JP2003182546A - Electric brake device - Google Patents

Electric brake device

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JP2003182546A
JP2003182546A JP2001386643A JP2001386643A JP2003182546A JP 2003182546 A JP2003182546 A JP 2003182546A JP 2001386643 A JP2001386643 A JP 2001386643A JP 2001386643 A JP2001386643 A JP 2001386643A JP 2003182546 A JP2003182546 A JP 2003182546A
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JP
Japan
Prior art keywords
pressing force
brake
braking
bending moment
detecting means
Prior art date
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Pending
Application number
JP2001386643A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masahiro Kubota
正博 久保田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
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Publication of JP2003182546A publication Critical patent/JP2003182546A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To control braking with high accuracy even when uneven wear occurs in a brake friction member in a vehicle controlling braking by detecting a pressing force of the brake friction member for a rotary body rotating together with wheels. <P>SOLUTION: A braking control amount for an electric motor is calculated and outputted (step S7 and step S8) so that braking torque calculated based on a pressing force detected by a pressing force sensor, bending moment detected by a bending moment sensor, the friction coefficient of a disc rotor and the brake friction member stored in advance, a bending moment measuring position from a shaft core of the disc rotor, and flexural rigidity of a caliper (step S6) coincides with target braking torque calculated in accordance with a brake operation amount (step S5). <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電動モータ等の電
動駆動機構を備えた電動ブレーキ装置に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric brake device equipped with an electric drive mechanism such as an electric motor.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、作動流体を用いた油圧ブレーキ装
置とは別に、ブレーキペダルの踏込み量に応じて電動モ
ータを駆動回転させ、この電動モータの回転力を利用し
て制動トルクを発生させる、電動ブレーキ装置の開発が
進められている。このような電動ブレーキ装置として
は、例えば、特開平9−137841号公報に記載され
たものが提案されている。
2. Description of the Related Art In recent years, in addition to a hydraulic brake device using a working fluid, an electric motor is driven and rotated according to the amount of depression of a brake pedal, and a braking torque is generated by using the rotational force of the electric motor. Development of an electric brake device is in progress. As such an electric brake device, for example, the one described in Japanese Patent Laid-Open No. 9-137841 has been proposed.

【0003】この公報に記載されている電動ブレーキ装
置は、車輪と共に回転するディスクロータに向けて摩擦
パッドを進退駆動させる電動式のアクチュエータと、該
アクチュエータから前記摩擦パッドに作用する付勢力を
検出する推力センサと、前記摩擦パッドの位置を検出す
る位置センサと、ブレーキ操作部の操作状況に基づいて
前記アクチュエータの動作を制御するコントロール・ユ
ニットとを備え、前記コントロール・ユニットには、前
記推力センサの検出信号に基づいて前記アクチュエータ
の動作を制御する推力制御機能と、前記位置センサの検
出信号に基づいて前記アクチュエータの動作を制御する
位置制御機能とが設けられた構成とされている。
The electric brake device described in this publication detects an electric actuator for moving a friction pad forward and backward toward a disk rotor rotating with a wheel, and an urging force acting on the friction pad from the actuator. A thrust sensor, a position sensor that detects the position of the friction pad, and a control unit that controls the operation of the actuator based on the operation status of a brake operating unit are provided, and the control unit includes a thrust sensor A thrust control function for controlling the operation of the actuator based on the detection signal and a position control function for controlling the operation of the actuator based on the detection signal of the position sensor are provided.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例における電動ブレーキ装置は、図12(a)に示す
ように、制動が繰り返されて摩擦パッドに偏磨耗が生じ
ると、摩擦パッドの接触面をディスクロータの接触面に
対して平行に押し付けることができないため、押圧力分
布の中心が摩擦パッドの中心やディスクロータの有効半
径からずれてしまう。
However, in the electric brake device in the above-mentioned conventional example, as shown in FIG. 12 (a), when braking is repeated and uneven wear occurs on the friction pad, the contact surface of the friction pad is removed. Since it cannot be pressed parallel to the contact surface of the disk rotor, the center of the pressing force distribution deviates from the center of the friction pad or the effective radius of the disk rotor.

【0005】このとき、車輪に発生する制動トルクT
は、図12(b)に示すように、ディスクロータに対す
る摩擦パッドの推力により発生する反力Fと、ディスク
ロータと摩擦パッド間の摩擦係数μと、ディスクロータ
のインナパッド側における軸心からの推力分布中心位置
IN及びアウタパッド側における軸心からの推力分布中
心位置ROUTとを用いて、下記(1)式により表すこと
ができる。 T=(μ・F・RIN)+(μ・F・ROUT) =μ・F・(RIN+ROUT) ・・・・・・・・(1) すなわち、推力センサにより検出される推力Fが一定で
あっても、摩擦パッドの偏磨耗に伴って、ディスクロー
タに対する摩擦パッドの推力中心位置Rが変動すること
により、制動トルクTは変化してしまう。その上さら
に、各車輪ごとに摩擦パッドの偏磨耗量は異なるので、
4輪の制動バランスが変化してしまうという未解決の課
題がある。
At this time, the braking torque T generated on the wheels
12B, the reaction force F generated by the thrust of the friction pad on the disc rotor, the friction coefficient μ between the disc rotor and the friction pad, and the axial center of the disc rotor on the inner pad side are The thrust distribution center position R IN and the thrust distribution center position R OUT from the axial center on the outer pad side can be used to represent the following formula (1). T = (μ ・ F ・ R IN ) + (μ ・ F ・ R OUT ) = μ ・ F ・ (R IN + R OUT ) ... (1) That is, the thrust detected by the thrust sensor Even if F is constant, the braking torque T changes because the thrust center position R of the friction pad with respect to the disk rotor fluctuates due to uneven wear of the friction pad. Furthermore, since the amount of uneven wear of the friction pad is different for each wheel,
There is an unsolved problem that the braking balance of the four wheels changes.

【0006】そこで、本発明は上記従来例の未解決の課
題に着目してなされたものであり、車輪と共に回転する
回転体に対するブレーキ摩擦材の押圧力を検出して制動
制御する車両において、摩擦パッドに偏磨耗が生じた場
合でも、精度の高い制動制御を可能にすると共に、4輪
の制動バランスを良好に維持することができる電動ブレ
ーキ装置を提供することを目的としている。
Therefore, the present invention has been made by paying attention to the unsolved problem of the above-mentioned conventional example. In a vehicle in which braking force is detected by detecting a pressing force of a brake friction material against a rotating body rotating together with a wheel, friction is reduced. An object of the present invention is to provide an electric brake device that enables highly accurate braking control even when uneven wear occurs on a pad and that can maintain a good braking balance of four wheels.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に、本発明の請求項1に係る電動ブレーキ装置は、運転
者による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、車輪と共に回転する回転体に対して
ブレーキ摩擦材を跨設し且つ保持する保持部と、前記回
転体に対する前記ブレーキ摩擦材の押圧力を制御する電
動駆動機構と、前記ブレーキ操作量検出手段で検出した
ブレーキ操作量に基づいて前記電動駆動機構に対する制
動制御量を制御する制動制御手段とを備えた電動ブレー
キ装置において、前記ブレーキ摩擦材の押圧力を検出す
る押圧力検出手段と、前記保持部における前記回転体の
半径方向への曲げモーメントを検出する曲げモーメント
検出手段と、前記押圧力検出手段で検出した押圧力と前
記曲げモーメント検出手段で検出した曲げモーメントと
に基づいて車輪に発生する制動トルクを算出する制動ト
ルク算出手段とを設け、前記制動制御手段が前記制動ト
ルク算出手段で算出した制動トルクと前記ブレーキ操作
量検出手段で検出したブレーキ操作量とが所定の関係と
なるように前記電動駆動機構に対する制動駆動量を算出
して出力することを特徴としている。
In order to achieve the above object, an electric brake device according to claim 1 of the present invention comprises a brake operation amount detecting means for detecting an operation amount of a brake operating means by a driver, and a wheel. A holding portion that spans and holds a brake friction material with respect to a rotating body that rotates with it, an electric drive mechanism that controls the pressing force of the brake friction material with respect to the rotating body, and the brake operation amount detection means detect In an electric brake device comprising: a braking control unit that controls a braking control amount for the electric drive mechanism based on a brake operation amount, a pressing force detection unit that detects a pressing force of the brake friction material, and the holding unit. Bending moment detecting means for detecting the bending moment of the rotating body in the radial direction, and the pressing force and the bending moment detected by the pressing force detecting means. Braking torque calculating means for calculating a braking torque generated on the wheel based on the bending moment detected by the outputting means, and the braking torque calculated by the braking torque calculating means by the braking control means and the brake operation amount detecting means. It is characterized in that the braking drive amount for the electric drive mechanism is calculated and output so that the brake operation amount detected in step 1 has a predetermined relationship.

