車輛的電動制動裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及車輛的電動制動裝置。
【背景技術】
[0002]以準確地求出制動盤(也稱為剎車盤)與制動塊開始接觸的基準位置為目的，在現(xiàn)有技術中記載有以下的內容。
[0003]在專利文獻I中記載有“在電力驅動制動裝置中設置按壓傳感器的輸出的微分電路和將微分值與設定閾值進行比較的電路，將按壓傳感器輸出的微分值成為比設定閾值小的位置設為原點(基準位置)?！?。
[0004]在專利文獻2中記載有“在電動制動中，在對制動塊施加的按壓力減少時，將按壓力的減少梯度(按壓力相對于旋轉角的變化量的變化量)與設定梯度相比變得平緩的時刻的電動馬達的旋轉位置作為暫定O點位置。將從暫定O點位置向后退側與制動塊的非復元量對應的量α的位置作為O點位置(基準位置)。”。
[0005]在專利文獻3中記載有“在制動解除時，使活塞從活塞推力為比O大的規(guī)定閾值以下的時刻的活塞位置向制動解除側返回了規(guī)定量的位置設定為制動盤與制動塊的接觸開始位置(基準位置)?！薄?br>[0006]專利文獻1:日本特開2000 - 018294號公報
[0007]專利文獻2:日本特開2001 - 225741號公報
[0008]專利文獻3:日本特開2004 - 124950號公報
[0009]在電氣/機械式制動裝置(所謂的電動制動器，被稱為EMB (Electro-MechanicalBrake:電子機械制動系統(tǒng)))中，電動馬達的動力被減速器等動力傳遞機構傳遞至摩擦部件(例如，制動塊)，產生推壓旋轉部件(例如，制動盤)的力(按壓力)。一般而言，基準位置的檢測在電動馬達反轉，制動轉矩減少的情況下(即，摩擦部件緩緩地遠離旋轉部件，摩擦部件按壓旋轉部件的力減少的情況下)進行。在這里，基準位置是摩擦部件與旋轉部件是否接觸的邊界位置，也被稱為接觸開始位置、零點位置、或者初始位置。
[0010]以下，參照圖14，對在電動馬達反轉，按壓力減少的情況下，基準位置、電動馬達的位置(旋轉角)Mka、以及按壓力Fba的關系進行說明。在按壓力Fba減少的情況下，由于動力傳遞機構的機械要素的間隙(減速器的輪齒側向間隙、聯(lián)軸節(jié)的縫隙等)會導致動力傳遞中的抵接狀態(tài)(例如，在采用齒輪減速器的情況下，切換抵接的齒面)發(fā)生切換。通過該抵接狀態(tài)的切換，可能會產生“電動馬達的旋轉角Mka變化，但按壓力Fba不變化”的狀態(tài)。即，由于機械要素的間隙(縫隙)，在整個位移mkm，電動馬達的旋轉角Mka產生無效位移(無效旋轉角)。該無效位移所產生的位置(電動馬達的旋轉角)根據(jù)摩擦部件的摩耗發(fā)生變化。并且，根據(jù)機械要素的摩耗(縫隙的放大)，無效位移的寬度(mkm的大小)也發(fā)生變化。并且，盡管通過檢測部(傳感器)檢測按壓力Fba，但其檢測值中含有誤差。例如，檢測誤差是零點的漂移(偏移)，是圖14所示的縱軸方向的誤差(Fba的零點處值fbd的誤差)。
[0011]如專利文獻I至3所記載的那樣，若基于“按壓傳感器輸出的微分值(變化率)(專利文獻I) ”、“按壓力的減少梯度(專利文獻2) ”、或者“活塞推力為規(guī)定閾值以下的時刻的活塞位置(專利文獻3) ”來決定基準位置，則由于上述無效位移，可能導致在基準位置產生誤差。并且，在專利文獻3所記載的方法中，按壓力檢測部(按壓力傳感器)的零點漂移等也可能影響基準位置的決定精度。
[0012]一般地，在基于按壓力Fba的變化率(微分值)或者減少梯度(dF/ds)來決定基準位置的情況下，在Fba的值成為恒定的位置mkl，滿足變化率或者減少梯度的條件，基于該位置mkl來決定基準位置。其結果，運算出的基準位置和本來的零點位置(基準位置的真值)mkO可能產生偏離。另外，在基于按壓力傳感器的輸出值Fba的閾值來決定的情況下，基于按壓力Fba成為規(guī)定值以下的時刻的位置來決定基準位置。然而，除了上述無效位移mkm的影響以外，還受到傳感器的零點漂移fbd的影響。因此，迫切希望能夠補償無效位移、檢測誤差等影響的基準位置的決定方法。

