(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスクの両側に配置される一対のブレーキパッドと、
前記一対のブレーキパッドの少なくとも一方に対向させてキャリパ本体内に設けられたピストンと、
前記キャリパ本体に設けられ、ロータを回転させるモータと、
該モータにより回転するロータの回転運動を直線運動に変換して前記ピストンに伝達する変換機構部と、
前記ピストンのストローク位置を検出する位置検出手段と、
該位置検出手段の検出信号に基づいて前記モータを制御する制御手段とを有し、運転者による制動操作とは別に、車両の状態を検出するセンサからの検出信号に基づき、前記モータ及び変換機構部により前記ピストンを直線運動させてブレーキパッドをディスクに押圧させることで車輪に制動力を発生させる電動ブレーキ装置において、
車両走行中の道路が悪路の状態であるか否かを検出する悪路状態検出手段を有し、
前記制御手段は、前記悪路状態検出手段の検出結果に応じて前記ブレーキパッドと前記ディスクのクリアランスを狭めるように前記モータを制御することを特徴とする電動ブレーキ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両に用いて好適な電動ブレーキ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電動ブレーキ装置として、例えば、特開２０００−４６０８２号公報に開示されたものが知られている。
この公報に開示された電動ブレーキ装置は、ディスクの両側に配置される一対のブレーキパッドと、前記一対のブレーキパッドの少なくとも一方に対向させてキャリパ本体内に設けられたピストンと、前記キャリパ本体に設けられ、ロータを回転させるモータと、該モータにより回転するロータの回転運動を直線運動に変換して前記ピストンに伝達する変換機構部と、ピストンのストローク位置を検出する位置検出手段と、位置検出手段の検出結果に基づいて前記モータを制御する制御手段とを備え、ピストンによる直線運動でブレーキパッドをディスクに押圧させて制動力を発生させる基本構成になっていて、車両の走行状態を、例えばアクセルが踏圧操作されているか否かを検出するアクセル踏圧センサ等の走行状態検出手段によって検出し、その検出結果から運転者が近々ブレーキ操作を行うであろう旨を判断し、運転者が近々ブレーキ操作を行うと判断したときには、ブレーキ操作が行われる前に、ブレーキパッドとディスクのクリアランスを予め狭め、これによりブレーキ初期の応答性の向上を図ろうとするものである。
【０００３】
また、他の電動ブレーキ装置として、特開平０３−４５４６２号公報に開示されたものも知られている。
この公報に開示された電動ブレーキ装置は、フルブレーキ状態を検知し、そのときのブレーキパッドの位置から所定量戻した位置を、ブレーキペダル等のブレーキ操作部開放時のブレーキパッド位置とし、この位置にブレーキパッドを配することで、ブレーキ操作部開放時に、常に適正なブレーキパッド位置となるように企図したものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の電動ブレーキ装置のうち前者のもの（特開２０００−４６０８２号公報に開示されたもの）は、運転者がブレーキ操作を行う通常のブレーキ操作を想定してブレーキ初期の応答性の向上を図っており、運転者がブレーキ操作を行わずに制動力が自動的に発揮される、例えば自動ブレーキ機構や、車両安定機構等のブレーキ初期の応答性を改善するものではなかった。また、後者のもの（特開平０３−４５４６２号公報に開示されたもの）は、適正なブレーキパッド位置となるように企図したものではあるが、ブレーキ初期の応答性を改善するものではなかった。