(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪とともに回転するディスクロータと、
前記ディスクロータの車両内側および車両外側の摩擦摺動面に相対してそれぞれ配置されるインナ側ブレーキパッドおよびアウタ側ブレーキパッドと、
駆動機構を介して前記インナ側ブレーキパッドおよび前記アウタ側ブレーキパッドを前記摩擦摺動面に押し付ける電動モータと、
前記インナ側ブレーキパッドの前記摩擦摺動面への押付力を検出する第１押付力検出部と、
前記アウタ側ブレーキパッドの前記摩擦摺動面への押付力を検出する第２押付力検出部と、
前記第１押付力検出部および前記第２押付力検出部による検出信号に基づいて、前記電動モータによる前記インナ側ブレーキパッドおよび前記アウタ側ブレーキパッドの押付力を制御するモータ制御部と、
を備え、
前記第１押付力検出部による検出信号と、前記第２押付力検出部による検出信号との位相差が所定値以上の場合、前記モータ制御部は前記電動モータによる押付力の制御を行わないことを特徴とする電動ディスクブレーキ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動モータを使用してディスクロータに制動力を発生させるディスクブレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動ディスクブレーキ装置は、ドライバーのブレーキペダル操作により生じる制動要求に応じて、電動モータを使用してブレーキパッドをディスクロータに押し付けて制動力を発生させる。ブレーキパッドとディスクロータとの接触による摩耗によって、ディスクロータに肉厚差が生じてくる。そのため、制動要求に応じてブレーキパッドの移動量を制御する方式よりも、制動要求に応じてブレーキパッドの押し付け力を制御する方式が好ましい。
【０００３】
例えば、特許文献１には、ディスクロータに対してインナ側に位置する摩擦パッドによる加圧力を検出する荷重センサを設け、この荷重センサからの出力信号に基づきモータによる摩擦パッドの押し付けを制御することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２８１１９１号公報
【特許文献２】特開２００７−２３８０３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の技術のように、インナ側の摩擦パッドによるディスクロータに対する加圧力を検出するだけでは、加圧力の変動がロータの肉厚差により生じているのかロータ振れにより生じているのかを区別できないという問題がある。
【０００６】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、電動ディスクブレーキ装置におけるロータ肉厚差とロータ振れとを区別する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のある態様の電動ディスクブレーキ装置は、車輪とともに回転するディスクロータと、前記ディスクロータの車両内側および車両外側の摩擦摺動面に相対してそれぞれ配置されるインナ側ブレーキパッドおよびアウタ側ブレーキパッドと、駆動機構を介して前記インナ側ブレーキパッドおよび前記アウタ側ブレーキパッドを前記摩擦摺動面に押し付ける電動モータと、前記インナ側ブレーキパッドの前記摩擦摺動面への押付力を検出する第１押付力検出部と、前記アウタ側ブレーキパッドの前記摩擦摺動面への押付力を検出する第２押付力検出部と、前記第１押付力検出部および前記第２押付力検出部による検出信号に基づいて、前記電動モータによる前記インナ側ブレーキパッドおよび前記アウタ側ブレーキパッドの押付力を制御するモータ制御部と、を備える。
【０００８】
この態様によると、ディスクロータのインナ側とアウタ側の両方の押付力を検出することで、ロータ肉厚差とロータ振れとを区別することができる。
【０００９】
前記第１押付力検出部による検出信号と、前記第２押付力検出部による検出信号との位相差が所定値以上の場合、前記モータ制御部は前記電動モータによる押付力の制御を行わないようにしてもよい。インナ側の検出信号とアウタ側の検出信号との位相差が所定値以上の場合は、ディスクロータの肉厚差で荷重変動が生じているのではなく、ロータ振れが発生していると判断できる。ロータ振れの場合にはモータの制御を行わないようにすることで、モータの作動頻度を低下させてモータにかかる負荷を軽減することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、電動ディスクブレーキ装置においてロータ肉厚差とロータ振れとを区別することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る電動ディスクブレーキ装置の概略構成図である。