【0008】また、請求項2に係る電動ブレーキ装置
は、請求項1に係る発明において、前記押圧力検出手段
及び前記曲げモーメント検出手段の2つの手段は、前記
保持部の前記回転体を跨ぐ部位における外周部及び内周
部の歪、応力及び変位の何れかを測定する2つの手段に
共通の測定手段を備えていることを特徴としている。さ
らに、請求項3に係る電動ブレーキ装置は、請求項1又
は2に係る発明において、前記ブレーキ摩擦材の位置を
検出する摩擦材位置検出手段を有し、前記押圧力検出手
段が、前記摩擦材位置検出手段で検出された前記ブレー
キ摩擦材位置と、該ブレーキ摩擦材位置と前記押圧力と
の関係を示す剛性とに基づいて前記押圧力を検出するこ
とを特徴としている。
In the electric brake device according to a second aspect of the present invention, in the invention according to the first aspect, the two means, the pressing force detecting means and the bending moment detecting means, are portions that straddle the rotating body of the holding portion. It is characterized in that a common measuring means is provided for the two means for measuring any one of strain, stress and displacement of the outer peripheral portion and the inner peripheral portion. Further, the electric brake device according to a third aspect is the invention according to the first or second aspect, further comprising a friction material position detecting means for detecting a position of the brake friction material, wherein the pressing force detecting means is the friction material. The pressing force is detected based on the position of the brake friction material detected by the position detecting means and the rigidity indicating the relationship between the position of the brake friction material and the pressing force.

【0009】[0009]

【発明の効果】請求項1に係る電動ブレーキ装置によれ
ば、回転体に対して跨設されたブレーキ摩擦材を保持す
る保持部における回転体の半径方向への曲げモーメント
及び回転体に対するブレーキ摩擦材の押圧力に基づいて
検出される制動トルクと、ブレーキ操作量とが所定の関
係となるように電動駆動機構に対する制動駆動量を算出
して出力するので、車両に働く制動トルクを押圧力に基
づいて制御する場合よりも、実際に車両に働く制動力に
近い値で制動制御することができ、高精度に制動制御す
ることができる共に、4輪の制動バランスを良好に維持
することができるという効果が得られる。
According to the electric brake device of the first aspect of the present invention, the bending moment in the radial direction of the rotating body and the brake friction with respect to the rotating body in the holding portion that holds the brake friction material provided over the rotating body. Since the braking drive amount for the electric drive mechanism is calculated and output so that the braking torque detected based on the pressing force of the material and the brake operation amount have a predetermined relationship, the braking torque acting on the vehicle is set as the pressing force. Brake control can be performed with a value closer to the braking force that actually acts on the vehicle, as compared with the case of performing the control based on the control, and the braking control can be performed with high precision and the braking balance of the four wheels can be maintained well. The effect is obtained.

【0010】また、請求項2に係る電動ブレーキ装置に
よれば、押圧力検出手段及び曲げモーメント検出手段の
2つの手段は、保持部の外周部及び内周部における歪、
応力又は変位を測定する2つの手段に共通の測定手段を
備えていることにより、押圧力センサを設けることなく
確実に押圧力を検出することができ、且つ曲げモーメン
トの検出精度を向上させることができるという効果が得
られる。
According to the electric brake device of the second aspect, the two means, the pressing force detecting means and the bending moment detecting means, are strains in the outer peripheral portion and the inner peripheral portion of the holding portion,
Since the two means for measuring the stress or the displacement are provided with the common measuring means, the pressing force can be reliably detected without providing the pressing force sensor, and the bending moment detection accuracy can be improved. The effect of being able to be obtained is obtained.

【0011】さらに、請求項3に係る電動ブレーキ装置
によれば、ブレーキ摩擦材の位置を検出する摩擦材位置
検出手段を有し、押圧力検出手段は、摩擦材位置検出手
段で検出された前記ブレーキ摩擦材位置と、ブレーキ摩
擦材位置と押圧力との関係を示す剛性とに基づいて押圧
力を検出する構成とされているので、押圧力センサを設
ける必要がなく、安価に且つ確実に押圧力を検出するこ
とができるという効果が得られる。
Further, according to the third aspect of the present invention, there is provided the friction material position detecting means for detecting the position of the brake friction material, and the pressing force detecting means detects the friction material position detecting means. Since the pressing force is detected based on the brake friction material position and the rigidity indicating the relationship between the brake friction material position and the pressing force, it is not necessary to provide a pressing force sensor, and the pressing force can be reliably and inexpensively provided. The effect that the pressure can be detected is obtained.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図1は、本発明の第1の実施形態
を示す概略構成図であり、図中、1FL、1FR、1R
L及び1RRは夫々前左輪、前右輪、後左輪及び後右輪
に対して制動トルクを発生させる電動ブレーキである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a first embodiment of the present invention, in which 1FL, 1FR, 1R are shown.
L and 1RR are electric brakes that generate braking torque for the front left wheel, the front right wheel, the rear left wheel, and the rear right wheel, respectively.

【0013】これら電動ブレーキ1FL〜1RRの夫々
は、図2に示すように、各車輪に一体に形成したディス
クロータ2と、このディスクロータ2に対して制動トル
クを作用させるフローティング型のキャリパ3FL〜3
RRとを備えている。このキャリパ3FL〜3RRは、
ディスクロータ2に対して跨設されたブレーキ摩擦部材
4を構成するインナパッド4bをディスクロータ2に対
して進退させて押圧力を制御する電動駆動機構5を内設
した基部6と、ディスクロータ2を挟んでインナパッド
4bに対向するアウタパッド4aを固定した状態で保持
するブリッジ部7とにより構成されている。ブリッジ部
7には、そのディスクロータ2の半径方向(図2の方向
A)への曲げモーメントを検出する曲げモーメントセン
サ8FL〜8RRが設けられており、この曲げモーメン
トセンサ8FL〜8RRには、歪ゲージや応力センサ及
び変位センサ等が使用されている。
As shown in FIG. 2, each of the electric brakes 1FL to 1RR has a disk rotor 2 formed integrally with each wheel and a floating caliper 3FL to 3FL to apply a braking torque to the disk rotor 2. Three
And RR. These calipers 3FL to 3RR are
A base portion 6 in which an electric drive mechanism 5 for controlling the pressing force by advancing and retracting the inner pad 4b constituting the brake friction member 4 extending over the disk rotor 2 and controlling the pressing force is provided, and the disk rotor 2 And the bridge portion 7 that holds the outer pad 4a facing the inner pad 4b with the fixed state. The bridge portion 7 is provided with bending moment sensors 8FL to 8RR for detecting the bending moment of the disk rotor 2 in the radial direction (direction A in FIG. 2). The bending moment sensors 8FL to 8RR have strains. Gauges, stress sensors, displacement sensors, etc. are used.