【發(fā)明內容】

[0013]本發(fā)明是為了應對上述問題而完成的，其目的在于提供一種能夠準確地決定摩擦部件(例如，制動塊)開始與旋轉部件(例如，制動盤)接觸的位置即基準位置的電動制動
目.ο
[0014]本發(fā)明所涉及的車輛的電動制動裝置具備:制動操作量獲取部(BPA)，其獲取由駕駛員對車輛的制動操作部件(BP)進行的制動操作量(Bpa);制動部(BRK)，其借助傳遞部件(GSK等)來傳遞電動馬達(MTR)的動力，由此將摩擦部件(MSB)推壓固定于上述車輛的車輪(WHL)的旋轉部件(KTB)，使上述車輪(WHL)產生制動轉矩；以及控制部(CTL)，其基于上述制動操作量(Bpa)來運算目標通電量(Imt)，并基于上述目標通電量(Imt)來控制上述電動馬達(MTR)。
[0015]該裝置的特征在于構成為具備:按壓力獲取部(FBA)，其獲取上述摩擦部件(MSB)實際推壓上述旋轉部件(KTB)的力即實際按壓力(Fba);以及位置獲取部(MKA)，其獲取上述電動馬達(MTR)的實際位置(Mka)，上述控制部(CTL)在上述制動操作量(Bpa)減少的情況下，依次運算上述實際按壓力(Fba)的變化量(Fbh)與上述實際位置(Mka)的變化量(Mkh)的比率(Fbh/Mkh)即剛性值(Gcq)，在上述剛性值(Gcq)從規(guī)定值(gcqx)以上變化到小于上述規(guī)定值(gcqx)的時刻(t3、t7)，存儲該時刻的上述實際位置(mkat3、mkat7)來作為候補位置(Mkk)，在存儲有上述候補位置(Mkk)的狀態(tài)下，在上述剛性值(Gcq)小于上述規(guī)定值(gcqx)的狀態(tài)的持續(xù)小于與上述傳遞部件(GSK等)的縫隙相當?shù)目p隙相當值(skh、skt)的情況下，忘記上述候補位置(Mkk、mkat3)，在存儲有上述候補位置(Mkk)的狀態(tài)下，在上述剛性值(Gcq)小于上述規(guī)定值(gcqx)的狀態(tài)的持續(xù)超過上述縫隙相當值(skh、skt)的時刻(t8)，將上述存儲的候補位置(Mkk、mkat7)決定為上述摩擦部件(MSB)與上述旋轉部件(KTB)開始接觸的基準位置(pzr)，并基于上述基準位置(pzr)來運算上述目標通電量(Imt)。
[0016]根據(jù)上述結構，在剛性值(相當于制動部的彈簧常數(shù))從規(guī)定值以上變化到小于上述規(guī)定值的時刻，不會立即判定基準位置，在該狀態(tài)(剛性值<規(guī)定值)持續(xù)超過縫隙相當值(與傳遞部件的縫隙相當?shù)奈灰啤⒒蛘邥r間)，開始決定基準位置。因此，即使存在由減速器等傳遞部件的縫隙引起的無效位移，也能夠準確地決定基準位置(摩擦部件開始與旋轉部件接觸的位置)。另外，由于將剛性值運算為按壓力變化量與位置變化量的比率，所以能夠補償獲取部的誤差(特別是，按壓力獲取部的零點漂移)的影響。此外，傳遞部件的縫隙(間隙)例如起因于齒輪的輪齒側向間隙、接頭的縫隙、軸承的縫隙。并且，這些縫隙可能因老化摩耗而被擴大。因此，能夠將上述縫隙相當值作為對包含老化摩耗的動力傳遞部件的縫隙進行估計所得的值(預先設定的規(guī)定值)。
