JP2001193770A - 車両用ブレーキ装置 - Google Patents

車両用ブレーキ装置

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JP2001193770A
JP2001193770A JP2000003776A JP2000003776A JP2001193770A JP 2001193770 A JP2001193770 A JP 2001193770A JP 2000003776 A JP2000003776 A JP 2000003776A JP 2000003776 A JP2000003776 A JP 2000003776A JP 2001193770 A JP2001193770 A JP 2001193770A
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JP
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pad
vibration
abnormality
rotor
detecting
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JP2000003776A
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Kenji Shirai
健次 白井
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Toyota Motor Corp
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Toyota Motor Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 パッドの異常を検出することが可能な車両用
ブレーキ装置を提供することである。 【解決手段】 パッドを加振する加振装置30を有する
車両用ブレーキ装置2において、パッドの振動を検出す
るノイズ波形センサ42と、所定の運転状態時に加振装
置30によりパッドを加振すると共にノイズ波形センサ
42によりパッドの固有振動数を検出し、パッドの固有
振動数が所定の範囲にない場合にパッドの異常を検出す
る異常検出手段40とを備える。

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9−126254号公報参照)。このブ
レーキ装置においては、振動検出手段によりブレーキ振
動を検出し、この検出信号に基づいて加振手段によりパ
ッドを加振することによりブレーキ振動を減衰させてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとしている課題】ところで車両用ブ
レーキ装置のパッドが摩耗限界に達した場合やパッドが
ロータに固着した場合等、パッドに異常が生じた場合に
は制動特性が悪化することからパッドの異常を検出する
必要が有る。
【0004】この発明の課題は、パッドの異常を検出す
ることが可能な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、パッドを加振する加振装置を有する車両
用ブレーキ装置において、前記パッドの振動を検出する
振動検出手段と、所定の運転状態時に前記加振装置によ
り前記パッドを加振すると共に前記振動検出手段により
前記パッドの固有振動数を検出し、前記パッドの固有振
動数が所定の範囲にない場合に前記パッドの異常を検出
する異常検出手段とを備えることを特徴とする。
【0006】また、請求項2記載の車両用ブレーキ装置
は、請求項1記載の車両用ブレーキ装置の前記加振装置
が前記パッドをスイープ加振することを特徴とする。
【0007】この請求項1又は請求項2記載の車両用ブ
レーキ装置によれば、振動検出手段により検出したパッ
ドの固有振動数が所定範囲内にない場合に、異常検出手
段によりパッドの異常を検出する。即ち、パッドの固有
振動数が所定範囲内にない場合には、パッドが摩耗限界
に達している場合やパッドがロータに固着している場合
等、パッドに異常が発生している可能性があることから
異常検出手段により異常を検出する。
【0008】また、請求項3記載の車両用ブレーキ装置
は、請求項1又は請求項2記載の車両用ブレーキ装置の
前記加振装置が前記振動検出手段からの信号に基づいて
ブレーキ動作時の振動騒音を低下させるように作動する
ことを特徴とする。
【0009】この請求項3記載の車両用ブレーキ装置に
よれば、パッドの異常を検出するだけでなく、加振装置
が振動検出手段からの信号に基づいて、ブレーキ動作時
のパッドの振動騒音を低下させるように作動するためブ
レーキの鳴きを低減させることができる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、図1〜図3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。
【0011】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。
【0012】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。
【0013】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。
【0014】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41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42、ノイズ
波形センサ43及び油圧センサ44が接続されている。
【0015】ストップランプスイッチ42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4
