JP4502749B2 - Electric parking brake device and method for estimating actual position of brake pad in electric parking brake device - Google Patents

Electric parking brake device and method for estimating actual position of brake pad in electric parking brake device Download PDF

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Description

本発明は、電動モータの回転運動を駆動力変換機構で直線運動に変換してブレーキパッドを移動させることで車輪を制動する電動駐車ブレーキ装置および電動駐車ブレーキ装置におけるブレーキパッドの実位置推定方法に関する。 The present invention relates to an electric parking brake device that brakes wheels by converting a rotational motion of an electric motor into a linear motion by a driving force conversion mechanism and moving a brake pad, and a method for estimating the actual position of the brake pad in the electric parking brake device. .

車両が停止していて電動ブレーキ装置が非制動状態にあるときに、電動ブレーキ装置のモータに所定の大きさの電流を供給して制動状態に移行させ、制動状態において検出したブレーキパッドの実位置(基準位置)に基づいて、ブレーキパッドがブレーキディスクに接触し始める接触開始位置(0点位置)を算出するものが、下記特許文献1により公知である。
特開2000−55094号公報
When the vehicle is stopped and the electric brake device is in a non-braking state, a current of a predetermined magnitude is supplied to the motor of the electric brake device to shift to the braking state, and the actual position of the brake pad detected in the braking state A technique for calculating a contact start position (0-point position) at which the brake pad starts to contact the brake disc based on (reference position) is known from Patent Document 1 below.
JP 2000-55094 A

しかしながら上記特許文献1に記載されたものは、ブレーキパッドの基準位置を検出する際に、モータに通電して電動ブレーキ装置を非制動状態から制動状態に移行させる必要があり、そのためにモータの作動量が大きくなって基準位置を検出するための時間および電力消費量が増加するという問題があった。   However, in the above-mentioned patent document 1, when detecting the reference position of the brake pad, it is necessary to energize the motor to shift the electric brake device from the non-braking state to the braking state. There is a problem that the amount of time and power consumption for detecting the reference position increase as the amount increases.

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、電動駐車ブレーキ装置の電動モータの消費電力を最小限に抑えながらブレーキパッドの位置を短時間で推定できるようにすることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to make it possible to estimate the position of a brake pad in a short time while minimizing the power consumption of an electric motor of an electric parking brake device.

上記目的を達成するために、請求項1に記載された発明によれば、電動モータと、電動モータの回転運動を直線運動に変換する駆動力変換機構と、駆動力変換機構により移動して車輪を制動するブレーキパッドと、駆動力変換機構を拘束してブレーキパッドの制動解除方向への移動を規制する制動力保持機構と、電動モータに流れる電流を検出する電流センサとを備えた電動駐車ブレーキ装置であって、制動力保持機構の作動中に一時的に電動モータに通電して、ブレーキパッドを制動方向へ移動させる回転方向に電動モータを駆動し、そのとき電流センサにより検出された電流値に基づいてブレーキパッドの実位置を推定することを特徴とする電動駐車ブレーキ装置が提案される。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, an electric motor, a driving force conversion mechanism that converts the rotational motion of the electric motor into a linear motion, and a wheel that is moved by the driving force conversion mechanism. An electric parking brake comprising a brake pad for braking the vehicle, a braking force holding mechanism for restricting the movement of the brake pad in the braking release direction by restricting the driving force conversion mechanism, and a current sensor for detecting a current flowing through the electric motor A device that temporarily energizes the electric motor during operation of the braking force holding mechanism and drives the electric motor in a rotational direction that moves the brake pad in the braking direction, and the current value detected by the current sensor at that time An electric parking brake device characterized in that the actual position of the brake pad is estimated based on the above.

また請求項2に記載された発明によれば、請求項1の構成に加えて、推定したブレーキパッドの実位置に基づいて、非制動時のブレーキパッドの初期位置を決定することを特徴とする電動駐車ブレーキ装置が提案される。   According to the invention described in claim 2, in addition to the configuration of claim 1, the initial position of the brake pad at the time of non-braking is determined based on the estimated actual position of the brake pad. An electric parking brake device is proposed.

