JP2008114767A - ディスクブレーキ装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】後進走行制動時の異音発生を抑制するディスクブレーキ装置を提供する。
【解決手段】ディスクブレーキ装置は、一対のブレーキパッド16と、ブレーキパッド16の前進側接触部または後進側接触部と接触して制動力を受け止めるマウンティング12と、ブレーキパッド16を駆動するブレーキアクチュエータ68と、車両の後進走行モードへの移行を検出するモード検出部46と、後進走行モードの移行を検出した場合、後進走行実行に先立ち、ブレーキパッド16で挟持されたディスクロータ14を後進回転させて、後進側接触部を受止壁部に強制接触させるパッド移動制御部44を含む。パッド移動制御部44は、後進走行モードへ移行を検出した場合、後進走行を実行する前に、後進側接触部を受止壁部に強制接触させることにより後進走行制動時にブレーキパッド16がマウンティング12に衝接することを防止して、後進走行制動時の異音発生を抑制する。
【選択図】図3
【解決手段】ディスクブレーキ装置は、一対のブレーキパッド16と、ブレーキパッド16の前進側接触部または後進側接触部と接触して制動力を受け止めるマウンティング12と、ブレーキパッド16を駆動するブレーキアクチュエータ68と、車両の後進走行モードへの移行を検出するモード検出部46と、後進走行モードの移行を検出した場合、後進走行実行に先立ち、ブレーキパッド16で挟持されたディスクロータ14を後進回転させて、後進側接触部を受止壁部に強制接触させるパッド移動制御部44を含む。パッド移動制御部44は、後進走行モードへ移行を検出した場合、後進走行を実行する前に、後進側接触部を受止壁部に強制接触させることにより後進走行制動時にブレーキパッド16がマウンティング12に衝接することを防止して、後進走行制動時の異音発生を抑制する。
【選択図】図3
Description
本発明は、ディスクブレーキ装置、特に後進走行制動時の異音発生を抑制することのできるディスクブレーキ装置の改良に関する。
車両の制動を行う制動装置の一つとして、ディスクブレーキ装置がある。このディスクブレーキ装置は、車輪と共に回転するディスクロータ及びキャリパで構成されている。キャリパは、ディスクロータを挟持して制動力を発生する一対のブレーキパッドと、ブレーキパッドをディスクロータに対して接離移動させるシリンダ部と、車両側の非回転部分に固定されると共にブレーキパッドを浮動自在に支持するマウンティングとを含んでいる。ブレーキパッドは、ディスクロータの摩擦摺動面と接触する摩擦材と、この摩擦材を支持するパッド裏板で構成されている。回転するディスクロータに摩擦材が接触するとブレーキパッドはディスクロータに引き摺られて回転方向の制動力を受ける。このときの制動力は、パッド裏板がマウンティングに形成されたトルク受け部材(トルクプレートともいう)に接触することにより受け止められる。
このような構成のディスクブレーキ装置のブレーキパッドは、製造上の誤差を吸収してブレーキパッドの板厚方向のこじれ等を防止する目的で、パッド裏板とマウンティングとの間に数百μmの間隔が設けられるように設計されている。つまり、実質的にブレーキパッドがマウンティングに対して遊嵌状態で支持されるようになっている。前述のように制動時にブレーキパッドはディスクロータに引き摺られてクリアランス分移動するので、パッド裏板がマウンティングに衝接して異音が発生する。この異音は、いわゆるクロンク音(カッチン音)と呼ばれ、運転者へ不快感を与える原因の一つになっている。
このようなクロンク音を軽減するための技術が種々提案されている。たとえば、特許文献1に記載のディスクブレーキでは、パッド裏板とトルク受け面との間にアンチクロンク部を設けている。このアンチクロンク部は、パッド裏板とトルク受け面によって押圧されると弾撥力を発生する。この弾撥力がパッド裏板のトルク受け面に対する急激な衝接を緩和して、クロンク音を軽減するようにしている。
特開2001−336555号公報
ディスクブレーキ装置の場合、前進走行時の制動と後進走行時の制動の両方の場合で、クロンク音が発生するので、その両方で対策する必要がある。この場合、特許文献1のようにブレーキパッドの前方と後方の両方にアンチクロンク部材を配置することになる。このとき、ブレーキパッドの質量が大きい場合、アンチクロンク部材の剛性(ばね定数)を高く設定しないと衝接速度を緩和できず、十分にクロンク音を防止することができない虞がある。一方、ばね定数を高く設定すると低液圧操作時、つまり、弱いブレーキング操作をした場合、大きな弾撥力によりブレーキパッドがマウンティングに当接することができずにブレーキパッドが振動する、いわゆるブレーキ鳴きを招いてしまうという問題があった。特に、後進走行時の制動の場合、弱いブレーキング操作が実施されることが多く、クロンク音の防止と、ブレーキ鳴きの防止の両方、つまり、後進走行制動時の異音防止を行うのが困難であるという問題があった。
