JP2003106356A - Power disc brake - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power disc brake capable of allowing a piston to generate accurate thrust even if a current ripple occurs with the current value of an electric motor. SOLUTION: A control means control an electric motor 19 based on the detection result of a position detecting means 20 which detects a rotational position of the electric motor 19. It is provided with a current ripple detecting means which detects a current ripple based on the relationship between the detection value of the position detecting means 20 and the current value of the electric motor 19 while the electric motor 19 is rotated, and a current ripple correcting means which controls the electric motor 19 by correcting the current ripple based on the detection result of the current ripple detecting means.

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、電動モータの回転
運動をピストンの直線運動に変換して制動力を発生させ
る電動ディスクブレーキに関するものである。 【０００２】 【従来の技術】電動モータの回転運動をピストンの直線
運動に変換して制動力を発生させる電動ディスクブレー
キとして、例えば、電動モータと、この電動モータの回
転運動をピストンの直線運動に変換する変換機構部と、
電動モータの回転位置を検出する位置検出手段と、この
位置検出手段の検出結果に基づいて電動モータに制御電
流を流し該電動モータを制御する制御手段とを有し、電
動モータおよび変換機構部でピストンを直線運動させる
ことによりピストンでブレーキパッドを押圧しブレーキ
パッドをディスクロータに接触させて制動力を発生させ
るものがある。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な電動ディスクブレーキの場合、理論的には、図４に示
すように、ピストンがブレーキパッドを押圧している状
態（図におけるモータ回転位置が０より大きい範囲）に
おいて、電動モータの電流値とピストンの推力とがモー
タの回転に対しリニアに変化することになり、モータの
回転位置に応じてモータの電流値を制御することでピス
トンに正確な推力を発生させることができる。 【０００４】しかしながら、実際には、変換機構部や減
速機構等の組み付け誤差や加工誤差等に起因して、図５
に示すように、電動モータの電流値に波打つような電流
リップルが生じることになり、しかも、この電流リップ
ルの発生位置は、ブレーキパッドの摩耗等により、図５
および図６に示すように、モータの回転位置に対する発
生位置が変化することになるため、同じ電流値であって
もモータの回転位置によってピストンの推力が異なる状
況が生じることになり、ピストンに正確な推力を発生さ
せることができないという問題があった。 【０００５】したがって、本発明は、電動モータの電流
値に電流リップルが生じても、ピストンに正確な推力を
発生させることができる電動ディスクブレーキの提供を
目的としている。 【０００６】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の請求項１記載の電動ディスクブレーキは、
電動モータと、該電動モータの回転運動をピストンの直
線運動に変換する変換機構部と、前記電動モータのロー
タ回転位置を検出する位置検出手段と、該位置検出手段
の検出結果に基づいて前記電動モータに電流を流し該電
動モータを制御する制御手段とを有し、前記電動モータ
および前記変換機構部で前記ピストンを直線運動させる
ことにより該ピストンでブレーキパッドを押圧し該ブレ
ーキパッドをディスクロータに接触させて制動力を発生
させるものであって、前記制御手段は、前記ブレーキパ
ッドのディスクロータ接触前における前記位置検出手段
の検出値と前記電動モータの電流値との関係から電流リ
ップルを検出する電流リップル検出手段と、該電流リッ
プル検出手段の検出結果に基づき前記ブレーキパッドの
ディスクロータ接触後に発生する前記電流リップルを補
正して前記電動モータを制御する電流リップル補正手段
と、を具備することを特徴としている。 【０００７】これにより、制御手段は、電流リップル検
出手段が、ブレーキパッドのディスクロータ接触前にお
ける位置検出手段の検出値と電動モータの電流値との関
係から電流リップルを検出すると、電流リップル補正手
段が、電流リップル検出手段の検出結果に基づきブレー
キパッドのディスクロータ接触後に発生する電流リップ
ルを補正して電動モータを制御することになる。 【０００８】 【発明の実施の形態】本発明の一実施形態の電動ディス
クブレーキを図面を参照しつつ以下に説明する。 【０００９】図１に示すように、本実施形態の電動ディ
スクブレーキ１０は、図示せぬ車輪とともに回転するデ
ィスクロータ１１の一側（通常は車体に対して内側）に
キャリパ本体１２が配置されており、このキャリパ本体
１２には、略Ｃ字形に形成されてディスクロータ１１を
跨いで反対側へ延びる爪部１３が一体的に結合されてい
る。ディスクロータ１１の両側、すなわち、ディスクロ
ータ１１とキャリパ本体１２との間および爪部１３の先
端部との間に、それぞれブレーキパッド１４，１５が設
けられている。ブレーキパッド１４，１５は、車体側に
固定されるキャリア１６によってディスクロータ１１の
軸方向に沿って移動可能に支持されて、制動トルクをキ
ャリア１６で受けるようになっており、また、キャリパ
本体１２は、キャリア１６に取付けられた図示せぬスラ
イドピンによってディスクロータ１１の軸方向に沿って
摺動可能に案内されている。 【００１０】キャリパ本体１２には、ボルト１７によっ
て略円筒伏のケース１８が結合され、このケース１８内
には、電動モータ１９および回転検出器２０が設けられ
ている。一方、キャリパ本体１２内には、ボールランプ
機構２１及び減速機構２２が挿入されている。ケース１
８の後端部には、カバー２３がボルト２４によって取付
けられている。 【００１１】電動モータ１９は、ケース１８の内周部に
固定されたステータ２５と、ステータ２５に挿入されて
軸受２６，２７によってケース１８に回転可能に支持さ
れたロータ２８とを備えている。回転検出器２０は、ケ
ース１８側に固定されたレゾルバステータ２９及びロー
