JP2018058530A - Electric-brake control apparatus - Google Patents

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直人 長谷川
Naoto Hasegawa
直人 長谷川
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric brake device with a novel technique to meet a requirement to detect whether a return spring for retracting a piston is normally operating.SOLUTION: A piston strokes toward a brake pad from a point O in association with a motor rotating toward a first rotational direction. A stroke amount Sa is a stoke amount S of the piston when the piston is pressed to the brake pad. The graph shows relations between the stroke amount S and its corresponding current value I, with a solid line representing that a coil spring is normal while a dotted line representing that the coil spring is abnormal. When the coil spring is abnormal, the current value I corresponding to the stroke amount is smaller than with the coil spring normal. Therefore, an electric-brake control apparatus is capable of determining whether the coil spring is normal on the basis of a desired stroke amount S from the point O to the stroke amount Sa and the current value I.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、車両の電動ブレーキ装置に採用される電動ブレーキ制御装置に関するものである。   The present invention relates to an electric brake control device used in an electric brake device for a vehicle.

車両の電動ブレーキ装置には、電動ブレーキ制御装置が制御する電流によるモータの回転によって、制動部材を押圧するピストンを前進させるものが知られている。このように制御される電動ブレーキ装置においては、ピストンを後退させるための戻しバネが設けられる場合がある。例えば、特許文献1には、電動ブレーキ装置の作動を解除する際にモータの回転を補助する戻しバネを有する電動ブレーキ装置が開示されている。   2. Description of the Related Art An electric brake device for a vehicle is known in which a piston that presses a braking member is advanced by rotation of a motor by an electric current controlled by the electric brake control device. In the electric brake device controlled in this way, a return spring for retracting the piston may be provided. For example, Patent Literature 1 discloses an electric brake device having a return spring that assists the rotation of the motor when the operation of the electric brake device is released.

特開2013−24389号公報JP2013-24389A

上記のような電動ブレーキ装置においては、ピストンが十分に後退せず走行抵抗が発生すると燃費が悪化するため、ピストンを後退させる戻しバネが正常に作動しているか否かを検知する必要がある。   In the electric brake device as described above, if the piston is not sufficiently retracted and a running resistance is generated, the fuel consumption is deteriorated. Therefore, it is necessary to detect whether or not the return spring for retracting the piston is operating normally.

本発明の目的は、ピストンを後退させるための戻しバネの状態を検出することが可能な電動ブレーキ制御装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide an electric brake control device capable of detecting the state of a return spring for retracting a piston.

上記課題を解決するために、本発明においては、モータ出力軸の第1回転方向への回転によってピストンをパッドに押し付ける方向に前記ピストンを移動させるモータの通電状態を示す通電状態関係量を取得する取得部と、前記モータ出力軸の前記第1回転方向への回転によって弾性エネルギーを蓄積するバネであって、前記弾性エネルギーの開放によって前記モータ出力軸を前記第1回転方向と反対方向である第2回転方向に回転させるピストン戻しバネの異常を検出する異常検出部と、を備える電動ブレーキ制御装置であって、前記異常検出部は、前記ピストンが前記パッドに押し付けられて前記パッドに軸力が及ぼされるときまでに前記取得部によって取得された前記通電状態関係量に基づいて、前記ピストン戻しバネの異常を検出するものであることを特徴とする電動ブレーキ制御装置が実現される。   In order to solve the above-described problem, in the present invention, an energization state-related amount indicating an energization state of a motor that moves the piston in a direction in which the piston is pressed against the pad by rotation of the motor output shaft in the first rotation direction is acquired. An acquisition unit; and a spring that accumulates elastic energy by rotation of the motor output shaft in the first rotation direction, wherein the motor output shaft is in a direction opposite to the first rotation direction by releasing the elastic energy. An abnormality detection unit that detects an abnormality of a piston return spring that rotates in two rotation directions, wherein the abnormality detection unit has an axial force applied to the pad when the piston is pressed against the pad. An abnormality of the piston return spring is detected on the basis of the energized state relation amount acquired by the acquisition unit until it is exerted. Electric brake control device can be realized, characterized in that those.

上記のように構成したことにより、前記モータ出力軸が第1回転方向に回転するとき、前記ピストン戻しバネが前記弾性エネルギーを蓄積する。このとき、前記モータ出力軸には、前記モータによる前記第1回転方向に回転させられる力と、前記戻しバネによる前記第2回転方向に回転させられる力が及ぼされている。
したがって、前記ピストン戻しバネが正常である場合と異常である場合では、前記モータ出力軸を前記第2回転方向に回転させる力が異なるため、前記ピストンがパッドに押し付けられて前記パッドに軸力が及ぼされるときまでに取得される前記モータの前記通電状態関係量が異なる。そのため、前記モータの前記通電状態関係量に基づいて、前記ピストン戻しばねの異常を検出することができる。
With the above configuration, when the motor output shaft rotates in the first rotation direction, the piston return spring accumulates the elastic energy. At this time, a force that is rotated in the first rotation direction by the motor and a force that is rotated in the second rotation direction by the return spring are exerted on the motor output shaft.
Accordingly, when the piston return spring is normal and abnormal, the force that rotates the motor output shaft in the second rotational direction is different, and therefore the piston is pressed against the pad and the axial force is applied to the pad. The energization state-related quantities of the motors obtained up to when they are applied are different. Therefore, the abnormality of the piston return spring can be detected based on the energized state related quantity of the motor.

また、前記電動ブレーキ制御装置は、前記通電状態関係量が、前記モータに供給された電流値に関係する量であり、前記異常検出部が、前記ピストンが第1位置から前記第1位置より前記パッドに近い第2位置まで移動したときの前記ピストンの移動量に対する前記電流値の増加勾配が、設定値以下である場合に前記ピストン戻しバネの異常を検出するものとすることができる。   Further, in the electric brake control device, the energization state-related amount is an amount related to a current value supplied to the motor, and the abnormality detection unit detects the piston from the first position to the first position. An abnormality of the piston return spring may be detected when an increasing gradient of the current value with respect to the movement amount of the piston when moving to a second position close to the pad is equal to or less than a set value.

また、前記通電状態関係量が、前記モータに供給された電力量に関係する量であり、前記異常検出部が、前記ピストンと前記パッドの間の距離が最大になる位置から前記ピストンが前記パッドに押し付けられて前記パッドに前記軸力が及ぼされる位置まで前記ピストンを移動させるために必要な前記電力量が、設定値以下である場合に前記ピストン戻しバネの異常を検出するものとすることができる。   Further, the energized state related amount is an amount related to the amount of electric power supplied to the motor, and the abnormality detecting unit detects that the piston is at the pad from the position where the distance between the piston and the pad is maximized. An abnormality of the piston return spring is detected when the amount of electric power necessary to move the piston to a position where the axial force is exerted on the pad by being pressed against the pad is equal to or less than a set value. it can.

前記ピストンの前記通電状態関係量を取得することにより、前記戻しバネが正常であるか否かを検出することができる。   It is possible to detect whether or not the return spring is normal by acquiring the energization state related amount of the piston.

第1実施形態の電動ブレーキ制御装置が適応されたブレーキシステムの全体構成を示す模式図である。It is a mimetic diagram showing the whole brake system composition to which the electric brake control device of a 1st embodiment was applied. 第1実施形態の電動ブレーキ装置の断面図である。It is sectional drawing of the electric brake device of 1st Embodiment. 第1実施形態の電動ブレーキ装置のモータに供給される電流値とピストンのストローク量の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the electric current value supplied to the motor of the electric brake device of 1st Embodiment, and the stroke amount of a piston. 第1実施形態の電動ブレーキ制御装置が実行する渦巻きバネの状態検出処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the state detection process of the spiral spring which the electric brake control apparatus of 1st Embodiment performs. 第2実施形態の電動ブレーキ装置のモータに供給される電力量を示す図である。It is a figure which shows the electric energy supplied to the motor of the electric brake device of 2nd Embodiment. 第2実施形態の電動ブレーキ制御装置が実行する渦巻きバネの状態検出処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the state detection process of the spiral spring which the electric brake control apparatus of 2nd Embodiment performs.