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、後進走行制動時の異音発生を抑制することのできるディスクブレーキ装置を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明のある態様のディスクブレーキ装置は、車輪とともに回転するディスクロータの摩擦摺動面を挟持して、当該ディスクロータに制動力を与える遊動自在な一対のブレーキパッドと、車体側に固定され、前記ブレーキパッドが前記ディスクロータと接触したときに発生する制動力を前記ブレーキパッドに形成された前進側接触部または後進側接触部と接触して受け止めるマウンティングと、前記一対のブレーキパッドを前記ディスクロータの表裏の摩擦摺動面にそれぞれ押圧して前記ディスクロータを挟持させるパッド駆動手段と、車両の後進走行モードへの移行を検出するモード検出手段と、前記モード検出手段が後進走行モードの移行を検出した場合、後進走行の実行に先立ち、前記一対のブレーキパッドで挟持された前記ディスクロータを後進回転させて、前記ブレーキパッドの後進側接触部を前記マウンティングの受止壁部に強制接触させるパッド移動制御手段と、を含むことを特徴とする。
遊動自在な一対のブレーキパッドは、ディスクロータを挟持することで、遊動自在な範囲においてディスクロータと共に移動することができる。したがって、パッド移動制御手段は後進走行モードへ移行することが検出できた場合、後進走行を実行する前に、ブレーキパッドの後進側接触部をマウンティングの受止壁部に強制接触させるので、後進走行制動時にブレーキパッドがマウンティングに衝接することを防止できる。つまり、クロンク音発生を防止できる。また、後進走行制動時に後進側接触部と受止壁部が強制接触させられた状態になっているので、ブレーキパッドは、ディスクロータを挟持するときに、マウンティングに安定的に当接して、ブレーキ鳴きが防止できる。なお、このときディスクロータの後進回転はブレーキパッドとマウンティングの間に存在する数百μmの隙間を詰める程度であり、車両搭乗者に車両の移動が認識されることはなく、違和感を与えることはない。
また、上記態様において、前記モード検出手段は、車両が停止状態で、ブレーキペダルが踏み込まれたことに基づき、後進走行モードへの移行を検出するようにしてもよい。たとえば、ギアをリバース位置(Rレンジ)に入れる場合、運転者はブレーキペダルを踏んでいることが多い。車両が停止状態でブレーキペダルの踏み込むという行動により、これから運転者は後進走行モード(リバース位置)へ移行しようとしていると予測することができる。この態様によれば、新たな検出機構を設けることなく、後進走行モードへの移行を迅速に認識し、ブレーキパッドの後進側接触部をマウンティングの受止壁部に強制接触させるパッド移動制御をスムーズに実施できる。
また、上記態様において、前記モード検出手段は、シフトポジションがニュートラル位置から後進走行位置に向かって移動したことに基づき、後進走行モードへの移行を検出するようにしてもよい。AT車において、前進走行状態から後進走行状態に移行する場合、シフトポジションは必ずニュートラル位置を通り、後進走行位置に移動する。このようなシフトポジションの変更により、これから運転者は後進走行モード(リバース位置)へ移行しようとしていると予測することができる。この態様によれば、新たな検出機構を設けることなく、後進走行モードへの移行を迅速に認識し、ブレーキパッドの後進側接触部をマウンティングの受止壁部に強制接触させるパッド移動制御をスムーズに実施できる。
また、上記態様において、前記パッド移動制御手段は、前記ディスクロータを後進回転させるときに、ブレーキペダルが踏み込まれていない場合、前記パッド駆動手段により前記一対のブレーキパッドを駆動して、一時的に前記ディスクロータを挟持するようにしてもよい。この態様によれば、運転者がブレーキ操作という一定の手順を踏まなくてもブレーキパッドの後進側接触部をマウンティングの受止壁部に強制接触させるパッド移動制御をスムーズに実施できる。
また、上記態様において、さらに、前記ブレーキパッドの前進側接触部を前記マウンティングの受止壁部に強制接触させる前方付勢手段と、前記モード検出手段が後進走行モードへの移行を検出した場合、前記前方付勢手段の付勢力を無効化する無効化手段と、を含んでもよい。車両において後進走行制動の実行頻度に比べて前進走行制動の実行頻度の方が多く、また前進走行制動時の方がディスクロータの回転速度が早いので、マウンティングに対するブレーキパッドの衝接速度は大きくなる傾向がある。したがって、前方付勢手段によりブレーキパッドの前進側接触部をマウンティングの受止壁部に強制接触させることにより前進走行制動時の異音を確実に抑制することができる。一方、前方付勢手段が常時動作している場合、前方付勢手段の付勢力により後進走行制動時にブレーキパッドをマウンティングに十分に当接することができない虞がある。そこで、モード検出手段が後進走行モードへの移行を検出した場合、無効化手段が前方付勢手段の付勢力を無効化する。その結果、前進走行制動時の異音抑制機構である前方付勢手段が後進走行制動時に機能するパッド移動制御手段のパッド移動動作を阻害してしまうことを防止できる。その結果、前進走行制動時と後進走行制動時の両方の制動において異音の抑制を実施できる。
