JP4248729B2

JP4248729B2 - Electric brake device

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Publication number: JP4248729B2
Application number: JP2000163820A
Authority: JP
Inventors: 東馬山口
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2000-05-31
Filing date: 2000-05-31
Publication date: 2009-04-02
Anticipated expiration: 2020-05-31
Also published as: JP2001343036A

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a dragging phenomena caused by uneven wear of a brake pad. SOLUTION: Control means, having a pad partial wear detection means for detecting the uneven wear of brake pad (Step SA1), controls a motor to enlarge a clearance between the brake pad and a disc, in accordance with the detection results by the pad uneven wear detection means (Step SA8).

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両に用いて好適な電動ブレーキ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電動ブレーキ装置として、例えば、特開２０００−４６０８２号公報に開示されたものが知られている。
この公報に開示された電動ブレーキ装置は、ディスクの両側に配置される一対のブレーキパッドと、前記一対のブレーキパッドの少なくとも一方に対向させてキャリパ本体内に設けられたピストンと、前記キャリパ本体に設けられ、ロータを回転させるモータと、該モータにより回転するロータの回転運動を直線運動に変換して前記ピストンに伝達する変換機構部と、前記ピストンのストローク位置を検出する位置検出手段と、制動信号の入力と前記位置検出手段の検出結果とに基づいて前記モータを制御する制御手段とを備え、ピストンを介してブレーキパッドをディスクに押圧させることで車輪に制動力を発生させる基本構成になっていて、車両の走行状態を、例えばアクセルが踏圧操作されているか否かを検出するアクセル踏圧センサ等の走行状態検出手段によって検出し、その検出結果から運転者が近々ブレーキ操作を行うであろう旨を判断し、運転者が近々ブレーキ操作を行うと判断したときには、ブレーキ操作が行われる前に、ブレーキパッドとディスクのクリアランスを予め狭め、これによりブレーキ初期の応答性の向上を図ろうとするものである。
【０００３】
また、他の電動ブレーキ装置として、特開平０３−４５４６２号公報に開示されたものも知られている。
この公報に開示された電動ブレーキ装置は、フルブレーキ状態を検知し、そのときのブレーキパッドの位置から所定量戻した位置を、ブレーキペダル等のブレーキ操作部開放時のブレーキパッド位置とし、この位置にブレーキパッドを配することで、ブレーキ操作部開放時に、常に適正なブレーキパッド位置となるように企図したものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の電動ブレーキ装置は、いずれもブレーキパッドのディスクのクリアランスを調整するものではあるが、その目的とするところは、あくまでブレーキ初期の応答性の向上を図ったり、あるいは、適正なパッド位置を確保しようとするものであった。
本発明者等は鋭意研究を重ねた結果、ブレーキパッドに偏摩耗が生じているときに該ブレーキパッドに対向配置されているディスクに引きずり現象が生じており、これが、ブレーキパッドの摩耗量を増加させたり、車輪の回転力を低下させたりする要因の一つになっていることを見いだした。
また、例えば長い降坂を走行した後の停車中に、摩擦熱によって高温になっているディスクからキャリパを介してブレーキモータに熱が伝わってブレーキモータ自体が高温になっており、これが、モータの作動効率を低下させる要因の一つになっていることを見いだした。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、ブレーキパッドの偏摩耗に起因するディスクの引きずり現象が生じるのを防止することができる電動ブレーキ装置を提供することにある。
また、高温になっているディスクの影響を受けてモータの温度が上昇し、それに伴いモータの効率が低下するのを防止することができる電動ブレーキ装置を提供することも目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、ディスクの両側に配置される一対のブレーキパッドと、前記一対のブレーキパッドの少なくとも一方に対向させてキャリパ本体内に設けられたピストンと、前記キャリパ本体に設けられ、ロータを回転させるモータと、該モータにより回転するロータの回転運動を直線運動に変換して前記ピストンに伝達する変換機構部と、前記ピストンのストローク位置を検出する位置検出手段と、制動信号の入力と前記位置検出手段の検出結果とに基づいて前記モータを制御する制御手段とを有し、前記ピストンを介してブレーキパッドをディスクに押圧させることで車輪に制動力を発生させる電動ブレーキ装置において、前記ブレーキパッドの偏摩耗を検出するパッド偏摩耗検出手段を有し、前記制御手段は、前記パッド偏摩耗検出手段の検出結果に応じて、前記ブレーキパッドと前記ディスクのクリアランスを広げるように前記モータを制御することを特徴としている。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、ディスクの両側に配置される一対のブレーキパッドと、前記一対のブレーキパッドの少なくとも一方に対向させてキャリパ本体内に設けられたピストンと、前記キャリパ本体に設けられ、ロータを回転させるモータと、該モータにより回転するロータの回転運動を直線運動に変換して前記ピストンに伝達する変換機構部と、前記ピストンのストローク位置を検出する位置検出手段と、ブレーキペダルの操作に応じて出力される制動信号の入力と前記位置検出手段の検出結果とに基づいて前記モータを制御する制御手段とを有し、前記ピストンを介してブレーキパッドをディスクに押圧させることで車輪に制動力を発生させる電動ブレーキ装置において、前記ディスクの温度を検出するディスク温度検出手段を有し、前記制御手段は、ブレーキペダルが踏まれておらず、かつ、車両が停止している状態で、前記ディスク温度検出手段の検出結果が予め設定した温度を超えている場合には、前記ブレーキパッドと前記ディスクのクリアランスを広げるように前記モータを制御することを特徴としている。
また、請求項３に記載の発明は、前記制御手段が、ブレーキペダルが踏まれておらず、かつ、車両が停止している状態で、前記ディスク温度検出手段の検出結果が予め設定した温度になっていない場合に、前記ブレーキパッドと前記ディスクのクリアランスがゼロとなるように前記モータを制御することを特徴としている。
【０００８】
本発明によれば、パッド偏摩耗検出手段によってブレーキパッドの偏摩耗が所定のしきい値以上進んでいると判断した場合には、ブレーキパッドとディスクのクリアランスを広げるようにモータを制御する。これにより、ブレーキパッドの偏摩耗に起因するディスクの引きずり現象が生じるのを防止する。また、ブレーキペダルが踏まれておらず、かつ、車両が停止している状態で、前記ディスク温度検出手段の検出結果が予め設定した温度を超えている場合には、ブレーキパッドとディスクのクリアランスを広げるようにモータを制御する。これにより、高温状態にあるディスクから、ブレーキパッドおよびそれを支えるキャリパを介してブレーキモータに熱が伝わるのを極力低減する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
＜第１の実施の形態＞
本発明の電動ブレーキ装置の実施の形態を図１ないし図５を参照して以下に説明する。