タ２８に取付けられたレゾルバロータ３０からなり、こ
れらの相対回転に基づいてロータ２８の回転位置を検出
するものである。そして、電動モータ１９及び回転検出
器２０には、コネクタ３１を介して図示せぬコントロー
ラ（制御手段、電流リップル検出手段、電流リップル補
正手段）が接続され、このコントローラは、回転検出器
２０の検出結果すなわち電動モータ１９の回転位置と、
電動モータ１９の電流値とに基づいて電動モータ１９を
制御することで、電動モータ１９のロータ２８の回転ト
ルクを所望値に制御する。 【００１２】ボールランプ機構２１は、環状の第１及び
第２ディスク３２，３３と、これらの間に介装された複
数のボール（鋼球）３４とから構成されている。第１デ
ィスク３２は、軸受３５によってキャリパ本体１２に回
転可能に支持され、ロータ２８内に挿入される円筒部３
６が一体的に形成されている。第２ディスク３３には、
円筒部３６よりも小径の円筒状のスリーブ３７が一体的
に形成され、このスリーブ３７が円筒部３６内に挿通さ
れている。 【００１３】ボールランプ機構２１の第１ディスク３２
及び第２ディスク３３の対向面には、それぞれ円周方向
に沿って延びる円弧状の例えば３つのボール溝３８，３
９が形成されている。これらのボール溝３８，３９は、
等しい中心角（例えば９０゜）の範囲に延ばされて、同
じ方向に傾斜されている。そして、第１及び第２ディス
ク３２，３３に形成されたボール溝３８，３９間にボー
ル３４が装入され、第１、第２ディスク３２，３３の相
対回転によって、ボール溝３８，３９内をボール３４が
転動することにより、第１ディスク３２と第２ディスク
３３とが軸方向に相対変位するようになっている。この
とき、第１ディスク３２が第２ディスク３３に対して反
時計回りに回転したとき、これらが離間する方向に変位
する。 【００１４】第２ディスク３３とブレーキパッド１４と
の間には、ピストン４０が設けられている。ピストン４
０には、外周にネジ部４１を形成した円筒部４２が設け
られている。円筒部４２は、第２ディスク３３のスリー
ブ３７内に挿入され、その内周に形成されたネジ部４３
に螺合されている。円筒部４２内には、ケース１８にブ
ラケット４４を介して取付けられた軸４５の二面取部４
６が嵌合されて、ピストン４０が回転しないように支持
している。ネジ部４１とネジ部４３とで不可逆ねじを形
成しており、ピストン４０は、その軸方向に力が作用し
ても移動することはないが、第２ディスク３３を反時計
回りに回転させることにより、ディスクロータ１１側へ
移動するようになっている。 【００１５】軸４５の外周部及び第２ディスク３３のス
リーブ３７の内周部にそれぞれ形成されたバネ受４７，
４８間に複数の皿バネ（圧縮ばね）４９が介装され、そ
のばね力によって第２ディスク３３がボール３４を第１
ディスク３２との間で挟みつけるように付勢されてい
る。軸４５は、調整ネジ５０およびロックナット５１に
よってブラケット４４に取付けられている。 【００１６】第２ディスク３３には、最もディスクロー
タ１１側の外径部にリング部材５２が固定されている。
一方、爪部１３のキャリパ本体１２側には、その内側に
円筒部材５３が位置固定で設けられており、この円筒部
材５３の内側には、第１ディスク３２および第２ディス
ク３３の相互対向側が配置されている。この円筒部材５
３の内側には、上記リング部材５２と対向するようにリ
ング部材５４が固定されており、リング部材５２とリン
グ部材５４との間には、これらの間に適度な抵抗力を付
与するウエーブワッシャ５５が介装されている。 【００１７】次に、減速機構２２について説明する。電
動モータ１９の口ータ５８の一端部に偏心軸５７が形成
され、偏心軸５７の外周部には、軸受５８を介して偏心
板５９が回転可能に取付けられている。キャリパ本体１
２には、偏心板５９に対向させて固定板６０が固定され
ている。偏心板５９及び固定板６０の対向面には、それ
ぞれ周方向に沿って複数の穴（凹所）６１，６２が形成
されており、これらの穴６１，６２間にボール（鋼球）
６３が介装してオルダム機構を構成して、公転運動する
偏心板５９を支持している。偏心板５９の一端面は、第
１ディスク３２に対向されており、これらの対向面に
は、それぞれサイクロイド溝６４，６５が形成され、サ
イクロイド溝６４，６５間にボール（鋼球）６６が挿入
されている。 【００１８】第２ディスク３３のスリーブ３７の先端外
周部には、円筒状のスプリングホルダ６７がピン６８に
よって回転しないように取付けられている。スプリング
ホルダ６７の一端部が、第１ディスク３２の円筒部３６
の先端部に係合して、これらの相対回転を一定範囲に制
限している。スプリングホルダ６７の周りには、コイル
スプリング（ばね手段）６９が巻装され、コイルスプリ
ング６９は、所定のセット荷重をもって捻られて、その
一端部がスプリングホルダ６７に結合され、他端部が第
１ディスク３２の円筒部３６に結合されている。 【００１９】以上のように構成した本実施形態の電動デ
ィスクブレーキの基本作動について次に説明する。 【００２０】非制動状態では、ボールランプ機構２１の
ボール３４がボール溝３８，３９の最も深い端部にあ
り、第１ディスク３２と第２ディスク３３とが最も近い
位置にある。コントローラは、制動力を発生させる際
に、電動モータ１９のロータ２８を時計回りに回転させ
る。すると、偏心板５９が公転し、サイクロイド溝６
４，６５及びボール６６の作用によって第１ディスク３
２がロータ２８に対して、次式で示される一定の回転比
Ｎで反時計回りに回転する。 Ｎ＝（ｄ−Ｄ）／Ｄ ここで、 ｄ：サイクロイド溝６４の基準円直径 Ｄ：サイクロイド溝６５の基準円直径 すなわち、第１ディスク３２は、ロータ２８に対して一
定の減速比α（＝１／Ｎ）で減速されて反時計回りに回
転し、その分、トルクが増幅される。 【００２１】第１ディスク３２の回転力は、コイルスプ
リング６９を介して第２ディスク３３に伝達される。ピ
ストン４０がブレーキパッド１４，１５を押圧する前
は、ピストン４０に軸方向の荷重が殆ど作用せず、ピス
トン４０と第２ディスク３３との間のネジ部４１，４３
に生じる抵抗が小さいので、コイルスプリング６９のセ
ット荷重によって第２ディスク３３が第１ディスク３２
と一体に回転し、第２ディスク３３とピストン４０との
間に相対回転が生じて、ネジ部４１，４３の作用によっ
てピストン４０がディスクロータ１１側ヘ前進する。な
お、これにより、ネジ部４１，４３は電動モータ１９の
回転運動をピストン４０の直線運動に変換する変換機構
部を構成している。 【００２２】上記前進時において、第１ディスク３２と
一体に回転する第２ディスク３３に固定されたリング部
材５２と、爪部１３に円筒部材５３を介して固定配置さ
れたリング部材５４とが相対回転することになり、これ
らの間に介装されたウエーブワッシャ５５が第２ディス
ク３３の回転に対して適度な抵抗力を付与する。 【００２３】そして、ピストン４０が一方のブレーキパ
ッド１４に接触してこれをディスクロータ１１ヘ押圧さ
せ、その反力によってキャリパ本体１２がキャリア１６
のスライドピンに沿って移動して、爪部１３が他方のブ
レーキパッド１５をディスクロータ１１に押圧させる。 【００２４】ここで、コントローラは、制動力を発生さ
せるため電動モータ１９のロータ２８の回転を開始させ
てから、ピストン４０がブレーキパッド１４に接触する
