本申請要求申請日為2014年5月21日、申請?zhí)枮镴P特愿2014—105346號申請的優(yōu)先權,通過參照其整體,將其作為構成本申請的一部分的內容而進行引用。
技術領域
本發(fā)明涉及進行電動制動裝置的荷載傳感器的錯誤檢測的技術,本發(fā)明特別是涉及謀求電動制動裝置的冗余性的技術。
背景技術:
在過去的電動制動裝置中,針對控制荷載的直線運動促動器,與荷載檢測傳感器,提出有下述的(1)、(2)的技術。
(1)在電動制動裝置的摩擦墊的接觸時和非接觸時,切換控制增益的技術(專利文獻1)。
(2)設置阻止摩擦墊按壓于制動盤上時的反力的反力承受部件(背板),通過荷載傳感器檢測該背板的位移的技術(專利文獻2)。
已有技術文獻
專利文獻
專利文獻1:JP特開平2006—194356號公報
專利文獻2:JP特開2012—154482號公報
技術實現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的課題
在采用切換控制增益的上述(1)的電動促動器的電動制動裝置中,具有為了高速并且以良好的精度控制制動力,必須要求制動力的推定機構的情況。在通過荷載傳感器而檢測背板的位移的上述(2)的技術中,對于反復疲勞的強度,嚴密的保障是困難的,必須要求設定大的安全率。由此,具有荷載傳感器的整體尺寸大,電動制動裝置的重量和成本增加的可能性。
本發(fā)明的目的在于提供一種電動制動裝置,其中,不使荷載傳感器的整體尺寸增加,可謀求荷載傳感器產(chǎn)生異常的場合的冗余性的電動制動裝置。
用于解決課題的技術方案
在下面,為了容易理解,適當參照實施方式的標號,對本發(fā)明進行說明。
本發(fā)明的電動制動裝置包括:制動盤5,該制動盤5與車輪一體地旋轉;摩擦墊6,該摩擦墊6與該制動盤5接觸,產(chǎn)生制動力;電動機2;傳遞機構4,該傳遞機構4將該電動機2的輸出轉換為上述摩擦墊6的按壓力;制動力指令機構26a,該制動力指令機構26a檢測制動操作機構29的操作量,給出作為目標制動力的指令;制動力推定機構30,該制動力推定機構30求出上述摩擦墊6按壓于上述制動盤5上的制動力的推定值;電動機旋轉角檢測機構28,該電動機旋轉角檢測機構28檢測上述電動機2的旋轉角;控制裝置7,該控制裝置7對應于上述制動力的指令值和推定值,控制上述電動機2;
上述制動力推定機構30包括荷載傳感器13,該荷載傳感器13檢測構成該電動制動裝置的事先確定的部件的彈性變形;
上述控制裝置7包括傳感器異常檢測機構37,該傳感器異常檢測機構37針對制動力為零的電動機旋轉角度,存儲上述荷載傳感器13的傳感器輸出,根據(jù)該已存儲的傳感器輸出的演變推定上述荷載傳感器13已產(chǎn)生塑性變形。
作為上述事先確定的部件,比如,采用傳遞機構4的一部分的部件,通過荷載傳感器13檢測上述一部分的部分的彈性變形,由此求出制動力的推定值。上述“制動力為零的電動機旋轉角度”指電動機旋轉角小于零點的旋轉角度,上述“零點”指通過制動力指令機構26a,給出作為目標制動力的“零”的指令,電動機轉子旋轉到該角度指令位置時的電動機旋轉角。
按照該方案,如果對荷載傳感器13負荷比如反復荷載,則伴隨其反復次數(shù)和時間的推移,荷載傳感器13的原點輸出(V0)在處于時間軸作為橫軸場合的縱軸時,相對沒有塑性變形的場合的原點輸出(V0),按照比如,其特性曲線逐漸地具有斜率而向上方偏移的方式演變。上述原點輸出(V0)指針對制動力為零的電動機旋轉角度,已存儲的荷載傳感器13的傳感器輸出。
