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    • 专利摘要:
    Die Erfindung betrifft eine elektrische Scheibenbremsvorrichtung mit einem einfachen Aufbau, in der der Betriebszustand einer Feststellbremse zuverlässig erfasst werden kann. Eine Steuereinheit (100) erfasst den Betriebszustand (die Schritte S25, S26) eines Elektromagneten (51) zum Ansteuern eines Mechanismus zur Verriegelung der Feststellbrmese (eines Haltemechanismus) (16) mittels eines Motorstroms (Schritt S24). Im Ergebnis können ein Zustand, in dem der durch den Motor (das erste elektrische Stellglied) (12) erzeugte Schub durch den Mechanismus (16) zur Verriegelung der Feststellbremse aufrechterhalten wird, und demzufolge die betriebsfähigen und nicht betriebsfähigen Zustände der Feststellbremse leicht aufgefasst werden. Ferner wird die Erfassung des Motorstroms unter Verwendung eines Stromsensors (104) ausgeführt, der außerdem verwendet wird, um die Funktion des Motors (12) (eine Funktion zum Bewegen der Bremsklötze (3, 4) zum Scheibenrotor (D)) zu verwirklichen, wobei folglich separate Stromerfassungsmittel nicht vorgesehen sein müssen.
    公开号:DE102004009326A1
    申请号:DE200410009326
    申请日:2004-02-26
    公开日:2004-11-18
    发明作者:Tohma Yamaguchi；Takeshi Iwata Yamamura
    申请人:Tokico Ltd；
    IPC主号:F16D66-00
    专利说明:
    [0001] DieErfindung betrifft das Gebiet der elektrischen Scheibenbremsvorrichtungen,die unter Verwendung des Drehmoments eines Motors die Bremskrafterzeugen, und insbesondere eine elektrische Scheibenbremsvorrichtungmit der zusätzlichen Funktionals Feststellbremse.
    [0002] Esgibt gegenwärtigelektrische Scheibenbremsvorrichtungen mit einem Bremssattel, dereinen Kolben, einen Motor und einen Mechanismus zur Umsetzung einerDrehbewegung in eine geradlinige Bewegung, der die Drehung des Motorsin eine geradlinige Bewegung umsetzt und diese geradlinige Bewegungauf den Kolben überträgt, umfasst.In einer derartigen elektrischen Scheibenbremsvorrichtung wird derKolben in Übereinstimmungmit der Drehung eines Rotors des Motors bewegt, wodurch ein Bremsklotzgegen einen Scheibenrotor gedrückt wird,um die Bremskraft zu erzeugen. Ferner besitzt eine derartige elektrischeScheibenbremsvorrichtung normalerweise einen Sensor, der die Druckkraftoder den Hub eines Bremspedals erfasst, das durch eine Bedienungspersongedrücktwird, wobei er die Drehung (den Drehwinkel) des elektrischen Motorsin Übereinstimmungmit dem erfassten Wert steuert, um dadurch die gewünschte Bremskraftzu erhalten.
    [0003] Früher sindverschiedene Versuche unternommen worden, um den Nutzwert diesesTyps der elektrischen Scheibenbremsvorrichtung durch Hinzufügung derFunktion einer Feststellbremse zu erhöhen.
    [0004] Umeine elektrische Scheibenbremse als eine Feststellbremse zu verwenden,die die Reversibilitätgegen die Gegenkraft vom Bremspedal besitzt, muss der Kolben durchirgendein Mittel fixiert werden.
    [0005] Imelektrischen Bremssattel, der die Drehbewegung des Motors in diegeradlinige Bewegung umsetzt, wird der Rotor des Motors durch einElektromagnet-Stellglied (das im Folgenden als "Elektromagnet" bezeichnet wird) verriegelt. Um dieVorrichtung als eine Feststellbremse zu verwenden, muss der Elektromagnetin einem nicht erregten Zustand verriegelt werden, wobei für diesenZweck (1) ein Mechanismus, der den Elektromagneten in einen erregtenZustand versetzt, sodass währenddes normalen Bremsens die Verriegelung gelöst ist, und der den Elektromagnetenin einem nicht erregten Zustand versetzt, sodass die Verriegelungwährenddes Bremsens beim Parken aktiviert ist, (2) ein Mechanismus, dereinen Elektromagneten verwendet, der einen Verriegelungsmechanismusumfasst, sodass währenddes normalen Bremsens der Elektromagnet in eine Freigaberichtungbewegt wird und folglich in einen vorübergehenden erregten Zustandversetzt ist, sodass die Verriegelung freigegeben ist, und während desBremsens beim Parken der Elektromagnet in eine Verriegelungsrichtungbewegt wird und folglich in einen vorübergehend nicht erregten Zustand versetztist, sodass die Verriegelung aktiviert ist, usw. verwendet werden.
    [0006] EinBeispiel einer elektrischen Scheibenbremsvorrichtung mit einer Feststellbremse-Funktion,wie sie oben beschrieben worden ist, ist aus US 2003/0066719-A1 (entspricht DE10233673A1 )veranschaulicht.
    [0007] Esist erwünscht,zweifellos zu wissen, wann die Feststellbremse betriebsfähig undwann sie nicht betriebsfähigist. Im oben beschriebenen Stand der Technik ist es jedoch schwierig,zu wissen, wann die Feststellbremse betriebsfähig ist, wobei folglich die Vorrichtungdes Standes der Technik diese Anforderung nicht angemessen erfüllen kann.
    [0008] DerErfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Scheibenbremsvorrichtung miteinem einfachen Aufbau zu schaffen, in der der Betriebszustand einerFeststellbremse zuverlässig erfasstwerden kann.
    [0009] DieseAufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durcheine elektrische Scheibenbremsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 4.Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
    [0010] Gemäß der Erfindungkann eine elektrische Scheibenbremsvorrichtung mit einem Bremssattel, derein erstes elektrisches Stellglied zum Bewegen eines Paars Bremsklötze, dieauf beiden Seiten eines Scheibenrotors einander in Richtung aufden Scheibenrotor gegenüberliegen,einen Haltemechanismus zum Aufrechterhalten des durch das ersteelektrische Stellglied erzeugten Schubs und/oder ein zweites elektrischesStellglied zum Antreiben des Haltemechanismus enthalten. Es können Betriebszustand-Erfassungsmittelvorgesehen sein, um den Betriebszustand des Haltemechanismus in Übereinstimmungmit dem zweiten elektrischen Stellglied durch einen Stromwert desersten elektrischen Stellgliedes zu erfassen.
    [0011] Gemäß der Erfindungwird ferner eine elektrische Scheibenbremsvorrichtung geschaffenmit einem Bremssattel, der einen Kolben zum Schieben eines PaarsBremsklötze,die auf beiden Seiten eines Scheibenrotors einander in Richtungauf den Scheibenrotor gegenüberliegen,einen Motor zum Bewegen des Kolbens über einen Mechanismus zur Umsetzungeiner Drehbewegung in eine geradlinige Bewegung, ein Klauenrad,das am Rotor des Motors vorgesehen ist, eine Greifklaue, die am äußeren Umfangdes Klauenrades angeordnet ist, damit sie mit dem Klauenrad in Eingriffgelangen und sich vom Klauenrad trennen kann, und/oder ein Stellglied,um zu bewirken, dass die Greifklaue mit dem Klauenrad in Eingriffgelangt oder sich vom Klauenrad trennt, enthält. Es können Betriebszustand-Erfassungsmittel vorgesehensein, um den Betriebszustand der Greifklaue in Übereinstimmung mit dem Stellglieddurch einen Stromwert des Motors zu erfassen.