前（すなわちブレーキパッド１４がディスクロータ１１
に接触する前）までの間、言い換えれば、電動モータ１
９の回転時であって、しかもピストン４０がブレーキパ
ッド１４を押圧していない状態において、回転検出器２
０の検出値と電動モータ１９の電流値との関係から電流
リップルによる無効電流値および電流リップルの発生位
置を検出する。 【００２５】すなわち、コントローラは、図２に示すよ
うに、回転検出器２０の検出値に基づき電動モータ１９
のロータ２８を一定速度で時計回りに回転させる制御を
開始させ（ステップＳ１）、図示せぬメモリに記憶して
いる電動モータ１９の電流値の最大値および最小値をク
リアする（ステップＳ２）。そして、コントローラは、
ピストン４０がブレーキパッド１４に接触したか否かを
判定する（ステップＳ３）。ここで、このピストン４０
がブレーキパッド１４に接触したか否かの判定は、例え
ば、回転検出器２０で検出されるロータ２８の回転位置
の変化に対する電流値の上昇の勾配が予め設定された所
定値以上であるか否かにより判定する。すなわち、ピス
トンが４０がブレーキパッド１４に接触していない状態
では、回転検出器２０で検出されるロータ２８の回転位
置の変化に対して電流値の急激な上昇は発生せず、ピス
トンが４０がブレーキパッド１４に接触すると、ロータ
２８の回転位置の変化に対して電流値の急激な上昇が発
生するため、これを検出するのである。 【００２６】そして、ロータ２８の回転開始当初は、ス
テップＳ３において、ピストン４０がブレーキパッド１
４に接触していない（すなわちブレーキパッド１４のデ
ィスクロータ１１接触前である）と判定されることにな
ることから、コントローラは、電動モータ１９の電流値
が増加方向にあるか否かを、例えば前回値と比較するこ
とにより判定する（ステップＳ４）。増加方向にあれ
ば、電動モータ１９の電流値を、メモリに記憶してある
電流値の最大値と比較し（ステップＳ５）、このメモリ
の最大値よりも大きくなければ、最大値でないと判定
し、ステップＳ３に戻る。一方、電動モータ１９の電流
値が、ステップＳ５においてメモリの最大値よりも大き
ければ、今回の電流値を最大値としてメモリに更新記憶
するとともに、この時点でのロータ２８の回転位置を電
流値の最大値と関連づけて記憶する（ステップＳ６）。
以上のステップＳ３、ステップＳ４、ステップＳ５、ス
テップＳ６の流れが適宜繰り返されることにより、電流
値の最大値およびこの最大値が得られたロータ２８の回
転位置（電流リップルの山の発生位置）が検出されるこ
とになる（図３に示すＡ時点）。 【００２７】上記したステップＳ４において、電動モー
タ１９の電流値が増加方向になければ、すなわち電動モ
ータ１９の電流値が減少方向にあれば、コントローラ
は、電動モータ１９の電流値を、メモリに記憶してある
電流値の最小値と比較し（ステップＳ７）、このメモリ
の最小値よりも小さくなければ、最小値でないと判定
し、ステップＳ３に戻る。一方、電動モータ１９の電流
値が、ステップＳ７においてメモリの最小値よりも小さ
ければ、今回の電流値を最小値としてメモリに更新記憶
するとともに、この時点でのロータ２８の回転位置を電
流値の最小値と関連づけて記憶する（ステップＳ８）。
以上のステップＳ３、ステップＳ４、ステップＳ７、ス
テップＳ８の流れが適宜繰り返されることにより、電流
値の最小値およびこの最小値が得られたロータ２８の回
転位置（電流リップルの谷の発生位置）が検出されるこ
とになる（図３に示すＢ時点）。 【００２８】そして、上記ステップＳ３において、ピス
トン４０がブレーキパッド１４に接触したと判定される
と、コントローラは、メモリに記憶された電流値の最大
値から電流値の最小値を減算し（ステップＳ９）、これ
により得られた値を、減速機構２２等の組み付け誤差や
加工誤差等に起因して電動モータ１９の電流値に生じる
電流リップルによる無効電流値の最大値として検出す
る。 【００２９】両ブレーキパッド１４，１５がディスクロ
ータ１１に押圧された後は、その反力によってピストン
４０に軸方向の大きな荷重が作用するため、ネジ部４
１，４３の抵抗が増大してコイルスプリング６９のセッ
ト荷重を超えて、第２ディスク３３が回転を停止させる
ことになり、その結果、コイルスプリング６９が撓んで
ボールランプ機構２１の第１ディスク３２および第２デ
ィスク３３間に相対回転が生じる。これにより、ボール
３４がボール溝３８，３９内を転動して第２ディスク３
３およびピストン４０を一体に前進（すなわち直線運
動）させ、ピストン４０によってブレーキパッド１４，
１５をディスクロータ１１にさらに押付ける。なお、こ
れにより、ボールランプ機構２１も電動モータ１９の回
転運動をピストン４０の直線運動に変換する変換機構部
を構成している。 【００３０】そして、ピストン４０がブレーキパッド１
４に接触した後において、コントローラは、回転検出器
２０の検出結果すなわち電動モータ１９のロータ２８の
回転位置と、電動モータ１９の電流値とを制御すること
で、電動モータ１９のロータ２８の回転トルク、すなわ
ちピストン４０の推力を所望値に制御する。 【００３１】ここで、減速機構２２等の組み付け誤差や
加工誤差等がなければ、回転検出器２０の検出値に基づ
き電動モータ１９のロータ２８を一定速度で回転させる
と、ピストン４０がブレーキパッド１４を押圧している
状態（図におけるモータ回転位置が０より大きい範囲）
においては、図４に示すように、回転検出器２０の検出
値すなわち電動モータ１９のロータ２８の回転位置の変
化に対して、電動モータ１９の電流値がリニアに上昇す
ることになる。しかしながら、実際には減速機構２２等
の組み付け誤差や加工誤差等があり、その結果、図５に
示すように、電動モータ１９の電流値に波打つような電
流リップルが生じることになり、しかも、この電流リッ
プルの発生位置は、ブレーキパッド１４の摩耗等によ
り、図５および図６に示すように、発生位置が変化する
ことになるため、同じ電流値であっても電動モータ１９
の回転位置によってピストン４０の推力が異なる状況が
生じることになり、このままではピストン４０に正確な
推力を発生させることができない。 【００３２】このため、コントローラは、ブレーキパッ
ド１４のディスクロータ１１への接触後に発生する電流
リップルを補正することになり、具体的には上述したピ
ストン４０がブレーキパッド１４に接触する前に回転検
出器２０の検出値と電動モータ１９の電流値との関係か
ら検出した電流リップルの大きさすなわち無効電流値の
最大値と、電流リップルの山の発生位置と、電流リップ
ルの谷の発生位置とから、検出した電動モータ１９の電
流値を無効電流値分だけ除くように補正し、補正後の基
準電流値に基づいて電動モータ１９を制御する。 【００３３】すなわち、上記減速機構２２等の組み付け
誤差や加工誤差等によって、例えば電動モータ１９のロ
ータ２８の１回転につき１回の割合で上記した電流リッ
プルが発生することになるため、ピストン４０がブレー
キパッド１４に接触する前に検出された、例えば電流リ
ップルの谷の発生位置（図３におけるＢ時点）を基準と
して、電動モータ１９のロータ２８の１回転毎に同じ位
置で同じ大きさの電流リップルが発生するとして、モニ
タしている電流値から電流リップルによる無効電流値を
取り除くことで、電流リップルがない基準電流値を求め