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、悪路走行時にブレーキパッドとディスクとの間に小石等が侵入するのを防止することができる電動ブレーキ装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、ディスクの両側に配置される一対のブレーキパッドと、前記一対のブレーキパッドの少なくとも一方に対向させてキャリパ本体内に設けられたピストンと、前記キャリパ本体に設けられ、ロータを回転させるモータと、該モータにより回転するロータの回転運動を直線運動に変換して前記ピストンに伝達する変換機構部と、前記ピストンのストローク位置を検出する位置検出手段と、該位置検出手段の検出信号に基づいて前記モータを制御する制御手段とを有し、運転者による制動操作とは別に、車両の状態を検出するセンサからの検出信号に基づき、前記モータ及び変換機構部により前記ピストンを直線運動させてブレーキパッドをディスクに押圧させることで車輪に制動力を発生させる電動ブレーキ装置において、車両走行中の道路が悪路の状態であるか否かを検出する悪路状態検出手段を有し、前記制御手段は、前記悪路状態検出手段の検出結果に応じて前記ブレーキパッドと前記ディスクのクリアランスを狭めるように前記モータを制御することを特徴としている。
【００１０】
本発明によれば、制御手段により悪路状態検出手段の検出結果に応じてブレーキパッドとディスクのクリアランスを狭めるようにモータを制御する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の電動ブレーキ装置の実施の形態を図１ないし図３を参照して以下に説明する。
図１に示すように、電動ブレーキ装置１０は、車両の非回転部に固定されるキャリア１２と、このキャリア１２にディスク１３の軸線方向両側に配設された状態で摺動自在に支持される一対のインナパッド１４およびアウタパッド１５と、二カ所の図示せぬ摺動案内部においてキャリア１２にディスク１３の軸線方向に摺動自在となるよう支持された、インナパッド１４とアウタパッド１５を両側から挾持可能なキャリパ１７とで主に構成されている。
【００１２】
キャリア１２は、互いにほぼ平行をなして配置される第１連結部２２ａおよび第２連結部２２ｂと、第１連結部２２ａおよび第２連結部２２ｂの各端部同士を連結させる二カ所の図示せぬ支持部とを有している。
そして、キャリア１２は、支持部がディスク１３の周方向における両端位置となるようにディスク１３に対し配置された状態で車体側に固定される。なお、各支持部に摺動案内部が設けられる。
【００１３】
キャリア１２の各支持部の内側位置には相互に対向するように一対の図示せぬパッドガイドが設けられており、これらパッドガイドにより、インナパッド１４およびアウタパッド１５はディスク１３の軸線方向に沿って摺動自在となるようにそれぞれの両端位置において支持される。なお、この支持状態でインナパッド１４およびアウタパッド１５は、ディスク１３の軸線に平行な軸線回りの回転が規制されている。
【００１４】
キャリパ１７は、略円筒状の筒状部材２５と、該筒状部材２５の一側に固定される先端部材２７とを有するハウジング２８を具備している。
【００１５】
このハウジング２８には、モータ３３と、このモータ３３の回転運動を直線運動に変換するボールランプ機構（変換機構部）３４とが設けられている。
モータ３３は、筒状部材２５の内周部に取り付けられたステータ３５と、ステータ３５の内側に位置して、ステータ３５に電力が供給されることで回動するロータ３６とを有している。
【００１６】
前記ボールランプ機構３４は、前記ロータ３６の内周部に固定されて回動可能となっている可動ランプ部材３７Ａと、該可動ランプ部材３７Ａに対向して設けられ筒部５１にピンによって固定された固定ランプ部材３７Ｂと、可動ランプ部材３７Ａと固定ランプ部材３７Ｂとの間に介装された複数のボール３８とから構成されている。
【００１７】
各ボール３８は両ランプ部材３７Ａ，３７Ｂの対向面に円周方向に沿って円弧状に形成された複数のボール溝内に摺動可能に配置されており、両ランプ部材３７Ａ，３７Ｂの相対回転によって複数のボール３８が前記ボール溝内を転動して前記相対回転に応じて両ランプ部材３７Ａ，３７Ｂとの軸方向の間隔が変化するようになっている。
【００１８】
前記先端部材２７は、筒状部材２５に略同軸をなして固定される略円筒状の筒部５１と、該筒部５１の径方向における一側から筒状部材２５に対し反対側に延出するディスクパス部５２と、該ディスクパス部５２の先端側から筒部５１と対向するように延出する爪部５３とを有している。
【００１９】
先端部材２７の筒部５１の内周部には、上述したボール３８が嵌合されており、該ボール３８の近接には、可動ランプ３７Ａの軸線方向の位置を検出し、それに基づき前記ピストン部４０のストローク位置を検出する位置検出器（位置検出手段）５７が取り付けられている。