    [0012] WeitereMerkmale und Vorteile der Erfindung werden deutlich beim Lesen derfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen, die auf die ZeichnungBezug nimmt; es zeigen:
    [0013] 1 eine schematische Ansicht,die die Struktur des Mechanismus zur Verriegelung der Feststellbremsegemäß einerAusführungsformder Erfindung zeigt;
    [0014] 2 eine schematische Ansicht,die gemäß dieserAusführungsformden Mechanismus zur Verriegelung der Feststellbremse in Betriebzeigt;
    [0015] 3 eine schematische Ansicht,die gemäß dieserAusführungsformden Mechanismus zur Verriegelung der Feststellbremse in Betriebzeigt;
    [0016] 4 eine Schnittansicht, diedie Struktur eines in dieser Ausführungsform verwendeten Elektromagnetenmit Selbsthaltung zeigt;
    [0017] 5 eine Schnittansicht, diein die Gesamtstruktur einer elektrischen Scheibenbremsvorrichtunggemäß der Erfindungzeigt;
    [0018] 6 eine Schnittansicht, dieeine Vergrößerung einesTeils dieser elektrischen Scheibenbremsvorrichtung zeigt;
    [0019] 7 einen Zeitablaufplan,der die operative Abstimmung einer elektrischen Bremse und einer Feststellbremsein dieser elektrischen Scheibenbremsvorrichtung zeigt;
    [0020] 8 einen Zeitablaufplan,der die operative Abstimmung der elektrischen Bremse und der Feststellbremsein dieser elektrischen Scheibenbremsvorrichtung zeigt;
    [0021] 9 einen Zeitablaufplan,der die operative Abstimmung der elektrischen Bremse und der Feststellbremsein dieser elektrischen Scheibenbremsvorrichtung zeigt;
    [0022] 10 einen Zeitablaufplan,der die operative Abstimmung der elektrischen Bremse und der Feststellbremsein dieser elektrischen Scheibenbremsvorrichtung zeigt;
    [0023] 11 einen Stromlaufplan,der eine Steuereinheit der elektrischen Scheibenbremsvorrichtung undder mit ihr verbundenen Elemente zeigt;
    [0024] 12 eine Kennliniendarstellung,die die Beziehung zwischen der Motorposition und dem Schub des Motorsin 1 zeigt;
    [0025] 13 einen Ablaufplan, dereine Funktionskontrolle des Mechanismus zur Verriegelung der Feststellbremseder elektrischen Scheibenbremsvorrichtung zeigt;
    [0026] 14 einen Ablaufplan, derdie Überprüfung derEntriegelungsoperation in 13 zeigt
    [0027] 15 einen Ablaufplan, derdie Überprüfung derVerriegelungsoperation in 13 zeigt;
    [0028] 16 einen Zeitablaufplan,der die operative Abstimmung zeigt, wenn in 14 festgestellt wird, dass die Entriegelungsoperationnormal ist;
    [0029] 17 einen Zeitablaufplan,der die operative Abstimmung zeigt, wenn in 14 festgestellt wird, dass die Entriegelungsoperationirregulärist;
    [0030] 18 einen Zeitablaufplan,der die operative Abstimmung zeigt, wenn in 15 festgestellt wird, dass die Verriegelungsoperationnormal ist;
    [0031] 19 einen Zeitablaufplan,der die operative Abstimmung zeigt, wenn in 15 festgestellt wird, dass die Verriegelungsoperationirregulärist;
    [0032] 20 einen Ablaufplan, dereine Operation zum Überprüfen derOperation der Feststellbremse in der elektrischen Scheibenbremsvorrichtungzeigt;
    [0033] 21 einen Zeitablaufplan,der die operative Abstimmung zeigt, wenn in 20 festgestellt wird, dass die Verriegelungsoperationnormal ist;
    [0034] 22 einen Zeitablaufplan,der die operative Abstimmung zeigt, wenn in 20 festgestellt wird, dass die Verriegelungsoperationirregulärist;
    [0035] 23 einen Ablaufplan, dereine Operation zeigt, um das Lösender Feststellbremse in der elektrischen Scheibenbremsvorrichtungzu überprüfen;
    [0036] 24 einen Zeitablaufplan,der die operative Abstimmung zeigt, wenn in 23 währenddes Lösensder Feststellbremse festgestellt wird, dass die Entriegelungsoperationdes Verriegelungsmechanismus normal ist; und
    [0037] 25 einen Zeitablaufplan,der die operative Abstimmung zeigt, wenn in 23 währenddes Lösensder Feststellbremse festgestellt wird, dass die Entriegelungsoperationdes Verriegelungsmechanismus irregulär ist.
    [0038] ImFolgenden wird eine Ausführungsform derErfindung auf der Grundlage der Zeichnung ausführlich beschrieben.
    [0039] Die 5 und 6 zeigen die Gesamtstruktur einer elektrischenScheibenbremsvorrichtung, die als eine Ausführungsform der Erfindung dient.In dieser Zeichnung bezeichnet das Bezugszeichen 1 einen aneinem nichtdrehenden Fahrzeugteil (einem Gelenk oder dergleichen) befestigtenTräger,wobei dieser Trägerweiter innen im Fahrzeug als ein Scheibenrotor D angeordnet ist,das Bezugszeichen 2 bezeichnet einen Bremssattel, der inder axialen Richtung des Scheibenrotors D freibeweglich geführt ist, während dieBezugszeichen 3 und 4 ein Paar von Bremsklötzen, diebeiderseits des Scheibenrotors D angeordnet sind, bezeichnen. DieBremsklötzer 3 und 4 sinddurch den Träger 1 geführt, sodasssie sich in der axialen Richtung des Scheibenrotors D bewegen können. DerBremssattel 2 umfasst einen Sattelhauptkörper 10 desBaugruppentyps, der ein Klauenelement 5 mit einem Klauenabschnitt 5a an seinerVorderseite, ein ringförmigesGrundelement 6, das mittels (nicht gezeigter) Bolzen mitder Basis des Klauenelements 5 verbunden ist, eine ringförmige Abstützscheibe 8 undein Motorgehäuse 9,die beide mittels der Bolzen 7 mit dem Basiselement 6 verbundensind, umfasst. Der Klauenabschnitt 5a des Klauenelements 5 istin der Näheder Rückwanddes Bremsklotzes 4 angeordnet, der sich in Richtung auf das Äußere desFahrzeugs befindet.
    [0040] Indieser Ausführungsformsind an der Innenseite des oben erwähnten Sattels 2 einKolben 11, der gegen die Rückwand des Bremsklotzes 3 anstoßen kann,der der Fahrzeuginnenseite gegenüberliegt,ein Motor (ein erstes Stellglied) 12, ein Kugel-Rampe-Mechanismus(ein Mechanismus zur Umsetzung einer Drehbewegung in eine geradlinige Bewegung) 13,der die Drehung des Motors 12 in eine geradlinige Bewegungumsetzt und diese geradlinige Bewegung auf den Kolben 11 überträgt, ein Mechanismus 14 zurVerringerung der Differenzdrehzahl, der die Drehzahl des Motors 12 verringertund die Drehung auf den Kugel-Rampe-Mechanismus 13 überträgt, einMechanismus 15 zur Kompensation des Klotzverschleißes, derden Verschleiß der Bremsklötze 3, 4 durchEinstellen der Position des Kolbens 11 in Übereinstimmungmit dem Verschleiß derKlötzekompensiert, und ein Mechanismus 16 zur Verriegelung derFeststellbremse (ein Haltemechanismus) (1 bis 3),der als eine im Folgenden beschriebene Feststellbremse dient, angeordnet.
    [0041] DerKolben 11 umfasst einen Hauptkörperabschnitt 20 miteinem großenDurchmesser und einen Wellenabschnitt 21 mit einem kleinenDurchmesser. Der Hauptkörperabschnitt 20 istin der Nähedes Bremsklotzes 3 in Richtung auf das Innere des Fahrzeugsangeordnet. Der Wellenabschnitt 21 des Kolbens 11 istmit einem Wellenloch 21a mit einem quadratischen Querschnittversehen. Durch das Einsetzen eines vorderen Abschnitts der Führungsstange 23,die sich von einer Endplatte 22 des Motorgehäuses 9 erstreckt,in das Wellenloch 21a, ist der Kolben gleitend, aber nichtdrehbar durch die Führungsstangegeführt.Ferner ist eine aus Gummi gefertigte Abdeckung 24 zum Abdichtendes Inneren des Sattelhauptkörpers 10 nachaußenzwischen dem Hauptkörperabschnitt 20 desKolbens 11 und dem Sattelhauptkörper 10 vorgesehen.
    [0042] DerMotor 12 ist ein Stromrichtermotor, der einen Stator 25,der fest in das Motorgehäuse 9 eingebautist, und einen hohlen Rotor 26, der innerhalb des Stators 25 angeordnetist, umfasst. Es wird angemerkt, dass anstatt eines Stromrichtermotorsein Ultraschallmotor oder dergleichen als der Motor angewendet werdenkann. Der Rotor 26 ist mit dem Motorgehäuse 9 und der Abstützscheibe 8 über dieLager 27 und 28 drehbar gelagert. Wenn der Motor 12 einenBefehl von einer eine Steuereinheit (einer Betriebszustand-Erfassungseinrichtung) 100,der in 11 gezeigt ist,empfangen hat, arbeitet der Motor 12, um den Rotor 26 miteinem gewünschtenDrehmoment und um einen gewünschtenWinkel zu drehen. Der Drehwinkel (die Drehposition) des Rotors 26 wirddurch einen in 11 gezeigtenDrehpositionsdetektor 101 erfasst, der im Inneren des Rotors 26 angeordnetist. Die Drehposition und der Schub des Motors 12 besitzeneine konstante Beziehung, wie in der schematischen Darstellung in 12 gezeigt ist. Diese Beziehungwird im Voraus gemessen und in der Steuereinheit 100 gespeichert.Folglich kann der Schub aus den von dem Drehpositionsdetektor 101 erfasstenDaten entnommen werden.
