
3 zeigt einen Schaltplan einer Steuerungsschaltung, die mit einem Bremsmotor verbunden ist, der in der elektrischen Bremsvorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel vorgesehen ist.
Die ECU 10 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst eine Anweisungsschaltung 68. Die Anweisungsschaltung 68 berechnet einen dem Bremsmotor 30 zuzuführenden Anweisungsstrom gemäß dem Ausgabesignal des Pedalschalters 18 und dem Ausgabesignal des Hubsensors 20. Die Anweisungsschaltung 68 ist mit einer Schaltelementsteuerungsschaltung 70 verbunden, die in dem Treiber 22 vorgesehen ist. Die Anweisungsschaltung 68 berechnet und erzeugt ein Anweisungssignal und liefert das Anweisungssignal an die Schaltelementsteuerungsschaltung 70.
Die Schaltelementsteuerungsschaltung 70 hat Normalrichtungsausgabeanschlüsse 70f1 und 70f2 und Gegenrichtungsausgabeanschlüsse 70r1 und 70r2. Der Normalrichtungsausgabeanschluss 70f1 ist mit einem Basisanschluss eines Schaltelements 72 verbunden und der Normalrichtungsausgabeanschluss 70f2 ist mit einem Basisanschluss eines Schaltelements 74 verbunden. Der Gegenrichtungsausgabeanschlüsse 70r1 ist mit einem Basisanschluss eines Schaltelements 76 verbunden und der Gegenrichtungsausgabeanschlüsse 70r2 ist mit einem Basisanschluss eines Schaltelements 78 verbunden. Jedes der Schaltelemente 72, 74, 76 und 78 besteht aus einem NPN-Transistor.
Die Schaltelementsteuerungsschaltung 70 schaltet die Normalrichtungsschaltelemente 72 und 74 ein, wenn das Ausgabesignal des Pedalschalters 18 ein EIN-Zustand ist, und schaltet die Gegenrichtungsschaltelemente 76 und 78 ein, wenn das Ausgabesignal des Pedalschalters 18 ein AUS-Zustand ist. Es ist zu beachten, dass die Normalrichtungsschaltelemente 72 und 74 und die Gegenrichtungsschaltelemente 76 und 78 nicht gleichzeitig eingeschaltet werden.
Ein Emitteranschluss des Normalrichtungsschaltelements 72 und ein Kollektoranschluss des Gegenrichtungsschaltelements 78 sind mit einem Stromeingabeanschluss 30a des Bremsmotors 30 verbunden. Andererseits sind ein Kollektoranschluss des Normalrichtungsschaltelements 74 und ein Emitteranschluss des Gegenrichtungsschaltelements 76 mit einem Stromausgabeanschluss 30b des Bremsmotors 30 verbunden.
Zusätzlich sind ein Kollektoranschluss des Normalrichtungsschaltelements 72 und ein Kollektoranschluss des Gegenrichtungsschaltelements 76 über eine Hauptsicherung 80 und ein Hauptrelais 82 mit einem Energieversorgungsanschluss 84 verbunden. Die Hauptsicherung 80 unterbricht eine Verbindung zwischen dem Energieversorgungsanschluss 84 und der Steuerungsschaltung, wenn ein großer Strom in der Steuerungsschaltung fließt. Zusätzlich wird das Hauptrelais 82 gemäß einem Zustand einer Hauptversorgung des Fahrzeugs ein- und ausgeschaltet.
Weiter ist ein Emitteranschluss des Normalrichtungsschaltelements 74 geerdet und ist der Emitteranschluss des Gegenrichtungsschaltelements 76 über eine Nebensicherung 86 geerdet. Die Nebensicherung 86 brennt durch, wenn ein großer Strom zu dem Emitteranschluss des Gegenrichtungsschaltelements 78 fließt, um so eine Verbindung zwischen dem Emitteranschluss und der Erdung zu öffnen bzw. zu unterbrechen. Der Strom, bei dem die Nebensicherung 86 durchbrennt, ist mit einem Maximalwert eines Stroms zum Trennen der Bremsklötze 66 und 67 von dem Scheibenrotor 40 gleichgesetzt.