また、上記態様において、前記前方付勢手段は、所定値を超えるエネルギが供給された場合に、付勢力が減退するように形状変形する形状記憶合金で形成されてもよい。形状記憶合金は、たとえば、熱エネルギの提供を受けて形状変化する熱変形タイプの形状記憶合金を用いることができる。熱変形タイプの形状記憶合金の場合、形状記憶合金の周囲の部材、または周囲空気にエネルギを供給して間接的な発熱を利用して形状記憶合金の温度を変化させて形状変化させるタイプでもよいし、形状記憶合金が電気エネルギの供給を受けて電気抵抗により自己発熱して形状変化するタイプでもよい。また、形状記憶合金が磁気エネルギの供給を受けて形状変化する磁性形状記憶合金でもよい。このような形状記憶合金を用いる場合、たとえば、前進走行制動時には、形状記憶合金を湾曲した硬質状態として、ブレーキパッドの前進側接触部をマウンティングの受止壁部に強制接触させる付勢力を発生するようにする。一方、後進走行制動時には、形状記憶合金を軟質状態として、パッド移動制御手段のパッド移動制御を阻害しないようにする。この態様によれば、前進走行制動時と後進走行制動時の異音の抑制を容易に実施できる。なお、前方付勢手段が熱変形タイプの形状記憶合金の場合、当該形状記憶合金が配置されるブレーキパッドとマウンティングの間の温度は、制動時にブレーキパッドとディスクロータが摺動接触することによりたとえば100℃程度になる。したがって、熱変形タイプの形状記憶合金の形状変化温度は、それを上回る150〜200℃程度に設定することが好ましい。
本発明のディスクブレーキ装置によれば、後進走行制動時の異音発生を抑制することができる。
以下、本発明の実施の形態(以下実施形態という)を、図面に基づいて説明する。
本実施形態のディスクブレーキ装置は、一対のブレーキパッドと、ブレーキパッドに形成された前進側接触部または後進側接触部と接触して制動力を受け止めるマウンティングと、ブレーキパッドを駆動するパッド駆動手段と、を含む。また、車両の後進走行モードへの移行を検出するモード検出手段と、後進走行モードの移行を検出した場合、後進走行実行に先立ち、ブレーキパッドで挟持されたディスクロータを後進回転させて、ブレーキパッドの後進側接触部をマウンティングの受止壁部に強制接触させるパッド移動制御手段を含む。そして、後進走行モードへ移行することが検出できた場合、パッド移動制御手段は後進走行を実行する前に、後進側接触部を受止壁部に強制接触させる。その結果、後進走行制動時にブレーキパッドがマウンティングに衝接することを防止して、後進走行制動時の異音発生を抑制するものである。
図1は、本実施形態のディスクブレーキ装置を構成する浮動型のキャリパ10の側面図、図2は、図1の線分A−Aにおける断面図である。本実施形態のキャリパ10は、図1に示すように大別して、キャリパ自身を図示しない車体側に固定するためのマウンティング12と、ディスクロータ14に押圧され制動力を発生するブレーキパッド16と、ブレーキパッド16を駆動するシリンダ部18とで構成されている。車輪と共に回転するディスクロータ14は図2に示すように、一対のブレーキパッド16の間に存在する。ディスクロータ14の側面14a、14bは摩擦摺動面を構成し、一対のブレーキパッド16がディスクロータ14を挟んで対向配置される。このブレーキパッド16は、ディスクロータ14の側面14a、14bと直接接触する摩擦摺動面を有する摩擦材20a、20bと、この摩擦材20a、20bの裏側、すなわちディスクロータ14と接触しない側を支持するパッド裏板22a、22bによって構成されている。なお、以下、左右の摩擦材を区別しない場合、摩擦材20と記する。また、左右のパッド裏板を区別しない場合、パッド裏板22と記する。
キャリパ10は、矢印L、矢印R方向に変位可能にマウンティング12を介して車体側に取り付けられている。キャリパ10のシリンダ部18には、図2に示すように、有底の穴24が穿設されており、この穴24には、ピストン26が摺動可能に嵌挿されている。穴24の底にはポート28が設けられ、液圧配管を介してマスターシリンダ(不図示)に接続されている。運転者がブレーキペダルを操作するとマスターシリンダからのブレーキフルードがポート28内に流入し、ピストン26を駆動する。
ブレーキフルードがポート28内に流入すると、ピストン26が図2に示す非動作状態から矢印L方向に摺動し、パッド裏板22aを介して摩擦材20aをディスクロータ14の側面14aに押圧する。摩擦材20aがディスクロータ14に押圧されると、ピストン26は摺動を停止する。ピストン26が摺動を停止した後も、ブレーキフルードがポート28内に流入すれば穴24内の液圧がさらに上昇する。その結果、停止したピストン26が逆に穴24の内面を矢印R方向に押圧し、シリンダ部18を構成するシリンダハウジング18aを矢印R方向に押圧する。つまり、液圧の上昇に伴って、シリンダハウジング18aが矢印R方向に変位する。