図１に示すように、電動ブレーキ装置１０は、車両の非回転部に固定されるキャリア１２と、このキャリア１２にディスク１３の軸線方向両側に配設された状態で摺動自在に支持される一対のインナパッド１４およびアウタパッド１５と、二カ所の図示せぬ摺動案内部においてキャリア１２にディスク１３の軸線方向に摺動自在となるよう支持された、インナパッド１４とアウタパッド１５を両側から挾持可能なキャリパ１７とで主に構成されている。
【００１０】
キャリア１２は、互いにほぼ平行をなして配置される第１連結部２２ａおよび第２連結部２２ｂと、第１連結部２２ａおよび第２連結部２２ｂの各端部同士を連結させる二カ所の図示せぬ支持部とを有している。
そして、キャリア１２は、支持部がディスク１３の周方向における両端位置となるようにディスク１３に対し配置された状態で車体側に固定される。なお、各支持部に摺動案内部が設けられる。
【００１１】
キャリア１２の各支持部の内側位置には相互に対向するように一対の図示せぬパッドガイドが設けられており、これらパッドガイドにより、インナパッド１４およびアウタパッド１５はディスク１３の軸線方向に沿って摺動自在となるようにそれぞれの両端位置において支持される。なお、この支持状態でインナパッド１４およびアウタパッド１５は、ディスク１３の軸線に平行な軸線回りの回転が規制されている。
【００１２】
キャリパ１７は、略円筒状の筒状部材２５と、該筒状部材２５の一側に固定される先端部材２７とを有するハウジング２８を具備している。
【００１３】
このハウジング２８には、モータ３３と、このモータ３３の回転運動を直線運動に変換するボールランプ機構（変換機構部）３４とが設けられている。
モータ３３は、筒状部材２５の内周部に取り付けられたステータ３５と、ステータ３５の内側に位置して、ステータ３５に電力が供給されることで回動するロータ３６とを有している。
【００１４】
前記ボールランプ機構３４は、前記ロータ３６の内周部に固定されて回動可能となっている可動ランプ部材３７Ａと、該可動ランプ部材３７Ａに対向して設けられ筒部５１にピンによって固定された固定ランプ部材３７Ｂと、可動ランプ部材３７Ａと固定ランプ部材３７Ｂとの間に介装された複数のボール３８とから構成されている。
【００１５】
各ボール３８は両ランプ部材３７Ａ，３７Ｂの対向面に円周方向に沿って円弧状に形成された複数のボール溝内に摺動可能に配置されており、両ランプ部材３７Ａ，３７Ｂの相対回転によって複数のボール３８が前記ボール溝内を転動して前記相対回転に応じて両ランプ部材３７Ａ，３７Ｂとの軸方向の間隔が変化するようになっている。
【００１６】
前記先端部材２７は、筒状部材２５に略同軸をなして固定される略円筒状の筒部５１と、該筒部５１の径方向における一側から筒状部材２５に対し反対側に延出するディスクパス部５２と、該ディスクパス部５２の先端側から筒部５１と対向するように延出する爪部５３とを有している。
【００１７】
先端部材２７の筒部５１の内周部には、上述したボール３８が嵌合されており、該ボール３８の近接には、可動ランプ３７Ａの軸線方向の位置を検出し、それに基づき前記ピストン部４０のストローク位置を検出する位置検出器（位置検出手段）５７が取り付けられている。
【００１８】
ここで、キャリパ１７をキャリア１２に支持させた状態で、モータ３３およびボールランプ機構３４はそれぞれの軸線をディスク１３の軸線に平行することになり、ボールランプ機構３４の内周側に配置されているピストン部４０がインナパッド１４のディスク１３に対し反対側に当接可能に対向配置され、先端部材２７は、ディスクパス部５２がディスク１３の外周部を跨ぐように延出して爪部５３がアウタパッド１５のディスク１３に対し反対側に当接可能に対向配置されることになる。
上記のような構成により、ロータ３６の回転運動がボールランプ機構３４で直線運動に変換されてピストン部４０に伝達される。この直線運動によりピストン部４０及び爪部５３を介してインナパッド１４及びアウタパッド１５により、ディスク１３を押圧して制動力を発生させるようになっている。
【００１９】
また、ピストン部４０の図１における左端部と前記ボール３８の外側を覆うカバー２８との間には、ボールランプ機構３４の嵌合部分にほこりが入るのを防止するダストブーツ５９が設けられている。
【００２０】
そして、上記構成の電動ブレーキ装置１０は、車両の前後左右の各車輪に対しそれぞれ設けられており、すべての電動ブレーキ装置１０のモータ３３および位置検出器５７がコントローラ（制御手段）６０に接続されている。ここで、各モータ３３はそれぞれを駆動するためにコントローラ６０に設けられた図示せぬモータドライバに接続されている。
また、コントローラ６０には、ステアリングの切れ角を検出するステアリングセンサ６１、車両の左右方向への首振り状況を検出するヨーレイトセンサ６２、当該車両と前方の車両との車間距離を測定する車間距離センサ６３、および車両あるいは車輪の上下方向の加速度を検出する加速度センサ６４が、それぞれ接続されている。
【００２１】
次に、上述したこの実施の形態による電動ブレーキ装置の動作について図２に示すフローチャートを参照しつつ説明する。
図２において、図示しないイグニッションスイッチがオンにされると、コントローラ６０はステップＳＡ１へ進み、パッド偏摩耗検出手段によってパッド１４、１５の偏摩耗がどの程度であるか測定する。
【００２２】
パッド偏摩耗検出手段の一例について説明すると、図３に示すように、まず、コントローラ６０は、モータ３３でボールランプ機構３４の可動ランプ部材３７Ａを正方向に回転させるとともに、その一方で、ピストン部４０がパッド１４，１５のディスク１３への接触を開始させたか否かを判断する（ステップＳＢ１）。
【００２３】
ここで、ピストン部４０がパッド１４，１５のディスク１３への接触を開始させるまで移動する際には、まず図４にＪ→Ｋで示すように、モータ３３への駆動電流値が、ほぼ無負荷電流値のままピストン部４０が移動する状態が維持される。そして、パッド１４，１５が偏摩耗の状態にあって、ディスク１３への接触を開始すると、図４にＫ→Ｌで示すように、モータ３３への駆動電流値がやや増大する。よって、コントローラ６０はステップＳＢ１において、モータ３３への駆動電流値がプラスの一定値から上昇しかつその単位時間当りの上昇勾配が予め定められた上下二つのしきい値（下側のしきい値＞０）の範囲内にあると、ピストン部４０がパッド１４，１５のディスク１３への接触を開始させる接触開始位置に位置したと判断して、このときのピストン部４０のストローク位置を位置検出器５７で検出される可動ランプ部材３７Ａの回転位置に対応させて接触開始位置として記憶する（ステップＳＢ２）。
【００２４】
なお、上昇勾配のしきい値は、図４に破線で示す偏摩耗のない正常状態のパッド１４，１５における上昇勾配の設計値を基準値として設定することになるが、実際の測定値を基準値として設定してもよい。また、左右輪の上昇勾配を比較しその偏差に応じて左右輪のしきい値を補正してもよい。
【００２５】
次に、このステップＳＢ２の後およびステップＳＢ１でパッド１４，１５がディスク１３への接触を開始していないと判断していない場合に、パッド１４，１５がディスク１３に全面的に接触したか否かを判断する（ステップＳＢ３）。
【００２６】
ここで、ピストン部４０がパッド１４，１５をディスク１３へ全面的に接触させるまで移動すると、図４のＬ以降に示すように、モータ３３への駆動電流値が偏摩耗しているパッド１４，１５の接触開始時点の駆動電流値の上昇勾配より大きい勾配（正常時の勾配と等しい）で増大する。よって、コントローラ６０はステップＳＢ３において、モータ３３への駆動電流値が上昇しかつその単位時間当りの上昇勾配が予め定められたしきい値（上述した接触開始を判断したときの上側のしきい値より大）を越えていると、ピストン部４０がパッド１４，１５をディスク１３へ全面的に接触させる全面接触位置に位置したと判断して、このときのピストン部４０のストローク位置を、位置検出器５７で検出される可動ランプ部材３７Ａの回転位置から割り出して全面接触位置として記憶する（ステップＳＢ４）。
【００２７】
そして、コントローラ６０は、ピストン部４０の接触開始位置から全面接触位置までのストローク値を（全面接触位置−接触開始位置）で割り出し、このストローク値を偏摩耗量とする（ステップＳＢ４）。
【００２８】
ここで、パッド１４，１５に偏摩耗がない場合は、図４に破線で示すようになり、ステップＳＢ１の判断がＹＥＳにはならずにステップＳＢ３の判断がＹＥＳになる。よって、コントローラ６０では、接触開始位置が記憶されることなく全面接触位置のみが記憶されることになり、このような状況下ではステップＳＢ４において、全面接触位置＝接触開始位置とする。その結果、パッド１４，１５の偏摩耗量は０となる。
【００２９】