る。より具体的には、例えば、回転位置毎に定められた
割合を無効電流値の最大値に対し乗じた値を、モニタし
ている電流値から減算するのである。この回転位置毎に
定められた割合は、電流リップルの各谷の発生位置が最
小（例えば０）で、電流リップルの各山の発生位置が最
大（例えば１）となり、これらの間で谷からの距離が大
きくなるにしたがって大きくなり、山からの距離が大き
くなるにしたがって小さくなるように定められている。 【００３４】そして、この基準電流値とロータ２８の回
転位置とからピストン４０の推力を割り出して電動モー
タ１９への次の供給電流値を決定し、この電流値を電動
モータ１９に供給するのである。 【００３５】制動解除時には、電動モータ１９のロータ
２８を反時計回りに回転させることによって、減速機構
２２を介して第１ディスク３２が時計回りに回転し、ブ
レーキパッド１４，１５がディスクロータ１１に押圧さ
れている間は、第１、第２ディスク３２，３３が相対回
転して第２ディスク３３が後退し、ブレーキパッド１
４，１５がディスクロータ１１から離間した後は、第
１、第２ディスク３２，３３が一体回転して、ネジ部４
１，４３の作用によってピストン４０がさらに後退す
る。 【００３６】以上に述べた本実施形態の電動ディスクブ
レーキ１０によれば、コントローラが、電動モータ１９
の回転時における回転検出器２０の検出値と電動モータ
１９の電流値との関係から電流リップルを検出し、この
検出結果に基づきブレーキパッド１４のディスクロータ
１１への接触後に発生する電流リップルを補正して電動
モータ１９を制御することになる。 【００３７】したがって、電動モータ１９の電流値に電
流リップルが生じても、ピストン４０に正確な推力を発
生させることができる。 【００３８】また、この電流リップルによる影響を除く
ことで、ピストン４０のブレーキパッド１４への接触検
出等の電流値を使用するロジックの精度を向上させるこ
とができる。 【００３９】さらに、電流リップルの影響を排除できる
ため、減速機構２２等の組み付け誤差や加工誤差等の許
容量を大きくでき、その結果、コストダウンを図ること
ができる。 【００４０】加えて、コントローラは、ピストン４０が
ブレーキパッド１４を押圧していない状態において電流
リップルを検出するため、ピストン４０がブレーキパッ
ド１４を押圧する状態においては、この検出結果に基づ
き電流リップルを補正して電動モータ４０を制御するこ
とができる。 【００４１】したがって、ブレーキパッド１４がディス
クロータ１１に接触を開始する時点からピストン４０に
正確な推力を発生させることができる。 【００４２】なお、以上においては、減速機構２２等に
よる電流リップルについて述べたが、電動モータ１９自
体の電流リップルに適用することも可能である。 【００４３】 【発明の効果】以上詳述したように、本発明の請求項１
記載の電動ディスクブレーキによれば、制御手段は、電
流リップル検出手段が、ブレーキパッドのディスクロー
タ接触前における位置検出手段の検出値と電動モータの
電流値との関係から電流リップルを検出すると、電流リ
ップル補正手段が、電流リップル検出手段の検出結果に
基づきブレーキパッドのディスクロータ接触後に発生す
る電流リップルを補正して電動モータを制御することに
なる。 【００４４】したがって、電動モータの電流値に電流リ
ップルが生じても、ピストンに正確な推力を発生させる
ことができる。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric disc brake for generating a braking force by converting a rotary motion of an electric motor into a linear motion of a piston. 2. Description of the Related Art As an electric disc brake for generating a braking force by converting the rotational movement of an electric motor into a linear movement of a piston, for example, an electric motor and the rotational movement of the electric motor are converted into a linear movement of a piston. A conversion mechanism for converting,
Position detection means for detecting the rotational position of the electric motor, and control means for controlling the electric motor by passing a control current to the electric motor based on the detection result of the position detection means, wherein the electric motor and the conversion mechanism section There is a type in which a brake pad is pressed by a piston by linearly moving a piston and the brake pad is brought into contact with a disk rotor to generate a braking force. [0003] Incidentally, in the case of the above-mentioned electric disc brake, theoretically, as shown in FIG. 4, a state in which the piston is pressing the brake pad (the motor shown in FIG. 4). In the range where the rotational position is greater than 0), the current value of the electric motor and the thrust of the piston change linearly with respect to the rotation of the motor, and by controlling the current value of the motor according to the rotational position of the motor. Accurate thrust can be generated in the piston. However, actually, due to an assembling error, a machining error, and the like of the conversion mechanism, the speed reduction mechanism, and the like, FIG.
