JP2007298115A - Electric disk brake device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、モータのトルクによって制動力を発生する電動ディスクブレーキ装置に係り、特に駐車ブレーキとしての機能を付加した電動ディスクブレーキ装置に関するものである。 The present invention relates to an electric disc brake device that generates a braking force by a torque of a motor, and more particularly to an electric disc brake device to which a function as a parking brake is added.
電動ブレーキ装置としては、ピストンと、モータと該モータの回転を直線運動に変換して前記ピストンに伝達する回転−直動変換機構とを配設してなるキャリパを備え、前記モータのロータの回転に応じて前記ピストンを推進し、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するものがある。そして、このような電動ブレーキ装置では、通常、運転者によるブレーキペダルの踏力やストロークをセンサによって検出し、この検出値に応じて電動モータの回転(回転角)を制御することにより所望の制動力(押付力)を得るようにしている。 The electric brake device includes a caliper that includes a piston, a motor, and a rotation-linear motion conversion mechanism that converts the rotation of the motor into a linear motion and transmits the linear motion to the piston, and rotates the rotor of the motor. The piston is propelled in response to this and the brake pad is pressed against the disc rotor to generate a braking force. In such an electric brake device, usually, a driver's depression force and stroke of the brake pedal are detected by a sensor, and a desired braking force is controlled by controlling the rotation (rotation angle) of the electric motor in accordance with the detected value. (Pressing force) is obtained.
ところで最近、この種の電動ブレーキ装置に駐車ブレーキ(PKB)の機能を付加して、利用価値を高めることが種々検討されている。そして、その一例として、特許文献1に示される電動ブレーキ装置がある。
特許文献1に示される電動ブレーキ装置は、モータのロータに設けられたつめ車と、該つめ車の近傍(周り)に配置した係合爪と、該係合爪を、前記つめ車に対して係合及び係合離脱可能に移動させるラッチソレノイド(ラッチSOL)と、前記モータが発生する押付力を機械的に保持するラッチ機構(ロック機構)と、を備え、これら構成部材により駐車ブレーキ機能を発揮するようにしている。
Recently, various studies have been made to increase the utility value by adding a parking brake (PKB) function to this type of electric brake device. As an example, there is an electric brake device disclosed in
An electric brake device disclosed in
そして、駐車ブレーキ作動時は、モータトルクにより押付力(ブレーキパッドを介したピストンのディスクロータに対する押付力)を発生してから、ラッチソレノイドの駆動により係合爪を押し付けながら、モータトルクを解除することで、キャリパ反力を係合爪が受けることで、モータに通電することなく、前記押付力を保持するようにしている。
ところで、特許文献1に示される電動ブレーキ装置では、駐車ブレーキ時に係止爪をつめ車に係合させるべく、モータに供給する電流(モータ電流)、ひいてはモータトルクを小さくして行う。この場合、図7に示すように、モータ電流を徐々に低下させていった〔図7のモータ電流の特性を示す線分において、線分が傾斜した部分〕場合でも、係合爪とつめ車との歯同士が接触するときのつめ車の回転速度(モータ速度)が大きくなってしまう。
By the way, in the electric brake device shown by
すなわち、モータ電流を徐々に減少させていくとキャリパ反力によるロータ戻し方向の回転力がモータコイルの電磁力に打ち勝って、これによりロータが加速して回転してしまう。このため、図7の、押付力、モータ位置(ロータの回転位置)、及びモータ速度の各欄に示すように、係止爪に対してつめ車が跳ね返り現象(モータ位置とモータ速度の歯状部に表れている)を起こしてしまう。 That is, when the motor current is gradually reduced, the rotational force in the rotor return direction caused by the caliper reaction force overcomes the electromagnetic force of the motor coil, thereby accelerating and rotating the rotor. For this reason, as shown in the columns of pressing force, motor position (rotor rotational position), and motor speed in FIG. 7, the ratchet wheel rebounds against the locking claw (tooth shape of motor position and motor speed). Appear in the section).
このような係合爪とつめ車との歯同士の接触時の衝撃により、打音が発生して運転者に不快感を与えてしまう。また、上記衝撃に耐え得るために係合爪とつめ車との強度を高めておく必要があり、強度確保のために係合爪とつめ車とが大型化してキャリパ全体の小型化を阻害するものとなっていた。 The impact at the time of contact between the teeth of the engaging claw and the ratchet wheel generates a hitting sound and gives the driver an unpleasant feeling. Moreover, in order to withstand the impact, it is necessary to increase the strength of the engaging claws and the ratchet wheel. To ensure the strength, the size of the engaging claws and the ratchet wheel is increased, and the overall size of the caliper is inhibited. It was a thing.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、簡易な構成で、駐車ブレーキ作動時に係合爪とつめ車との歯同士の接触を緩やか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。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an electric disc brake device capable of gently making contact between teeth of an engaging claw and a ratchet wheel when a parking brake is operated with a simple configuration. With the goal.