控制裝置7的傳感器異常檢測機構37根據(jù)上述原點輸出(V0)的演變,推定荷載傳感器13是否產(chǎn)生塑性變形。在該場合,控制裝置7可進行比如,縮小該電動制動裝置的制動力的最大值,或將警告聲音、警告燈輸出給駕駛員的控制。于是,在荷載傳感器13產(chǎn)生塑性變形后,可在今后防止過度的負荷作用于該荷載傳感器13上的情況。于是,可在不使荷載傳感器13的整體尺寸增加的情況下,謀求荷載傳感器13產(chǎn)生異常的場合的冗余性。
上述傳感器異常檢測機構37也可包括:
零點檢測部38,該零點檢測部38根據(jù)電動機旋轉角θb推定:解除制動力且施加到上述荷載傳感器13上的荷載在零以下的電動機旋轉角的零點θ0,其中,該電動機旋轉角θb為,通過上述荷載傳感器13所檢測的傳感器輸出VSL構成基準輸出Vb時,通過上述電動機旋轉角檢測機構28所檢測的電動機旋轉角。
塑性變形檢測部39,該塑性變形檢測部39在對上述荷載傳感器13施加事先確定的荷載后,在上述電動機旋轉角從上述零點θ0移動到上述摩擦墊6與上述制動盤5離開的位置時,存儲通過上述荷載傳感器13而檢測的傳感器輸出V0,根據(jù)該已存儲的傳感器輸出V0的演變,檢測上述荷載傳感器13已產(chǎn)生塑性變形。
上述基準輸出Vb可設定為任意的值。作為上述傳感器輸出V0而存儲的傳感器輸出VLS也可僅僅在對荷載傳感器13施加規(guī)定以上的荷載歷史的場合而存儲。上述事先確定的荷載比如通過試驗或模擬的結果而確定。塑性變形檢測部39通過將像這樣而存儲的傳感器輸出V0的演變與沒有預定的塑性變形的場合的傳感器輸出進行比較,檢測荷載傳感器13是否產(chǎn)生塑性變形。
上述荷載傳感器13也可為磁場檢測方式的荷載傳感器,其檢測180度反轉而并列的磁極對的邊界及其附近的磁通變化。上述附近為比如以2個永久磁鐵13ba的邊界為中心,±0.1mm以下的軸向范圍。在磁場檢測方式的荷載傳感器13的場合,比如因磁鐵的溫度變化等的因素,傳感器輸出變化。但是,磁極對的邊界及其附近的傳感器輸出不受到磁鐵的溫度變化等的因素的影響是一定的。通過將像這樣的傳感器輸出作為基準輸出Vb而設定,可獲得不受到外部環(huán)境的影響的一定的基準輸出Vb。
上述零點檢測部38也可將下述電動機旋轉角作為上述零點而獲得,該電動機旋轉角為,從磁場的磁性方向成分為零的位置或磁場矢量與磁極方向相垂直的位置,到以事先確定的電動機旋轉角的量將上述摩擦墊6與上述制動盤5離開的位置的電動機旋轉角。上述事先確定的電動機旋轉角根據(jù)比如試驗或模擬等的結果而適當確定??上襁@樣,獲得電動機旋轉角的零點,可將已獲得的零點作為基準,獲得傳感器輸出(V0)。
上述塑性變形檢測部39還可將上述零點時通過上述荷載傳感器13而檢測的傳感器輸出、與每當對上述荷載傳感器13負荷反復荷載的上述零點時通過上述荷載傳感器13所檢測的傳感器輸出的變化量中的至少一者與事先確定的值進行比較,檢測上述荷載傳感器13的塑性變形。上述事先確定的值,根據(jù)比如試驗、模擬等的結果而確定。
上述控制裝置7還可在根據(jù)上述零點時的上述荷載傳感器13的傳感器輸出的演變檢測到荷載傳感器13已產(chǎn)生塑性變形時,使該電動制動裝置的最大的制動力為,從檢測上述塑性變形前的最大的制動力中減去規(guī)定量而得到的值。上述規(guī)定量通過比如試驗、模擬等的結果而確定。
上述控制裝置7也可在檢測到荷載傳感器13已產(chǎn)生塑性變形的情況時,根據(jù)上述零點時上述荷載傳感器13的傳感器輸出的演變推定塑性變形的程度,上述程度越大,越減少該電動制動裝置的最大的制動力。在像這樣,荷載傳感器13產(chǎn)生異常的場合,進行縮小制動力的性能的控制,由此,可謀求電動制動裝置的冗余性。