Gemäß dem vorstehend erwähnten Aufbau fließt ein Strom von dem Stromeingabeanschluss 30a zu dem Stromausgabeanschluss 30b des Bremsmotors 30, wenn die Normalrichtungsschaltelemente 72 und 74 eingeschaltet sind. Der Strom, der von dem Stromeingabeanschluss 30a zu dem Stromausgabeanschluss 30b fließt, wird nachstehend als normaler Strom bzw. Normalstrom bezeichnet. In diesem Fall wird die Motorachse 48 des Bremsmotors 30 in der normalen Richtung bzw. Normalrichtung rotiert, so dass sich die Ausgabestange 60 gemäß 2 nach rechts bewegt. Somit kann gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Bremsbetrieb durch Zuführen des normalen Stroms zu dem Bremsmotor 30 durchgeführt werden.
Zusätzlich fließt gemäß dem vorstehend erwähnten Aufbau ein Strom von dem Stromausgabeanschluss 30b zu dem Stromeingabeanschluss 30a des Bremsmotors, wenn die Gegenrichtungsschaltelemente 76 und 78 eingeschaltet sind. Der Strom, der von dem Stromausgabeanschluss 30b zu dem Stromeingabeanschluss 30a fließt, wird nachstehend als Gegenstrom bezeichnet. In diesem Fall wird die Motorachse 48 des Bremsmotors 30 in die Gegenrichtung rotiert, so dass sich die Ausgabestange 60 gemäß 2 nach links bewegt. Somit kann gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Bremsbetrieb durch Zuführen des Gegenstroms zu dem Bremsmotor 30 aufgehoben werden.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel berührt die Ausgabestange 60 keine Teile, wenn ein Bremsbetrieb aufgehoben wird. In diesem Fall wird von dem Bremsmotor 30 kein großes Drehmoment erzeugt, nachdem sich die Bremsklötze 66 und 67 von dem Scheibenrotor 40 trennen. Wenn sich die Ausgabestange 60 jedoch übermäßig in die Gegenrichtung bewegt, kann die Ausgabestange 60 ein Teil berühren, das sich in der Umgebung der Ausgabestange 60 befindet. In einem derartigen Fall wird dem Bremsmotor 30 eine große Belastung auferlegt, was dazu führt, dass in dem Bremsmotor 30 ein großes Drehmoment erzeugt wird. Wenn das große Drehmoment von dem Bremsmotor 30 erzeugt wird, wird der in dem Bremsmotor 30 fließende Gegenstrom erhöht.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wie vorstehend beschrieben ist ein Ende der Nebensicherung 86 mit dem Emitteranschluss des Gegenrichtungsschaltelements 78 verbunden. Ein entgegengesetztes Ende der Nebensicherung 86 ist geerdet. Die Nebensicherung 86 brennt durch, wenn der Gegenstrom einen vorbestimmten Wert erreicht, so dass dem Bremsmotor 30 keine Spannung zugeführt wird. Somit kann gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Gegenrotation des Bremsmotors 30 gestoppt werden, wenn der den vorbestimmten Wert übersteigende Gegenstrom in dem Treiber 22 fließt, der den Bremsmotor 30 antreibt. Somit wird gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel verhindert, dass der Bremsmotor 30 übermäßig in die Gegenrichtung rotiert wird.
Rotiert der Bremsmotor 30 nicht übermäßig in die Gegenrichtung, bewegt sich die Ausgabestange 60 innerhalb eines vorbestimmten Bereichs und wird das Spaltmaß zwischen dem Scheibenrotor 40 und jedem der Bremsklötze 66 und 67 in einem vorbestimmten Abstand beibehalten. Somit kann gemäß der elektrischen Bremsvorrichtung des vorliegenden Ausführungsbeispiels eine Beschädigung von Teilen verhindert und ein schnelles Ansprechen eines Bremsbetriebs erreicht werden. Dadurch kann die elektrische Bremsvorrichtung gemäß der Erfindung die vorstehend erwähnte Funktion mit einem einfachen Aufbau erreichen, verglichen mit dem mechanischen Aufbau der herkömmlichen elektrischen Bremsvorrichtung.
Zusätzlich ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Bremsmotor 30 nicht entlang der Achse der Ausgabestange 60 positioniert, welche die Bremsklötze 66 und 67 zu dem Scheibenrotor 40 hin drückt. Das heißt, die Ausgabestange 60 und die Motorachse 48 des Bremsmotors 30 sind miteinander nicht entlang der selben Achse verbunden. Somit kann gemäß der Anordnung des Bremsmotors 30 und der Ausgabestange 60 verhindert werden, dass der Bremsmotor 30 aufgrund einer übermäßigen Verlagerung der Ausgabestange 60 beschädigt wird.
Es wird nun eine Beschreibung eines zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung mit Bezug auf 4 und 5 vorgenommen.