以上のように、この実施の形態では、パッド１４，１５がディスク１３へ接触を開始する時点からパッド１４，１５がディスク１３に最大限に接触する時点までの間のピストン部４０のストローク値が大きくなるほどパッド１４，１５の偏摩耗の量が比例的に大きくなることから、コントローラ６０が、これらの時点をモータ３３への駆動電流値から割り出すとともにこれらの時点間のピストン部４０のストローク値を位置検出器５７で検出することでパッド１４，１５の偏摩耗量を検出する。
【００３０】
そして、この偏摩耗量を考慮して後述するステップＳＡ６における、パッド１４、１５とディスク１３のクリアランスの規定隙間を決定する。すなわち、規定隙間は、パット１４、１５に対してディスクが引きずり現象を生じさせない値に設定される。この値は、種々の実験から得られる、パッドの１４、１５の偏摩耗量と、引きずり現象を生じさせないパッドとディスクとのクリアランス１４との関係から決定される。
【００３１】
次に、ブレーキペダルが踏まれたか否かを、図示しないブレーキペダルスイッチの出力信号から判断する（ステップＳＡ２）。
そして、今、運転者によりブレーキペダルが踏まれたとすると、ブレーキペダルスイッチからはオン信号が出力される。これにより、コントローラ６０は、ステップＳ１の判断結果を「ＹＥＳ」として、ステップＳＡ３へ進む。ステップＳ２では、コントローラ６０は、図示せぬ操作量検出センサで検出されたブレーキペダルの操作量に応じて各車輪にブレーキ力を発生させるように、各電動ブレーキ装置１０のそれぞれについて、モータ３３を位置検出器５７の回転位置データに基づいてフィードバック制御した後、ステップＳＡ１１へ移る。
すなわち、ブレーキペダルの操作量検出センサから出力される信号は、特許請求の範囲で言う「制動信号」に対応する。
【００３２】
コントローラ６０は、ブレーキ力を発生させる際に、モータ３３でボールランプ機構３４の可動ランプ部材３７Ａを正方向に回転させる。すると、図示せぬ回止部で回転が規制されたピストン部４０が、ディスク１３方向に移動しインナパッド１４をディスク１３に接触させる一方、その反力でキャリパ１７がキャリア１２に対し移動して爪部５３をディスク１３の方向に移動させることになり、このようにして最終的に、ピストン部４０と爪部５３とでインナパッド１４およびアウタパッド１５がディスク１３の方向に押圧され、これらインナパッド１４およびアウタパッド１５がディスク１３に接触してブレーキ力を発生させる。
【００３３】
他方、コントローラ６０は、この状態からブレーキ力を緩める際に、モータ３３で可動ランプ部材３７Ａを上記正方向に対し逆の戻し方向に回転させる。すると、回転が規制されたピストン部４０がディスク１３から離間する方向に移動し、その結果、インナパッド１４およびアウタパッド１５がディスク１３から離間してブレーキ力を解除させる。
【００３４】
また、今、ブレーキペダルが踏まれていないものとすると、コントローラ６０は、ステップＳＡ２の判断結果を「ＮＯ」としてステップＳＡ４へ進む。ステップＳＡ４では、コントローラ６０は、図示しない回転センサの出力信号から車両が走行中であるか否かを判断する。上記回転センサは、ディスク１３の回転を検出するセンサである。
【００３５】
今、車両が停止しているものとすると、コントローラ６０は、回転センサの出力信号からステップＳＡ４の判断結果を「ＮＯ」として、ステップＳＡ５へ進む。ステップＳＡ５では、コントローラ６０は、ディスク１３とインナパッド１４（アウタパッド１５）とのクリアランスがゼロとなるように、位置検出器５７からのフィードバック信号を受けながらモータ３３へ供給するモータ電流を制御した後、ステップＳＡ１１へ移る。上述した動作を経て、インナパッド１４およびアウタパッド１５が移動され、この結果、ディスク１３とインナパッド１４（アウタパッド１５）との間のクリアランスがゼロとされる。
【００３６】
従って、この場合には、クリアランスがゼロであるため、ディスク１３とインナパッド１４（アウタパッド１５）との間に水が侵入したり侵入した水が凍るといった不具合の発生を防止できる。
【００３７】
一方、車両が走行中であるものとすると、コントローラ６０は、回転センサの出力信号からステップＳＡ４の判断結果を「ＹＥＳ」として、ステップＳＡ６へ進む。ステップＳＡ６では、コントローラ６０は、制動動作が必要になりそうか否かを予め予測する。
【００３８】
例えば、通常ブレーキ操作の場合では、図示しないアクセルペダルが踏まれているか否かを図示しないアクセルペダルスイッチの出力信号から予測する。つまり、アクセルペダルが離されたときには、制動動作が必要になりそうであると予測する。
【００３９】
また、ＶＤＣ（Vehicie Dynamics Control)機構による制御の場合では、ステアリングセンサ６１からの検出信号、ヨーレイトセンサ６２からの検出信号、またはこれら双方のセンサ６１、６２からの検出信号を基に判断し、これらセンサからの検出信号が、後述するＶＤＣ機構作動条件より緩い条件で設定したしきい値を超えたときに、ＶＤＣ機構の動作が必要になりそうであると予測する。
【００４０】
また、自動ブレーキ機構による制御の場合では、前方車両との車間距離を車両に設けた車間距離センサ６３からの検出信号によって測定し、車間距離センサ６３からの検出信号が、自動ブレーキ機構作動条件より緩い条件で設定したしきい値を超えたときに（実際には車間距離が予め設定した値よりも短くなったときに）、あるいは、別の制御系のコントローラから制動動作予告信号が発せられたときに、自動ブレーキ機構の動作が必要になりそうであると予測する。
【００４１】
そして、ステップＳＡ６で制動動作が必要になりそうであると予測した場合には、ステップＳＡ６の判断結果を「ＹＥＳ」として、ステップＳＡ７へ進む。ステップＳＡ７では、コントローラ６０は、ディスク１３とインナパッド１４（アウタパッド１５）とのクリアランスが図３に示すように予め定められた微少隙間となるように、位置検出器５７からのフィードバック信号を受けながらモータ３３へ供給するモータ電流を制御した後、ステップＳＡ９へ移る。上述した動作を経て、インナパッド１４およびアウタパッド１５が移動され、この結果、ディスク１３とインナパッド１４（アウタパッド１５）との間のクリアランスが微少隙間とされる。
【００４２】
前記ステップＳＡ６で制動動作が必要になりそうであると予測しなかった場合には、ステップＳＡ６の判断結果を「ＮＯ」として、ステップＳＡ８へ進む。ステップＳＡ８では、コントローラ６０は、ディスク１３とインナパッド１４（アウタパッド１５）とのクリアランスが図３に示すように規定隙間となるように、位置検出器５７からのフィードバック信号を受けながらモータ３３へ供給するモータ電流を制御した後、ステップＳＡ９へ進む。
ここで、規定隙間は、前述したようにパッド１４、１５の偏摩耗量を考慮してディスク１３が引きずり現象を生じさせない範囲で決定されたものであるから、ディスク１３とインナパッド１４（アウタパッド１５）とのクリアランスがこの規定隙間に設定されると、当然に、パッド１４、１５とディスク１３との間で引きずり現象は生じない。
このように偏摩耗に起因するディスク１３の引きずり現象が生じるのを防止することができるから、パッドが早期に摩耗したり車輪の回転力が低下したりするのを未然に防止できる。
【００４３】
ステップＳＡ９では、車両走行中の道路が悪路の状態であるか否かを、例えば加速度センサ６４によって判断する。そして、悪路の状態であると判断した場合にはステップＳＡ９の判断結果を「ＹＥＳ」として、ステップＳＡ１０へ進む。
ステップＳＡ１０では、コントローラ６０は、ディスク１３とインナパッド１４（アウタパッド１５）とのクリアランスが図３に示すように予め定められた微少隙間となるように、位置検出器５７からのフィードバック信号を受けながらモータ３３へ供給するモータ電流を制御する。これにより、ディスク１３とインナパッド１４（アウタパッド１５）とのクリアランスが微少隙間となるので、ディスク１３とインナパッド１４およびアウタパッド１５の間に小石などが侵入するのを防止できる。その後、ステップＳＡ１１へ移る。
また、悪路の状態でないと判断した場合にはステップＳＡ９の判断結果を「ＮＯ」として、ステップＳＡ１１へ進む。
【００４４】
ステップＳＡ１１では、ＶＤＣ機構による制御が必要であるか否かを判断する。すなわち、ステアリングセンサ６１からの検出信号、ヨーレイトセンサ６２からの検出信号、またはそれら双方のセンサ６１、６２からの検出信号が、ＶＤＣ機構の制御作動条件として予め設定したしきい値を超えたかどうか判断する。ＶＤＣ機構による制御が必要であると判断した場合には、ステップＳＡ１１の判断結果を「ＹＥＳ」として、ステップＳＡ１２へ進む。ステップＳＡ１２では、所定のＶＤＣ機構による制御が行われ、各車輪にそれぞれ所要の制動力が働き、コーナリング時の車両の安定性が確保される。ＶＤＣ機構による制御が行われた後はステップＳＡ１３へ移る。
