JP2000055093A - Electrically driven disc brake device - Google Patents
Electrically driven disc brake deviceInfo
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- JP2000055093A JP2000055093A JP10230334A JP23033498A JP2000055093A JP 2000055093 A JP2000055093 A JP 2000055093A JP 10230334 A JP10230334 A JP 10230334A JP 23033498 A JP23033498 A JP 23033498A JP 2000055093 A JP2000055093 A JP 2000055093A
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- Braking Systems And Boosters (AREA)
- Regulating Braking Force (AREA)
- Braking Arrangements (AREA)
Abstract
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
力によって制動力を発生させる電動ディスクブレーキ装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば自動車等の車両の制動装置とし
て、ブレーキ液を使用せず、電動モータの出力によって
制動力を発生させるようにした所謂「ドライブレーキ」
装置が知られている。
【０００３】ドライブレーキ装置としては、例えば国際
特許公開第96／03301 号に開示されているように、電動
モータの回転運動をローラねじ機構（ねじ伝動機構）に
よってピストンの進退動に変換し、ピストンによってブ
レーキパッドをディスクロータに押圧させることによ
り、制動力を発生させるようにした電動ディスクブレー
キ装置がある。この種の電動ディスクブレーキ装置は、
運転者によるブレーキペダル踏力（または変位量）をセ
ンサによって検出し、コントローラによって、この検出
に応じて電動モータの回転を制御して、所望の制動力を
得るようにしている。
【０００４】また、上記のような電動ディスクブレーキ
装置においては、各種センサを用いて、各車輪の回転速
度、車両速度、車両加速度、操舵角、車両横加速度等の
車両状態を検出し、コントローラによってこれらの検出
に基づいて電動モータの回転を制御することにより、倍
力制御、アンチロック制御、トラクション制御および車
両安定化制御等を比較的簡単に組み込むことができる。
【０００５】ところで、上記電動ディスクブレーキ装置
では、非制動時の引きずりを防止するため、ディスクロ
ータとブレーキパッドとの間に所定のパッドクリアラン
スを維持する必要がある。そこで、従来は、制動を解除
する際に、ブレーキパッドがディスクロータに接触、離
間する境界である制動位置から電動モータを戻し方向に
所定角度だけ回転させることにより、ブレーキパッドの
戻し量を一定に制御して、ブレーキパッドの摩耗にかか
わらず、パッドパッドクリアランスを常に一定に維持す
るようにしていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上従来
の電動ディスクブレーキ装置では、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ために、ねじ伝動機
構を用いているので、次のような問題があった。ねじ伝
動機構機構には、構造上、バックラッシュが存在するた
め、電動モータの回転方向が変化する際に、電動モータ
の回転がバックラッシュに吸収されるので、電動モータ
の回転角度に対してブレーキパッドの移動量が小さくな
り、制動解除時には所望のパッドクリアランスに対して
実際のパッドクリアランスが小さくなる。
【０００７】従来の電動ディスクブレーキ装置のパッド
クリアランス制御におけるモータおよびブレーキパッド
の位置と時間との関係を図５に示す。図５中、実線で示
すように、制動を解除し、時刻t0において、ブレーキパ
ッドがディスクロータに接触、離間する境界である制動
位置P1にある電動モータを一定速度で戻し方向に所定角
度だけ回転させ始めて、時刻t1で初期位置P0に移動する
ようにしている。このとき、図５中、破線で示すよう
に、ブレーキパッドの移動量、すなわち、ピストンの移
動量は、モータの移動量よりもねじ伝動機構のバックラ
ッシュＢの分だけ小さくなり、実際のパッドクリアラン
スも小さくなる。
【０００８】そこで、所望のパッドクリアランスを得る
ためには、バックラッシュＢの分だけ電動モータの戻し
量を大きくする必要がある。しかしながら、電動モータ