4 zeigt einen Schaltplan der Steuerungsschaltung, die mit dem Bremsmotor 30 verbunden ist, der in der elektrischen Bremsvorrichtung gemäß der Erfindung vorgesehen ist. Gemäß 4 sind Teilen, die die gleichen sind wie die gemäß 3 gezeigten Teile, die gleichen Bezugszeichen gegeben und Beschreibungen von diesen werden ausgelassen.
Die ECU 10 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist mit einer Anweisungsschaltung 90 versehen. Die Anweisungsschaltung 90 berechnet einen dem Bremsmotor 30 zuzuführenden Anweisungsstrom gemäß dem Ausgabesignal des Pedalschalters 18 und dem Ausgabesignal des Hubsensors 20. Die Anweisungsschaltung 90 ist mit der Schaltelementsteuerungsschaltung 70 verbunden, die in dem Treiber 22 ausgebildet ist. Die Anweisungsschaltung 90 liefert das berechnete Anweisungssignal an die Schaltelementsteuerungsschaltung 70.
Der Emitteranschluss des Normalrichtungsschaltelements 72 und der Kollektoranschluss des Gegenrichtungsschaltelements 78 sind mit dem Stromeingabeanschluss 30a des Bremsmotors 30 über eine Stromerfassungsschaltung 92 verbunden. Die Stromerfassungsschaltung 92 gibt ein elektrischen Signal entsprechend einem Strom aus, der tatsächlich durch den Bremsmotor 30 fließt. Ein Ausgabesignal der Stromerfassungsschaltung 92 wird an die Anweisungsschaltung 90 geliefert. Die Anweisungsschaltung 90 bestimmt basierend auf dem Ausgabesignal, ob dem Bremsmotor 30 ein Strom zuzuführen ist.
5 zeigt ein Ablaufdiagramm einer Steuerungsroutine, die von der ECU 10 durchgeführt wird, die in der elektrischen Bremsvorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel vorgesehen ist. Die gemäß 5 gezeigte Steuerungsroutine wird jedes Mal dann gestartet, wenn die Routine beendet wird. Wenn die gemäß 5 gezeigte Steuerungsroutine gestartet wird, wird zuerst der Prozess von Schritt 100 durchgeführt.
In Schritt 100 wird der dem Bremsmotor 30 zuzuführende Anweisungsstrom Ic basierend auf dem Ausgabesignal des Pedalschalters 18 und dem Ausgabesignal des Hubsensors 20 berechnet.
In Schritt 102 wird ein tatsächlich in dem Bremsmotor 30 fließender tatsächlicher Strom Im basierend auf dem Ausgabesignal der Stromerfassungsschaltung 92 erfasst.
In Schritt 104 wird bestimmt, ob der in Schritt 102 erfasste tatsächliche Strom Im der Gegenstrom ist oder nicht, welcher gleich oder größer einem vorbestimmten Wert I0 ist. Der vorbestimmte Wert I0 ist ein maximaler Gegenstrom, welcher dem Bremsmotor 30 zugeführt werden darf, so dass verhindert wird, dass die Ausgabestange 60 übermäßig von dem Scheibenrotor 40 getrennt wird, das heißt, der Bremsmotor 30 nicht übermäßig in die Gegenrichtung rotiert wird.
Wenn dementsprechend bestimmt wird, dass Im ≥ I0 nicht hergestellt ist, kann bestimmt werden, dass kein Strom zugeführt wird, welcher den Bremsmotor 30 übermäßig in die Gegenrichtung rotiert. Somit wird in einem derartigen Fall der Prozess von Schritt 106 durchgeführt. Wenn andererseits bestimmt wird, dass Im ≥ I0 hergestellt ist, kann bestimmt werden, dass ein Strom zugeführt wird, welcher den Bremsmotor 30 übermäßig in die Gegenrichtung rotiert. Somit wird in einem derartigen Fall der Prozess von Schritt 108 durchgeführt.
In Schritt 106 wird ein Anweisungssignal an die Schaltelementsteuerungsschaltung 70 ausgegeben, so dass der in dem vorstehend erwähnten Schritt 100 berechnete Anweisungsstrom Ic in dem Bremsmotor 30 fließt.
In Schritt 108 wird untersagt, dass das Anweisungssignal an die Schaltelementsteuerungsschaltung 70 ausgegeben wird, so dass der in dem vorstehend erwähnten Schritt 100 berechnete Anweisungsstrom Ic nicht in dem Bremsmotor 30 fließt.