    [0043] Eswird angemerkt, dass am Sattelhauptkörper 10 ein Verbinder 29 angebrachtist, um eine Signalleitung zu schalten, die den Stator 25 undden Drehpositionsdetektor 101 mit der Steuereinheit 100 verbindet.
    [0044] DerKugel-Rampe-Mechanismus 13 ist mit einer ringförmigen erstenScheibe (einem Drehelement) 31, die über ein Querrollenlager 30 vondem inneren Umfang des ringförmigenGrundelements 6 des Sattelhauptkörpers 10 drehbar gelagertist, einer ringförmigenzweiten Scheibe (einem Schubelement) 32, die über einenSchraubabschnitt S mit dem Wellenabschnitt 21 des Kolbens 11 verbundenist, und drei Kugeln 33, die zwischen den zwei Scheiben 31 und 32 eingesetztsind, versehen. Die zweite Scheibe 32 ist so angeordnet,dass sie gegen die Rückwand desHauptkörperabschnitts 20 desKolbens 11 stößt, wobeiihre Drehung durch die Reibungskraft einer zwischen der zweitenScheibe 32 und dem Sattelhauptkörper 10 eingesetztenWellenscheibe 34 normalerweise eingeschränkt ist.
    [0045] Diedrei Kugeln 33 sind in drei Kugelrillen 35 und 36 eingesetzt,die in den sich gegenüberliegendenFlächender ersten Scheibe 31 und der zweiten Scheibe 32 inBogenform um den Umfang ausgebildet sind. Die Kugelrillen 35 und 36 sindin der gleichen Richtung geneigt und im Bereich gleichen Zentrumswinkels(von beispielsweise 90°)in gleichen Abständenangeordnet. Wenn sich die erste Scheibe 31 entgegen demUhrzeigersinn, in den 5 und 6 von rechts gesehen, dreht,nimmt die zweite Scheibe 32 eine Druckkraft, in der Zeichnungnach links, auf. Zu diesem Zeitpunkt wird durch die Wellenscheibe 34 eineDrehung der zweiten Scheibe 32 eingeschränkt, wobeisie sich deshalb linear (nach vorn) ohne Drehung bewegt. Im Ergebniswird der Kolben 11 vorwärtsbewegt (getrieben), wobei er folglich den Bremsklotz 3,der dem Inneren des Fahrzeugs gegenüberliegt, gegen den ScheibenrotorD presst.
    [0046] Unterdessenist ein verlängerterzylindrischer Abschnitt 37, der in Richtung der Seite der Endplatte 22 desMotorgehäuses 9 sehrverlängert ist,durchgängiglängs desAbschnitts der zweiten Scheibe 32, der in den Wellenabschnitt 21 desKolbens 11 geschraubt ist, (Schraubabschnitt S) vorgesehen.Mehrere Tellerfedern 38, von denen ein Ende mit der Führungsstange 23 verriegeltist, und die normalerweise die zweite Scheibe 32 über denverlängertenzylindrischen Abschnitt 37 in Richtung der ersten Scheibe 31 zwingen,sind im verlängertenzylindrischen Abschnitt 37 angeordnet. Dadurch wird auf diedrei Kugeln 33 des Kugel-Rampe-Mechanismus 13 zwischenden zwei Scheiben 31 und 32 ein starker Druckausgeübt,wobei dann, wenn sich die erste Scheibe 31 im Uhrzeigersinn,in den 5 und 6 von rechts gesehen, dreht,sich die zweite Scheibe 32 rückwärts, in der Zeichnung nachrechts, bewegt, um dadurch den Kolben 11 vom Bremsklotz 3 zutrennen.
    [0047] Wiein 6 deutlich veranschaulichtist, ist der Mechanismus 14 zur Verringerung der Differenzgeschwindigkeitaus einer Exzenterwelle 39, die am Ende des Rotors 26 desMotors 12 ausgebildet ist und in Richtung des ScheibenrotorsD verläuft,einer Exzenterscheibe 41, die zur drehbaren Anbringung ander Exzenterwelle 39 überein Lager 40 vorgesehen ist, einem Oldham-Mechanismus 42,der zwischen der Exzenterscheibe 41 und der Abstützscheibe 8 desSattelhauptkörpers 10 eingesetztist, und einem Zykloidmechanismus zur Verringerung der Kugelgeschwindigkeit 43,der zwischen der Exzenterscheibe 41 und der ersten Scheibe 31 desKugel-Rampe-Mechanismus 13 eingesetzt ist, gebildet. Wennder Oldham-Mechanismus 42 betätigt wird, dreht sich die Exzenterscheibe 41 nicht,sondern sie kreist in Übereinstimmungmit der Drehung der Exzenterwelle 39. Unterdessen wirdder Zykloidmechanismus 43 zur Verringerung der Kugelgeschwindigkeitin Übereinstimmungmit der kreisenden Bewegung der Exzenterscheibe 41 betätigt, wobeisich folglich die erste Scheibe 31 in der zum Rotor 26 entgegengesetztenRichtung mit in einem konstanten Umdrehungsverhältnis zum Rotor 26 dreht.Es wird angemerkt, dass in 5 dieNotation 01 das Drehzentrum des Rotors 26, dieNotation 02 das Drehzentrum der Exzenterwelle 39 unddie Notation δ das Maß der Exzentrizität zwischendiesen zwei Elementen bezeichnet.
    [0048] Hierwird das UmdrehungsverhältnisN zwischen der ersten Scheibe 31 und dem Rotor 26 N= (D – d)/D,wobei d der Durchmesser eines Bezugskreises einer zykloidischenRille seitens der Exzenterscheibe 41 im Zykloidmechanismus 43 zurVerringerung der Kugelgeschwindigkeit ist, während D der Durchmesser einesBezugskreises einer zykloidischen Rille seitens der ersten Scheibe 31 ist.In diesem Fall ist die Anzahl der Umdrehungen des Rotors 26,wenn sich die erste Scheibe 31 einmal dreht, ein geschwindigkeitsreduzierenderAnteil α (=1/N). Ferner bewegt sich, wenn der Rotor 26 um einen bestimmtenWinkel Θ gedrehtwird, die zweite Scheibe 32 um S = (L/360) × (θ/α) vor, wobeider Drehwinkel θAder ersten Scheibe 31 θ/α ist, während Ldie Neigung (Steigung) der Kugelrillen 35 und 36 desKugel-Rampe-Mechanismus 13 ist.
    [0049] Wiein 6 deutlich veranschaulichtist, umfasst der Mechanismus 15 zur Kompensation des Klotzverschleißes einenBegrenzer 44, der am verlängerten zylindrischen Abschnitt 37 derzweiten Scheibe 32 des Kugel-Rampe-Mechanismus 13 drehbarangebracht und mit einem Zwischenraum in Drehrichtung mit der erstenScheibe 31 operativ verbunden ist, einen am verlängertenzylindrischen Abschnitt 37 der zweiten Scheibe 32 angebrachtenFederhalter 46, dessen Position bezüglich der zweiten Scheibe 32 durcheinen Stift 45 festgelegt ist, und eine Schraubenfeder 47,die so um den Federhalter 46 angeordnet ist, dass ein Endemit dem Begrenzer 44 verbunden ist und das andere Endemit dem Federhalter 46 verbunden ist.
    [0050] DerMechanismus 15 zur Kompensation des Klotzverschleißes arbeitetin einer derartigen Weise, dass, wenn die Bremsklötze 3 und 4 abgenutztsind, sich der Begrenzer 44 in Übereinstimmung mit der Drehungder ersten Scheibe 31 des Kugel-Rampe-Mechanismus 13 dreht,woraufhin diese Drehung überdie Schraubenfeder 47, den Federhalter 46 und denStift 45 auf die zweite Scheibe 32 übertragen wird.Der Kolben 11, dessen Drehung durch den Führungsstift 23 eingeschränkt ist,bewegt sich längsdes Führungsstifts 23 vorwärts, bisder Bremsklotz 3 gegen den Scheibenrotor D gedrückt wird,oder, mit anderen Worten, bis eine Bremskraft erzeugt wird, wobeifolglich die durch den Klotzverschleiß verursachte Lücke beseitigtist. Unterdessen verhindert, sobald die Bremskraft erzeugt wordenist, der durch den am Schraubabschnitt S zwischen dem Kolben 11 undder zweiten Scheibe 32 erzeugte große Reibungswiderstand eineDrehung der zweiten Scheibe 21, wobei deshalb eine Drehversetzungzwischen der zweiten Scheibe 32 und der ersten Scheibe 31,oder, mit anderen Worten, eine Drehversetzung zwischen dem Federhalter 46 unddem Begrenzer 44 durch die Verwindung der Schraubenfeder 47 absorbiertwird.
