电动驻车制动器的制造方法

电动驻车制动器的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种电动驻车制动器，使其能够进行电动驻车制动器的动作不良的监视来防止事故。在电动马达(10)与直动机构(11)经由减速机构(12)连接，且使锁销(50)通过螺线管(13)与上述减速机构(12)卡合的电动驻车制动器中，设置检测上述螺线管(13)的电抗(L)的变化的监视单元。检测到的电抗(L)的变化是由柱塞(53)的位移所引起的，所以根据其位移来监视锁销(50)的滑动不良从而避免事故的产生。
【专利说明】电动驻车制动器

【技术领域】
[0001]本发明涉及具有监视功能的电动驻车制动器。

【背景技术】
[0002]作为电动式的盘式制动器，有下述专利文献I所记载的图8的制动器。
[0003]该电动式盘式制动器是电动马达I与直动机构2经由减速机构3连接的制动器，所以减速机构3将马达I的旋转运动传递到直动机构2。直动机构2将传递来的旋转运动转换为直线运动，将制动块(摩擦部件)4向制动盘5推压。
[0004]另外，在该盘式制动器设置使用了锁销(突棒)的锁止机构6，来实现驻车(停车)制动器。
[0005]该锁止机构6通过使锁销与形成构成直动机构2的行星齿轮装置的行星架9卡合来锁定直动机构。
[0006]即，锁止机构6是使用螺线管7的部件，螺线管7是在收纳柱塞8的筒管内安装了弹簧的部件。而且，在锁定时，上述弹簧使柱塞8作为锁销与设置在行星架9的凹部H卡合。另一方面，在解锁时，螺线管7使上述柱塞8抵抗弹簧并吸引使其从凹部H脱离。
[0007]另外，除此以外，记载了如图9所示在减速机构的螺纹辊装置设置圆锥状的孔来使前端为圆锥形的柱塞8卡合，或者如图10所示将柱塞8作为卡止爪使其与设置在直动机构的彳了星架9的关起卡合的制动器。
[0008]专利文献1:特表2001-524647号公报
[0009]然而，如上所述，使柱塞滑动的制动器中，由于驻车制动器的持续使用，柱塞因为机械式的摩耗而产生滑动特性的劣化、卡合不良等动作不良。因此，存在无法实现可靠的驻车动作的问题。


【发明内容】

[0010]因此，该发明的课题在于使其能够进行动作不良的监视来防止事故。
[0011]为了解决上述的课题，在本发明中采用如下的构成，即，在电动马达与直动机构经由减速机构被连接，通过上述马达的旋转将安装在直动机构的摩擦材料推压到制动盘来进行制动，并且，通过螺线管使卡合部件与进行了该制动的直动机构或者减速机构卡合的电动驻车制动器中，具备监视单元，该监视单元检测上述螺线管的柱塞的位移，并根据其检测到的位移来监视卡合部件的动作。
[0012]通过采用这样的构成，通过检测柱塞的位移(也包括对位移进行微分的值)，来检测柱塞的螺线管内的位置。然后，能够根据其检测到的位置的变化来监视卡合部件是否工作。此时，如果检测或者计算出对位移进行了微分的值，则了解柱塞的速度，所以能够根据该速度来监视卡合部件当前是否在工作中。另外，如果检测位移和对位移微分的值，则能够根据位置与速度来监视工作中的卡合部件。
[0013]此时，能够采用检测螺线管的电感来进行上述位移的检测的构成。
[0014]通过采用这样的构成，若螺线管与交流电源e连接，则
[0015]e = (r+jcoL)i。
[0016]这里，如果使交流电源成为例如输出电阻r>> I j ω L I的恒流源，则
[0017]e = ω Li (i =交流电源的恒电流)。
[0018]因此，成为
[0019]L = e/ ω i = e/2 π fi,
[0020]能够根据恒电流i和电压测定单元检测的电压e来检测螺线管的电感L。
[0021]此时，螺线管的电感L和与螺线管交链的磁通量成比例。
[0022]另外，交链螺线管的磁通量会根据在螺线管中移动的磁性体亦即柱塞的位移而变化。
[0023]因此，柱塞的位移能够通过测量电感L来监视。
[0024]此时，能够采用在上述柱塞具备磁铁的构成。
[0025]通过采用这样的构成，磁铁安装在使磁极对准螺线管的磁通的方向来使磁通量增加的方向，所以能够增加与柱塞交链的磁通量，增大电感、感应电流，所以能够提高检测灵敏度。
[0026]另外，此时，能够采用根据上述位移，判定卡合部件是否到达了与减速机构或者直动机构的卡合的构成。