の戻し量を大きくした場合、制動時にもその分だけ電動
モータの回転量を増大させる必要があり、制動開始時の
応答性を低下させる原因となる虞がある。また、制動開
始時には、電動モータの回転がバックラッシュに吸収さ
れた後、ブレーキパッドが移動し始めることになるが、
制動時には電動モータの回転が急速に立ち上がるため、
バックラッシュが詰まる際に、打音が発生するという問
題がある。
【０００９】一方、一般にディスクブレーキのパッドク
リアランスは、非常に小さいため、非制動時と制動時と
の間でブレーキパッドの移動量が小さく、ねじ伝動機構
の変位量も小さいので、ねじ伝動機構やベアリング等の
各部の潤滑が充分に行われにくいという問題がある。
【００１０】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
であり、正確なパッドクリアランスを確保し、ねじ伝動
機構のバックラッシュによる打音の発生を防止し、か
つ、ねじ伝動機構の潤滑を充分に行うことができる電動
ディスクブレーキ装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明は、電動モータの回転運動をねじ伝動機構
を介してピストンの直線運動に変換し、該ピストンの移
動によってブレーキパッドをディスクロータに押圧して
制動力を発生させるようにした電動ディスクブレーキ装
置において、制動解除時に、前記電動モータを制動位置
から後退位置まで所定角度だけ前記ピストンの後退方向
へ回転させた後、前記後退位置から初期位置まで所定角
度だけ前記ピストンの前進方向へ回転させることによっ
てパッドクリアランスを調整するようにしたことを特徴
とする。
【００１２】このように構成したことにより、制動解除
時に、電動モータを一旦ピストンの後退方向へ回転させ
た後、前進方向へ回転させることによって、ねじ伝動機
構のバックラッシュを詰めた状態でパッドクリアランス
を調整することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて詳細に説明する。
【００１４】図１は、本発明の電動ディスクブレーキ装
置を４輪自動車の制動装置１に適用した場合の概略構成
を示している。図２に示すように、制動装置１は、各車
輪（図示せず）にそれぞれ電動ディスクブレーキ２が装
着されている。前輪側および後輪側の電動ディスクブレ
ーキ２は、それぞれ管路３，４を介してマスタシリンダ
５に接続されている。また、前輪側および後輪側の各電
動ディスクブレーキ２は、コントローラ６に接続されて
いる。
【００１５】図１に示すように、電動ディスクブレーキ
２は、キャリパ浮動型のディスクブレーキであって、キ
ャリパ本体７には、車輪（図示せず）と共に回転するデ
ィスクロータ８の一側（通常は車体に対して内側）の摺
動面に対向させてピストン９が設けられ、他側の摺動面
に対向させて爪部10が形成されており、キャリパ本体７
のピストン９側と爪部10側とは、ディスクロータ８の外
周部を跨ぐブリッジ部11によって互いに連結されてい
る。ディスクロータ８の両側の摺動面とピストン９およ
び爪部10との間には、それぞれブレーキパッド12，13が
介装されている。
【００１６】キャリパ本体７およびブレーキパッド12，
13は、車体側に取付けられるキャリヤ14によってディス
クロータ８の軸方向に沿って移動可能に支持されてい
る。そして、ピストン９を前進させて、一方のブレーキ
パッド12をディスクロータ８の一側の摺動面に押しつけ
ることにより、その反力によってキャリパ本体７が移動
して爪部10によって他方のブレーキパッド13がディスク
ロータ８の他側の摺動面に押しつけられて制動力が発生
する。
【００１７】ピストン９は、キャリパ本体７にクロスロ
ーラベアリング15によって回転可能に支持されたナット
部材16に挿通されている。ピストン９の外周面およびナ
ット部材16の内周面には、それぞれ互いに対向するねじ
溝17，18が形成されており、ねじ溝17，18間に複数の鋼
球19が循環するように装填されて、これらによってボー
ルねじ機構（ねじ伝動機構）が構成されている。
【００１８】このボールねじ機構は、ナット部材16の回
転運動とピストン９の直線運動とを相互に変換可能とな
っており、すなわち、ナット部材16の回転運動をピスト
ン９の直線運動に変換することができ、かつ、ピストン
９の直線運動をナット部材16の回転運動に変換すること
ができるようになっている。
【００１９】キャリパ本体７に結合されたフロントハウ
ジング20内のナット部材16の外周には、ＤＣサーボモー
タ21（以下、モータ21という）が設けられている。ナッ
ト部材16の外周部には、モータ21の略円筒状のロータ22
が圧入、固定されており、ナット部材16およびロータ22
がステータ23に挿通されている。モータ21は、コントロ
ーラ６からの制御信号に応答して、そのロータ22を所定