    [0051] Wiein den 1 bis 3 deutlich veranschaulichtist, ist der Mechanismus 16 zur Verriegelung der Feststellbremsedurch einen Verriegelungsmechanismus 50, der die Drehungdes Rotors 26 des Motors 12 in einer das Bremsenaufhebenden Richtung L verriegeln und entriegeln kann, und einenPBKSOL (PBK-Elektromagneten, der im Folgenden als ein "Elektromagnet" bezeichnet wird,wo es geeignet ist) 51 zum Aktivieren der Verriegelungs-und Entriegelungsoperationen des Verriegelungsmechanismus 50 schematischgebildet. In dieser Ausführungsform bildetder Elektromagnet 51 ein zweites elektrisches Stellgliedund ein Stellglied.
    [0052] DerVerriegelungsmechanismus 50 umfasst ein Klauenrad 52,das einteilig an einer äußeren Umfangsfläche desRotors 26 ausgebildet ist, einen Schwinghebel 54,der neben dem Klauenrad 52 angeordnet ist und der an seinemGrundabschnitt unter Verwendung eines Stifts 53 drehbaram Sattelhauptkörper 10 angebrachtist, eine Greifklaue 56, deren Grundabschnitt unter Verwendungeines Stifts 55 drehbar auf halbem Wege längs derLänge des Schwinghebels 54 angebrachtist, einen Anschlagabschnitt 57, der am Sattelhauptkörper 10 vorgesehen istund der gegen eine Seitenflächedes Schwinghebels 54 stößt, um zuverursachen, dass der Schwinghebel 54 in einer tangentialenRichtung des Rotors 26 steht, eine Torsionsfeder (ein Zwangsmittel) 58, umwährendder normalen Operationen die Greifklaue 56 in eine Richtunggegen den Uhrzeigersinn, wie in 1 ge sehen,zu zwingen, und einen Vorsprung 59, um die Greifklaue 56 ineiner stehenden Haltung zu halten, die den Eingriff mit dem Klauenrad 52 inZusammenarbeit mit der Torsionsfeder 58 ermöglicht.Hier ist jeder der Zahnabschnitte 60 des Klauenrads 52 miteiner Zahnform versehen, bei der eine Zahnfläche 60a beim Aussetzendes Bremsens der Vorderseite einer Drehrichtung L des Rotors 26 (entgegendem Uhrzeigersinn, in den 5 und 6 von rechts gesehen) gegenüberliegtund eine schrägeFluchtfläche 60b während einerBremsoperation einer Drehrichtung R des Rotors 26 (im Uhrzeigersinn,in den 5 und von rechtsgesehen) gegenüberliegt.
    [0053] Hierist der Elektromagnet 51 als ein bidirektionaler Elektromagnetmit Selbsthaltung gebildet. Wie in 4 gezeigtist, sind in diesem bidirektionalen Elektromagneten mit Selbsthaltungzwei Spulen 64, 65 auf beiden Seiten eines Permanentmagneten 63 innerhalbdes Gehäuses 62,das einen Tauchkern 61 verschiebbar aufnimmt, in Reiheangeordnet, wobei ein Stab 66 durch den Tauchkern 61 geführt wird. Wennein elektrischer Strom irgendeiner der Spulen 64 oder 65 zugeführt wird,bewegt sich der Tauchkern 61 in einer der zwei RichtungenA oder B, er wird aber an einem vorderen oder hinteren Ende durchdie Anziehung des Permanentmagneten 63 gehalten.
    [0054] Eswird angemerkt, dass in dieser Ausführungsform der Elektromagnet 51 daszweite elektrische Stellglied und das Stellglied bildet, diese Stellgliedersind jedoch nicht auf einen Elektromagneten eingeschränkt, wobeiein direkt angetriebenes Stellglied, wie z. B. ein piezoelektrischesElement oder ein Drehstellglied, wie z. B. ein Schrittmotor, außerdem verwendetwerden können.
    [0055] Wiein den 1 bis 3 gezeigt ist, ist der Mechanismus 16 zurVerriegelung der Feststellbremse so gebildet, dass der Elektromagnet 51 mitSelbsthaltung am Sattelhauptkörper 10 vorgesehenist, wobei ein Endabschnitt des Stabes 66, der mit demTauchkern 61 einteilig ist, am distalen Endabschnitt des Schwinghebels 54 aufder Seite des Verriegelungsmechanismus 50 drehbar angebrachtist.
    [0056] ImMechanismus 16 zur Verriegelung der Feststellbremse, dereinen derartigen Aufbau besitzt, dass, wenn eine der Spulen 64 desElektromagneten 51 erregt wird, sich der Stab 66 inder Richtung nach links (Vorwärtsrichtung)A, die 2 gezeigt ist,einteilig mit dem Tauchkern 61 bewegt, dies verursacht, dassder Schwinghebel 54 weg vom Rotor 26 schwingt,sodass sich das distale Ende der Greifklaue 56 von denZahnabschnitten 60 des Klauenrads 52 wegbewegt.Mit anderen Worten, der Verriegelungsmechanismus 50 führt eineEntriegelungsoperation aus, in deren Ergebnis der Rotor 26 freiwird, um sich in der das Bremsen aufhebenden Richtung L und derBremsrichtung R zu drehen. In diesem Fall wird der Tauchkern 61 amvorderen Ende gehalten, selbst wenn der elektrische Strom unterbrochenwird, wobei folglich die Elektrisierung der Spule 64 vorübergehendausgeführtwerden kann. Wenn die andere Spule 65 aus diesem Zustanderregt wird, bewegt sich der Stab 66 in der Richtung nachrechts (der Rückwärtsrichtung)B, die in 1 gezeigtist, einteilig mit dem Tauchkern 61, dies verursacht, dassder Schwinghebel 54 zum Rotor 26 schwingt, sodass sichdas distale Ende der Greifklaue 56 mit dem Zahnabschnitt 60 desKlauenrads 52 im Eingriff befindet. Mit anderen Worten,der Verriegelungsmechanismus 50 führt eine Verriegelungsoperationaus, in deren Ergebnis die Drehung des Rotors 26 in derdas Bremsen aufhebenden Richtung L eingeschränkt ist. Gleichermaßen wirdin diesem Fall der Tauchkern 61 am hinteren Ende gehalten,selbst wenn der elektrische Strom unterbrochen wird, wobei folglichdie Elektrisierung der Spule 65 vorübergehend ausgeführt werdenkann. Falls der Motor 12 erregt wird, um zu erzwingen,dass sich der Rotor 26 in der das Bremsen aufhebenden RichtungL dreht, wenn der Verriegelungsmechanismus 50 eine Verriegelungsoperationausgeführthat, wird das Drehmoment des Motors größer als die Zwangskraft derTorsionsfeder 58, wobei folglich die Greifklaue 56 durchdie Zahnfläche 60a desZahnabschnitts 60 am Klauenrad 52 nach unten geschobenwird, wie in 3 gezeigtist, wobei dem Rotor 26 erlaubt wird, sich in der das Bremsenaufhebenden Richtung L zu drehen.
    [0057] Wieoben beschrieben worden ist, ist der distale Endabschnitt der Greifklaue 56 konstruiert,um von den Zahnabschnitten 60 des Klauenrades 52 getrenntzu sein oder sich mit den Zahnabschnitten 60 im Eingriffzu befinden, wobei folglich in dieser Ausführungsform die Greifklaue 56 "eine Greifklaue,die sich mit dem Klauenrad in Eingriff befinden kann und die vomKlauenrad getrennt sein kann," bildet.
    [0058] Wiein 11 gezeigt ist, wirdder Elektromagnet 51 übereine Treiberschaltung 103 von einer Leistungsquelle 102 mitLeistung versorgt. Die Treiberschaltung 103 wird durchdie Steuereinheit 100 gesteuert, um den Elektromagneten 51 anzutreiben. DerMotor 12 wird außerdem über dieTreiberschaltung 103 von der Leistungsquelle 102 mitLeistung versorgt. Die Treiberschaltung 103 wird durchdie Steuereinheit 100 gesteuert, um den Motor 12 anzutreiben,wobei sie folglich als ein Treiber des Elektromagneten und ein Treiberdes Motors funktioniert. Die Treiberschaltung 103 und derDrehpositionsdetektor 101 sind mit der Steuereinheit 100 verbunden. Ein Stromsensor 104 zumErfassen eines Stroms, der in den Motor 12 fließt, einDruckkraftsensor 105, ein Ein-/Ausschalter 106 derFeststellbremse, ein Lautsprecher 107 und eine Warnlampe 108 sindaußerdemmit der Steuereinheit 100 verbunden.
    [0059] DieOperationen der elektrischen Scheibenbremsvorrichtung, die als dieobenbeschriebene Ausführungsformdient, sind im Folgenden beschrieben, wobei sie in eine Bremsoperationund eine Operationsbestätigung(eine Operationsüberprüfung) des Verriegelungsmechanismus 50 (desMechanismus 16 zur Verriegelung der Feststellbremse) unterteilt sind.