[0027]通过采用这样的构成，根据位移可知位置、速度(进行了微分的位移)，并可知移动距离(进行了微分的情况下:能够根据速度X时间计算距离)，所以能够根据移动距离来判定是否到达了卡合点来监视动作不良。
[0028]此时，能够采用如下的构成，S卩，在判定为到达了上述卡合时，使螺线管的驱动电流为零或规定值以下，进行上述位移的检测，并根据其检测值来判定卡合的有无。
[0029]通过采用这样的构成，在卡合点将螺线管作为停止状态(未通过弹簧复原的极短时间)来检测位移。此时，如果位置不变化(采用了微分的情况下输出零)，则判定为卡合完成，若位置变化(微分的情况下有输出)，则判定为未完成，从而能够监视卡合状态。
[0030]另外，此时，能够采用将上述卡合部件从与减速机构或者直动机构的卡合解除时，进行上述位移的检测，来控制电动马达的旋转角这样的构成。
[0031]通过采用这样的构成，通过监视位移(位置、速度)的变化来判定卡合的解除。例如，控制马达的旋转角，并稍稍移动减速机构或者直动机构，若柱塞的位移变化则卡合解除，若位移不变化则卡合不被解除，所以通过监视到位移变化为止(微分的值变化为止)，能够使卡合解除。
[0032]此时，能够采用根据上述位移的检测值来计算柱塞的动作速度，并根据该计算出的动作速度来控制对螺线管的施加电压这样的构成。
[0033]通过采用这样的构成，根据位移或者对位移进行了微分的值来计算柱塞的动作速度并监视，对螺线管的施加电压进行反馈控制以免动作速度降低，从而能够补偿滑动不良。
[0034]此时，能够采用根据上述位移的检测值的变化来检测柱塞的滑动性，并根据该检测出的滑动性设定动作所需要的控制时间这样的构成。
[0035]通过采用这样的构成，根据柱塞的位移或者对位移进行了微分的值来监视滑动性，调整判定柱塞的卡合的时间。例如，在控制螺线管的驱动电流、电动马达的旋转角时，延长对螺线管的通电时间、卡合不良的判定时间。这样一来，能够应对滑动性的劣化。另外，若此时能够在增加驱动电流、或者增加马达的转速、旋转角之前进行调整上述时间的设定来改善滑动性，则可以不增加驱动电流、或者不增加马达的转速、旋转角，所以也能够抑制电力消耗。
[0036]另外，此时，能够采用如下的构成，S卩，将上述检测值与预先设定的值比较，且比较的值比设定值劣化的情况下，输出锁定报警(AL)信号作为动作不良。
[0037]通过采用这样的构成，能够监视动作不良并报告。
[0038]此时，能够采用如下的构成，即，在上述螺线管的非工作时，按照规定时间向螺线管供给卡合部件无法与减速机构或者直动机构卡合的微少电流，检测上述位移，并根据其检测值定期地监视柱塞的滑动状态。
[0039]通过采用这样的构成，能够在非工作时定期地监视，所以能够避免动作不良的产生。
[0040]另外，此时，能够采用代替螺线管的电感检测螺线管的感应电流来进行上述位移的检测这样的构成。
[0041]通过采用这样的构成，若向螺线管通电，则被螺线管吸引的柱塞位移。此时，螺线管的磁通量会根据磁性体亦即柱塞的位移变化而变化。此时，感应电流产生以阻碍磁通量的变化。该感应电流的极性与施加电压相反，所以如果检测该感应电流，则能够不设置传感器地监视柱塞的位移。
[0042]本发明通过如上述那样构成，来监视电动驻车制动器的状态，而能够防止由动作不良所引起的事故。

【专利附图】

【附图说明】
[0043]图1是实施方式的剖视图。
[0044]图2是图1的直动机构的剖视图。
[0045]图3是图2的II1-1II剖视图。
[0046]图4是图1的锁止机构的剖视图。
[0047]图5(a)、(b)是图1的中间齿轮的作用说明图。
[0048]图6是实施方式的锁止机构的控制电路的示意图。
[0049]图7是实施例1的锁止机构的控制电路的示意图。
[0050]图8是以往例的剖视图。
[0051]图9是以往例的其他方式的剖视图。
[0052]图10是以往例的其他方式的作用说明图。

【具体实施方式】
[0053]以下，基于附图对用于实施该发明的方式进行说明。
[0054]如图1所示，该方式的电动驻车制动器构成为，在汽车用的电动式盘式制动器设置了使用了螺线管13的锁止机构14，并在上述锁止机构14连接控制单元(E⑶)15。
[0055]汽车用的盘式制动器为如下的构造，即，电动马达10与直动机构11经由减速机构12连接，将在上述直动机构11安装的制动块16a向制动盘61推压。