【図２】ブレーキＥＣＵの機能ブロック図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）は、第１押付力検出部によるインナ側の検出信号と第２押付力検出部によるアウタ側の検出信号との位相差を説明するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は、本実施形態に係る車両用の電動ディスクブレーキ装置１００の概略構成図である。図１では、ブレーキユニット１０を断面図として示している。ブレーキユニット１０はいわゆるディスクブレーキの一種であり、ブレーキＥＣＵ６０からの指令により制動力を発生させるように構成されている。
【００１３】
ブレーキユニット１０は、図示しない車両の車輪とともに回転するディスクロータ１６と、摩擦材としてのブレーキパッド１４ａ、１４ｂと、ブレーキパッドを移動させるキャリパ１２とを備える。
【００１４】
インナ側ブレーキパッド１４ａは、ディスクロータ１６の車両内側に配置され、アウタ側ブレーキパッド１４ｂは、ディスクロータ１６の車両外側に配置される。ブレーキパッド１４ａ、１４ｂは、ディスクロータ１６の軸方向に摺動可能に支持されている。アウタ側ブレーキパッド１４ｂの背部には、キャリパ１２から鉛直下方に延び出した爪部１８が配置される。また、インナ側ブレーキパッド１４ａの背部にはピストン２０が取り付けられている。
【００１５】
キャリパ１２の内部には電動モータ３０が配設されている。電動モータ３０は、制動時にブレーキパッド１４ａ、１４ｂをディスクロータ１６に向けて押し付けるとともに、非制動時にブレーキパッド１４ａ、１４ｂをディスクロータ１６から離隔させるための駆動手段である。
【００１６】
電動モータ３０の出力軸には、上述のピストン２０が連結される。ピストン２０の内部には、電動モータ３０の出力軸の回転運動をピストン２０の直線運動に変換するためのボールねじ機構２４が配設されている。また、キャリパ１２内にはエンコーダ３２も設けられている。エンコーダ３２は、電動モータ３０の回転角を検出してブレーキＥＣＵ６０に送信する。
【００１７】
車室内にはドライバーが操作するブレーキペダル５６が設置される。ブレーキペダル５６がドライバーによって踏まれると、その操作量がセンサ５８によって検出されてブレーキＥＣＵ６０に伝えられる。代替的に、ブレーキ踏力をセンサによって検出しこれをブレーキＥＣＵ６０に伝えてもよい。ブレーキＥＣＵ６０は、操作量に応じた制動力を発揮するように電動モータ３０に駆動信号を与える。
【００１８】
電動モータ３０が駆動されると、ピストン２０が図中の右方向、すなわちブレーキパッド１４ａの方向に移動する。これによって、ピストン２０の先端に取り付けられたブレーキパッド１４ａがディスクロータ１６の車体内側の摩擦摺動面１６ａに押し付けられる。このとき、ピストン２０の反力によって、キャリパ１２がピストン２０の移動方向とは反対の方向（図中の左方向）に移動する。すると、キャリパ１２の先端の爪部１８によってブレーキパッド１４ｂがディスクロータ１６の車両外側の摩擦摺動面１６ｂに押し付けられる。これにより、ディスクロータ１６が一対のブレーキパッド１４ａ、１４ｂにより挟圧されて、車輪に制動力が発生する。
【００１９】
ブレーキペダル５６が操作されていない場合、電動モータ３０は、ブレーキパッド１４ａ、１４ｂがディスクロータ１６との間に所定のクリアランスを空けて位置するように、ピストン２０を所定のゼロ点位置に移動させる。
【００２０】
インナ側ブレーキパッド１４ａの背面にはインナ側荷重センサ２８ａが設置され、アウタ側ブレーキパッド１４ｂの背面にはアウタ側荷重センサ２８ｂが設置される。荷重センサ２８ａ、２８ｂは、それぞれディスクロータ１６に対するブレーキパッド１４ａ、１４ｂの押し付け力を検出し、その検出信号をブレーキＥＣＵ６０に送信する。
【００２１】
図２は、図１に示したブレーキＥＣＵ６０の構成を示すブロック図である。各ブロックは、ハードウェア的には、コンピュータのＣＰＵやメモリをはじめとする素子や機械装置で実現でき、ソフトウェア的にはコンピュータプログラム等によって実現されるが、ここでは、それらの連携によって実現される機能ブロックとして描いている。したがって、これらの機能ブロックはハードウェア、ソフトウェアの組み合わせによっていろいろなかたちで実現できることは、当業者には理解されるところである。
【００２２】
ブレーキＥＣＵ６０は、ドライバーによるブレーキペダル操作量または踏力に応じた制動力を発生させるようにブレーキユニット１０を制御する。ブレーキＥＣＵ６０は、第１押付力検出部６２ａ、第２押付力検出部６２ｂ、位相差判定部６４、制動力計算部６６およびモータ制御部６８を含む。
【００２３】
制動力計算部６６は、センサ５８によって検出された操作量または踏力に応じて、車輪に発生させる制動力を計算する。
【００２４】
第１押付力検出部６２ａは、インナ側荷重センサ２８ａから、インナ側ブレーキパッド１４ａのディスクロータ１６への押付力を検出した検出信号を受け取る。第２押付力検出部６２ｂは、アウタ側荷重センサ２８ｂから、アウタ側ブレーキパッド１４ｂのディスクロータ１６への押付力を検出した検出信号を受け取る。
