JPH1199933A - 電動ブレーキ装置 - Google Patents
電動ブレーキ装置Info
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- JPH1199933A JPH1199933A JP9263609A JP26360997A JPH1199933A JP H1199933 A JPH1199933 A JP H1199933A JP 9263609 A JP9263609 A JP 9263609A JP 26360997 A JP26360997 A JP 26360997A JP H1199933 A JPH1199933 A JP H1199933A
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Abstract
撓み量変化に拘らず、安定したブレーキフィーリングを
確保する。 【解決手段】 ブレーキパッドの摩耗量が大きくなる
と、ブレーキパッドの撓み量が減少し、同一のブレーキ
操作量に対する制動力が大きくなるため、ブレーキパッ
ドの摩耗が検出された場合に、該検出されたパッド摩耗
量に基づいて、パッド摩耗検出前におけるのと同一のブ
レーキ操作量に対する電動手段の駆動量より少ない駆動
量で該電動手段が駆動されるように、ブレーキ操作量と
電動手段の駆動量との所定の関係を変更する。
Description
電動モータによりディスクロータに押圧して制動を得る
電動ブレーキ装置に関する。
が油圧式であり、シリンダとピストンを備え、制動時に
はシリンダ内に油圧を導入し、該油圧によりピストンを
押圧してブレーキパッドをディスクロータに押し付けて
制動を行っていた。そして、制動を解除する際には、ブ
レーキ液の洩れ防止のためピストンとシリンダの間に設
けられた、ゴム製のピストンシールの弾性力を利用して
ピストンを戻すようにしている。
を利用したピストン戻し機構は、ゴム摩擦力の不安定さ
とゴム弾性力の限界から、油圧に応じた正確なピストン
戻し量を得ることは困難である。その結果、ブレーキパ
ッドがディスクロータから完全には離れず、ブレーキの
引き摺りを生ずる恐れがあった。
量を確保し、ブレーキの引き摺りを防止するために、ブ
レーキパッドのディスクロータへの押圧・離間を電動モ
ータで行う電動ブレーキ装置が開発されている。
は、運転者によるブレーキ操作手段の操作に応じて、車
輪と共に回転するディスクロータに対し、車体側に支持
されたブレーキパッドを押圧、離間させる電動手段と、
前記ブレーキ操作手段の操作量を検出するブレーキ操作
量検出手段を備え、検出されたブレーキ操作量と前記電
動手段の駆動量とが所定の関係となるように、前記電動
手段を駆動制御する電動ブレーキ装置が開示されてい
る。即ち、ブレーキペダル解放時のブレーキパッドの位
置(ディスクロータとブレーキパッドとの隙間が所定の
値となる位置)からフルブレーキ状態のブレーキパッド
の位置までのストロークを「フルストローク」と定義し
たときに、フルブレーキ状態におけるブレーキパッドの
位置からフルストローク戻した位置がブレーキペダル解
放時のパッド位置となるようにパッド位置を制御するよ
うにして適正な戻し量を確保している。又、制動時に
は、ブレーキペダルストロークと電動モータの回転角と
が所定の関係となるように電動モータを駆動するように
している。
来の電動ブレーキ装置のように、常にベダルストローク
と電動モータの回転角が所定の関係となるように電動モ
ータを駆動していると、ブレーキパッドが摩耗して薄く
なった場合、加圧時におけるブレーキパッドの撓みが少
なくなり、撓みによるピストンストロークの吸収量が減
るため、同じ電動手段の駆動量に対し、ディスクロータ
に対するブレーキパッドの制動圧が大きくなってしまう
という問題がある。
ブレーキ操作に対し、過敏なフィーリングとなってしま
う。
たものであり、ブレーキパッドの摩耗による撓み量変化
に拘らず、安定したブレーキフィーリングを維持するこ
とのできる電動ブレーキ装置を提供することを課題とす
る。
1に示すように、運転者によるブレーキ操作手段の操作
に応じて、車輪と共に回転するディスクロータに対し車
体側に支持されたブレーキパッドを押圧・離間させる電
動手段と、前記ブレーキ操作手段の操作量を検出するブ