角度だけ回転させられるようになっている。また、キャ
リパ本体７には、ナット部材16の回転位置を検出するロ
ータリエンコーダ24が取付けられている。
【００２０】フロントハウジング20の端部には、リヤハ
ウジング25が結合されている。ピストン９は、その後端
部に取付けられたガイド部材26をリヤハウジング25に係
合させて、その軸方向に沿って進退動可能に案内される
とともに、その回転が規制されている。これにより、モ
ータ21によって、ナット部材16を回転させることによ
り、ピストン９を進退動させられるようになっている。
【００２１】リヤハウジング25内には、ピストン９の後
端部に対向させてシリンダ27が形成されている。シリン
ダ27内には、液圧ピストン28が摺動可能に嵌合されてお
り、液圧ピストン28によってシリンダ27内に液圧室27a
が形成されている。液圧ピストン28は、ピストン９の後
端部に取付けられたガイド部材26に当接している。ま
た、リヤハウジング25には、液圧室27a に連通する接続
孔29が設けられている。なお、図２中、符号30はダスト
シールである。
【００２２】モータ21のステータ23およびロータリエン
コーダ24は、コントローラ６に接続され、接続孔29は、
接続管３，４によってマスタシリンダ５に接続されてい
る。マスタシリンダ５は、ブレーキペダル31の操作によ
って液圧を発生させるものであり、また、ブレーキペダ
ル31の踏力（または変位量）を検出する踏力センサ32が
設けられている。踏力センサ32はコントローラ６に接続
されている。
【００２３】コントローラ６は、ブレーキペダル31の踏
力（または変位量）を検出する踏力センサ32、各車輪の
回転速度を検出する回転速度センサ33および車両速度、
車両加速度、操舵角、車両横加速度等の車両状態を検出
する各種センサ（図示せず）からの検出信号を入力す
る。そして、踏力センサ32によって検出したブレーキペ
ダル31の踏力（または変位量）に応じて制御信号を出力
し、モータ21を所望角度だけ回転させ、ピストン９を前
進させてブレーキパッド12，13をディスクロータ８に押
圧させる。また、制動を解除する際に、ピストン９の所
定の制動位置からの戻し量を一定に制御し、ロータリエ
ンコーダ24を初期設定することにより、ブレーキパッド
12，13の摩耗に対してパッドクリアランスを常に一定に
維持する。
【００２４】次に、コントローラ６によるパッドクリア
ランス制御について、さらに詳しく説明する。
【００２５】まず、制動時のピストン９の位置、すなわ
ち、ディスクロータ８とブレーキパッド12，13が当接、
離間する境界位置に対応するモータ21の制動位置P1を検
出する。この制動位置P1は、例えば、接触センサを設け
て、ブレーキパッド12，13とディスクロータ８とが接
触、離間する位置を検知することによって直接検出する
ことができ、ロータリエンコーダ24を利用してモータ21
の回転角度の変化を演算することによって検出すること
ができ、あるいは、負荷の変化にともなうモータ21に流
れる電流の変化を検出することによって検知することが
できる。このほか、公知の適宜の方法によって検出する
ようにしてもよい。
【００２６】制動解除時に、モータ21を制動位置P1から
所定角度だけピストン９の後退方向に回転させて、所望
のパッドクリアランスを生じる初期位置P0を越える後退
位置PXまで回転させる。その後、モータ21を後退位置PX
から所定角度だけピストン９の前進方向に回転させて、
初期位置P0まで回転させる。このとき、位置P1，PX間の
回転角度は、当該ボールねじ機構のバックラッシュＢに
対応する回転角度よりも充分大きく設定されている。ま
た、モータ21のピストン９の後退方向の回転、すなわ
ち、制動位置P1から後退位置PXへの回転は迅速に行い、
ピストン９の前進方向の回転、すなわち位置PXから初期
位置P0への回転は、バックラッシュＢを詰める際の打音
の発生を抑制するために、滑らかに加減速されるように
制御する。
【００２７】コントローラ６による上記パッドクリアラ
ンス制御のフローチャートを図３に示す。図３に示すよ
うに、ステップで制動が解除されたどうかを判断す
る。制動が解除されていれば、ステップでモータ21を
後退位置PXまでピストン９の後退方向へ回転させる。そ
の後、ステップでモータ21を初期位置P0までピストン
９の前進方向へ回転させてルーチンを終了する。ステッ
プで制動が解除されていなければ、そのままルーチン
を終了する。
【００２８】なお、コントローラ６は、制動時に、回転
速度センサ33によって車輪のロック状態を検出し、モー
タ21を逆転させて制動を解除し、ロック状態を脱すると
制動力を復帰させ、このように、モータ21を正逆方向に
周期的に回転させ、ピストン９を強制的に進退動させ
て、制動力を迅速に適宜増減させることにより、車輪の
ロックを防止するアンチロック制御を行うようにするこ
ともできる。加えて、コントローラ６は、各種センサか