【0014】ここで、電動駆動機構5は、電動回転駆動
源としてのステッピングモータで構成される電動モータ
9と、この電動モータ9の回転運動を直線運動に変換す
る直線変換機構10とを備えている。この直線変換機構
10は、電動モータ9の回転軸9aに連結されたボール
ネジ軸11と、このボールネジ軸11にボール12を介
して螺合するボールナット13と、このボールナット1
3の摺動を許容し回転を阻止する係合部14とを有して
いる。
Here, the electric drive mechanism 5 is provided with an electric motor 9 composed of a stepping motor as an electric rotary drive source, and a linear conversion mechanism 10 for converting rotational movement of the electric motor 9 into linear movement. There is. The linear conversion mechanism 10 includes a ball screw shaft 11 connected to a rotating shaft 9a of an electric motor 9, a ball nut 13 screwed onto the ball screw shaft 11 via a ball 12, and the ball nut 1.
3 and the engaging portion 14 which allows the sliding of the sliding member 3 and prevents the rotation thereof.

【0015】電動モータ9には、その回転角及び回転方
向を検出するロータリエンコーダ15が取付けられてい
る。また、ボールナット13は、電動モータ9側が開放
され、電動モータ9側とは反対側が端板16で閉塞され
た円筒状に形成されており、この端版16とインナパッ
ド4bとの間には、ディスクロータ2に対する押圧力を
検出する押圧力センサ17FL〜17RRが介装されて
いる。この押圧力センサ17FL〜17RRには、ピエ
ゾ抵抗素子やストレインゲージ式ロードセル及び歪みゲ
ージ等が使用されている。また、係合部14では、ボー
ルナット13の外周面の断面を三角、四角等の多角形状
にして、それに合せてキャリパ3の内周壁も多角形状に
形成して、両者を係合させるか、キー等の回り止め部材
を使用してボールナット13の回り止めを行う。
A rotary encoder 15 for detecting the rotation angle and the rotation direction of the electric motor 9 is attached. Further, the ball nut 13 is formed into a cylindrical shape in which the electric motor 9 side is opened and the side opposite to the electric motor 9 side is closed by an end plate 16, and between the end plate 16 and the inner pad 4b. Pressing force sensors 17FL to 17RR for detecting the pressing force applied to the disk rotor 2 are provided. Piezoresistive elements, strain gauge type load cells, strain gauges and the like are used for the pressing force sensors 17FL to 17RR. Further, in the engaging portion 14, the cross section of the outer peripheral surface of the ball nut 13 is formed into a polygonal shape such as a triangle or a quadrangle, and the inner peripheral wall of the caliper 3 is also formed into a polygonal shape in accordance therewith, or both are engaged. The ball nut 13 is prevented from rotating using a rotation preventing member such as a key.

【0016】そして、電動ブレーキ1における電動駆動
機構5の電動モータ9が図1に示すように制御装置18
によって駆動制御される。制御装置18は、ディスクロ
ータ2が装着された各車輪の回転速度を検出する車輪速
センサ19と、車両に生じる前後加速度を検出する前後
加速度センサ20と、車両に生じるヨーレートを検出す
るヨーレートセンサ21と、運転者のブレーキ操作に対
して擬似的な反力を発生させる反力発生装置22を備え
たブレーキペダル23の踏込み量を検出するブレーキ操
作量センサ24とを備えている。
The electric motor 9 of the electric drive mechanism 5 in the electric brake 1 is controlled by the control device 18 as shown in FIG.
Is controlled by. The control device 18 includes a wheel speed sensor 19 that detects a rotation speed of each wheel on which the disc rotor 2 is mounted, a longitudinal acceleration sensor 20 that detects a longitudinal acceleration that occurs in the vehicle, and a yaw rate sensor 21 that detects a yaw rate that occurs in the vehicle. And a brake operation amount sensor 24 for detecting the depression amount of a brake pedal 23 having a reaction force generation device 22 for generating a pseudo reaction force with respect to a driver's brake operation.

【0017】これら各種センサ19〜21及び24で検
出された各検出信号と、各電動ブレーキ1FL〜1RR
におけるロータリエンコーダ15で検出した電動モータ
9の回転角及び回転方向と、曲げモーメントセンサ8F
L〜8RRで検出した曲げモーメント信号と、押圧力セ
ンサ17FL〜17RRで検出した押圧力信号とが例え
ばマイクロコンピュータで構成されるコントローラ25
に入力され、このコントローラ25で、後述する図3の
制動制御処理手順を実行して、各入力信号に基づいて各
電動ブレーキ1FL〜1RRで必要な制動トルクを演算
して制動トルク指令値を出力する。
Each detection signal detected by these various sensors 19 to 21 and 24 and each electric brake 1FL to 1RR.
Angle and direction of rotation of the electric motor 9 detected by the rotary encoder 15 in FIG.
The bending moment signal detected by L to 8RR and the pressing force signal detected by the pressing force sensors 17FL to 17RR are, for example, a controller 25 configured by a microcomputer.
3, the controller 25 executes the braking control processing procedure of FIG. 3, which will be described later, calculates the braking torque required for each of the electric brakes 1FL to 1RR based on each input signal, and outputs the braking torque command value. To do.

【0018】このコントローラ25から出力される前左
及び後左側の電動ブレーキ1FL及び1RRに対する制
動トルク指令値が駆動回路26Aに入力され、この駆動
回路26Aで制動トルク指令値に基づいて電動ブレーキ
1FL及び1RRの電動モータ9を制御し、また、コン
トローラ25から出力される前右及び後左側の電動ブレ
ーキ1FR及び1RLに対する制動トルク指令値が駆動
回路26Bに入力され、この駆動回路26Bで制動トル
ク指令値に基づいて電動ブレーキ1FL及び1RRの電
動モータ9を制御する。
The braking torque command values for the front left and rear left electric brakes 1FL and 1RR output from the controller 25 are input to a drive circuit 26A, and the drive circuit 26A outputs electric brakes 1FL and 1FL based on the braking torque command values. The braking torque command values for the front right and rear left electric brakes 1FR and 1RL that control the 1RR electric motor 9 and are output from the controller 25 are input to the drive circuit 26B. The electric motor 9 of the electric brakes 1FL and 1RR is controlled based on

【0019】なお、駆動回路26A及び26Bには、バ
ッテリ27A及び27Bから個別に電力が供給され、バ
ッテリ27A及び27Bの何れか一方、例えばバッテリ
27Aに異常が発生して出力電力が減少した場合でも、
他方のバッテリ27Bで駆動回路26Bに正常な電力を
供給することができ、必要最低限の制動トルクを確保す
ることができる。
It should be noted that the drive circuits 26A and 26B are individually supplied with power from the batteries 27A and 27B, and even when one of the batteries 27A and 27B, for example, the battery 27A has an abnormality and the output power is reduced. ,
Normal electric power can be supplied to the drive circuit 26B by the other battery 27B, and a necessary minimum braking torque can be secured.

