JP2000018293A - 車両用ブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両用ブレーキ装置において非制動時に摩擦
材がロータに接触して起こる引きずりを低減し、同時に
制動の応答性も向上させる。 【解決手段】 電動アクチュエータ１０でパッド７を押
圧してディスクロータ６に摺接させる電気駆動ブレーキ
装置の電子制御装置５に、パッド７とディスクロータ６
間に生じるクリアランスを、アクセルペダル２がＯＮの
ときに同ペダル２がＯＦＦのときよりも増大させる制御
機能をもたせたのである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、いわゆるバイワ
イヤー方式の車両用ブレーキ装置（以下、電気駆動ブレ
ーキ装置と称す）に関する。

【０００２】

【従来の技術】電気駆動ブレーキ装置は、ブレーキ操作
力又はブレーキ操作量を検出するセンサの出力に基づい
てその出力に応じた制動力を生じるように電子制御装置
によって電動アクチュエータを制御し、そのアクチュエ
ータで摩擦材をロータに押圧して車輪の制動を行うよう
になっている。

【０００３】ところで、車両用ブレーキ装置では、非制
動時に摩擦材とロータ間に生じさせるクリアランスを、
以下の如き方法で確保している。

【０００４】（ｉ）ブレーキピストンをピストンシール
の弾性復元力で復帰させる。 （ii）摩擦材やブレーキピストンをばねの力で復帰させ
る。 （iii ）特開平９−１３７８４１号公報に示されるよう
に、摩擦材の押付け圧を検出する推力センサと摩擦材の
位置を検出するセンサを設け、推力センサの出力がゼロ
になった位置を原点にし、位置センサの出力に基づいて
クリアランスが規定値になるまで電動アクチュエータの
推進体を後退させる。

【０００５】これ等の方法では、制動解除時に、予め設
定した一定のクリアランスが確保される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のクリアランスが
小さ過ぎると、ロータの振れによって非制動時に摩擦材
がロータに接触し、いわゆる引きずりが発生してその引
きずりが車両の燃費の低下、摩擦材の寿命低下、ブレー
キジャダー等の原因となる。

【０００７】逆に、かかるクリアランスが大き過ぎる
と、ブレーキペダル踏込みから制動力が発生するまでの
時間が長くなり、制動の応答遅れ等の問題が起こる。

【０００８】従って、クリアランスの設定に当っては十
分な配慮がなされるが、上記の従来法では設定クリアラ
ンス値を変えることができないため、引きずりの低減と
応答性向上の要求を共に満たそうとすると、それぞれの
要求を半々に満たす妥協値を求めざるを得ず、満足な結
果が得られない。

【０００９】そこで、この発明は、高精度制御が行える
電気駆動ブレーキ装置の特長を生かして引きずりの低減
と応答性の向上を両立させることを課題としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、この発明においては、電子制御装置から作動指令を
受ける電動アクチュエータで摩擦材料を押圧してロータ
に摺接させる車両用ブレーキ装置において、アクセルペ
ダルのＯＮ、ＯＦＦ検知手段を具備させ、電子制御装置
による電動アクチュエータの制御が、ロータと摩擦材間
のクリアランスを、アクセルペダルＯＮ時にアクセルペ
ダルＯＦＦ時よりも大となすように行われるようにした
のである。

【００１１】なお、アクセルペダルのＯＮ、ＯＦＦ検知
手段は、スイッチやスイッチ型のセンサなどでよく、車
両にアクセルスイッチが備わっていればそれを共用でき
る。

【００１２】また、アクセルペダルＯＮ時とＯＦＦ時の
クリアランス制御は、クリアランスゼロの原点位置を押
圧センサなどで検出し、その原点からのアクチュエータ
後退量を位置センサやエンコーダなどを利用して制御す
る方法で行える。

【００１３】

【作用】アクセルペダルＯＮ時には運転者には制動の意
志がなく、摩擦材とロータ間のクリアランスを大きくし
ても制動遅れにはつながらない。そこで、アクセルペダ
ルＯＮ時に前述のクリアランスを増大させて引きずりを
低減する。