シリンダハウジング18aのシリンダが形成されていない側には爪部30が形成されて、シリンダハウジング18aの矢印R方向への変位に伴って、爪部30がパッド裏板22bを介して摩擦材20bをディスクロータ14の側面14bに押圧する。この結果、ディスクロータ14を一対の摩擦材20a,20bが押圧挟持する状態となり、ディスクロータ14を効率的に制動させることが可能となる。
ブレーキパッド16を構成する摩擦材20aを支持するパッド裏板22aは、図1に示すように、パッド裏板22aの摩擦材20aの支持面の長手方向(図1中矢印W1、W2方向)の両端面にガイド突起32a、32bを有している。このガイド突起32a、32bは、マウンティング12側に形成されたガイド溝34a、34bと遊嵌状態で係合している。このガイド溝34a、34bは、ブレーキパッド16がディスクロータ14の回転軸に沿って接離するときの移動方向をガイドするガイド部材として機能する。また、本実施形態のパッド裏板22の場合、ガイド突起32a、32bの近傍(図1の場合、下方)にマウンティング12の受止壁部36a、36bと接触する前進側接触部38aと後進側接触部38bを有している。たとえば、前進方向(図1では反時計回り方向)に回転するディスクロータ14に摩擦材20aを接触させると、当該摩擦材20aはディスクロータ14に引き摺られる状態になりディスクロータ14に関して矢印W1方向の接線力を受ける。つまり前進制動トルクを受けることになる。この前進制動トルクは、マウンティング12の受止壁部36aが前進側接触部38aに当接することにより受け止められる。同様に、後進方向(図1では時計回り方向)に回転するディスクロータ14に摩擦材20aを接触させると、当該摩擦材20aはディスクロータ14に引き摺られる状態になりディスクロータ14に関して矢印W2方向の接線力を受ける。つまり後進制動トルクを受けることになる。この後進制動トルクは、マウンティング12の受止壁部36bが後進側接触部38bに当接することにより受け止められる。その結果、マウンティング12の受止壁部36a、36bは車両の前進時および後退時の両方で制動力を車両に伝達して良好な制動を行う。
ところで、前述したように、ブレーキパッド16は、製造上の誤差を吸収して当該ブレーキパッド16の板厚方向のこじれ等を防止する目的で、パッド裏板22とマウンティング12との間に数百μmの間隔を設けている。つまり、実質的にブレーキパッド16がマウンティング12に対して遊動自在な状態で支持されている。このため制動時には、パッド裏板22aがマウンティング12に衝接して異音(クロンク音)を発生する。本実施形態においては、このクロンク音を抑制する構成を有している。たとえば、前進走行制動時に発生するクロンク音を抑制するために、ガイド突起32bとガイド溝34bとの間に、パッド裏板22aを矢印W1方向に付勢して、受止壁部36aに前進側接触部38aを強制接触させる前方付勢部材40を配置している。前方付勢部材40については、後述するが形状記憶合金で形成することができる。前方付勢部材40により受止壁部36aに前進側接触部38aを強制接触させておくことにより、前進走行制動時にパッド裏板22aがマウンティング12に衝接することが防止される。すなわち、前進走行制動時のクロンク音が回避できる。
なお、図1は、ピストン26側のブレーキパッド16の構成を示しているが、爪部30側のブレーキパッド16も同様な構成で同様に機能する。また、図1では、パッド裏板22の両端面にガイド突起32a、32bを設け、マウンティング12側に凹状のガイド溝34a、34bを設けた例を示したが、凹凸の関係が逆でもよい。すなわち、パッド裏板22側に凹部を設け、マウンティング12側に凸部を設けても上述と同じ効果を得ることができる。また、ガイド突起32a、32bに前進側接触部38a、後進側接触部38bの機能を持たせて、ガイド溝34a、34bに、受止壁部36a、36bの機能をもたせてもよい。
前述したように、本実施形態においては、前進走行制動時のクロンク音は、前方付勢部材40により抑制している。一方、後進走行制動時のクロンク音は、ブレーキパッド16の挟持力とマウンティング12の回転駆動力を利用して抑制している。
図3は、後進走行制動時のクロンク音を抑制する処理を実現するためのディスクブレーキ装置のクロンク音抑制システム42の機能ブロック図である。クロンク音抑制システム42は、パッド移動制御部44を中心に構成されている。パッド移動制御部44は、モード検出部46、クリアランス詰め判定部48、ブレーキペダルセンサ60などから提供される情報に基づき、ブレーキ制御部52、トルクコンバータ制御部54、無効化制御部56を制御して後進側接触部38bを受止壁部36bに強制接触させる。