【００４５】
ここで、インナパッド１４（アウタパッド１５）は、前述したように、ＶＤＣ機構による制御が開始される前にディスク１３との距離が微少隙間となるよう予め移動されているから、ＶＤＣ機構による制御が開始されたときには、インナパッド１４（アウタパッド１５）が極めて短い時間でディスク１３に接触するため、ブレーキ初期応答特性は優れたものとなる。
【００４６】
また、ＶＤＣ機構による制御が必要でないと判断した場合には、ステップＳＡ１１の判断結果を「ＮＯ」として、ステップＳＡ１３に進む。
【００４７】
ステップＳＡ１３では、自動ブレーキ機構による制御が必要であるか否か判断する。すなわち、車間距離センサ６３からの検出信号によって前方との車間距離を測定し、同車間距離センサ６３からの検出信号が、自動ブレーキ機構の制御作動条件として予め設定したしきい値を超えたかどうか、あるいは、別の制御系のコントローラから制動信号が発せられたかどうか判断する。
そして、自動ブレーキ機構による制御が必要であると判断した場合には、ステップＳＡ１３の判断結果を「ＮＯ」として、ステップＳＡ１４へ進む。ステップＳＡ１４では、所定の自動ブレーキ制御が行われ、これにより例えば前方の車両との車間距離が適正に保たれる。
また、自動ブレーキ制御が必要ではないと判断した場合には、ステップＳＡ１３の判断結果を「ＮＯ」として、ステップＳＡ１に戻る。
以下、上述した動作を繰り返す。
【００４８】
＜第２の実施の形態＞
本発明の電動ブレーキ装置の第２の実施の形態を図６および図７を参照して以下に第１の実施の形態との相違部分を中心に説明する。図６および図７は電動ブレーキ装置の動作を説明するものである。電動ブレーキ装置の機械的な構成については前述した第１の実施の形態で説明したものと同様であり、ここではその説明を省略する。なお、電動ブレーキ装置の動作についても第１の実施の形態と同様の部分については省略する。
【００４９】
図６において、図示しないイグニッションスイッチがオンにされると、コントローラ６０はステップＳＣ１へ進み、温度推定手段によってロータ１３の温度を検出する。なお、この実施の形態では、具体的にセンサ等で直接ロータ１３の温度を検出するのではなく、図７に示す手段によって温度を推定する。以下、具体的な温度推定手段について説明する。
【００５０】
まず、コントローラが車体の速度を測定する（ステップＳＤ１）。次いで、今回測定した車体速度と前回の測定した車体速度の比較、あるいは今回測定した車体速度と前数回測定した車体速度との比較から、車体が減速状態にあるか否か判断する（ステップＳＤ２）。減速状態にない場合にはステップＳＤ２の判断を「ＮＯ」として、ステップＳＤ５へ移る。また、減速状態にある場合には、ステップＳＤ２の判断を「ＹＥＳ」として、ステップＳＤ３へ進む。
ステップＳＤ３では、コントローラは、温度上昇値Ｔ₁を減速度に応じて推定する。具体的には、温度上昇値Ｔ₁は、減速度に比例すると仮定し、減速度値に実験等で決定した係数αを乗じることで求める（ステップＳＤ３）。すなわち、車体が減速状態にあって、ブレーキが作動しているので、そのときの摩擦熱がロータ１３の温度上昇をもたらすものと仮定したのである。そして、この求めた温度上昇値Ｔ₁をロータ温度に加える（ステップＳＤ４）。
【００５１】
次いで、ステップＳＤ５に進む。ここでは、コントローラは、温度低下値Ｔ₂を車体速度に応じて推定する。具体的には、温度低下値Ｔ₂は、車体速度に比例すると仮定し、車体速度に実験等で決定した放熱係数βを乗じることで求める（ステップＳＤ５）。すなわち、車体がある速度で走行しているときは、その車体速度に応じた放熱がロータにあると仮定したのである。そして、この求めた温度低下値Ｔ₂をロータ温度から減じる（ステップＳＤ６）。
【００５２】
次いで、ステップＳＤ７に進む。ここでは、コントローラは、ロータの推定温度から前記放熱係数βを補正し決定する。すなわち、放熱係数は一定ではなく、温度によっても変化するものとし、例えば、高温になると大きな放熱係数βを採用し、低温になると小さな放熱係数を採用する。このように、ロータの温度によって前記放熱係数βを補正するので、高精度のロータ温度推定が行える。
以上の手段によって、ロータ１３の温度を決定しているが、勿論、この手段に限られることなく、温度センサで直接ロータ１３の温度を検出してもよい。
【００５３】
そして、前述のようにして決定したロータの温度を基に、ステップＳＣ５において、パッド１４、１５とディスク１３のクリアランスをゼロにするか規定隙間にするか判断する。
【００５４】
すなわち、ブレーキペダルが踏まれておらず（ステップＳＣ２）、かつ、車両が停止している状態（ステップＳＣ４）において、前記ロータ１３の推定温度が、予め設定した温度を超えるかどうか、すなわち、高温状態になっているか否か判断する（ステップＳＣ５）。
【００５５】
高温になっていない場合には、コントローラは、ステップＳＣ５の判断結果を「ＮＯ」として、ステップＳＣ６へ進む。ステップＳＣ６では、コントローラは、ディスクとインナパッド（アウタパッド）とのクリアランスがゼロとなるように、位置検出器からのフィードバック信号を受けながらモータへ供給するモータ電流を制御する。このような動作を経て、インナパッドおよびアウタパッドが移動され、この結果、ディスクとインナパッド（アウタパッド）との間のクリアランスがゼロとされる。従って、この場合には、ディスクとインナパッド（アウタパッド）との間に水が侵入したり、侵入した水が凍るといった不具合の発生を防止できる。
【００５６】
他方、ロータの推定温度が高温になっている場合には、コントローラは、ステップＳＣ５の判断結果を「ＹＥＳ」として、ステップＳＣ７へ進む。ステップＳＣ７では、コントローラは、ディスクとインナパッド（アウタパッド）とのクリアランスが規定隙間となるように、位置検出器からのフィードバック信号を受けながらモータへ供給するモータ電流を制御する。この結果、ディスクとインナパッド（アウタパッド）との間のクリアランスが規定隙間に保持される。したがって、高温状態にあるロータから、パッドおよびそれを支えるキャリパを介してモータに熱が伝わるのを極力低減することができ、このため、モータ自体が高温になってモータの効率を低下するのを未然に防止できる。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１にかかる発明によれば、パッド偏摩耗検出手段の検出結果に応じて制御手段が、ブレーキパッドとディスクのクリアランスを広げるようにモータを制御するので、ブレーキパッドの偏摩耗に起因するディスクの引きずり現象が生じるのを防止でき、この結果、ブレーキパッドが早期に摩耗したり車輪の回転力が低下したりするのを未然に防止できる。また、請求項２にかかる発明によれば、ブレーキペダルが踏まれておらず、かつ、車両が停止している状態で、ディスク温度検出手段の検出結果が予め設定した温度を超えている場合に、制御手段が、ブレーキパッドとディスクのクリアランスを広げるようにモータを制御する。これにより、制動後の停車中の高温状態にあるロータから、ブレーキパッドおよびそれを支えるキャリパを介してブレーキモータに熱が伝わるのを極力低減することができ、このため、モータ自体が高温になってモータの効率を低下するのを未然に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態による電動ブレーキ装置の構成を示す側断面図である。
【図２】同第１の実施の形態による電動ブレーキ装置の動作を説明するフローチャートである。
【図３】同第１の実施の形態による電動ブレーキ装置の動作における偏摩耗検出手段の一例を示すフローチャートである。
【図４】同第１の実施の形態による電動ブレーキ装置の動作におけるモータへの制御電流値とピストン部の位置との関係を示すタイムチャートである。
【図５】同第１の実施の形態による電動ブレーキ装置の動作におけるモータ位置を表すタイムチャートである。
【図６】本発明の第２の実施の形態による電動ブレーキ装置の動作を説明するフローチャートである。
【図７】同第２の実施の形態による電動ブレーキ装置の動作におけるロータ温度検出手段の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１３ディスク
１４インナパッド
１５アウタパッド
３３モータ
３４ボールランプ機構（変換機構部）
４０ピストン部
５７位置検出器（位置検出手段）
６０コントローラ（制御手段）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electric brake device suitable for use in a vehicle.