以下、本発明を実施するための形態について図面に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明の第1実施形態の電動ブレーキ制御装置10が適応された電動ブレーキシステム2の全体構成を示す模式図である。
図1に示すように、電動ブレーキシステム2は、図示しないブレーキペダル、ストロークセンサ6、ブレーキスイッチ7、バッテリ8、電動ブレーキ制御装置10、および電動ブレーキ装置12を備える。電動ブレーキ装置12は、車両の各車輪に設けられる。車両の右前輪、左前輪、右後輪、および左後輪には、電動ブレーキ装置12FR、12FL、12RR、12RLがそれぞれ設けられている。電動ブレーキ装置12FR、12FL、12RR、12RLの各々は、同様の構成であるため、ここでは電動ブレーキ装置12FRについて説明する。
FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of an electric brake system 2 to which the electric brake control device 10 of the first embodiment of the present invention is applied.
As shown in FIG. 1, the electric brake system 2 includes a brake pedal (not shown), a stroke sensor 6, a brake switch 7, a battery 8, an electric brake control device 10, and an electric brake device 12. The electric brake device 12 is provided on each wheel of the vehicle. Electric brake devices 12FR, 12FL, 12RR, and 12RL are provided on the right front wheel, the left front wheel, the right rear wheel, and the left rear wheel of the vehicle, respectively. Since each of the electric brake devices 12FR, 12FL, 12RR, and 12RL has the same configuration, the electric brake device 12FR will be described here.

ストロークセンサ6は、ブレーキペダルのストローク量を検出するものである。ブレーキスイッチ7は、ブレーキペダルが踏込まれたことを検知するものであり、ブレーキペダルが踏込まれるとONになる。バッテリ8は、電動ブレーキ制御装置10および電動ブレーキ装置12に接続されている。電動ブレーキ制御装置10は、制御部13を含む。制御部13は、CPU、ROM、RAM、通信インターフェース等を備え、ROMに記録されたプログラムがCPUに実行されることにより、各種制御を行なう。
制御部13には、ストロークセンサ6、駆動回路14、電流検出部15、レゾルバ50、および荷重センサ86が接続されている。レゾルバ50と荷重センサ86の詳細は後述する。駆動回路14には後述のモータ32が接続されており、駆動回路14は、制御部13から送信される指令に基づいてモータ32に電流を出力する。モータ32に供給された電流は、電流検出部15によって検出される。
The stroke sensor 6 detects the stroke amount of the brake pedal. The brake switch 7 detects that the brake pedal has been depressed, and is turned on when the brake pedal is depressed. The battery 8 is connected to the electric brake control device 10 and the electric brake device 12. The electric brake control device 10 includes a control unit 13. The control unit 13 includes a CPU, a ROM, a RAM, a communication interface, and the like, and performs various controls by executing a program recorded in the ROM on the CPU.
The control unit 13 is connected to the stroke sensor 6, the drive circuit 14, the current detection unit 15, the resolver 50, and the load sensor 86. Details of the resolver 50 and the load sensor 86 will be described later. A motor 32 (described later) is connected to the drive circuit 14, and the drive circuit 14 outputs a current to the motor 32 based on a command transmitted from the control unit 13. The current supplied to the motor 32 is detected by the current detector 15.

図2は、電動ブレーキ装置12FRを、水平面に沿って切断したときの断面図である。図2において、車両の進行方向を基準として車両の前後方向を規定し、車両の車幅方向に対応させて左右方向を規定する。
図2に示すように、電動ブレーキ装置12は、キャリパ16、キャリパ16にそれぞれ保持される1対のブレーキパッド18およびピストン駆動装置20を備える。キャリパ16には、左右方向に平行な軸を有する円筒状部材であるスライダ22が設けられている。スライダ22の各々の内周部には、車体側(車輪側)に固定された1対のガイドピン24がそれぞれ挿入されている。1対のガイドピン24は左右方向に平行であり、スライダ22は、1対のガイドピン24の外周面に対して摺動可能に形成されている。つまり、キャリパ16は、車体に対して左右方向に移動可能に取り付けられている。
1対のブレーキパッド18は、キャリパ16に保持され、車輪とともに回転するブレーキロータ26を左右方向から挟み込む。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the electric brake device 12FR when cut along a horizontal plane. In FIG. 2, the front-rear direction of the vehicle is defined with reference to the traveling direction of the vehicle, and the left-right direction is defined in correspondence with the vehicle width direction of the vehicle.
As shown in FIG. 2, the electric brake device 12 includes a caliper 16, a pair of brake pads 18 held by the caliper 16, and a piston drive device 20. The caliper 16 is provided with a slider 22 that is a cylindrical member having an axis parallel to the left-right direction. A pair of guide pins 24 fixed to the vehicle body side (wheel side) are inserted into the inner peripheral portions of the sliders 22 respectively. The pair of guide pins 24 are parallel to the left-right direction, and the slider 22 is formed to be slidable with respect to the outer peripheral surface of the pair of guide pins 24. That is, the caliper 16 is attached so as to be movable in the left-right direction with respect to the vehicle body.
The pair of brake pads 18 are held by the caliper 16 and sandwich the brake rotor 26 that rotates together with the wheels from the left and right directions.

ピストン駆動装置20は、ハウジング30、モータ32、直動変換機構34、ピストン36、および渦巻きバネ38を備える。ハウジング30は、キャリパ16の内周部に固定されている。モータ32は、ハウジング30の内周部に配置される。モータ32は、ハウジング30の内周面に周方向に配列された複数のコイル40と、コイル40の内側に設けられた回転子42を含む。回転子42は、円筒状部材であり、回転子42の中心軸である軸線Lが、左右方向に平行になるように配置されている。
回転子42は、ハウジング30の左端部に設けられたベアリング46によって、ハウジング30に対して回転可能に支持されている。回転子42の下端部の内周面には、複数の溝44が形成され、複数の溝44は、後述のフランジ部62が有する複数の突条64と係合する。回転子42の外周面には、複数のコイル40に対向する複数の磁石48が周方向に配列されている。モータ32においては、回転子42と磁石48がローターとして機能するため、回転子42が軸線L周りに回転する。回転子42の回転角は、ハウジング30の内周面に固定されたレゾルバ50によって検出される。
The piston drive device 20 includes a housing 30, a motor 32, a linear motion conversion mechanism 34, a piston 36, and a spiral spring 38. The housing 30 is fixed to the inner periphery of the caliper 16. The motor 32 is disposed on the inner periphery of the housing 30. The motor 32 includes a plurality of coils 40 arranged in the circumferential direction on the inner peripheral surface of the housing 30 and a rotor 42 provided inside the coils 40. The rotor 42 is a cylindrical member, and is arranged such that an axis L that is the central axis of the rotor 42 is parallel to the left-right direction.
The rotor 42 is rotatably supported with respect to the housing 30 by a bearing 46 provided at the left end portion of the housing 30. A plurality of grooves 44 are formed on the inner peripheral surface of the lower end portion of the rotor 42, and the plurality of grooves 44 engage with a plurality of protrusions 64 included in a flange portion 62 described later. A plurality of magnets 48 facing the plurality of coils 40 are arranged on the outer peripheral surface of the rotor 42 in the circumferential direction. In the motor 32, since the rotor 42 and the magnet 48 function as a rotor, the rotor 42 rotates around the axis L. The rotation angle of the rotor 42 is detected by a resolver 50 fixed to the inner peripheral surface of the housing 30.