Wenn gemäß dem vorstehend erwähnten Prozess ein tatsächlich in dem Bremsmotor 30 fließender tatsächlicher Strom ein Gegenstrom mit einem vorbestimmten Wert ist, kann der dem Bremsmotor 30 zugeführte Strom gestoppt werden. Somit kann gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Gegenrotation des Bremsmotors 30 gestoppt werden, wenn ein Gegenstrom mit dem vorbestimmten Wert in dem Treiber 22 fließt, welcher den Bremsmotor 30 antreibt. Somit wird gemäß der elektrischen Bremsvorrichtung des vorliegenden Ausführungsbeispiels eine Beschädigung eines Teils verhindert und kann ein schnelles Ansprechen eines Bremsbetriebs erreicht werden, weil verhindert wird, dass der Bremsmotor 30 übermäßig in die Gegenrichtung rotiert wird. Dadurch kann die elektrische Bremsvorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die vorstehend erwähnte Funktion mit einem einfachen Aufbau erreichen, verglichen mit dem mechanischen Aufbau.
Es wird nun eine Beschreibung eines dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung mit Bezug auf 6 bis 8 vorgenommen. Eine elektrische Bremsvorrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung kann dadurch erreicht werden, dass die ECU 10 einen gemäß 8 gezeigten Prozess durchführt, um so zu verhindern, dass der Bremsmotor 30 übermäßig in die Gegenrichtung rotiert wird. Gemäß 6 und 7 sind Teilen, die die gleichen sind wie die gemäß 2 und 3 gezeigten Teile, die gleichen Bezugszeichen gegeben und Beschreibungen von diesen werden ausgelassen.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein Schalter 96 für übermäßige Gegenrotation in der Umgebung des linken Endteils der Ausgabestange 60 gemäß 6 vorgesehen. Der Schalter 96 für übermäßige Gegenrotation behält normalerweise einen Aus-Zustand bei und gibt ein Ein-Signal aus, wenn eine übermäßige Bewegung der Ausgabestange 60 aufgrund einer übermäßigen Gegenrotation des Bremsmotors 30 erfasst wird. Das Ausgabesignal des Schalters 96 für übermäßige Gegenrotation wird an die ECU 10 geliefert. Die ECU 10 bestimmt basierend auf dem Ausgabesignal des Schalters 96 für übermäßige Gegenrotation, ob der Bremsmotor 30 übermäßig in die Gegenrichtung rotiert wird oder nicht. Es ist zu beachten, dass ein Mikroendschalter oder ein Kapazitätssensor als der Schalter 96 für übermäßige Gegenrotation verwendet werden können.
Zusätzlich ist zwischen der Ausgabestange 60 und dem Druckelement 62 ein Druckkraftsensor 98 vorgesehen. Der Druckkraftsensor 98 gibt ein Signal entsprechend einer Druckkraft aus, die zwischen der Ausgabestange 60 und dem Druckelement 62 erzeugt wird. Im Speziellen gibt der Druckkraftsensor 98 ein Signal aus, das eine geringe Druckkraft anzeigt, wenn sich die Ausgabestange 60 und das Druckelement 62 gegenseitig nicht berühren, das heißt, wenn die Bremsklötze 66 und 67 nicht gegen den Scheibenrotor 40 gedrückt werden. Andererseits, wenn sich die Ausgabestange 60 und das Druckelement 62 gegenseitig berühren, das heißt, wenn die Bremsklötze 66 und 67 gegen den Scheibenrotor 40 gedrückt werden, um so eine Bremskraft zu erzeugen, gibt der Druckkraftsensor 98 ein Signal aus, das eine hohe Druckkraft entsprechend der Druckkraft der Bremsklötze 66 und 67 gegen den Scheibenrotor 40 anzeigt. Das Ausgabesignal des Druckkraftsensors 98 wird an die ECU 10 geliefert. Die ECU 10 erfasst die zwischen der Ausgabestange 60 und dem Druckelement 62 erzeugte Druckkraft P basierend auf dem Ausgabesignal des Druckkraftsensors 98.
7 zeigt einen Schaltplan einer Steuerungsschaltung, die mit einem Bremsmotor 30 verbunden ist, der in der elektrischen Bremsvorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel vorgesehen ist.
