JP2008114767A - ディスクブレーキ装置 - Google Patents

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

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。

本実施形態に係るディスクブレーキ装置のキャリパの構成を説明する外観図である。 図１の線分Ａ−Ａにおけるキャリパの内部構造を説明する断面図である。 本実施形態のディスクブレーキ装置において、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クロンク音抑制システムの機能ブロック図である。 本実施形態のディスクブレーキ装置において、ブレーキパッドの後進側接触部が受止壁部に強制接触させられている状態を説明する説明図である。 本実施形態の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説明するフローチャートである。

符号の説明

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)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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。
6. 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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