直動変換機構34は、モータ32の回転運動をピストン36の直線運動に変換するものである。直動変換機構34は、モータ32の回転子42の内周部に設けられ、出力筒52、入力軸54、および複数の遊星ローラ56を含む。
出力筒52は、軸が軸線Lに一致するように回転子42の内周部に設けられている。出力筒52の外周面が支持部58に支持されることにより、出力筒52はハウジング30に対して左右方向に摺動可能に支持されている。支持部58は、円環状に形成され、ハウジング30の内周面に固定されている。支持部58の内周部と出力筒52の間は、シール部材によってシールされている。
入力軸54は、出力筒52の内周部に配置されており、ベアリング46によって、ハウジング30に対して軸線L周りに回転可能に支持されている。入力軸54と出力筒52の間には、複数の遊星ローラ56が配置される。複数の遊星ローラ56は、出力筒52によって支持される図示しないキャリアによって、自転可能に保持されている。
The linear motion conversion mechanism 34 converts the rotational motion of the motor 32 into the linear motion of the piston 36. The linear motion conversion mechanism 34 is provided on the inner peripheral portion of the rotor 42 of the motor 32 and includes an output cylinder 52, an input shaft 54, and a plurality of planetary rollers 56.
The output cylinder 52 is provided on the inner peripheral portion of the rotor 42 so that the axis coincides with the axis L. Since the outer peripheral surface of the output cylinder 52 is supported by the support portion 58, the output cylinder 52 is supported so as to be slidable in the left-right direction with respect to the housing 30. The support portion 58 is formed in an annular shape and is fixed to the inner peripheral surface of the housing 30. A space between the inner peripheral portion of the support portion 58 and the output cylinder 52 is sealed with a seal member.
The input shaft 54 is disposed on the inner peripheral portion of the output cylinder 52 and is supported by the bearing 46 so as to be rotatable around the axis L with respect to the housing 30. A plurality of planetary rollers 56 are disposed between the input shaft 54 and the output cylinder 52. The plurality of planetary rollers 56 are rotatably supported by a carrier (not shown) supported by the output cylinder 52.

出力筒52の右端部の内周部には、ピストン36が嵌め込まれており、出力筒52とピストン36は一体的に移動する。そのため、ピストン36は、ハウジング30に対して左右方向に移動可能である。ピストン36が右方に移動するときは、ピストン36はブレーキパッド18に近づき、ピストン36が左方に移動するときは、ピストン36はブレーキパッド18から遠ざかる。
入力軸54は、回転軸が軸線Lと一致するように配置され、出力筒52の内部に配置される軸部60と、軸部60の左端に固定されるフランジ部62を備える。フランジ部62の外周面には、対向する回転子42の内周面の複数の溝44に対応する位置に、左右方向に平行な複数の突条64が形成されている。複数の突条64は、複数の溝44に入り込んで係合している。そのため、フランジ部62は、回転子42の回転に伴って回転する。フランジ部62の左方の側面には、バネ巻軸66が左右方向に平行になるように固定されている。バネ巻軸66の周りには、渦巻きバネ38が配置されている。渦巻きバネ38の詳細は後述する。フランジ部62の右方の側面には、回転子42の内周面に固定された抜け留め部材が当接し、入力軸54の回転子42に対する右方への移動が制限されている。
A piston 36 is fitted into the inner peripheral portion of the right end portion of the output cylinder 52, and the output cylinder 52 and the piston 36 move integrally. Therefore, the piston 36 can move in the left-right direction with respect to the housing 30. When the piston 36 moves to the right, the piston 36 approaches the brake pad 18, and when the piston 36 moves to the left, the piston 36 moves away from the brake pad 18.
The input shaft 54 is disposed so that the rotation axis coincides with the axis L, and includes a shaft portion 60 disposed inside the output cylinder 52 and a flange portion 62 fixed to the left end of the shaft portion 60. On the outer peripheral surface of the flange portion 62, a plurality of protrusions 64 parallel to the left-right direction are formed at positions corresponding to the plurality of grooves 44 on the inner peripheral surface of the opposed rotor 42. The plurality of protrusions 64 enter and engage with the plurality of grooves 44. Therefore, the flange portion 62 rotates as the rotor 42 rotates. A spring winding shaft 66 is fixed to the left side surface of the flange portion 62 so as to be parallel to the left-right direction. A spiral spring 38 is disposed around the spring winding shaft 66. Details of the spiral spring 38 will be described later. A retaining member fixed to the inner peripheral surface of the rotor 42 abuts on the right side surface of the flange portion 62, and the rightward movement of the input shaft 54 relative to the rotor 42 is restricted.

出力筒52、入力軸54および複数の遊星ローラ56には、それぞれネジ部とはすば歯車部が形成され、軸線Lに沿ってネジ状歯車機構68とはすば状歯車機構70がそれぞれ構成されている。出力筒52の内周部の左方に形成された出力ネジ部72、入力軸54の外周部の左方に形成された入力ネジ部74、および複数の遊星ローラ56の外周部の左方に形成された遊星ネジ部76は、互いに螺合してネジ状歯車機構68を構成している。出力筒52の出力ネジ部72と右端の間に形成された出力はすば歯車部78、入力軸54の右端部に形成された入力はすば歯車部80、および複数の遊星ローラ56の右端部に形成された遊星はすば歯車部82は、互いに噛合してはすば状歯車機構70を構成している。
ネジ状歯車機構68のネジの条数とはすば状歯車機構70の歯数について、以下の表1の通り定義する。

Figure 2018058530
The output cylinder 52, the input shaft 54, and the plurality of planetary rollers 56 are each formed with a helical gear portion and a screw gear mechanism 68 and a helical gear mechanism 70 along the axis L. Has been. An output screw portion 72 formed on the left side of the inner peripheral portion of the output cylinder 52, an input screw portion 74 formed on the left side of the outer peripheral portion of the input shaft 54, and a left side of the outer peripheral portions of the plurality of planetary rollers 56 The formed planetary screw portions 76 are screwed together to form a screw gear mechanism 68. The output helical gear portion 78 formed between the output screw portion 72 and the right end of the output cylinder 52, the input helical gear portion 80 formed at the right end portion of the input shaft 54, and the right ends of the plurality of planetary rollers 56 are formed. The planetary helical gear portion 82 formed in the portion meshes with each other to constitute a helical gear mechanism 70.
The number of threads of the screw gear mechanism 68 and the number of teeth of the helical gear mechanism 70 are defined as shown in Table 1 below.
Figure 2018058530

ネジ状歯車機構68とはすば状歯車機構70は、以下の式1および式2を満足させるように形成される。
Zns/Zps=Zn/Zp ……(1)
Zss/Zps≠Zs/Zp ……(2)
本実施形態における直動変換機構34では、式2に示すように、入力ネジ部74の条数Zssと遊星ネジ部76の条数Zpsの比が、入力はすば歯車部80の歯数Zsと遊星はすば歯車部82の歯数Zpの比と異なり、かつ、式1に示すように出力ネジ部72の条数Znsと遊星ネジ部76の条数Zpsの比が、出力はすば歯車部78の歯数Znと遊星はすば歯車部82の歯数Zpの比と等しくなる。
入力軸54が回転すると、入力ネジ部74と遊星ネジ部76の間と、入力はすば歯車部80と遊星はすば歯車部82の間で回転角度の差が発生しようとする。しかし、入力軸54および複数の遊星ローラ56のネジおよびはすば状歯車は相互に一体であるため、回転角度の差が発生せず、回転角度の差を吸収するように出力筒52および複数の遊星ローラ56が、入力軸54に対して軸線方向に変位する。また、このとき、複数の遊星ローラ56は、出力筒52に対して軸線方向へ相対移動することはない。なお、直動変換機構34の詳細は、特許登録第4186969号公報に記載されている。
The screw gear mechanism 68 and the helical gear mechanism 70 are formed so as to satisfy the following expressions 1 and 2.
Zns / Zps = Zn / Zp (1)
Zss / Zps ≠ Zs / Zp (2)
In the linear motion conversion mechanism 34 according to the present embodiment, as shown in Equation 2, the ratio of the number Zss of the input screw portion 74 and the number Zps of the planetary screw portion 76 is the number of teeth Zs of the helical gear portion 80. Is different from the ratio of the number of teeth Zp of the helical gear portion 82, and the ratio of the number Zns of the output screw portion 72 and the number Zps of the planetary screw portion 76 as shown in Equation 1 is The number of teeth Zn of the gear portion 78 and the planetary gear are equal to the ratio of the number of teeth Zp of the helical gear portion 82.
When the input shaft 54 rotates, a difference in rotation angle between the input screw portion 74 and the planetary screw portion 76 and between the input helical gear portion 80 and the planetary helical gear portion 82 tends to occur. However, since the screw and helical gears of the input shaft 54 and the plurality of planetary rollers 56 are integral with each other, the difference between the rotation angles does not occur, and the output cylinder 52 and the plurality of planets 56 are so absorbed. The planetary roller 56 is displaced in the axial direction with respect to the input shaft 54. At this time, the plurality of planetary rollers 56 do not move relative to the output cylinder 52 in the axial direction. The details of the linear motion conversion mechanism 34 are described in Japanese Patent No. 4186969.