モード検出部46は、車両の後進走行モードへの移行を検出する。たとえば、車両を後進走行させる場合、つまり、ギアをリバース位置(Rレンジ)に入れる場合、運転者はブレーキペダルを踏んでいる場合が多い。したがって、車両が停止状態でブレーキペダルを踏み込みむという行動により、これから運転者は後進走行モード(リバース位置)へ移行しようとしていると予測することができる。モード検出部46は、速度センサ58及びブレーキペダルセンサ60からの情報に基づき運転者は後進走行モードに移行しようとしていることを検出できる。この場合、従来車両に搭載されている既存のセンサが利用可能であり、新たな検出機構を設ける必要がない。また、速度センサ58及びブレーキペダルセンサ60を用いることにより後進走行モードへの移行を迅速に認識し、ブレーキパッドの後進側接触部をマウンティングの受止壁部に強制接触させるパッド移動制御をスムーズに実施できる。
なお、運転者が車両停止状態でブレーキペダルを踏む状況としては、前述したように、シフトポジションを「Rレンジ」にする場合の他に、「Dレンジ」や「2速」、「1速」にする場合などもある。また、シフトポジションを「Rレンジ」にする場合、ブレーキペダルの踏み込み操作は必須でない。そのため、ブレーキペダルの踏み込み操作が直ちに「後進走行モードへの移行」を示すものではない。そこで、本実施形態では、モード検出部46はシフトレバーの位置を検出するシフトレバーセンサ62からの情報に基づき、シフトポジションがニュートラル位置(「Nレンジ」)から「Rレンジ」に移行しようとしているか否かを判断する。シフトポジションが前進走行位置(「Dレンジ」または「1速」または「2速」)から後進走行位置(「Rレンジ」)に移行する場合、シフトポジションは必ずニュートラル位置(「Nレンジ」)を通り、後進走行位置(「Rレンジ」)に移動する。このようなシフトポジションの変更により、これから運転者は後進走行モード(リバース位置)へ移行しようとしていると予測することができる。この予測に基づき後進走行モードへの移行を検出するようにしてもよい。この場合、シフトレバーは、「Rレンジ」または「Pレンジ」に移動するので、後進走行モードへの移行推定の精度を向上することができる。なお、シフトポジションが「Nレンジ」から「Rレンジ」に向かって移動したことを検出するためには、「Nレンジ」を検出するセンサと「Rレンジ」検出するセンサの間に新たに予備センサを1つ配置することにより行うことができる。つまり、「Nレンジ」を検出するセンサのオンに続いて、予備センサをオンを検出することにより移動方向の判定が可能になり、「Rレンジ」に向かってシフトポジションが移動していることを検出できる。このように、シフトポジションに基づく推定を用いることにより、運転者がブレーキ操作という一定の手順を踏まなくてもブレーキパッド16の後進側接触部38bをマウンティング12の受止壁部36bに強制接触させるパッド移動制御をスムーズに実施できる。
クリアランス詰め判定部48は、パッド移動制御部44のブレーキパッド16の移動制御により実際に後進側接触部38bと受止壁部36bの間に形成されているクリアランスが詰まったか否かを判定する。本実施形態の場合、図1に示すように、クリアランスセンサ64を後進側接触部38bと受止壁部36bの当接位置に配置する。そして、両者の当接を検出した場合、クリアランスの詰め作業が完了したと判定する。クリアランスセンサ64は、たとえば、メカニカルスイッチや静電容量型のセンサ、光学センサなどを用いることができる。また、後述するが、後進側接触部38bと受止壁部36bの間に形成されているクリアランスを詰めるために、本実施形態では、ブレーキパッド16と共にディスクロータ14を回転させている。したがって、ディスクロータ14の回転角度をエンコーダ66などを用いて検出することによって、クリアランスの詰め作業が完了したか否かを判定することができる。
パッド移動制御部44は、クロンク音抑制のためのパッド移動制御を行うときに、ブレーキ制御部52とトルクコンバータ制御部54を用いる。ブレーキパッド16は基本的にブレーキペダルを踏み込んでいない場合、ディスクロータ14から離れて浮動可能状態になっている。また、前述したように、ブレーキパッド16は、前方付勢部材40によって図1中矢印W1方向に付勢されている。したがって、後進走行制動時のクロンク音を防止するためにブレーキパッド16を図1中矢印W2方向に移動させる必要があり、何らかの動力を接続しなければならない。そこで、本実施形態では、ブレーキパッド16を図1中矢印W2方向に移動させるために、運転者によるブレーキペダルの操作や車両側の自動制御などで使用するブレーキ制御部52を用いて、ブレーキパッド16でディスクロータ14を挟持するように制御している。ブレーキパッド16でディスクロータ14を挟持することにより、実質的にブレーキパッド16とディスクロータ14が一体化される。ブレーキパッド16とディスクロータ14を一体化した上で、ディスクロータ14を回転させれば、ブレーキパッド16を図1中矢印W2方向に移動させることができる。