As shown in FIG. 5, a current ripple which undulates in the current value of the electric motor is generated, and the position where the current ripple is generated is determined by the wear of the brake pad and the like.
As shown in FIG. 6 and FIG. 6, the generated position changes with respect to the rotational position of the motor, so that even if the current value is the same, a situation occurs in which the thrust of the piston differs depending on the rotational position of the motor. There is a problem that a large thrust cannot be generated. Accordingly, an object of the present invention is to provide an electric disc brake capable of generating an accurate thrust on a piston even when a current ripple occurs in a current value of an electric motor. [0006] To achieve the above object, an electric disc brake according to claim 1 of the present invention is provided.
An electric motor, a conversion mechanism for converting the rotational motion of the electric motor into a linear motion of a piston, position detecting means for detecting a rotor rotational position of the electric motor, and the electric motor based on a detection result of the position detecting means. Control means for flowing an electric current to the motor to control the electric motor, and pressing the brake pad with the piston by linearly moving the piston with the electric motor and the conversion mechanism, thereby pressing the brake pad to the disk rotor. The control unit generates a braking force by contacting the brake pad, and the control unit detects a current ripple from a relationship between a detection value of the position detection unit and a current value of the electric motor before the brake pad contacts the disk rotor. Current ripple detecting means, and a disc rotor connection of the brake pad based on a detection result of the current ripple detecting means. Is characterized by comprising a current ripple correction means for controlling said electric motor by correcting the current ripple that occurs later. [0007] According to the control means, when the current ripple detecting means detects the current ripple from the relationship between the detected value of the position detecting means before the brake pad comes into contact with the disk rotor and the current value of the electric motor, the current ripple correcting means. However, the electric motor is controlled by correcting the current ripple generated after the brake pad comes into contact with the disk rotor based on the detection result of the current ripple detecting means. An electric disc brake according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, an electric disc brake 10 according to the present embodiment has a caliper body 12 disposed on one side (usually inside the vehicle body) of a disc rotor 11 which rotates with wheels (not shown). A claw portion 13 formed in a substantially C shape and extending to the opposite side across the disk rotor 11 is integrally connected to the caliper body 12. Brake pads 14 and 15 are provided on both sides of the disk rotor 11, that is, between the disk rotor 11 and the caliper body 12 and between the tip of the claw portion 13, respectively. The brake pads 14 and 15 are supported by a carrier 16 fixed to the vehicle body so as to be movable in the axial direction of the disk rotor 11 so that the braking torque is received by the carrier 16. Are slidably guided along the axial direction of the disk rotor 11 by a slide pin (not shown) attached to the carrier 16. A substantially cylindrical case 18 is connected to the caliper body 12 by bolts 17, and an electric motor 19 and a rotation detector 20 are provided in the case 18. On the other hand, a ball ramp mechanism 21 and a speed reduction mechanism 22 are inserted into the caliper body 12. Case 1
A cover 23 is attached to the rear end of the head 8 by bolts 24. The electric motor 19 includes a stator 25 fixed to an inner peripheral portion of the case 18 and a rotor 28 inserted into the stator 25 and rotatably supported on the case 18 by bearings 26 and 27. The rotation detector 20 includes a resolver stator 29 fixed to the case 18 and a resolver rotor 30 attached to the rotor 28, and detects the rotational position of the rotor 28 based on the relative rotation between them. The electric motor 19 and the rotation detector 20 are connected to a controller (not shown) (control means, current ripple detection means, current ripple correction means) via a connector 31. The result, that is, the rotational position of the electric motor 19,
By controlling the electric motor 19 based on the current value of the electric motor 19, the rotation torque of the rotor 28 of the electric motor 19 is controlled to a desired value. The ball ramp mechanism 21 includes first and second annular disks 32 and 33 and a plurality of balls (steel balls) 34 interposed therebetween. The first disk 32 is rotatably supported by the caliper main body 12 by a bearing 35, and the cylindrical portion 3 inserted into the rotor 28.
6 are integrally formed. In the second disk 33,
A cylindrical sleeve 37 having a smaller diameter than the cylindrical portion 36 is integrally formed, and this sleeve 37 is inserted into the cylindrical portion 36. The first disk 32 of the ball ramp mechanism 21
And three opposing surfaces of the second disk 33, for example, three ball grooves 38, 3 each having an arc shape extending along the circumferential direction.
9 are formed. These ball grooves 38, 39
It extends in the range of equal central angles (for example, 90 °) and is inclined in the same direction. The ball 34 is inserted between the ball grooves 38 and 39 formed in the first and second disks 32 and 33, and the inside of the ball grooves 38 and 39 is rotated by the relative rotation of the first and second disks 32 and 33. When the ball 34 rolls, the first disk 32 and the second disk 33 are relatively displaced in the axial direction. At this time, when the first disk 32 rotates counterclockwise with respect to the second disk 33, they are displaced in a direction separating from each other. A piston 40 is provided between the second disk 33 and the brake pad 14. Piston 4
0 is provided with a cylindrical portion 42 having a screw portion 41 formed on the outer periphery. The cylindrical portion 42 is inserted into the sleeve 37 of the second disk 33 and has a threaded portion 43 formed on the inner periphery thereof.