【0020】次に、上記の第1の実施形態の動作をコン
トローラ25で実行する図3の制動制御処理手順を示す
フローチャートを用いて説明する。コントローラ25で
は、常時、図3に示す電動ブレーキ1FL〜1RRに対
する制動制御処理を実行する。この制動制御処理は、先
ず、ステップS1、ステップS2及びステップS3でブ
レーキ操作量センサ24により検出したブレーキペダル
22の踏込み量を表すブレーキ操作量S、押圧力センサ
17i(i=FL,FR,RL,RR)により検出した
押圧力Fi及び曲げモーメントセンサ8iにより検出し
た曲げモーメントMiを読込んでから、ステップS4に
移行する。
Next, the operation of the above-described first embodiment will be described with reference to the flowchart showing the braking control processing procedure of FIG. The controller 25 constantly executes the braking control process for the electric brakes 1FL to 1RR shown in FIG. In this braking control process, first, a brake operation amount S indicating the amount of depression of the brake pedal 22 detected by the brake operation amount sensor 24 in steps S1, S2, and S3 and a pressing force sensor 17i (i = FL, FR, RL). , RR) and the bending moment Mi detected by the bending moment sensor 8i are read, and then the process proceeds to step S4.

【0021】このステップS4では、前記ステップS1
で読込んだブレーキ操作量Sがペダル遊び量S0を超え
ているか否かを判定し、この判定結果がS≦S0である
ときは非制動状態と判断して前記ステップS1に戻る。
一方、この判定結果がS>S0であるときは制動状態と
判断してステップS5に移行する。このステップS5で
は、図4に示す、ブレーキ操作量Sと目標制動トルクT
*との関係を表した目標制動トルク算出用制御マップを
参照して、前記ステップS1で読込んだブレーキ操作量
Sに基づいて目標制動トルクT*を算出する。この目標
制動トルク算出用制御マップはコントローラ25が有す
るメモリに予め記憶されている。
In this step S4, the above-mentioned step S1
It is determined whether or not the brake operation amount S read in step 3 exceeds the pedal play amount S 0. If the result of this determination is S ≦ S 0, it is determined that the vehicle is in the non-braking state and the process returns to step S1.
On the other hand, when the result of this determination is S> S 0, it is determined that the vehicle is in the braking state, and the process proceeds to step S5. In this step S5, the brake operation amount S and the target braking torque T shown in FIG.
The target braking torque T * is calculated based on the brake operation amount S read in step S1 with reference to the target braking torque calculation control map showing the relationship with * . This target braking torque calculation control map is stored in advance in the memory of the controller 25.

【0022】ここで、目標制動トルク算出用制御マップ
は、図4に示すように、横軸にブレーキ操作量Sを、縦
軸に目標制動トルクT*をとり、ブレーキ操作量Sの値
がペダル遊び量S0以下であるときに目標制動トルクT*
が0となり、ブレーキ操作量Sがペダル遊び量S0を超
えて増加すると、これに応じて目標制動トルクT*も増
加するように設定されている。
Here, in the target braking torque calculation control map, as shown in FIG. 4, the horizontal axis represents the brake operation amount S and the vertical axis represents the target braking torque T * , and the value of the brake operation amount S is the pedal. When the amount of play S 0 or less, the target braking torque T *
Becomes 0, and when the brake operation amount S increases beyond the pedal play amount S 0 , the target braking torque T * is also set to increase accordingly.

【0023】次いで、ステップS6に移行して、車輪に
発生する制動トルクTを算出する。ここで、キャリパ3
は、図5(a)で太線図示したように、コの字型の剛性
モデルで表記することができる。そして、ディスクロー
タ2におけるインナパッド4b側はディスクロータ2の
軸心からRINの位置に、またアウタパッド4a側はディ
スクロータ2の軸心からROUTの位置に夫々押圧力分布
中心位置があり、この押圧力分布中心位置において、デ
ィスクロータ2に対するブレーキ摩擦部材4の押圧力F
が発生すると、キャリパ3の変形にかかわりなく、その
反力Fがアウタパッド4a及びインナパッド4bに対し
て発生する。
Next, in step S6, the braking torque T generated on the wheels is calculated. Where caliper 3
Can be represented by a U-shaped rigidity model as shown by the bold line in FIG. The inner pad 4b side of the disc rotor 2 has a pressing force distribution center position at the position R IN from the shaft center of the disc rotor 2, and the outer pad 4a side has a pressing force distribution center position at the position R OUT from the shaft center of the disc rotor 2. At this central position of the pressing force distribution, the pressing force F of the brake friction member 4 against the disc rotor 2
Occurs, the reaction force F is generated on the outer pad 4a and the inner pad 4b regardless of the deformation of the caliper 3.

【0024】そして、車輪に発生する制動トルクTは、
図5(b)に示すように、アウタパッド4a側で生じる
制動トルクとインナパッド4b側で生じる制動トルクと
の和となるので、反力Fと、摩擦係数μと、ディスクロ
ータ2の軸心からの押圧力分布中心位置RIN及びROUT
とを用いて、下記(1)式により表すことができる。 T=(μ・F・RIN)+(μ・F・ROUT) =μ・F・(RIN+ROUT) ・・・・・・(1) そして、ディスクロータ2に対するブレーキ摩擦部材4
の押圧により反力Fが発生すると、図5(c)に示すよ
うに、コの字型の剛性モデルにおける開放側が広がりハ
の字状に変形することにより、ブリッジ部7において、
中央部をディスクロータ2側に湾曲させる曲げモーメン
トMが発生する。この曲げモーメントMは、キャリパの
剛性kmと、ディスクロータ2の軸心からの曲げモーメ
ント測定部位R0と、ディスクロータ2の軸心からのア
ウタパッド4aの押圧力分布中心位置ROUT及びインナ
パッド4bの押圧力分布中心位置と、ブレーキ摩擦部材
4に対する反力Fとに基づいて、下記(2)式により、
表すことができる。 M=km・F・(R0−RIN)+km・F・(R0−ROUT) ・・・・・(2) そして、前記(2)式を下記(3)下記式のように変形
し、この(3)式を前記(1)式に代入することによ
り、下記(4)式を導き出すことができる。 F・(RIN+ROUT)=2・F・R0−M/km ・・・・・・(3) T=μ・(2・F・R0−M/km) ・・・・・・(4) したがって、ディスクロータ2とブレーキ摩擦部材4と
の摩擦係数μと、キャリパの剛性kmと、ディスクロー
タ2の軸心からの曲げモーメント測定部位R0とは、コ
ントローラ25が有するメモリに予め記憶されているの
で、前記ステップS2で読込んだディスクロータ2に対
するブレーキ摩擦部材の押圧力Fi(ブレーキ摩擦部材
4に対する反力F)と、前記ステップS3で読込んだ曲
げモーメントMiとにより、制動トルクTiを算出する
ことができる。
The braking torque T generated on the wheels is
As shown in FIG. 5B, the sum of the braking torque generated on the outer pad 4a side and the braking torque generated on the inner pad 4b side is calculated from the reaction force F, the friction coefficient μ, and the axial center of the disc rotor 2. Center position of the pressing force distribution of R IN and R OUT
It can be expressed by the following equation (1) using and. T = (μ · F · R IN ) + (μ · F · R OUT ) = μ · F · (R IN + R OUT ) (1) Then, the brake friction member 4 for the disc rotor 2
When the reaction force F is generated by the pressing, the open side of the U-shaped rigid model is expanded and deformed into a C-shape as shown in FIG.
A bending moment M that causes the central portion to bend toward the disc rotor 2 side is generated. The bending moment M is determined by the rigidity km of the caliper, the bending moment measuring portion R 0 from the axis of the disk rotor 2, the center position R OUT of the pressing force distribution of the outer pad 4a from the axis of the disk rotor 2, and the inner pad 4b. Based on the center position of the pressing force distribution of and the reaction force F to the brake friction member 4, according to the following equation (2),
Can be represented. M = km · F · (R 0 −R IN ) + km · F · (R 0 −R OUT ) (2) Then, the formula (2) is transformed into the following formula (3). Then, by substituting this equation (3) into the above equation (1), the following equation (4) can be derived. F · (R IN + R OUT ) = 2 · F · R 0 −M / km ··· (3) T = μ · (2 · F · R 0 −M / km) ··· (4) Therefore, the friction coefficient μ between the disc rotor 2 and the brake friction member 4, the caliper rigidity km, and the bending moment measurement portion R 0 from the axial center of the disc rotor 2 are stored in the memory of the controller 25 in advance. Since it is stored, braking is performed by the pressing force Fi of the brake friction member against the disc rotor 2 (reaction force F against the brake friction member 4) read in step S2 and the bending moment Mi read in step S3. The torque Ti can be calculated.