Die ECU 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist mit einer Anweisungsschaltung 99 versehen. Die Anweisungsschaltung 99 berechnet einen dem Bremsmotor 30 zuzuführenden Anweisungsstrom gemäß dem Ausgabesignal des Schalters 96 für übermäßige Gegenrotation und dem Ausgabesignal des Druckkraftsensors 98. Die Anweisungsschaltung ist mit der Schaltelementsteuerungsschaltung 70 verbunden, die in dem Treiber 22 ausgebildet ist. Die Anweisungsschaltung liefert ein berechnetes Anweisungssignal an die Schaltelementsteuerungsschaltung 70.
Die elektronische Bremsvorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel hat ein Merkmal, dass tatsächlich verhindert wird, dass der Bremsmotor 30 übermäßig in die Gegenrichtung rotiert wird, wenn in einem von dem Rotationssensor 21, dem Schalter 96 für übermäßige Gegenrotation und dem Druckkraftsensor 98 eine Fehlfunktion auftritt. Es wird nun eine Beschreibung des Merkmals des vorliegenden Ausführungsbeispiels vorgenommen.
8 zeigt ein Ablaufdiagramm einer Steuerungsroutine, die von der ECU 10 durchgeführt wird, die in der elektrischen Bremsvorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel vorgesehen ist, um so das vorstehend erwähnte Merkmal zu erreichen. Die gemäß 8 gezeigte Routine wird jedes Mal dann wiederholt durchgeführt, wenn die Routine beendet wird. Wenn die gemäß 8 gezeigte Routine gestartet wird, wird zuerst der Prozess von Schritt 120 durchgeführt.
In Schritt 120 wird ein Kolbenhub S oder eine Bewegung der Ausgabestange 60 von einem Rotationswinkel θ der Motorachse 48 des Bremsmotors 30 erfasst, wobei dieser Rotationswinkel basierend auf dem Ausgabesignal des Rotationssensors 21 erfasst wird.
In Schritt 122 wird bestimmt, ob der Kolbenhub S gleich oder größer einem vorbestimmten Wert S_SH ist oder nicht. Es ist zu beachten, dass der vorbestimmte Wert S_SH ein minimaler Wert des Kolbenhubs S oder der Bewegung ist, durch welchen bestimmt werden kann, dass der Bremsmotor 30 übermäßig in die Gegenrichtung rotiert wird. Wenn S ≥ S_SH hergestellt ist, kann bestimmt werden, dass der Bremsmotor 30 übermäßig in die Gegenrichtung rotiert wird. Wenn dementsprechend eine derartige Bestimmung gemacht wird, wird als Nächstes der Prozess von Schritt 124 durchgeführt.
In Schritt 124 wird ein Prozess zum Stoppen eines Betriebs des Bremsmotors 30 durchgeführt. Im Speziellen wird ein Prozess zum Stoppen einer Zuführung des Motorstroms zu dem Bremsmotor 30 durchgeführt. Nachdem der Prozess des Schritts 124 durchgeführt ist, wird der Betrieb des Bremsmotors 30 gestoppt, was verhindert, dass der Bremsmotor übermäßig in die Gegenrichtung rotiert wird.
Wenn die vorstehend erwähnte Beziehung S ≥ S_SH in Schritt 122 nicht hergestellt ist, kann der Bremsmotor 30 aufgrund einer Fehlfunktion des Rotationssensors 21 übermäßig in die Gegenrichtung rotiert werden. Somit wird als Nächstes der Prozess von Schritt 126 durchgeführt, wenn in Schritt 122 bestimmt wird, dass S ≥ S_SH nicht hergestellt ist.
In Schritt 126 wird bestimmt, ob der Schalter 96 für übermäßige Gegenrotation in dem Ein-Zustand ist oder nicht. Wenn der Schalter 96 für übermäßige Gegenrotation in dem Ein-Zustand ist, kann bestimmt werden, dass die Ausgabestange 60 übermäßig in eine Richtung entgegengesetzt zu dem Druckelement 62 bewegt wird. Als ein Ergebnis kann bestimmt werden, dass der Bremsmotor 30 übermäßig in die Gegenrichtung rotiert wird. Wenn dementsprechend bestimmt wird, dass der Schalter 96 für übermäßige Gegenrotation in dem Ein-Zustand ist, wird als Nächstes Schritt 124 durchgeführt, und dadurch wird der Betrieb des Bremsmotors 30 gestoppt.