上述控制裝置7還可包括使用界限時間推定機構43,該使用界限時間推定機構43在根據(jù)上述零點時的上述荷載傳感器13的傳感器輸出的演變,檢測到上述荷載傳感器13產(chǎn)生塑性變形時,根據(jù)上述荷載傳感器13的傳感器輸出的演變,推定直到上述荷載傳感器13的使用界限為止的時間。在該場合,駕駛員可把握到荷載傳感器13的使用界限時的時間,可在到達該時間前,將車輛開到修理工廠等處。
權利要求書和/或說明書和/或附圖中公開的至少2個結構中的任意的組合均包含在本發(fā)明中。特別是,權利要求書中的各項權利要求的2個以上的任意的組合也包含在本發(fā)明中。
附圖說明
根據(jù)參照附圖的下面的優(yōu)選的實施形式的說明,會更清楚地理解本發(fā)明。但是,實施形式和附圖用于單純的圖示和說明,不應用于確定本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的范圍由權利要求書確定。在附圖中,多個附圖中的同一部件標號表示同一或相應部分。
圖1為表示本發(fā)明的實施方式的電動制動裝置的主要部分的剖視圖;
圖2為以放大方式表示該電動制動裝置的荷載傳感器的剖視圖;
圖3A為說明該荷載傳感器的檢測例子的圖;
圖3B為表示該荷載傳感器的傳感器輸出與磁靶和磁性傳感器之間的相對位移的關系的概況圖;
圖4為該電動制動裝置的控制系統(tǒng)的方框圖;
圖5為表示存儲該電動制動裝置的傳感器輸出的處理等的流程圖;
圖6為表示在該電動制動裝置中,通過已存儲的傳感器輸出,檢測荷載傳感器的塑性變形的例子的流程圖;
圖7A為分別以構思方式表示在該荷載傳感器中不產(chǎn)生塑性變形的場合和產(chǎn)生塑性變形的場合的傳感器輸出的演變的圖;
圖7B為分別在不產(chǎn)生塑性變形的場合和產(chǎn)生塑性變形的場合表示已存儲的傳感器輸出的演變的圖。
具體實施方式
根據(jù)圖1~圖7B,對本發(fā)明的一個實施方式的電動制動裝置進行說明。像圖1所示的那樣,該電動制動裝置包括:外殼1;電動機2;減速機構3,該減速機構3減小該電動電動機2的旋轉速度;作為傳遞機構的直線運動機構4;制動盤5;摩擦墊6;圖示之外的鎖定機構;控制裝置7,該控制裝置7控制電動機2。電動機2支承于外殼1上。在外殼1的內部組裝有直線運動機構4,該直線運動機構4通過電動機2的輸出,將制動力附加給制動轉子5(在本例子中,為盤式轉子(disk rotor))。外殼1的開口端通過外罩8而覆蓋。
對直線運動機構4進行說明。直線運動機構4為下述機構,該機構將通過減速機構3而輸出的旋轉運動轉換為直線運動,使摩擦墊6相對制動盤5抵觸或間隔開。該直線運動機構4包括旋轉軸9,該旋轉軸9通過電動機2而旋轉驅動;轉換機構部10,該轉換機構部10將該旋轉軸9的旋轉運動轉換為直線運動;約束部11、12;后述的荷載傳感器13。轉換機構部10包括直線運動部14;軸承部件15;環(huán)狀的推力板16;推力軸承17;滾動軸承18;支架19;滑動軸承20、21;多個行星滾柱22。
在外殼1的內周面上,圓筒狀的直線運動部14以止轉,并且于軸向自由移動的方式被支承。在直線運動部14的內周面上設置螺旋突起,該螺旋突起于徑向內方突出規(guī)定距離,呈螺旋狀。在該螺旋突起上嚙合多個行星滾柱22。
于外殼1內的直線運動部14的軸向一端側設置軸承部件15。該軸承部件15包括向徑向外方延伸的凸緣部15a、與凸起部15b。于該凸起部15b的內部嵌合多個滾動軸承18,于這些滾動軸承18的內圈的內徑面上嵌合旋轉軸9。旋轉軸9經(jīng)由多個滾動軸承18,自由旋轉地支承于軸承部件15上。
在直線運動部14的內周上設置可以旋轉軸9為中心而旋轉的支架19。支架19包括于軸向相互面對而設置的盤。具有下述情況,即接近軸承部件15的盤稱為內側盤,將另一盤稱為外側盤。在外側盤中,面臨內側盤的側面上設置間隔調整部件,該間隔調整部件從該側面的外周緣部向軸向突出。由于該間隔調整部件調整多個行星滾柱22的間隔,故該間隔調整部件按照于圓周方向,以等間距間隔開的方式設置多個。通過這些該間隔調整部件,兩個盤一體地設置。