また請求項3に記載された発明によれば、電動モータと、電動モータの回転運動を直線運動に変換する駆動力変換機構と、駆動力変換機構により移動して車輪を制動するブレーキパッドと、駆動力変換機構を拘束してブレーキパッドの制動解除方向への移動を規制する制動力保持機構と、電動モータに流れる電流を検出する電流センサとを備えた電動駐車ブレーキ装置におけるブレーキパッドの実位置推定方法であって、制動力保持機構の作動中に一時的に電動モータに通電して、ブレーキパッドを制動方向へ移動させる回転方向に電動モータを駆動することにより、前記制動力保持機構による前記駆動力変換機構の拘束を解除すると共に、そのとき電流センサにより検出された電流値に基づいてブレーキパッドの実位置を推定し、次に前記制動力保持機構による前記駆動力変換機構の拘束を再度有効とすることを特徴とする電動駐車ブレーキ装置におけるブレーキパッドの実位置推定方法が提案される。According to the invention described in claim 3, an electric motor, a driving force conversion mechanism that converts the rotational motion of the electric motor into a linear motion, a brake pad that moves by the driving force conversion mechanism and brakes the wheel, The actual position of the brake pad in the electric parking brake device provided with a braking force holding mechanism that restricts the movement of the brake pad in the braking release direction by restraining the driving force conversion mechanism and a current sensor that detects a current flowing through the electric motor In the estimation method, the electric motor is temporarily energized during the operation of the braking force holding mechanism, and the electric motor is driven in a rotational direction that moves the brake pad in the braking direction. The restraint of the driving force conversion mechanism is released, and the actual position of the brake pad is estimated based on the current value detected by the current sensor at that time. Actual position estimation method of the brake pads in the electric parking brake system, which comprises an effective restraint of the driving force converting mechanism by the power holding mechanism again is proposed.

尚、実施例のラチェット機構Rは本発明の制動力保持機構に対応し、実施例のボールねじ機構Sは本発明の駆動力変換機構に対応する。   The ratchet mechanism R of the embodiment corresponds to the braking force holding mechanism of the present invention, and the ball screw mechanism S of the embodiment corresponds to the driving force conversion mechanism of the present invention.

請求項1の構成によれば、電動駐車ブレーキ装置の作動中に一時的に電動モータに通電して、ブレーキパッドを制動方向へ移動させる回転方向に電動モータを駆動し、そのとき電流センサにより検出された電流値に基づいてブレーキパッドの実位置を推定するので、電動駐車ブレーキ装置が非作動状態から作動状態になるまで電動モータに通電してブレーキパッドの実位置を推定する場合に比べて、電動モータの消費電力を最小限に抑えるとともに推定に必要な時間を短縮することができる。 According to the configuration of the first aspect, the electric motor is temporarily energized during the operation of the electric parking brake device, and the electric motor is driven in the rotational direction to move the brake pad in the braking direction, and then detected by the current sensor. Since the actual position of the brake pad is estimated based on the current value, compared with the case where the actual position of the brake pad is estimated by energizing the electric motor until the electric parking brake device is activated from the inactive state, It is possible to minimize the power consumption of the electric motor and reduce the time required for estimation.

請求項2の構成によれば、非制動時のブレーキパッドの初期位置を、推定したブレーキパッドの実位置に基づいて決定するので、ブレーキパッドを常に一定のパッドクリアランスを有する適切な初期位置に停止させ、高い作動応答性を確保しながらブレーキパッドの引きずりを防止することができる。   According to the configuration of the second aspect, since the initial position of the brake pad during non-braking is determined based on the estimated actual position of the brake pad, the brake pad is always stopped at an appropriate initial position having a constant pad clearance. Thus, dragging of the brake pad can be prevented while ensuring high operation responsiveness.

以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。   DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below based on examples of the present invention shown in the accompanying drawings.