[0002]
[Prior art]
As an electric brake device, for example, one disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-46082 is known.
The electric brake device disclosed in this publication includes a pair of brake pads disposed on both sides of a disk, a piston provided in a caliper body so as to face at least one of the pair of brake pads, and a caliper body. A motor provided to rotate the rotor, a conversion mechanism for converting the rotational motion of the rotor rotated by the motor into a linear motion and transmitting it to the piston, a position detection means for detecting the stroke position of the piston, and braking And a control means for controlling the motor based on a signal input and a detection result of the position detection means, and has a basic configuration in which a braking force is generated on the wheel by pressing a brake pad against a disk via a piston. An accelerator pedal pressure sensor that detects whether the accelerator is operated by stepping pressure on the vehicle, for example. When it is determined that the driver will perform a brake operation soon from the detection result, and when it is determined that the driver will perform a brake operation soon, before the brake operation is performed, The clearance between the brake pad and the disk is narrowed in advance, thereby improving the response at the initial stage of the brake.
[0003]
Another electric brake device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 03-45462 is also known.
The electric brake device disclosed in this publication detects a full brake state, and a position returned by a predetermined amount from the position of the brake pad at that time is defined as a brake pad position when a brake operation unit such as a brake pedal is released. By arranging the brake pads on the brake pads, it is intended that the brake pad position is always appropriate when the brake operation unit is opened.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
All of the conventional electric brake devices described above are intended to adjust the disc clearance of the brake pad, but the purpose is to improve the initial response of the brake, or to set the appropriate pad position. Was to secure.
As a result of extensive research, the present inventors have found that when a brake pad is unevenly worn, a drag phenomenon occurs on the disk disposed opposite the brake pad, which increases the amount of wear of the brake pad. It has been found that this is one of the factors that cause the wheel to turn and reduce the rotational force of the wheel.
For example, when the vehicle is stopped after traveling on a long downhill, heat is transferred from the disc that is heated by frictional heat to the brake motor via the caliper, and the brake motor itself is heated. We have found that this is one of the factors that reduce operating efficiency.
[0005]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an electric brake device capable of preventing the occurrence of a disk drag phenomenon caused by uneven wear of a brake pad. .
It is another object of the present invention to provide an electric brake device capable of preventing the motor temperature from being increased due to the influence of a hot disk and the motor efficiency from being lowered accordingly.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, a pair of brake pads disposed on both sides of the disc, a piston provided in the caliper body so as to face at least one of the pair of brake pads, and the caliper body are provided. A motor for rotating the rotor, a conversion mechanism for converting the rotational motion of the rotor rotated by the motor into a linear motion and transmitting it to the piston, a position detecting means for detecting the stroke position of the piston, a brake signal In an electric brake device that includes a control unit that controls the motor based on an input and a detection result of the position detection unit, and generates a braking force on a wheel by pressing a brake pad against a disc via the piston. , Pad uneven wear detecting means for detecting uneven wear of the brake pad, and the control means includes the pad uneven wear In accordance with the detection result of the detecting means, and wherein the controller controls the motor so as to increase the clearance of the said brake pad disk.
[0007]
  According to a second aspect of the present invention, a pair of brake pads disposed on both sides of the disc, a piston provided in the caliper body so as to face at least one of the pair of brake pads, and the caliper body are provided. A motor that rotates the rotor, a conversion mechanism that converts the rotational motion of the rotor rotated by the motor into a linear motion and transmits the linear motion to the piston, and a position detection means that detects the stroke position of the piston;Output according to brake pedal operationAn electric motor having a control unit for controlling the motor based on an input of a braking signal and a detection result of the position detecting unit, and generating a braking force on the wheel by pressing a brake pad against the disc through the piston; In the brake device, the brake device has a disk temperature detecting means for detecting the temperature of the disk, and the control means includes:When the brake pedal is not depressed and the vehicle is stopped,Detection result of the disk temperature detecting meansIf the temperature exceeds the preset temperatureThe motor is controlled to widen the clearance between the brake pad and the disc.
  According to a third aspect of the present invention, when the control means is in a state where the brake pedal is not depressed and the vehicle is stopped, the detection result of the disk temperature detection means is a preset temperature. If not, the motor is controlled so that the clearance between the brake pad and the disc becomes zero.
[0008]
  According to the present invention, when it is determined by the pad uneven wear detecting means that the uneven wear of the brake pad is advanced by a predetermined threshold value or more, the motor is controlled to widen the clearance between the brake pad and the disk. As a result, the disc drag phenomenon caused by the uneven wear of the brake pads is prevented. Also,When the brake pedal is not depressed and the vehicle is stopped,Detection result of the disk temperature detecting meansIf the temperature exceeds the preset temperature,Control the motor to increase the clearance between the brake pads and the disc. As a result, it is possible to minimize the heat transfer from the disk in a high temperature state to the brake motor through the brake pad and the caliper that supports the brake pad.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
<First Embodiment>
An embodiment of an electric brake device of the present invention will be described below with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the electric brake device 10 is slidably supported in a state in which the carrier 12 is fixed to a non-rotating portion of the vehicle and the carrier 12 is disposed on both sides in the axial direction of the disk 13. A pair of inner pad 14 and outer pad 15, and inner pad 14 and outer pad 15 supported by carrier 12 so as to be slidable in the axial direction of disk 13 at two sliding guide portions (not shown) are held from both sides. It is mainly composed of possible calipers 17.
[0010]
The carrier 12 is shown in two places for connecting the first connecting portion 22a and the second connecting portion 22b arranged substantially parallel to each other and the respective ends of the first connecting portion 22a and the second connecting portion 22b. And a supporting portion.
The carrier 12 is fixed to the vehicle body in a state where the carrier 12 is disposed with respect to the disk 13 so that the support portions are positioned at both ends in the circumferential direction of the disk 13. In addition, a sliding guide part is provided in each support part.
[0011]
A pair of pad guides (not shown) are provided at positions inside the support portions of the carrier 12 so as to face each other. With these pad guides, the inner pad 14 and the outer pad 15 are arranged along the axial direction of the disk 13. It is supported at each end position so as to be slidable. In this supported state, the inner pad 14 and the outer pad 15 are restricted from rotating around an axis parallel to the axis of the disk 13.
[0012]
The caliper 17 includes a housing 28 having a substantially cylindrical tubular member 25 and a tip member 27 fixed to one side of the tubular member 25.
[0013]
The housing 28 is provided with a motor 33 and a ball ramp mechanism (conversion mechanism unit) 34 that converts the rotational motion of the motor 33 into linear motion.
The motor 33 includes a stator 35 attached to the inner peripheral portion of the cylindrical member 25, and a rotor 36 that is positioned inside the stator 35 and rotates when electric power is supplied to the stator 35. .