【0025】次いで、ステップS7に移行して、前記ス
テップS5で算出した目標制動トルクT*と前記ステッ
プS6で算出した制動トルクTiとの差分に係数aを乗
じたものを、電動モータ9に対する制動制御量Ciとし
て算出して、続くステップS8でこの制動制御量Ciを
駆動回路26A及び26Bに出力することにより、電動
ブレーキ1FL〜1RRにおける電動モータ9に対する
駆動制御を実行してから、前記ステップS1に戻る。
Next, in step S7, the difference between the target braking torque T * calculated in step S5 and the braking torque Ti calculated in step S6 is multiplied by a coefficient a to brake the electric motor 9. By calculating the control amount Ci and outputting the braking control amount Ci to the drive circuits 26A and 26B in step S8, the drive control for the electric motor 9 in the electric brakes 1FL to 1RR is executed, and then the step S1 is performed. Return to.

【0026】図3の処理において、ステップS1の処理
とブレーキ操作量センサ21とがブレーキ操作量検出手
段に対応し、ステップS2の処理と押圧力センサ8iと
が押圧力検出手段に対応し、ステップS3の処理と曲げ
モーメントセンサ8iとが曲げモーメント検出手段に対
応し、ステップS6の処理が制動トルク算出手段に対応
し、ステップS7及びステップS8の処理が制動制御処
理に対応している。
In the process of FIG. 3, the process of step S1 and the brake operation amount sensor 21 correspond to the brake operation amount detecting means, the process of step S2 and the pressing force sensor 8i correspond to the pressing force detecting means, and the step The processing of S3 and the bending moment sensor 8i correspond to the bending moment detecting means, the processing of step S6 corresponds to the braking torque calculating means, and the processing of steps S7 and S8 corresponds to the braking control processing.

【0027】したがって、今、車両が、走行状態にあ
り、運転者によりブレーキペダル22が操作されていな
い非制動状態にあるとき、ブレーキ摩擦部材4はディス
クロータ2との接触位置から一定量だけ離間した初期位
置にある。そのまま、運転者によるブレーキ操作がなけ
れば非制動状態を継続し、ブレーキ操作が開始される
と、コントローラ25は、ブレーキペダル22の操作量
Sから算出される目標制動トルクT*に基づいて制動制
御を開始する。
Therefore, when the vehicle is in a running state and the driver is not operating the brake pedal 22 in a non-braking state, the brake friction member 4 is separated from the contact position with the disc rotor 2 by a certain amount. It is in the initial position. If no braking operation is performed by the driver, the non-braking state is continued, and when the braking operation is started, the controller 25 performs the braking control based on the target braking torque T * calculated from the operation amount S of the brake pedal 22. To start.

【0028】ここで、押圧力センサ8iで検出される押
圧力Fiを目標制動トルクT*に基づいて制動制御を実
行した場合の制御精度を図6(a)に示すように、横軸
にとった押圧力Fと縦軸にとった制動トルクTとの関係
において、ブレーキ摩擦部材4に偏磨耗がなく押圧力分
布中心位置Rがブレーキ摩擦部材4の軸心にあるとき
は、その特性曲線L1に対してディスクロータ2とブレ
ーキ摩擦部材4との摩擦係数μの変動により、一点鎖線
及び点線で示した微小な誤差が生じるのみである。しか
し、ブレーキ摩擦部材4の偏磨耗の進行により、押圧力
分布中心位置Rがディスクロータ2における内周側へ移
動したときの特性曲線L2及び外周側へ移動したときの
特性曲線L3のように、ブレーキ摩擦部材4の偏磨耗に
伴う押圧力分布中心位置Rの変動により、押圧力センサ
8iで検出される押圧力Fに対する実際の制動トルクT
は変化してしまう。
Here, the control accuracy when the pressing force Fi detected by the pressing force sensor 8i is subjected to the braking control based on the target braking torque T * is plotted on the horizontal axis as shown in FIG. 6 (a). Regarding the relationship between the pressing force F and the braking torque T taken on the vertical axis, when the brake friction member 4 has no uneven wear and the pressing force distribution center position R is at the axial center of the brake friction member 4, its characteristic curve L1 On the other hand, a change in the friction coefficient μ between the disc rotor 2 and the brake friction member 4 causes only a minute error indicated by the alternate long and short dash line and the dotted line. However, due to the progress of uneven wear of the brake friction member 4, like the characteristic curve L2 when the pressing force distribution center position R moves to the inner peripheral side of the disk rotor 2 and the characteristic curve L3 when it moves to the outer peripheral side, The actual braking torque T against the pressing force F detected by the pressing force sensor 8i is caused by the fluctuation of the pressing force distribution center position R due to the uneven wear of the brake friction member 4.
Will change.

【0029】そこで、このブレーキ摩擦部材4の偏磨耗
に伴う押圧力分布中心位置Rの変動に対応すべく、前記
(4)式に従って、コントローラ25が有するメモリに
予め記憶されたディスクロータ2とブレーキ摩擦部材4
との摩擦係数μ、ディスクロータ2の軸心からの曲げモ
ーメント測定位置R0及び剛性km、並びに押圧力セン
サ8iで読込まれた押圧力Fi及び曲げモーメントセン
サ8iで読込まれた曲げモーメントMiとにより制動ト
ルクTiを算出する。
Therefore, in order to cope with the fluctuation of the pressing force distribution center position R due to the uneven wear of the brake friction member 4, the disk rotor 2 and the brake stored in the memory of the controller 25 in advance are stored according to the above equation (4). Friction member 4
And the coefficient of friction μ between the axis of the disc rotor 2, the bending moment measurement position R 0 and the rigidity km, and the pressing force Fi read by the pressing force sensor 8i and the bending moment Mi read by the bending moment sensor 8i. The braking torque Ti is calculated.

【0030】次いで、この制動トルクTiと目標制動ト
ルクT*とが一致するように制動制御量Cを算出する。
この制動制御量Cが駆動回路26A及び26Bを介して
電動モータ9に出力されることにより、電動モータ9が
例えば時計方向に回転駆動されて、回転軸9aを介して
ボールネジ軸11も時計方向に回転駆動され、このボー
ルネジ軸11を螺号するボールナット13が、キャリパ
3の内周壁との係合により回転を阻止され直線運動のみ
が許容され、ブレーキ摩擦部材4をディスクロータ2に
押圧させることにより所望の制動トルクを得ている。
Next, the braking control amount C is calculated so that the braking torque Ti matches the target braking torque T * .
By outputting the braking control amount C to the electric motor 9 via the drive circuits 26A and 26B, the electric motor 9 is rotationally driven, for example, in the clockwise direction, and the ball screw shaft 11 is also rotated in the clockwise direction via the rotating shaft 9a. The ball nut 13, which is rotationally driven and screws the ball screw shaft 11, is prevented from rotating by the engagement with the inner peripheral wall of the caliper 3 and only linear movement is allowed, so that the brake friction member 4 is pressed against the disc rotor 2. The desired braking torque is obtained.