[0056]此处电动马达10采用直流马达，马达10的可逆运转能够仅通过使电源的极性反转来简单地进行。
[0057]直动机构11由外轮部件17、轴承部件18以及行星架19构成，收纳于圆筒状的壳体20。另外，为在圆筒状的壳体20的一端朝向径向外方设有底座21，该底座21的外侧面以及壳体的一端的开口被盖22覆盖的构造。并且，在底座21安装有马达10，马达10的旋转通过组装于上述盖内的减速机构12传递至旋转轴23。
[0058]外轮部件17作为滑动部件来组装，无法转动，能够沿壳体20的内径面向轴方向移动。另外，如图2所示，在其内径面设有剖面是V字形且螺旋状的突条24。
[0059]轴承部件18是在中央部设置了突起部的圆盘状的部件，组装于之前的外轮部件17的轴方向的一端侧。另外，在该轴承部件18的中央部的突起部内留有间隔地组装有一对滚动轴承25，通过该滚动轴承25以能够转动的方式支承配置于外轮部件17的轴心上的旋转轴23。该组装的轴承部件18通过在壳体20的内周面安装的止动环26，被防止向覆盖壳体20的开口端的盖侧的移动。
[0060]如图2、图3所示，行星架19由在轴方向对置的一对盘27a、27b、以及多个间隔调整部件28、多个辊轴29构成。行星辊30以能够转动的方式支承于多个辊轴29，以能够以旋转轴23为中心旋转的方式组装于外轮部件17的内侧。
[0061]S卩，行星架19在一方的盘27a的一面外周部朝向另一方的盘27b在周方向留有间隔地设有多个间隔调整部件28，通过旋入该间隔调整部件28的端面的螺丝的紧固来连结了对置的一对盘27a、27b。
[0062]该一对盘27a、27b中位于轴承部件18侧的内侧盘27b通过在与旋转轴23之间组装的滑动轴承31a以能够转动且能够向轴方向移动的方式被支承。
[0063]另一方面，外侧盘27a在中心部形成有由阶梯孔构成的轴插入孔，嵌合于该轴插入孔内的滑动轴承31b通过旋转轴23以能够转动的方式被支承。在该旋转轴23嵌合有与滑动轴承31b的外侧端面邻接并接受推力负荷的金属垫圈33，该垫圈33通过安装于旋转轴23的轴端部的挡圈34被防止脱落。
[0064]辊轴29的轴端部分别插入于由在一对盘27a、27b形成的长孔构成的轴插入孔32内且以能够向径方向移动的方式被支承，通过卷绕该辊轴29而架设的弹性环35朝向径方向被推压。在该多个辊轴29的每一个以能够转动的方式支承有行星辊30。
[0065]如图3所示，行星辊30分别为配置且组装于旋转轴23的外径面与外轮部件17的内径面间的构成，如上述，组装于外轮部件17的内径面间的辊轴29通过在轴端部架设的弹性环35被推向旋转轴23的外径面来弹性接触。因此，若上述旋转轴23旋转，则通过针对该旋转轴23的外径面的接触摩擦来旋转。
[0066]另外，如图2所示，在行星辊30的外径面在轴方向上等间隔地形成有剖面V字状的多个螺旋槽。该螺旋槽的间距与上述的设于外轮部件17的螺旋突条24的间距相同，并与该螺旋突条24螺合。此外，可以代替螺旋槽，以与螺旋突条24相同的间距在轴方向上等间隔地形成多个圆周槽。
[0067]在这些行星辊30与行星架19的内侧盘27b的轴方向的对置部间，如图2那样组装有垫圈37以及推力轴承38。并且，在行星架19与轴承部件18的轴方向的对置部间，组装有环状的推力板39，在该推力板39与轴承部件18间组装有推力轴承40。
[0068]外轮部件17的位于壳体20的另一端部的开口的外部的另一端的开口通过封盖41的安装而被封闭，防止异物侵入内部。另外，成为在壳体20的另一端的开口部连结有波纹管42的一端部，该波纹管42的另一端部与外轮部件17的另一端部连结的构造，通过上述波纹管42防止异物向壳体20的侵入。
[0069]如图2所示，减速机构12通过一次减速齿轮系统Gl —二次减速齿轮系统G2 —三次减速齿轮系统G3使安装于马达10的转子轴的输入齿轮的旋转依次减速并向安装于旋转轴的轮端部的输出齿轮43传递，使旋转轴23旋转。
[0070]在该减速机构12设有能够锁定以及解锁马达10的转子轴的锁止机构14。
[0071]锁止机构14由作为卡合部件的卡止销(锁销)50和销驱动用螺线管13构成。如图4所示，销驱动用螺线管13是在线性螺线管(DC:直流)内置复位弹簧52而成为推进式的促动器，为在柱塞53的前端经由磁铁55安装了锁销50的构造(也可以使锁销50与柱塞53成为一体)。