ブレーキ制御部52はパッド移動制御部44からパッド移動制御を実行する旨の信号を受け取ると、ブレーキアクチュエータ68を制御して、キャリパ10のポート28にブレーキフルードを送り込み、一対のブレーキパッド16でディスクロータ14を挟持させる。つまり、ブレーキ制御部52とブレーキアクチュエータ68がパッド駆動手段として機能する。続いて、パッド移動制御部44はトルクコンバータ制御部54にもパッド移動制御を実行する旨の信号を提供して、車両駆動源(たとえば、エンジンや電気モータ)の後進駆動力を駆動輪の車軸に伝達させる。上述したように、ブレーキパッド16とディスクロータ14が一体化されているので、駆動輪の後進方向の回転により、全ての車輪が後進回転する。つまり、ディスクロータ14が後進回転し、それと共にブレーキパッド16が図1中矢印W2方向に移動する。なお、このときディスクロータ14の後進回転はブレーキパッド16の後進側接触部38bとマウンティング12の受止壁部36b間に存在する数百μmの隙間を詰める程度である。その結果、車両搭乗者に車両の移動が認識されることはなく、違和感を与えることはない。
パッド移動制御部44は、図4に示すように、クリアランスセンサ64からの情報に基づき後進側接触部38bと受止壁部36bの間に形成されているクリアランスがなくなるまでトルクコンバータ制御部54への制御指示を継続する。
ところで、運転者が走行モードを後進走行モードへ移行させた場合、いずれ後進走行が実行される。そのため、ブレーキアクチュエータ68はブレーキパッド16によるディスクロータ14の挟持を開放しなければならない。前述したように、前方付勢部材40は、ブレーキパッド16の前進側接触部38aが受止壁部36aに接触するように付勢力を発生しているので、ブレーキパッド16がディスクロータ14の挟持を開放すると、ブレーキパッド16は図4中矢印W1方向に復帰してしまう。つまり、後進走行制動時には、再び後進側接触部38bと受止壁部36bの間にクリアランスが形成されてしまうことになる。そこで、本実施形態において、パッド移動制御部44は、モード検出部46が後進走行モードへの移行を検出した場合、無効化制御部56を用いて前方付勢部材40の付勢力を無効化している。本実施形態の場合、前方付勢部材40は、たとえば電気エネルギを供給することにより形状変形する熱変形タイプの形状記憶合金で形成している。無効化制御部56は、前方付勢部材40の付勢力を無効化する指示信号を受けると、所定量の電気エネルギを前方付勢部材40に供給して、前方付勢部材40の自己の電気抵抗により自己発熱させて形状変形させる。本実施形態の場合、非発熱時には、図1に示すように湾曲した硬質状態として、前進側接触部38aを受止壁部36aに強制接触させる付勢力を発生させている。一方、発熱時には、前方付勢部材40を軟質状態として、図4に示すように略直線形状にして付勢力を消滅させる。ところで、ディスクブレーキ装置の場合、制動時にブレーキパッド16とディスクロータ14の摩擦接触により摩擦熱が生じる。この場合、前方付勢部材40を配置している部分の温度は、たとえば100℃程度になることが実験で確認されている。そこで、本実施形態では制動時の発熱に左右されることなく、後進側接触部38bと受止壁部36bの間のクリアランスを排除するときのみ、前方付勢部材40の付勢力の無効化が行えるように、無効化制御部56の変形温度を設定しておく必要がある。本実施形態の場合、前方付勢部材40の形状変形温度をたとえば150〜200℃と設定しておくことができる。前方付勢部材40自身の電気抵抗を用いた発熱量は、電気エネルギの供給量を調節することにより設定可能であり、昇温も迅速に行うことができる。したがって、後進走行モードへの移行を検出した後でも実際の後進走行制動が実行されるまでに前方付勢部材40の付勢力を無効化することができる。なお、前方付勢部材40を形状変形させるための昇温は、上述したような自己発熱によるもののみならず、周囲部材の昇温によって行ってもよい。たとえば、前方付勢部材40の周囲にヒータを配置して昇温してもよい。
また、走行モードが後進走行モードから前進走行モードに移行した場合には、前方付勢部材40の付勢力を速やかに復帰させる必要がある。つまり、前方付勢部材40の温度を速やかに、たとえば100℃以下にする必要がある。前進走行モードにおいて、前進側接触部38aと受止壁部36aの間のクリアランスは、実際の車両が前進走行を開始した後、前進走行制動時までに排除されていればよい。そこで、本実施形態では、たとえば空冷により前方付勢部材40の降温を行う。前方付勢部材40の空冷を効率的に行うために、たとえば、車両前方方向に開口して走行風を前方付勢部材40に導く風導体を設けることが望ましい。
なお、前方付勢部材40を形成する形状記憶合金として、所定強度以上の磁気エネルギの供給を受けることにより形状変化する磁性形状記憶合金を用いることもできる。この場合、磁気エネルギの供給量をコントロールすることで、前方付勢部材40を所定の形状に変化させることができるので、前方付勢部材40は制動時に発生する摩擦熱の影響を受け難く、付勢力を発生する状態と発生しない状態とを容易かつ迅速に切り替えることができる。
