JP2001193772A - 車両用ブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 加振手段による加振の位相を制御するために
有利な構造を有しかつ安価な振動検出手段を有する車両
用ブレーキ装置を提供することである。 【解決手段】 ディスクブレーキ装置１０のロータ１１
の一側方に設けられたパッド１７の裏面を加振する加振
装置３０と、ロータ１１の他側方に設けられたパッド１
５の裏面の振動を検出するノイズ波形センサ４２と、ノ
イズ波形センサ４２からの信号に基づいて加振装置３０
を加振する制御手段４０を有する車両用ブレーキ装置２
おいて、ロータ１１から加振装置３０までの構造とロー
タ１１からノイズ波形センサ４２までの構造とを対象な
構造とする。

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、ロータの振動を
抑制すべくロータを加振する加振装置を有する車両用ブ
レーキ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ブレーキの鳴きを防止するため
に、パッドを介してロータを加振するブレーキ装置が存
在する（特開平１０−１８４７４７号公報参照）。この
ブレーキ装置においては、ブレーキピストン内部に加振
手段及び振動検出手段を固定し、一方のパッドの裏面に
加振手段を固定したピストンを押し付けると共に、他方
のパッドの裏面に振動検出手段を固定したピストンを押
し付け、振動検出手段により検出した振動に基づいて加
振手段による加振の位相を制御するための制御定数の調
整を行っている。

【０００３】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら上述
の装置においては、加振手段による加振の位相を制御す
るために有利な構造については考慮されておらず、また
振動検出手段を安価に提供するための構造についても考
慮されていなかった。

【０００４】この発明の課題は、加振手段による加振の
位相を制御するために有利な構造及び安価な構造の振動
検出手段を有する車両用ブレーキ装置を提供することで
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の車両用ブ
レーキ装置は、ディスクブレーキ装置のロータの一側方
に設けられたパッドの裏面を加振制御する加振手段と、
前記ロータの他側方に設けられたパッドの裏面の振動を
検出する振動検出手段と、前記振動検出手段からの信号
に基づいて前記加振手段を加振制御する制御手段を有す
る車両用ブレーキ装置において、前記ロータから前記加
振手段までの構造と前記ロータから前記振動検出手段ま
での構造とを対象な構造とすることを特徴とする。

【０００６】この請求項１記載の車両用ブレーキ装置に
よれば、ロータから加振手段までの構造とロータから振
動検出手段までの構造とを対象な構造、例えば、ディス
クブレーキ装置のパッドや裏金の材質や形状等について
対象な構造とするため、振動検出手段により検出される
振動が加振手段により加振する位置における振動と同じ
位相又は近い位相となることから、ロータの振動を相殺
するための加振制御を容易に行うことができる。

【０００７】また、請求項２記載の車両用ブレーキ装置
は、パッドの振動を検出する振動検出手段からの信号に
基づいて作動する加振手段を有する車両用ブレーキ装置
において、前記振動検出手段は、前記パッドの裏金に直
接設けられた歪センサであることを特徴とする。

【０００８】この請求項２記載の車両用ブレーキ装置に
よれば、振動検出手段がパッドの裏金に直接設けられた
歪センサであるため、加速度センサ等の他の種類のセン
サに比較してパッドの振動を検出するためのセンサとし
て適している。即ち、振動を検出するセンサは各ブレー
キに必要であり、またパッドは高温になる部材であるこ
とから耐熱性に優れておりかつ安価な歪センサがパッド
の振動を検出するためのセンサとして適している。

【０００９】また、請求項３記載の車両用ブレーキ装置
は、請求項２記載の車両用ブレーキ装置の前記歪センサ
の出力に基づき前記パッドの温度を推定することを特徴
とする。

【００１０】この請求項３記載の車両用ブレーキ装置に
よれば、歪センサの出力に基づき歪センサの温度ドリフ
トを検知することによりパッドの温度を推定することが
できる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図１〜図４を参照して、こ
の発明の実施の形態の説明を行う。図１は、実施形態に
係る車両用ブレーキ装置２の構成図である。この図に示
すように、車両用ブレーキ装置２は、車両の制動手段で
あるディスクブレーキ１０を備えている。ディスクブレ
ーキ１０は、キャリパ浮動型のディスクブレーキであ
り、車輪と共に回転する円板状のロータ１１を有し、そ
のロータ１１の外周の一部分を跨いで配置されるキャリ
パ１２を有している。キャリパ１２は、図示しないマウ
ンティングブラケットに対してロータ１１の軸方向（図
１では左右の方向）に沿って摺動可能に支持されてい
る。