[0072]因此，若对螺线管13通电，则柱塞53被螺线管线圈吸引，并抵抗弹簧52，从而前端的锁销50从筒管突出。此时，柱塞53所具备的磁铁55安装于使磁极的朝向对准螺线管13的磁通的朝向而将磁通量增加的方向，所以使与柱塞53交链的磁通量增加而增大电感L的值。
[0073]另外，若停止通电，则柱塞53被弹簧52拉动，被弹簧52拉动的柱塞53的前端的锁销50收纳于筒管。
[0074]该螺线管13被收纳于在前板形成有可滑动地支承锁销50的销孔58的保护盖57，如图2所示，支承于底座21且配置于壳体20与马达10间。
[0075]这样，螺线管13通过配置于壳体20与马达10之间，从而柱塞53的前端的锁销50能够相对于二次减速齿轮系统G2的输出侧的中间齿轮54进退。
[0076]如图5 (a)所示，该中间齿轮54在侧面等间隔地以相同的圆状设有多个卡止孔56，利用螺线管13使锁销50相对于该多个卡止孔56进退。而且，如图5(b)所示，成为通过针对卡止孔56的锁销50的卡合,来锁定中间齿轮54的构造。
[0077]这里，卡止孔56为在孔形成锁面56a与锥面56b而使其具有方向性的棘轮构造。
[0078]S卩，锁面56a设于卡止孔56的周方向的一端部,通过针对锁销50的卡合来防止使中间齿轮54向箭头(X)的制动解除方向旋转。另一方面，锥面56b通过箭头(Y)所示的中间齿轮54向制动方向的旋转使锁销50向从卡止孔56脱出的方向移动。
[0079]其结果，中间齿轮54能够在锁销50的卡合时使其向制动方向顺利地旋转，在卡合后，能够使驻车所需的规定的按压力可靠地施加于制动盘61。
[0080]另外，如图1所示，在壳体20的另一端部一体地安装有量规主体(caliberbody) 60ο该量规主体60成为在配置了外周部的一部分的制动盘61的两侧设置固定制动块16b和可动制动块16a，将该可动制动块16a与外轮部件17的另一端部连结来一体化的构造。
[0081]接下来，E⑶15设置为具备了 CPU的制动器控制用的微控制器。如图6的示意图所示，该ECU15具备螺线管13的驱动用直流电源70。
[0082]另外，E⑶15构成为，具备位移检测单元71和开关单元72，经由开关单元72，位移检测单元71和驱动用直流电源70与销驱动用螺线管13连接。
[0083]此处，该开关单元72采用例如能够高速地接通/断开的晶体管等的半导体开关。
[0084]位移检测单元71由交流电源单元73和电压测定单元74构成。
[0085]电压测定单元74构成为设于交流电源单元73与开关单元72之间，与交流电源单元73并联连接。
[0086]这里，交流电源单元73是输出电阻r (r>> | j ω L |) (L:螺线管的电感)的恒流源。
[0087]因此，若开关单元72与接点b连接，则螺线管13与交流电源单元73连接，为
[0088]e = (r+j ω L) i。
[0089]这里,如上所述，因为r>> I j coL| ,所以
[0090]e = coLi(i =交流电源的恒电流)。
[0091]因此，
[0092]L = ν/ ω i = v/2 fi,
[0093]根据电流i (为恒电流且已知)和电压测定单元74检测的电压e，能够检测螺线管13的电感L。
[0094]此时，螺线管13的电感L和与螺线管13交链的磁通量成比例。另外，交链螺线管13的磁通量会根据在螺线管13中移动的磁性体亦即柱塞53的位移而变化。
[0095]因此，能够通过测量电感L来检测柱塞53的位移。
[0096]该方式如上述那样构成，ECU15不使用传感器元件，而使用螺线管13自身作为传感器。然后，根据控制程序来执行锁止机构(驻车制动器)的动作不良的监视、判定、补偿、
预报警等。
[0097]这样，因为使用螺线管13自身作为传感器，而不使用传感器元件，所以能够减少因传感器故障而引起的事故的风险。
[0098]首先，对动作不良的监视和基于监视的判定功能进行说明。
[0099]该电动驻车制动器中，在行驶中等锁止机构14的解除中，如图6的附图标记(α )所示，E⑶15将开关单元72切换到接点b，将螺线管13与位移检测单元71连接。因此，上述螺线管13是断开状态(因为是直流螺线管，所以在从位移检测单元71供给的交流电源下不工作)，所以螺线管13的柱塞53被弹簧52吸引，被吸引的柱塞53前端的锁销50解除与减速机构12的二次减速齿轮系统G2的中间齿轮54的卡合。