【００２０】
ここで、キャリパ１７をキャリア１２に支持させた状態で、モータ３３およびボールランプ機構３４はそれぞれの軸線をディスク１３の軸線に平行することになり、ボールランプ機構３４の内周側に配置されているピストン部４０がインナパッド１４のディスク１３に対し反対側に当接可能に対向配置され、先端部材２７は、ディスクパス部５２がディスク１３の外周部を跨ぐように延出して爪部５３がアウタパッド１５のディスク１３に対し反対側に当接可能に対向配置されることになる。
上記のような構成により、ロータ３６の回転運動がボールランプ機構３４で直線運動に変換されてピストン部４０に伝達される。この直線運動によりピストン部４０及び爪部５３を介してインナパッド１４及びアウタパッド１５により、ディスク１３を押圧して制動力を発生させるようになっている。
【００２１】
また、ピストン部４０の図１における左端部と前記ボール３８の外側を覆うカバー２８との間には、ボールランプ機構３４の嵌合部分にほこりが入るのを防止するダストブーツ５９が設けられている。
【００２２】
そして、上記構成の電動ブレーキ装置１０は、車両の前後左右の各車輪に対しそれぞれ設けられており、すべての電動ブレーキ装置１０のモータ３３および位置検出器５７がコントローラ（制御手段）６０に接続されている。ここで、各モータ３３はそれぞれを駆動するためにコントローラ６０に設けられた図示せぬモータドライバに接続されている。
また、コントローラ６０には、ステアリングの切れ角を検出するステアリングセンサ６１、車両の左右方向への首振り状況を検出するヨーレイトセンサ６２、当該車両と前方の車両との車間距離を測定する車間距離センサ６３、および車両あるいは車輪の上下方向の加速度を検出する加速度センサ６４が、それぞれ接続されている。
【００２３】
次に、上述したこの実施の形態による電動ブレーキ装置の動作について図２に示すフローチャートを参照しつつ説明する。
図２において、図示しないイグニッションスイッチがオンにされると、コントローラ６０はステップＳ１へ進み、ブレーキペダルが踏まれたか否かを、図示しないブレーキペダルスイッチの出力信号から判断する。
【００２４】
そして、今、運転者によりブレーキペダルが踏まれたとすると、ブレーキペダルスイッチからはオン信号が出力される。これにより、コントローラ６０は、ステップＳ１の判断結果を「ＹＥＳ」として、ステップＳ２へ進む。ステップＳ２では、コントローラ６０は、図示せぬ操作量検出センサで検出されたブレーキペダルの操作量に応じて各車輪にブレーキ力を発生させるように、各電動ブレーキ装置１０のそれぞれについて、モータ３３を位置検出器５７の回転位置データに基づいてフィードバック制御した後、ステップＳ１０へ移る。
【００２５】
コントローラ６０は、ブレーキ力を発生させる際に、モータ３３で可動ランプ部材３７Ａを正方向に回転させる。すると、固定ランプ部材３７Ｂとボール３８によりピストン部４０が、ディスク１３方向に移動しインナパッド１４をディスク１３に接触させる一方、その反力でキャリパ１７がキャリア１２に対し移動して爪部５３をディスク１３の方向に移動させることになり、このようにして最終的に、ピストン部４０と爪部５３とでインナパッド１４およびアウタパッド１５がディスク１３の方向に押圧され、これらインナパッド１４およびアウタパッド１５がディスク１３に接触してブレーキ力を発生させる。
【００２６】
他方、コントローラ６０は、この状態からブレーキ力を緩める際に、モータ３３で可動ランプ部材３７Ａを上記正方向に対し逆の戻し方向に回転させる。すると、固定ランプ部材３７Ｂとボール３８によりピストン部４０がディスク１３から離間する方向に移動し、その結果、インナパッド１４およびアウタパッド１５がディスク１３から離間してブレーキ力を解除させる。
【００２７】
また、今、ブレーキペダルが踏まれていないものとすると、コントローラ６０は、ステップＳ１の判断結果を「ＮＯ」としてステップＳ３へ進む。ステップＳ３では、コントローラ６０は、図示しない回転センサの出力信号から車両が走行中であるか否かを判断する。上記回転センサは、ディスク１３の回転を検出するセンサである。
【００２８】
