DE102016219409B4

DE102016219409B4 - Elektromechanische Bremse, welche in der Lage ist, eine Änderung hinsichtlich Motoreigenschaften zu erkennen

Info

Publication number: DE102016219409B4
Application number: DE102016219409.7A
Authority: DE
Inventors: Joung Hee LEE; Jong Yun Jeong; Dong Yoon Hyun
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 2016-05-09
Filing date: 2016-10-06
Publication date: 2024-11-07
Anticipated expiration: 2036-10-07
Also published as: CN107351833A; CN107351833B; KR101776496B1; US20170321772A1; US10253834B2; DE102016219409A1

Abstract

Eine elektromechanische Bremse ist dazu ausgebildet, eine Änderung von Motoreigenschaften durch einen Parkmechanismus zu erkennen, der zu einer bestehenden elektromechanischen Bremse hinzugefügt ist. Insbesondere steuert die elektromechanische Bremse eine Bremskraft durch Vorhersagen einer Änderung von Motoreigenschaften, selbst für den Fall eines Ausfalls eines Kraftsensors oder selbst in einem Fall, wo kein Kraftsensor verwendet wird.

Description

Hintergrund
(a) Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektromechanische Bremse, und insbesondere eine elektromechanische Bremse, die in der Lage ist, eine Änderung hinsichtlich Eigenschaften eines Motors für die elektromechanische Bremse zu erkennen.
(b) Beschreibung des Standes der Technik
Im Allgemeinen weist eine elektromechanische Bremse (EMB) eine höhere Reaktionsgeschwindigkeit auf als eine hydraulische Bremse, wobei sie präzise gesteuert werden kann, weshalb die elektromechanische Bremse eine Bremssicherheitsleistung verbessern kann und im Wesentlichen für „Brake-by-Wire“ verwendet wird.
Die elektromechanische Bremse erzeugt eine Bremskraft durch Betreiben eines Motors und durch mechanisches Übertragen der Rotationskraft des Motors. Die elektromechanische Bremse, wie zum Beispiel eine elektrische Parkbremse (EPB), wurde bisher häufig bei Fahrzeugen eingesetzt, wobei ihre Verwendung zugenommen hat, und zwar aufgrund der Weiterentwicklung der elektromechanischen Bremse zu einer Hauptbremse, welche die hydraulische Bremse aus dem Stand der Technik ersetzt. Insbesondere wurde eine elektromechanische Bremse entwickelt, welche in integraler Weise die Funktionen der elektrischen Parkbremse vereint.
Die elektromechanische Bremse wird durch verschiedene Sensoren und elektrische Einrichtungen betrieben, ohne dabei mechanisch mit einem Fahrer verbunden zu sein, wobei es notwendigerweise erforderlich ist, die Zuverlässigkeit solcher Einrichtungen im Hinblick auf Ausfälle zu gewährleisten.
Beispielsweise ist die elektromechanische Bremse aus dem Stand der Technik zur Steuerung der Bremskraft mit einem Kraftsensor ausgestattet. Allerdings weist die elektromechanische Bremse mit dem Kraftsensor das Problem auf, dass der Kraftsensor teuer ist, und dass es im Falle eines Ausfalls des Kraftsensors unmöglich ist, die Bremskraft zu steuern, da eine Änderung hinsichtlich der Motoreigenschaften nicht vorhergesagt werden kann.
Aus der KR 10 2013 0 020 045 A ist eine elektromechanische Bremse bekannt, welche dazu ausgebildet ist, eine Änderung hinsichtlich Motoreigenschaften zu erkennen, wobei die elektromechanische Bremse umfasst: eine Motoreinheit, welche eine Antriebswelle dreht; eine Bremseinheit, welche eine Bremskraft erzeugt oder die Bremskraft wegnimmt in Übereinstimmung mit der Rotation der Antriebswelle; eine Park-Antriebseinheit, welche eine Antriebsstange betreibt; einen Parkring, welcher frei und drehbar auf der Antriebswelle installiert ist und radial ausgebildete Fangbereiche aufweist; eine drehbare Komponente, welche auf der Antriebswelle installiert ist, um alleine oder zusammen mit dem Parkring in Übereinstimmung mit der Rotation der Antriebswelle drehbar zu sein; und einen elastischen Körper, welcher in Übereinstimmung mit einer relativen Verlagerungsdifferenz zwischen der drehbaren Komponente und dem Parkring deformierbar ist
Die obige in diesem Hintergrundabschnitt offenbarte Information dient lediglich dem besseren Verständnis des Hintergrundes der Erfindung und kann deshalb Information beinhalten, welche nicht den Stand der Technik bildet, der einem hiesigen Fachmann bereits bekannt ist.
Überblick
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine elektromechanische Bremse bereitzustellen, welche in der Lage ist, eine Bremskraft zu steuern, indem sie eine Änderung in den Motoreigenschaften vorhersagt, selbst für den Fall eines Ausfalls eines Kraftsensors oder selbst in einem Fall, wo kein Kraftsensor verwendet wird.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine elektromechanische Bremse mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen finden sich in den Unteransprüchen.
Unter einem Aspekt stellt die vorliegende Erfindung eine elektromechanische Bremse bereit, welche dazu ausgebildet ist, eine Änderung hinsichtlich Motoreigenschaften zu erkennen, wobei die elektromechanische Bremse umfasst: eine Motoreinheit, welche eine Antriebswelle dreht; eine Bremseinheit, welche eine Bremskraft erzeugt oder die Bremskraft wegnimmt in Übereinstimmung mit der Rotation der Antriebswelle; eine Park-Antriebseinheit, welche eine Antriebsstange betreibt; einen Parkring, welcher frei und drehbar auf der Antriebswelle installiert ist und radial ausgebildete Fangbereiche aufweist; eine drehbare Komponente, welche auf der Antriebswelle installiert ist, um alleine oder zusammen mit dem Parkring in Übereinstimmung mit der Rotation der Antriebswelle drehbar zu sein; und einen elastischen Körper, welcher in Übereinstimmung mit einer relativen Verlagerungsdifferenz zwischen der drehbaren Komponente und dem Parkring deformierbar ist. Dabei weist die drehbare Komponente einen Vorsprungabschnitt auf, der radial hervorsteht, auf einer Oberfläche des Parkrings entlang einer Bewegungstrajektorie des Vorsprungabschnitts auf der rotierbaren Komponente ist ein Begrenzungsabschnitt ausgebildet, und der Parkring und die drehbare Komponente sind zusammen drehbar, wenn der Vorsprungabschnitt den Begrenzungsabschnitt drückt. Der Parkring ist auf der Antriebswelle unterhalb der rotierbaren Komponente installiert, und der Begrenzungsabschnitt weist eine Bogenform auf, die von einer unteren Oberfläche des Parkrings hervorsteht.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann der Vorsprungabschnitt als ein Paar von zueinander gerichteten hervorstehenden Abschnitten ausgebildet sein, wobei der Begrenzungsabschnitt als ein Paar von zueinander gerichteten begrenzenden Abschnitten ausgebildet sein kann, und wobei die hervorstehenden Abschnitte ausgebildet sein können, um in Übereinstimmung mit der Rotation der drehbaren Komponente zwischen den beiden begrenzenden Abschnitten verlagerbar zu sein.
In noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann ein Endabschnitt des elastischen Körpers an dem Parkring befestigt sein, und ein weiterer Endabschnitt des elastischen Körpers kann an der drehbaren Komponente befestigt sein, so dass eine relative Verlagerungsdifferenz zwischen dem Parkring und der drehbaren Komponente auftritt.
In noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann der elastische Körper eine Torsionsfeder sein.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann ein Endabschnitt des elastischen Körpers an dem Vorsprungabschnitt befestigt sein, wobei ein weiterer Endabschnitt des elastischen Körpers an dem Begrenzungsabschnitt befestigt sein kann, und wobei der elastische Körper aufgrund einer relativen Verlagerungsdifferenz elastisch deformierbar sein kann, welche auftritt, wenn der Vorsprungabschnitt zwischen den beiden begrenzenden Abschnitten verlagerbar ist.
In noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann sich die Antriebsstange verlagern, um die Rotation des Parkringes zu begrenzen, während sie in Berührung mit den Fangbereichen des Parkrings kommt, und die drehbare Komponente den elastischen Körper kann sich elastisch verformen, während sie alleine in einem Zustand rotiert, bei welchem die Rotation des Parkrings begrenzt ist.
In noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann der elastische Körper an der drehbaren Komponente und an dem Parkring in einem Zustand befestigt sein, bei welchem sich der elastische Körper in einem unbelasteten Zustand oder einem komprimierten Zustand befindet.
In noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann die elektromechanische Bremse eine Sensoreinheit umfassen, welche einen Drehwinkel und einen Motor-Elektrostrom der Motoreinheit erfasst.
In noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann die elektromechanische Bremse weiterhin eine Steuereinheit umfassen, welche eine Motor-Drehmoment-Konstante bestimmt, die auf Basis des durch die Sensoreinheit erfassten Drehwinkels und des Motor-Elektrostroms korrigiert ist.
In noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform können die Fangbereiche radial ausgebildete Vorsprünge sein.
In noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform können die Vorsprünge eine gezahnte Form mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche aufweisen, und wobei die erste Oberfläche eine kleinere Fläche als die zweite Oberfläche aufweisen kann.
In noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform können die Fangbereiche die gleiche Gestalt und Größe aufweisen.
In noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann die elektromechanische Bremse weiterhin umfassen: einen Parkbolzen, welcher scharnierartig an die Antriebsstange gekoppelt ist und einen Schlitz aufweist; und einen Führungsstift, welcher in den Schlitz des Parkbolzens eingefügt und an einem Gehäuse befestigt ist.
In noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann der Schlitz eine Schienenform aufweisen, wobei der Führungsstift einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen kann, und wobei eine Breite des Schlitzes derart eingestellt sein kann, so dass der Führungsstift in einer Breitenrichtung nicht bewegbar ist.
In noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann die elektromechanische Bremse weiterhin umfassen: ein Antriebsrad, welches auf der Antriebswelle installiert ist; und eine Untersetzungsgetriebeeinheit, welche mit dem Antriebsrad verbunden ist.
In noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann die elektromechanische Bremse weiterhin umfassen: ein Antriebsrad, welches auf der Antriebswelle installiert ist; und ein Antriebsrad, welches mit dem Antriebsrad verbunden ist, wobei der Parkring, die drehbare Komponente und der elastische Körper auf einer Welle des Antriebsrads befestigt sind.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, einen teuren Kraftsensor wegzulassen, wodurch die Herstellungskosten der elektromechanischen Bremse gesenkt werden.
Außerdem ist es möglich, zu überprüfen, ob eine Klemmkraft der elektromechanischen Bremse fehlerhaft erfasst worden ist, so dass es im Ergebnis möglich ist, eine Abnormalität des Sensors zu erfassen, wodurch die Lebensdauer des Systems verbessert wird.
Für den Fall, dass die elektromechanische Bremse einen Kraftsensor umfasst, ist es möglich, eine Bremskraft zu steuern, selbst für den Fall eines Ausfalls des Kraftsensors, wodurch eine Stabilität gegenüber einem Ausfall verbessert wird.
Weitere Aspekte und bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden diskutiert.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die obigen und weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden nun detailliert mit Bezug auf bestimmte beispielhafte Ausführungsformen davon beschrieben, die in den begleitenden Zeichnungen gezeigt sind und lediglich der Darstellung dienen und die vorliegende Erfindung nicht beschränken sollen, und wobei:

1 eine Darstellung ist, welche schematisch eine Gesamtanordnung einer elektromechanischen Bremse gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
2A und 2B Darstellungen sind, welche interne Komponenten einer elektromechanischen Bremse gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen;
3A bis 3E Darstellungen sind, welche Funktionen der internen Komponenten der elektromechanischen Bremse gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen;
4A bis 4D Darstellungen sind, welche der Reihe nach Zustände zeigen, in denen die elektromechanische Bremse gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zum Zeitpunkt des Parkens eines Fahrzeuges betrieben werden;
5A bis 5C Darstellungen sind, welche der Reihe nach Zustände zeigen, in welchen die elektromechanische Bremse gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Übereinstimmung mit einer Betriebsart zum Abschätzen von Motoreigenschaften betrieben wird;
6A und 6B Kurven sind, welche eine Beziehung zwischen einem Motordrehwinkel und einem Motor-Elektrostrom zeigen, wobei 6A einen Anfangszustand darstellt, in welchem eine Feder nicht zusammengedrückt wird, und wobei 6B einen Anfangszustand darstellt, in welchem eine Feder zusammengedrückt wird;
7A und 7B Darstellungen sind, welche interne Komponente einer elektromechanischen Bremse gemäß einer zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen; und
8A bis 8C Darstellungen sind, welche Zustände zeigen, in welchen die elektromechanische Bremse gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Übereinstimmung mit einer Betriebsart zum Abschätzen von Motoreigenschaften betrieben wird.

In den Figuren beziehen sich die Bezugszeichen auf gleiche oder äquivalente Teile der vorliegenden Erfindung bei allen Zeichnungsfiguren.
Detaillierte Beschreibung
Es wird davon ausgegangen, dass der Begriff „Fahrzeug“ oder „zu einem Fahrzeug gehörig“ oder ein anderer ähnlicher Ausdruck, wie er hierin verwendet wird, Motorkraftfahrzeuge im Allgemeinen umfasst, wie zum Beispiel Passagierfahrzeuge, einschließlich Sports Utility Vehicles (SUV), Busse, Lastwagen, verschiedene kommerzielle Fahrzeuge, Wasserfahrzeuge einschließlich einer Vielzahl von Booten und Schiffen, Luftfahrzeuge und dergleichen, und Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeuge, mit Wasserstoff betriebene Fahrzeuge und mit anderen alternativen Kraftstoffen betriebene Fahrzeuge (zum Beispiel Kraftstoffe, die nicht aus Erdöl gewonnen werden) umfasst. Wie hierin verwendet wird, ist ein Hybridfahrzeug ein Fahrzeug, welches zwei oder mehr Energiequellen aufweist, beispielsweise ein sowohl mit Benzin als auch elektrisch betriebenes Fahrzeug.