図1〜図9は本発明の一実施例を示すもので、図1は電動駐車ブレーキ装置の機能を備えた電動ブレーキ装置の横断面図、図2は図1の2−2線断面図、図3は図1の3−3線断面図、図4は電動駐車ブレーキの作動時の作用説明図、図5は電動駐車ブレーキの強制作動解除時の作用説明図、図6は電動駐車ブレーキの作動時のタイムチャート、図7は電動駐車ブレーキの強制作動解除時のタイムチャート、図8はブレーキパッドの位置推定の手順を説明するフローチャート、図9はモータ電流とブレーキパッド位置との関係を示すグラフである。   1 to 9 show an embodiment of the present invention, FIG. 1 is a cross-sectional view of an electric brake device having the function of an electric parking brake device, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line 2-2 of FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line 3-3 in FIG. 1, FIG. 4 is an explanatory diagram of an operation when the electric parking brake is operated, FIG. 5 is an explanatory diagram of an operation when the electric parking brake is forcibly released, and FIG. FIG. 7 is a time chart when the electric parking brake is forcibly released, FIG. 8 is a flowchart illustrating a procedure for estimating the position of the brake pad, and FIG. 9 is a relationship between the motor current and the brake pad position. It is a graph.

図1〜図3に示すように、電動駐車ブレーキ装置としても使用可能な電動ブレーキ装置は、ナックル等に図1の左右方向に移動自在に支持されたブレーキキャリパ11を備えており、ブレーキキャリパ11に図示せぬガイド手段で相互に接近・離反可能に支持された一対のバックプレート12a,12bの対向面に、車輪に固定されたブレーキディスク13の両側面に当接可能なブレーキパッド14a,14bが設けられる。ブレーキキャリパ11の本体部11aにはブレーキピストン15が進退自在に支持されており、ブレーキピストン15で一方のバックプレート12aの背面を押圧することで、その反力でブレーキキャリパ11が図1の右方向に移動し、ブレーキキャリパ11の本体部11aに架橋部11bを介して接続された腕部11cが他方のバックプレート12bの背面を押圧することで、両ブレーキパッド14a,14bがブレーキディスク13の両側面に当接して制動力を発生する。ブレーキピストン15とブレーキキャリパ11との間に防塵ブーツ16が装着される。   As shown in FIGS. 1 to 3, the electric brake device that can also be used as an electric parking brake device includes a brake caliper 11 that is supported by a knuckle or the like so as to be movable in the left-right direction in FIG. 1. Brake pads 14a and 14b that can be brought into contact with opposite sides of a pair of back plates 12a and 12b supported by guide means (not shown) so as to be able to approach and separate from each other, on both sides of the brake disc 13 fixed to the wheel. Is provided. A brake piston 15 is supported on the main body 11a of the brake caliper 11 so as to be able to advance and retreat. The brake caliper 11 is pressed against the back surface of one back plate 12a by the brake piston 15 so that the brake caliper 11 is moved to the right in FIG. The arm portion 11c connected to the main body portion 11a of the brake caliper 11 via the bridging portion 11b presses the back surface of the other back plate 12b, so that both brake pads 14a and 14b A braking force is generated in contact with both side surfaces. A dustproof boot 16 is mounted between the brake piston 15 and the brake caliper 11.

ブレーキキャリパ11の本体部11aに収納される電動モータMは、本体部11aの内面に固定された複数のステータコイル17…と、ステータコイル17…の内部に軸線Lまわりに回転可能にボールベアリング18で支持された円筒状のモータ出力軸19と、モータ出力軸19の外周面にステータコイル17…の内周面に対向するように固定された複数の永久磁石20…とを備える。モータ出力軸19の内部に円筒状の雌ねじ部材21が一対のボールベアリング22,23で相対回転自在に支持されており、ブレーキピストン15の背面から軸線L上に一体に延びる雄ねじ部材24との間に複数のボール25…が配置される。これらの雌ねじ部材21、雄ねじ部材24およびボール25…はボールねじ機構Sを構成する。   The electric motor M housed in the main body 11a of the brake caliper 11 includes a plurality of stator coils 17 fixed to the inner surface of the main body 11a, and a ball bearing 18 that is rotatable around the axis L inside the stator coils 17. And a plurality of permanent magnets 20 fixed to the outer peripheral surface of the motor output shaft 19 so as to face the inner peripheral surface of the stator coils 17. A cylindrical female screw member 21 is supported inside the motor output shaft 19 by a pair of ball bearings 22 and 23 so as to be relatively rotatable. Between the male screw member 24 extending integrally on the axis L from the back surface of the brake piston 15. Are arranged with a plurality of balls 25. These female screw member 21, male screw member 24 and balls 25 ... constitute a ball screw mechanism S.