Is screwed. Inside the cylindrical portion 42, the two-chamfered portion 4 of the shaft 45 attached to the case 18 via the bracket 44
6 are fitted to support the piston 40 so as not to rotate. The screw portion 41 and the screw portion 43 form an irreversible screw, and the piston 40 does not move even when a force is applied in the axial direction, but rotates the second disk 33 counterclockwise. Thereby, it moves to the disk rotor 11 side. The spring bearings 47, formed on the outer periphery of the shaft 45 and the inner periphery of the sleeve 37 of the second disk 33, respectively.
A plurality of disc springs (compression springs) 49 are interposed between the first and second discs 48, and the second disc 33 moves the balls 34 to the first
It is biased so as to be sandwiched between the disk 32. The shaft 45 is attached to the bracket 44 by an adjusting screw 50 and a lock nut 51. A ring member 52 is fixed to the second disk 33 at an outer diameter portion closest to the disk rotor 11.
On the other hand, on the caliper body 12 side of the claw portion 13, a cylindrical member 53 is fixedly provided inside the caliper body 12, and inside the cylindrical member 53, the mutually opposing sides of the first disk 32 and the second disk 33 are provided. Are located. This cylindrical member 5
A ring member 54 is fixed on the inner side of the ring member 3 so as to face the ring member 52, and a wave washer is provided between the ring member 52 and the ring member 54 to provide an appropriate resistance between them. 55 are interposed. Next, the speed reduction mechanism 22 will be described. An eccentric shaft 57 is formed at one end of a port 58 of the electric motor 19, and an eccentric plate 59 is rotatably mounted on an outer peripheral portion of the eccentric shaft 57 via a bearing 58. Caliper body 1
A fixed plate 60 is fixed to 2 so as to face the eccentric plate 59. A plurality of holes (concave portions) 61 and 62 are formed along the circumferential direction on the opposing surfaces of the eccentric plate 59 and the fixed plate 60, and a ball (steel ball) is provided between these holes 61 and 62.
63 constitutes an Oldham mechanism and supports an eccentric plate 59 that revolves. One end surface of the eccentric plate 59 is opposed to the first disk 32. Cycloid grooves 64 and 65 are formed on these opposing surfaces, and a ball (steel ball) 66 is inserted between the cycloid grooves 64 and 65. Have been. A cylindrical spring holder 67 is attached to the outer periphery of the distal end of the sleeve 37 of the second disk 33 by a pin 68 so as not to rotate. One end of the spring holder 67 is connected to the cylindrical portion 36 of the first disk 32.
To limit the relative rotation of these to a certain range. A coil spring (spring means) 69 is wound around the spring holder 67. The coil spring 69 is twisted with a predetermined set load, one end of the coil spring 69 is connected to the spring holder 67, and the other end is connected to the spring holder 67. It is connected to the cylindrical portion 36 of one disk 32. The basic operation of the electric disc brake according to this embodiment having the above-described configuration will be described below. In the non-braking state, the ball 34 of the ball ramp mechanism 21 is at the deepest end of the ball grooves 38 and 39, and the first disk 32 and the second disk 33 are at the closest positions. The controller rotates the rotor 28 of the electric motor 19 clockwise when generating the braking force. Then, the eccentric plate 59 revolves and the cycloid groove 6
4 and 65 and the ball 66, the first disc 3
2 rotates counterclockwise with respect to the rotor 28 at a constant rotation ratio N represented by the following equation. N = (d−D) / D Here, d: reference circle diameter of cycloid groove 64 D: reference circle diameter of cycloid groove 65 That is, the first disk 32 has a constant reduction ratio α (= 1 / N) and rotates counterclockwise, and the torque is amplified accordingly. The rotational force of the first disk 32 is transmitted to the second disk 33 via a coil spring 69. Before the piston 40 presses the brake pads 14 and 15, almost no axial load acts on the piston 40, and the threaded portions 41 and 43 between the piston 40 and the second disk 33.
The second disk 33 is moved by the set load of the coil spring 69 so that the first disk 32
And the second disc 33 and the piston 40 rotate relative to each other, and the piston 40 moves forward toward the disc rotor 11 by the action of the screw portions 41 and 43. Thus, the screw portions 41 and 43 constitute a conversion mechanism for converting the rotational motion of the electric motor 19 into the linear motion of the piston 40. During the forward movement, the ring member 52 fixed to the second disk 33 rotating integrally with the first disk 32 and the ring member 54 fixed to the pawl portion 13 via the cylindrical member 53 are opposed to each other. As a result, the wave washer 55 interposed therebetween provides an appropriate resistance to the rotation of the second disk 33. Then, the piston 40 comes into contact with one of the brake pads 14 and presses it against the disk rotor 11, and the caliper body 12 moves the carrier 16
And the claw portion 13 presses the other brake pad 15 against the disk rotor 11. Here, the controller starts the rotation of the rotor 28 of the electric motor 19 in order to generate a braking force, and then before the piston 40 comes into contact with the brake pad 14 (that is, the brake pad 14
Before contacting the motor), in other words, the electric motor 1
9 and the piston 40 is not pressing the brake pad 14, the rotation detector 2
From the relationship between the detected value of 0 and the current value of the electric motor 19, the reactive current value due to the current ripple and the position where the current ripple occurs are detected. That is, as shown in FIG. 2, the controller controls the electric motor 19 based on the value detected by the rotation detector 20.