Die hierin verwendete Terminologie dient lediglich zur Beschreibung besonderer Ausführungsformen, und soll die Erfindung nicht beschränken. Wie hierin verwendet wird, sollen die Singular-Formen „ein, eine, eines“ und „der, die, das“ auch die Plural-Formen mit umfassen, es sei denn, dass sich aus dem Zusammenhang eindeutig etwas anderes ergibt. Es wird weiterhin davon ausgegangen, dass die Begriffe „umfasst“ und/oder „umfassend“ bei Verwendung in dieser Beschreibung die Anwesenheit von genannten Merkmalen, ganzzahligen Vielfachen, Schritten, Betriebszuständen, Elementen und/oder Komponenten spezifizieren, aber nicht die Anwesenheit oder das Hinzufügen eines oder mehrerer weiterer Merkmale, ganzzahliger Vielfache, Schritten, Betriebszuständen, Elementen, Komponenten und/oder Gruppen davon ausschließen. Wie hierin verwendet wird, umfasst der Begriff „und/oder“ alle möglichen Kombinationen eines oder mehrerer der aufgeführten zugeordneten Gegenstände. In der Beschreibung soll, es sei denn, dass ausdrücklich etwas Gegensätzliches beschrieben ist, das Wort „umfassen“ und Ableitungen davon, wie zum Beispiel „umfasst“ oder „umfassend“ in der Weise verstanden werden, dass aufgeführte Elemente mitumfasst sind, jedoch andere weitere Elemente nicht ausgeschlossen sind. Zusätzlich bedeuten die Begriffe „Einheit“, „Modul“ sowie Wörter mit den Endungen „-er“ und „-or“ wie sie in der Beschreibung beschrieben sind, Einheiten zum Bearbeiten wenigstens einer Funktion und Operation, wobei sie durch Hardwarekomponenten oder Softwarekomponenten sowie Kombinationen davon umgesetzt werden können.
Weiterhin kann die Steuerlogik der vorliegenden Erfindung als nicht-flüchtige computerlesbare Medien auf einem computerlesbaren Medium verkörpert sein, das ausführbare Programmanweisungen enthält, die durch einen Prozessor, eine Steuerung/Steuereinheit oder dergleichen ausführbar sind. Beispiele des computerlesbaren Mediums umfassen, ohne Beschränkung, ROM, RAM, Kompaktdisk (CD)-ROMs, Magnetbänder, Floppydisks, Flashdrives, Smartcards und optische Datenspeichereinrichtungen. Das computerlesbare Aufzeichnungsmedium kann außerdem in Netzwerk-gekoppelten Computersystemen verteilbar sein, so dass die computerlesbaren Medien in einer verteilten Art und Weise abspeicherbar und ausführbar sind, zum Beispiel durch einen Telematikserver oder ein Controller Area Network (CAN).
Im Folgenden wird nun detailliert auf verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung Bezug genommen, von welcher Beispiele in den begleitenden Zeichnungen dargestellt und im Folgenden beschrieben sind. Während die Erfindung in Verbindung mit beispielhaften Ausführungsformen beschrieben wird, wird davon ausgegangen, dass die vorliegende Beschreibung die Erfindung nicht auf diese beispielhaften Ausführungsformen beschränken soll. Vielmehr soll die Erfindung nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen abdecken, sondern auch verschiedene Alternativen, Modifikationen, Äquivalente und weitere Ausführungsformen, welche im Grundgedanken und Umfang der Erfindung enthalten sein können, wie sie durch die beigefügten Ansprüche definiert ist.
Die vorliegende Erfindung stellt eine elektromechanische Bremse bereit, welche mit einem Parkmechanismus ausgestattet und dazu ausgebildet ist, Motoreigenschaften auf Grundlage einer Änderung im elektrischen Strom abzuschätzen, wenn eine in dem Parkmechanismus enthaltene Feder zusammengedrückt wird. Bei der vorliegenden Erfindung bezieht sich der Parkmechanismus auf einen Mechanismus, welcher hinzugefügt ist, so dass die elektromechanische Bremse als eine elektrische Parkbremse (EPB) funktionieren kann. Deshalb benötigt der Parkmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung keine typischen Komponenten der elektromechanischen Bremse, wie zum Beispiel einen Motor und eine Untersetzungsgetriebeeinheit, erfordert allerdings einen Parkring, einen Parkbolzen und dergleichen, wie im Folgenden beschrieben wird. Weiterhin umfasst der Parkmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung einen elastischen Körper, wie zum Beispiel eine Feder, um Motoreigenschaften abzuschätzen.
Im Folgenden wird eine elektromechanische Bremse, die in der Lage ist, eine Änderung in den Motoreigenschaften zu erfassen, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung detailliert mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
1 ist eine Darstellung, welche schematisch eine Gesamtanordnung der elektromechanischen Bremse gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Wie in 1 dargestellt ist, umfasst die elektromechanische Bremse gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Motoreinheit 110, ein Antriebsrad 120, welches mit einer Antriebswelle der Motoreinheit 110 verbunden ist, eine Untersetzungsgetriebeeinheit 130, welche mit dem Antriebsrad 120 verbunden ist, und eine Bremseinheit 200, welche über eine Spindel 140 betrieben wird, die mit der Untersetzungsgetriebeeinheit 130 verbunden ist. Alle oder zumindest einige dieser Komponenten können in einem Gehäuse 300 befestigt sein.
Insbesondere umfasst die vorliegende beispielhafte Ausführungsform die Motoreinheit 110 zur Bereitstellung einer Bremskraft zum Abbremsen eines Fahrzeuges, und eine Park-Antriebseinheit 160, welche betrieben wird, um eine Bremskraft zum Zeitpunkt des Parkens des Fahrzeuges zu unterstützen. Zusätzlich werden die Motoreinheit 110 und die Park-Antriebseinheit 160 durch einen Betriebsbefehl von einer Steuereinheit 191 betrieben. In der vorliegenden Erfindung kann die Motoreinheit 110 dazu ausgebildet sein, in zwei Richtungen drehbar zu sein, um eine Bremskraft bereitzustellen und zu eliminieren. Dabei kann die Park-Antriebseinheit 160 gemäß der vorliegenden Erfindung dazu ausgebildet sein, eine unidirektionale oder bidirektionale Antriebskraft bereitzustellen. Die durch die Park-Antriebseinheit 160 bereitgestellte Antriebskraft bewegt eine Antriebsstange 161.
Die Motoreinheit 110 ist dazu ausgebildet, für einen Betrieb mit elektrischer Energie von einer Antriebs-Energiequelle, wie zum Beispiel eine Batterie, versorgt zu werden, und zwar in Übereinstimmung mit einem Betriebsbefehl von der Steuereinheit 191. Das Antriebsrad 120 ist auf der Antriebswelle der Motoreinheit 110 befestigt, wobei das Antriebsrad 120 dazu ausgebildet ist, eine Rotationskraft, die durch die Motoreinheit 110 bereitgestellt wird, an die Spindel 140 zum Betreiben der Bremseinheit 200 zu übertragen. Insbesondere ist das Antriebsrad 120 mit der Untersetzungsgetriebeeinheit 130 verbunden, wobei die Rotationskraft der Motoreinheit 110 durch die Untersetzungsgetriebeeinheit 130 übertragen wird, so dass die Spindel 140 gedreht wird. Die Untersetzungsgetriebeeinheit 130 ist eine Komponente zum Verzögern der Rotation der Antriebswelle durch den Antriebsmotor auf ein geeignetes Maß, und kann durch Kombinieren einer Mehrzahl von Zahnrädern ausgebildet werden.
Die Spindel 140 rotiert, um zu ermöglichen, dass die Bremseinheit 200 eine Bremskraft erzeugt, und insbesondere kann die Spindel 140 in der Form eines Kugelgewindetriebs oder einer typischen Schraube ausgebildet sein. Die Bremseinheit 200 umfasst Bremsklötze 220 und eine Scheibe 210, und ist derart ausgebildet, so dass eine bewegbare Komponente (nicht dargestellt), die über ein Gewinde mit der Spindel 140 gekoppelt ist, die Bremsklötze 220 gegen die Scheibe 210 drückt, während sie sich bewegt.