Wenn andererseits der Schalter 96 für übermäßige Gegenrotation nicht in dem Ein-Zustand ist, kann ein Fall auftreten, bei dem der Schalter 96 für übermäßige Gegenrotation den Aus-Zustand beibehält, obwohl der Bremsmotor 30 aufgrund einer Fehlfunktion des Schalters 96 für übermäßige Gegenrotation übermäßig in die Gegenrichtung rotiert wird. Wenn dementsprechend in Schritt 126 bestimmt wird, dass der Schalter 96 für übermäßige Gegenrotation nicht in dem Ein-Zustand ist, wird als Nächstes der Prozess von Schritt 128 durchgeführt.
In Schritt 128 wird die Druckkraft P basierend auf dem Ausgabesignal des Druckkraftsensors 98 erfasst.
In Schritt 130 wird bestimmt, ob dem Bremsmotor 30 eine Anweisung zur Gegenrotation bereitgestellt wird oder nicht, um so eine Erzeugung einer Bremskraft aufzuheben. Wenn die Anweisung zur Gegenrotation nicht bereitgestellt wird, kann bestimmt werden, dass der Bremsmotor 30 in die normale Richtung rotiert wird oder es untersagt ist, dass er rotiert wird. Dementsprechend rotiert der Bremsmotor 30 in einem derartigen Fall nicht in die Gegenrichtung. Somit wird als Nächstes der Prozess von Schritt 132 durchgeführt, wenn dem Bremsmotor 30 keine Anweisung zur Gegenrotation bereitgestellt wird.
In Schritt 132 wird ein Prozess zum Zurücksetzen eines Additionszeitnehmers T auf „0" durchgeführt. Der Additionszeitnehmer T ist ein Zeitnehmer zum Zählen einer fortlaufenden Zeit, während welcher die Bedingung von dem Schritt 130 und die Bedingung von nachstehend beschriebenem Schritt 134 hergestellt sind. Wenn der Prozess von Schritt 132 beendet wird, wird die Routine zu dieser Zeit beendet. Wenn dem Bremsmotor 30 eine Anweisung zur Gegenrotation für länger als eine vorbestimmte Zeitdauer bereitgestellt wird, unter einer Bedingung, in welcher die Ausgabestange 60 von dem Druckelement 62 aufgrund dessen getrennt wird, dass dem Bremsmotor 30 die Anweisung zur Gegenrotation bereitgestellt wird, wird der Betrieb des Bremsmotors 30 gestoppt. Wenn in Schritt 130 dementsprechend bestimmt wird, dass dem Bremsmotor 30 die Anweisung zur Gegenrotation bereitgestellt wird, wird als Nächstes der Prozess von Schritt 134 durchgeführt.
In Schritt 134 wird bestimmt, ob die in dem vorstehend erwähnten Schritt 128 erfasste Druckkraft P gleich oder kleiner einem vorbestimmten Wert P_SH ist oder nicht. Es ist zu beachten, dass der vorbestimmte Wert P_SH ein minimaler Wert der Druckkraft ist, bei welchem bestimmt werden kann, dass die Ausgabestange 60 von dem Druckelement 62 getrennt ist. Wenn dementsprechend P ≤ P_SH hergestellt ist, kann bestimmt werden, dass die Ausgabestange 60 von dem Druckelement 62 getrennt ist.
In Schritt 136 wird ein Prozess zum Erhöhen des Additionszeitnehmers T durchgeführt. Gemäß dem vorstehend erwähnten Prozess wird durch den Additionszeitnehmer T eine Zeitdauer gezählt, nachdem die Bedingungen von Schritten 130 und 134 hergestellt sind.
In Schritt 138 wird bestimmt, ob der Zählwert des Additionszeitnehmers T einen vorbestimmten Wert T0 erreicht oder nicht. Es ist zu beachten, dass der vorbestimmte Wert T0 eine Zeitdauer ist, die von der Ausgabestange 60 benötigt wird, um sich an eine Position zu bewegen, an welcher die Bremsklötze 66 und 67 keiner ungleichmäßigen Abnutzung unterworfen sind, nachdem die Ausgabestange 60 beginnt, sich von dem Druckelement 62 mit einer minimalen Geschwindigkeit weg zu bewegen, die erzeugt wird, wenn dem Bremsmotor 30 die Anweisung zur Gegenrotation bereitgestellt wird. Als ein Ergebnis wird die Routine zu dieser Zeit beendet, wenn bestimmt wird, dass T ≥ T0 nicht hergestellt ist. Wenn andererseits bestimmt wird, dass T ≥ T0 hergestellt ist, wird als Nächstes der Prozess von Schritt 124 durchgeführt, und dadurch wird der Betrieb des Bremsmotors 30 gestoppt.