らの検出信号に基づいて、モータ21の回転を制御して各
車輪毎の制動力を調整することにより、トラクション制
御および車両安定化制御を行うようにすることもでき
る。
【００２９】以上のように構成した本実施形態の作用に
ついて次に説明する。
【００３０】運転者がブレーキペダル31を踏み込むと、
その踏力に応じた液圧のブレーキ液が、マスタシリンダ
５から管路３，４を通り、接続孔29を介して液圧室27a
に供給され、ピストン９を前進させて、ブレーキパッド
12，13をディスクロータ８の摺動面に押圧させる。
【００３１】同時に、踏力センサ32によってブレーキペ
ダル31の踏力を検出し、コントローラ６によって、この
ペダル踏力に応じた制御信号を出力し、モータ21のロー
タ22を所望角度だけ回転させて、ボールねじ機構を介し
てピストン９を前進させる。このようにして、ピストン
９に、マスタシリンダ５からの液圧に加えて、モータ21
の回転力による推力を作用させて、ブレーキパッド12，
13の押圧力を増大させて倍力制御を行う。
【００３２】また、ボールねじ機構は、ピストン９の直
線運動をナット部材16の回転運動に変換することもでき
るので、電気系統の故障等によってモータ21への制御信
号または電力が供給されない場合でも、マスタシリンダ
５から液圧室27a に供給される液圧によって、ピストン
９がナット部材16を回転させながら前進して、ブレーキ
パッド12，13をディスクロータ８に押圧することができ
る。これにより、電気系統の故障時等においても制動力
を確保することができる。なお、逆に液圧機構が失陥し
た場合には、モータ21によって制動力を確保することが
できる。
【００３３】ブレーキペダル31の操作を解除すると、マ
スタシリンダ５からの油圧が解除され、同時に、コント
ローラ９からの制御信号に基づいて、図４に示すよう
に、まず、モータ21が制動位置P1（時刻t0）から後退位
置PX（時刻tX）まで回転し、ピストン９を後退させてブ
レーキパッド12，13をディスクロータ８から離間させて
制動を解除する。その後、モータ21が初期位置P0（時刻
t1）まで回転して、ブレーキパッド12，13を所望のパッ
ドクリアランスを生じる初期位置まで前進させる。
【００３４】このとき、モータ21が後退位置PXから初期
位置P0へ回転する際、ボールねじ機構のピストン９の前
進方向に対するバックラッシュＢが吸収されるので、ブ
レーキパッド12，13は、バックラッシュＢが詰められた
状態で所望のパッドクリアランスを生じる初期位置に正
確に位置決めされることになる。これにより、制動開始
時には、モータ21が回転すると瞬時にピストン９が移動
し始めるので、制動開始時の応答性が向上する。また、
モータ21の後退位置PXから初期位置P0への回転は、滑ら
かに加減速制御されるので、バックラッシュＢを詰める
際の打音の発生を防止することができる。
【００３５】一方、モータ21を一旦後退位置PXまで回転
させた後、初期位置P0へ回転させることにより、直接初
期位置P0へ回転させる場合よりも、モータ21、クロスロ
ーラベアリング15およびボールねじ機構等の可動範囲が
大きくなるので、これらの油回りを促進して潤滑をより
効果的に行うことができ、耐久性を向上させることがで
きる。
【００３６】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の電動ディ
スクブレーキ装置によれば、制動解除時に、電動モータ
を一旦ピストンの後退方向へ回転させた後、前進方向へ
回転させることによってパッドクリアランスを調整する
ようにしたので、ねじ伝動機構のバックラッシュを詰め
た状態で正確にパッドクリアランスを調整することがで
きる。これにより、制動開始時に、応答性を向上させる
とともに、バックラッシュを詰める際に生じる打音の発
生を防止することができる。また、モータを直接初期位
置へ回転させる場合よりも、モータおよびねじ伝導機構
等の各部の可動範囲が大きくなるので、これらの油回り
を促進して潤滑をより効果的に行うことができ、耐久性
を向上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 disk brake device that generates a braking force by the rotation of an electric motor. 2. Description of the Related Art For example, a so-called "dry brake" in which a braking force is generated by an output of an electric motor without using a brake fluid as a braking device for a vehicle such as an automobile.