Gemäß eines Bremsbetriebs der elektromechanischen Bremse in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ermöglicht die Steuereinheit 191 zum Zeitpunkt des Abbremsen des Fahrzeuges, wenn die Steuereinheit 191 einen Fahrerbefehl zum Abbremsen des Fahrzeuges empfängt, dass die Antriebs-Energiequelle, wie zum Beispiel eine Batterie, die Motoreinheit 110 mit elektrischer Energie versorgt, so dass der Motor betrieben und der Bremsbetrieb gestartet wird. Wenn der Motoreinheit 110 elektrische Energie zugeführt wird und die Antriebswelle in einer Vorwärtsrichtung gedreht wird, dann wird das mit der Motoreinheit 110 verbundene Antriebsrad 120 betrieben und dreht die Spindel 140 über die Untersetzungsgetriebeeinheit 130.
Die Drehbewegung der Spindel 140 wird in eine geradlinige Bewegung mit Hilfe einer Struktur umgewandelt, wie zum Beispiel einem Kugelgewindetrieb, und deshalb drücken die Bremsklötze 220 gegen die Scheibe 210, um den Bremsbetrieb auszuführen.
Dabei wird zum Zeitpunkt des Stoppens des Bremsbetriebs die Motoreinheit 110 in einer umgekehrten Richtung rotiert, das heißt entgegen der zuvor erwähnten Vorwärtsrichtung. Beispielsweise wird, unter der Annahme, dass die Vorwärtsrichtung im Uhrzeigersinn stattfindet, die Antriebswelle entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht, um so den Bremsbetrieb zu stoppen.
Zum Zeitpunkt des Stoppens des Bremsbetriebes wird der gleiche Vorgang des Übertragens von Antriebskraft des Motors an die Bremseinheit 200 durch die Spindel 140 ausgeführt; da jedoch der Motor in der entgegengesetzten Richtung gedreht wird, drücken die Bremsklötze 220 nicht gegen die Scheibe 210, sondern bewegen sich in eine Richtung, in welcher die Bremskraft aufgehoben wird, das heißt in eine Richtung, in welche sich die Bremsklötze 220 weg von der Scheibe 210 bewegen.
Die vorliegende Erfindung kann derart ausgebildet sein, um weiterhin eine Sensoreinheit 192 zum Erfassen eines Drehwinkels und eines Motor-Elektrostroms der Motoreinheit umfassen. In diesem Fall wird die Steuereinheit dazu verwendet, eine Motor-Drehmoment-Konstante zu bestimmen, welche durch Erfassen einer Änderung in den Motoreigenschaften korrigiert wird. Insbesondere kann die Steuereinheit dazu ausgebildet sein, eine Motor-Drehmoment-Konstante zu bestimmen, welche auf Basis des Drehwinkels und des durch die Sensoreinheit 192 erfassten Motor-Elektrostroms korrigiert wird.
Nunmehr werden eine Konfiguration und ein Betrieb einer elektromechanischen Bremse gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zum Erfassen einer Änderung in den Motoreigenschaften mit Bezug auf 2 bis 4 beschrieben.
2A ist eine Darstellung, welche interne Komponenten der elektromechanischen Bremse gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, und 2B ist eine Darstellung, welche den Parkmechanismus zeigt, dessen in 2A dargestellter Abschnitt vergrößert ist. 3A bis 3E zeigen Zustände, in welchen der Parkmechanismus gemäß der vorliegenden beispielhaften Erfindung betrieben wird.
Die elektromechanische Bremse gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist eine Struktur auf, bei welcher eine Rotation eines Parkrings 150, der mit der Antriebswelle des Motors verbunden ist, durch die Park-Antriebseinheit 160 unterbunden werden kann, welche in zwei Richtungen betrieben wird.
Wie in 2A gezeigt ist, sind das Antriebsrad 120 und die Untersetzungsgetriebeeinheit 130 in dem Gehäuse 300 untergebracht. Das Antriebsrad 120 ist auf der Antriebswelle der Motoreinheit 110 befestigt, und der Parkring 150 sowie eine drehbare Komponente 170 sind auf der Antriebswelle installiert.
Der Parkring 150 weist eine Struktur auf, bei welcher die Rotation des Parkrings 150 durch die Antriebsstange 161 der Park-Antriebseinheit 160 eingeschränkt werden kann.
Die Park-Antriebseinheit 160 ist dazu ausgebildet, den Bremsbetrieb zum Parken des Fahrzeuges auszuführen und den Bremsbetrieb zu stoppen, und kann dabei als eine Zwei-Wege-Magnetspule ausgebildet sein, welche die Antriebsstange 161 in zwei Richtungen betreiben kann. Die Magnetspule wird verwendet, um die Antriebsstange 161 zu bewegen, um so die ausgeübte Bremskraft aufrechtzuerhalten und um zu verhindern, dass die Bremskraft aufgehoben wird. Deshalb umfasst die Magnetspule die Antriebsstange 161, welche sich in zwei Richtungen bewegt, indem elektrische Energie zugeführt wird. Insbesondere wird die Antriebsstange, in Übereinstimmung mit der ersten beispielhaften Ausführungsform, in einer in 4B gezeigten Richtung bewegt, und zwar zum Zeitpunkt des Parkens des Fahrzeuges, wobei die Antriebsstange zum Zeitpunkt des Lösens einer Parkbremse in die entgegengesetzte Richtung bewegt wird.
Der Parkring 150 ist derart installiert, um frei auf der Antriebswelle des Motors drehbar zu sein. Im Gegensatz dazu ist die drehbare Komponente 170 dazu ausgebildet, zusammen mit der Antriebswelle des Motors gedreht zu werden, und ist dazu ausgebildet, in der Lage zu sein, eine Antriebskraft des Motors an den Parkring 150 zu übertragen. Die Position, wo der Parkring 150 in einem in 2B gezeigten Beispiel befestigt ist, ist ein bevorzugtes Beispiel, wobei die Position nicht unbedingt begrenzt ist, solange der Parkring 150 drehbar auf der Antriebswelle der Motoreinheit befestigt ist. Deshalb ist die drehbare Komponente 170 derart installiert, um für sich oder zusammen mit dem Parkring 150 zu rotieren, wenn die Antriebswelle rotiert wird.
Wie in 3A gezeigt ist, sind gemäß der spezifischen Struktur in dem Parkmechanismus hervorstehende Abschnitte 171, welche radial hervorstehen, auf der drehbaren Komponente 170 ausgebildet, wobei begrenzende Abschnitte 151 auf einer Oberfläche des Parkrings 150 entlang einer Bewegungstrajektorie der hervorstehenden Abschnitte 171 auf der drehbaren Komponente 170 ausgebildet sind.
Deshalb wird der Parkring 150 nicht gedreht, indem er mit der Rotation der Antriebswelle des Motors synchronisiert ist, sondern kann wahlweise nur dann rotiert werden, wenn die hervorstehenden Abschnitte 171 in Berührung mit den begrenzenden Abschnitten 151 kommen, wobei der Parkring 150 eine Drehkraft aufnehmen kann. Wenn deshalb die hervorstehenden Abschnitte 171 auf der drehbaren Komponente 170 gegen die begrenzenden Abschnitte 151 des Parkrings 150 drücken, dann werden der Parkring 150 und die drehbare Komponente 170 zusammen rotiert.