3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
信号がECU40に入力される。また、油圧センサ44
は、ホイールシリンダ部13の圧力室18内の圧力を検
出するセンサであり検出信号がECU40に入力され
る。一方、ECU40は、警報ランプ45に対して、点
灯消灯を制御するための制御信号を出力する。
【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。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。
【0019】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。
【0020】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。
【0021】次に、図3のフローチャートを参照して、
この車両用ブレーキ装置2において実施されるパッドの
異常検出処理を説明する。ECU40は、所定の運転状
態、即ちイグニッションキー(図示せず)がオンされた
後、最初にストップランプスイッチ42からオン信号が
入力されると、油圧センサ44からの検出信号を取得
し、ホイールシリンダ部13の圧力室18内に圧力が発
生しているか否かの判断を行う(ステップS10)。
【0022】ここでホイールシリンダ部13の圧力室1
8内に圧力が発生していると判断された場合には、加振
装置30のコイル31に駆動電流を供給し、加振装置3
0によりパッド15をスイープ加振する。ノイズ波形セ
ンサ43は、加振装置30によりスイープ加振している
間、パッド15の振動を検出して、ECU40に対して
検出信号の出力を行う。ECU40は、ノイズ波形セン
サ43により検出された検出信号に基づいてパッドの固
有振動数を求める(ステップS11)。
【0023】次に、求められた固有振動数が予め定めら
れた所定の範囲内の値であるか否かの判断を行い(ステ
ップS12)、所定の範囲内にない場合には、パッドに
異常が生じていると判断して警報ランプ45をオンさせ
る(ステップS13)。
【0024】また、この車両用ブレーキ装置2において
は、車両走行中に運転者がブレーキ操作を行うことによ
りストップランプスイッチ42からオン信号がECU4
0に入力された状態で、ノイズ波形センサ43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。
【0025】この車両用ブレーキ装置2においては、ノ
イズ波形センサ43により検出したパッドの固有振動数
が所定範囲内にない場合に、パッドに異常が発生してい
ると判断されパッドの異常が検出される。即ち、パッド
の固有振動数が所定範囲内にない場合には、パッドが摩
耗限界に達している場合やパッドがロータに固着してい
る場合等、パッドに異常が発生している可能性があるこ
とからパッドの異常を検出する。
【0026】また、この車両用ブレーキ装置2において
は、ブレーキ操作がされた場合に、加振装置30がノイ
ズ波形センサ43からの信号に基づいてパッドの振動騒
音を低下させるように作動するため、パッドの異常を検
出できるだけでなくブレーキの鳴きを低減させることが
できる。
【0027】
【発明の効果】この発明によれば、振動検出手段により
検出したパッドの固有振動数が所定範囲内にない場合
に、異常検出手段によりパッドの異常を検出する。即
ち、パッドの固有振動数が所定範囲内にない場合には、
パッドが摩耗限界に達している、パッドがロータに固着
している等、パッドに異常が発生している可能性がある
ことから異常検出手段によりパッドの異常を検出する。
【0028】また、加振装置が振動検出手段からの信号
に基づいて、ブレーキ動作時のパッドの振動騒音を低下
させるように作動するため、パッドの異常を検出できる
だけでなくブレーキの鳴きを低減させることができる。
【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車両用ブレーキ装置
において実施されるパッドの異常検出処理を説明するた
めのフローチャートである。
【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、42…ストップランプスイッ
チ、43…ノイズ波形センサ、44…油圧センサ、45
…警報ランプ。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 パッドを加振する加振装置を有する車両
    用ブレーキ装置において、 前記パッドの振動を検出する振動検出手段と、所定の運
    転状態時に前記加振装置により前記パッドを加振すると
    共に前記振動検出手段により前記パッドの固有振動数を
    検出し、前記パッドの固有振動数が所定の範囲にない場
    合に前記パッドの異常を検出する異常検出手段とを備え
    ることを特徴とする車両用ブレーキ装置。
  2. 【請求項2】 前記加振装置は、前記パッドをスイープ
    加振することを特徴とする請求項1記載の車両用ブレー
    キ装置。
  3. 【請求項3】 前記加振装置は、前記振動検出手段から
    の信号に基づいてブレーキ動作時の振動騒音を低下させ
    るように作動することを特徴とする請求項1又は請求項
    2記載の車両用ブレーキ装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120052558A (ko) * 2010-11-16 2012-05-24 현대모비스 주식회사 전동 브레이크 포스센서유닛
KR20210025222A (ko) * 2019-08-27 2021-03-09 한국과학기술원 주행하는 차량의 타이어에서 수직 진동 가진을 이용한 제동 장치

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