[0014]
The ball ramp mechanism 34 is fixed to the inner peripheral portion of the rotor 36 and is rotatable, and the ball ramp mechanism 34 is provided to face the movable ramp member 37A and is fixed to the cylindrical portion 51 with a pin. The fixed lamp member 37B and a plurality of balls 38 interposed between the movable lamp member 37A and the fixed lamp member 37B.
[0015]
Each ball 38 is slidably disposed in a plurality of ball grooves formed in an arc shape along the circumferential direction on the opposing surfaces of both the lamp members 37A and 37B, and the relative rotation of both the lamp members 37A and 37B. Thus, the plurality of balls 38 roll in the ball groove, and the axial distance between the lamp members 37A and 37B changes according to the relative rotation.
[0016]
The tip member 27 extends from the one side in the radial direction of the cylindrical portion 51 to the opposite side to the cylindrical member 25 and is fixed to the cylindrical member 25 so as to be substantially coaxial. And a claw portion 53 extending from the front end side of the disc path portion 52 so as to face the tube portion 51.
[0017]
The above-described ball 38 is fitted to the inner peripheral portion of the cylindrical portion 51 of the tip member 27. The position of the movable lamp 37A in the axial direction is detected in the vicinity of the ball 38, and the piston portion is based on the detected position. A position detector (position detecting means) 57 for detecting 40 stroke positions is attached.
[0018]
Here, with the caliper 17 supported by the carrier 12, the motor 33 and the ball ramp mechanism 34 have their respective axes parallel to the axis of the disk 13, and are arranged on the inner peripheral side of the ball ramp mechanism 34. The piston portion 40 is disposed so as to be able to come into contact with the disc 13 of the inner pad 14 so as to be able to contact the opposite side. The tip member 27 extends so that the disc path portion 52 straddles the outer peripheral portion of the disc 13 and the claw portion 53 The outer pad 15 is disposed so as to face the disk 13 so as to be in contact with the opposite side.
With the configuration described above, the rotational motion of the rotor 36 is converted into linear motion by the ball ramp mechanism 34 and transmitted to the piston portion 40. By this linear motion, the disc 13 is pressed by the inner pad 14 and the outer pad 15 through the piston portion 40 and the claw portion 53 to generate a braking force.
[0019]
Further, a dust boot 59 is provided between the left end of the piston portion 40 in FIG. 1 and the cover 28 covering the outside of the ball 38 to prevent dust from entering the fitting portion of the ball ramp mechanism 34. Yes.
[0020]
The electric brake device 10 having the above-described configuration is provided for each of the front, rear, left, and right wheels of the vehicle, and the motors 33 and position detectors 57 of all the electric brake devices 10 are connected to a controller (control means) 60. ing. Here, each motor 33 is connected to a motor driver (not shown) provided in the controller 60 for driving the motor 33.
The controller 60 also includes a steering sensor 61 that detects a steering angle, a yaw rate sensor 62 that detects a swinging state of the vehicle in the left-right direction, and an inter-vehicle distance sensor that measures an inter-vehicle distance between the vehicle and the preceding vehicle. 63, and an acceleration sensor 64 for detecting the acceleration in the vertical direction of the vehicle or wheel are connected to each other.
[0021]
Next, the operation of the electric brake device according to this embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
In FIG. 2, when an ignition switch (not shown) is turned on, the controller 60 proceeds to step SA1 and measures the degree of uneven wear of the pads 14 and 15 by the pad uneven wear detection means.
[0022]
An example of the pad uneven wear detection means will be described. As shown in FIG. 3, the controller 60 first rotates the movable ramp member 37A of the ball ramp mechanism 34 by the motor 33 in the forward direction, while the piston portion. It is determined whether or not 40 has started contact of the pads 14 and 15 with the disk 13 (step SB1).
[0023]
Here, when the piston part 40 moves until the pads 14 and 15 start to contact the disk 13, the drive current value to the motor 33 is almost zero as shown by J → K in FIG. The state in which the piston part 40 moves with the load current value maintained. When the pads 14 and 15 are in a state of uneven wear and contact with the disk 13 is started, the drive current value to the motor 33 slightly increases as indicated by K → L in FIG. Therefore, in step SB1, the controller 60 increases the driving current value to the motor 33 from a positive constant value and the rising gradient per unit time is determined by two upper and lower threshold values (lower threshold value). > 0), it is determined that the piston portion 40 is located at the contact start position for starting the contact of the pads 14 and 15 with the disk 13, and the stroke position of the piston portion 40 at this time is detected. The contact start position is stored in correspondence with the rotational position of the movable lamp member 37A detected by the device 57 (step SB2).
[0024]
The threshold value of the ascending gradient is set with the design value of the ascending gradient in the pads 14 and 15 in the normal state without uneven wear shown by the broken line in FIG. 4 as the reference value. It may be set as a value. Further, the rising gradients of the left and right wheels may be compared, and the threshold values of the left and right wheels may be corrected according to the deviation.
[0025]
Next, after this step SB2 and when it is not determined in step SB1 that the pads 14 and 15 have started to contact the disk 13, whether or not the pads 14 and 15 have made full contact with the disk 13 or not. Is determined (step SB3).
[0026]
Here, when the piston part 40 moves until the pads 14 and 15 are brought into full contact with the disk 13, as shown after L in FIG. 4, the drive current value to the motor 33 is unevenly worn. The drive current value increases at a gradient (equal to the normal gradient) greater than the increase gradient of the drive current value at the start of the 15 contacts. Therefore, in step SB3, the controller 60 increases the drive current value to the motor 33 and the rising gradient per unit time is a predetermined threshold value (the upper threshold value when the above-described contact start is determined). More than), it is determined that the piston portion 40 is located at the full contact position where the pads 14 and 15 are brought into full contact with the disk 13, and the stroke position of the piston portion 40 at this time is detected. It is calculated from the rotational position of the movable lamp member 37A detected by the device 57 and stored as the entire surface contact position (step SB4).
[0027]
Then, the controller 60 calculates the stroke value from the contact start position of the piston portion 40 to the full surface contact position by (full surface contact position−contact start position), and sets this stroke value as the amount of uneven wear (step SB4).
[0028]
Here, when there is no uneven wear on the pads 14 and 15, it becomes as shown by a broken line in FIG. 4, and the determination in step SB3 is YES instead of YES in step SB1. Therefore, in the controller 60, only the entire contact position is stored without storing the contact start position. Under such circumstances, in step SB4, the entire contact position = contact start position. As a result, the uneven wear amount of the pads 14 and 15 becomes zero.
[0029]
As described above, in this embodiment, the stroke value of the piston portion 40 from the time when the pads 14 and 15 start to contact the disk 13 to the time when the pads 14 and 15 contact the disk 13 to the maximum is set. Since the amount of uneven wear of the pads 14 and 15 increases proportionally as the value increases, the controller 60 calculates these time points from the drive current value to the motor 33 and calculates the stroke value of the piston portion 40 between these time points. By detecting with the position detector 57, the amount of uneven wear of the pads 14 and 15 is detected.
[0030]
Then, in consideration of this uneven wear amount, a prescribed clearance for the clearance between the pads 14 and 15 and the disk 13 is determined in step SA6 described later. That is, the specified gap is set to a value that does not cause the disk to drag with respect to the pads 14 and 15. This value is determined from the relationship between the amount of uneven wear of the pads 14 and 15 obtained from various experiments and the clearance 14 between the pad and the disk that does not cause a drag phenomenon.
[0031]
Next, it is determined from the output signal of a brake pedal switch (not shown) whether or not the brake pedal has been depressed (step SA2).
If the driver now depresses the brake pedal, an ON signal is output from the brake pedal switch. Thereby, the controller 60 sets the determination result in step S1 to “YES”, and proceeds to step SA3. In step S2, the controller 60 controls the motor 33 for each electric brake device 10 so as to generate a braking force on each wheel according to the operation amount of the brake pedal detected by an operation amount detection sensor (not shown). After performing feedback control based on the rotational position data of the position detector 57, the process proceeds to step SA11.