【００１２】また、キャリパ１２は、ロータ１１に対し
内側にホイールシリンダ部１３を形成し、そのホイール
シリンダ部１３からロータ１１を跨いでその外側へ延び
るブリッジ部１４を形成している。ブリッジ部１４に
は、ロータ対向面に裏金１５ａ及び摩擦材１５ｂにより
構成されるアウタ側のパッド１５が取り付けられてい
る。

【００１３】ホイールシリンダ部１３の内部には、ピス
トン１６が配設されておりピストン１６のロータ対向面
には、裏金１７ａ及び摩擦材１７ｂにより構成されるイ
ンナ側のパッド１７が取り付けられている。ピストン１
６は、インナ側のパッド１７をロータ１１に押し付け、
パッド１５、１７によりロータ１１を挟持させるための
ものであり、ロータ１１の軸方向に進退自在に設けられ
ている。

【００１４】また、ホイールシリンダ部１３の内部に
は、ピストン１６を押し出すための液圧室１８が形成さ
れ、配管１９を通じて油液が注入可能となっている。ピ
ストン１６の外周部分には、油液漏れを防止すると共に
ピストン１６をリトラクトするためのシール２０が設け
られている。

【００１５】このディスクブレーキ１０は、ロータ１１
を加振する加振手段である加振装置３０を備えている。
加振装置３０は、ピストン１６に内蔵されており、ＥＣ
Ｕ４０が駆動回路４３を介して接続されている。また、
ＥＣＵ４０には、ストップランプスイッチ４１及びノイ
ズ波形センサ４２が接続されている。ストップランプス
イッチ４１は、ブレーキペダルが所定量踏み込まれた際
に閉成するスイッチであり、ブレーキペダルが所定量踏
み込まれた際にオン信号がＥＣＵ４０に入力される。ま
た、ノイズ波形センサ４２は、歪みセンサにより構成さ
れ、アウタ側パッド１５の裏金１５ａに直接設けられて
いる。このノイズ波形センサ４２はロータ１１の振動及
びその波形を検出し、検出結果がＥＣＵ４０に入力され
る。

【００１６】図２は、車両用ブレーキ装置２に設けられ
る加振装置３０の構成図である。この図に示すように、
加振装置３０は、ピストン１６のハウジング２２内に配
置されている。ハウジング２２は、断面コ字状を呈しパ
ッド１７側を開口させた構造を有している。このハウジ
ング２２として鉄製のものを用いてもよいが、ソフトフ
ェライト製のものを用いることが望ましい。ソフトフェ
ライト製のハウジング２２を用いた場合には、その透磁
率及び電気抵抗が大きく磁気抵抗が大きくなるため、磁
界の変化による損失を小さく抑制することができる。

【００１７】加振装置３０は、リング状のコイル３１を
有している。コイル３１は、ボビン３２に巻回されてリ
ング状とされ、ＥＣＵ４０から出力される駆動電流に基
づいて磁界を発生させる。コイル３１の内側には、円柱
状の加振子３３が配置されている。加振子３３は、その
周囲に形成される磁界の変化により伸縮しパッド１７を
介してロータ１１に振動を付加するものであり超磁歪素
子が用いられている。

【００１８】超磁歪素子は、変位量が大きいことから超
磁歪素子を用いることにより、ロータ１１に大きな振動
を与えることができロータ１１の振動を効果的に抑制で
きる。また、車両に搭載されるバッテリの電源、例えば
１２Ｖ電源を昇圧することなくそのまま用いて使用でき
るため、その取り扱いが容易であり駆動回路の簡易化も
図れる。また、温度特性に優れているため、周囲が高温
及び低温となり得る車両用のブレーキ装置２に用いられ
る加振装置３０として好適である。更に、周囲温度の変
化が大きくても特性が劣化しにくいため、車両用ブレー
キ装置２の使用耐久性が高いものとなる。