この機構は、遊星ローラ式の減速機構を有するものであり、大きな変速比を得られるため、モータに低トルクの小型モータを採用することができる。一方で、逆効率が低いため、ピストン36をブレーキパッド18から引き離す方向に移動させるための渦巻きバネ38が設けられている。
図2に示すように、渦巻きバネ38は、ベアリング46のハウジング側の軌道盤の中空部84に設けられる。渦巻きバネ38の内側の端部はバネ巻軸66に固定され、外側の端部は中空部84の内周面に固定されている。渦巻きバネ38は、バネ巻軸66の第1回転方向への回転に伴って弾性エネルギーを蓄積し、弾性エネルギーを増大させる。また、渦巻きバネ38は、弾性エネルギーが蓄積された状態からバネ巻軸66を第2回転方向に回転させることにより、蓄積された弾性エネルギーを減少させる(開放させる)。
This mechanism has a planetary roller type speed reduction mechanism, and a large gear ratio can be obtained. Therefore, a small motor with low torque can be adopted as the motor. On the other hand, since the reverse efficiency is low, a spiral spring 38 for moving the piston 36 away from the brake pad 18 is provided.
As shown in FIG. 2, the spiral spring 38 is provided in the hollow portion 84 of the washer on the housing side of the bearing 46. The inner end of the spiral spring 38 is fixed to the spring winding shaft 66, and the outer end is fixed to the inner peripheral surface of the hollow portion 84. The spiral spring 38 accumulates elastic energy as the spring winding shaft 66 rotates in the first rotation direction, and increases the elastic energy. Further, the spiral spring 38 reduces (releases) the accumulated elastic energy by rotating the spring winding shaft 66 in the second rotation direction from the state where the elastic energy is accumulated.

荷重センサ86は、ハウジング30の左端の内面に設けられる。荷重センサ86の一部は、ベアリング46とハウジング30の間に位置するように配置されている。ピストン36がブレーキパッド18に押し付けられたとき、ブレーキパッド18からピストン36に及ぼされる反力は、入力軸54およびベアリング46を介して、荷重センサ86に伝達される。したがって、ブレーキパッド18がブレーキロータ26に押し付けられているときの荷重センサ86の値に基づいて、電動ブレーキ装置12の制動力を検出することができる。荷重センサ86には、例えば、ベアリング46からハウジング30の左端の内面に力が及ぼされたときのハウジング30の左端の内面の変形量を、荷重として検出するひずみゲージが挙げられる。   The load sensor 86 is provided on the inner surface of the left end of the housing 30. A part of the load sensor 86 is disposed so as to be positioned between the bearing 46 and the housing 30. When the piston 36 is pressed against the brake pad 18, the reaction force exerted from the brake pad 18 to the piston 36 is transmitted to the load sensor 86 via the input shaft 54 and the bearing 46. Therefore, the braking force of the electric brake device 12 can be detected based on the value of the load sensor 86 when the brake pad 18 is pressed against the brake rotor 26. Examples of the load sensor 86 include a strain gauge that detects a deformation amount of the inner surface of the left end of the housing 30 when a force is applied from the bearing 46 to the inner surface of the left end of the housing 30 as a load.

<電動ブレーキ装置12の作動>
ブレーキペダルが踏込まれると、電動ブレーキ制御装置10によってモータ32が駆動され、ピストン36をブレーキパッド18に近づける方向に移動させるときの回転方向である第1回転方向に回転子42が回転する。回転子42が回転すると、フランジ部62に回転方向の力が伝達され、入力軸54が第1回転方向に回転する。これにより、複数の遊星ローラ56が回転し、ネジ状歯車機構68およびはすば状歯車機構70によって複数の遊星ローラ56と出力筒52がブレーキパッド18に向かって移動する。また、入力軸54の第1回転方向への回転により、渦巻きバネ38がバネ巻軸66に巻き付けられる。これにより、渦巻きバネ38は、入力軸54を第1回転方向の反対方向である第2回転方向に回転させようとする弾性エネルギーを蓄積する。
ピストン36は、出力筒52と一体的にブレーキパッド18に向かって移動し、ブレーキパッド18に押し付けられる。ピストン36の軸力がブレーキパッド18に及ぼされることにより、ブレーキパッド18がブレーキロータ26に向かって移動し、ブレーキパッド18がブレーキロータ26を押圧したとき、車輪の回転が制動される。
<Operation of electric brake device 12>
When the brake pedal is depressed, the motor 32 is driven by the electric brake control device 10, and the rotor 42 rotates in the first rotation direction that is the rotation direction when the piston 36 is moved in the direction approaching the brake pad 18. When the rotor 42 rotates, a force in the rotation direction is transmitted to the flange portion 62, and the input shaft 54 rotates in the first rotation direction. As a result, the plurality of planetary rollers 56 rotate, and the plurality of planetary rollers 56 and the output cylinder 52 move toward the brake pad 18 by the screw gear mechanism 68 and the helical gear mechanism 70. Further, the spiral spring 38 is wound around the spring winding shaft 66 by the rotation of the input shaft 54 in the first rotation direction. As a result, the spiral spring 38 accumulates elastic energy that attempts to rotate the input shaft 54 in the second rotation direction that is opposite to the first rotation direction.
The piston 36 moves toward the brake pad 18 integrally with the output cylinder 52 and is pressed against the brake pad 18. When the axial force of the piston 36 is exerted on the brake pad 18, the brake pad 18 moves toward the brake rotor 26, and when the brake pad 18 presses the brake rotor 26, the rotation of the wheel is braked.

その後、ブレーキペダルが戻されると、電動ブレーキ制御装置10によって回転子42が第2回転方向に回転させられる。このとき、渦巻きバネ38に蓄積された弾性エネルギーが放出され、渦巻きバネ38は、第2回転方向の力をバネ巻軸66に及ぼす。渦巻きバネ38が第2回転方向の力を付加することにより、出力筒52および複数の遊星ローラ56が、ブレーキパッド18から離れる方向に移動する。出力筒52とともにピストン36がブレーキパッド18から離れる方向に移動し、ピストン36がブレーキパッド18から離されたとき、車輪の回転の制動が解除される。   Thereafter, when the brake pedal is returned, the electric brake control device 10 rotates the rotor 42 in the second rotation direction. At this time, the elastic energy accumulated in the spiral spring 38 is released, and the spiral spring 38 applies a force in the second rotational direction to the spring winding shaft 66. When the spiral spring 38 applies a force in the second rotational direction, the output cylinder 52 and the plurality of planetary rollers 56 move in a direction away from the brake pad 18. When the piston 36 moves in a direction away from the brake pad 18 together with the output cylinder 52, and the piston 36 is released from the brake pad 18, the braking of the wheel rotation is released.

<電流値Iに基づく渦巻きバネ38の状態検出>
図3は、ピストン36のストローク量Sと、モータ32に供給された電流値Iの関係を示す図である。図3における点Oは、ピストン36がブレーキパッド18から離間し、かつ、ピストン36がブレーキパッド18に向かってある程度の距離を移動可能な位置を示す。また、ストローク量Sは、ピストン36が移動し始める位置である点Oからブレーキパッド18に向かって移動した距離を示す。また、ピストン36がブレーキパッド18に向かって移動し、ブレーキパッド18に当たるときのピストン36のストローク量Sが、ストローク量Saである。実線Aは、渦巻きバネ38が正常な状態におけるストローク量Sと電流値Iの関係を示し、一点鎖線Bは、渦巻きバネ38に塑性変形や脱落等の異常が発生した状態におけるストローク量Sと電流値Iの関係を示す。
渦巻きバネ38に異常が発生した場合、渦巻きバネ38が第1回転方向に巻き付けられるときに蓄積される弾性エネルギーが、正常時より小さくなる。つまり、バネ巻軸66を第2回転方向に回転させようとする力が正常時よりも小さいため、ストローク量Sに対する電流値Iは正常時よりも小さくなる。そのため、点Oからストローク量Saまでの間のストローク量Sと電流値Iの関係は、図3の実線Aよりも傾きが小さい一点鎖線Bで表される。
<Detection of state of spiral spring 38 based on current value I>
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the stroke amount S of the piston 36 and the current value I supplied to the motor 32. A point O in FIG. 3 indicates a position where the piston 36 is separated from the brake pad 18 and the piston 36 can move a certain distance toward the brake pad 18. The stroke amount S indicates the distance moved from the point O where the piston 36 starts to move toward the brake pad 18. The stroke amount S of the piston 36 when the piston 36 moves toward the brake pad 18 and hits the brake pad 18 is the stroke amount Sa. The solid line A shows the relationship between the stroke amount S and the current value I when the spiral spring 38 is normal, and the alternate long and short dash line B shows the stroke amount S and current when the spiral spring 38 is in an abnormal state such as plastic deformation or dropout. The relationship of value I is shown.
When an abnormality occurs in the spiral spring 38, the elastic energy accumulated when the spiral spring 38 is wound in the first rotation direction becomes smaller than normal. That is, since the force for rotating the spring winding shaft 66 in the second rotation direction is smaller than that in the normal state, the current value I with respect to the stroke amount S is smaller than that in the normal state. Therefore, the relationship between the stroke amount S and the current value I between the point O and the stroke amount Sa is represented by a one-dot chain line B having a smaller slope than the solid line A in FIG.