【0031】こうして、演算された制動トルクTが目標
制動トルクT*と一致するように電動モータ9を制御す
ることにより、図6(b)に示すように、ブレーキ摩擦
部材4の偏磨耗に伴い押圧力分布中心位置Rがブレーキ
摩擦部材4の軸心からずれたとしても、摩擦係数μの変
動により一点鎖線及び点線で示した微小な誤差が生じる
だけで、押圧力Fに対する制動トルクTを常に安定さる
ことができている。
In this way, by controlling the electric motor 9 so that the calculated braking torque T matches the target braking torque T * , as shown in FIG. 6B, the uneven wear of the brake friction member 4 is accompanied. Even if the pressing force distribution center position R deviates from the axial center of the brake friction member 4, only a minute error indicated by the alternate long and short dash line and the dotted line occurs due to the variation of the friction coefficient μ, and the braking torque T with respect to the pressing force F is always maintained. You can be stable.

【0032】その後、運転者がブレーキペダル23の踏
込み量を減少させると、ブレーキ操作量Sの減少量に応
じた目標制動トルクT*が車輪に発生するよう、今度は
逆に、電動モータ9を反時計方向に回転駆動させ制動時
と逆の手順をたどることにより、インナパッド4bを後
退させて制動力を減少する。そして、このブレーキ操作
量の減少状態を継続して、ブレーキペダル23が解放状
態に復帰されると、更に電動モータ9を反時計方向に回
転駆動させ、ブレーキ摩擦部材4をディスクロータ2か
ら一定量だけ離間させた初期位置まで復帰させることに
より制動トルクを解除する。
After that, when the driver reduces the depression amount of the brake pedal 23, the target braking torque T * corresponding to the reduction amount of the brake operation amount S is generated on the wheels, but the electric motor 9 is turned on the contrary. The inner pad 4b is retracted to reduce the braking force by rotating the wheel counterclockwise and following the procedure opposite to that at the time of braking. Then, when the brake pedal 23 is returned to the released state by continuing the reduced state of the brake operation amount, the electric motor 9 is further rotated counterclockwise to rotate the brake friction member 4 from the disc rotor 2 by a predetermined amount. The braking torque is released by returning to the initial position separated by only.

【0033】このように、上記の第1実施形態によれ
ば、ブレーキ摩擦部材4に偏磨耗が生じ、ディスクロー
タ2に対する押圧力分布中心位置Rがブレーキ摩擦部材
4の軸心からずれてしまった場合でも、押圧力Fと、曲
げモーメントMと、ディスクロータ2の軸心からの曲げ
モーメント測定位置R0と、摩擦係数μと、キャリパ剛
性kmとにより算出された制動トルクが、ブレーキ操作
量Sから算出された目標制動トルクT*と一致するよう
に制御されているので、高精度に制動制御することがで
きると共に、4輪の制動バランスを良好に維持すること
ができる。
As described above, according to the first embodiment, the brake friction member 4 is unevenly worn, and the center position R of the pressing force distribution with respect to the disc rotor 2 is deviated from the axial center of the brake friction member 4. Even in this case, the braking torque calculated from the pressing force F, the bending moment M, the bending moment measurement position R 0 from the axial center of the disc rotor 2, the friction coefficient μ, and the caliper rigidity km is the braking operation amount S. Since the control is performed so as to match the target braking torque T * calculated from, the braking control can be performed with high accuracy, and the braking balance of the four wheels can be favorably maintained.

【0034】次に本発明の第2の実施形態を図7、図8
及び図9に基づいて説明する。この第2の実施形態は、
押圧力及び曲げモーメントの検出に共通のセンサを設け
ることで、前述した第1実施形態における押圧力センサ
17を省略し、且つ曲げモーメントMを高精度に検出す
るようにしたものである。すなわち、第2の実施形態で
は、押圧力F及び曲げモーメントMの検出を、図7に示
すように、前述した第1の実施形態における押圧力セン
サ17を省略し、曲げモーメントセンサ8に替えて、キ
ャリパ3のブリッジ部7における外周部及び内周部に、
夫々配設された外周部歪センサ28a及び内周部歪セン
サ28bにより検出される歪出力値に基づいて押圧力F
及び曲げモーメントMを算出することを除いては、第1
の実施形態と同様の構成を有し、図2との対応部分には
同一符号を付し、その詳細説明はこれを省略する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
And it demonstrates based on FIG. This second embodiment is
By providing a common sensor for detecting the pressing force and the bending moment, the pressing force sensor 17 in the above-described first embodiment is omitted, and the bending moment M is detected with high accuracy. That is, in the second embodiment, as for the detection of the pressing force F and the bending moment M, as shown in FIG. 7, the pressing force sensor 17 in the above-described first embodiment is omitted and replaced with the bending moment sensor 8. , The outer peripheral portion and the inner peripheral portion of the bridge portion 7 of the caliper 3,
The pressing force F is calculated based on the strain output values detected by the outer peripheral strain sensor 28a and the inner peripheral strain sensor 28b, respectively.
And except that the bending moment M is calculated
2 has the same configuration as that of the first embodiment, the same reference numerals are given to the portions corresponding to those in FIG. 2, and the detailed description thereof will be omitted.

【0035】また、コントローラ25で実行される制動
制御処理が図8に示すように、前述した第1の実施形態
における図3の制動制御処理において、前記ステップS
2及びステップS3の処理が、外周部歪センサ28a及
び内周歪センサ28bにより検出した歪量εOUT及びε
INの読込み処理をするステップS21の処理に替わり、
更に前記ステップS6の処理が、ステップS21で読込
む歪量εOUT及びεINに基づいて制動トルクTを算出す
るステップS22に替わることを除いては前述した図3
と同様の処理を実行し、図3との対応処理には同一符号
を付し、詳細説明はこれを省略する。
As shown in FIG. 8, the braking control process executed by the controller 25 is the same as the step S in the braking control process of FIG. 3 in the first embodiment described above.
2 and the processing of step S3, the strain amounts ε OUT and ε detected by the outer peripheral strain sensor 28a and the inner peripheral strain sensor 28b.
Instead of the processing of step S21 for reading IN ,
Further, except that the processing in step S6 is replaced by step S22 in which the braking torque T is calculated based on the strain amounts ε OUT and ε IN read in step S21, as shown in FIG.
The same processing is executed, the processing corresponding to FIG. 3 is denoted by the same reference numeral, and detailed description thereof is omitted.

【0036】ステップS22の制動トルク算出処理で
は、ステップS21で読込んだ、外周部歪量εOUTi及
び内周部歪量εINiに基づいて、制動トルクTiを算出
する。先ず、ブリッジ部7に発生するディスクロータ2
の半径方向への曲げモーメントM及びディスクロータ2
に対するブレーキ摩擦部材4の押圧力Fは下記(5)及
び(6)式により表すことができる。なお、K1及びK2
は、実験、数値解析等により算出した比例係数である
が、近似値としてブリッジ部7の引張り剛性Kを用いて
もよい。 M=(εIN−εOUT)K1/2 ・・・・・・・・・(5) F=(εIN+εOUT)K2/2 ・・・・・・・・・(6) これら(5)及び(6)式を前述した第1実施形態にお
ける制動トルクTを算出する(4)式に代入することに
より、下記(7)式を導き出すことができる。 T=μ・{(εIN+εOUT)K2・R0−(εIN−εOUT)K1/2km}・・・(7) こうして上記(7)式に基づき、外周部歪量εOUTi及
び内周部歪量εINiより制動トルクTiを算出してか
ら、ステップS7に移行して、算出された制動トルクT
iがブレーキ操作量Sから算出された目標制動トルクT
*と一致するような制動制御量Ciが算出される。
In the braking torque calculation process in step S22, the braking torque Ti is calculated based on the outer peripheral strain amount ε OUT i and the inner peripheral strain amount ε IN i read in step S21. First, the disc rotor 2 generated in the bridge portion 7
Bending moment M in the radial direction and the disk rotor 2
The pressing force F of the brake friction member 4 with respect to can be expressed by the following equations (5) and (6). Note that K 1 and K 2
Is a proportional coefficient calculated by experiments, numerical analysis, etc., but the tensile rigidity K of the bridge portion 7 may be used as an approximate value. M = (ε IN -ε OUT) K 1/2 ········· (5) F = (ε IN + ε OUT) K 2/2 ········· (6) These By substituting the equations (5) and (6) into the equation (4) for calculating the braking torque T in the above-described first embodiment, the following equation (7) can be derived. T = μ · {(ε IN + ε OUT) K 2 · R 0 - (ε IN -ε OUT) K 1 / 2km} based on (7) Thus the equation (7), the outer peripheral portion the strain amount epsilon OUT After calculating the braking torque Ti from i and the inner peripheral strain amount ε IN i, the process proceeds to step S7, and the calculated braking torque T
i is the target braking torque T calculated from the brake operation amount S
The braking control amount Ci that matches * is calculated.