內側盤通過嵌合于該內側盤與旋轉軸9之間的滑動軸承20,自由旋轉地支承。在外側盤上,于中間部形成軸插入孔,在該軸插入孔中嵌合滑動軸承21。外側盤通過滑動軸承21,自由旋轉地支承于旋轉軸9上。在旋轉軸9的兩端部上設置約束部11、12,該約束部11、12承受推力荷載,對旋轉軸9的軸向位置進行約束。各約束部11、12通過由比如墊圈等構成的止動片形成。在旋轉軸9的兩端部上設置防止這些約束部11、12的抽出的止動圈。
在支架19上,以于周向間隔開的方式設置多個滾柱軸23。各滾柱軸23的兩端部支承于內側盤、外側盤上。即,在兩個盤上形成多個軸插入孔,該多個軸插入孔分別由長孔形成,在各插入孔中,插入各滾柱軸23的兩端部,這些滾柱軸23在各軸插入孔的長度范圍內,于徑向而自由移動地支承。在多個滾柱軸23中的軸向兩端部分別跨接有彈性環(huán)24,該彈性環(huán)24使這些滾柱軸23向徑向內側偏置。
行星滾柱22自由旋轉地支承在各滾柱軸23上,各行星滾柱22夾設于旋轉軸9的外周面與直線運動部14的內周面之間。通過跨過多個滾柱軸23的彈性環(huán)24的偏置力,將行星滾柱22按壓于旋轉軸9的外周面上。通過旋轉軸9的旋轉,與該旋轉軸9的外周面接觸的各行星滾柱22因摩擦接觸而旋轉。在行星滾柱22的外周面上形成螺旋槽,該螺旋槽與直線運動部14的螺旋突起嚙合。
減速機構3為下述的機構,該機構使電動機2的旋轉減速而傳遞給固定于旋轉軸9上的輸出齒輪25,包括多個齒輪排(在圖中未示出)。在本例子中,減速機構3通過上述齒輪排,依次減小安裝于電動機2的在圖中未示出的滾柱軸上的輸入齒輪(在圖中未示出)的旋轉的速度,可將該旋轉傳遞給輸出齒輪25。上述鎖定機構設置于減速機構3的內部,按照可切換到阻止直線運動機構4的制動力松弛動作的鎖定狀態(tài)、與允許制動力松弛動作的非鎖定狀態(tài)的方式構成。
對荷載傳感器13進行說明。荷載傳感器13求出摩擦墊6按壓于制動盤5上的制動力的推定值。為了以良好的精度控制制動力,設置荷載傳感器13。該荷載傳感器13采用磁式的傳感器。但是,作為荷載傳感器13,也可采用磁式以外的光學式、渦電流式或靜電容式的傳感器。
像圖2所示的那樣,荷載傳感器13包括凸緣部件13a;磁靶13b;支承部件13d,該支承部件13d支承該磁靶13b;在本實施方式中為磁式的傳感器13c。凸緣部件13a為設置于軸承部件15的內側的環(huán)狀的部件,在該凸緣部件13a的外側端設置環(huán)狀突部13aa,該環(huán)狀突部13aa于軸向突出,與軸承15的凸緣部15a接觸。
像圖1和圖2所示的那樣,在摩擦墊6按壓制動盤5時,內側的反力作用于直線運動部14上。該反力經(jīng)由行星滾柱22、推力板16與推力軸承17等傳遞給軸承部件15。由此,軸承部件15以凸緣部15a的外周部為支點,該凸緣部15a的內周部和凸起部15b于軸向變位。
支承部件13d由圓筒部構成,該圓筒部從凸緣部15a的內周部延伸到內側。在支承部件13d的外周上設置磁靶13b。該磁靶13b包括比如2個永久磁鐵13ba、13ba,這些永久磁鐵13ba、13ba分別以下述方向(在本例子中為半徑方向)作為磁化方向,該方向與作為磁靶13b和磁性傳感器13c的相對位移方向的軸向相垂直。2個永久磁鐵13ba、13ba為相互具有相反的極性的磁極,即N極和S極于軸向而并列的磁極對。