ストローク量Saよりもストローク量Sが大きくなると、ブレーキパッド18からピストン36に反力が及ぼされる。渦巻きバネ38の弾性エネルギーの大きさは、反力の大きさに比べて極小さなものであるため、直線の傾きにほぼ影響しなくなる。
以上より、電動ブレーキ制御装置10は、ピストン36がブレーキパッド18に押し付けられてブレーキパッド18に軸力が及ぼされるときまでの電流値Iに基づいて、渦巻きバネ38が正常か否かを判断する。
なお、点Oは、ピストン36がブレーキパッド18から離間した状態となるピストン36の位置を示すものであり、必ずしもピストン36とブレーキパッド18の間の距離が最大になるピストン36の位置を示すものではない。
When the stroke amount S becomes larger than the stroke amount Sa, a reaction force is exerted on the piston 36 from the brake pad 18. Since the magnitude of the elastic energy of the spiral spring 38 is extremely smaller than the magnitude of the reaction force, it hardly affects the inclination of the straight line.
As described above, the electric brake control device 10 determines whether or not the spiral spring 38 is normal based on the current value I until the piston 36 is pressed against the brake pad 18 and the axial force is applied to the brake pad 18. .
The point O indicates the position of the piston 36 where the piston 36 is separated from the brake pad 18, and does not necessarily indicate the position of the piston 36 where the distance between the piston 36 and the brake pad 18 is maximum. is not.

図4は、電動ブレーキ制御装置10において実行される渦巻きバネ38の状態検出処理を示すフローチャートである。この処理は、例えば、乗員がブレーキペダルを操作していないときであって、ブレーキペダルの操作終了時から所定期間が経過したときに開始される。電動ブレーキ制御装置10は、ステップ1(以下、「S1」と略称する。他のステップについても同様とする。)において、ピストン36を開始位置に戻す。開始位置は、ピストン36がブレーキパッド18から離間し、かつ、ピストン36がブレーキパッド18に向かってある程度の距離を移動可能となる位置であり、図3の点Oに相当する。
つぎに、S3において、電動ブレーキ制御装置10は、ピストン36のストローク量Sをゼロにリセットする。S5において、電動ブレーキ制御装置10は、ブレーキペダルが踏込まれて図示しないブレーキスイッチ7の信号がON信号になったか否かを判断する。ブレーキスイッチ7の信号がON信号でない場合はS7に進み、ON信号である場合はフローに基づく状態検出処理を終了する。
FIG. 4 is a flowchart showing the state detection process of the spiral spring 38 executed in the electric brake control device 10. This process is started, for example, when the occupant is not operating the brake pedal and when a predetermined period has elapsed since the end of the operation of the brake pedal. The electric brake control device 10 returns the piston 36 to the start position in step 1 (hereinafter abbreviated as “S1”, and the same applies to other steps). The start position is a position where the piston 36 is separated from the brake pad 18 and the piston 36 can move a certain distance toward the brake pad 18 and corresponds to the point O in FIG.
Next, in S3, the electric brake control device 10 resets the stroke amount S of the piston 36 to zero. In S5, the electric brake control device 10 determines whether the brake pedal is depressed and the signal of the brake switch 7 (not shown) becomes an ON signal. When the signal of the brake switch 7 is not an ON signal, the process proceeds to S7, and when it is an ON signal, the state detection process based on the flow is terminated.

S7において、電動ブレーキ制御装置10は、予め設定された電流値Iである第1電流値の電流をモータ32に供給する。つぎに、電動ブレーキ制御装置10は、レゾルバ50から受信した信号から、モータ32がピストン36を点Oから移動させたときから現在までの回転角を積算する。電動ブレーキ制御装置10は、算出された回転角の値に、予め設定された回転角の単位量あたりのピストン36のストローク量Sを積算することで、ピストン36の点Oから現在までのストローク量Sを算出する。現在までのストローク量Sが予め設定された第1電流値に対する第1ストローク量Sに達していない場合は、モータ32にさらに電流が供給され、現在までのストローク量Sが第1ストローク量Sに達したときの電流値Iが記憶される。 In S <b> 7, the electric brake control device 10 supplies the motor 32 with a current having a first current value that is a preset current value I. Next, the electric brake control device 10 integrates the rotation angle from when the motor 32 moves the piston 36 from the point O to the current time based on the signal received from the resolver 50. The electric brake control device 10 adds the stroke amount S of the piston 36 per unit amount of the rotation angle set in advance to the calculated rotation angle value, so that the stroke amount from the point O of the piston 36 to the present time is integrated. S is calculated. If the stroke amount S to date has not reached the first stroke S 1 with respect to predetermined first current value, is further supplied current to the motor 32, the stroke amount S to date is the first stroke amount S current value I 1 when reached 1 is stored.

S9において、電動ブレーキ制御装置10は、S7において記憶された電流値Iの数が、設定された数に達したか否かを判断する。S7において記憶される電流値Iの数は、センサのばらつき等を考慮して設定されている。例えば、設定された電流値Iの数が3個であるとき、電動ブレーキ制御装置10は、この3個の電流値Iが記憶されているか否かを判断する。3個の電流値Iが記憶されている場合は、S13に進み、3個の電流値Iが記憶されていない場合は、S7に戻る。
電動ブレーキ制御装置10は、S7において、モータ32に供給する電流値Iを、電流値Iの電流から第2ストローク量Sに達するまで少しずつ増加させる。ストローク量Sが第2ストローク量Sに達したとき、電流値Iが記憶され、S9に進む。S7からS9の処理は、電流値Iが記憶されるまで繰り返される。
In S9, the electric brake control device 10 determines whether or not the number of current values I stored in S7 has reached a set number. The number of current values I stored in S7 is set in consideration of sensor variations and the like. For example, when the number of set current values I is 3, the electric brake control device 10 determines whether or not these three current values I are stored. When three current values I are stored, the process proceeds to S13, and when three current values I are not stored, the process returns to S7.
Electrically powered brake control unit 10, at S7, the current value I supplied to the motor 32 is increased gradually from the current the current value I 1 until reaching the second stroke S 2. When the stroke amount S reaches the second stroke S 2, the current value I 2 is stored, the process proceeds to S9. Processing from S7 S9 are repeated until the current value I 3 is stored.