Wenn die Beziehung P ≤ P_SH nicht hergestellt ist, kann bestimmt werden, dass eine große Druckkraft P zwischen der Ausgabestange 60 und dem Druckelement 62 erzeugt wird. Wenn zusätzlich die Druckkraft P nicht geändert wird, obwohl dem Bremsmotor 30 die Anweisung zur Gegenrotation bereitgestellt wird, kann bestimmt werden, dass eine Fehlfunktion in dem Bremsmotor 30 auftritt. In einem derartigen Fall ist es angebracht, den Betrieb des Bremsmotors 30 zu stoppen. Wenn dementsprechend in Schritt 134 bestimmt wird, dass P ≤ P_SH nicht hergestellt ist, wird als Nächstes der Prozess von Schritt 140 durchgeführt.
In Schritt 140 wird bestimmt, ob ein Unterschied zwischen einer Druckkraft Pi, welche in dem gegenwärtigen Prozesszyklus erfasst wird, und einer Druckkraft Pi – 1, welche durch den vorhergehenden Prozesszyklus erfasst wird, gleich oder größer einer vorbestimmten Druckänderung ΔP0 ist oder nicht. Wenn bestimmt wird, dass Pi – (Pi – 1) ≥ ΔP0 hergestellt ist, kann bestimmt werden, dass die Druckkraft mit Bezug auf die dem Bremsmotor 30 bereitgestellte Anweisung zur Gegenrotation geändert wird. Wenn dementsprechend bestimmt wird, dass Pi – (Pi – 1) ≥ ΔP0 nicht hergestellt ist, wird als Nächstes der Prozess von Schritt 124 durchgeführt, und dadurch wird der Betrieb des Bremsmotors 30 gestoppt.
Gemäß dem vorstehend erwähnten Prozess kann der Betrieb des Bremsmotors 30 gestoppt werden, wenn bestimmt wird, dass die Ausgabestange 60 gemäß 2 übermäßig nach links bewegt wird; wenn der Schalter 96 für übermäßige Gegenrotation die Ausgabestange 60 erfasst; oder wenn die dem Bremsmotor 30 bereitgestellte Anweisung zur Gegenrotation für eine vorbestimmte Zeitdauer nicht aufgehoben wird, auch wenn die zwischen der Ausgabestange 60 und dem Druckelement 62 erzeugte Druckkraft gering ist. Somit wird gemäß der elektrischen Bremsvorrichtung des vorliegenden Ausführungsbeispiels tatsächlich verhindert, dass der Bremsmotor 30 übermäßig in die Gegenrichtung rotiert wird, auch wenn eine Fehlfunktion in einem der verschiedenen Sensoren und Schaltern auftritt. Somit kann gemäß der elektrischen Bremsvorrichtung des vorliegenden Ausführungsbeispiels ohne einen komplexen mechanischen Aufbau verhindert werden, dass der Bremsmotor 30 übermäßig in die Gegenrichtung rotiert wird. Dadurch kann ein Versuch unternommen werden, eine Verlässlichkeit der elektrischen Bremsvorrichtung zu verbessern.
Es ist zu beachten, dass in dem vorstehend erwähnten Ausführungsbeispiel tatsächlich verhindert wird, dass der Bremsmotor 30 übermäßig in die Gegenrichtung rotiert wird, indem der Rotationssensor 21, der Schalter 96 für übermäßige Gegenrotation und der Druckkraftsensor 98 zu der Vorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel hinzugefügt sind. Die Erfindung ist jedoch nicht auf einen derartigen Aufbau beschränkt, und jeder von dem Rotationssensor 21, dem Schalter 96 für übermäßige Gegenrotation und dem Druckkraftsensor 98 kann für das vorstehend erwähnte zweite Ausführungsbeispiel unabhängig verwendet oder eingesetzt werden.
Zusätzlich wird in den vorstehend erwähnten Ausführungsbeispielen der Betrieb des Bremsmotors 30 aus dem Grund gestoppt, dass der Bremsmotor 30 nicht richtig funktioniert, wenn die Druckkraft P, die zwischen der Ausgabestange 60 und dem Druckelement 62 erzeugt wird, unter der Bedingung, in welcher dem Bremsmotor 30 die Anweisung zur Gegenrotation bereitgestellt wird, nicht geändert wird. Der Betrieb des Bremsmotors 30 kann jedoch aus dem Grund gestoppt werden, dass der Bremsmotor 30 nicht richtig funktioniert, wenn der Rotationswinkel θ der Motorachse 48 des Bremsmotors 30 oder der Kolbenhub S der Ausgabestange 60 nicht geändert wird.