在凸緣部件13a的內周設置磁性傳感器13c。磁性傳感器13c于上述2個永久磁鐵13ba、13ba的邊界(圖3A)的附近,以于半徑方向面對的方式設置于磁靶13b上。作為磁性傳感器13c,采用比如霍爾IC、磁性阻力元件或磁性阻抗(inpedance)元件等。
在荷載傳感器13正常時,如果制動力的反力傳遞給凸緣部件13a,則該凸緣部件13a的內周部彈性變形,由此,磁靶13b和磁性傳感器13c于軸向而相對位移。對應于該相對位移量,磁性傳感器13c的輸出信號,即荷載傳感器13的傳感器輸出變化。如果解除制動力,則凸緣部件13a彈性恢復,由此,磁靶13b相對磁性傳感器13c的軸向的相對位置返回到初始位置(制動力不動作時的位置)。通過設定作用于凸緣部件13a上的制動力的反力和傳感器輸出的關系,根據(jù)荷載傳感器13的傳感器輸出,可推定制動力。
圖3A為說明該電動制動裝置的荷載傳感器13的檢測例子的圖。圖3B為以概況方式表示該荷載傳感器的傳感器輸出、與磁靶和磁性傳感器的相對位移的關系的圖。還參照圖1、圖2而進行說明。像圖3A所示的那樣,該荷載傳感器13為檢測包括180度反轉而并列的磁極對的邊界的附近的磁通變化的磁場檢測方式。
在這樣的磁場檢測方式的荷載傳感器13的場合,比如因永久磁鐵13ba的溫度變化的因素,像圖3B的虛線所示的那樣,傳感器輸出變化。但是,磁極對的邊界及其附近的傳感器輸出不受到永久磁鐵13ba的溫度變化的因素的影響,而為一定值。通過將這樣的傳感器輸出作為后述的基準輸出Vb而設定,獲得不受到外部環(huán)境等影響的一定的基準輸出Vb。
圖4為該電動制動裝置的控制系統(tǒng)的方框圖。該電動制動裝置的控制裝置7包括設置于ECU26中的制動力指令機構26a與逆變裝置27。作為逆變裝置27的上級控制機構的ECU26采用比如控制車輛整體的電子控制單元。制動力指令機構26a與對應于作為制動操作機構29的制動踏板的操作量而變化的傳感器29a的輸出相對應,采用通過軟件、硬件而實現(xiàn)的LUT(參照表:Look upTable)、與收納于軟件的庫(Library)中的規(guī)定的轉換函數(shù)等、與其等效的硬件等,形成而輸出構成目標的制動力的指令值。另外,如果制動操作機構29為操作者用于指示制動用的機構,則也可不限于踏板輸入,而為按鈕輸入式、杠桿輸入式等。
逆變裝置27包括:制動力推定機構30,該制動力推定機構30求出將摩擦墊6(圖1)按壓于制動盤5(圖1)上的制動力的推定值;電源電路部31,該電源電路部31相對各電動電動機2而設置;電動機控制部32,該電動機控制部32控制該電源電路部31;警告信號輸出機構33;電流檢測機構34。制動力推定機構30包括上述荷載傳感器13。制動力推定機構30包括關系設定機構,該關系設定機構在表格等中設定制動力的反力與荷載傳感器13的傳感器輸出的關系。制動力推定機構30可將來自荷載傳感器13的傳感器輸出在上述關系設定機構中核對,推定制動力。制動力推定機構30不僅為在上述關系設定機構中核對傳感器輸出的結構,而且也可采用容納于軟件的庫(library)中的規(guī)定的轉換函數(shù)、與它們等效的硬件等,構成可根據(jù)傳感器輸出運算制動力的電路或函數(shù)。
電動機控制部32由具有處理器(processor)的計算機和具有通過該處理器而執(zhí)行的程序的ROM(只讀存儲器:Read Only Memory)、以及RAM(隨機存取儲存器:Random Access Memory)、協(xié)處理器(Co-Processor)等的電子電路構成。電動機控制部32對應于由制動力指令機構26a而提供的制動力的指令值和通過制動力推定機構30而推定的制動力的推定值,轉換為電壓值的電流指令,將該電流指令提供給電源電路部31。電動機控制部32具有將與電動機2有關的各檢測值、控制值等的各信息輸出給ECU26的功能。