Devices are known. [0003] As a dry brake device, for example, as disclosed in International Patent Publication No. 96/03301, the rotational motion of an electric motor is converted into forward and backward movement of a piston by a roller screw mechanism (screw transmission mechanism). There is an electric disc brake device in which a brake pad is pressed against a disc rotor to generate a braking force. This type of electric disc brake device is
The brake pedal depression force (or displacement amount) by the driver is detected by a sensor, and the controller controls the rotation of the electric motor according to the detection to obtain a desired braking force. Further, in the above-described electric disc brake device, various sensors are used to detect the vehicle state such as the rotation speed of each wheel, the vehicle speed, the vehicle acceleration, the steering angle, the vehicle lateral acceleration, etc. By controlling the rotation of the electric motor based on these detections, boost control, antilock control, traction control, vehicle stabilization control, and the like can be relatively easily incorporated. [0005] In the above-mentioned electric disc brake device, it is necessary to maintain a predetermined pad clearance between the disc rotor and the brake pad in order to prevent dragging during non-braking. Therefore, conventionally, when the brake is released, the brake pad comes into contact with and separates from the disk rotor, and the electric motor is rotated by a predetermined angle in the return direction from the braking position, which is a boundary between the brake pad and the disk rotor, so that the return amount of the brake pad is kept constant. Control was exercised to maintain constant pad pad clearance regardless of brake pad wear. [0006] However, in the above-mentioned conventional electric disk brake device, a screw transmission mechanism is used to convert the rotational motion of the electric motor into the linear motion of the piston. There was such a problem. The screw transmission mechanism has a backlash due to its structure.When the rotation direction of the electric motor changes, the rotation of the electric motor is absorbed by the backlash. The movement amount of the pad becomes small, and the actual pad clearance becomes smaller than the desired pad clearance when the brake is released. FIG. 5 shows the relationship between the position of the motor and the brake pad and the time in the pad clearance control of the conventional electric disk brake device. In FIG. 5, as indicated by the solid line, to release the brake, at time t 0, a predetermined angle in the direction back contact brake pads to the disk rotor, the electric motor in the braking position P 1 is spaced boundaries at a constant speed only beginning rotated, so that moves to the initial position P 0 at time t 1. At this time, as shown by the broken line in FIG. 5, the movement amount of the brake pad, that is, the movement amount of the piston is smaller than the movement amount of the motor by the backlash B of the screw transmission mechanism, and the actual pad clearance Is also smaller. Therefore, in order to obtain a desired pad clearance, it is necessary to increase the return amount of the electric motor by the amount of the backlash B. However, when the return amount of the electric motor is increased, it is necessary to increase the rotation amount of the electric motor during braking, and this may cause a decrease in responsiveness at the start of braking. Also, at the start of braking, after the rotation of the electric motor is absorbed by the backlash, the brake pads will start to move,
During braking, the rotation of the electric motor rises rapidly,
When the backlash is clogged, there is a problem that a tapping sound is generated. On the other hand, since the pad clearance of a disc brake is generally very small, the amount of movement of the brake pad between non-braking and braking is small and the amount of displacement of the screw transmission mechanism is small. There is a problem that it is difficult to sufficiently lubricate each part such as a bearing. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above points, and has assured an accurate pad clearance, prevented occurrence of a tapping sound due to backlash of a screw transmission mechanism, and improved lubrication of the screw transmission mechanism. An object of the present invention is to provide an electric disc brake device that can be sufficiently performed. [0011] In order to solve the above-mentioned problems, the present invention converts the rotational motion of an electric motor into a linear motion of a piston via a screw transmission mechanism, and moves the piston by the movement of the piston. In an electric disc brake device in which a brake pad is pressed against a disc rotor to generate a braking force, when braking is released, the electric motor is rotated in a retreating direction of the piston by a predetermined angle from a braking position to a retreating position. The pad clearance is adjusted by rotating the piston in the forward direction by a predetermined angle from the retracted position to the initial position. [0012] With this configuration, when the brake is released, the electric motor is once rotated in the backward direction of the piston and then rotated in the forward direction, so that the backlash of the screw transmission mechanism is reduced and the pad clearance is reduced. Can be adjusted. An embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a schematic configuration in a case where the electric disc brake device of the present invention is applied to a braking device 1 of a four-wheeled vehicle. As shown in FIG. 2, the braking device 1 has an electric disc brake 2 mounted on each wheel (not shown). The front and rear wheel-side electric disc brakes 2 are connected to a master cylinder 5 via pipes 3 and 4, respectively. The front and rear wheel-side electric disc brakes 2 are connected to a controller 6. As shown in FIG. 1, the electric disc brake 2 is a caliper floating type disc brake. A caliper body 7 has one side (usually a disc rotor 8) which rotates together with wheels (not shown). A piston 9 is provided so as to face a sliding surface (inside the vehicle body), and a claw portion 10 is formed so as to face a sliding surface on the other side.