今、車両が停止しているものとすると、コントローラ６０は、回転センサの出力信号からステップＳ３の判断結果を「ＮＯ」として、ステップＳ４へ進む。ステップＳ４では、コントローラ６０は、ディスク１３とインナパッド１４（アウタパッド１５）とのクリアランスがゼロとなるように、位置検出器５７からのフィードバック信号を受けながらモータ３３へ供給するモータ電流を制御した後、ステップＳ１０へ移る。上述した動作を経て、インナパッド１４およびアウタパッド１５が移動され、この結果、ディスク１３とインナパッド１４（アウタパッド１５）との間のクリアランスがゼロとされる。
【００２９】
従って、この場合には、クリアランスがゼロであるため、ディスク１３とインナパッド１４（アウタパッド１５）との間に水が侵入して凍るといった不具合の発生を防止できる。
【００３０】
一方、車両が走行中であるものとすると、コントローラ６０は、回転センサの出力信号からステップＳ３の判断結果を「ＹＥＳ」として、ステップＳ５へ進む。ステップＳ５では、コントローラ６０は、制動動作が必要になりそうか否かを予め予測する。
【００３１】
例えば、通常ブレーキ操作の場合では、図示しないアクセルペダルが踏まれているか否かを図示しないアクセルペダルスイッチの出力信号から予測する。つまり、アクセルペダルが離されたときには、制動動作が必要になりそうであると予測する。
【００３２】
また、車両安定機構による制御の場合では、ステアリングセンサ６１からの検出信号、ヨーレイトセンサ６２からの検出信号、またはこれら双方のセンサ６１、６２からの検出信号を基に判断し、これらセンサからの検出信号が、後述する車両安定機構作動条件より緩い条件で設定したしきい値を超えたときに、車両安定機構の動作が必要になりそうであると予測する。
【００３３】
また、自動ブレーキ機構による制御の場合では、前方車両との車間距離を車両に設けた車間距離センサ６３からの検出信号によって測定し、車間距離センサ６３からの検出信号が、自動ブレーキ機構作動条件より緩い条件で設定したしきい値を超えたときに（実際には車間距離が予め設定した値よりも短くなったときに）、あるいは、別の制御系のコントローラから制動動作予告信号が発せられたときに、自動ブレーキ機構の動作が必要になりそうであると予測する。
【００３４】
そして、ステップＳ５で制動動作が必要になりそうであると予測した場合には、ステップＳ５の判断結果を「ＹＥＳ」として、ステップＳ６へ進む。ステップＳ６では、コントローラ６０は、ディスク１３とインナパッド１４（アウタパッド１５）とのクリアランスが図３に示すように予め定められた微少隙間となるように、位置検出器５７からのフィードバック信号を受けながらモータ３３へ供給するモータ電流を制御した後、ステップＳ８へ移る。上述した動作を経て、インナパッド１４およびアウタパッド１５が移動され、この結果、ディスク１３とインナパッド１４（アウタパッド１５）との間のクリアランスが微少隙間とされる。
【００３５】
前記ステップＳ５で制動動作が必要になりそうであると予測しなかった場合には、ステップＳ５の判断結果を「ＮＯ」として、ステップＳ７へ進む。ステップＳ７では、コントローラ６０は、ディスク１３とインナパッド１４（アウタパッド１５）とのクリアランスが図３に示すように規定隙間となるように、位置検出器５７からのフィードバック信号を受けながらモータ３３へ供給するモータ電流を制御した後、ステップＳ８へ進む。ここで、ステップＳ５は、特許請求の範囲で言う、「制動予測手段」、［車両安定機構作動予測手段」並びに「自動ブレーキ機構予測手段」を構成している。
【００３６】
ステップＳ８では、車両走行中の道路が悪路の状態であるか否かを、例えば加速度センサ６４によって判断する。そして、悪路の状態であると判断した場合にはステップＳ８の判断結果を「ＹＥＳ」として、ステップＳ９へ進む。
ステップＳ９では、コントローラ６０は、ディスク１３とインナパッド１４（アウタパッド１５）とのクリアランスが図３に示すように予め定められた微少隙間となるように、位置検出器５７からのフィードバック信号を受けながらモータ３３へ供給するモータ電流を制御する。これにより、ディスク１３とインナパッド１４（アウタパッド１５）とのクリアランスが微少隙間となるので、ディスク１３とインナパッド１４およびアウタパッド１５の間に小石などが侵入するのを防止できる。その後、ステップＳ１０へ移る。