[0100]此时，位移检测单元71检测成为基准的柱塞53的解除位置处的电感L，E⑶15存储检测值。
[0101]当前为了驻车，在利用制动器部分挂制动来停车的状态下使锁止机构(驻车制动器)工作。于是，如图6的附图标记(β)所示，E⑶15将开关单元72切换到接点a，连接驱动用直流电源72和螺线管13使螺线管13工作。于是，工作的螺线管13吸引柱塞53使前端的锁销50从保护盖57的销孔58突出并与减速机构12的二次减速齿轮系统G2的中间齿轮54的卡止孔56卡合。
[0102]在该锁销50从销孔58突出直至到达中间齿轮54为止的卡合处理的执行中，E⑶15将开关单元72极短地切换到接点b进行电感L的检测。这里，所谓短切换时间是通过弹簧52的作用而柱塞53的动作未被停止的程度的短时间。
[0103]另外，进行该取样的期间是柱塞53与中间齿轮54卡合所需要的时间。
[0104]此时，在柱塞53设置的磁铁55所产生的磁通量的增加使检测灵敏度提高，所以能够提高精度。
[0105]此时，若检测出的结果与存储的基准值比较发生变化，则柱塞53位移。因此，监视该位移能够监视螺线管13是否正常工作。
[0106]另外，此时，如果检测出对位移进行微分的值(也可以根据位移的差计算)，可知柱塞53的速度，所以能够监视动作的情况。而且，根据位移和微分的值，可知柱塞53的位置和速度，所以能够进行工作中的柱塞53的监视。
[0107]并且,通过预先设定锁销50与中间齿轮54的卡止孔56卡合时的电感L的值,来监视锁销50是否能够插入卡止孔56。
[0108]S卩，若比较设定值和检测值而检测出差，则柱塞53位移，所以检测该位移。然后，在检测出位移的情况下，如果该位移在能够允许的程度的范围内，则判定为能够插入卡止孔56，如果在范围外则判定为插入不良。
[0109]此时，若对卡止孔56的插入成功，则再次停止对螺线管13的通电来检测电感L的值。而且，监视锁定完成的情况。
[0110]S卩，若电感L的值从之前的值变化，则与卡止孔56卡合的柱塞53的位置变化，所以检测该位移的有无。
[0111]这样，通过检测柱塞53的位移，根据螺线管13的动作时的滑动不良和锁定时的卡合不良来监视动作不良。
[0112]接下来，对补偿功能进行说明。
[0113]补偿功能对应螺线管13动作时的滑动不良和锁定解除时的卡合不良。
[0114]针对滑动不良的补偿为，在之前的滑动不良的监视时，根据检测出的位移计算滑动速度，在其计算出的滑动速度呈下降趋势的情况下，对螺线管13的驱动电流进行反馈控制以对其进行补偿。
[0115]因此，为了判定滑动速度降低了的情况，优选计算出的滑动速度按照时间序列存储。
[0116]另外，滑动速度的计算，例如若将位移除以反复检测前次的位移与这次的位移的差时的取样周期，则能够容易地计算。此时，如果监视对位移进行微分的值(速度)，则仅通过检测微分值的变化就可知卡合的状态，所以能够尽快进行控制的响应。
[0117]另一方面，针对卡合不良的补偿使用直动用的电动马达10。
[0118]S卩，在解除锁止机构(驻车制动器)14的情况下，如图6的附图标记(α)那样，E⑶15将开关单元72切换到接点b，将螺线管13与位移检测单元71连接。因此，螺线管13成为断开状态。于是，螺线管13的柱塞53被弹簧52吸引，所以前端的锁销50解除与减速机构12的中间齿轮54的卡合。
[0119]此时，中间齿轮54的卡止孔56是具有锁面56a和锥面56b的棘轮构造，所以想到锁销50的前端挂上与锥面56b对置的锁面56a。
[0120]因此，E⑶15通过依次进行电感L的检测来监视位移，来控制与中间齿轮54的卡合的解除。
[0121]S卩，通过检测依次检测出的位移(位置)的变化来监视卡合的解除。而且，如果解除时位移不变化，则例如在图5(a)的装置中，进行使马达10向箭头(Y)的制动方向的旋转角增加，利用锥面56b使与中间齿轮54的卡合解除的控制。
[0122]此时，如果检测出对位移进行微分的值(速度)(使用电容等的微分要素)，则能够尽快响应。
[0123]这样，通过进行解除卡合的补偿，来解除与中间齿轮54的卡合，如图2所示，将柱塞53返回螺线管13断开时的位置。
[0124]此外，实施方式中，对在卡止孔56形成了锥面56b的装置进行了描述，但在不具有锥面56b的装置的情况下，通过进行使马达10的旋转向正/反移动来使旋转角稍稍增减从而使与中间齿轮54的卡合解除的控制，能够实现卡合的解除。