[0017]另外，在本發(fā)明所涉及的車輛的電動制動裝置中，能夠構成為在上述剛性值(Gcq)從規(guī)定值(gcqx)以上變化到小于上述規(guī)定值(gcqx)的時刻(t3、t7)，存儲該時刻的上述實際按壓力(fbat3、fbat7)作為候補力(Fkk)，在存儲有上述候補力(Fkk)的狀態(tài)下，在上述剛性值(Gcq)小于上述規(guī)定值(gcqx)的狀態(tài)的持續(xù)小于與上述傳遞部件(GSK等)的縫隙相當?shù)目p隙相當值(skh、skt)的情況下，忘記上述候補力(Fkk、fbat3)，在存儲有上述候補力(Fkk)的狀態(tài)下，在上述剛性值(Gcq)小于上述規(guī)定值(gcqx)的狀態(tài)的持續(xù)超過上述縫隙相當值(skh、skt)的時刻(t8)，將上述存儲的候補力(Fkk、fbat7)決定為與上述按壓力獲取部(FBA)的零點漂移相當?shù)男拚磯毫?fzr)，基于上述修正按壓力(fzr)來運算上述目標通電量(Imt)。
[0018]一般地，“力”的檢測通過測量應變體的變形來進行。在該變形檢測中，檢測值的漂移會成為課題。根據(jù)上述結構，基于上述“決定基準位置的運算處理過程”中的實際按壓力，來決定與按壓力的零點漂移相當?shù)男拚?修正按壓力)。因此，能夠可靠地進行按壓力獲取部的零點漂移的補償。
[0019]另外，該裝置的特征在于構成為具備:按壓力獲取部(FBA)，其獲取上述摩擦部件(MSB)實際推壓上述旋轉部件(KTB)的力即實際按壓力(Fba);以及位置獲取部(MKA)，其獲取上述電動馬達(MTR)的實際位置(Mka)，上述控制部(CTL)在上述制動操作量(Bpa)減少的情況下，上述實際位置(Mka)從“作為包含上述實際位置(Mka)減少但上述實際按壓力(Fba)不減少的無效位移區(qū)間(mkm)的存儲區(qū)間(mrk)的一個端點的開始位置(pst) ”，到“作為上述存儲區(qū)間(mrk)的另一個端點的結束位置(Pfn) ”，依次存儲有關上述實際位置(Mka)的位置數(shù)據(jù)組(Mka (t))、以及有關上述實際按壓力(Fba)的按壓力數(shù)據(jù)組(Fba (t))，基于上述位置數(shù)據(jù)組(Mka(t))、以及上述按壓力數(shù)據(jù)組(Fba(t))，來決定上述摩擦部件(MSB)和上述旋轉部件(KTB)開始接觸的基準位置(pzr)，并基于上述基準位置(pzr)來運算上述目標通電量(Imt)。
[0020]另外，該裝置的特征在于構成為基于上述位置數(shù)據(jù)組(Mka (t))、以及上述按壓力數(shù)據(jù)組(Fba (t))，來決定與上述按壓力獲取部(FBA)的零點漂移相當?shù)男拚磯毫?fzr)，并基于上述修正按壓力(fzr)來運算上述目標通電量(Imt)。
[0021]根據(jù)上述結構，在制動操作量減少的情況下，以在電動馬達的實際位置(實際旋轉角)，包含無效位移mkm、零點(基準位置的真值)的方式，來決定上述開始位置以及上述結束位置。而且，在從上述開始位置到上述結束位置的整個期間，依次存儲有關電動馬達的實際位置的位置數(shù)據(jù)組、以及有關實際按壓力的按壓力數(shù)據(jù)組。在這里，上述位置數(shù)據(jù)組以及上述按壓力數(shù)據(jù)組在被獲取的時刻(即，被存儲的時刻)，分別建立有對應關系。基于上述位置數(shù)據(jù)組以及上述按壓力數(shù)據(jù)組，來決定摩擦部件與旋轉部件開始接觸的基準位置。即，在電動馬達反轉的情況下，將無效位移區(qū)間、包括零點的位置數(shù)據(jù)以及按壓力數(shù)據(jù)按照時間序列進行存儲，基于這些數(shù)據(jù)在事后進行判定，來決定基準位置以及修正按壓力(按壓力獲取部的零點漂移)。因此，能夠抑制由無效位移引起的誤差的影響。
【附圖說明】
[0022]圖1是本發(fā)明的實施方式所涉及的車輛的電動制動裝置的整體結構圖。
[0023]圖2是歐式聯(lián)軸節(jié)的示意結構圖。
[0024]圖3是用于對修正運算模塊的第一實施方式進行說明的功能框圖。