また、悪路の状態でないと判断した場合にはステップＳ８の判断結果を「ＮＯ」として、ステップＳ１０へ進む。
【００３７】
ステップＳ１０では、車両安定機構による制御が必要であるか否かを判断する。すなわち、ステアリングセンサ６１からの検出信号、ヨーレイトセンサ６２からの検出信号、またはそれら双方のセンサ６１、６２からの検出信号が、車両安定機構の制御作動条件として予め設定したしきい値を超えたかどうか判断する。車両安定機構による制御が必要であると判断した場合には、ステップＳ１０の判断結果を「ＹＥＳ」として、ステップＳ１１へ進む。ステップＳ１１では、所定の車両安定機構による制御が行われ、各車輪にそれぞれ所要の制動力が働き、コーナリング時の車両の安定性が確保される。車両安定機構による制御が行われた後はステップＳ１２へ移る。
【００３８】
ここで、インナパッド１４（アウタパッド１５）は、前述したように、車両安定機構による制御が開始される前にディスク１３との距離が微少隙間となるよう予め移動されているから、車両安定機構による制御が開始されたときには、インナパッド１４（アウタパッド１５）が極めて短い時間でディスク１３に接触するため、ブレーキ初期応答特性は優れたものとなる。
【００３９】
また、車両安定機構による制御が必要でないと判断した場合には、ステップＳ１０の判断結果を「ＮＯ」として、ステップＳ１２に進む。
【００４０】
ステップＳ１２では、自動ブレーキ機構による制御が必要であるか否か判断する。すなわち、車間距離センサ６３からの検出信号によって前方との車間距離を測定し、同車間距離センサ６３からの検出信号が、自動ブレーキ機構の制御作動条件として予め設定したしきい値を超えたかどうか、あるいは、別の制御系のコントローラから制動信号が発せられたかどうか判断する。
そして、自動ブレーキ機構による制御が必要であると判断した場合には、ステップＳ１２の判断結果を「ＮＯ」として、ステップＳ１３へ進む。ステップＳ１３では、所定の自動ブレーキ制御が行われ、これにより例えば前方の車両との車間距離が適正に保たれる。
また、自動ブレーキ制御が必要ではないと判断した場合には、ステップＳ１２の判断結果を「ＮＯ」として、ステップＳ１に戻る。
以下、上述した動作を繰り返す。
【００４１】
以上本発明の実施の形態による電動ブレーキ装置について詳述してきたが、具体的な構成はこの一実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。例えば、上述した実施の形態による電動ブレーキ装置においては、制動動作を、車両安定機構による制御、自動ブレーキ機構による制御としたが、これ以外の制動動作にも勿論適応可能である。また、制動動作必要検出手段を、ステアリングセンサ６１、ヨーレイトセンサ６２、車間距離センサ６３等としたが、これ以外のセンサの検出信号や外部からの指令を基に制御を行ってもかまわない。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１にかかる発明によれば、悪路走行時にパッドクリアランスを詰めることができ、悪路走行時に小石などがブレーキパッドとディスクとの間に侵入するのを防止でき、制動性能を安定させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態による電動ブレーキ装置の構成を示す側断面図である。
【図２】  同一実施形態による電動ブレーキ装置の動作を説明するフローチャートである。
【図３】  同一実施形態による電動ブレーキ装置におけるブレーキパッド位置を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１３  ディスク
１４  インナパッド
１５  アウタパッド
３３  モータ
３４  ボールランプ機構（変換機構部）
４０  ピストン部
５７  位置検出器（位置検出手段）
６０  コントローラ（制御手段）
６１  ステアリングセンサ
６２  ヨーレイトセンサ
６３  車間距離センサ
６４  加速度センサ
【図１】
0004526657.tif 000002
【図２】
0004526657.tif 000003
【図３】
0004526657.tif 000004