That is, the signal output from the operation amount detection sensor of the brake pedal corresponds to the “braking signal” in the claims.
[0032]
When generating the braking force, the controller 60 causes the motor 33 to rotate the movable ramp member 37A of the ball ramp mechanism 34 in the forward direction. Then, the piston portion 40 whose rotation is restricted by a non-illustrated stop portion moves in the direction of the disk 13 to bring the inner pad 14 into contact with the disk 13, while the caliper 17 moves relative to the carrier 12 by the reaction force. The claw portion 53 is moved in the direction of the disk 13, and finally, the inner pad 14 and the outer pad 15 are pressed in the direction of the disk 13 by the piston portion 40 and the claw portion 53. 14 and the outer pad 15 come into contact with the disk 13 to generate a braking force.
[0033]
On the other hand, when the controller 60 releases the braking force from this state, the motor 33 rotates the movable lamp member 37A in the reverse direction opposite to the normal direction. Then, the piston portion 40 whose rotation is restricted moves in a direction away from the disk 13, and as a result, the inner pad 14 and the outer pad 15 are separated from the disk 13 to release the braking force.
[0034]
If it is assumed that the brake pedal is not stepped on now, the controller 60 determines that the result of determination at step SA2 is “NO” and proceeds to step SA4. In step SA4, the controller 60 determines whether or not the vehicle is traveling from an output signal of a rotation sensor (not shown). The rotation sensor is a sensor that detects the rotation of the disk 13.
[0035]
If it is assumed that the vehicle is now stopped, the controller 60 sets “NO” as the determination result of step SA4 from the output signal of the rotation sensor, and proceeds to step SA5. In step SA5, the controller 60 controls the motor current supplied to the motor 33 while receiving a feedback signal from the position detector 57 so that the clearance between the disk 13 and the inner pad 14 (outer pad 15) becomes zero. Then, the process proceeds to step SA11. Through the above-described operation, the inner pad 14 and the outer pad 15 are moved, and as a result, the clearance between the disk 13 and the inner pad 14 (outer pad 15) is made zero.
[0036]
Accordingly, in this case, since the clearance is zero, it is possible to prevent the occurrence of problems such as water entering between the disk 13 and the inner pad 14 (outer pad 15) or freezing of the water that has entered.
[0037]
On the other hand, if it is assumed that the vehicle is traveling, the controller 60 sets “YES” as the determination result of step SA4 from the output signal of the rotation sensor, and proceeds to step SA6. In step SA6, the controller 60 predicts in advance whether or not a braking operation is likely to be required.
[0038]
For example, in the case of a normal brake operation, whether or not an accelerator pedal (not shown) is depressed is predicted from an output signal of an accelerator pedal switch (not shown). That is, when the accelerator pedal is released, it is predicted that a braking operation is likely to be required.
[0039]
Further, in the case of control by a VDC (Vehicie Dynamics Control) mechanism, a determination is made based on the detection signal from the steering sensor 61, the detection signal from the yaw rate sensor 62, or the detection signals from both of these sensors 61, 62. It is predicted that the operation of the VDC mechanism is likely to be necessary when the detection signal from the sensor exceeds a threshold value set under a condition that is gentler than the VDC mechanism operating condition described later.
[0040]
In the case of control by the automatic brake mechanism, the inter-vehicle distance from the preceding vehicle is measured by the detection signal from the inter-vehicle distance sensor 63 provided in the vehicle, and the detection signal from the inter-vehicle distance sensor 63 is determined by the automatic brake mechanism operating condition. When a threshold set under a loose condition is exceeded (actually when the distance between vehicles becomes shorter than a preset value), or a braking operation warning signal is issued from a controller of another control system Sometimes it is predicted that the automatic brake mechanism will likely need to be operated.
[0041]
If it is predicted in step SA6 that a braking operation is likely to be required, the determination result in step SA6 is “YES”, and the flow proceeds to step SA7. In step SA7, the controller 60 receives the feedback signal from the position detector 57 so that the clearance between the disk 13 and the inner pad 14 (outer pad 15) is a predetermined minute gap as shown in FIG. After controlling the motor current supplied to the motor 33, the process proceeds to step SA9. Through the above-described operation, the inner pad 14 and the outer pad 15 are moved, and as a result, the clearance between the disk 13 and the inner pad 14 (outer pad 15) is a minute gap.
[0042]
If it is not predicted in step SA6 that a braking operation is likely to be required, the determination result in step SA6 is “NO”, and the flow proceeds to step SA8. In step SA8, the controller 60 supplies the motor 33 while receiving a feedback signal from the position detector 57 so that the clearance between the disk 13 and the inner pad 14 (outer pad 15) is a specified gap as shown in FIG. After the motor current to be controlled is controlled, the process proceeds to step SA9.
Here, since the specified gap is determined in a range in which the disc 13 does not cause the drag phenomenon in consideration of the uneven wear amount of the pads 14 and 15, as described above, the disc 13 and the inner pad 14 (outer pad 15). ) Is set to the specified gap, naturally, no drag phenomenon occurs between the pads 14 and 15 and the disk 13.
Thus, the occurrence of the drag phenomenon of the disk 13 due to the uneven wear can be prevented, so that it is possible to prevent the pad from being worn at an early stage and the rotational force of the wheel from being lowered.
[0043]
In step SA9, it is determined by, for example, the acceleration sensor 64 whether or not the road on which the vehicle is traveling is in a bad road state. If it is determined that the road is in a rough road, the determination result in step SA9 is “YES”, and the process proceeds to step SA10.
In step SA10, the controller 60 receives the feedback signal from the position detector 57 so that the clearance between the disk 13 and the inner pad 14 (outer pad 15) is a predetermined minute gap as shown in FIG. The motor current supplied to the motor 33 is controlled. Thereby, since the clearance between the disk 13 and the inner pad 14 (outer pad 15) becomes a minute gap, it is possible to prevent pebbles and the like from entering between the disk 13, the inner pad 14, and the outer pad 15. Thereafter, the process proceeds to step SA11.
If it is determined that the road is not in a rough road, the determination result in step SA9 is “NO”, and the process proceeds to step SA11.
[0044]
In step SA11, it is determined whether control by the VDC mechanism is necessary. That is, it is determined whether the detection signal from the steering sensor 61, the detection signal from the yaw rate sensor 62, or the detection signals from both the sensors 61 and 62 exceeds a threshold set in advance as a control operation condition of the VDC mechanism. To do. If it is determined that control by the VDC mechanism is necessary, the determination result of step SA11 is “YES” and the process proceeds to step SA12. In step SA12, control by a predetermined VDC mechanism is performed, and a required braking force is applied to each wheel to ensure the stability of the vehicle during cornering. After the control by the VDC mechanism is performed, the process proceeds to step SA13.
[0045]
Here, as described above, the inner pad 14 (outer pad 15) is moved in advance so that the distance from the disk 13 becomes a minute gap before the control by the VDC mechanism is started. When started, the inner pad 14 (outer pad 15) contacts the disc 13 in a very short time, so that the initial brake response characteristics are excellent.
[0046]
If it is determined that the control by the VDC mechanism is not necessary, the determination result of step SA11 is “NO”, and the process proceeds to step SA13.
[0047]
In step SA13, it is determined whether control by the automatic brake mechanism is necessary. That is, the inter-vehicle distance is measured based on the detection signal from the inter-vehicle distance sensor 63, and whether the detection signal from the inter-vehicle distance sensor 63 exceeds a threshold value set in advance as a control operation condition of the automatic brake mechanism, Alternatively, it is determined whether a braking signal is issued from a controller of another control system.
If it is determined that control by the automatic brake mechanism is necessary, the determination result of step SA13 is “NO” and the process proceeds to step SA14. In step SA14, predetermined automatic brake control is performed, and thereby, for example, the distance between the vehicle and the vehicle ahead is properly maintained.
If it is determined that automatic brake control is not necessary, the determination result in step SA13 is “NO” and the process returns to step SA1.