[0025]圖4是用于對圖1所示的合成按壓力運算模塊進行說明的功能框圖。
[0026]圖5是用于對圖4所示的剛性特性運算模塊進行說明的功能框圖。
[0027]圖6是用于對圖1所示的待機位置控制模塊進行說明的功能框圖。
[0028]圖7是用于對修正運算模塊的第二實施方式進行說明的功能框圖。
[0029]圖8是用于對作為存儲區(qū)間的兩個端點的開始位置以及結束位置進行說明的圖。
[0030]圖9是用于對修正運算模塊的第三實施方式進行說明的功能框圖。
[0031]圖10是用于對修正運算模塊的第四實施方式進行說明的功能框圖。
[0032]圖11是用于對第一實施方式的作用/效果進行說明的時序圖。
[0033]圖12是用于對第二實施方式的作用/效果進行說明的時序圖。
[0034]圖13是用于對第三、第四實施方式的作用/效果進行說明的時序圖。
[0035]圖14是用于對由無效位移引起的基準位置決定的誤差進行說明的圖。
【具體實施方式】
[0036]以下，一邊參照附圖，一邊對本發(fā)明的實施方式所涉及的車輛的電動制動裝置進行說明。
[0037]<本發(fā)明的實施方式所涉及的車輛的電動制動裝置的整體結構>
[0038]如圖1所示，在具備該電動制動裝置的車輛中，具備制動操作部件BP、加速操作部件AP、電子控制單元E⑶、制動部(制動執(zhí)行器)BRK、按壓力獲取部(按壓力傳感器)FBA、位置獲取部(旋轉角傳感器)MKA、以及蓄電池BAT。
[0039]制動操作部件(例如，制動踏板)BP是駕駛員為了對車輛進行減速而操作的部件，制動部(制動執(zhí)行器)BRK基于其操作量對車輪WHL的制動轉矩進行調整，使車輪WHL產生制動力。
[0040]在制動操作部件BP設置制動操作量獲取部BPA。通過制動操作量獲取部BPA獲取(檢測)由駕駛員對制動操作部件BP進行的操作量(制動操作量)Bpa。作為制動操作量獲取部BPA，采用檢測主缸(未圖示)的壓力的傳感器(壓力傳感器)、檢測制動操作部件BP的操作力以及/或者位移量的傳感器(制動踏板踏力傳感器、制動踏板行程傳感器)。因此，基于主缸壓、制動踏板踏力以及制動踏板行程中的至少任一個來運算制動操作量Bpa。制動操作量Bpa被輸入至電子控制單元E⑶。
[0041]加速操作部件(例如，加速踏板)AP是駕駛員為了對車輛進行加速而操作的部件。在加速操作部件AP設置加速操作量獲取部(例如，行程傳感器、節(jié)氣門角度傳感器)APA。基于加速操作量Apa，也能夠控制制動部BRK?；诩铀俨僮鞑考牟僮髁σ约拔灰屏?例如，加速踏板的行程)中的至少任一個，能夠運算加速操作部件的操作量(加速操作量)Apa。另外，作為Apa能夠采用發(fā)動機的節(jié)氣門角度。加速操作量Apa被輸入至電子控制單元 ECU。
[0042]此外，通過其他電子控制單元(例如，轉向操縱控制的電子控制單元、傳力系控制的電子控制單元)來運算或者獲取制動操作量Bpa以及加速操作量Apa中的至少一個，且其運算值(信號)能夠經由通信總線發(fā)送至E⑶。
[0043]電子控制單元E⑶在其內部被編入用于控制制動部BRK的控制部(控制算法)CTL,基于CTL控制BRK。蓄電池(電池)BAT是用于對BRK、E⑶等供給電力的電源。
[0044]位置獲取部(例如，角度傳感器)MKA檢測BRK的動力源即電動馬達MTR的轉子(rotor)的實際位置(例如，實際旋轉角)Mka。位置獲取部MKA被設置于電動馬達MTR的內部。實際位置Mka被輸入至電子控制單元E⑶(特別是，控制部CTL)。