The control for rotating the rotor 28 clockwise at a constant speed is started (step S1), and the maximum value and the minimum value of the current value of the electric motor 19 stored in a memory (not shown) are cleared (step S2). And the controller
It is determined whether the piston 40 has contacted the brake pad 14 (step S3). Here, this piston 40
Is determined by, for example, determining whether the gradient of the increase in the current value with respect to the change in the rotational position of the rotor 28 detected by the rotation detector 20 is equal to or greater than a predetermined value. Is determined according to That is, when the piston 40 is not in contact with the brake pad 14, the current value does not sharply increase in response to a change in the rotational position of the rotor 28 detected by the rotation detector 20. When the brake pad 14 comes into contact with the brake pad 14, a sudden increase in the current value occurs in response to a change in the rotational position of the rotor 28, and this is detected. At the beginning of the rotation of the rotor 28, in step S3, the piston 40
4 (that is, before the brake pad 14 contacts the disk rotor 11), the controller determines whether the current value of the electric motor 19 is in the increasing direction, for example, The determination is made by comparing with the previous value (step S4). If it is in the increasing direction, the current value of the electric motor 19 is compared with the maximum value of the current value stored in the memory (step S5), and if it is not larger than the maximum value of this memory, it is determined that it is not the maximum value. Then, the process returns to step S3. On the other hand, if the current value of the electric motor 19 is larger than the maximum value of the memory in step S5, the current value is updated and stored in the memory as the maximum value, and the rotational position of the rotor 28 at this time is stored as the current value. It is stored in association with the maximum value (step S6).
By repeating the flow of steps S3, S4, S5, and S6 as appropriate, the maximum value of the current value and the rotational position of the rotor 28 (the position where the peak of the current ripple occurs) at which the maximum value is obtained are determined. It will be detected (point A shown in FIG. 3). In step S4, if the current value of the electric motor 19 is not in the increasing direction, that is, if the current value of the electric motor 19 is in the decreasing direction, the controller stores the current value of the electric motor 19 in the memory. The current value is compared with the minimum value of the current value (step S7). If the current value is not smaller than the minimum value of the memory, it is determined that the current value is not the minimum value and the process returns to step S3. On the other hand, if the current value of the electric motor 19 is smaller than the minimum value of the memory in step S7, the current current value is updated and stored in the memory as the minimum value, and the rotational position of the rotor 28 at this time is stored as the current value. It is stored in association with the minimum value (step S8).
By appropriately repeating the flow of steps S3, S4, S7, and S8, the minimum value of the current value and the rotational position of the rotor 28 at which the minimum value is obtained (the position where the valley of the current ripple occurs) are determined. It will be detected (time B shown in FIG. 3). If it is determined in step S3 that the piston 40 has contacted the brake pad 14, the controller subtracts the minimum current value from the maximum current value stored in the memory (step S9). ), The value thus obtained is detected as the maximum value of the reactive current value due to the current ripple generated in the current value of the electric motor 19 due to an assembly error or a machining error of the speed reduction mechanism 22 or the like. After the brake pads 14, 15 are pressed by the disk rotor 11, a large axial load acts on the piston 40 due to the reaction force.
As a result, the resistance of the first and second discs 43 exceeds the set load of the coil spring 69, and the second disc 33 stops rotating. As a result, the coil spring 69 is bent and the first disc 32 of the ball ramp mechanism 21 is bent. And a relative rotation occurs between the second disk 33 and the second disk 33. As a result, the ball 34 rolls in the ball grooves 38 and 39 and the second disk 3
3 and the piston 40 are integrally advanced (that is, linearly moved), and the brake pads 14,
15 is further pressed against the disk rotor 11. Thus, the ball ramp mechanism 21 also constitutes a conversion mechanism for converting the rotational movement of the electric motor 19 into the linear movement of the piston 40. Then, the piston 40 is connected to the brake pad 1
4, the controller controls the detection result of the rotation detector 20, that is, the rotation position of the rotor 28 of the electric motor 19 and the current value of the electric motor 19, thereby controlling the rotation of the rotor 28 of the electric motor 19. The torque, that is, the thrust of the piston 40 is controlled to a desired value. If there is no assembly error or machining error of the deceleration mechanism 22 or the like, the rotor 28 of the electric motor 19 is rotated at a constant speed based on the detection value of the rotation detector 20, and the piston 40 Is pressed (the range where the motor rotation position is greater than 0 in the figure)
In FIG. 4, as shown in FIG. 4, the current value of the electric motor 19 increases linearly with respect to a change in the detection value of the rotation detector 20, that is, a change in the rotational position of the rotor 28 of the electric motor 19. However, in practice, there are assembly errors and machining errors of the speed reduction mechanism 22 and the like, and as a result, as shown in FIG. 5, a current ripple that undulates in the current value of the electric motor 19 is generated. As shown in FIGS. 5 and 6, the position where the current ripple is generated changes due to wear of the brake pad 14 or the like.
Therefore, a situation occurs in which the thrust of the piston 40 varies depending on the rotational position, and it is impossible to generate an accurate thrust on the piston 40 as it is. For this reason, the controller corrects the current ripple generated after the brake pad 14 comes into contact with the disk rotor 11. Specifically, the controller detects the rotation before the piston 40 comes into contact with the brake pad 14. From the magnitude of the current ripple, that is, the maximum value of the reactive current, the peak position of the current ripple, and the peak position of the current ripple valley detected from the relationship between the detection value of the heater 20 and the current value of the electric motor 19. Then, the detected current value of the electric motor 19 is corrected so as to be removed by the reactive current value, and the electric motor 19 is controlled based on the corrected reference current value. That is, the above-described current ripple occurs once per rotation of the rotor 28 of the electric motor 19 due to an assembly error or a processing error of the speed reduction mechanism 22 or the like. Each time the rotor 28 of the electric motor 19 rotates at the same position, the current of the same magnitude is detected based on, for example, the position of occurrence of the valley of the current ripple (point B