    [0060] Zuerstwird eine Bremsoperation auf der Grundlage der 1 bis 6 undunter Bezugnahme auf die 7 bis 10 beschrieben.
    [0061] Während einernormalen Bremsoperation der elektrischen Bremse verursacht ein Bremsvorgangdes Fahrers, dass der Rotor 26 des Motors 12 sichim Uhrzeigersinn, in den 5 und 6 von rechts gesehen, dreht.Zu diesem Zeitpunkt bewegt der Elektromagnet 51 des Mechanismus 16 zurVerriegelung der Feststellbremse den Stab 66, der einteilig mitdem Tauchkern 61 ist, zum vorderen Ende, wie in 2 gezeigt ist, wobei derVerriegelungsmechanismus 50 durch die Selbsthaltungsfunktiondes Elektromagneten 51 in einem Entriegelungszustand gehaltenwird. Folglich wird, wenn sich der Rotor 26 im Uhrzeigersinndreht, wie oben beschrieben worden ist, die Exzenterscheibe 41,die überdas Lager 40 an der Exzenterwelle 39 angebrachtist, die mit dem Rotor 26 einteilig ausgebildet ist, durchden Oldham-Mechanismus 42 veranlasst, zu kreisen, abersich nicht zu drehen. Die kreisende Bewegung der Exzenterscheibe 41 bewirkt,dass der Zykloidmechanismus zur Verringerung der Kugelgeschwindigkeit 43 arbeitet,wodurch die sich erste Scheibe 31 des Kugel-Rampe-Mechanismus 13 inder zum Rotor 26 entgegengesetzten Richtung (entgegen demUhrzeigersinn) mit einem konstanten Umdrehungsverhältnis Nzum Rotor 26 dreht, wie oben beschrieben worden ist. Weildurch die Widerstandskraft der Wellenscheibe 34 die Drehungder zweiten Scheibe 32 des Kugel-Rampe-Mechanismus 13 eingeschränkt ist, bewegtsich die zweite Scheibe nach vorn in Richtung des ScheibenrotorsD, wie sich die erste Scheibe 31 dreht. Im Ergebnis bewegtsich der Kolben 11, wobei der Bremsklotz 3, derdem Inneren des Fahrzeugs gegenüberliegt,gegen den Scheibenrotor D gepresst wird. In Reaktion darauf bewegtsich der Sattel 2 bezüglichdes Trägers 1,wodurch der Klauenabschnitt 5a des Klauenelements 5 denBremsklotz 4, der dem Äußeren desFahrzeugs gegenüberliegt,gegen die Außenfläche desScheibenrotors D presst. Folglich wird eine Bremskraft, die demDrehwinkel und dem Drehmoment (dem Strom) des Motors 12 entspricht,erzeugt, wie in 7 gezeigtist. Es wird angemerkt, dass, wenn die Bremsklötze 3 und 4 abgenutztsind, der Mechanismus 15 zur Kompensation des Klotzverschleißes betätigt wird,um die durch den Klotzverschleiß verursachteLücke zubeseitigen, wie oben beschrieben worden ist. Ferner befindet sichwährendder Bremsoperation der Elektromagnet 51 mit Selbsthaltungin einem nicht erregten Zustand, wobei jedoch der Verriegelungsmechanismus 50 ineinem Entriegelungszustand gehalten wird.
    [0062] Wenndie elektrische Bremse gelöstwird, oder, mit anderen Worten, während des normalen Aussetzensdes Bremsens, dreht sich durch eine Betätigung zum Lösen durchden Fahrer der Rotor 26 des Motors 12 entgegendem Uhrzeigersinn, in den 5 und 6 von rechts gesehen. Demzufolgebewegt die Zwangskraft der mehreren Tellerfedern 38 diezweite Scheibe 32 einteilig mit dem Kolben 11 rückwärts. Diegegen den Scheibenrotor D drückendeKraft wird dadurch aufgehoben und folglich die elektrische Bremsegelöst.Zu diesem Zeitpunkt befindet sich der Elektromagnet 51 mitSelbsthaltung in einem nicht erregten Zustand, wobei der Verriegelungsmechanismus 50 desMechanismus 16 zur Verriegelung der Feststellbremse ineinem Entriegelungszustand gehalten wird. Folglich dreht sich der Rotor 26 inder das Bremsen aufhebenden Richtung L gleichmäßig (2).
    [0063] Wennaus irgendeinem Grund währendder obenbeschriebenen normalen Bremseoperationen in der elektrischenSchaltung des Motors 12 eine Betriebsstörung auftritt, fällt dasDrehmoment (der Strom) des Motors 12, wie in 8 gezeigt ist, wobei folglichdie Schraubenfeder 47, die als ein Kolbenrückführungsmechanismusdient, oder eine Gegenkraft des Bremsens bewirkt, dass sich derKolben 11 rückwärts bewegt.Die zweite Scheibe 32 bewegt sich dann rückwärts, diesverursacht, dass sich der Rotor 26 des Motors 12 entgegendem Uhrzeigersinn, in den 5 und 6 von rechts gesehen, dreht, umzu seinem ursprünglichenDrehwinkel zurückzukehren,wobei folglich die elektrische Bremse gelöst wird. Weil zu diesem Zeitpunkt ähnlich zurnormalen Bremseoperation der Verriegelungsmechanismus 50 desMechanismus 16 zur Verriegelung der Feststellbremse ineinem Entriegelungszustand gehalten wird, wird die elektrische Bremsegleichmäßig gelöst.
    [0064] Wenndie Feststellbremse betätigtwird, verursacht eine durch den Fahrer ausgeführte Betätigung der Feststellbremse,dass sich der Rotor 26 des Motors im Uhrzeigersinn, inden 5 und 6 von rechts gesehen, dreht,wobei dadurch verursacht wird, dass sich der Kolben 11 ineiner zur obenbeschriebenen normalen Bremsoperation ähnlichen Weisebewegt, sodass proportional zum Drehwinkel und dem Drehmoment (demStrom) des Motors 12 eine Bremskraft erzeugt wird, wiein 9 gezeigt ist. Gleichzeitigzur Erzeugung dieser Bremskraft wird vorübergehend ein Strom der anderenSpule 65 (4)im Elektromagneten 51 mit Selbsthaltung des Mechanismus 16 zurVerriegelung der Feststellbremse zugeführt. Dadurch bewegt sich derStab 66 einteilig mit dem Tauchkern 61 im Elektromagneten 51 inder RückwärtsrichtungB, dies verursacht, dass der Verriegelungsmechanismus 50 ineinen Verriegelungszustand eintritt. Folglich ist, wie in 1 gezeigt ist, die Drehungdes Rotors 26 in der das Bremsen aufhebenden Richtung Leingeschränkt.Etwa gleichzeitig zur vorübergehendenErregung des Elektromagneten 51 mit Selbsthaltung wirddie Stromversorgung fürden Motor 12 ausgeschaltet. Im Ergebnis wird durch dieSelbsthaltefunktion des Elektromagneten 51 der Verriegelungsmechanismus 50 desMechanismus 16 zur Verriegelung der Feststellbremse ineinem Verriegelungszustand gehalten, wobei folglich die Feststellbremsein einem stabilen Zustand gehalten wird, wie in 9 gezeigt ist.
    [0065] Wenndie Feststellbremse gelöstwird, verursacht die durch den Fah rer ausgeführte Betätigung zum Lösen derFeststellbremse, dass die Spule 64 (4) des Elektromagneten 51 mitSelbsthaltung des Mechanismus 16 zur Verriegelung der Feststellbremsevorübergehenderregt wird. Dadurch bewegt sich der Stab 66 einteiligmit dem Tauchkern 61 im Elektromagneten 51 inder VorwärtsrichtungA, wobei folglich veranlasst wird, dass der Verriegelungsmechanismus 50 ineinen Entriegelungszustand eintritt, dies ermöglicht, dass sich der Rotor 26 inder das Bremsen aufhebenden Richtung L frei dreht, wie in 2 gezeigt ist. Zu diesemZeitpunkt wird die Stromversorgung für den Motor 12 angehalten,wobei folglich der Kolben 11 durch die Gegenkraft des Bremsensrückwärts bewegtwird, dies verursacht, dass sich die zweite Scheibe 32 rückwärts bewegt undsich der Rotor 26 des Motors 12 entgegen dem Uhrzeigersinn,in den 5 und 6 von rechts gesehen, dreht.Im Ergebnis kehrt der Motor 12 zu seinem ursprünglichenDrehwinkel zurück,wobei die Feststellbremse gelöstist, wie in 10 gezeigtist.
    [0066] AlsNächsteswird die Operationsbestätigung desVerriegelungsmechanismus 50 (des Mechanismus 16 zurVerriegelung der Feststellbremse) beschrieben.