請求項1記載の発明は、ピストンと、モータと、該モータのロータの回転を直線運動に変換して前記ピストンに伝達する回転-直動変換機構と、を配設してなるキャリパを有し、前記モータのロータの回転に応じてピストンを推進し、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すると共に、前記モータのロータまたは該ロータに連動する回転部材に設けられたつめ車と、該つめ車の周りに配置した係合爪と、該係合爪を前記つめ車に対する係合位置及び係合離脱位置に移動する電動アクチュエータと、からなる駐車ブレーキロック機構を有し、前記電動アクチュエータによる前記係合爪の移動により前記駐車ブレーキロック機構のロック作動およびロック解除作動を行う電動ディスクブレーキ装置において、前記駐車ブレーキ作動を行う際、前記モータにより所望の大きさの制動力を発生後、前記電動アクチュエータにより前記係合爪を前記つめ車の一の歯部に係合させた後に、前記モータへの供給電流を逓減させることにより、前記係合爪が前記一の歯部と前記一の歯部に隣接する歯部とで形成される歯底に係合するまで、前記係合爪に対する前記つめ車の係合部分が移動するように前記つめ車を回転させると共に、前記供給電流の逓減過程には、前記供給電流の値が断続的に直前の値より大きくなる部分を含めることを特徴とする。
請求項2記載の発明は、ピストンと、モータと、該モータのロータの回転を直線運動に変換して前記ピストンに伝達する回転-直動変換機構と、を配設してなるキャリパを有し、前記モータのロータの回転に応じてピストンを推進し、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すると共に、前記モータのロータまたは該ロータに連動する回転部材に設けられたつめ車と、該つめ車の周りに配置した係合爪と、該係合爪を前記つめ車に対する係合位置及び係合離脱位置に移動する電動アクチュエータと、からなる駐車ブレーキロック機構を有し、前記電動アクチュエータによる前記係合爪の移動により前記駐車ブレーキロック機構のロック作動およびロック解除作動を行う電動ディスクブレーキ装置において、 前記駐車ブレーキ作動を行う際、前記モータにより所望の大きさの制動力を発生後、前記つめ車の回転速度が所定速度を超えないように、前記モータへの供給電流を逓減させることを特徴とする。
The invention according to
According to a second aspect of the present invention, there is provided a caliper comprising a piston, a motor, and a rotation-linear motion conversion mechanism that converts rotation of the rotor of the motor into linear motion and transmits the linear motion to the piston. A propulsion device that propels the piston in response to rotation of the rotor of the motor, presses a brake pad against the disc rotor to generate a braking force, and a tooth wheel provided on the rotor of the motor or a rotating member interlocked with the rotor; A parking brake lock mechanism comprising: an engaging claw disposed around the tooth wheel; and an electric actuator that moves the engaging claw to an engagement position and an engagement disengagement position with respect to the tooth wheel. In the electric disc brake device that performs a lock operation and a lock release operation of the parking brake lock mechanism by the movement of the engaging claw by an actuator, the parking brake When performing dynamic, after generating a braking force of a desired magnitude by the motor, the rotational speed of the ratchet wheel so as not to exceed a predetermined speed, characterized thereby decreasing the current supplied to the motor.
請求項1記載の発明によれば、モータへの供給電流の逓減過程には、前記供給電流の値が断続的に大きくなる部分を含めるので、当該値が断続的に大きくなる部分を含めない場合に比して、キャリパの剛性の影響に抗し得るモータトルクが発生する。このため、係合爪とつめ車との歯同士の接触時の衝撃が緩和され、前記衝撃による打音の発生が抑制され、ひいては運転者に不快感を与えるような事態になることを回避できる。
請求項2記載の発明によれば、つめ車の回転速度が所定速度に抑えられるので、跳ね返り現象を防止できる。このため、係合爪とつめ車との歯同士の接触時の衝撃が緩和され、前記衝撃による打音の発生が抑制され、ひいては運転者に不快感を与えるような事態になることを回避できる。
According to the first aspect of the present invention, the step of decreasing the supply current to the motor includes a portion where the value of the supply current is intermittently increased, and therefore does not include a portion where the value is intermittently increased. As compared with this, a motor torque that can resist the influence of caliper rigidity is generated. For this reason, the impact at the time of contact between the teeth of the engaging claw and the ratchet wheel is alleviated, the occurrence of a hitting sound due to the impact is suppressed, and it is possible to avoid a situation in which the driver is uncomfortable. .
According to the second aspect of the present invention, since the rotation speed of the ratchet wheel is suppressed to a predetermined speed, the rebound phenomenon can be prevented. For this reason, the impact at the time of contact between the teeth of the engaging claw and the ratchet wheel is alleviated, the occurrence of a hitting sound due to the impact is suppressed, and it is possible to avoid a situation in which the driver is uncomfortable. .