S11において、電動ブレーキ制御装置10は、S7において記憶された3個の電流値I,I,Iを用いてストローク量Sに対する電流値Iの傾きを計算する。つぎに、S13において、電動ブレーキ制御装置10は、渦巻きバネ38が正常なときのストローク量S,S,Sに対する電流値I,I,Iの傾きとして設定された設定値と、S11において算出された傾きの計算値との差が、閾値よりも大きいか否かを判断する。設定値と計算値の差が閾値よりも小さい場合は、渦巻きバネ38が正常であると判断され、フローに基づく状態検出処理が終了される。設定値と計算値の差が閾値よりも大きい場合は、渦巻きバネ38が異常であると判断され、S15において警告が出された後、フローに基づく状態検出処理が終了される。 In S11, the electric brake control device 10 calculates the slope of the current value I with respect to the stroke amount S using the three current values I 1 , I 2 , and I 3 stored in S7. Next, in S13, the electric brake control unit 10, a current value I 1, I 2, a set value that is set as the slope of I 3 with respect to the stroke amount S 1, S 2, S 3 when the spiral spring 38 is normal And whether or not the difference between the calculated slope value calculated in S11 is larger than a threshold value. When the difference between the set value and the calculated value is smaller than the threshold value, it is determined that the spiral spring 38 is normal, and the state detection process based on the flow is ended. If the difference between the set value and the calculated value is larger than the threshold value, it is determined that the spiral spring 38 is abnormal, a warning is issued in S15, and the state detection process based on the flow is terminated.

以上のように、本実施形態において、入力軸54が第1回転方向に回転したとき、渦巻きバネ38が弾性エネルギーを蓄積し、渦巻きバネ38が、入力軸54を第2回転方向に回転させようとする力を入力軸54に及ぼす。したがって、渦巻きバネ38の入力軸54を第2回転方向に回転させようとする力が、塑性変形等により小さくなった場合、ピストン36がブレーキパッド18に向かって移動するときのストローク量Sに対する電流値Iの傾きが正常時に比べて小さくなる。そのため、ストローク量Sに対する電流値Iの傾きと正常時のストローク量Sに対する電流値Iの傾きを比較することにより、渦巻きバネ38が正常であるか否かを判断することができる。
<第2実施形態>
As described above, in this embodiment, when the input shaft 54 rotates in the first rotation direction, the spiral spring 38 accumulates elastic energy, and the spiral spring 38 rotates the input shaft 54 in the second rotation direction. Is exerted on the input shaft 54. Therefore, when the force to rotate the input shaft 54 of the spiral spring 38 in the second rotational direction is reduced by plastic deformation or the like, the current with respect to the stroke amount S when the piston 36 moves toward the brake pad 18. The slope of the value I is smaller than that at normal time. Therefore, by comparing the slope of the current value I with respect to the stroke amount S and the slope of the current value I with respect to the stroke amount S in a normal state, it can be determined whether or not the spiral spring 38 is normal.
Second Embodiment

以下、本発明の第2実施形態について説明する。本実施形態は、渦巻きバネ38の状態検出の方法が第1実施形態と異なるものである。本実施形態における電動ブレーキ制御装置10および電動ブレーキ装置12等の構成は、第1実施形態と同一であるため、説明を省略する。   Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described. The present embodiment is different from the first embodiment in the method of detecting the state of the spiral spring 38. Since the configurations of the electric brake control device 10 and the electric brake device 12 in the present embodiment are the same as those in the first embodiment, description thereof will be omitted.

<電力量Wに基づく渦巻きバネ38の状態検出>
図5は、ピストン36のストローク量Sと、モータ32に供給された電流値Iの関係に基づいて、モータ32に供給される電力量Wを示す図である。図5の点Oは、ピストン36とブレーキパッド18の間の距離が最大となる状態におけるピストン36の位置を示す。また、ストローク量Sは、ピストン36が点Oから移動した距離を示す。図5に示すように、ピストン36が点Oからブレーキパッド18に向かって移動し、ブレーキパッド18に当たったときのストローク量Sがストローク量Saであり、ストローク量Saに対する電流値Iが電流値Iaである。
また、図5において、実線Aは、渦巻きバネ38が正常な状態におけるストローク量Sと電流値Iの関係を示し、一点鎖線Bは、渦巻きバネ38に塑性変形や脱落等の異常が発生した状態におけるストローク量Sと電流値Iの関係を示す。点Saを通り軸Iに平行な二点鎖線V、実線A、および軸Sで囲まれた部分の面積aは、渦巻きバネ38が正常なとき、ピストン36をストローク量Saだけ移動させるのに必要な電力量Wを表している。二点鎖線V、一点鎖線Bおよび軸Sで囲まれた部分の面積bは、渦巻きバネ38に異常が発生したとき、ピストン36をストローク量Saだけ移動させるのに必要な電力量Wを表している。
<Detection of state of spiral spring 38 based on electric energy W>
FIG. 5 is a diagram showing the amount of electric power W supplied to the motor 32 based on the relationship between the stroke amount S of the piston 36 and the current value I supplied to the motor 32. Point O in FIG. 5 indicates the position of the piston 36 in a state where the distance between the piston 36 and the brake pad 18 is maximized. The stroke amount S indicates the distance that the piston 36 has moved from the point O. As shown in FIG. 5, the stroke amount S when the piston 36 moves from the point O toward the brake pad 18 and hits the brake pad 18 is the stroke amount Sa, and the current value I relative to the stroke amount Sa is the current value. Ia.
In FIG. 5, the solid line A indicates the relationship between the stroke amount S and the current value I when the spiral spring 38 is in a normal state, and the alternate long and short dash line B indicates a state where abnormality such as plastic deformation or dropout occurs in the spiral spring 38. The relationship between the stroke amount S and the current value I is shown. The area a of the portion surrounded by the two-dot chain line V passing through the point Sa and parallel to the axis I, the solid line A, and the axis S is necessary to move the piston 36 by the stroke amount Sa when the spiral spring 38 is normal. The amount of electric power W is shown. The area b of the portion surrounded by the two-dot chain line V, the one-dot chain line B, and the axis S represents the amount of electric power W required to move the piston 36 by the stroke amount Sa when an abnormality occurs in the spiral spring 38. Yes.

渦巻きバネ38に異常が発生した場合、渦巻きバネ38が第1回転方向に巻き付けられるときに渦巻きバネ38に蓄積される弾性エネルギーが、正常時より小さくなる。つまり、バネ巻軸66を第2回転方向に回転させようとする力が正常時よりも小さいため、ストローク量Sに対する電流値Iは小さくなる。そのため、面積bは、面積aよりも小さくなる。
点Saよりもストローク量Sが大きくなると、ブレーキパッド18からピストン36に反力が及ぼされる。渦巻きバネ38の弾性エネルギーの大きさは、反力の大きさに比べて極小さなものである。そのため、渦巻きバネ38の弾性エネルギーの大きさは、面積の大きさにほとんど影響しなくなる。
以上より、電動ブレーキ制御装置10は、ピストン36がブレーキパッド18に押し付けられてブレーキパッド18に軸力が及ぼされる位置までピストン36を移動させるのに必要な電力量Wに基づいて、渦巻きバネ38が正常か否かを判断する。
When an abnormality occurs in the spiral spring 38, the elastic energy accumulated in the spiral spring 38 when the spiral spring 38 is wound in the first rotation direction becomes smaller than normal. That is, since the force for rotating the spring winding shaft 66 in the second rotation direction is smaller than that in the normal state, the current value I with respect to the stroke amount S is small. Therefore, the area b is smaller than the area a.
When the stroke amount S becomes larger than the point Sa, a reaction force is exerted on the piston 36 from the brake pad 18. The magnitude of the elastic energy of the spiral spring 38 is extremely small compared to the magnitude of the reaction force. For this reason, the magnitude of the elastic energy of the spiral spring 38 hardly affects the size of the area.
As described above, the electric brake control device 10 uses the spiral spring 38 based on the electric power W required to move the piston 36 to a position where the piston 36 is pressed against the brake pad 18 and the axial force is exerted on the brake pad 18. Whether or not is normal.