レーキ操作量検出手段とを備え、該ブレーキ操作量検出
手段により検出されたブレーキ操作量と前記電動手段の
駆動量とが所定の関係となるように、前記電動手段を駆
動制御する電動ブレーキ装置において、前記ブレーキパ
ッドの摩耗を検出するパッド摩耗検出手段と、ブレーキ
パッドの摩耗が検出された場合に、同一の前記ブレーキ
操作量に対し前記電動手段の駆動量が減少するように、
前記所定の関係を変更する手段と、を備えたことにより
前記課題を解決したものである。
検出されると、運転者のパッド摩耗検出前と同一のブレ
ーキ操作量に対し、電動手段の駆動量が減少するように
前記所定の関係を変更する。そのため、摩耗によりブレ
ーキパッドの撓み量が減少していても、制動力が大きく
なってしまうことはなく、撓み量が変化する前と同じブ
レーキ操作量を加えた場合でも、安定したブレーキフィ
ーリングを維持することができる。
手段がブレーキペダルの場合には、ペダルを踏む踏力あ
るいはペダルストローク等、ブレーキ操作手段が手動ボ
タンならボタンを押す押圧力等を指すものとする。
ダルであり、前記ブレーキ操作量検出手段が検出するブ
レーキ操作量が該ブレーキペダルの踏力であった場合
は、運転者の制動意思を最も適確に実際の制動に反映す
ることができ、良好なブレーキフィーリングを得ること
ができる。
記ブレーキパッドにかかる圧力を検出する圧力センサと
前記電動手段の駆動量を検出する駆動量検出手段とから
なり、ブレーキ作動初期における前記電動手段の駆動量
からパッド摩耗を量的に検出するような構成としてもよ
い。これにより、ブレーキパッドが摩耗すると、その厚
みの変化から制動初期(制動開始時)における電動手段
の駆動量が変化することを利用して、ブレーキパッドの
摩耗を量的に正確に検出することができる。更に、これ
を基にして、「所定の関係」を変更するようにすると、
一層安定したブレーキフィーリングを維持するようにす
ることができる。
実施形態を詳細に説明する。
装置の全体構成を示す概略構成図であり、そのうちモー
タ駆動ディスクブレーキ14を拡大して図3に示す。
又、図3のIV−IV線に沿う断面図を図4に示し、図4の
V−V線に沿う断面図を図5に、VI−VI線に沿う断面図
を図6に示す。
キペダル2を踏むときの踏力を検出する踏力センサ4、
ペダルストロークを検出するストロークセンサ6が設け
られている。運転者によるブレーキペダル2の操作量
(踏力及びペダルストローク)は、モータ制御部8に伝
えられる。モータ制御部8は、ブレーキ操作量(特に踏
力)とモータ12の駆動量(モータ回転角)が所定の関
係となるように、電源部10を制御することによりモー
タ12を制御し、適宜モータ駆動ディスクブレーキ14
に制動力を発生させる。又、モータ制御部(変更手段)
8は、各ブレーキパッド20、22の摩耗が検出された
場合には、前記所定の関係を変更する。モータ12に
は、モータ回転角センサ(駆動量検出手段)16が取り
付けられている。
タ12の駆動により、ディスクロータ18の両側からブ
レーキパッド20及び22を該ディスクロータ18に押
し付ける構造となっている。ブレーキパッド20と後述
するピストン36との間には、ブレーキパッド20に掛
る圧力を検出する圧力センサ24が設けられている。こ
の圧力センサ24は数kgの弱い力を検出することがで
きるものである。後述するようにこの圧力センサ24と
前記モータ回転角センサ16によりパッド摩耗量が検出
される。又、ブレーキパッド22とキャリパ26との間
には、制動トルクを検出する制動トルクセンサ28が設
けられている。
クブレーキ14のシリンダ30の内部には、シャフト3
4及びピストン36が設けられている。ピストン36
は、斜め(螺旋状)に設けられた溝36aを有してい
る。又、シャフト34の湾曲した腕の先端34bが、こ
の溝36aに嵌め合わされている。シャフト34はギヤ
34aを有し、このギヤ34aはモータ12と直結した
ギヤ12aと噛合している。モータ12の回転によりギ
ヤ12aが回転し、ギヤ34aが回転することにより、
シャフト34の腕の先端部34bがピストン36の溝3
6a内を滑り、ピストン36がシリンダ30内を図4、
図6の左右へ移動する。非制動時には、ブレーキパッド
20には力が加わらず、ブレーキパッド20及びパッド