以下、本発明の一実施の形態に係る電動ディスクブレーキ装置を図面に基づいて説明する。
図1に示すこの実施の形態の電動ディスクブレーキ装置70は、図示しない車両に搭載されている。
電動ディスクブレーキ装置70は、図1に示すように、ディスクロータ(車両の回転部分)Dより車両内側に位置する車両の非回転部(ナックル等)に固定されたキャリア1と、キャリア1にディスクロータDの軸方向へ浮動可能に支持されたキャリパ2と、ディスクロータDの両側に配置された一対のブレーキパッド(摩擦部材)3,4と、を有している。
ブレーキパッド3,4はディスクロータDの軸方向に移動可能にキャリア1に支持されている。キャリパ2は、先端側に爪部5aを有する爪体5と、この爪体5の基端側にボルト(図示略)により結合された環状の基体6と、この基体6にボルト7により共に結合されたリング状支持板8及びモータケース9とからなる組立型のキャリパ本体10を備えており、前記爪体5の爪部5aが車両外側のブレーキパッド4の背面に近接して配置される。
Hereinafter, an electric disc brake device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
The electric
As shown in FIG. 1, the electric
The
前記キャリパ2内には、図1及び図2に示すように、車両内側のブレーキパッド3の背面に当接可能なピストン11と、モータ12と、このモータ12の回転を直線運動に変換して前記ピストン11に伝えるボールランプ機構(回転−直動変換機構)13と、モータ12の回転を減速して前記ボールランプ機構13に伝える差動減速機構14と、ブレーキパッド3,4の摩耗に応じてピストン11の位置を変更してパッド摩耗を補償するパッド摩耗補償機構15と、駐車ブレーキを確立する駐車ブレーキ機構16と、が配設されている。
なお、駐車ブレーキと区別するために、以下、適宜、当該電動ディスクブレーキ装置70が実行する通常の電動ブレーキ作動を通常制動作動といい、また、前記通常の電動ブレーキを通常制動という。
In the
In order to distinguish from the parking brake, hereinafter, the normal electric brake operation executed by the electric
前記ピストン11は、大径の本体部20と小径の軸部21とを連設してなっており、その本体部20が車両内側のブレーキパッド3に近接して配置されている。ピストン11の軸部21には角形断面の軸穴21aが設けられており、ピストン11は、その軸穴21aに前記モータケース9の端板22から延ばした支持ロッド23の先端部を挿入させることにより、該支持ロッド23に摺動可能にかつ回転不能に支持されている。なお、ピストン11の本体部20とキャリパ本体10との間には、キャリパ本体10内を外部から閉塞するゴム製のカバー24が張設されている。
The
前記モータ12は、モータケース9に嵌合固定されたステータ25と、ステータ25内に配置された中空ロータ26とを備え、ロータ26は、モータケース9及び前記支持板8に軸受27、28によって回動可能に支持されている。モータ12は、コントローラ73からの指令でロータ26を所望トルクで所望角度だけ回転させるように作動し、そのロータ26の回転角は、該ロータ26の内部に配置された図示を略す回転検出器により検出されるようになっている。なお、キャリパ本体10には、ステータ25及び前記回転検出器と前記コントローラ73とを接続する信号線を取り回すためのコネクタ29が取付けられている。
The
前記ボールランプ機構13は、キャリパ本体10の環状基体6の内周部にクロスローラ軸受30を介して回動可能に支持されたリング状の第1ディスク(回動部材)31とピストン11の軸部21にねじ部Sを介して結合されたリング状第2ディスク(直動部材)32と、両ディスク31と32との間に介装されたボール33とを備えている。第2ディスク32は、ピストン11の本体部20の背面に当接する状態で配置され、常時は、これとキャリパ本体10との間に介装したウェーブワッシャ34の摩擦力により回転が規制されている。
The
前記ボール33は、第1ディスク31及び第2ディスク32の対向面に、それぞれ円周方向に沿って円弧状に形成された3つのボール溝35と36との間に装入されている。ボール溝35,36は、それぞれ同方向に傾斜して、等しい中心角(例えば90°)の範囲で等間隔に配置されており、いま、第1ディスク31が、図1の右方向から見て反時計回りに回転するとき、第2ディスク32が同図の左方向への押付力を受ける。この時、第2ディスク32はウェーブワッシャ34によりその回転が規制されているので、第2ディスク32は回転しないで直動(前進)し、これに応じてピストン11が前進(推進)して、車両内側のブレーキパッド3をディスクロータDに対して押付ける。
The
一方、第2ディスク32の、ピストン11の軸部21に螺合された部分(ねじ部S)にはモータケース9の端板22側へ大きく延長する延長筒部37が連設されており、この延長筒部37内には、前記支持ロッド23に一端が係止され、該延長筒部37を介して常時は第2ディスク32を第1ディスク31側へ付勢する皿ばね38が配設されている。これにより、ボールランプ機構13のボール33は2つのディスク31と32との間に強圧され、第1ディスク31が、図1の右方向から見て時計回りに回転するとき、第2ディスク32が同図の右方向へ後退し、ピストン11がブレーキパッド3から離間するようになる。
On the other hand, an