図6は、電動ブレーキ制御装置10において実行される渦巻きバネ38の状態検出処理を示すフローチャートである。この処理は、例えば、乗員がブレーキペダルを操作していないときであって、ブレーキペダルの操作終了時から所定期間経過したときに開始される。電動ブレーキ制御装置10は、S21において、ピストン36とブレーキパッド18の間の距離が最大となる初期位置までピストン36を移動させる。ピストン36が初期位置まで移動したか否かは、例えば、ピストン36がブレーキパッド18に押し付けられる位置から初期位置までピストン36を移動させるのに十分な時間回転子42を第2回転方向に駆動させることにより、ピストン36が初期位置まで移動したと判断することができる。
つぎに、S23において、電動ブレーキ制御装置10は、S21の状態で電力量Wをゼロにリセットする。S25において、電動ブレーキ制御装置10は、ブレーキペダルが踏込まれてブレーキスイッチ7の信号がON信号になったか否かを判断する。ブレーキスイッチ7の信号がON信号でない場合はS27に進み、ON信号である場合はフローに基づく状態検出処理を終了する。
FIG. 6 is a flowchart showing a state detection process of the spiral spring 38 executed in the electric brake control device 10. This process is started, for example, when the occupant is not operating the brake pedal and when a predetermined period has elapsed from the end of the operation of the brake pedal. In S21, the electric brake control device 10 moves the piston 36 to an initial position where the distance between the piston 36 and the brake pad 18 is maximized. Whether the piston 36 has moved to the initial position is determined by, for example, driving the rotor 42 in the second rotational direction for a time sufficient to move the piston 36 from the position where the piston 36 is pressed against the brake pad 18 to the initial position. Thus, it can be determined that the piston 36 has moved to the initial position.
Next, in S23, the electric brake control device 10 resets the electric energy W to zero in the state of S21. In S25, the electric brake control device 10 determines whether the brake pedal is depressed and the signal of the brake switch 7 becomes an ON signal. When the signal of the brake switch 7 is not the ON signal, the process proceeds to S27, and when it is the ON signal, the state detection process based on the flow is terminated.

S27において、電動ブレーキ制御装置10は、予め設定された電流値Iである第2電流値Iの電流を、所定期間ごとに一定量ずつ徐々に増加させて、順次モータ32に供給する。つぎに、電動ブレーキ制御装置10は、所定期間ごとに電流値Iを積算し、電力量Wを算出する。S29において、荷重センサ86から送信される信号に基づいて、ピストン36がブレーキパッド18に当たったか否か、すなわち、ピストン36のストローク量Sがストローク量Saに達したか否かを判断する。
渦巻きバネ38の正常時には、電流値Iaのときピストン36のストローク量Sがストローク量Saに達する。したがって、電力量Wは、電流値Iを第2電流値Iから電流値Iaまで徐々に増加させたときの積算値である。一方、渦巻きバネ38の異常時には、図5に示すように、電流値Iの電流をモータ32に供給したときに、ピストン36のストローク量Sがストローク量Saに達する。したがって、このときの電力量Wは、電流値Iを第2電流値Iから電流値Iまで徐々に増加させたときの積算値である。ピストン36がブレーキパッド18に当たったと判断した場合はS31に進み、当たっていないと判断した場合はS27に戻る。
In S <b> 27, the electric brake control device 10 gradually increases the current of the second current value I <b> 1 , which is a preset current value I, by a fixed amount every predetermined period, and sequentially supplies the current to the motor 32. Next, the electric brake control device 10 integrates the current value I every predetermined period to calculate the electric energy W. In S29, based on the signal transmitted from the load sensor 86, it is determined whether or not the piston 36 has hit the brake pad 18, that is, whether or not the stroke amount S of the piston 36 has reached the stroke amount Sa.
When the spiral spring 38 is normal, the stroke amount S of the piston 36 reaches the stroke amount Sa at the current value Ia. Therefore, electric energy W is the accumulated value when gradually increasing the current value I from the second current value I 1 to the current value Ia. On the other hand, when the spiral spring 38 is abnormal, the stroke amount S of the piston 36 reaches the stroke amount Sa when the current of the current value I 4 is supplied to the motor 32 as shown in FIG. Therefore, the amount of power W at this time is the accumulated value when gradually increasing the current value I from the second current value I 1 to the current value I 4. When it is determined that the piston 36 has hit the brake pad 18, the process proceeds to S31, and when it is determined that the piston 36 has not hit the brake pad 18, the process returns to S27.

S31において、電動ブレーキ制御装置10は、S27において算出されたピストン36をストローク量Saだけ移動させるのに要した電力量Wの積算値と、渦巻きバネ38が正常なときのピストン36をストローク量Saだけ移動させるのに必要な電力量Wとして設定された設定値の差が、閾値よりも大きいか否かを判断する。設定値と積算値の差が閾値よりも小さい場合は、渦巻きバネ38が正常であると判断され、フローに基づく状態検出処理が終了される。設定値と積算値の差が閾値よりも大きい場合は、渦巻きバネ38が異常であると判断され、S33において警告が出された後、フローに基づく状態検出処理が終了される。   In S31, the electric brake control device 10 determines the integrated value of the electric energy W required to move the piston 36 calculated in S27 by the stroke amount Sa, and the stroke amount Sa of the piston 36 when the spiral spring 38 is normal. It is determined whether or not the difference between the set values set as the amount of power W required to move only by a larger amount than the threshold value. When the difference between the set value and the integrated value is smaller than the threshold value, it is determined that the spiral spring 38 is normal, and the state detection process based on the flow is ended. If the difference between the set value and the integrated value is larger than the threshold value, it is determined that the spiral spring 38 is abnormal, a warning is issued in S33, and the state detection process based on the flow is terminated.

以上のように、本実施形態において、入力軸54が第1回転方向に回転したときに、渦巻きバネ38が弾性エネルギーを蓄積し、入力軸54を第2回転方向に回転させようとする力を入力軸54に及ぼしている。したがって、渦巻きバネ38の入力軸54を第2回転方向に回転させようとする力が、塑性変形等により小さくなった場合、ピストン36とブレーキパッド18の距離が最大になる位置である点Oからピストン36がブレーキパッド18に押し付けられる位置であるストローク量Saまでピストン36を移動させるのに必要な電力量Wが、正常時に比べて小さくなる。
そのため、ピストン36を点Oからストローク量Saまで移動させるのに要した電力量Wを正常時のピストン36を点Oからストローク量Saまで移動させるのに必要な電力量Wと比較することにより、渦巻きバネ38が正常であるか否かを判断することができる。なお、第2実施形態においては、モータ32に供給する電流値Iは、ピストン36のストローク量Sを参照することなく、第2電流値Iから一定量ずつ徐々に増加させられるものである。このため、ストローク量Sを参照して電流値Iを増加させていた第1実施形態と比較して、制御を簡略化させることができる。
As described above, in the present embodiment, when the input shaft 54 rotates in the first rotation direction, the spiral spring 38 accumulates elastic energy, and the force to rotate the input shaft 54 in the second rotation direction. It exerts on the input shaft 54. Therefore, when the force to rotate the input shaft 54 of the spiral spring 38 in the second rotational direction becomes small due to plastic deformation or the like, from the point O where the distance between the piston 36 and the brake pad 18 is maximized. The amount of electric power W required to move the piston 36 to the stroke amount Sa that is the position where the piston 36 is pressed against the brake pad 18 is smaller than that in the normal state.
Therefore, by comparing the power amount W required to move the piston 36 from the point O to the stroke amount Sa with the power amount W required to move the piston 36 from the point O to the stroke amount Sa at normal time, It can be determined whether or not the spiral spring 38 is normal. In the second embodiment, the current value I supplied to the motor 32, without reference to the stroke amount S of the piston 36, is intended to be gradually increased by a predetermined amount from the second current value I 1. For this reason, control can be simplified compared with 1st Embodiment which increased the electric current value I with reference to stroke amount S. FIG.

第1実施形態および第2実施形態における回転子42はモータ出力軸の一例であり、電流値Iおよび電力量Wは通電状態関係量の一例である。渦巻きバネ38はピストン戻しバネの一例であり、S7およびS27を実行する制御部13が取得部の一例である。S13およびS31を実行する制御部13が異常検出部の一例であり、第1実施形態における点Oが第1位置の一例である。第1実施形態における点Oからストローク量Sだけ移動したときのピストン36の位置が第2位置の一例である。 The rotor 42 in the first embodiment and the second embodiment is an example of a motor output shaft, and the current value I and the electric energy W are examples of energization state related quantities. The spiral spring 38 is an example of a piston return spring, and the control unit 13 that executes S7 and S27 is an example of an acquisition unit. The control unit 13 that executes S13 and S31 is an example of an abnormality detection unit, and the point O in the first embodiment is an example of a first position. Position of the piston 36 when moved by a stroke amount S 3 from the point O in the first embodiment is an example of a second position.