Ein elastischer Körper ist auf dem Parkring 150 und der drehbaren Komponente 170 installiert. Ein Endabschnitt des elastischen Körpers ist an dem Parkring 150 befestigt, wobei ein weiterer Endabschnitt des elastischen Körpers an der drehbaren Komponente 170 befestigt ist. Deshalb speichert der elastische Körper einen Unterschied in der relativen Drehverlagerung zwischen der drehbaren Komponente 170 und dem Parkring 150 als eine elastische Kraft. Insbesondere kann der elastische Körper eine Torsionsfeder 180 sein, deren eines Ende an dem begrenzenden Abschnitt 151 des Parkrings 150 befestigt sein kann, und deren anderes Ende an dem hervorstehenden Abschnitt 171 der drehbaren Komponente 170 befestigt sein kann. Wenn daher eine relative Verlagerung zwischen der drehbaren Komponente 170 und dem Parkring 150 auftritt, beispielsweise wenn lediglich die drehbare Komponente 170 rotiert wird, während der Parkring 150 nicht rotiert wird, dann tritt eine Dreh-Verlagerung auf, wenn die Torsionsfeder 180 gedrückt wird.
Beispielsweise ist der Parkring 150 auf der Antriebswelle unterhalb der drehbaren Komponente 170 installiert, wobei der begrenzende Abschnitt 151 eine Bogenform aufweisen kann, die von einer oberen Oberfläche des Parkrings 150 hervorsteht.
Die hervorstehenden Abschnitte 171 können als ein Paar von hervorstehenden Abschnitten 171 ausgebildet sein, die einander gegenüberstehen, und die begrenzenden Abschnitte 151 können als ein Paar von begrenzenden Abschnitten 151 ausgebildet sein, die ebenfalls einander gegenüberstehen. In diesem Fall werden die hervorstehenden Abschnitte 171 zwischen die beiden begrenzenden Abschnitte 151 bewegt, wenn die drehbare Komponente 170 rotiert wird, wobei während dieses Vorganges der elastische Körper zusammengedrückt wird.
Das heißt, in der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform, wenn die Antriebsstange die Rotation des Parkrings 150 begrenzt, während sie in Berührung mit einem Fangbereich des Parkrings 150 kommt, verursacht die drehbare Komponente 170 einen Dreh-Verlagerungsunterschied von dem Parkring 150, während dieser alleine rotiert, wodurch der elastische Körper elastisch verformt wird.
Dabei dient die Torsionsfeder 180 in der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform dazu, eine Drehkraft der drehbaren Komponente 170 an den Parkring 150 zu übertragen. Das heißt, in einem Fall, wo die Torsionsfeder 180 in einem unbelasteten Zustand (normale Einstellung, bei der die Feder nicht zusammengedrückt wird) oder in einem zusammengedrückten Zustand (Einstellung, bei welcher die Feder in einem Anfangszustand zusammengedrückt wird) eingestellt ist, werden der Parkring 150 und die drehbare Komponente 170 zusammen gedreht, da der Parkring 150 mit der drehbaren Komponente 170 über die Torsionsfeder 180 verbunden ist.
Wenn die Antriebswelle beispielsweise entgegen dem Uhrzeigersinn in einem wie in 3A gezeigten Anfangszustand rotiert wird, dann wird auch der Parkring 150 zusammen mit der drehbaren Komponente 170 rotiert, wie es in 3B gezeigt ist.
Im Gegensatz dazu, in einem Fall, wo die Antriebsstange die Rotation des Parkrings 150 begrenzt, wie es in 3C gezeigt ist, wird der Parkring 150 nicht rotiert, sondern lediglich die drehbare Komponente 170, wie es in 3D gezeigt ist. Bei Rotation der drehbaren Komponente 170 bewegen sich der Parkring 150 und die drehbare Komponente 170 relativ zueinander, wobei die Torsionsfeder 180 zusammengedrückt wird. Die drehbare Komponente 170 wird rotiert, bis der hervorstehende Abschnitt 171 in Kontakt mit dem begrenzenden Abschnitt 151 des Parkrings 150 kommt (3E).
Es wird ein Anfangszustand eingestellt, welcher eine relative Positionsbeziehung zwischen der drehbaren Komponente 170, dem Parkring 150 und der Torsionsfeder 180 umfasst. In diesem Anfangszustand kann der begrenzende Abschnitt 151 des Parkrings 150 und der hervorstehende Abschnitt 171 der drehbaren Komponente 170 eingestellt werden, so dass diese miteinander in Kontakt sind, wobei die Torsionsfeder 180 in den unbelasteten Zustand oder den zusammengedrückten Zustand eingestellt sein kann.
Dabei weist der Parkring 150, der in Verbindung mit der Antriebsstange 161 betrieben wird, eine „Fangstruktur“ auf, bei welcher die Antriebsstange 161 in Kontakt mit dem Parkring 150 kommen kann, um so die Rotation der Antriebswelle zu begrenzen. Deshalb kann der Parkring 150 in der vorliegenden Erfindung auf unterschiedliche Arten umgesetzt werden, solange der Parkring 150 eine Struktur aufweist, die durch die Antriebsstange 161 zur Begrenzung der Rotation „gefangen“ werden kann. Beispielsweise kann der Parkring 150 derart strukturiert sein, um einen kreisförmigen Körper mit einer darin ausgebildeten Nut oder Ausnehmung aufzuweisen, und kann insbesondere derart strukturiert sein, um nach außen hervorstehende Vorsprünge aufzuweisen, wie es in 2 gezeigt ist.
In der vorliegenden Spezifikation bezieht sich die Fangstruktur des Parkrings 150 allgemein auf einen Fangabschnitt, wobei im Folgenden ein Beispiel beschrieben wird, bei welchem der Fangabschnitt in der Form eines Vorsprungs umgesetzt ist.
Der Parkring 150, der mit einer Mehrzahl von Vorsprüngen versehen ist, ist auf der Antriebswelle befestigt. Der Parkring 150 wird zusammen mit der Antriebswelle der Motoreinheit 110 gedreht. Die Vorsprünge des Parkrings 150 sind radial auf einem ringförmigen, kreisförmigen Körper angeordnet, und sind insbesondere als eine Mehrzahl von Vorsprüngen mit der gleichen Größe und Form ausgebildet, welche jeweils gleichmäßig unterteilte Bereiche abdecken.
Gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat der Vorsprung eine erste Oberfläche A mit einem relativ kleinen Bereich, und eine zweite Oberfläche B mit einem relativ großen Bereich. Die erste Oberfläche A ist eine Oberfläche, die in etwa hin zu einem Mittelpunkt des Parkrings 150 gerichtet ist, wobei die zweite Oberfläche B eine Oberfläche definiert, welche gegen den kreisförmigen Körper des Parkrings 150 stößt. Deshalb haben, wie es in 2B und 3A gezeigt ist, die Vorsprünge eine Mehrzahl von zahnförmigen Strukturen, welche radial auf dem kreisförmigen Körper angeordnet sind. Dabei ist in 1 der Parkring 150 als auf einer unteren Seite des Antriebsrades 120 befestigt dargestellt, das heißt, bei einer Seite nahe am Motor, wobei jedoch eine relative Befestigungsposition verändert werden kann.
Gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind der Parkring, die drehbare Komponente und der elastische Körper der Reihe nach auf der Antriebswelle angeordnet, die mit dem Motor verbunden ist, wie es in 2A und 2B gezeigt ist, wobei die vorliegende Erfindung jedoch nicht auf die beispielhafte Ausführungsform beschränkt ist. Beispielsweise kann eine weitere beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung derart ausgebildet sein, um ein weiteres auf der Antriebswelle installiertes Antriebsrad und ein mit dem Antriebsrad verbundenes Antriebsrad zu umfassen, wobei der Parkring, die drehbare Komponente und der elastische Körper auf einer Welle des Antriebsrades installiert sein können.
4A bis 4D stellen Zustände dar, bei welchen der Parkmechanismus gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zum Zeitpunkt des Parkens des Fahrzeuges betrieben wird.
Obwohl in den Zeichnungen nicht dargestellt, da eine ausreichende Bremskraft zwischen der Scheibe 210 und den Klötzen erzeugt werden muss, um die Parkbremse auszuführen, geschieht dies unter der Annahme, dass die Motoreinheit 110 durch die Steuereinheit 191 betrieben wird.
Wie in 4A gezeigt ist, in einem Zustand, bei welchem die Parkbremse nicht ausgeführt wird, ist die Antriebsstange 161 derart positioniert, um den Parkring 150 nicht zu begrenzen.
Als Nächstes, wenn die Steuereinheit 191 die Parkantriebseinheit 160 (das heißt Magnetspule) betreibt, bewegt sich die Antriebsstange 161 nach vorne, wie es in 4B gezeigt ist.
Wenn sich die Antriebsstange 161 nach vorne bewegt, dann bewegt sich die Antriebsstange 161 zu einer Position, die einer Begrenzung des Parkrings 150 genügt, wie es in 4B gezeigt ist.
In diesem Fall muss, wie es in 4B gezeigt ist, der Parkring 150 rotiert werden, um einen Abstand zwischen dem Vorsprung des Parkrings 150 und der Antriebsstange 161 auszugleichen.
Da aufgrund einer Klemmkraft zum Zeitpunkt der Parkbremse eine Brems-Reaktionskraft ausgeübt wird, kommen die drehbare Komponente 170 und der Parkring 150 mit der Antriebsstange in Kontakt, während sie sich in einem Fall dreht, bei welchem eine Motorantriebskraft zum Erzeugen einer Bremskraft weggenommen ist (4C). Jedoch kann im Gegensatz dazu die Motoreinheit in eine Richtung zum Reduzieren eines Druckes (das heißt entgegen dem Uhrzeigersinn in 4C) rotiert werden.
Deshalb begrenzt die Antriebsstange 161 die Rotation des Parkrings 150, so dass der Vorgang des Parkbremsens vervollständigt ist (4C).
Nunmehr wird ein Verfahren zum Abschätzen von Motoreigenschaften mit Bezug auf 5A bis 5C beschrieben. Das Verfahren zum Abschätzen von Motoreigenschaften ist ähnlich zu dem Parkbremsverfahren.
Da jedoch das Verfahren zum Erzeugen einer Bremskraft zum Zeitpunkt des Parkbremsens während des Verfahrens zum Abschätzen von Motoreigenschaften nicht erforderlich ist, kann das Verfahren zum Abschätzen von Motoreigenschaften in einem Zustand ausgeführt werden, bei welchem der Bremsbetrieb gestoppt ist und eine Brems-Reaktionskraft nicht gebildet wird. Deshalb ist ein in 5A gezeigter Anfangszustand identisch mit dem in 4A gezeigten Zustand, mit der Ausnahme, dass es keine Brems-Reaktionskraft gibt. Jedoch muss das Erzeugen einer Brems-Reaktionskraft nicht wesentlich sein.
Als Nächstes bewegt sich, wie es in 5B gezeigt ist, die Antriebsstange 161 nach vorne zu einer Position, die einer Begrenzung des Parkrings 150 genügt.
Falls sich die Antriebsstange ausreichend nach vorne bewegt, dann kommen die Antriebsstange und der Parkring 150 miteinander durch Betreiben des Motors in Kontakt, so dass die Rotation des Parkrings 150 begrenzt wird ( 5C).
Bei Begrenzung der Rotation des Parkrings 150 wird lediglich die drehbare Komponente 170 durch die Motoreinheit rotiert, und im Ergebnis tritt eine relative Verlagerung zwischen der rotierbaren Komponente 170 und dem Parkring 150 auf. Durch die relative Verlagerung wird die Torsionsfeder 180 zusammengedrückt.
Während eines Verfahrens, bei welchem die Torsionsfeder 180 zusammengedrückt wird, können die Motoreigenschaften abgeschätzt werden, indem ein Motordrehwinkel und ein dem Motor zugeführter elektrischer Strom erfasst werden. Hierbei werden die Motoreigenschaften durch eine Beziehung zwischen dem Motordrehwinkel und dem Motor-Elektrostrom bestimmt, welche während des Verfahrens überwacht werden, bei welchem die Feder zusammengedrückt wird.
6A und 6B sind Kurven, welche eine Beziehung zwischen dem Motordrehwinkel und dem Motor-Elektrostrom darstellen, wobei 6A einen Anfangszustand darstellt, bei welchem eine Feder nicht für ein Zusammendrücken eingestellt ist, und wobei 6B einen Anfangszustand darstellt, bei welchem eine Feder für ein Zusammendrücken eingestellt ist.
Mit Bezug auf 6A wird, nachdem die Antriebsstange und der Parkring miteinander in Kontakt kommen, der elektrische Strom, der zum Zusammendrücken der Feder zugeführt wird, erhöht. Deshalb wird, wie es in 6A gezeigt ist, der Motor-Elektrostrom mit zunehmendem Motor-Drehwinkel erhöht, wobei Gradienten von geraden Linien, welche die Zunahmetendenz andeuten, bestimmt werden in Abhängigkeit einer Federkonstanten der Torsionsfeder 180.
In 6A bedeutet die oberste gerade Linie einen anfänglichen Normalzustand, wobei die unterste gerade Linie einen Zustand bedeutet, bei welchem der Motor nicht normal betrieben wird und der Motor ausfällt. Dabei werden die Motoreigenschaften mit Änderung der Haltbarkeit des Motors geändert, wobei ein Gradient der geraden Linie mit Änderung der Motoreigenschaften geändert wird.
Deshalb wird ein Zustand geändert, wie er durch die in 6A dargestellte mittlere gerade Linie angedeutet ist, wobei eine Änderung in den Motoreigenschaften unter Berücksichtigung der Zustandsänderung vorhergesagt werden kann, und wobei die Motor-Drehmoment-Konstante korrigiert werden kann. Die Korrektur der Motor-Drehmoment-Konstante kann umgesetzt werden, indem ein Korrekturwert in Übereinstimmung mit einer Änderung im Gradienten voreingestellt wird, und indem der voreingestellte Korrekturwert angewendet wird. Falls die Motor-Drehmoment-Konstante periodisch in Übereinstimmung mit einer Änderung in den Motoreigenschaften korrigiert wird, dann kann eine genaue Bremskraft berechnet werden, und somit kann der Kraftsensor entfernt werden oder ein Ausfall des Kraftsensors kann angezeigt werden.