【００１４】一方、アクセルペダルがＯＦＦになった
ら、電動アクチュエータが作動してクリアランスが減少
し、これにより、制動の応答遅れが無くなる。

【００１５】なお、アクセルペダルのＯＦＦ後、ブレー
キがかけられるまでの間はクリアランスが小さくなって
引きずりが生じ易くなるが、ブレーキがかけられないま
まアクセルペダルＯＦＦの状態が長く続くことはまずな
いので、アクセルペダルＯＦＦ時にクリアランスを従来
よりも小さくして応答性を高める方法を採っても、引き
ずりの影響は大して出ない。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１に、この発明の電気駆動ブレ
ーキ装置の実施形態を示す。これは、浮動型ディスクブ
レーキへの適用例であって、図中１はブレーキペダル、
２はアクセルペダル、３はブレーキペダル１の踏込み力
を検出する踏力センサ、４はアクセルペダル２のＯＮ、
ＯＦＦを検出するアクセルスイッチである。踏力センサ
３は、ブレーキペダル１の踏込み量を検出するストロー
クセンサで代替してもよい。また、ブレーキペダルのＯ
Ｎ、ＯＦＦは踏力センサ３の有無によって判断できる
が、そのＯＮ、ＯＦＦ検出用のスイッチを別途付加して
もよい。ブレーキペダル１の踏込み反力を発生させるス
トロークシミュレータ（図示せず）を付加するのも自由
である。

【００１７】５は、各種センサからの情報を入力して電
動アクチュエータ１０を制御する電子制御装置、６はデ
ィスクロータ、７はパッド（摩擦材）、８はキャリパ、
９はキャリパ８に固定するハウジングである。

【００１８】電動アクチュエータ１０は、キャリパ８の
シリンダに挿入してパッド７（又はキャリパ８）で回り
止めしたブレーキピストン１１、ボールナット１２、そ
のボールナット１２に螺合させたスクリューシャフト１
３、電動方式のモータ１４及びピニオン１５ａと平歯車
１５ｂから成る歯車セット１５を主たる要素とするもの
であって、モータ１４の動力が歯車セット１５経由で伝
わってスクリューシャフト１３が回転し、そのスクリュ
ーシャフト１３の回転でブレーキピストン１１が推進し
てパッド７を押圧する。

【００１９】なお、図のブレーキ装置は、ボールナット
１２とブレーキピストン１１の端壁との間にスリーブ１
６とスプリング１７を介在しており、スリーブ１６がス
プリング１７を圧縮してブレーキピストン１１の端壁に
当った後にブレーキピストン１１に推力が発生する。ま
た、ピストンシール１８を設けてブレーキピストン１１
の復帰を、そのピストンシール１８の弾性復元力で行う
ようにしている。

【００２０】さらに、後述する制御を実行するために、
ブレーキピストン１１による押付け圧を検出する押圧セ
ンサ１９（これはロードセルや歪センサなどでよい）
と、モータ１４の回転数を制御するためのエンコーダ２
０を設けている。エンコーダ２０は、特開平９−１３７
８４１号が述べているような位置センサに置き換えても
よいが、エンコーダ内蔵のモータを用いると、より簡単
な構造でクリアランスの制御が行える。

【００２１】このブレーキ装置は、電動アクチュエータ
１０が電子制御装置５によって踏力センサ３の出力に応
じた制動力を生じるように制御され、前進したブレーキ
ピストン１１によりパッド７が押圧されてディスクロー
タ６と一体回転する車輪（図示せず）の制動がなされ
る。

【００２２】また、制動が解除されると、ブレーキピス
トン１１が復帰する。図の装置は、そのピストン復帰に
よってパッド７とディスクロータ６間に生じるクリアラ
ンスを、アクセルペダルＯＮ時にアクセルペダルＯＦＦ
時よりも大きくする制御がなされる。

【００２３】図２に、その制御のフローチャートを示
す。ブレーキペダルＯＮから同ペダルＯＦＦまでのステ
ップは、従来の電気駆動ブレーキ装置における制御と同
じであり、アンチロック等の高度な挙動制御が必要な
ら、車輪速センサや加速度センサ（図示せず）等からの
情報に基づいて押圧力の増減制御がなされる。