[0045]按壓力獲取部FBA獲取(檢測)按壓部件PSN按摩擦部件MSB的力(按壓力)Fba的反作用力(反作用)。具體而言，在按壓力獲取部FBA中，像應變片那樣，基于由在接受到力的情況下所產生的位移(即，形變)引起的電變化(例如，電壓變化)來檢測按壓力Fba。按壓力獲取部FBA被設置在螺栓部件BLT與制動鉗CPR之間。例如，按壓力獲取部FBA被固定于制動鉗CRP，獲取按壓部件PSN從摩擦部件MSB接受的力，作為按壓力Fba。按壓力Fba經由模擬數(shù)字轉換部(AD轉換部)ADH輸入至電子控制單元ECU(特別是控制部CTL)。FBA的檢測信號是模擬值，但被模擬/數(shù)字轉換部ADH轉換為數(shù)字值，并被輸入至電子控制單元ECU。此時，根據(jù)轉換部ADH的比特數(shù)，來決定按壓力Fba的分辨率(最下位比特，LSB:Least Significant Bit)。
[0046]< 控制部 CTL >
[0047]控制部CTL由目標按壓力運算模塊FBT、指示通電量運算模塊1ST、修正運算模塊HIS、合成按壓力運算模塊FBX、按壓力反饋控制模塊IPT、待機位置控制模塊ICT、以及通電量調整運算模塊MT構成。此外，在電子控制單元E⑶內被編入控制部(控制程序)CTL。
[0048]在目標按壓力運算模塊FBT中，基于制動操作量Bpa、以及預先設定的目標按壓力運算特性(運算映射)CHfb，來運算各車輪WHL的目標按壓力Fbt。目標按壓力Fbt是在電動制動部BRK中，摩擦部件(制動塊)MSB按旋轉部件(制動盤)KTB的力即按壓力的目標值。在Bpa是“O”以上，且小于規(guī)定操作量bpO的情況下，F(xiàn)bt被運算為“0”，在Bpa是規(guī)定操作量bpO以上的情況下，F(xiàn)bt被運算為隨著Bpa的增加，單純增加。規(guī)定值bpO相當于制動踏板BP的“游隙”。在這里，“游隙”被設置于操作機構(人機界面)的、操作不會影響實際動作的范圍或者縫隙。
[0049]在指示通電量運算模塊1ST中，基于預先設定的指示通電量的運算特性(運算映射)CHsl、CHs2以及目標按壓力Fbt，來運算指示通電量1st。指示通電量1st是用于驅動電動制動部BRK的電動馬達MTR并實現(xiàn)目標按壓力Fbt的、針對電動馬達MTR的通電量的目標值。1st的運算映射考慮電動制動部BRK的滯后現(xiàn)象，由2個特性CHsl、CHs2構成。特性CHsl對應增加按壓力的情況，特性CHs2對應減少按壓力的情況。因此，設定為與特性CHs2相比較，特性CHsl輸出相對較大的指示通電量1st。
[0050]在這里，所謂的通電量是用于控制電動馬達MTR的輸出轉矩的狀態(tài)量(變量)。由于電動馬達MTR輸出與電流大致成比例的轉矩，所以作為通電量的目標值能夠使用電動馬達MTR的電流目標值。另外，由于若增加針對電動馬達MTR的供給電壓，則作為結果電流增加，所以作為目標通電量能夠使用供給電壓值。并且，由于能夠根據(jù)脈沖寬度調制(PWM:Pulse Width Modulat1n)中的占空比來對供給電壓值進行調整，所以能夠將該占空比作為通電量來使用。
[0051]在修正運算模塊HIS中，進行按壓力獲取部FBA(例如，按壓力傳感器)以及位置獲取部MKA (例如，旋轉角傳感器)的零點修正。向修正運算模塊HIS輸入來自FBA的信號(按壓力Fba)、以及來自MKA的信號(實際位置Mka)，進行零點修正，并輸出修正后的實際按壓力(修正按壓力)Fbc、以及修正后的實際位置(修正位置)Mkc。在這里，所謂的零點，在是按壓力獲取部FBA的情況下，表示實際未產生按壓力(MSB推壓KTB的力)的狀態(tài)下的檢測值(獲取值)，在是位置獲取部MKA的情況下，表示在MSB與KTB之間是否產生按壓力的界限(即，MSB與KTB是否接觸的邊界)即基準位置。在這里，將距離FBA的輸出值零點的偏差(差距)稱作零點漂移。即，F(xiàn)BA的零點漂移是實際未產生按壓力的狀況下的偏差(距離值“O”的差距)。
[0052]在合成按壓力運算模塊FBX中，基于制動操作量Bpa、電動馬達MTR的實際的位置(修正后)Mkc、以及實際產生的按壓力(修正后的按壓力實際值)Fbc，來運算合成按壓力Fbx0具