【００１９】加振子３３は、円板状のロアマグネット部
材３４を介してハウジング２２の内壁面に取り付けられ
ている。加振子３３のロータ１１側には、それぞれ円板
状のシム３５、アッパマグネット部材３６及び当接部材
３７が順次配設されている。

【００２０】シム３５は、加振子３３を所定の変形量を
もって当接部材３７に当接させると共に当接部材３７を
パッド１７の裏面に当接させるための部材であり弾性変
形可能な部材が用いられる。望ましくは、シム３５とし
て、加振子３３の加振周波数領域での加振速度に対して
は弾性係数が大きいもの（高バネ特性のもの）が用いら
れ、例えばテフロン製のものが用いられる。この場合、
加振子３３の加振に対しシム３５の変形が追従しないた
め、加振子３３の振動力を効率よく当接部材３７に伝達
させることができる。

【００２１】当接部材３７は、上部マグネット部材３６
に接着されパッド１７の裏面に当接して配置されてお
り、アッパマグネット部材３６及び当接部材３７は、ハ
ウジング２２の内壁に対し板バネ３８を介して支持さ
れ、ロータ１１の軸方向に沿って往復移動可能となって
いる。即ち当接部材３７は、油圧によりパッド１７を押
圧するピストン１６と並列にパッド１７を押圧するよう
に配置されている。また、板バネ３８は、止めリング３
９によりハウジング２２の内壁に固定されている。

【００２２】図３は、ノイズ波形センサ４２の取付位置
を示す図である。ノイズ波形センサ４２は、加振装置３
０により加振される部位に対してロータ１１を挟んで対
象な部位であり、振動発生部、即ち摩擦材１５ｂとロー
タ１１の摺動面に近く振動が直接摩擦材１５ｂ経由で伝
達される部位であるアウタ側パッド１５の裏金１５ａに
直接取付けられている。即ち、ノイズ波形センサ４２
は、アウタ側パッド１５の裏金１５ａの垂直方向の中心
線と水平方向の中心線との交点に設けられ、ロータ１１
から加振装置３０までの構造とロータ１１からノイズ波
形センサ４２までの構造とが対象な構造、即ちディスク
ブレーキ装置のパッドや裏金の材質や形状等について対
象な構造とされている。

【００２３】図４は、歪みセンサにより構成されるノイ
ズ波形センサ４２の構造を示す図である。ノイズ波形セ
ンサ４２は、薄い金属基板４２ａ上に形成された酸化珪
素等の絶縁層４２ｂに歪み検出用の抵抗素子４２ｃを接
着した構成を有し、ノイズ波形センサ４２の金属基板４
２ａがアウタ側パッド１５の裏金１５ａに接着され、全
面が耐候性のコーティング材４２ｄで覆われている。こ
のノイズ波形センサ４２により裏金表面の曲げ振動歪み
が抵抗素子の抵抗変化として検出される。なお、アウタ
側パッド１５の裏金１５ａは、高温となり歪みセンサの
ゼロ点がドリフトするが、ブレーキの振動検出には高周
波の振動のみを用いるため、フィルタを用いることによ
りゼロ点のドリフトの影響を除去することができる。ま
た、歪みセンサは高周波に対する追従性が優れているた
め振動センサに適している。

【００２４】この車両用ブレーキ装置２においては、運
転者がブレーキ操作を行うことにより配管１９を介して
液圧室１８に油液が注入される。液圧室１８に油液が注
入されると油圧によりピストン１６がロータ１１方向に
押し出されインナ側のパッド１７がロータ１１に押し付
けられてパッド１５、１７によりロータ１１を挟持す
る。

【００２５】一方、運転者のブレーキ操作がストップラ
ンプスイッチ４１により検出されると、ストップランプ
スイッチ４１からオン信号がＥＣＵ４０に入力される。
この際にＥＣＵ４０は、ノイズ波形センサ４２による検
出信号、即ちロータ１１が振動（ロータに鳴きが発生）
していることを示す抵抗素子の抵抗変化（電圧信号）が
入力されると、入力された信号に基づいて加振装置３０
のコイル３１に駆動電流を供給する。即ち、検出された
振動に対して逆位相でロータ１１を加振するための駆動
電流を供給することにより加振子３３を振動させてロー
タ１１の振動を相殺し、迅速に振動騒音、即ちブレーキ
鳴きを減衰させる。