【００２４】ブレーキペダルのＯＦＦを確認すると、押
圧センサ１９の出力が電子制御装置５に取込まれ、その
押圧センサ１９の出力がゼロになった位置をクリアラン
スゼロの原点としてそこからのブレーキピストン復帰量
（ボールナット１２の戻り量即ちクリアランス量）を制
御する。その制御は、図の装置の場合、エンコーダ２０
を利用したモータ回転数の制御によってなされる。ま
た、アクセルペダル２がＯＮならクリアランス大、ＯＦ
Ｆならクリアランス小となるようにブレーキピストン１
１の復帰量が制御される。

【００２５】アクセルペダル２のＯＮ時とＯＦＦ時の設
定クリアランスは、車両特性に応じて任意に決定してよ
い。例えば、ＯＮ時のクリアランス、１．０ｍｍ、ＯＦ
Ｆ時のクリアランス０．１ｍｍなどの条件が考えられる
が、これに限定されるものではない。要は、アクセルペ
ダルＯＮ時のクリアランスが従来値（一般には０．５ｍ
ｍ程度）よりも大きく、アクセルペダルＯＦＦ時のクリ
アランスが従来値よりも小さければ、引きずり低減の効
果、応答性向上の効果が共に従来に勝るものになる。

【００２６】なお、図１のブレーキ装置は、原点位置設
定後、次段のステップでアクセルペダルＯＦＦならピス
トンシール１８の力によるモータ１４の逆転を途中（ア
クセルペダルＯＦＦ時のクリアランス確保点）で止めて
そこからのピストン復帰をスリーブ１６で規制し、ま
た、アクセルペダル２がＯＮになったらモータ１４の更
なる逆転を許容してピストンシール１８の力でブレーキ
ピストン１１を復帰終点まで戻し、さらに、アクセルペ
ダルがＯＮからＯＦＦに変わったらモータ１４を正転さ
せてブレーキピストン１１を再度アクセルペダルＯＦＦ
時のクリアランスの確保点に前進させる方法でクリアラ
ンスの切換えが行える。

【００２７】図１のブレーキ装置は、可逆機構の電動ア
クチュエータを採用しているので、ブレーキピストン１
１の復帰をモータ１４への通電を止めてピストンシール
１８の力で行うことができ、消費電力の低減が図れる
が、ブレーキピストン１１はモータ１４で復帰させても
よい。

【００２８】

【発明の効果】以上述べたように、この発明のブレーキ
装置は、パッドとロータ間の非制動時クリアランスが、
アクセルペダルＯＮ時にアクセルペダルＯＦＦ時よりも
大きくなるようにしたので、アクセルペダルＯＮ時のク
リアランスを従来よりも大、アクセルペダルＯＦＦ時の
クリアランスを従来よりも小にして引きずりの低減と制
動の応答性向上を両立させることができ、車両の燃費の
向上、摩擦材の寿命向上、ブレーキジャダーの抑制、安
全性の向上等が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のブレーキ装置の実施形態を示す断面
図

【図２】同上のブレーキ装置の制御フローチャートを示
す図

【符号の説明】

１ ブレーキペダル ２ アクセルペダル ３ 踏力センサ ４ アクセルスイッチ ５ 電子制御装置 ６ ディスクロータ ７ パッド ８ キャリパ ９ ハウジング １０ 電動アクチュエータ １１ ブレーキピストン １２ ボールナット １３ スクリューシャフト １４ モータ １５ 歯車セット １６ スリーブ １７ スプリング １８ ピストンシール １９ 押圧センサ ２０ エンコーダ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3J058 AA43 AA48 AA53 AA63 AA73 AA78 AA87 BA02 BA16 CC15 CC16 CC17 CC62 CC83 CD24 CD33 DA03 DA32 DA38 DB21 FA01 FA11 FA21

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子制御装置から作動指令を受ける電動
   アクチュエータで摩擦材を押圧してロータに摺接させる
   車両用ブレーキ装置において、アクセルペダルのＯＮ、
   ＯＦＦ検知手段を具備させ、電子制御装置による電動ア
   クチュエータの制御が、ロータと摩擦材間のクリアラン
   スを、アクセルペダルＯＮ時にアクセルペダルＯＦＦ時
   よりも大となすように行われるようにしたことを特徴と
   する車両用ブレーキ装置。