このように構成されるディスクブレーキ装置の後進走行制動時のクロンク音抑制制御を図5のフローチャートを用いて説明する。クロンク音抑制制御は、車両のイグニッションスイッチなどがオンされて、車両が走行可能状態になっているときに常時実行可能になっている。
パッド移動制御部44は、モード検出部46からの情報を監視して後進走行モードに移行しようとしているかを常時検出している(S100のYまたはN)。後進走行モードへの移行が検出できない場合(S100のN)、後述する処理を実行することなく、後進走行モードの監視を継続する。一方、後進走行モードへの移行を検出した場合(S100のY)、つまり、これから後進走行を実行し、さらに、後進走行制動が実行すると予想される場合、パッド移動制御部44は、無効化制御部56を用いて、前方付勢部材40の付勢力の無効化を図る(S102)。続いて、パッド移動制御部44はブレーキペダルセンサ60からの情報に基づき、運転者がブレーキペダルを踏み込んでいるか否かを確認する(S104のYまたはN)。ブレーキペダルが踏み込まれていない場合(S104のN)、パッド移動制御部44は、クリアランス詰め制御に先立ちブレーキ制御部52を介してブレーキアクチュエータ68を制御して、ブレーキパッド16でディスクロータ14を挟持する(S106)。ブレーキパッド16の挟持動作によりブレーキパッド16とディスクロータ14が一体化したら、パッド移動制御部44はトルクコンバータ制御部54に対して、トルクコンバータがクリアランスを詰める駆動力を発生するように制御信号を送出する。一方、S104において、運転者によりブレーキペダルがオンされている場合(S104のY)、ブレーキパッド16とディスクロータ14の一体化は完了しているので、パッド移動制御部44はトルクコンバータ制御部54を介してクリアランスを詰める駆動力を発生させる(S108)。
パッド移動制御部44は、トルクコンバータ制御部54を用いてクリアランスを詰める駆動力を発生させながら、クリアランス詰め判定部48からの情報に基づき、クリアランスの詰めが完了したか否か確認している(S110のYまたはN)。クリアランスの詰めが完了していない場合、S108に戻りトルクコンバータによる駆動力の発生を継続させ、クリアランスの詰め作業を行う(S110のN)。一方、クリアランスの詰め作業が完了した場合(S110のY)、パッド移動制御部44はトルクコンバータ制御部54に対して終了信号を送信して、クリアランスを詰める駆動力の発生を停止する(S112)。また、パッド移動制御部44は、S106でクリアランス詰め制御に先立ち、ブレーキアクチュエータ68をオンしていた場合(S114のY)、ブレーキ制御部52を介してブレーキアクチュエータ68の制御を終了して(S116)、ブレーキパッド16によるディスクロータ14の挟持を開放する。ブレーキパッド16の挟持が開放されても前方付勢部材40が無効化されているので、ブレーキパッド16の後進側接触部38bと受止壁部36bの接触は維持されている。その結果、後進走行制動時にクロンク音が発生することを抑制できる。なお、運転者がクリアランス詰め制御時のブレーキペダルを踏み込んでいた場合には、S116の処理をスキップする(S114のN)。
パッド移動制御部44は、モード検出部46からの情報に基づき、後進走行モードが継続しているか否か監視する(S118のYまたはN)。そして、後進走行モードが解除された場合、つまり、後進走行の実施可能性がなくなり、後進走行制動時のクロンク音抑制制御の必要がなくなった場合(S118のN)、無効化制御部56を制御して、前方付勢部材40への電気エネルギの供給を停止する。そして、前方付勢部材40の無効化を解除して(S120)、一連の後進走行制動時のクロンク音抑制制御を終了する。この時点で、前方付勢部材40の付勢力は復帰可能となり、前進走行制動時のクロンク音抑制が可能となる。また、S118において、後進走行モードが継続していると判断された場合(S118のY)、前方付勢部材40の無効化を維持して、ブレーキパッド16の後進側接触部38bと受止壁部36bの接触状態を維持する。
このように、本実施形態のディスクブレーキ装置によれば、後進走行モードへ移行することが検出できた場合、後進走行を実行する前に、後進側接触部38bを受止壁部36bに強制接触させることにより後進走行制動時にブレーキパッド16がマウンティング12に衝接することを防止して、後進走行制動時のクロンク音の発生を確実に抑制することができる。また、後進走行制動時には、後進側接触部38bが受止壁部36bに接触した状態で、ブレーキパッド16によるディスクロータ14の挟持が実行される。その結果、後進走行制動時のブレーキ鳴きも抑制することができる。つまり、後進走行制動時の異音の発生を確実に防止することが可能になる。