[0125]另外，如上所述，能够根据柱塞53的位移或者位移的微分判定螺线管13的滑动性，所以也可以在控制螺线管13的驱动电流、中间齿轮54的旋转角之前，调整对螺线管13的通电时间、卡合不良的判定时间。
[0126]其结果，如果即使不增加驱动电流、或者增加马达10的转速也能够应对滑动性的劣化，则能够抑制电力消耗。
[0127]此时，在即使调整通电时间、卡合不良的判定时间也不行的情况下，增加驱动电流、旋转角。并且，通过调整通电时间、卡合不良的判定时间来处理。
[0128]另外，本驻车制动器在滑动的异常达到极限时输出警报。
[0129]S卩，上述位移或者位移的微分检测出的值未被改善的情况下(例如，也可以预先设定上限值，由是否比该设定值劣化来判定)，输出AL信号(锁定报警“警报”信号)作为驻车制动器动作不良。
[0130]另外，该电动驻车制动器具备锁止机构14的故障预测功能。
[0131]该故障预测功能对锁止机构14的螺线管13通电来测试滑动性。
[0132]S卩，ECU15在锁止机构的非动作时(例如，等待信号等停车时)，将开关单元72从接点b切换到a来对螺线管13通电，并使柱塞53工作。
[0133]而且，E⑶15将开关单元72反复切换到b接点来进行电感L的检测。这里，反复切换的时间是通过弹簧52的作用而动作未停止的程度的短时间。而且，在柱塞53到达中间齿轮54的卡止孔56之前，将开关单元72切换到接点b，停止对螺线管13的通电。通电被停止的柱塞53不会到达中间齿轮54的卡止孔56，而被弹簧52拖回返回到断开的位置。
[0134]此外，当然停止该通电的切换的时间预先设定为充分安全的时间。
[0135]通过这样进行电感L的检测，可知柱塞53的位移的量。另外，定期地进行该检测，根据该数据监视位移的量的下降趋势，或者计算对位移进行微分的值(柱塞53的速度)，监视其降低的程度，从而预测动作不良的产生来避免事故。
[0136]实施例1
[0137]该实施例1对代替实施方式的电感L，使用感应电流来进行柱塞53的位移的监视进行了描述。图7示出使用感应电流的ECU15'的示意图。
[0138]ECUlSi是与具备CPU的实施方式相同的盘式制动器控制用的微控制器，具备如图7的示意图所示的进行短时间的间歇性输出的螺线管13的驱动用直流电源70'。
[0139]另外，E⑶15'具备位移检测单元71'和开关单元72'。
[0140]上述位移检测单元71,是用于检测感应电流的电流检测单元。
[0141]另外，开关单元72'是开关用的二极管，构成为连接二极管的正极端子和位移检测单元71'来形成串联电路，并将该串联电路的负极端子与驱动用直流电源70'的正极侧连接，与螺线管13并联地连接于驱动用直流电源70'。
[0142]通过采用这样的构成，检测阻碍螺线管13的磁通量而产生的感应电流。
[0143]S卩，若对螺线管13通电，则被螺线管13吸引的柱塞53位移。此时，交链螺线管13的磁通量会根据磁性体亦即柱塞53的位移而变化。因此，感应电流产生以阻碍磁通量的变化。该感应电流的极性与施加电压相反，所以经由开关单元72'的二极管利用位移检测单元71'的电流检测单元进行检测。
[0144]另外，此时，将螺线管13的驱动用直流电源70'作为间歇性输出，通过检测间歇性输出为零输出(欠输出)时的感应电流(相位偏移π /2)，来与螺线管13的驱动电流严加区别。
[0145]该实施例1如上述那样构成，通过代替螺线管13的电感L进行感应电流的检测，来检测柱塞53的位移，而监视动作不良。
[0146]因此，ECU15'不使用传感器元件，而使用螺线管13自身作为传感器，根据控制程序来执行锁止机构(驻车制动器)的动作不良的监视、判定、补偿、预报警等。其结果，能够减少因传感器故障而引起的事故的风险。
[0147]首先，对动作不良的监视和判定功能进行说明。
[0148]该电动驻车制动器中，在行驶中等锁止机构14的解除中，螺线管13成为断开状态。此时，螺线管13的柱塞53被弹簧52吸引，前端的锁销50解除与减速机构12的二次减速齿轮系统G2的中间齿轮54的卡合。