The piston 9 side and the claw part 10 side are connected to each other by a bridge part 11 straddling the outer peripheral part of the disk rotor 8. Brake pads 12 and 13 are interposed between the sliding surfaces on both sides of the disk rotor 8 and the piston 9 and the claw portion 10, respectively. The caliper body 7 and the brake pads 12,
13 is supported by a carrier 14 attached to the vehicle body so as to be movable along the axial direction of the disk rotor 8. Then, the piston 9 is advanced, and one of the brake pads 12 is pressed against a sliding surface on one side of the disk rotor 8, whereby the caliper main body 7 is moved by the reaction force, and the other brake pad 13 is moved by the claw portion 10. Is pressed against the other sliding surface of the disk rotor 8 to generate a braking force. The piston 9 is inserted through a nut member 16 rotatably supported by the caliper body 7 by a cross roller bearing 15. Opposite thread grooves 17, 18 are formed on the outer peripheral surface of the piston 9 and the inner peripheral surface of the nut member 16, respectively. A plurality of steel balls 19 are loaded between the thread grooves 17, 18 so as to circulate. Thus, these form a ball screw mechanism (screw transmission mechanism). This ball screw mechanism can mutually convert the rotational movement of the nut member 16 and the linear movement of the piston 9, that is, convert the rotational movement of the nut member 16 into a linear movement of the piston 9. And the linear motion of the piston 9 can be converted into the rotational motion of the nut member 16. A DC servomotor 21 (hereinafter, referred to as a motor 21) is provided on the outer periphery of the nut member 16 in the front housing 20 connected to the caliper body 7. A substantially cylindrical rotor 22 of the motor 21 is provided on an outer peripheral portion of the nut member 16.
Are press-fitted and fixed, and the nut member 16 and the rotor 22
Are inserted through the stator 23. The motor 21 can rotate its rotor 22 by a predetermined angle in response to a control signal from the controller 6. Further, a rotary encoder 24 that detects the rotational position of the nut member 16 is attached to the caliper body 7. A rear housing 25 is connected to an end of the front housing 20. The piston 9 is guided by the guide member 26 attached to the rear end thereof so as to be able to move forward and backward along the axial direction by engaging the guide member 26 with the rear housing 25, and its rotation is restricted. Thus, the piston 9 can be moved forward and backward by rotating the nut member 16 by the motor 21. A cylinder 27 is formed in the rear housing 25 so as to face the rear end of the piston 9. A hydraulic piston 28 is slidably fitted in the cylinder 27, and the hydraulic piston 28
Are formed. The hydraulic piston 28 is in contact with a guide member 26 attached to the rear end of the piston 9. Further, the rear housing 25 is provided with a connection hole 29 communicating with the hydraulic chamber 27a. In FIG. 2, reference numeral 30 denotes a dust seal. The stator 23 and the rotary encoder 24 of the motor 21 are connected to the controller 6, and the connection hole 29 is
It is connected to the master cylinder 5 by connecting pipes 3 and 4. The master cylinder 5 generates a hydraulic pressure by operating the brake pedal 31, and is provided with a tread force sensor 32 that detects a tread force (or a displacement amount) of the brake pedal 31. The pedal force sensor 32 is connected to the controller 6. The controller 6 includes a pedaling force sensor 32 for detecting a pedaling force (or a displacement) of a brake pedal 31, a rotational speed sensor 33 for detecting a rotational speed of each wheel, and a vehicle speed.
A detection signal is input from various sensors (not shown) for detecting a vehicle state such as a vehicle acceleration, a steering angle, and a vehicle lateral acceleration. Then, a control signal is output in accordance with the pedaling force (or the amount of displacement) of the brake pedal 31 detected by the pedaling force sensor 32, the motor 21 is rotated by a desired angle, the piston 9 is advanced, and the brake pads 12, 13 are disc rotored. 8 Further, when the braking is released, the amount of return of the piston 9 from the predetermined braking position is controlled to be constant, and the rotary encoder 24 is initialized, whereby the brake pad is released.