【0037】ここで、制動トルクTが発生すると、キャ
リパ3のブリッジ部7を拡大した図9(a)に示すよう
に、ブリッジ部7には点線図示した位置から実線図示し
たディスクロータ2の半径方向への曲がりが発生する。
このとき、ブリッジ部7の外周部には曲げによる圧縮
が、内周部には曲げによる延びが発生し、同時に、外周
部及び内周部夫々には、反力による引張りとしての延び
が発生する。
Here, when the braking torque T is generated, as shown in FIG. 9 (a) which is an enlarged view of the bridge portion 7 of the caliper 3, the bridge portion 7 has a radius from the position shown by the dotted line to the radius of the disk rotor 2 shown by the solid line. Bends in the direction.
At this time, compression due to bending occurs in the outer peripheral portion of the bridge portion 7 and extension due to bending occurs in the inner peripheral portion, and at the same time, extension as tensile force due to reaction force occurs in the outer peripheral portion and the inner peripheral portion. .

【0038】このブリッジ部における内外周部位とその
変位の関係を図9(b)に示すように、外周部には圧
縮、内周部には延びが発生することにより、細線で図示
した特性を示すが、実際には反力による引張りとしての
延びが加味されることで、太線図示した特性へと変化す
ることになる。従って、内周部では曲げによる延びに対
して更に引張りによる延びが加わり、外周部では曲げに
よる圧縮を引張りによる延び分だけ打消すことになるの
で、内周部は外周部に比べて非制動状態からの歪量が大
きくなる。
As shown in FIG. 9 (b), the relationship between the inner and outer peripheral portions of the bridge portion and the displacements thereof is as shown in FIG. As shown in the figure, in actuality, the extension as a tensile force due to the reaction force is added, so that the characteristics are changed to those indicated by thick lines. Therefore, the extension due to the tension is further added to the extension due to the bending at the inner peripheral portion, and the compression due to the bending is canceled at the outer peripheral portion by the extension due to the tension, so that the inner peripheral portion is in a non-braking state compared to the outer peripheral portion. The amount of distortion from is large.

【0039】このように、第2の実施形態によれば、キ
ャリパ3のブリッジ部7における外周部歪センサ28a
及び内周部歪センサ28bを設けることで、押圧力セン
サ8を省略してもブレーキ摩擦部材4の押圧力を検出す
ることができ、又ブリッジ部7におけるディスクロータ
2の半径方向への曲げモーメントMを精度良く検出し
て、車輪に働く制動トルクを精度良く制御することがで
きる。
As described above, according to the second embodiment, the outer peripheral strain sensor 28a in the bridge portion 7 of the caliper 3 is.
By providing the inner peripheral portion strain sensor 28b, the pressing force of the brake friction member 4 can be detected without the pressing force sensor 8, and the bending moment of the bridge portion 7 in the radial direction of the disc rotor 2 can be detected. It is possible to accurately detect M and accurately control the braking torque that acts on the wheels.

【0040】なお、上記第2の実施形態においては、ブ
リッジ部7の外周部及び内周部に歪センサ27を配設し
た構成について説明したが、これに限定されるものでは
なく、応力又は変位が歪みに比例し、その比例係数は既
知、又は算出可能であることから応力センサ又は変位セ
ンサ等により代替した構成としてもよい。次に、本発明
の第3の実施形態を図10及び図11について説明す
る。
In the second embodiment described above, the configuration in which the strain sensor 27 is arranged on the outer peripheral portion and the inner peripheral portion of the bridge portion 7 has been described, but the present invention is not limited to this, and stress or displacement is not limited thereto. Is proportional to the strain, and the proportional coefficient thereof is known or can be calculated, so that a stress sensor or a displacement sensor may be used instead. Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0041】この第3の実施形態は、ディスクロータ2
に対する押圧力Fを、ブレーキ摩擦部材4を構成するイ
ンナパッド4bの位置から検出するようにしたものであ
る。すなわち、第3の実施形態では、図10に示すよう
に、前述した第1の実施形態における押圧力センサ8を
省略することを除いては、第1の実施形態と同様の構成
及び処理手順を有し、図2との対応部分には同一符号を
付し、その詳細説明はこれを省略する。
In the third embodiment, the disk rotor 2
The pressing force F against is detected from the position of the inner pad 4b forming the brake friction member 4. That is, in the third embodiment, as shown in FIG. 10, the same configuration and processing procedure as in the first embodiment are omitted except that the pressing force sensor 8 in the first embodiment described above is omitted. 2, corresponding parts to those in FIG. 2 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0042】インナパッド4bの位置と押圧力Fとの間
には、図11に示すように、インナパッド4bのディス
クロータ2側への移動に応じて、押圧力Fが増加すると
いう両者の関係を表した剛性ksがある。したがって、
この剛性ksに基づいた制御マップをコントローラ25
が有するメモリに予め記憶しておき、インナパッド4b
位置から押圧力Fを算出することができる。このインナ
パッド位置は、ロータリエンコーダ15で読込んだ電動
モータ9の回転角及び回転方向と、ボールネジのピッチ
とに基づいて算出される。
Between the position of the inner pad 4b and the pressing force F, as shown in FIG. 11, the pressing force F increases in accordance with the movement of the inner pad 4b toward the disc rotor 2 side. There is a rigidity ks that represents Therefore,
The controller 25 uses the control map based on this rigidity ks.
It is stored in advance in the memory of the inner pad 4b.
The pressing force F can be calculated from the position. The inner pad position is calculated based on the rotation angle and rotation direction of the electric motor 9 read by the rotary encoder 15 and the pitch of the ball screw.

【0043】このように、上記の第3実施形態によれ
ば、特に押圧力センサを設けることなく、インナパッド
4bの位置よりディスクロータ2への押圧力を検出し
て、車輪に働く制動トルクTを精度良く制御することが
できる。なお、上記第3の実施形態においては、インナ
パッド4bの位置を電動モータ9の駆動状態から判断す
る構成について説明したが、これに限定されるものでは
なく、例えば離間距離に応じた電気信号を出力する渦電
流式変位センサ等の位置センサを用いてインナパッド4
bの位置を検出してもよい。
As described above, according to the third embodiment described above, the pressing torque to the disk rotor 2 is detected from the position of the inner pad 4b without providing a pressing force sensor, and the braking torque T applied to the wheels is detected. Can be controlled accurately. In addition, in the said 3rd Embodiment, although the structure which judges the position of the inner pad 4b from the drive state of the electric motor 9 was demonstrated, it is not limited to this, For example, the electric signal according to a distance is sent. Inner pad 4 using position sensor such as output eddy current displacement sensor
The position of b may be detected.