前記差動減速機構14は、図2によく示されるように、モータ12のロータ26の、ディスクロータD側への延長端部に形成された偏心軸39、この偏心軸39に軸受40を介して回動可能に嵌装された偏心板41、この偏心板41と前記キャリパ本体10の支持板8との間に介装されたオルダム機構42及び偏心板41と前記ボールランプ機構13の第1ディスク31との間に介装されたサイクロイドボール減速機構43からなっている。偏心板41は、前記オルダム機構42の作動により偏心軸39の回転に応じて自転せずに公転運動をし、一方、この偏心板41の公転運動に応じてサイクロイドボール減速機構43が作動して、第1ディスク31がロータ26と一定の回転比で該ロータ26と逆方向に回転するようになる。なお、図1中、O1はロータ26の回転中心を、O2は偏心軸39の回転中心を、δは両者の偏心量をそれぞれ表している。
As shown in FIG. 2, the
前記パッド摩耗補償機構15は、図2によく示されるように、前記ボールランプ機構13の第2ディスク32の延長筒部37に回動可能に嵌合されかつ第1ディスク31に回転方向に対して遊びを持って作動連結されたリミッタ44と、前記第2ディスク32の延長筒部37に嵌合され、ピン45により第2ディスク32に対して位置固定されたスプリングホルダ46と、このスプリングホルダ46の周りに配置され、一端が前記リミッタ44に、他端が前記スプリングホルダ46にそれぞれ連結されたコイルスプリング47と、から構成されている。
As shown in FIG. 2, the pad
このパッド摩耗補償機構15は、ブレーキパッド3、4に摩耗があると、ボールランプ機構13の第1ディスク31の回転に応じてリミッタ44が回転し、その回転がコイルスプリング47、スプリングホルダ46、ピン45を介して第2ディスク32に伝達され、支持ピン23により回り止めされているピストン11が、該支持ピン23に沿ってブレーキパッド3をディスクロータDに押付けるまですなわち制動力が発生するまで前進し、パッド摩耗分の隙間を解消するように作動する。一方、制動力が発生した以降は、ピストン11と第2ディスク32とのねじ部Sに発生する大きな摩擦抵抗により第2ディスク32の回転が阻止されるので、この第2ディスク32と第1ディスク31との回転ずれ、すなわちスプリングホルダ46とリミッタ44との回転ずれはコイルスプリング47のねじり変形により吸収される。
In the pad
前記駐車ブレーキ機構16は、図3に示されるように、モータ12のロータ26の押付力解除方向Lへの回転をロック及びアンロック可能なロック機構50と、このロック機構50をロック及びアンロック動作させるソレノイド機構51と、から概略構成されている。
ロック機構50は、ロータ26の外周面に一体に形成されたつめ車52と、このつめ車52の周りに配置され、キャリパ本体10にピン53を用いて基端部が軸着された揺動アーム54と、この揺動アーム54の長手方向中間部位にピン55を用いて基端部が軸着された係合爪56と、キャリパ本体10に設けられ、揺動アーム54の側面に当接して該揺動アーム54をロータ26の接線方向に起立させるストッパ部57と、係合爪56を常時は図3反時計方向へ付勢するねじりばね58と、前記ねじりばね58と協働して係合爪56をつめ車52に係合可能な起立姿勢に保持する突起59とを備えている。
つめ車52は、外周部に複数の略山形状の歯部60を、歯底74を間にして連続的に形成している。つめ車52の各歯部60は、押付力解除時におけるロータ26の回転方向(図1の右方からみて反時計方向)L〔以下、適宜、押付力解除方向Lという。〕の前側に径方向外方に延びて形成された壁面60aと、壁面60aの頂部から押付力解除方向Lと逆方向(以下、適宜、押付力発生方向Rという。)になるに従い高さ寸法が逓減する傾斜面60bとからなっている。一の歯部60の傾斜面60bと、前記一の歯部60に対して押付力発生方向(図3方向R)の歯部60の壁面60aとの当接部分が歯底74とされている。
なお、つめ車52は、ロータ26に一体に形成されているが、別体でロータ26に固着させても良い。また、つめ車52は、ロータ26ではなく、ロータ26に連動する第1ディスク31に設けるようにしても良い。
As shown in FIG. 3, the
The
The
The
ソレノイド機構51は、永久磁石63を挟んで2つのコイル64、65を配設し、一方のコイル64への通電によりプランジャ66が後退方向B(図3右方向)へ移動し、コイル65への通電によりプランジャ66が前進方向A(図4左方向)へ移動し、そのまま永久磁石63の吸引力で後退端または前進端に保持される。コイル64に通電され、プランジャ66が後退方向Bに移動することにより、揺動アーム54がつめ車52側に傾動され、係合爪56がつめ車52側に移動して係合しロック機構50がロック動作し得るようになっている。また、コイル65に通電され、プランジャ66が前進方向Aに移動することにより、揺動アーム54がつめ車52から離間する方向に傾動され、係合爪56がつめ車52から離間しロック機構50がアンロック動作し得るようになっている。
前記ロック機構50のロック動作は、コイル64への通電を停止し、非通電で係合爪56の先端部がつめ車52の壁面60aに係合して行われるので、押付力の保持を機械的に行えるようになっている。
コイル64、65に対する通電又は非通電は、コントローラ73に制御される。コントローラ73は、図示しないパーキング操作スイッチ80からの停車指示信号を入力し、かつ、この際、図示しないイグニッションスイッチがエンジンなどの本体システムの非稼動を指示している場合、駐車ブレーキ機構16(ひいてはロック機構50)の作動を制御するようにしている。
In the
The locking operation of the
Energization or non-energization of the
パーキング操作スイッチ80は、電動ディスクブレーキ装置70を駐車ブレーキとして機能させる際(駐車ブレーキの作動要求の際)、運転者により操作され、操作されることにより駐車指示信号100を発生してコントローラ73に出力するようにしている。コントローラ73は、駐車指示信号100の入力を受けることにより、イグニッションスイッチが本体システムの非稼動を指示している場合には、ロック機構50を作動して、機械的に押付力を保持(ロック)するようにしている。また、コントローラ73は、図示しないブレーキペダルに対する操作信号に応じてモータ12を制御するようになっている。