[0149]当前，因为驻车，在利用电动制动器挂制动来停车的状态下使锁止机构(驻车制动器)工作。于是，如图7，ECU15'从驱动用直流电源70'向螺线管13供电来使螺线管13工作。该工作的螺线管13吸引柱塞53，使前端的锁销50从保护盖57的销孔58突出来与减速机构12的二次减速齿轮系统G2的中间齿轮54的卡止孔56卡合。
[0150]此时，将上述直流电源70'的输出作为间歇性输出，间歇性输出的零输出(欠输出)时经由开关单元72'的二极管检测感应电流。
[0151]此时，在柱塞53设置的磁铁55所引起的磁通量的增加使感应电流增加，所以有助于提闻检测灵敏度并提闻精度。
[0152]而且，此时，如果检测出的感应电流变化，则柱塞53位移，所以检测该位移来监视螺线管13是否正常工作了。
[0153]此时，也能够使用对位移进行微分的值来监视。采用对位移进行微分的值的情况下，也能够根据输出的有无来检测是否在工作中。
[0154]并且，继续进行感应电流的检测。然后，监视经过了锁销50与中间齿轮54的卡止孔56卡合所需的充分的时间之后，感应电流是否未被检测。此时，如果感应电流未被检测，则柱塞53不位移，所以卡合完成。因此，监视该位移来判定是否能够插入卡止孔56。
[0155]与此相反,如果继续检测出感应电流，则能够判定为卡合失败。
[0156]并且，在卡合成功时，使对螺线管13的通电成为零或工作电流以下来检测感应电流的值。此时，若感应电流的值变化，则与卡止孔56解除卡合，柱塞53位移。由此，卡合失败。这样，通过监视该位移，来监视卡合是否完成。
[0157]接下来，对动作不良的补偿功能进行说明。
[0158]补偿功能对应螺线管13动作时的滑动不良和锁定解除时的卡合不良。
[0159]针对滑动不良的补偿与实施方式的情况相同，在之前的滑动不良的监视时，根据检测出的位移计算滑动速度。然后，在其计算出的滑动速度呈下降趋势的情况下，控制螺线管13的驱动电流以对其进行补偿。
[0160]因此，为了判定滑动速度降低了的情况，所以优选计算出的滑动速度按照时间序列存储。
[0161]另外，滑动速度的计算能够根据前次的位移与这次的位移的差计算。此时，如果监视对位移进行微分的值(速度)，则仅通过检测微分值的变化就能从速度的变化了解卡合状态，所以能够尽快进行控制的响应。
[0162]另一方面，针对卡合不良的补偿使用直动用的电动马达10。
[0163]S卩，在解除锁止机构(驻车制动器)14的情况下，E⑶15'停止从驱动用直流电源70;向螺线管13的供电。于是，螺线管成为断开状态，螺线管13的柱塞53被弹簧52吸引，所以前端的锁销50解除与减速机构12的二次减速齿轮系统G2的中间齿轮54的卡合。
[0164]此时，ECU15'依次进行感应电流的检测来监视位移，从而控制与中间齿轮54的卡合的解除。
[0165]S卩，通过监视依次检测出的位移(位置)的变化来判定卡合的解除。如果位移不变化，则例如，图5(a)的装置中，进行使马达10向箭头⑴的制动解除方向的旋转角增加，利用锥面56b使与中间齿轮54的卡合解除的控制。
[0166]此时，如果监视对位移进行微分的值(速度)，则如上所述，能够尽快进行控制的响应。
[0167]这样，通过进行解除卡合的补偿，来解除与中间齿轮54的卡合，并如图2所示，能够将柱塞53返回螺线管13的断开时的位置。
[0168]另外，如上述，能够根据柱塞53的位移或者位移的微分来判定螺线管13的滑动性，所以也可以与实施方式的情况相同地，在控制螺线管13的驱动电流、中间齿轮54的旋转角之前，调整对螺线管13的通电时间、卡合不良的判定时间。这样一来能够应对滑动性的劣化。其结果，如果即使不增加驱动电流，或者增加马达10的转速、旋转角也能够应对，则能够抑制电力消耗。
[0169]此时，在即使调整通电时间、卡合不良的判定时间也不能改善的情况下，增加驱动电流、旋转角之后，通过调整通电时间、卡合不良的判定时间来应对。
[0170]并且，本驻车制动器在滑动的异常达到极限时输出警报。
[0171]S卩，将上述位移或者位移的微分检测出的值与预先设定的值比较，判定是否比设定的值劣化。在劣化的情况下，输出AL信号(锁定报警“警报”信号)作为驻车制动器的动作不良。
[0172]另外，该电动制动器单元具备锁止机构14的故障预测功能。该故障预测功能中，对锁止机构14的螺线管13通电来测试滑动性。