なお、本実施形態では、前方付勢部材40により前進走行制動時のクロンク音の発生を防止する例を説明したが、前方付勢部材40が存在せず、ブレーキパッド16が完全に遊動可能状態になっているタイプのディスクブレーキ装置にも本実施形態の構成を適用可能であり、同様な効果を得ることができる。なお、この場合、図3のブロック図から無効化制御部56を削除すると共に、図5のフローチャートにおいて、S102,S118,S120の処理が削除される。
本発明は、上述の各実施形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を加えることも可能である。各図に示す構成は、一例を説明するためのもので、同様な機能を達成できる構成であれば、適宜変更可能であり、同様な効果を得ることができる。
10 キャリパ、 12 マウンティング、 14 ディスクロータ、 16 ブレーキパッド、 18 シリンダ部、 20 摩擦材、 22 パッド裏板、 36a,36b 受止壁部、 38a 前進側接触部、 38b 後進側接触部、 40 前方付勢部材、 44 パッド移動制御部、 46 モード検出部、 48 クリアランス詰め判定部、 52 ブレーキ制御部、 54 トルクコンバータ制御部、 56 無効化制御部、 58 速度センサ、 60 ブレーキペダルセンサ、 62 シフトレバーセンサ、 64 クリアランスセンサ、 66 エンコーダ、 68 ブレーキアクチュエータ。
Claims (6)
- 車輪とともに回転するディスクロータの摩擦摺動面を挟持して、当該ディスクロータに制動力を与える遊動自在な一対のブレーキパッドと、
車体側に固定され、前記ブレーキパッドが前記ディスクロータと接触したときに発生する制動力を前記ブレーキパッドに形成された前進側接触部または後進側接触部と接触して受け止めるマウンティングと、
前記一対のブレーキパッドを前記ディスクロータの表裏の摩擦摺動面にそれぞれ押圧して前記ディスクロータを挟持させるパッド駆動手段と、
車両の後進走行モードへの移行を検出するモード検出手段と、
前記モード検出手段が後進走行モードの移行を検出した場合、後進走行の実行に先立ち、前記一対のブレーキパッドで挟持された前記ディスクロータを後進回転させて、前記ブレーキパッドの後進側接触部を前記マウンティングの受止壁部に強制接触させるパッド移動制御手段と、
を含むことを特徴とするディスクブレーキ装置。 - 前記モード検出手段は、車両が停止状態で、ブレーキペダルが踏み込まれたことに基づき、後進走行モードへの移行を検出することを特徴とする請求項1記載のディスクブレーキ装置。
- 前記モード検出手段は、シフトポジションがニュートラル位置から後進走行位置に向かって移動したことに基づき、後進走行モードへの移行を検出することを特徴とする請求項1または請求項2記載のディスクブレーキ装置。
- 前記パッド移動制御手段は、前記ディスクロータを後進回転させるときに、ブレーキペダルが踏み込まれていない場合、前記パッド駆動手段により前記一対のブレーキパッドを駆動して、一時的に前記ディスクロータを挟持することを特徴とする請求項3記載のディスクブレーキ装置。
- さらに、前記ブレーキパッドの前進側接触部を前記マウンティングの受止壁部に強制接触させる前方付勢手段と、
前記モード検出手段が後進走行モードへの移行を検出した場合、前記前方付勢手段の付勢力を無効化する無効化手段と、
を含むことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のディスクブレーキ装置。 - 前記前方付勢手段は、所定値を超えるエネルギが供給された場合に、付勢力が減退するように形状変形する形状記憶合金で形成されていることを特徴とする請求項5記載のディスクブレーキ装置。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006301204A JP2008114767A (ja) | 2006-11-07 | 2006-11-07 | ディスクブレーキ装置 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2009130817A1 (ja) | 2008-04-25 | 2009-10-29 | 株式会社日立コミュニケーションテクノロジー | パケット転送装置 |
GB2496283A (en) * | 2011-11-02 | 2013-05-08 | Gm Global Tech Operations Inc | Blocking rear brake pressure, during reversing, when the vehicle speed is below a predetermined level |
-
2006
- 2006-11-07 JP JP2006301204A patent/JP2008114767A/ja active Pending
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