The
上述した実施の形態に係る電動ディスクブレーキ装置70の作用について、(a)通常制動時、(b)通常制動解除時、(c)駐車ブレーキ作動時、(d)駐車ブレーキ解除時に分けて、説明する。
なお、この装置では、予め、ソレノイド機構51はOFF(オフ)され、駐車ブレーキ用タイマ(以下、単にタイマという。)はゼロに初期化されている(図5のステップS1)。
ソレノイド機構51のOFFとは、プランジャ66が図4方向Aに移動した状態をいい、例えば、コイル64は非通電で、コイル65は通電として得られる。なお、コイル64は非通電とする一方、ばね手段などによりプランジャ66が図4方向Aに移動した状態にしてコイル65を非通電とした場合も、ソレノイド機構51のOFFの状態を得ることができる。
また、ソレノイド機構51のOFFに対して、ソレノイド機構51のON(オン)とは、プランジャ66が図3方向Bに移動した状態をいい、例えば、コイル64は通電で、コイル65は非通電として得られる。
The operation of the electric
In this apparatus, the
The OFF of the
Further, when the
(a)通常制動時
通常制動時には、運転者のブレーキ操作(ブレーキペダルの踏込み操作)によりコントローラ73がモータ12を制御し、これにより、そのモータ12のロータ26が図1の右方向から見て時計方向に回転する。この時、コイル64には通電されておらず、プランジャ66は前進方向Aへ移動して、揺動アーム54がロータ26(つめ車52)から離間する方向に揺動されており、係合爪56が壁面60aとわずかに係合離脱する状態に位置決めされ、これにより、つめ車52(ロータ26)が押付力発生方向Rへ回転し、電動ブレーキとしての機能が保証される。したがって、上述したようにロータ26が押付力発生方向Rに回転すると、これと一体の偏心軸39に軸受40を介して取付けられている偏心板41が、オルダム機構42により自転せずに公転運動をし、この偏心板41の公転運動により、サイクロイドボール減速機構43が作動して、ボールランプ機構13の第1ディスク31が、ロータ26と一定の回転比Nをもってこれと逆方向(反時計方向)へ回転する。
(A) During normal braking During normal braking, the
一方、ボールランプ機構13の第2ディスク32は、ウェーブワッシャ34の抵抗力により回転が規制されているので、前記第1ディスク31の回転に応じてディスクロータD側へ前進し、これによりピストン11が推進して、車両内側のブレーキパッド3をディスクロータDに対して押付ける。すると、その反力によってキャリパ2がキャリア1に対して移動し、その爪体5の爪部5aが車両外側のブレーキパッド4をディスクロータDの外側面に押付け、これにより、モータ12の回転角及びトルク(電流)に応じた制動力が発生する。なお、ブレーキパッド3、4に摩耗がある場合は、パッド摩耗補償機構15が作動してパッド摩耗分の隙間が解消される。そして、この制動中、ソレノイド機構51は非通電状態(アンロック動作状態)にある。
On the other hand, since the rotation of the
(b)通常制動解除時
電動ブレーキの解除時すなわち通常制動解除時には、運転者の解除操作(ブレーキペダルの踏込み停止操作)に応じてコントローラ73がモータ12を制御し、これによりモータ12のロータ26が図1の右方向から見て反時計方向に回転し、これに応じて皿ばね38の付勢力により第2ディスク32とピストン11とが一体的に後退し、ディスクロータDへの押付け力が解放され、通常制動が解除される。この時、ソレノイド機構51は非通電状態にあって、駐車ブレーキ機構16のロック機構50がアンロック動作状態を維持しているので、ロータ26は押付力解除方向L(図4)へ円滑に回転する。
(B) When normal braking is released When the electric brake is released, that is, when normal braking is released, the
(c)駐車ブレーキ作動時
駐車ブレーキ作動時には、上述したように、ソレノイド機構51はOFFされ、駐車ブレーキ用タイマ(以下、単にタイマという。)はゼロに初期化されている(図5のステップS1)ことを前提にして、以下のように、制御が行われる。
すなわち、モータ電流供給により押付力が発生した状態で、コントローラ73は、運転者の駐車ブレーキ操作による駐車ブレーキ要求の入力を受けたか否かの判定を行う(ステップS2)。ステップS2でNOと判定すると、再度ステップS2を実行する。
ステップS2でYESと判定する(図6時刻t1)と、現在のモータ電流値(モータ電流現在値)を図示しない電流センサから取り込み、この電流値をモータ電流指令値とする(ステップS3)。
(C) When the parking brake is operated When the parking brake is operated, as described above, the
That is, the
If YES is determined in step S2 (time t1 in FIG. 6), the current motor current value (motor current value) is taken in from a current sensor (not shown), and this current value is set as a motor current command value (step S3).