裏金20aは、固定されておらず、浮いた状態となって
いる。制動時には、ピストン36が図4、図6の左へ移
動し、ピストン36はパッド裏金20aを加圧し、ブレ
ーキパッド20をディスクロータ18へ押し付ける。ブ
レーキパッド20がディスクロータ18に押し付けられ
ると、ディスクロータ18からの反力によりシリンダ3
0及びキャリパ26が図の右側へ付勢され、ブレーキパ
ッド22が図4、図6の左側からディスクロータ18に
押し付けられる。図4に矢印aで示す方向にディスクロ
ータ18が回転している場合、その方向にブレーキパッ
ド20、22も引き摺られ、パッド裏金22aの端がキ
ャリパ26に衝突する。この衝突による力から制動トル
クを検出するために制動トルクセンサ28が設けられて
いる。
とを踏力センサ4、ストロークセンサ6が感知すると、
モータ制御部8は電源部10に指令を出し、モータ12
を回転させ始める。前回の制動後のピストン戻しによっ
て、ピストン36とパッド裏金20aとの間、あるいは
ブレーキパッド20とディスクロータ18との間には引
き摺り防止のための隙間が空いている。ブレーキ作動初
期においては、まずこの隙間を埋めるだけのピストン移
動が行われる。図7に示す初期ストローク分である。こ
の初期ストローク分のピストン移動は、圧力センサ24
がオンになる程度の力を感じるまでモータ12を回転さ
せることによって行われる。圧力センサ24がオンにな
った後は、圧力は検出せず運転者がブレーキペダル2を
踏む踏力とモータ回転角(電動手段の駆動量)とが所定
の関係となるようにモータ制御部8によって制動力が制
御される。この踏力とモータ回転角との関係は、図7に
示すように、例えば直線L1のように予め設定される。
図7に破線X、Yで示すようにこの設定のし方を変える
ことにより、ブレーキフィーリングを容易に変えること
ができる。例えば、破線Xのように踏力が大きくなる程
モータ回転角の増加量が減少するようにしてもよいし、
破線Yのように踏力が大きくなる程モータの回転角の増
加量が増大するように設定することもできる。
レーキペダル2から足を離したことを踏力センサ4及び
ストロークセンサ6が検出すると、圧力センサ24がオ
フになるまでモータ12を逆回転させる。その後、決ま
ったピストン戻し量となるよう、モータ12をさらに逆
回転させ、ピストン36とパッド裏金20aあるいはブ
レーキパッド20とディスクロータ18との隙間を確保
する。これにより、圧力センサ24がオフとなった後の
理想的なピストン戻し量(リトラクション)を確保する
ことができる。
耗して薄くなると、パッド撓みが少なくなるため、圧力
センサ24がオンになった後のピストンストローク(モ
ータ回転角)が同じでもブレーキ加圧力が高くなる。こ
のままだと踏力に対して過敏なブレーキフィーリングに
なってしまうため、補正が必要となる。
ピストン36を戻すようにしているため、ブレーキパッ
ド20が磨耗して薄くなるとブレーキパッド20がディ
スクロータ18に接する位置でのモータ回転角が増える
ためブレーキパッド20の摩耗量は、前記初期ストロー
クにおけるモータ回転角の進みとして感知できる。即
ち、ブレーキ作動初期において、圧力センサ24がオン
となるまでモータ12を回転させる回転角の増加により
ブレーキパッド20の摩耗量を検出する。そして、検出
した摩耗量に応じた補正をする。具体的には、ブレーキ
パッド20が薄くなるほど踏力に対するモータ回転角を
減らすようにする。例えば、図7に示す踏力とモータ回
転角との関係において、グラフL1の傾きをグラフL2
のように小さくする。このように、同じ踏力に対してモ
ータ回転角が減少するように「所定の関係」を補正する
ことにより、ブレーキパッド20の撓みが少なくなって
も、安定したブレーキフィーリングを維持することがで
きる。
上の実施形態で説明したものに限定されるものではな
く、様々なものが考えられる。
図である図9に示すものでは、シャフト34の代わりに
カム135を用いると共に、ピストン136もその形状
が前記実施形態とはかなり異なったものとなっている。
状で内部に細長い孔136aを有している。一方カム1
35は、ピン137を支点として回転可能となってお
り、ピストン136側は図8に示すように、2つに分か
れて、図9に示すような細長い円弧状の孔135aを有