なお、以上のように本発明の態様について説明したが、本発明の電動ブレーキ制御装置10を含む電動ブレーキシステム2は、前述の態様に限られるものではなく、本発明の要旨から逸脱しない範囲において、種々の変更を行なうことが可能である。
第1実施形態および第2実施形態においては、ピストン戻しバネとして用いられるバネを渦巻きバネ38としたが、ピストン戻しバネはこれに限られない。ピストン戻しバネは、回転子42に第2回転方向に回転させる力を及ぼすものであれば良く、例えば、ねじりバネであっても良い。
また、第1実施形態および第2実施形態において、渦巻きバネ38の状態検出には、ストローク量Sに対する電流値I、およびピストン36をストローク量Sa分移動させるのに必要な電力量Wが用いられたが、これに限られず、例えば、ストローク量Sに対する電圧値が用いられるものであっても良い。
In addition, although the aspect of this invention was demonstrated as mentioned above, the electric brake system 2 containing the electric brake control apparatus 10 of this invention is not restricted to the above-mentioned aspect, In the range which does not deviate from the summary of this invention. Various changes can be made.
In the first embodiment and the second embodiment, the spring used as the piston return spring is the spiral spring 38, but the piston return spring is not limited to this. The piston return spring only needs to exert a force for rotating the rotor 42 in the second rotation direction, and may be, for example, a torsion spring.
In the first embodiment and the second embodiment, the state of the spiral spring 38 is detected using the current value I with respect to the stroke amount S and the amount of power W required to move the piston 36 by the stroke amount Sa. However, the present invention is not limited to this. For example, a voltage value with respect to the stroke amount S may be used.

また、第1実施形態および第2実施形態において、電動ブレーキ制御装置10は、ピストン36のストローク量Sに対する電流値Iから傾きまたは電力量を算出して、算出された傾きまたは電力量の計算値と設定値に基づいて判断するものとしたが、これに限られない。渦巻きバネの状態検出は、例えば、ストローク量に対する電流値と渦巻きバネ正常時の同じストローク量に対する電流値を直接比較して状態を検出するものであっても良い。
また、第1実施形態および第2実施形態においては、渦巻きバネ38の入力軸54に第2回転方向に回転させようとする力が正常時に比べて小さい場合に異常を検出するとしたが、渦巻きバネ38の入力軸54を第2回転方向に回転させようとする力が正常時よりも大きい場合でも同様に渦巻きバネ38の異常を検出することができる。
Moreover, in 1st Embodiment and 2nd Embodiment, the electric brake control apparatus 10 calculates inclination or electric energy from the electric current value I with respect to stroke amount S of piston 36, and the calculated value of the calculated inclination or electric energy is calculated. However, the present invention is not limited to this. The state of the spiral spring may be detected, for example, by directly comparing the current value with respect to the stroke amount and the current value with respect to the same stroke amount when the spiral spring is normal.
In the first and second embodiments, the abnormality is detected when the force to rotate the input shaft 54 of the spiral spring 38 in the second rotational direction is smaller than that in the normal state. Even when the force to rotate the 38 input shafts 54 in the second rotation direction is larger than that in the normal state, the abnormality of the spiral spring 38 can be detected in the same manner.

2:電動ブレーキシステム 6:ストロークセンサ 7:ブレーキスイッチ 8:バッテリ 10:電動ブレーキ制御装置 12:電動ブレーキ装置 13:制御部 14:駆動回路 15:電流検出部 16:キャリパ 18:ブレーキパッド 20:ピストン駆動装置 22:スライダ 24:ガイドピン 26:ブレーキロータ 30:ハウジング 32:モータ 34:直動変換機構 36:ピストン 38:渦巻きバネ 40:コイル 42:回転子 44:溝 46:ベアリング 48:磁石 50:レゾルバ 52:出力筒 54:入力軸 56:遊星ローラ 58:支持部 60:軸部 62:フランジ部 64:突条 66:バネ巻軸 68:ネジ状歯車機構 70:はすば状歯車機構 72:出力ネジ部 74:入力ネジ部 76:遊星ネジ部 78:出力はすば歯車部 80:入力はすば歯車部 82:遊星はすば歯車部 84:中空部 86:荷重センサ 2: Electric brake system 6: Stroke sensor 7: Brake switch 8: Battery 10: Electric brake control device 12: Electric brake device 13: Control unit 14: Drive circuit 15: Current detection unit 16: Caliper 18: Brake pad 20: Piston Drive device 22: Slider 24: Guide pin 26: Brake rotor 30: Housing 32: Motor 34: Linear motion conversion mechanism 36: Piston 38: Spiral spring 40: Coil 42: Rotor 44: Groove 46: Bearing 48: Magnet 50: Resolver 52: Output cylinder 54: Input shaft 56: Planetary roller 58: Supporting portion 60: Shaft portion 62: Flange portion 64: Projection 66: Spring winding shaft 68: Screw-shaped gear mechanism 70: Helical gear mechanism 72: Output screw part 74: Input screw part 76: Planetary screw part 7 : Output helical gear unit 80: Input helical gear portion 82: planetary helical gear portion 84: hollow portion 86: a load sensor

Claims (3)

モータ出力軸の第1回転方向への回転によってピストンをパッドに押し付ける方向に前記ピストンを移動させるモータの通電状態を示す通電状態関係量を取得する取得部と、
前記モータ出力軸の前記第1回転方向への回転によって弾性エネルギーを蓄積するバネであって、前記弾性エネルギーの開放によって前記モータ出力軸を前記第1回転方向と反対方向である第2回転方向に回転させるピストン戻しバネの異常を検出する異常検出部と、を備える電動ブレーキ制御装置であって、
前記異常検出部は、前記ピストンが前記パッドに押し付けられて前記パッドに軸力が及ぼされるときまでに前記取得部によって取得された前記通電状態関係量に基づいて、前記ピストン戻しバネの異常を検出するものであることを特徴とする電動ブレーキ制御装置。
An acquisition unit that acquires an energization state related amount indicating an energization state of a motor that moves the piston in a direction in which the piston is pressed against the pad by rotation of the motor output shaft in the first rotation direction;
A spring that accumulates elastic energy by rotating the motor output shaft in the first rotation direction, and releasing the elastic energy causes the motor output shaft to move in a second rotation direction that is opposite to the first rotation direction. An abnormality detector that detects an abnormality of the piston return spring to be rotated, and an electric brake control device comprising:
The abnormality detection unit detects an abnormality of the piston return spring based on the energized state relation amount acquired by the acquisition unit until the piston is pressed against the pad and an axial force is exerted on the pad. An electric brake control device characterized by that.
前記通電状態関係量が、前記モータに供給された電流値に関係する量であり、
前記異常検出部が、前記ピストンが第1位置から前記第1位置より前記パッドに近い第2位置まで移動したときの前記ピストンの移動量に対する前記電流値の増加勾配が、設定値以下である場合に前記ピストン戻しバネの異常を検出することを特徴とする請求項1に記載の電動ブレーキ制御装置。
The energization state related amount is an amount related to a current value supplied to the motor,
When the abnormality detection unit has an increase gradient of the current value with respect to the movement amount of the piston when the piston moves from the first position to the second position closer to the pad than the first position is less than a set value The electric brake control device according to claim 1, wherein an abnormality of the piston return spring is detected.
前記通電状態関係量が、前記モータに供給された電力量に関係する量であり、
前記異常検出部が、前記ピストンと前記パッドの間の距離が最大になる位置から前記ピストンが前記パッドに押し付けられて前記パッドに前記軸力が及ぼされる位置まで前記ピストンを移動させるために必要な前記電力量が、設定値以下である場合に前記ピストン戻しバネの異常を検出することを特徴とする請求項1に記載の電動ブレーキ制御装置。
The energized state related amount is an amount related to the amount of electric power supplied to the motor,
The abnormality detection unit is necessary for moving the piston from a position where the distance between the piston and the pad is maximized to a position where the piston is pressed against the pad and the axial force is exerted on the pad. The electric brake control device according to claim 1, wherein an abnormality of the piston return spring is detected when the electric energy is equal to or less than a set value.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP4124527A1 (en) * 2021-07-27 2023-02-01 Nabtesco Corporation Brake device, abnormal operation determination method, and abnormal operation determination program

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