続くステップS4で、係合爪56のつめ車52ヘの係合を実現させるために、モータ電流指令値(モータ電流)を低下させて、モータ12のロータ26を戻す(ロータ26を押付力解除方向Lに回転させる)。この際、ロータ26の戻り速度(モータ速度)が規定速度以上にならないように、モータ電流を制御する。すなわち、モータ電流を小さくすることにより、ロータ26が押付力解除方向Lに回転するが、この際、キャリパ2の剛性がロータ26に作用し、ロータ26の戻り速度が大きくなることが予想される。何らの処置も施さないと、ロータ26の戻り速度(モータ速度)が規定速度以上になってしまう。このような事態になることを回避するように、上述したようにモータ電流を制御する。本実施の形態では、図6モータ電流の山形の波形に示されるように、モータ電流が、直前時の値より大きくなる部分(以下、電流山形部dyという。)を断続的に含んでいる。
In subsequent step S4, the motor claw command value (motor current) is reduced and the
ステップS4に続いて、現在のモータ位置を示すデータ(値)を読込み、この現在のモータ位置を示すデータと前周期のモータ位置を示すデータからモータ速度を算出する(ステップS5)。 Subsequent to step S4, data (value) indicating the current motor position is read, and the motor speed is calculated from the data indicating the current motor position and the data indicating the motor position in the previous cycle (step S5).
ここで、モータ位置を示すデータ及びモータ位置などについて説明しておく。
モータ位置を示すデータは、基準位置(後述するラッチ係合位置p1)から当該モータ位置までの離間量(回転角で考えてもよい。)を内容としている。そして、モータ位置を示すデータは、例えば離間量が大きいとこれに対応して大きい値で示される。なお、便宜上、モータ位置を示すデータを、適宜、単にモータ位置として説明する。図6のモータ位置の欄で、上側になる程、値が大きく、基準位置(ラッチ係合位置P1)からの離間量が大きいことを示している。また、モータ位置がラッチ係合位置P1より大きいことは、係合爪56に対して歯底74が達していない、すなわち手前に位置していることを示している。これに対応して、ラッチ係合位置P1より所定量x1、大きい位置を、便宜上、ラッチ係合位置手前位置P2という。
Here, data indicating the motor position, the motor position, and the like will be described.
The data indicating the motor position includes a distance (may be considered as a rotation angle) from a reference position (latching engagement position p1 described later) to the motor position. The data indicating the motor position is indicated by a large value corresponding to a large separation amount, for example. For convenience, the data indicating the motor position will be described as simply the motor position as appropriate. In the column of the motor position in FIG. 6, the value is larger as it goes upward, indicating that the amount of separation from the reference position (latch engagement position P1) is large. Further, the fact that the motor position is larger than the latch engagement position P <b> 1 indicates that the tooth bottom 74 does not reach the
また、後述するように、モータ12へ通電しロータ26を押付力発生方向Rに回転させて制動力を発生した状態で、駐車ブレーキ指令を受けると、モータ電流を小さくし、これによりモータ12による押付力(モータトルク。単に押付力という。)を小さくする。この際、キャリパ2の剛性の影響(例えば制動の反力でのピストン20の後退)等によりロータ26には押付力解除方向Lの回転力(便宜上、キャリパ2剛性等回転力という。)が作用する。
Further, as will be described later, when a parking brake command is received in a state in which the
そして、前記モータトルク(押付力)及びキャリパ2剛性等回転力の合力に対応してモータ位置が小さくなる。モータ位置が小さくなる過程において、ソレノイド機構51がONされて係合爪56がつめ車52の歯部60の一部(傾斜面60b)に係合する。この係合爪56と傾斜面60bとの係合の後にも、モータ電流が継続して小さくされることにより、モータ位置はさらに小さくなり、ついには係合爪56が歯底74に係合し、モータ位置はこれ以上小さくならない位置、すなわち前記基準位置になる。この基準位置を上述したようにラッチ係合位置という。そして、係合爪56が歯底74に係合すると、上述したようにモータ位置はこれ以上小さくならず、駐車ブレーキ作動は実質完了した状態になる。
なお、「モータ電流が継続して小さくされる」と説明したが、本実施の形態では、このモータ電流の継続低下過程(「モータ電流が継続して小さくされる」過程)において、図6に示すように、電流山形部dy(電流値が直前時に比べ大きくなる部分)を断続的に含んでいる。このように、電流山形部dyを含めることは、後述する図5のステップS6〜S10の処理により行われる。
And a motor position becomes small corresponding to the resultant force of the said motor torque (pressing force) and
In addition, although it has been described that “the motor current is continuously reduced”, in the present embodiment, in the continuous reduction process of the motor current (the process of “motor current is continuously reduced”), FIG. As shown, the current peak portion dy (a portion where the current value becomes larger than that immediately before) is intermittently included. Thus, including the current peak portion dy is performed by the processing of steps S6 to S10 in FIG. 5 described later.