電源電路部31包括逆變器31b和PWM控制部31a,該逆變器31b將電源35的直流電轉換為用于電動電動機2的驅動的3相的交流電,該PWM控制部31a控制該逆變器31b。電動機2由3相的同步電動機等構成。在該電動機2中設置旋轉角檢測機構28,該旋轉角檢測機構28檢測轉子(在圖中未示出)的旋轉角。逆變器31b由多個半導體開關元件(在圖中未示出)構成,PWM控制部31a對已輸入的電流指令進行脈沖寬度調制,將導通截止電流指令提供給上述各半導體開關元件。
電動機控制部32包括作為基本的控制部的電動機驅動控制部36。該電動機驅動控制部36按照上述制動力的指令值和推定值,轉換為通過電壓值而表示的電流指令,將由電流指令構成的電動機動作指令值提供給電源電路部31的PWM控制部31a。電動機驅動控制部36根據(jù)電流檢測機構34獲得:從逆變器31b而流過電動電動機2的電動機電流,對制動力的指令值,進行電流反饋控制。另外,電動機驅動控制部36從電動機旋轉角檢測機構28獲得電動機2的轉子(在圖中未示出)的旋轉角,即電動機旋轉角,按照進行與電動機旋轉角相對應的有效的電動機驅動的方式,將電流指令提供給PWM控制部31a。
在電動機控制部32中,設置傳感器異常檢測機構37。該傳感器異常檢測機構37針對制動力為零的電動機旋轉角度,存儲荷載傳感器13的傳感器輸出,根據(jù)該已存儲的傳感器輸出的演變,推定荷載傳感器13的凸緣部件13a(圖2)產(chǎn)生塑性變形的情況。在制動力為零后,在摩擦墊6(圖1)與制動盤5(圖1)離開的時間,因直線運動機構4(圖1)的摩擦力、凸緣部件13a(圖2)的彈性力等,荷載傳感器13產(chǎn)生傳感器輸出。根據(jù)該傳感器輸出的演變推定荷載傳感器13產(chǎn)生塑性變形的情況。上述“制動力為零的電動機旋轉角度”為電動機旋轉角小于零點的旋轉角度,上述“零點”指通過制動力指令機構26a,給出作為目標制動力的“零”的指令,電動機轉子旋轉到該角度指令位置時的電動機旋轉角。該傳感器異常檢測機構37包括零點檢測部38、塑性變形檢測部39、存儲機構40、與最大制動力限制機構41。
零點檢測部38不受到溫度變化的影響,根據(jù)電動機旋轉角θb推定解除制動力且施加于荷載傳感器13上的荷載在零以下的電動機旋轉角的零點θ0,其中,該電動機旋轉角θb通過荷載傳感器13而檢測的傳感器輸出VLS為基準輸出Vb時的通過電動機旋轉角檢測機構28而檢測。零點檢測部38采用通過軟件、硬件而實現(xiàn)的LUT、收納于軟件的庫(library)中的規(guī)定的轉換函數(shù)與它們等效的硬件等,構成可根據(jù)電動機旋轉角θb運算電動機旋轉角的零點θ0的電路或函數(shù)。
塑性變形檢測部39在對荷載傳感器13施加事先確定的荷載后,在電動機旋轉角從零點θ0移動到摩擦墊6(圖1)與制動盤5(圖1)離開的位置時,將通過荷載傳感器13而檢測的傳感器輸出存儲于存儲器等的存儲機構40中。塑性變形檢測部39根據(jù)該已存儲的傳感器輸出的演變,檢測荷載傳感器13產(chǎn)生塑性變形的情況。塑性變形檢測部39采用通過軟件、硬件而實現(xiàn)的LUT、以及容納于軟件的庫(library)中的規(guī)定的轉換函數(shù)與它們等效的硬件等,構成可進行比如后述的最小平方法的運算的電路或函數(shù),以用于根據(jù)已存儲的傳感器輸出的演變而檢測荷載傳感器13產(chǎn)生塑性變形。最大制動力限制機構41在通過塑性變形檢測部39而檢測到荷載傳感器13產(chǎn)生塑性變形時,使該電動制動裝置的最大的制動力為從檢測上述塑性變形前的最大的制動力中減去規(guī)定量而得到的值。