6B zeigt einen Zustand, bei welchem die Feder nicht für ein Zusammendrücken eingestellt ist, wobei der in 6B dargestellte Zustand identisch mit einem in 6A dargestellten Zustand ist, mit der Ausnahme, dass, da die Feder in einem Anfangszustand zusammengedrückt wird, ein zusätzlicher elektrischer Strom erforderlich ist, um die Feder zusammenzudrücken, indem der zusammengedrückte Zustand der Feder überwunden wird, wenn der Parkring und die Antriebsstange miteinander in Berührung kommen (ein Bereich in 6B, in welchem der elektrische Strom schnell zunimmt). Der zusätzliche elektrische Strom zum Überwinden des zusammengedrückten Zustandes wird durch einen Abschnitt in der Kurve von 6B angedeutet, in welchem der elektrische Strom schnell zunimmt.
Deshalb kann, gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform, eine Änderung in den Motoreigenschaften abgeschätzt werden, indem eine Änderung im Motordrehwinkel und eine Änderung im Motor-Elektrostrom überwacht werden, während die Feder von einem Punkt X zusammengedrückt wird, bei welchem die Antriebsstange und der Parkring miteinander in Berührung kommen (das heißt, zu einem Zeitpunkt, bei welchem die Rotation der drehbaren Komponente 170 durch den begrenzenden Abschnitt 151 des Parkrings begrenzt wird), wobei die Motor-Drehmoment-Konstante korrigiert werden, indem die Änderung im Motordrehwinkel und die Änderung im Motor-Elektrostrom verwendet werden.
7A und 7B sind Darstellungen, welche interne Komponenten einer elektromechanischen Bremse gemäß einer zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen, und 8A bis 8C sind Darstellungen, welche Zustände zeigen, bei welchen die elektromechanische Bremse gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Übereinstimmung mit einer Betriebsart zum Abschätzen von Motoreigenschaften betrieben wird.
Die zweite beispielhafte Ausführungsform ist identisch zu der ersten beispielhaften Ausführungsform, mit der Ausnahme, dass die zweite beispielhafte Ausführungsform weiterhin einen Parkbolzen 163 umfasst, der an der Antriebsstange 161 angelenkt ist.
Bei der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform kann die Parkantriebseinheit 160 als eine unidirektionale Magnetspule ausgebildet sein, welche die Antriebsstange 161 in einer einzigen Richtung betreibt. Die Magnetspule umfasst die Antriebsstange 161, welche durch Zufuhr von elektrischer Energie in einer einzigen Richtung bewegt wird, und umfasst insbesondere weiterhin eine Rückholfeder zur Bereitstellung einer Wiederherstellungskraft, um zu ermöglichen, dass die Antriebsstange 161 in ihre Anfangsposition zurückkehrt. Insbesondere kann das Parken, gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, nur durch die Bewegung der Motoreinheit 110 zum Stoppen des Bremsbetriebs aufgehoben werden, das heißt, indem die Motoreinheit 110 in eine Richtung zum Reduzieren des Druckes rotiert wird, ohne eine separate Kraft zum Aufheben des Parkbremsens auszuüben. Wenn die Motoreinheit 110 deshalb in der Richtung zum Reduzieren des Druckes rotiert wird, dann können der Parkbolzen 163 und die Antriebsstange 161 automatisch zu einer Position zum Aufheben des Bremsens bewegt werden, indem die Wiederherstellungskraft der Rückholfeder verwendet wird.
Der Parkbolzen 163 ist durch einen Scharnierabschnitt 162 an der Antriebsstange 161 angekoppelt, und weist einen in seiner Mitte ausgebildeten Schlitz 165 auf. Dabei ist ein Führungsstift 164 auf einer unteren Oberfläche des Gehäuses 300 oder an anderen Komponenten ausgebildet, an denen der Führungsstift 164 befestigt werden kann, wobei der Führungsstift 164 in den Schlitz 165 eingefügt wird. Bei Betrieb der Parkantriebeinheit 160 kommt der Parkbolzen 163 in Kontakt mit dem Parkring 150, um die Rotation des Parkrings zu begrenzen, wobei der Führungsstift 164 in den Schlitz 165 eingefügt wird, um die Bewegung des Parkbolzens 163 zu führen.
Der Schlitz 165 weist eine ausreichend größere Abmessung als der Führungsstift 164 auf, so dass der Führungsstift 164 in dem Schlitz 165 verlagerbar ist. Insbesondere weist der Führungsstift 164 einen kreisförmigen Querschnitt auf, wobei der Schlitz 165 derart ausgebildet ist, um eine Schienenform mit einer Breite aufzuweisen, die etwa identisch zu einem Durchmesser des Führungsstiftes 164 ist (tatsächlich eine Breite, die etwas größer als ein Durchmesser des Führungsstiftes 164 ist). Hierbei bedeutet eine Breite der Schienenform ein Abschnitt mit einer relativ geringen Breite. Der schienenförmige Schlitz 165 weist eine Größe auf, die ausreichend ist, um die Bewegung der Antriebsstange 161 aufzunehmen, wobei die Antriebsstrange 161 betrieben werden kann, sobald der Führungsstift 164 an beiden Endabschnitten in einer Längsrichtung des Schlitzes 165 positioniert ist.
Das heißt, wie in 8A bis 8C gezeigt, wenn sich die Antriebsstange 161 an einer Parkbrems-Aufhebeposition befindet (an einem Punkt, wo die Antriebsstange 161 am Weitesten von der Magnetspule entfernt ist) (3A), dann ist der Führungsstift 164 an einem ersten Endabschnitt in der Längsrichtung des Schlitzes 165 positioniert, und wenn sich die Antriebsstange 161 bei einer Parkbrems-Position befindet (an einem Punkt, wo die Antriebsstange 161 am Nächsten an die Magnetspule zurückgezogen ist) (3C), dann ist der Führungsstift 164 an einem zweiten Endabschnitt in der Längsrichtung des Schlitzes 165 positioniert.
Der Parkbolzen 163 muss derart ausgebildet sein, um die Rotation des Parkrings 150 zu begrenzen. Dabei weist der Parkbolzen 163 eine obere Endoberfläche C auf, welche in Kontakt mit dem Vorsprung des Parkrings 150 kommt, um den Parkring 150 zu unterstützen. Die obere Endoberfläche C kann als eine quadratische flache Struktur ausgebildet sein.
Der Parkbolzen 163 ist derart ausgebildet, um sich zu einer Freigabe- bzw. Aufhebeposition zu bewegen, indem er durch den Vorsprung des Parkrings 150 zum Zeitpunkt des Aufhebens des Parkens gedrückt wird. Dabei weist der Parkbolzen 163 eine seitliche Oberfläche D auf, welche sich von einem Endabschnitt der oberen Endoberfläche C erstreckt, so dass der Parkbolzen 163 weggedrückt werden kann, während er in Kontakt mit dem Vorsprung des Parkrings 150 kommt. Wie die obere Endoberfläche C kann auch die seitliche Oberfläche D eine quadratische flache Struktur umfassen.
Dabei ist der Parkring 150, der zusammen mit dem Parkbolzen 163 betrieben wird, identisch zu dem in der ersten beispielhaften Ausführungsform beschriebenen Parkring.
Der Betrieb des Parkmechanismusses zum Abschätzen von Motoreigenschaften wird in 8A bis 8C gezeigt, wobei ein Prinzip des Abschätzens von Motoreigenschaften identisch ist zu dem in der ersten beispielhaften Ausführungsform, mit der Ausnahme eines Unterschieds in der Bewegung der Antriebsstange.