    [0067] DieOperationsbestätigungdes Verriegelungsmechanismus 50 (des Mechanismus 16 zur Verriegelungder Feststellbremse) wird in der folgenden Weise mittels einer Berechnungssteuerung durchdie Steuereinheit 100 ausgeführt. Die Operationsbestätigung desVerriegelungsmechanismus 50 wird unter Bezugnahme auf die 13 bis 25, unterteilt die folgenden Elementebeschrieben: (1) [die Operationsbestätigung, wenn der Klotzzwischenraumoffen ist]; (2) [die Überprüfung derEntriegelungsoperation]; (3) [die Überprüfung der Verriegelungsoperation];(4) [die Überprüfung derVerriegelungsoperation nach einer Betätigung der Feststellbremse];und (5) [die Überprüfung derEntriegelungsoperation währenddes Lösensder Feststellbremse].
    [0068] Dieswird auf der Grundlage der 13 bis 15 beschrieben.
    [0069] Dieelektrische Bremse kann einen Klotzzwischenraum (einen Zwischenraumzwischen dem Bremsklotz 3 und dem Kolben 11) öffnen, wobeifolglich, wenn der Schub nicht erzeugt werden muss (z. B. wenn sichdas Fahrzeug bewegt), ein Zustand des geöffneten Klotzzwischenraumshergestellt werden kann.
    [0070] Wennsich das Fahrzeug bewegt, wird eine Bestimmung ausgeführt, obder Zwischenraum geöffnetist (Schritt S1) . Falls im Schritt S1 eine negative Bestimmungausgeführtwird, kehrt der Prozess zum Schritt S1 zurück, wohingegen, wenn eine positive Bestimmungausgeführtwird (der Zwischenraum ist offen), die Überprüfungen der Entriegelungsoperationdes Verriegelungsmechanismus 50 (des Mechanismus 16 zurVerriegelung der Feststellbremse) (Schritt S2) und der Verriegelungsoperationdes Verriegelungsmechanismus 50 (Schritt S3) nacheinanderausgeführtwerden, woraufhin der Prozess zum Schritt S1 zurückkehrt.
    [0071] DieOperationsbestätigungdes Verriegelungsmechanismus 50 bei offenem Klotzzwischenraumkann entweder wenn sich das Fahrzeug bewegt oder wenn es stillstehtausgeführtwerden, solange wie der Klotzzwischenraum offen ist. Ferner kannder in 3 gezeigte Ablaufplanjedes Mal, wenn der Klotzzwischenraum geöffnet wird, oder einmal nach derAktivierung des Systems implementiert werden. Es wird angemerkt,dass, falls währendder Implementierung des in 13 gezeigtenAblaufplans die Bremse gedrücktwird (dies wird durch den Druckkraftsensor 105 erfasst),einer Bremskrafterzeugungsoperation die Priorität gegeben wird und sie anstattdes Implementierens des Ablaufplans in 13 ausgeführt wird.
    [0072] AlsNächsteswerden die Schritte S2 (das Überprüfen einerEntriegelungsoperation des Verriegelungsmechanismus 50)und S3 (das Überprüfen einerVerriegelungsoperation des Verriegelungsmechanismus 50)beschrieben.
    [0073] Wiein den 14, 16 und 17 gezeigt ist, wird im Unterprogrammdes Schrittes S2 (eine Überprüfung derEntriegelungsoperation) zuerst verursacht, dass ein Strom in derEntriegelungsrichtung füreine vorgeschriebene Zeitperiode (etwa 10 ms) in den Elektromagneten 51 fließt, um einenEntriegelungsbefehl zu übertragen,um zu verursachen, dass der Verriegelungsmechanismus 50 ineinen Entriegelungszustand eintritt (Schritt S21). Als Nächstes wird verursacht,dass ein Strom in der positiven Drehrichtung (+) (ein Motorstrom)im Motor 12 fließt,der bewirkt, dass sich der Motor 12 innerhalb eines Bereichs,in dem der Schub (der Kolbenschub) im Kolben 11 nicht erzeugtwird, positiv dreht (mit anderen Worten, sodass der Drehwinkel desMotors allmählichgrößer wird)(Schritt S22), wobei dann verursacht wird, dass ein Strom in derRückwärtsdrehrichtung (–) (einMotorstrom) im Motor 12 fließt, der bewirkt, dass sichder Motor 12 rückwärts dreht(mit anderen Worten, sodass der Drehwinkel des Motors allmählich kleinerwird) (Schritt S23).
    [0074] Nachdem Schritt S23 wird der in den Motor 12 fließende Strom,der bewirkt, dass sich der Motor 12 rückwärts dreht, durch den Stromsensor 104 erfasst,wobei eine Bestimmung ausgeführtwird, ob der erfasste Wert größer alsein vorgegebener Referenzwert ist (Schritt S24). Der Schritt S24bildet das Betriebszustand-Erfassungsmittel.
    [0075] Fallsdie Entriegelungsoperation des Verriegelungsmechanismus 50 inReaktion auf den im Schritt S21 ausgegebenen Entriegelungsbefehlnormal ausgeführtwird, nimmt der durch den Stromsensor 104 erfasste Strom,oder, mit anderen Worten, der Strom (der Motorstrom), der in denMotor 12 fließt,keinen großenWert an, wobei folglich, wie in 16 gezeigtist, verursacht wird, dass ein Strom mit dem oben erwähnten Referenzwertfließt,wobei im Schritt S24 eine negative Bestimmung ausgeführt wird,die Verarbeitung füreine normale Entriegelungsoperation ausgeführt wird (Schritt S26) undder Prozess dann zum Ablaufplan in 13 zurückkehrt.
    [0076] Fallsandererseits die Entriegelungsoperation des Verriegelungsmechanismus 50 inReaktion auf den im Schritt S21 ausgegebenen Entriegelungsbefehlnicht normal ausgeführtwird (d. h., wenn sich der Verriegelungsmechanismus 50 ineinem Verriegelungszustand befindet), muss das Klauenrad 52 dieGreifklaue 56 überwinden,da sich der Motor 12 rückwärts dreht.Im Ergebnis wird eine großeLast an den Motor 12 angelegt, wobei folglich ein entsprechendgroßerStrom durch den Motor 12 geleitet wird, dies verursacht,dass der Motorstrom den Referenzwert überschreitet, wie in 17 gezeigt ist. Folglich wirdin diesem Fall im Schritt S24 eine positive Bestimmung ausgeführt, dieVerarbeitung füreine anomale Entriegelungsoperation wird ausgeführt (Schritt S25) und der Prozesskehrt dann zum Ab laufplan in 13 zurück.
    [0077] Eswird angemerkt, dass, wenn im Schritt S24 eine positive Bestimmungausgeführtwird (d. h., wenn der Motorstrom groß ist, oder, mit anderen Worten,die Entriegelungsoperation anomal ist), die Zeitperiode, während derein Strom durch den Elektromagneten 51 fließt, vergrößert werdenkann, um die Überprüfung zuwiederholen, wobei die Überprüfung derEntriegelungsoperation mehrmals wiederholt werden kann.
    [0078] Wiein den 15, 18 und 19 gezeigt ist, wird im Unterprogrammdes Schrittes S3 (einer Überprüfung derVerriegelungsoperation) zuerst verursacht, dass ein Strom in derVerriegelungsrichtung füreine vorgeschriebene Zeitperiode (etwa 10 ms) in den Elektromagneten 51 fließt, um einenVerriegelungsbefehl zu übertragen,um zu verursachen, dass der Verriegelungsmechanismus 50 ineinen Verriegelungszustand eintritt (Schritt S31). Als Nächstes wird verursacht,dass ein Strom in der positiven Drehrichtung (+) (ein Motorstrom)im Motor 12 fließt,der bewirkt, dass sich der Motor 12 innerhalb eines Bereichs,in dem der Schub (der Kolbenschub) im Kolben 11 nicht erzeugtwird, positiv dreht (mit anderen Worten, sodass der Drehwinkel desMotors allmählichgrößer wird)(Schritt S32), wobei dann verursacht wird, dass ein Strom in derRückwärtsdrehrichtung (–) (einMotorstrom) im Motor 12 fließt, der bewirkt, dass sichder Motor 12 rückwärts dreht(mit anderen Worten, sodass der Drehwinkel des Motors allmählich kleinerwird) (Schritt S33).
    [0079] Nachdem Schritt S33 wird der in den Motor 12 fließende Strom,der bewirkt, dass sich der Motor 12 rückwärts dreht, durch den Stromsensor 104 erfasst,wobei eine Bestimmung ausgeführtwird, ob der erfasste Wert größer alsder vorgegebene Referenzwert ist (Schritt S34). Der Schritt S24bildet das Betriebszustand-Erfassungsmittel.