【００２６】この車両用ブレーキ装置２においては、ロ
ータ１１から加振装置３０までの構造とロータ１１から
ノイズ波形センサ４２までの構造とを対象な構造な造と
するため、ノイズ波形センサ４２により検出される振動
が加振装置３０により加振する位置における振動と同じ
位相又は近い位相となることから、ロータ１１の振動を
相殺するための加振制御を容易に行うことができる。

【００２７】また、パッド１５の裏金１５ａに直接貼付
けた歪センサは、加速度センサ等の他の種類のセンサに
比較してパッドの振動を検出するためのセンサとして適
している。即ち、振動検出センサは各ブレーキに必要で
あり、またパッドは高温になる部材であることから耐熱
性に優れておりかつ安価な歪センサがパッドの振動を検
出するためのセンサとして適している。

【００２８】なお、上述の実施の形態の歪みセンサによ
り構成されるノイズ波形センサ４２によりブレーキパッ
ドの温度を推定することも可能である。即ち、歪みセン
サの抵抗素子の抵抗のゼロ点は、ブレーキパッドが高温
となることによりドリフトするが、ドリフト量は、温度
に対応した量となることからゼロ点のドリフト量からブ
レーキパッドの温度を推定することができる。従って、
推定したブレーキパッドの温度に基づき、ブレーキのフ
ェードやベーパロックの兆候を検出し、運転者に対して
警報することができる。

【００２９】

【発明の効果】この発明によれば、ロータから加振手段
までの構造とロータから振動検出手段までの構造とを対
象な構造、例えば、ディスクブレーキ装置のパッドや裏
金の材質や形状等について対象な構造とするため、振動
検出手段により検出される振動が加振手段により加振す
る位置における振動と同じ位相又は近い位相となること
から、ロータの振動を相殺するための加振制御を容易に
行うことができる。

【００３０】また、振動検出手段をパッドの裏金に直接
設けられた歪センサとする場合には、加速度センサ等の
他の種類のセンサに比較してパッドの振動を検出するた
めのセンサとして適している。即ち、振動検出センサは
各ブレーキに必要であり、またパッドは高温になる部材
であることから耐熱性に優れておりかつ安価な歪センサ
がパッドの振動を検出するためのセンサとして適してい
る。また、歪センサの出力に基づき歪センサの温度ドリ
フトを検知することによりパッドの温度を推定すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施形態に係る車両用ブレーキ装置
の構成図である。

【図２】この発明の実施形態に係る車両用ブレーキ装置
に設けられる加振装置の構成図である。

【図３】この発明の実施形態に係るノイズ波形センサの
取付位置を示す図である。

【図４】この発明の実施形態に係るノイズ波形センサの
構造を示す図である。

【符号の説明】

２…ブレーキ装置、１０…ディスクブレーキ、１１…ロ
ータ、１２…キャリパ、１３…ホイールシリンダ部、１
６…ピストン、３０…加振装置、３４，３６…マグネッ
ト部材、４０…ＥＣＵ、４１…ストップランプスイッ
チ、４２…ノイズ波形センサ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ディスクブレーキ装置のロータの一側方
   に設けられたパッドの裏面を加振する加振手段と、前記
   ロータの他側方に設けられたパッドの裏面の振動を検出
   する振動検出手段と、前記振動検出手段からの信号に基
   づいて前記加振手段を加振制御する制御手段を有する車
   両用ブレーキ装置において、 前記ロータから前記加振手段までの構造と前記ロータか
   ら前記振動検出手段までの構造とを対象な構造とするこ
   とを特徴とする車両用ブレーキ装置。
2. 【請求項２】 パッドの振動を検出する振動検出手段か
   らの信号に基づいて作動する加振手段を有する車両用ブ
   レーキ装置において、 前記振動検出手段は、前記パッドの裏金に直接設けられ
   た歪センサであることを特徴とする車両用ブレーキ装
   置。
3. 【請求項３】 前記歪センサの出力に基づき前記パッド
   の温度を推定することを特徴とする請求項２記載の車両
   用ブレーキ装置。