【００２５】
モータ制御部６８は、電動モータ３０によるインナ側ブレーキパッド１４ａおよびアウタ側ブレーキパッド１４ｂの押し付けを制御する。すなわち、モータ制御部６８は、制動力計算部６６によって計算された制動力に対して予め設定されている押付力でブレーキパッド１４ａ、１４ｂをディスクロータ１６に対して押し付けるように、電動モータ３０を制御する。このとき、第１押付力検出部６２ａおよび第２押付力検出部６２ｂの受け取る押付力の検出信号によるフィードバックループが構成される。
【００２６】
位相差判定部６４は、第１押付力検出部による検出信号と第２押付力検出部による検出信号との位相差を求め、この位相差が所定値以上か否かを判定する。位相差が所定値未満の場合、位相差判定部６４は、インナ側荷重センサ２８ａとアウタ側荷重センサ２８ｂによる検出信号の変動に合わせて、押付力を一定に制御するようにモータ制御部６８に指令する。位相差が所定値以上の場合、位相差判定部６４は、電動モータ３０をその状態で保持するようモータ制御部６８に指令する。
【００２７】
以下、位相差判定部６４による判定について説明する。
【００２８】
図３（ａ）、（ｂ）は、第１押付力検出部によるインナ側の検出信号と、第２押付力検出部によるアウタ側の検出信号との位相差を説明するグラフである。
【００２９】
図３（ａ）は、車両制動時に、インナ側荷重センサ２８ａの検出信号とアウタ側荷重センサ２８ｂの検出信号との位相差が比較的小さい場合を示す。位相差が小さい場合は、肉厚差であると判定される。図３（ｂ）は、車両制動時に、インナ側荷重センサ２８ａの検出信号とアウタ側荷重センサ２８ｂの検出信号との位相差が所定値よりも大きい場合を示す。位相差が大きい場合、ロータ振れであると判定される。
【００３０】
インナ側荷重センサ２８ａとアウタ側荷重センサ２８ｂとは、ディスクロータ１６の両側のほぼ同位置に設置される。したがって、ロータ振れが生じている場合、インナ側荷重センサ２８ａによる検出信号と、アウタ側荷重センサ２８ｂによる検出信号とは、約１８０°の位相差が発生することになる。そこで、上記所定値を１８０°に近い値に設定しておき、この所定値以上の位相差がある場合にはロータ振れと判断するのである。上記所定値は、ロータ振れが生じているブレーキユニットとロータ振れのないブレーキユニットとを用いて実験的に設定されることが好ましい。
【００３１】
従来の単一の荷重センサを用いたフィードバック制御を行う電動ディスクブレーキ装置では、センサにより検出される荷重変動が、ディスクロータの肉厚差が原因であるのかロータ振れが原因であるのかをあるのかを区別することができなかった。そのため、ロータ振れが原因である場合でも、肉厚差が原因であるときと同様に電動モータを制御することで、ブレーキユニットに異常振動を発生させてしまったり、モータの作動頻度が増加してモータが焼き付いてしまうおそれがあった。
【００３２】
これに対して、本実施形態に係る電動ディスクブレーキ装置によれば、ブレーキパッドのディスクロータへの押付力を検出する荷重センサを、インナ側とアウタ側の両方に設け、二つの荷重センサの検出信号の位相差に基づいて、ロータ振れと肉厚差とを区別するようにした。そして、ロータ振れのときは荷重変動に追従させてモータを駆動しないようにすることで、ブレーキ振動を抑制しつつ、不要な電動モータの作動を抑制することができる。
【００３３】
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。これらの実施の形態はあくまで例示であり、実施の形態どうしの任意の組み合わせ、実施の形態の各構成要素や各処理プロセスの任意の組み合わせなどの変形例もまた、本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００３４】
本発明は、上述の各実施形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を加えることも可能である。各図に示す構成は、一例を説明するためのもので、同様な機能を達成できる構成であれば、適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００３５】
１０  ブレーキユニット、  １２  キャリパ、  １４ａ  インナ側ブレーキパッド、  １４ｂ  アウタ側ブレーキパッド、  １６  ディスクロータ、  １６ａ、１６ｂ  摩擦摺動面、  ２０  ピストン、  ２８ａ、２８ｂ  荷重センサ、  ３０  電動モータ、  ５６  ブレーキペダル、  ６０  ブレーキＥＣＵ、  ６２ａ  第１押付力検出部、  ６２ｂ  第２押付力検出部、  ６４  位相差判定部、  ６６  制動力計算部、  ６８  モータ制御部、  １００  電動ディスクブレーキ装置。
【図１】
0005730694.tif 000002
【図２】
0005730694.tif 000003
【図３】
0005730694.tif 000004