在逆變裝置27中設置警告信號輸出機構33。該警告信號輸出機構33在通過塑性變形檢測部39,檢測到荷載傳感器13產(chǎn)生塑性變形時,將警告信號輸出給ECU26。在車輛的儀表盤等處設置比如顯示器、警告燈或聲音輸出裝置等的警告顯示等輸出機構42。ECU26在從警告信號輸出機構33輸入警告信號時,將警告顯示等輸出給警告顯示等輸出機構42。車輛的駕駛員可根據(jù)所輸出的警告顯示等,識別荷載傳感器13產(chǎn)生異常。
圖5表示存儲該電動制動裝置的傳感器輸出的處理等的流程圖。然后,還根據(jù)需要而參照圖1~圖4而進行說明。比如,車輛的電源接通,開始主處理,傳感器異常檢測機構37的存儲機構40臨時獲得通過荷載傳感器13而檢測的傳感器輸出VLS(步驟S1)。接著,零點檢測部38判斷所檢測的傳感器輸出VLS是否為基準輸出Vb(步驟S2)。
在傳感器輸出VLS為基準輸出Vb時(步驟S2:是),零點檢測部38將通過電動機旋轉角檢測機構28而檢測的電動機旋轉角θb作為基準位置,更新而存儲于存儲機構40中(步驟S3)。然后,塑性變形檢測部39打開曲線圖,該曲線圖表示作為原點輸出的傳感器輸出V0在存儲機構40中的保存沒有完成。具體來說,塑性變形檢測部39關閉V0保存完成曲線圖(步驟S4)。然后,一旦結束,再次返回到步驟S1。
在傳感器輸出VLS不是基準輸出Vb時(步驟S2:否),零點檢測部38可從存儲機構40讀取而獲得位于已保存的基準位置的電動機旋轉角θb(步驟S5)。接著,零點檢測部38計算施加于荷載傳感器13上的荷載小于零的電動機旋轉角θ0(步驟S6)。然后,塑性變形檢測部39判斷通過電動機旋轉角檢測機構28檢測的電動機旋轉角θ是否小于電動機旋轉角θ0(步驟S7)。即,判斷電動機旋轉角θ是否從電動機旋轉角θ0移動到摩擦墊6與制動盤5離開的位置。
在電動機旋轉角θ大于電動機旋轉角θ0時(步驟S7:否),轉到步驟S4,一旦結束,則再次返回到步驟S1。在電動機旋轉角θ小于電動機旋轉角θ0時(步驟S7:是),塑性變形檢測部39將傳感器輸出VLS作為原點輸出V0而保存于存儲機構40中(步驟S8)。然后,塑性變形檢測部39打開曲線圖,其表示作為原點輸出的傳感器輸出V0在存儲機構40中的保存完成(步驟S9)。然后,結束主處理。
圖6為表示在該電動制動裝置中,通過已存儲的傳感器輸出V0,檢測荷載傳感器13的塑性變形的例子的流程圖。在主處理開始后,塑性變形檢測部39從存儲機構40,獲得反復對荷載傳感器13進行荷載負荷的多個(n個)的步驟的原點輸出V0(0),……V0(n)(步驟a1)。接著,塑性變形檢測部39設定1次函數(shù)f(x)=ax+b(步驟a2)。在該1次函數(shù)中,“a”表示多個傳感器V0的變化量(斜率),“b”表示常數(shù)。
然后,塑性變形檢測部39通過最小平方法,計算斜率“a”。比如,計算使J=Σ{V(i)-f(x)}2的J最小化的斜率“a”。其中,0<i<n(步驟a3)。接著,塑性變形檢測部39對斜率“a”是否大于閾值(事先確定的值)進行比較(步驟a4)。在斜率“a”小于閾值的判斷(步驟a4:否)時,結束主處理。
在斜率“a”大于閾值的判斷(步驟a4:“是”)時,塑性變形檢測部39判斷荷載傳感器13產(chǎn)生塑性變形(步驟a5)。然后,結束主處理。另外,在本例子中,給出通過最小平方法計算斜率“a”的例子,但是也可比如預先設定傳感器輸出V0的中間值和偏差,直接比較該值和傳感器輸出V0。
圖7A為分別以構思方式表示在該荷載傳感器中不產(chǎn)生塑性變形的場合和產(chǎn)生塑性變形的場合的傳感器輸出(縱軸)的演變的圖。在該圖中,橫軸的“時間”的原點為荷載傳感器開始塑性變形的時間。如果對荷載傳感器負荷反復荷載,則伴隨時間的推移,具有塑性變形的荷載傳感器的傳感器輸出相對沒有塑性變形的荷載傳感器的傳感器輸出,按照逐漸地移到上方的方式演變。