Das heißt, in dem Anfangszustand (8), bei welchem die Rotation des Parkrings nicht begrenzt ist, bewegt sich die Antriebsstange 161 rückwärts, und bei Rotation des Parkbolzens 163 bewegt sich die Antriebsstange 161 zu einer Position, die für eine Begrenzung des Parkrings 150 ausreichend ist (8B).
Als Nächstes wird der Motor betrieben, wobei die Antriebsstange und der Parkring miteinander in Kontakt kommen, so dass die Rotation des Parkrings begrenzt wird (8C).
Bei Begrenzung der Rotation des Parkrings wird lediglich die drehbare Komponente 170 durch die Motoreinheit gedreht, und folglich tritt eine relative Verlagerung zwischen der drehbaren Komponente 170 und dem Parkring auf. Die Torsionsfeder 180 wird aufgrund der relativen Verlagerung zusammengedrückt, wobei die Motoreigenschaften in diesem Fall durch Erfassen eines Motordrehwinkels und eines dem Motor zugeführten elektrischen Stroms abgeschätzt werden können.

Claims

Elektromechanische Bremse, welche dazu ausgebildet ist, eine Änderung hinsichtlich Motoreigenschaften zu erkennen, wobei die elektromechanische Bremse umfasst: eine Motoreinheit (110), welche eine Antriebswelle dreht; eine Bremseinheit (200), welche eine Bremskraft erzeugt oder die Bremskraft wegnimmt in Übereinstimmung mit der Rotation der Antriebswelle; eine Park-Antriebseinheit (160), welche eine Antriebsstange (161) betreibt; einen Parkring (150), welcher frei und drehbar auf der Antriebswelle installiert ist und radial ausgebildete Fangbereiche aufweist; eine drehbare Komponente (170), welche auf der Antriebswelle installiert ist, um alleine oder zusammen mit dem Parkring (150) in Übereinstimmung mit der Rotation der Antriebswelle drehbar zu sein; und einen elastischen Körper, welcher in Übereinstimmung mit einer relativen Verlagerungsdifferenz zwischen der drehbaren Komponente (170) und dem Parkring (150) deformierbar ist, wobei die drehbare Komponente (170) einen Vorsprungabschnitt aufweist, der radial hervorsteht, wobei ein Begrenzungsabschnitt auf einer Oberfläche des Parkrings (150) entlang einer Bewegungstrajektorie des Vorsprungabschnitts auf der drehbaren Komponente (170) ausgebildet ist, und wobei der Parkring (150) und die drehbare Komponente (170) zusammen drehbar sind, wenn der Vorsprungabschnitt den Begrenzungsabschnitt drückt, und wobei der Parkring (150) auf der Antriebswelle unterhalb der rotierbaren Komponente installiert ist, und wobei der Begrenzungsabschnitt eine Bogenform aufweist, die von einer unteren Oberfläche des Parkrings (150) hervorsteht.
Elektromechanische Bremse nach Anspruch 1, wobei der Vorsprungabschnitt als ein Paar von zueinander gerichteten hervorstehenden Abschnitten (171) ausgebildet ist, wobei der Begrenzungsabschnitt als ein Paar von zueinander gerichteten begrenzenden Abschnitten ausgebildet ist, und wobei die hervorstehenden Abschnitte (171) ausgebildet sind, um in Übereinstimmung mit der Rotation der drehbaren Komponente (170) zwischen den beiden begrenzenden Abschnitten verlagerbar zu sein.
Elektromechanische Bremse nach Anspruch 1, wobei ein Endabschnitt des elastischen Körpers an dem Parkring (150) befestigt ist, und wobei ein weiterer Endabschnitt des elastischen Körpers an der drehbaren Komponente (170) befestigt ist, so dass eine relative Verlagerungsdifferenz zwischen dem Parkring (150) und der drehbaren Komponente (170) auftritt.
Elektromechanische Bremse nach Anspruch 1, wobei der elastische Körper eine Torsionsfeder (180) ist.
Elektromechanische Bremse nach Anspruch 2, wobei ein Endabschnitt des elastischen Körpers an dem Vorsprungabschnitt befestigt ist, wobei ein weiterer Endabschnitt des elastischen Körpers an dem Begrenzungsabschnitt befestigt ist, und wobei der elastische Körper aufgrund einer relativen Verlagerungsdifferenz elastisch deformierbar ist, welche auftritt, wenn der Vorsprungabschnitt zwischen den beiden begrenzenden Abschnitten verlagerbar ist.
Elektromechanische Bremse nach Anspruch 1, wobei sich die Antriebsstange (161) verlagert, um die Rotation des Parkrings (150) zu begrenzen, während sie in Berührung mit den Fangbereichen des Parkrings (150) kommt, und wobei die drehbare Komponente (170) den elastischen Körper elastisch verformt, während sie alleine in einem Zustand rotiert, bei welchem die Rotation des Parkrings (150) begrenzt ist.
Elektromechanische Bremse nach Anspruch 3, wobei der elastische Körper an der drehbaren Komponente (170) und an dem Parkring (150) in einem Zustand befestigt ist, bei welchem sich der elastische Körper in einem unbelasteten Zustand oder einem komprimierten Zustand befindet.
Elektromechanische Bremse nach Anspruch 1, weiterhin umfassend: eine Sensoreinheit (192), welche einen Drehwinkel und einen Motor-Elektrostrom der Motoreinheit (110) erfasst.
Elektromechanische Bremse nach Anspruch 8, weiterhin umfassend: eine Steuereinheit (191), welche eine Motor-Drehmoment-Konstante bestimmt, die auf Basis des durch die Sensoreinheit (192) erfassten Drehwinkels und des Motor-Elektrostroms korrigiert ist.
Elektromechanische Bremse nach Anspruch 1, wobei die Fangbereiche radial ausgebildete Vorsprünge sind.
Elektromechanische Bremse nach Anspruch 10, wobei die Vorsprünge eine gezahnte Form mit einer ersten Oberfläche (A) und einer zweiten Oberfläche (B) aufweisen, und wobei die erste Oberfläche (A) eine kleinere Fläche als die zweite Oberfläche (B) aufweist.
Elektromechanische Bremse nach Anspruch 1, wobei die Fangbereiche die gleiche Gestalt und Größe aufweisen.
Elektromechanische Bremse nach Anspruch 1, weiterhin umfassend: einen Parkbolzen (163), welcher scharnierartig an die Antriebsstange (161) gekoppelt ist und einen Schlitz (165) aufweist; und einen Führungsstift (164), welcher in den Schlitz (165) des Parkbolzens (163) eingefügt und an einem Gehäuse (300) befestigt ist.
Elektromechanische Bremse nach Anspruch 13, wobei der Schlitz (165) eine Schienenform aufweist, wobei der Führungsstift (164) einen kreisförmigen Querschnitt aufweist, und wobei eine Breite des Schlitzes (165) derart eingestellt ist, so dass der Führungsstift (164) in einer Breitenrichtung nicht bewegbar ist.
Elektromechanische Bremse nach Anspruch 1, weiterhin umfassend: ein Antriebsrad (120), welches auf der Antriebswelle installiert ist; und eine Untersetzungsgetriebeeinheit (130), welche mit dem Antriebsrad (120) verbunden ist.
Elektromechanische Bremse nach Anspruch 1, weiterhin umfassend: ein Antriebsrad (120), welches auf der Antriebswelle installiert ist; und ein Antriebsrad, welches mit dem Antriebsrad (120) verbunden ist, wobei der Parkring (150), die drehbare Komponente (170) und der elastische Körper auf einer Welle des Antriebsrads (120) befestigt sind.