Claims

Elektrische Bremsvorrichtung zur Erzeugung einer Bremskraft durch Antreiben eines Bremsmotors (30) in eine vorbestimmte Richtung, wobei die Bremskraft durch Antreiben des Bremsmotors (30) in eine Gegenrichtung entgegengesetzt zu der vorbestimmten Richtung aufgehoben wird und der Bremsmotor (30) derart gestoppt wird, dass ein vorbestimmtes Spaltmaß zwischen einer Bremsscheibe und einem Bremsklotz eingehalten wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bestimmungseinrichtung (10, 21, 48) für übermäßige Rotation bestimmt, ob der Bremsmotor (30) aufgrund einer Fehlfunktion in der elektrischen Bremsvorrichtung zu einem solchen Grad übermäßig in die Gegenrichtung angetrieben wird, dass sich der Bremsklotz über das vorbestimmte, beizubehaltende Spaltmaß hinaus bewegt oder nicht; und eine Motorstoppeinrichtung (10, 86) einen Betrieb des Bremsmotors (30) stoppt, wenn die Bestimmungseinrichtung für übermäßige Rotation bestimmt, dass sich der Bremsklotz über das vorbestimmte Spaltmaß hinaus bewegt.
Elektrische Bremsvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmungseinrichtung für übermäßige Rotation einen Rotationssensor (21) aufweist, der einen Rotationswinkel einer Rotationsachse (48) des Bremsmotors (30) erfasst, so dass die Bestimmungseinrichtung für übermäßige Rotation bestimmt, dass der Bremsmotor (30) übermäßig angetrieben wird, wenn die Rotationsachse über einen vorbestimmten Winkel hinaus in die Gegenrichtung rotiert.
Elektrische Bremsvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Motorstoppeinrichtung eine Sicherung (86) aufweist, welche durchbrennt, wenn ein Strom, der einen vorbestimmten Strom übersteigt, in einer Richtung zu dem Bremsmotor (30) fließt, in welcher er in die Gegenrichtung angetrieben wird.
Elektrische Bremsvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmungseinrichtung für übermäßige Rotation eine Stromerfassungsschaltung (92) umfasst, die einen Strom erfasst, der in einer Richtung zu dem Bremsmotor (30) fließt, in welcher der Bremsmotor (30) in die Gegenrichtung angetrieben wird, und die Motorstoppeinrichtung den Betrieb des Bremsmotors stoppt, wenn der von der Stromerfassungsschaltung erfasste Strom, einen vorbestimmten Wert übersteigt.
Elektrische Bremsvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein hin- und herbewegliches Element (60), das durch Betrieb des Bremsmotors (30) hin- und herbeweglich ist, vorgesehen ist, um einen Bremsklotz (66, 67) gegen eine mit einem Rad rotierende Bremsscheibe (40) zu drücken, wobei die Bestimmungseinrichtung für übermäßige Rotation eine Auslenkung des hin- und herbeweglichen Elements (60) basierend auf einem Rotationswinkel einer Rotationsachse (48) des Bremsmotors (30) berechnet, so dass die Bestimmungseinrichtung für übermäßige Rotation bestimmt, dass der Bremsmotor (30) übermäßig rotiert, wenn das hin- und herbewegliche Element (60) über eine vorbestimmte Position hinaus in einer Richtung ausgelenkt wird, in welcher der Bremsmotor (30) in die Gegenrichtung angetrieben wird.
Elektrische Bremsvorrichtung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schalter (96) für übermäßige Gegenrotation vorgesehen ist, welcher eingeschaltet wird, wenn das hin- und herbewegliche Element die vorbestimmte Position erreicht, wobei die Motorstoppeinrichtung den Betrieb des Bremsmotors (30) stoppt, wenn der Schalter (96) für übermäßige Gegenrotation eingeschaltet wird.
Elektrische Bremsvorrichtung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung zur Bestimmung vorgesehen ist, ob der Bremsmotor (30) für eine durchgehende Zeitdauer, die länger als eine vorbestimmte Zeitdauer ist, nachdem der Bremsklotz (66, 67) von der Bremsscheibe (40) getrennt wird, in die Gegenrichtung angetrieben wird oder nicht, wobei die Motorstoppeinrichtung den Betrieb des Bremsmotors (30) stoppt, wenn der Bremsmotor (30) für die durchgehende Zeitdauer, die länger als die vorbestimmte Zeitdauer ist, in die Gegenrichtung angetrieben wird.