【0044】また、上記第1、第2及び第3の実施形態
においては、前左電動ブレーキ1FL及び後右電動ブレ
ーキ1RRと前右電動ブレーキ1FR及び後右電動ブレ
ーキ1RLとを個別の制御系統で制御するようにした場
合について説明したが、これに限定されるものではな
く、前後で個別の制御系統としたり、電動ブレーキ1F
L〜1RRを個々に独立させて制御したりする構成とし
てもよい。
Further, in the first, second and third embodiments, the front left electric brake 1FL and the rear right electric brake 1RR and the front right electric brake 1FR and the rear right electric brake 1RL are controlled by separate control systems. Although the case where the control is performed has been described, the present invention is not limited to this, and separate control systems are provided in the front and rear, and the electric brake 1F.
The L to 1 RRs may be independently controlled.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態を示す概略構成図であ
る。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図2】電動ブレーキを示す拡大断面図である。FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing an electric brake.

【図3】本発明の第1の実施形態において、コントロー
ラで実行する制動制御処理手順の一例を示すフローチャ
ートである。
FIG. 3 is a flowchart showing an example of a braking control processing procedure executed by a controller in the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第1の実施形態において、ブレーキ操
作量から目標制動トルクを算出する目標制動トルク算出
制御マップである。
FIG. 4 is a target braking torque calculation control map for calculating a target braking torque from a brake operation amount in the first embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第1の実施形態において、制動トルク
の算出方法を示す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a method of calculating a braking torque in the first embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第1の実施形態において、押圧力に基
づいて制動制御を行った場合と制動トルクに基づいて制
動制御を行った場とで、制動制御精度が変化することを
示した説明図である。
FIG. 6 shows that in the first embodiment of the present invention, the braking control accuracy changes when the braking control is performed based on the pressing force and when the braking control is performed based on the braking torque. FIG.

【図7】本発明の第2の実施形態を示す概略構成図であ
る。
FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第2の実施形態において、コントロー
ラで実行する制動制御処理手順の一例を示すフローチャ
ートである。
FIG. 8 is a flowchart showing an example of a braking control processing procedure executed by a controller in the second embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第2の実施形態において、制動時のブ
リッジ部における外周部及び内周部に歪が発生すること
を示した説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing that strain is generated in the outer peripheral portion and the inner peripheral portion of the bridge portion during braking in the second embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第3実施形態を示す概略構成図であ
る。
FIG. 10 is a schematic configuration diagram showing a third embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第3実施形態において、インナパッ
ド位置と押圧力との関係を示した制御マップである。
FIG. 11 is a control map showing the relationship between the inner pad position and the pressing force in the third embodiment of the invention.

【図12】従来例において、ブレーキ摩擦部材に偏磨耗
が発生することにより、ディスクロータに対する押圧力
と実際に車輪に働く制動トルクとが異なることを示した
説明図である。
FIG. 12 is an explanatory diagram showing that, due to uneven wear of the brake friction member, the pressing force against the disk rotor and the braking torque actually applied to the wheels differ in the conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 ディスクロータ 3 キャリパ 4a アウタパッド 4b インナパッド 5 電動駆動機構 7 ブリッジ部 8 曲げモーメントセンサ(曲げモーメント検出手段) 9 電動モータ 10 直線変換機構 11 ボールネジ軸 13 ボールナット 15 ロータリエンコーダ 17 押圧力センサ(押圧力検出手段) 18 制御機構 23 ブレーキペダル 24 ブレーキ操作量センサ 25 コントローラ 28a 外周部歪センサ 28b 内周部歪センサ 2 disk rotor 3 calipers 4a outer pad 4b Inner pad 5 Electric drive mechanism 7 bridge 8 Bending moment sensor (bending moment detection means) 9 Electric motor 10 Linear conversion mechanism 11 Ball screw shaft 13 Ball nut 15 rotary encoder 17 Pressing force sensor (pressing force detection means) 18 Control mechanism 23 Brake pedal 24 Brake operation amount sensor 25 controller 28a Peripheral strain sensor 28b Inner peripheral strain sensor

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 運転者による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、車輪と共に回転
する回転体に対してブレーキ摩擦材を跨設し且つ保持す
る保持部と、前記回転体に対する前記ブレーキ摩擦材の
押圧力を制御する電動駆動機構と、前記ブレーキ操作量
検出手段で検出したブレーキ操作量に基づいて前記電動
駆動機構に対する制動制御量を制御する制動制御手段と
を備えた電動ブレーキ装置において、 前記ブレーキ摩擦材の押圧力を検出する押圧力検出手段
と、前記保持部における前記回転体の半径方向への曲げ
モーメントを検出する曲げモーメント検出手段と、前記
押圧力検出手段で検出した押圧力と前記曲げモーメント
検出手段で検出した曲げモーメントとに基づいて車輪に
発生する制動トルクを算出する制動トルク算出手段とを
設け、前記制動制御手段は前記制動トルク算出手段で算
出した制動トルクと前記ブレーキ操作量検出手段で検出
したブレーキ操作量とが所定の関係となるように前記電
動駆動機構に対する制動駆動量を算出して出力すること
を特徴とする電動ブレーキ装置。
1. A brake operation amount detecting means for detecting an operation amount of a brake operating means by a driver, a holding portion for straddling and holding a brake friction material with respect to a rotating body rotating with a wheel, and the rotating body. An electric drive mechanism that controls the pressing force of the brake friction material with respect to the electric drive mechanism, and a braking control unit that controls the braking control amount for the electric drive mechanism based on the brake operation amount detected by the brake operation amount detection unit. In the brake device, a pressing force detecting means for detecting a pressing force of the brake friction material, a bending moment detecting means for detecting a bending moment of the holding portion in the radial direction of the rotating body, and a pressing force detecting means for detecting the bending moment. Braking for calculating the braking torque generated in the wheel based on the applied pressing force and the bending moment detected by the bending moment detecting means. And a braking control means for braking the electric drive mechanism so that the braking torque calculated by the braking torque calculation means and the brake operation amount detected by the brake operation amount detection means have a predetermined relationship. An electric brake device, which calculates and outputs a drive amount.
【請求項2】 前記押圧力検出手段及び前記曲げモーメ
ント検出手段の2つの手段は、前記保持部の前記回転体
を跨ぐ部位における外周部及び内周部の歪、応力及び変
位の何れかを測定する2つの手段に共通の測定手段を備
えていることを特徴とする請求項1に記載の電動ブレー
キ装置。
2. The pressing force detecting means and the bending moment detecting means measure any of strain, stress and displacement of an outer peripheral portion and an inner peripheral portion of a portion of the holding portion straddling the rotating body. The electric brake device according to claim 1, further comprising a measuring unit common to the two units.
【請求項3】 前記ブレーキ摩擦材の位置を検出する摩
擦材位置検出手段を有し、前記押圧力検出手段は、前記
摩擦材位置検出手段で検出された前記ブレーキ摩擦材位
置と、該ブレーキ摩擦材位置と前記押圧力との関係を示
す剛性とに基づいて前記押圧力を検出することを特徴と
する請求項1又は2に記載の電動ブレーキ装置。
3. A friction material position detecting means for detecting a position of the brake friction material, wherein the pressing force detecting means comprises the brake friction material position detected by the friction material position detecting means and the brake friction material. The electric braking device according to claim 1 or 2, wherein the pressing force is detected based on a rigidity indicating a relationship between a material position and the pressing force.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP1531110A2 (en) * 2003-11-17 2005-05-18 ArvinMeritor Technology, LLC Force sensor for vehicle brake application
JP2005319913A (en) * 2004-05-10 2005-11-17 Toyota Motor Corp Disc brake device
CN101871826A (en) * 2009-04-22 2010-10-27 项晓明 Continuous test device for torsion moment/bending moment of valve and test method thereof

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