Thereafter, the above-described operation is repeated.
[0048]
<Second Embodiment>
A second embodiment of the electric brake device according to the present invention will be described below with reference to FIGS. 6 and 7 focusing on differences from the first embodiment. 6 and 7 illustrate the operation of the electric brake device. The mechanical configuration of the electric brake device is the same as that described in the first embodiment, and the description thereof is omitted here. In addition, about the operation | movement of an electric brake device, it abbreviate | omits about the part similar to 1st Embodiment.
[0049]
  In FIG. 6, when an ignition switch (not shown) is turned on, the controller 60 proceeds to step SC1,Temperature estimation meansThus, the temperature of the rotor 13 is detected. In this embodiment, the temperature of the rotor 13 is not directly detected by a sensor or the like, but the temperature is estimated by means shown in FIG. Hereinafter, specific temperature estimation means will be described.
[0050]
First, the controller measures the speed of the vehicle body (step SD1). Next, it is determined whether the vehicle body is in a decelerating state based on a comparison between the vehicle speed measured this time and the vehicle speed measured last time, or a comparison between the vehicle speed measured this time and the vehicle speed measured several times before (step SD2). ). If the vehicle is not in the deceleration state, the determination in step SD2 is “NO” and the process proceeds to step SD5. If the vehicle is in a decelerating state, the determination in step SD2 is “YES”, and the process proceeds to step SD3.
In step SD3, the controller increases the temperature rise value T.₁Is estimated according to the deceleration. Specifically, the temperature rise value T₁Is obtained by multiplying the deceleration value by a coefficient α determined by an experiment or the like (step SD3). That is, since the vehicle body is in a decelerating state and the brake is operating, it is assumed that the frictional heat at that time causes the temperature of the rotor 13 to rise. And this calculated temperature rise value T₁Is added to the rotor temperature (step SD4).
[0051]
Next, the process proceeds to step SD5. Here, the controller has a temperature drop value T₂Is estimated according to the vehicle speed. Specifically, the temperature drop value T₂Is obtained by multiplying the vehicle body speed by the heat radiation coefficient β determined by experiments or the like (step SD5). That is, when the vehicle body is traveling at a certain speed, it is assumed that the rotor has heat radiation according to the vehicle body speed. And this calculated temperature drop value T₂Is subtracted from the rotor temperature (step SD6).
[0052]
Next, the process proceeds to step SD7. Here, the controller corrects and determines the heat dissipation coefficient β from the estimated temperature of the rotor. That is, the heat dissipation coefficient is not constant and changes depending on the temperature. For example, a large heat dissipation coefficient β is adopted at a high temperature, and a small heat dissipation coefficient is adopted at a low temperature. Thus, since the heat dissipation coefficient β is corrected by the rotor temperature, the rotor temperature can be estimated with high accuracy.
Although the temperature of the rotor 13 is determined by the above means, of course, the temperature of the rotor 13 may be directly detected by a temperature sensor without being limited to this means.
[0053]
Then, based on the rotor temperature determined as described above, it is determined in step SC5 whether the clearance between the pads 14, 15 and the disk 13 is set to zero or the specified gap.
[0054]
  That is, the brake pedal is not depressed (step SC2) and the vehicle is stopped (step SC4), it is determined whether or not the estimated temperature of the rotor 13 exceeds a preset temperature, that is, whether or not it is in a high temperature state (step S).C5).
[0055]
  If not, the controller will step SCThe determination result of 5 is “NO”, and step SCProceed to 6. Step SCIn 6, the controller controls the motor current supplied to the motor while receiving a feedback signal from the position detector so that the clearance between the disk and the inner pad (outer pad) becomes zero. Through such an operation, the inner pad and the outer pad are moved, and as a result, the clearance between the disc and the inner pad (outer pad) is made zero. Therefore, in this case, it is possible to prevent the occurrence of problems such as water entering between the disk and the inner pad (outer pad) or freezing of the water that has entered.
[0056]
  On the other hand, if the estimated temperature of the rotor is high, the controllerCIf the determination result of 5 is “YES”, step SCProceed to 7. Step SC7, the controller controls the motor current supplied to the motor while receiving a feedback signal from the position detector so that the clearance between the disk and the inner pad (outer pad) is a specified gap. As a result, the clearance between the disc and the inner pad (outer pad) is maintained in the specified gap. Therefore, heat transfer from the rotor in a high temperature state to the motor through the pad and the caliper that supports the rotor can be reduced as much as possible, so that the motor itself becomes hot and the efficiency of the motor is reduced. It can be prevented beforehand.
[0057]
【The invention's effect】
  As described above, according to the first aspect of the present invention, the control means controls the motor so as to widen the clearance between the brake pad and the disk in accordance with the detection result of the pad uneven wear detection means. It is possible to prevent the disk drag phenomenon due to the uneven wear, and as a result, it is possible to prevent the brake pads from being worn out early and the rotational force of the wheels from being lowered. Moreover, according to the invention concerning Claim 2,When the brake pedal is not depressed and the vehicle is stopped, the detection result of the disk temperature detection means exceeds the preset temperature.The control means controls the motor so as to widen the clearance between the brake pad and the disc. ThisFrom a rotor that is in a hot state during a stop after brakingHeat transmitted to the brake motor through the brake pad and the caliper that supports the brake pad can be reduced as much as possible. Therefore, it is possible to prevent the motor itself from becoming hot and reducing the efficiency of the motor.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side sectional view showing a configuration of an electric brake device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart for explaining the operation of the electric brake device according to the first embodiment.
FIG. 3 is a flowchart showing an example of uneven wear detection means in the operation of the electric brake device according to the first embodiment.
FIG. 4 is a time chart showing the relationship between the control current value to the motor and the position of the piston portion in the operation of the electric brake device according to the first embodiment.
FIG. 5 is a time chart showing the motor position in the operation of the electric brake device according to the first embodiment.
FIG. 6 is a flowchart illustrating the operation of the electric brake device according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a flowchart showing an example of rotor temperature detection means in the operation of the electric brake device according to the second embodiment.
[Explanation of symbols]
13 discs
14 Inner pad
15 Outer pad
33 Motor
34 Ball ramp mechanism (conversion mechanism)
40 Piston part
57 Position detector (position detection means)
60 controller (control means)

Claims

A pair of brake pads arranged on both sides of the disc;
A piston provided in the caliper body so as to face at least one of the pair of brake pads;
A motor provided in the caliper main body, for rotating the rotor;
A conversion mechanism that converts the rotational motion of the rotor rotated by the motor into linear motion and transmits the linear motion to the piston;
Position detecting means for detecting a stroke position of the piston;
Control means for controlling the motor based on the input of a braking signal and the detection result of the position detection means;
In the electric brake device that generates braking force on the wheel by pressing the brake pad against the disc via the piston,
A pad uneven wear detecting means for detecting uneven wear of the brake pad;
The control means controls the motor so as to widen a clearance between the brake pad and the disc in accordance with a detection result of the pad uneven wear detection means.

A pair of brake pads arranged on both sides of the disc;
A piston provided in the caliper body so as to face at least one of the pair of brake pads;
A motor provided in the caliper main body, for rotating the rotor;
A conversion mechanism that converts the rotational motion of the rotor rotated by the motor into linear motion and transmits the linear motion to the piston;
Position detecting means for detecting a stroke position of the piston;
Control means for controlling the motor based on an input of a braking signal output in response to an operation of a brake pedal and a detection result of the position detection means;
In the electric brake device that generates braking force on the wheel by pressing the brake pad against the disc via the piston,
Disk temperature detection means for detecting the temperature of the disk;
When the brake pedal is not depressed and the vehicle is stopped, and the detection result of the disk temperature detection means exceeds a preset temperature, the control means An electric brake device characterized by controlling the motor so as to widen the clearance of the disk.

When the brake pedal is not depressed and the vehicle is stopped, and the detection result of the disk temperature detection means does not reach a preset temperature, the control means The electric brake device according to claim 2, wherein the motor is controlled so that the clearance of the disk becomes zero.