ここで、中断した「駐車ブレーキ作動」の説明に戻る。
前記ステップS5に続いて、モータ速度が第1しきい値v1以下であるか否かの判定を行う(ステップS6)。
ステップS6でYESと判定すると、モータ12の戻り速度が大きくなるように電流指令値をαだけ小さくする(ステップS7)。ステップS6でNOと判定すると、モータ速度が第2しきい値v2以上であるか否かの判定を行う(ステップS8)。
ステップS8でNOと判定すると、モータ12の戻り速度を保持するように、電流指令値を保持する(ステップS9)。ステップS8でYESと判定すると、モータ12の戻り速度が小さくなるように電流指令値をβだけ大きくする(ステップS10)。
Here, the description returns to the interrupted “parking brake operation”.
Following step S5, it is determined whether or not the motor speed is equal to or lower than the first threshold value v1 (step S6).
If YES is determined in the step S6, the current command value is decreased by α so that the return speed of the
If NO is determined in step S8, the current command value is held so as to hold the return speed of the motor 12 (step S9). If YES is determined in step S8, the current command value is increased by β so that the return speed of the
上記ステップS6〜S10によってロータ26及びつめ車52の回転速度が所定値v3を超えないようにしており、また、これらのステップが、後述するステップS12の処理〔ソレノイド機構51のON作動に伴う係合爪56の歯部60への係合〕後の制御周期で実行されることにより、モータ電流の継続低下過程において、電流山形部dyを断続的に含むようにしている。そして、このように、モータ電流の継続低下過程において、電流山形部dyを含むことにより、電流山形部dyを含めない場合に比べて、キャリパ2の剛性の影響に抗し得るモータトルクが発生する。このため、係合爪56とつめ車52(歯底74)との歯同士の接触時の衝撃が緩和され、前記衝撃による打音の発生が抑制され、ひいては運転者に不快感を与えるような事態になることを回避できる。さらに、電流山形部dyを断続的に複数、設けることにより、係合爪56の歯底74ヘの係合を、より衝撃を少なくして果たすことができる。
また、係合爪56の歯底74ヘの係合を、衝撃を少なくして行うことができるため、係合爪56及びつめ車52の強度を、その分、小さくすることができ、これに伴い、係合爪56及びつめ車52を小型化してキャリパ2、ひいては装置全体の小型化を図ることができる。
Steps S6 to S10 prevent the rotational speed of the
Further, since the
ステップS7、S9又はS10のいずれかの処理に続いて、モータ位置(以下、適宜、対象モータ位置という。)Pxがラッチ係合位置手前位置P2以下であるか否かを判定する(ステップS11)。
ステップS11で、YESと判定すると、ソレノイド機構51のコイル64への通電し、プランジャ66を後退方向B(図3右方向)へ移動し、係合爪56をつめ車52方向に移動させる(ステップS12、図6時刻t2)。係合爪56のつめ車52方向への移動に伴い、係合爪56が一の歯部60の傾斜面60bに係合する。これらステップS11、12の処理により、ラッチ係合位置の手前位置P2でソレノイド機構51を通電するようにしたため、ソレノイド機構51ヘの通電時間を短くすることができ、ソレノイド機構51の耐久性を向上させることができる。
Subsequent to the process in any of steps S7, S9, or S10, it is determined whether or not the motor position (hereinafter, appropriately referred to as a target motor position) Px is equal to or less than the latch engagement position front position P2 (step S11). .
If YES is determined in step S11, the
上述したように、ステップS12の処理により、係合爪56と歯部60の傾斜面60bとの係合が行われる一方、これ以降、後述するステップS16のステップS4への戻り処理の後のステップS6〜S10が実行されることにより、上述したように、モータ電流の継続低下過程において、電流山形部dyを断続的に複数、設けることにより、係合爪56の歯底74ヘの係合を、より衝撃を少なくして果たすことができる。
As described above, the
ステップS12の後、又はステップS11でNOと判定すると、モータ速度がゼロであるか否かを判定する(ステップS13)。この判定においては、単にモータ速度が0になったかだけでなく、モータ電流が0になって、完全にモータが停止したときにYESと判定する。
ステップS13でYES(図6時刻t3)と判定すると、タイマをインクリメントする(ステップS14)。ステップS13でNOと判定すると、タイマをゼロとする(ステップS15)。
ステップS14及びS15に続いて、タイマの計測時間が規定時間T1以上になったか否か(すなわち、モータ速度ゼロの状態が規定時間T1継続したか否か)を判定する(ステップS16)。
ソレノイド機構51による係合作動が行われるとモータ速度がゼロになるため、モータ速度が規定時間係属したことを検知する(ステップS16)と、ソレノイド機構51が作動したと判断し、ソレノイド機構51への通電とモータ12への通電を停止し(ステップS17)PKB作動を完了する(図6の時刻t4)。
If it is determined as NO after step S12 or in step S11, it is determined whether or not the motor speed is zero (step S13). In this determination, YES is determined not only when the motor speed is zero, but also when the motor current is zero and the motor is completely stopped.