し、該孔135a中をピストン136の1辺136bが
貫通するよう組み合わされている。又、カム135のピ
ストン136とは反対側は、歯135bが形成され、モ
ータ112に直結するギヤ112aと噛合し、いわゆる
ピニオン・ラック機構を構成している。
すると、カム135がピン137を支点として回転し、
円弧状の孔135aの回転移動によりピストン136が
図の左右方向に移動し、制動及び解除が行われる。
席のブレーキペダル2には踏力センサ4及びストローク
センサ6が設けられていたが、ブレーキペダル2にスト
ロークシミュレータを設けることにより、ブレーキペダ
ル2に適度な反力とストロークを与えることができ、運
転者に対して、油圧式ブレーキと同様のブレーキフィー
リングを確保することが可能となる。
段は、将来的には必ずしもフットペダルが用いられ続け
るとは限らず、押しボタンや手動レバー等の手段が用い
られることも有り得る。この場合には、これらの手段を
操作する操作力(ボタンを押す押圧力やレバーを引く力
等)を検出してこれらの操作力を前記踏力の代りに用い
ることもできる。
めにブレーキ使用域の全域をカバーし得る、数tのレン
ジを有する圧力センサを用い、踏力に対して圧力をフィ
ードバック制御するものが考えられる。
り、ブレーキ効き始めの数〜数十kgの力を検知するのは
難しいため、ブレーキ解除時の戻し量と同じ量を初期ス
トロークとして用いることになる。その後のモータ制御
は踏力に対して圧力をフィードバック制御することで制
動力を調整する。この制御法によれば、ブレーキパッド
の摩擦係数の変化による制動力変化を自動調整でき、運
転者は踏力が同じなら常に同じ制動力を得ることができ
る。又、自動的にブレーキパッドの摩耗に対する対策も
行われることとなるため、特別な摩耗対策は不要とな
る。
行うことにより自動的にブレーキパッドの摩耗対策が行
われるが、ブレーキ使用全域をカバーする圧力センサが
必要であり、又フィードバック制御を行うためのシステ
ムをも必要とし、装置が大型化、複雑化し、コストも高
くなるという欠点がある。
数kgを検知できるものであればよく、初期のブレーキ作
動を検知するのみで、後は、圧力は検知せず踏力とモー
タ回転角とが予め設定された一定の関係となるように制
御するものであり、ブレーキパッドの摩耗が進んだ場合
には、それに対応して前記一定の関係を変更するもので
ある。
複雑化を招くことなく、ブレーキパッドの摩耗に対応す
ることができ、安定したブレーキフィーリングを確保す
ることができる。
ブレーキパッドの撓み量変化に拘らず、安定したブレー
キフィーリングを維持することができる。
成を示す概略構成図
レーキを拡大して示す正面図
に沿う断面図
係を示す線図
面図
Claims (4)
- 【請求項1】運転者によるブレーキ操作手段の操作に応
じて、車輪と共に回転するディスクロータに対し車体側
に支持されたブレーキパッドを押圧・離間させる電動手
段と、前記ブレーキ操作手段の操作量を検出するブレー
キ操作量検出手段とを備え、該ブレーキ操作量検出手段
により検出されたブレーキ操作量と前記電動手段の駆動
量とが所定の関係となるように、前記電動手段を駆動制
御する電動ブレーキ装置において、 前記ブレーキパッドの摩耗を検出するパッド摩耗検出手
段と、 ブレーキパッドの摩耗が検出された場合に、同一の前記
ブレーキ操作量に対し前記電動手段の駆動量が減少する
ように、前記所定の関係を変更する手段と、 を備えたことを特徴とする電動ブレーキ装置。 - 【請求項2】請求項1において、前記ブレーキ操作手段
がブレーキペダルであり、前記ブレーキ操作量検出手段
が検出するブレーキ操作量が、該ブレーキペダルの踏力
であることを特徴とする電動ブレーキ装置。 - 【請求項3】請求項1又は2において、前記パッド摩耗
検出手段は、前記ブレーキパッドにかかる圧力を検出す
る圧力センサと、前記電動手段の駆動量を検出する駆動
量検出手段とからなり、ブレーキ作動初期における前記
電動手段の駆動量からパッド摩耗を量的に検出すること
を特徴とする電動ブレーキ装置。 - 【請求項4】請求項3において、前記所定の関係の変更
を、検出されたパッド摩耗量に基づいて行うことを特徴
とする電動ブレーキ装置。
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