    [0080] Fallsdie Verriegelungsoperation des Verriegelungsmechanismus 50 inReaktion auf dem Schritt S21 ausgegebenen Verriegelungsbefehl normalausgeführtwird, nimmt der durch den Stromsensor 104 erfasste Strom,oder, mit anderen Worten, der Strom (der Motorstrom), der in denMotor 12 fließt,einen großenWert an, wobei folglich, wie in 18 gezeigt ist,verursacht wird, dass ein Strom, der den oben erwähnten Referenzwert überschreitet,fließt,wobei im Schritt S34 eine positive Bestimmung ausgeführt wird,die Verarbeitung füreine normale Verriegelungsoperation ausgeführt wird (Schritt S36) undder Prozess dann zum Ablaufplan in 13 zurückkehrt.
    [0081] Fallsandererseits die Verriegelungsoperation des Verriegelungsmechanismus 15 inReaktion auf den im Schritt S31 ausgegebenen Verriegelungsbefehlnicht normal ausgeführtwird (d. h., wenn sich der Verriegelungsmechanismus 50 ineinem Entriegelungszustand befindet), nimmt der Motorstrom keinengroßenWert an, wobei er gleich dem Referenzwert wird oder unter den Referenzwertfällt,wie in 19 gezeigt ist.Folglich wird in diesem Fall im Schritt S34 eine negative Bestimmungausgeführt, dieVerarbeitung füreine anomale Verriegelungsoperation wird ausgeführt (Schritt S35) und der Prozess kehrtdann zum Ablaufplan in 13 zurück.
    [0082] Eswird angemerkt, dass, wenn im Schritt S34 eine positive Bestimmungausgeführtwird (d. h., wenn der Motorstrom nicht groß ist, oder, mit anderen Worten,die Verriegelungsoperation anomal ist), die Zeitperiode, während derein Strom durch den Elektromagneten 51 fließt, vergrößert werdenkann, um die Überprüfung zuwiederholen, wobei die Überprüfung derVerriegelungsoperation mehrmals wiederholt werden kann.
    [0083] DieFeststellbremsoperation wird im Allgemeinen ausgeführt, wenndas Fahrzeug stillsteht, wobei folglich in dieser Ausführungsformdie Verriegelungsoperation nach einer Betätigung der Feststellbremse überprüft wird,wie in den 20 bis 22 gezeigt ist.
    [0084] Zuerstwird, wie in den 20 bis 22 gezeigt ist, wenn dieFeststellbremse (PKB) EIN-geschaltet wird und der Ein-/Ausschalter 106 derFeststellbremse ein EIN-Signal ausgibt (Zeitpunkt t1), verursacht, dassein Strom (ein Motorstrom) in einer Richtung zum Erzeugen des Schubs(einer positiven Richtung) in den Motor 12 fließt, wodurchsich der Motor 12 positiv dreht (Schritt S101). Dann wirdauf der Grundlage des Drehwinkels des Motors 12 (des Motordrehwinkels)eine Bestimmung ausgeführt,ob der aufgrund der Drehung des Motors 12 erzeugte Schub eineausreichende Größe besitzt,um das Feststellen zu ermöglichen(Schritt S102). Falls die Bestimmung im Schritt S102 negativ ist,kehrt der Prozess zum Schritt S101 zurück. Falls die Bestimmung imSchritt S102 positiv ist, wird ein Verriegelungsbefehl ausgegeben(Zeitpunkt t2), dadurch wird verursacht, dass der Elektromagnet 51 arbeitet(die Zeit t2-t3) und den Verriegelungsmechanismus 50 verriegelt(Schritt S103).
    [0085] Nachdem Schritt S103 wird der Motorstrom verringert, um zu verur sachen,dass sich der Motor 12 rückwärts dreht (Schritt S104), woraufhineine Bestimmung ausgeführtwird, ob der Schub abgenommen hat (Schritt S105). Der Schritt S105bildet das Betriebszustand-Erfassungsmittel.
    [0086] Fallsdie Verriegelungsoperation des Verriegelungsmechanismus 50 inReaktion auf den im Schritt S103 ausgegebenen Verriegelungsbefehlnormal ausgeführtwird, dreht sich der Motor 12 nicht rückwärts (der Drehwinkel des Motors ändert sich nicht),selbst wenn der Motorstrom verringert wird, um zu verursachen, dasssich der Motor 12 rückwärts dreht(Schritt S104, die Zeit t3-t4), wie in 21 gezeigt ist, wobei folglich im SchrittS105 eine negative Bestimmung ausgeführt wird (die anzeigt, dassder Schub nicht abgenommen hat). Dann wird, wie in 21 gezeigt ist, der Motorstrom auf nullverringert (Schritt S108), woraufhin der Prozess zum Schritt S101zurückkehrt.
    [0087] Fallsandererseits die Verriegelungsoperation des Verriegelungsmechanismus 50 inReaktion auf den im Schritt S103 ausgegebenen Verriegelungsbefehlnicht normal ausgeführtwird (mit anderen Worten, falls sich der Verriegelungsmechanismus 50 ineinem Entriegelungszustand befindet), verursacht die Stromverkleinerungdes Schrittes S104 (die Zeit t3-t4), dass sich der Motor 12 rückwärts dreht, wodurchsich der Drehwinkel des Motors verringert, wie in 22 gezeigt ist. In Verbindung mit dieser Verkleinerungfällt derKolbenschub, dies bewirkt, dass im Schritt S105 eine positive Bestimmungausgeführtwird (die anzeigt, dass sich der Schub verringert hat). Um die Anomalieim Verriegelungsmechanismus anzuzeigen, wird demzufolge veranlasst, dassdie Warnlampe 108 blinkt, wobei ein Warnton vom Lautsprecher 107 emittiertwird, der den Fahrer übereine Anomalie in der Feststellbremse informiert (Schritt S106).Nach dem Schritt S106 wird der Motorstrom abermals erhöht, um einenausreichenden Schub zu erzeugen, um das Feststellen zu ermöglichen(Schritt S107), woraufhin der Prozess zum Schritt S101 zurückkehrt.
    [0088] Eswird angemerkt, dass, wenn eine positive Bestimmung im Schritt S105ausgeführtwird (die eine Verringerung des Schubs, oder, mit anderen Worten,eine Anomalie im Verriegelungsmechanismus, anzeigt), die Zeitperiode,währendder ein Strom durch den Elektromagneten 51 fließt, vergrößert werdenkann, um die Überprüfung zuwiederholen, wobei die Überprüfung derVerriegelungsoperation mehrmals wiederholt werden kann.
    [0089] Die Überprüfung derEntriegelungsoperation währenddes Lösensder Feststellbremse wird in der folgenden Weise ausgeführt. Zuerstgibt, wie in den 23 bis 25 gezeigt ist, die Feststellbremse(PKB) und folglich der Ein-/Ausschalter 106 der Feststellbremseein AUS-Signal aus (Zeitpunkt t1), woraufhin veranlasst wird, dassein Strom (ein Motorstrom) in einer Richtung in den Motor 12 fließt, derdie Rückwärtsdrehung(–) verursacht(die Zeit t2-t3), sodass sich der Motor 12 in einer zurRichtung, in der der Kolbenschub zunimmt, entgegengesetzten Richtung dreht(mit anderen Worten, eine Rückwärtsdrehung) (SchrittS202).
    [0090] Dannwird auf der Grundlage des Drehwinkels des Motors 12 (desMotordrehwinkels) eine Verringerung im Kolbenschub, die die Rück wärtsdrehungdes Motors 12 begleitet, bestätigt, wobei eine Bestimmungausgeführtwird, ob sich zu diesem Zeitpunkt der Motorstrom vergrößert hat(größer alsder Referenzwert ist) (Schritt S203). Der Schritt S203 bildet dasBetriebszustand-Erfassungsmittel.
    [0091] Fallsder Verriegelungsmechanismus 50 in Reaktion auf den imSchritt S201 ausgegebenen Entriegelungsbefehl in einen Entriegelungszustandeintritt, wird durch die Stromversorgung im Schritt S202 veranlasst,dass sich der Motor 12 rückwärts dreht, ohne eine große Zunahmeder Last zu erzeugen, wobei folglich der Motorstrom nicht zunimmt,wie in 24 gezeigt ist.Folglich wird in S203 eine negative Bestimmung ausgeführt, wobeidie Verarbeitung aufgrund der Bestimmung einer normalen Entriegelungsoperationausgeführtwird, woraufhin der Prozess zum Schritt S201 zurückkehrt.