If YES is determined in step S13 (time t3 in FIG. 6), the timer is incremented (step S14). If NO is determined in step S13, the timer is set to zero (step S15).
Subsequent to steps S14 and S15, it is determined whether or not the measurement time of the timer has reached the specified time T1 (that is, whether or not the motor speed zero state has continued for the specified time T1) (step S16).
When the engagement operation by the
(d)駐車ブレーキ解除時
上記駐車ブレーキを解除する場合は、運転者の駐車ブレーキ解除操作によりコイル65への一時的な通電が行われる。すると、プランジャ66が前進方向Aへ移動し、これによりロック機構50がアンロック動作状態となり、図4に示すようにロータ26の押付力解除方向Lへの回転が自由となる。この時、モータ12に対する通電は停止されているので、制動の反力でピストン11が後退し、これに応じて第2ディスク32が後退してモータ12のロータ26が図1の右方向から見て反時計方向に回転し、モータ12の回転角が元に戻ると共に駐車ブレーキが解除される。
(D) When parking brake is released When the parking brake is released, the
2…キャリパ、3、4…ブレーキパッド、11…ピストン、12…モータ、16…駐車ブレーキロック機構、26…モータのロータ、50…ロック機構、52…つめ車、56…係合爪、51…ソレノイド(アクチュエータ)、60…歯部、100…コントローラ、74…歯底、D…ディスクロータ。
2 ... caliper, 3, 4 ... brake pad, 11 ... piston, 12 ... motor, 16 ... parking brake lock mechanism, 26 ... rotor of motor, 50 ... lock mechanism, 52 ... pawl wheel, 56 ... engagement claw, 51 ... Solenoid (actuator), 60 ... tooth portion, 100 ... controller, 74 ... tooth bottom, D ... disk rotor.
Claims (2)
前記駐車ブレーキ作動を行う際、前記モータにより所望の大きさの制動力を発生後、前記電動アクチュエータにより前記係合爪を前記つめ車の一の歯部に係合させた後に、前記モータへの供給電流を逓減させることにより、前記係合爪が前記一の歯部と前記一の歯部に隣接する歯部とで形成される歯底に係合するまで、前記係合爪に対する前記つめ車の係合部分が移動するように前記つめ車を回転させると共に、前記供給電流の逓減過程には、前記供給電流の値が断続的に直前の値より大きくなる部分を含めることを特徴とする電動ディスクブレーキ装置。 A caliper that includes a piston, a motor, and a rotation-linear motion converting mechanism that converts the rotation of the rotor of the motor into a linear motion and transmits the linear motion to the piston; In response, the piston is propelled and the brake pad is pressed against the disk rotor to generate a braking force, and the tooth wheel provided on the rotor of the motor or a rotating member interlocked with the rotor, and disposed around the tooth wheel And a parking brake lock mechanism that moves the engagement claw to an engagement position and an engagement disengagement position with respect to the ratchet wheel, and the movement of the engagement claw by the electric actuator. In the electric disc brake device that performs the locking operation and the unlocking operation of the parking brake locking mechanism by
When performing the parking brake operation, after the braking force of a desired magnitude is generated by the motor, the engaging claw is engaged with one tooth portion of the claw wheel by the electric actuator, and then the motor is applied to the motor. By reducing the supply current, the tooth wheel with respect to the engaging claw is engaged until the engaging claw engages with a tooth bottom formed by the one tooth part and a tooth part adjacent to the one tooth part. The electric wheel is rotated so that the engagement portion moves, and the supply current diminishing process includes a portion in which the value of the supply current is intermittently larger than the immediately preceding value. Disc brake device.
前記駐車ブレーキ作動を行う際、前記モータにより所望の大きさの制動力を発生後、前記つめ車の回転速度が所定速度を超えないように、前記モータへの供給電流を逓減させることを特徴とする電動ディスクブレーキ装置。
A caliper that includes a piston, a motor, and a rotation-linear motion converting mechanism that converts the rotation of the rotor of the motor into a linear motion and transmits the linear motion to the piston; In response, the piston is propelled and the brake pad is pressed against the disk rotor to generate a braking force, and the tooth wheel provided on the rotor of the motor or a rotating member interlocked with the rotor, and disposed around the tooth wheel And a parking brake lock mechanism that moves the engagement claw to an engagement position and an engagement disengagement position with respect to the ratchet wheel, and the movement of the engagement claw by the electric actuator. In the electric disc brake device that performs the locking operation and the unlocking operation of the parking brake locking mechanism by
When the parking brake operation is performed, after a braking force having a desired magnitude is generated by the motor, the supply current to the motor is gradually decreased so that the rotation speed of the ratchet wheel does not exceed a predetermined speed. Electric disc brake device.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US10184536B2 (en) | 2016-09-23 | 2019-01-22 | Akebono Brake Industry Co., Ltd. | Brake piston |
JP7513504B2 (en) | 2020-11-16 | 2024-07-09 | アズビル株式会社 | Actuator |
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- 2006-04-28 JP JP2006126628A patent/JP2007298115A/en active Pending
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