in FIG. 3) detected before the contact with the brake pad 14. Assuming that a ripple occurs, a reactive current value due to the current ripple is removed from the monitored current value to obtain a reference current value having no current ripple. More specifically, for example, a value obtained by multiplying the maximum value of the reactive current value by a ratio determined for each rotational position is subtracted from the monitored current value. The ratio determined for each rotation position is such that the occurrence position of each valley of the current ripple is minimum (for example, 0), and the occurrence position of each ridge of the current ripple is the maximum (for example, 1). It is set to increase as the distance increases, and to decrease as the distance from the mountain increases. Then, the thrust of the piston 40 is determined from the reference current value and the rotational position of the rotor 28 to determine the next supply current value to the electric motor 19, and this current value is supplied to the electric motor 19. . When the braking is released, the first disk 32 rotates clockwise through the speed reduction mechanism 22 by rotating the rotor 28 of the electric motor 19 counterclockwise, and the brake pads 14 and 15 While being pressed, the first and second disks 32, 33 rotate relative to each other and the second disk 33 retreats, and the brake pad 1
After the first and second disks 4 and 15 are separated from the disk rotor 11, the first and second disks 32 and 33 rotate integrally, and
By the action of 1, 43, the piston 40 is further retracted. According to the electric disk brake 10 of the present embodiment described above, the controller operates the electric motor 19
The current ripple is detected from the relationship between the detected value of the rotation detector 20 and the current value of the electric motor 19 at the time of rotation, and the current ripple generated after the brake pad 14 contacts the disk rotor 11 is corrected based on the detection result. Thus, the electric motor 19 is controlled. Therefore, even if a current ripple occurs in the current value of the electric motor 19, an accurate thrust can be generated in the piston 40. Further, by removing the influence of the current ripple, the accuracy of logic using a current value such as detection of contact of the piston 40 with the brake pad 14 can be improved. Further, since the influence of the current ripple can be eliminated, an allowable amount of an assembling error or a machining error of the speed reduction mechanism 22 or the like can be increased, and as a result, the cost can be reduced. In addition, the controller detects the current ripple in a state where the piston 40 is not pressing the brake pad 14. Therefore, in a state where the piston 40 presses the brake pad 14, the controller detects the current ripple based on the detection result. The electric motor 40 can be controlled with the correction. Accordingly, an accurate thrust can be generated in the piston 40 from the time when the brake pad 14 starts to contact the disk rotor 11. Although the current ripple caused by the speed reduction mechanism 22 and the like has been described above, the invention can be applied to the current ripple of the electric motor 19 itself. As described in detail above, claim 1 of the present invention
According to the electric disk brake described above, the control unit detects the current ripple when the current ripple detection unit detects the current ripple from the relationship between the detection value of the position detection unit before the brake pad contacts the disk rotor and the current value of the electric motor. The ripple correction means controls the electric motor by correcting the current ripple generated after the brake pad comes into contact with the disk rotor based on the detection result of the current ripple detection means. Therefore, even if a current ripple occurs in the current value of the electric motor, an accurate thrust can be generated in the piston.

【図面の簡単な説明】 【図１】 本発明の一実施形態の電動ディスクブレーキ
を示す断面図である。 【図２】 本発明の一実施形態の電動ディスクブレーキ
の電流リップルの検出処理を示すフローチャートであ
る。 【図３】 本発明の一実施形態の電動ディスクブレーキ
の電流リップルの検出処理を説明するための電動モータ
の回転位置に対する電流値およびピストン推力の実際の
関係を示す特性線図である。 【図４】 電動ディスクブレーキの電動モータの回転位
置に対する電流値およびピストン推力の理論的関係を示
す特性線図である。 【図５】 電動ディスクブレーキの電動モータの回転位
置に対する電流値およびピストン推力の実際の関係の一
例を示す特性線図である。 【図６】 電動ディスクブレーキの電動モータの回転位
置に対する電流値およびピストン推力の実際の関係の別
の例を示す特性線図である。 【符号の説明】 １０ 電動ディスクブレーキ １１ ディスクロータ １４，１５ ブレーキパッド １９ 電動モータ ２０ 回転検出器（位置検出手段） ２１ ボールランプ機構（変換機構部） ４０ ピストン ４１，４３ ネジ部（変換機構部）BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a sectional view showing an electric disc brake according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a flowchart showing a process of detecting a current ripple of the electric disc brake according to the embodiment of the present invention. FIG. 3 is a characteristic diagram illustrating an actual relationship between a current value and a piston thrust with respect to a rotational position of an electric motor for describing a process of detecting a current ripple of an electric disc brake according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a characteristic diagram showing a theoretical relationship between a current value and a piston thrust with respect to a rotational position of an electric motor of an electric disc brake. FIG. 5 is a characteristic diagram showing an example of an actual relationship between a current value and a piston thrust with respect to a rotation position of an electric motor of an electric disc brake. FIG. 6 is a characteristic diagram showing another example of the actual relationship between the current value and the piston thrust with respect to the rotational position of the electric motor of the electric disc brake. [Description of Signs] 10 Electric disc brake 11 Disc rotor 14, 15 Brake pad 19 Electric motor 20 Rotation detector (position detecting means) 21 Ball ramp mechanism (Conversion mechanism section) 40 Piston 41, 43 Screw section (Conversion mechanism section)

Claims (1)

【特許請求の範囲】 【請求項１】 電動モータと、 該電動モータの回転運動をピストンの直線運動に変換す
る変換機構部と、 前記電動モータのロータ回転位置を検出する位置検出手
段と、 該位置検出手段の検出結果に基づいて前記電動モータに
電流を流し該電動モータを制御する制御手段とを有し、 前記電動モータおよび前記変換機構部で前記ピストンを
直線運動させることにより該ピストンでブレーキパッド
を押圧し該ブレーキパッドをディスクロータに接触させ
て制動力を発生させる電動ディスクブレーキにおいて、 前記制御手段は、 前記ブレーキパッドのディスクロータ接触前における前
記位置検出手段の検出値と前記電動モータの電流値との
関係から電流リップルを検出する電流リップル検出手段
と、 該電流リップル検出手段の検出結果に基づき前記ブレー
キパッドのディスクロータ接触後に発生する前記電流リ
ップルを補正して前記電動モータを制御する電流リップ
ル補正手段と、を具備することを特徴とする電動ディス
クブレーキ。Claims: 1. An electric motor, a conversion mechanism for converting a rotational motion of the electric motor into a linear motion of a piston, a position detecting means for detecting a rotor rotational position of the electric motor, Control means for flowing an electric current to the electric motor based on a detection result of the position detection means to control the electric motor, and causing the electric motor and the conversion mechanism to linearly move the piston to brake the piston. In an electric disk brake for generating a braking force by pressing a pad and bringing the brake pad into contact with a disk rotor, the control means includes: a detection value of the position detection means before the brake pad contacts the disk rotor; Current ripple detecting means for detecting a current ripple from a relationship with a current value; Electric disc brake, characterized by comprising: a current ripple correction means the current ripple generated after disc rotor contact of the brake pad based on the result output by correcting for controlling the electric motor.