Maintain constant pad clearance against wear of 12 and 13. Next, the pad clearance control by the controller 6 will be described in more detail. First, the position of the piston 9 at the time of braking, that is, the disk rotor 8 abuts against the brake pads 12 and 13,
Detecting the braking position P 1 of the motor 21 corresponding to the separated boundary position. The braking position P 1 can be directly detected by, for example, providing a contact sensor and detecting a position where the brake pads 12 and 13 come into contact with or separate from the disk rotor 8. Motor 21
Can be detected by calculating the change in the rotation angle of the motor 21, or can be detected by detecting the change in the current flowing through the motor 21 due to the change in the load. In addition, detection may be performed by a known appropriate method. [0026] During brake release, by rotating the motor 21 from the braking position P 1 in the backward direction of the predetermined angle piston 9 is rotated to the retracted position P X beyond the initial position P 0 to produce the desired pad clearance. Then, move the motor 21 to the retreat position P X
Is rotated in the forward direction of the piston 9 by a predetermined angle from
Rotate to the initial position P 0. At this time, the rotation angle between the positions P 1, P X is sufficiently larger set than the rotational angle corresponding to the backlash B of the ball screw mechanism. Further, the rotation of the retracting direction of the piston 9 of the motor 21, i.e., the rotation from the braking position P 1 to the retracted position P X is rapidly performed,
Rotation in the forward direction of the piston 9, ie, rotation from the position P X to the initial position P 0, in order to suppress generation of slapping sound when backlash B, and controlled so as to be smoothly accelerated and decelerated. FIG. 3 shows a flowchart of the pad clearance control by the controller 6. As shown in FIG. 3, it is determined in a step whether or not the braking has been released. If the braking is released, it is rotated in the backward direction of the piston 9 of the motor 21 to the retracted position P X in step. Thereafter, by rotating the forward direction of the piston 9 of the motor 21 to the initial position P 0 in step to end the routine. If the braking has not been released in the step, the routine ends. The controller 6 detects the locked state of the wheels by the rotation speed sensor 33 during braking, releases the braking by rotating the motor 21 in the reverse direction, and restores the braking force when the locked state is released. By periodically rotating the motor 21 in the forward and reverse directions and forcibly moving the piston 9 forward and backward, the anti-lock control for preventing the locking of the wheels is performed by rapidly increasing and decreasing the braking force appropriately. You can also. In addition, the controller 6 performs traction control and vehicle stabilization control by controlling the rotation of the motor 21 and adjusting the braking force for each wheel based on detection signals from various sensors. Can also. Next, the operation of the embodiment constructed as described above will be described. When the driver depresses the brake pedal 31,
Brake fluid of a hydraulic pressure corresponding to the treading force passes from the master cylinder 5 through the pipes 3 and 4 and through the connection hole 29 to the hydraulic pressure chamber 27a.
To move the piston 9 forward and
12 and 13 are pressed against the sliding surface of the disk rotor 8. At the same time, the depression force of the brake pedal 31 is detected by the depression force sensor 32, and a control signal corresponding to the depression force of the pedal is output by the controller 6, and the rotor 22 of the motor 21 is rotated by a desired angle, and the ball screw mechanism is rotated. The piston 9 is advanced through. Thus, in addition to the hydraulic pressure from master cylinder 5, motor 21
The thrust of the turning force of the
Boost control is performed by increasing the pressing force of 13. Further, the ball screw mechanism can convert the linear motion of the piston 9 into the rotational motion of the nut member 16. Therefore, even when a control signal or electric power is not supplied to the motor 21 due to a failure of the electric system or the like, The hydraulic pressure supplied from the master cylinder 5 to the hydraulic pressure chamber 27a allows the piston 9 to advance while rotating the nut member 16 and press the brake pads 12, 13 against the disk rotor 8. As a result, the braking force can be ensured even when the electric system fails. Conversely, when the hydraulic mechanism fails, the braking force can be secured by the motor 21. [0033] When releasing the operation of the brake pedal 31, the hydraulic pressure is released from the master cylinder 5, at the same time, based on a control signal from the controller 9, as shown in FIG. 4, first, the motor 21 is braking position P 1 Rotation from (time t 0 ) to the retreat position P X (time t X ), the piston 9 is retracted, and the brake pads 12 and 13 are separated from the disk rotor 8 to release braking. Thereafter, the motor 21 is moved to the initial position P 0 (time
Rotate to t 1 ) to advance the brake pads 12, 13 to an initial position that produces the desired pad clearance. [0034] At this time, when the motor 21 is rotated from the retracted position P X to the initial position P 0, since the backlash B is absorbed against the advancing direction of the piston 9 of the ball screw mechanism, the brake pads 12 and 13, back The lash B is accurately positioned at the initial position where the desired pad clearance is generated in the packed state. As a result, at the start of braking, the piston 9 starts to move immediately when the motor 21 rotates, so that the response at the start of braking is improved. Also,
Rotation from the retracted position P X of the motor 21 to the initial position P 0, so is smoothly acceleration and deceleration control, it is possible to prevent the occurrence of striking sound at the time of backlash B. On the other hand, after rotating the motor 21 once to the retracted position P X, by rotating the initial position P 0, than when rotating directly the initial position P 0, the motor 21, the cross roller bearing 15 and the ball Since the movable range of the screw mechanism and the like becomes large, these oil circulations can be promoted, lubrication can be performed more effectively, and durability can be improved. As described above in detail, according to the electric disc brake device of the present invention, when the brake is released, the electric motor is once rotated in the backward direction of the piston and then rotated in the forward direction. Since the pad clearance is adjusted by the above, the pad clearance can be accurately adjusted in a state where the backlash of the screw transmission mechanism is reduced. This makes it possible to improve the responsiveness at the start of braking and to prevent the occurrence of a tapping sound generated when the backlash is reduced. In addition, since the movable range of each part such as the motor and the screw transmission mechanism is larger than in the case where the motor is directly rotated to the initial position, lubrication can be more effectively performed by promoting the oil circulation of these parts, and the durability is improved. Performance can be improved.