圖7B為在具有塑性變形的場合和不具有塑性變形的場合分別表示已存儲的傳感器輸出V0(縱軸)的演變的圖。在該圖中,橫軸的荷載傳感器的反復荷載的反復次數(shù)“n”的原點為荷載傳感器開始塑性變形的次數(shù)。如果對荷載傳感器負荷反復荷載,則伴隨反復次數(shù)n的增加,具有塑性變形的荷載傳感器的傳感器輸出V0相對沒有塑性變形的場合的傳感器輸出V0,按照逐漸地具有斜率a而偏移到上方的方式演變。于是,像前述的圖6所示的那樣,可檢測到荷載傳感器產(chǎn)生塑性變形的情況。
按照以上描述的電動制動裝置,控制裝置7的傳感器異常檢測機構37根據(jù)傳感器輸出V0的演變,推定荷載傳感器13是否發(fā)生塑性變形。警告信號輸出機構33在通過塑性變形檢測部39檢測到荷載傳感器13產(chǎn)生塑性變形時,將警告信號輸出給ECU26。ECU26在從警告信號輸出機構33輸入警告信號時,將警告信號等輸出給警告顯示等輸出機構42。車輛的駕駛員可通過所輸出的警告顯示等,識別荷載傳感器13產(chǎn)生異常。
最大制動力限制機構41在通過塑性變形檢測部39檢測到荷載傳感器13產(chǎn)生塑性變形時,使該電動制動裝置的最大的制動力為,從檢測塑性變形之前的最大的制動力中減去規(guī)定量的值。
像這樣,控制裝置7可進行縮小制動力的最大值,將警告聲音、警告燈輸出給駕駛員的控制。于是,在荷載傳感器13產(chǎn)生塑性變形后,可在今后防止對該荷載傳感器13作用過度的負荷的情況。于是,可在不使荷載傳感器13的整體尺寸增加的情況下,謀求荷載傳感器13產(chǎn)生異常的場合的冗余性。
對另一實施方式進行說明。最大制動力限制機構41也可在通過塑性變形檢測部39檢測到荷載傳感器13產(chǎn)生塑性變形的情況時,根據(jù)零點的荷載傳感器13的傳感器輸出的演變,推定塑性變形的程度,該程度越大,越減少該電動制動裝置的最大的制動力。
還可像圖4所示的那樣,傳感器異常檢測機構37包括使用界限時間推定機構43,該使用界限時間推定機構43在通過塑性變形檢測部39檢測到荷載傳感器13產(chǎn)生塑性變形時,推定到荷載傳感器13的使用界限為止的時間。使用界限時間推定機構43采用通過軟件、硬件而實現(xiàn)的LUT、以及容納于軟件的庫(library)中的規(guī)定的轉換函數(shù)、與它們等效的硬件等,構成可運算到上述使用界限時的時間的電路或函數(shù)。ECU26在從警告信號輸出機構33輸入警告信號時,將到該荷載傳感器13的使用界限時的時間輸出給警告顯示等輸出機構42。在該場合,駕駛員可把握到荷載傳感器13的使用界限為止的時間,在到該時間之前,開到修理工場等。荷載傳感器13還可與圖2的例子相反,于凸緣部件13a的內周設置磁靶13b,于支承部件13d的外周設置磁性傳感器13c。
如上面所述,在參照附圖的同時,對優(yōu)選的實施形式進行了說明,但是,如果是本領域的技術人員,在閱讀了本說明書后,會在顯然的范圍內容易想到各種變更和修正方式。于是,這樣的變更和修正方式應被解釋為屬于根據(jù)權利要求書確定的本發(fā)明的范圍內。
標號的說明:
標號2表示電動機;
標號4表示直線運動機構(傳遞機構);
標號5表示制動盤;
標號6表示摩擦墊;
標號7表示控制裝置;
標號13表示荷載傳感器;
標號26a表示制動力指令機構;
標號28表示電動機旋轉角檢測機構;
標號29表示制動操作機構;;
標號30表示制動力推定機構;
標號37表示傳感器異常檢測機構;
標號38表示零點檢測部;
標號39表示塑性變形檢測部;
標號41表示最大制動力限制機構;
標號43表示使用界限時間推定機構。