    [0092] Fallsandererseits der Verriegelungsmechanismus 50 in Reaktionauf den im Schritt S201 ausgegebenen Entriegelungsbefehl eine Entriegelungsoperationnicht normal ausführt(mit anderen Worten, falls sich der Verriegelungsmechanismus 50 ineinem Verriegelungszustand befindet), muss das Klauenrad 52 dieGreifklaue 56 überwinden,da sich der Motor 12 rückwärts dreht.Im Ergebnis wird eine großeLast an den Motor 12 angelegt, wobei folglich ein entsprechendgroßerStrom durch den Motor 12 geleitet wird, dies verursacht,dass der Motorstrom zunimmt (Stromzunahme), wie in 25 gezeigt ist. Demzufolge wird im SchrittS203 eine positive Bestimmung ausgeführt (die eine Stromzunahmeanzeigt), wobei, um die Anomalie in der Entriegelungsoperation anzuzeigen,verursacht wird, dass die Warnlampe 108 blinkt, wobei einWarnton vom Lautsprecher 107 emittiert wird, der den Fahrer über eineAnomalie in der Feststellbremse informiert (Schritt S205). Nach demSchritt S205 wird der Motor 12 rückwärts gedreht, um den Kolbenschubauf null zu verringern, woraufhin der Prozess zum Schritt S201 zurückkehrt.
    [0093] Eswird angemerkt, dass, wenn im Schritt S203 eine positive Bestimmungausgeführtwird (d. h., eine Anomalie in der Entriegelungsoperation), die Zeitperiode,währendder ein Strom durch den Elektromagneten 51 fließt, vergrößert werdenkann, um die Überprüfung zuwiederholen, wobei die Überprüfung derVerriegelungsoperation mehrmals wiederholt werden kann.
    [0094] Eswird angenommen, dass die obenbeschriebene Steuerung durch die Steuereinheit 100 ausgeführt wird,diese Steuerung kann jedoch durch die Treiberschaltung 103 ausgeführt werden,wenn der Stromsensor 104 mit der Treiberschaltung 103 verbundenwird.
    [0095] Inder elektrischen Scheibenbremsvorrichtung, die gebildet ist, wieoben beschrieben worden ist, erfasst die Steuereinheit 100 dieOperation des Elektromagneten 51, der den Mechanismus zurVerriegelung der Feststellbremse (den Haltemechanismus) 16 ansteuert,wobei folglich ein Zustand, in dem durch den Motor (das erste elektrischeStellglied) 12 Schub erzeugt wird, durch den Mechanismus 16 zur Verriegelungder Feststellbremse aufrechterhalten wird, wobei demzufolge diebetriebsfähigenund nicht betriebsfähigenZuständeder Feststellbremse leicht aufgefasst werden können. Ferner wird die Erfassungdes durch den Motor 12 fließenden Stroms durch den Stromsensor 104 ausgeführt, deraußerdemverwendet wird, um eine Funktion des Motors 12 (eine Funktiondes Bewegens der Bremsklötzezum Scheibenrotor) zu verwirklichen, wobei folglich separate Stromerfassungsmittelnicht vorgesehen sein müssen,um den Stromwert des Motors 12 zu erfassen. Demzufolgekönnendie be triebsfähigenund nicht betriebsfähigenZuständeder Feststellbremse mittels eines einfachen Aufbaus aufgefasst werden, wobeidie Kosten der Vorrichtung verringert werden können.
    [0096] Fernerkann der Betrieb des Mechanismus 16 zur Verriegelung derFeststellbremse vor der Verwendung der Feststellbremse überprüft werden,wobei folglich Betriebsstörungenim Mechanismus 16 zur Verriegelung der Feststellbremseim Voraus erfasst werden können.In dieser Ausführungsformwird der Fahrer von einem Betriebsausfall im Mechanismus 16 zurVerriegelung der Feststellbremse durch den Lautsprecher 107 unddie Warnlampe 108 benachrichtigt, dies ermöglicht,dass zum Zeitpunkt einer derartigen Betriebsstörung Maßnahmen angemessen unternommenwerden können.
    [0097] Außerdem werdendie Operationen des Mechanismus 16 zur Verriegelung derFeststellbremse nach der Verwendung der Feststellbremse überprüft, wobeifolglich die Funktionen der Feststellbremse zuverlässig gezeigtwerden können.
    [0098] Gemäß der elektrischenScheibenbremsvorrichtung der Erfindung erfassen die Betriebszustand-Erfassungsmittelden Betriebszustand eines zweiten elektrischen Stellgliedes zumAnsteuern eines Haltemechanismus unter Verwendung eines Stromwerteseines ersten elektrischen Stellgliedes, wobei folglich ein Zustanddurch den Haltemechanismus aufrechterhalten wird, in dem durch daserste elektrische Stellglied ein Schub erzeugt wird, wobei deshalbdie betriebsfähigenund die nicht betriebsfähigenZuständeder Feststellbremse leicht aufgefasst werden können und eine Benachrichtigung über eine Anomaliein der Feststellbremse und folglich eine Verbesserung der Zuverlässigkeitder elektrischen Scheibenbremsvorrichtung ermöglicht wird.
    权利要求:
    Claims (5)
    [1] Elektrische Scheibenbremsvorrichtung mit einemBremssattel (2), der ein erstes elektrisches Stellglied(12) zum Bewegen eines Paars Bremsklötze (3, 4),die auf beiden Seiten eines Scheibenrotors (D) einander in Richtungauf den Scheibenrotor (D) gegenüberliegen,einen Haltemechanismus (16) zum Aufrechterhalten des durchdas erste elektrische Stellglied (12) erzeugten Schubsund ein zweites elektrisches Stellglied (51) zum Antreibendes Haltemechanismus (16) enthält, gekennzeichnet durch Betriebszustand-Erfassungsmittel,die den Betriebszustand des Haltemechanismus (16) in Übereinstimmungmit dem zweiten elektrischen Stellglied (51) durch einenStromwert des ersten elektrischen Stellgliedes (12) erfassen.
    [2] Elektrische Scheibenbremsvorrichtung nach Anspruch1, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebszustand-Erfassungsmittelden Betriebszustand des zweiten Stellgliedes (51) durchVergleichen des Stromwertes des ersten elektrischen Stellgliedes (12),der entweder währendder Schub durch den Haltemechanismus (16) in Übereinstimmungmit der Operation des zweiten elektrischen Stellgliedes (51) aufrechterhaltenwird oder währenddie Aufrechterhaltung des Schubs freigegeben ist, erfasst wird,mit einem vorgegebenen Referenzwert bestimmen.
    [3] Elektrische Scheibenbremsvorrichtung nach Anspruch1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltemechanismus(16) durch ein Klauenrad (52), das am ersten Stellglied(12) vorgesehen ist, und eine Greifklaue (56),die am äußeren Umfang desKlauenrades (52) vorgesehen ist, sodass sie mit dem Klauenrad(52) in Eingriff gelangen und sich vom Klauenrad (52)trennen kann, gebildet ist, und dass der Haltemechanismus (16)den Schub durch Eingriff der Greifklaue (56) in das Klauenrad(52) aufrechterhält,und der Haltemechanismus (16) den Schub durch Trennen dieGreifklaue (56) vom Klauenrad (52) freigibt.
    [4] Elektrische Scheibenbremsvorrichtung mit einem Bremssattel(2), der einen Kolben (11) zum Schieben einesPaars Bremsklötze(3, 4), die auf beiden Seiten eines Scheibenrotors(D) einander in Richtung auf den Scheibenrotor (D) gegenüberliegen,einen Motor (12) zum Bewegen des Kolbens (11) über einenMechanismus (13) zur Umsetzung einer Drehbewegung in einegeradlinige Bewegung, ein Klauenrad (52), das am Rotor(26) des Motors (12) vorgesehen ist, eine Greifklaue(56), die am äußeren Umfangdes Klauenrades (52) angeordnet ist, damit sie mit demKlauenrad (52) in Eingriff gelangen und sich vom Klauenrad(52) trennen kann, und ein Stellglied (51), umzu bewirken, dass die Greifklaue (56) mit dem Klauenrad(52) in Eingriff gelangt oder sich vom Klauenrad (52)trennt, umfasst, gekennzeichnet durch Betriebszustand-Erfassungsmittel, dieden Betriebszustand der Greifklaue (56) in Übereinstimmungmit dem Stellglied (51) durch einen Stromwert des Motors(12) erfassen.
    [5] Elektrische Scheibenbremsvorrichtung nach Anspruch4, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebszustand-Erfassungsmittelden Betriebszustand des Stellgliedes (51) durch Vergleichendes Stromwertes des Motors (12), der entweder während sich dieGreifklaue (56) mit dem Klauen rad (52) in Übereinstimmungmit der Operation des Stellgliedes (51) in Eingriff befindetoder währenddie Greifklaue (56) vom Klauenrad (52) getrenntist, erfasst wird, mit einem vorgegebenen Referenzwert bestimmen.
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    JP4254332B2|2009-04-15|
    US20040212249A1|2004-10-28|
    US7299905B2|2007-11-27|
    JP2004324856A|2004-11-18|
    DE102004009326B4|2015-05-13|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2005-06-09| 8127| New person/name/address of the applicant|Owner name: HITACHI,LTD., KAWASAKI, KANAGAWA, JP |
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