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る電動ディスクブレー
キの縦断面図である。
【図２】本発明の一実施形態の電動ディスクブレーキ装
置を適用した４輪自動車の制動装置の概略図である。
【図３】図１の装置のコントローラのパッドクリアラン
ス制御のフローチャート図である。
【図４】図１の装置の制動解除時のモータおよびピスト
ンの位置と時間との関係を示す図である。
【図５】従来の電動ディスクブレーキの制動解除時のモ
ータおよびピストンの位置と時間との関係を示す図であ
る。
【符号の説明】
１ 制動装置（電動ディスクブレーキ装置）
８ ディスクロータ
12,13 ブレーキパッド
17 ねじ溝（ねじ伝動機構）
18 ねじ溝（ねじ伝動機構）
19 鋼球（ねじ伝動機構）
21 ＤＣサーボモータ（電動モータ）
P0 初期位置
P1 制動位置
PX 後退位置BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an electric disc brake according to one embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic view of a braking device for a four-wheeled vehicle to which the electric disc brake device according to one embodiment of the present invention is applied. FIG. 3 is a flowchart of pad clearance control by a controller of the apparatus of FIG. 1; FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the position of a motor and a piston and time at the time of braking release of the device of FIG. 1; FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a position of a motor and a piston and a time when a conventional electric disc brake is released from braking. [Description of Signs] 1 Brake device (electric disc brake device) 8 Disc rotor 12, 13 Brake pad 17 Screw groove (screw drive mechanism) 18 Screw groove (screw drive mechanism) 19 Steel ball (screw drive mechanism) 21 DC servo motor (Electric motor) P 0 Initial position P 1 Braking position P X Reverse position
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3D046 AA00 BB04 CC02 CC04 DD01 EE01 FF02 HH02 JJ24 KK12 LL02 LL05 LL43 LL51 3D048 AA00 BB27 CC05 CC51 DD01 HH13 HH18 HH42 HH50 HH51 HH53 HH58 HH66 HH68 RR11 3J058 AA43 AA48 AA53 AA63 AA69 AA73 AA77 AA78 AA87 BA57 CC15 CC19 CC22 CC33 CC36 CC63 CC76 CC83 DA04 DB23 FA01 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page F term (reference) 3D046 AA00 BB04 CC02 CC04 DD01 EE01 FF02 HH02 JJ24 KK12 LL02 LL05 LL43 LL51 3D048 AA00 BB27 CC05 CC51 DD01 HH13 HH18 HH42 HH50 HH51 HH53 HH58 HH66 HH68 RR11 3J058 AA43 AA48 AA53 AA63 AA69 AA73 AA77 AA78 AA87 BA57 CC15 CC19 CC22 CC33 CC36 CC63 CC76 CC83 DA04 DB23 FA01
Claims (1)
の直線運動に変換し、該ピストンの移動によってブレー
キパッドをディスクロータに押圧して制動力を発生させ
るようにした電動ディスクブレーキ装置において、 制動解除時に、前記電動モータを制動位置から後退位置
まで所定角度だけ前記ピストンの後退方向へ回転させた
後、前記後退位置から初期位置まで所定角度だけ前記ピ
ストンの前進方向へ回転させることによってパッドクリ
アランスを調整するようにしたことを特徴とする電動デ
ィスクブレーキ装置。Claims: An electric disk, wherein a rotational motion of an electric motor is converted into a linear motion of a piston via a screw transmission mechanism, and the movement of the piston presses a brake pad against a disk rotor to generate a braking force. In the brake device, at the time of braking release, after rotating the electric motor in a retreat direction of the piston from a braking position to a retreat position by a predetermined angle, the electric motor is rotated in a forward direction of the piston by a predetermined angle from the retreat position to an initial position. An electric disc brake device characterized in that the pad clearance is adjusted by adjusting the clearance.
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080507 |