[0173]即，ECU15'在驻车机构的非动作时(例如，信号等待等停车时)，对螺线管13通电来使柱塞53工作进行感应电流的检测。而且，在柱塞53到达中间齿轮54的卡止孔56之前停止对螺线管13的通电。当然停止该通电的时机预先设定为安全的值。
[0174]这样一来,通电被停止的柱塞53不到达中间齿轮54的卡止孔56,被弹簧52拖回而返回断开的位置。
[0175]通过这样进行感应电流的检测，来了解柱塞53的位移的量。另外，该检测定期地进行，根据其数据监视位移的量的下降趋势，或者计算对位移量进行微分的值(柱塞53的速度)来监视其降低的程度，从而预测动作不良的产生来避免事故。
[0176]此外，实施方式以及实施例1中，对在卡合部件使用锁销50的装置进行了描述，但并不局限于此。如果通过柱塞53来工作，则卡合部件也可以是例如图10所示的使用了卡止爪8的部件。
[0177]另外，实施方式以及实施例1中，对使卡合部件与减速机构12卡合的装置进行了描述，但并不局限于此。也可以例如图9所示，是使卡合部件与直动机构2卡合的构造。
[0178]另外，实施方式以及实施例1中，对使用推进式(push)螺线管13的锁止机构14的装置进行了描述，但并不局限于此。例如，即使在如以往例那样使用拉式(pull)的锁止机构6中，也因为检测螺线管吸引柱塞时的电感或者感应电流即可，所以当然能够应用。
[0179]符号说明
[0180]10...电动马达；11...直动机构；12...减速机构；13...螺线管；14...锁止机构；15...ECU ;16a...制动块；16b...制动块；17...外轮部件；18...轴承部件；50...锁销；52...弹簧；53...柱塞；54...中间齿轮；55...磁铁；56...卡止孔；58...销孔；
70...驱动用直流电源；71...位移检测单元；72...开关单元；73...交流电源单元；
74...电压测定单元。
【权利要求】
1.一种电动驻车制动器，其特征在于， 在电动马达与直动机构经由减速机构被连接，通过所述马达的旋转将安装在直动机构的摩擦材料推压到制动盘来进行制动，并且通过螺线管使卡合部件与进行了该制动的直动机构或者减速机构卡合的电动驻车制动器中， 具备监视单元，该监视单元检测所述螺线管的柱塞的位移，并根据其检测到的位移来监视卡合部件的动作。
2.根据权利要求1所述的电动驻车制动器，其特征在于， 检测螺线管的电感来进行所述位移的检测。
3.根据权利要求1或者2所述的电动驻车制动器，其特征在于， 在所述柱塞具备磁铁。
4.根据权利要求1?3中的任意一项所述的电动驻车制动器，其特征在于， 基于所述位移来判定卡合部件是否到达了与减速机构或者直动机构的卡合。
5.根据权利要求1?4中的任意一项所述的电动驻车制动器，其特征在于， 在判定为到达了所述卡合时，使螺线管的驱动电流成为零或规定值以下，进行所述位移的检测，根据其检测值判定卡合完成。
6.根据权利要求1?5中的任意一项所述的电动驻车制动器,其特征在于， 在将所述卡合部件从与减速机构或者直动机构的卡合解除时，进行所述位移的检测，来控制电动马达的旋转角。
7.根据权利要求1?6中的任意一项所述的电动驻车制动器，其特征在于， 根据所述位移的检测值来计算柱塞的动作速度，基于该计算出的动作速度来控制对螺线管的施加电压。
8.根据权利要求1?7中的任意一项所述的电动驻车制动器，其特征在于， 根据所述位移的检测值的变化来检测柱塞的滑动性，基于该检测出的滑动性来设定动作所需要的控制时间。
9.根据权利要求1?8中的任意一项所述的电动驻车制动器，其特征在于， 将所述位移的检测值与预先设定的值比较，比较的值比设定值劣化的情况下输出锁定报警(AL)信号作为动作不良。
10.根据权利要求1?9中的任意一项所述的电动驻车制动器，其特征在于， 在所述螺线管的非工作时，按照规定时间向螺线管供给卡合部件无法与减速机构或者直动机构卡合的微少电流，检测所述位移，根据其检测值来定期地监视柱塞的滑动状态。
11.根据权利要求1?10中的任意一项所述的电动驻车制动器，其特征在于， 代替螺线管的电感检测螺线管的感应电流来进行所述位移的检测。
【文档编号】B60T17/22GK104169145SQ201380014013
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2013年3月26日 优先权日:2012年4月24日
【发明者】增田唯, 村松诚 申请人:Ntn株式会社