ブレーキキャリパ11の本体部11aの内部に、電動モータMおよびボールねじ機構Sを接続するようにプラネタリギヤ機構Pが配置される。軸線L上に配置されたプラネタリギヤ機構Pは、モータ出力軸19に固定されたサンギヤ31と、ボールねじ機構Sの雌ねじ部材21に固定されたプラネタリキャリヤを兼ねるラチェットホイール32と、ラチェットホイール32の外周を囲むリングギヤ33と、ラチェットホイール32にピニオンシャフト34…を介して支持され、サンギヤ31およびリングギヤ33に同時に噛合する複数のピニオン35…とを備える。ラチェットホイール32と本体部11aの内面との間には、ブレーキピストン15がブレーキディスク13から受ける制動反力を支持するためのスラストベアリング36が配置される。   A planetary gear mechanism P is arranged inside the main body 11 a of the brake caliper 11 so as to connect the electric motor M and the ball screw mechanism S. The planetary gear mechanism P disposed on the axis L includes a sun gear 31 fixed to the motor output shaft 19, a ratchet wheel 32 serving also as a planetary carrier fixed to the female screw member 21 of the ball screw mechanism S, and an outer periphery of the ratchet wheel 32. And a plurality of pinions 35 that are supported by the ratchet wheel 32 via pinion shafts 34 and mesh with the sun gear 31 and the ring gear 33 at the same time. Between the ratchet wheel 32 and the inner surface of the main body 11a, a thrust bearing 36 for supporting a braking reaction force that the brake piston 15 receives from the brake disc 13 is disposed.

電動ブレーキ装置は、それを電動駐車ブレーキ装置として機能させるためのラチェット機構Rを備える。ラチェット機構Rは前記ラチェットホイール32と、中央部を支点ピン41で揺動自在に枢支され、ラチェットホイール32のラチェット歯32a…に係合可能なラチェット爪42aを一端部に有するラチェットポール42と、ラチェット爪42aがラチェット歯32a…から離脱する方向にラチェットポール42を付勢する捩じりコイルばね43と、ラチェットポール42の一端側を押圧してラチェット爪42aをラチェット歯32a…に係合させるソレノイド44と、ラチェットポール42の他端側を押圧可能なボルト45とを備える。   The electric brake device includes a ratchet mechanism R for causing it to function as an electric parking brake device. The ratchet mechanism R includes the ratchet wheel 32, a ratchet pole 42 having a central portion pivotably supported by a fulcrum pin 41 and having a ratchet pawl 42a engageable with a ratchet tooth 32a of the ratchet wheel 32 at one end. The torsion coil spring 43 that urges the ratchet pole 42 in the direction in which the ratchet pawl 42a is detached from the ratchet teeth 32a, and the one end side of the ratchet pole 42 are pressed to engage the ratchet pawl 42a with the ratchet teeth 32a. And a bolt 45 that can press the other end of the ratchet pole 42.

電動モータMおよびソレノイド44の作動を制御する電子制御ユニットUには、電動モータMのモータ出力軸19の回転位置、つまり一方のブレーキパッド14aの位置を検出するロータリエンコーダ51からの信号と、電動モータMに流れる電流を検出する電流センサ52からの信号と、ドライバーにより操作されるパーキングスイッチ53からの信号とが入力される。   The electronic control unit U that controls the operation of the electric motor M and the solenoid 44 includes a signal from the rotary encoder 51 that detects the rotational position of the motor output shaft 19 of the electric motor M, that is, the position of one brake pad 14a, and electric A signal from the current sensor 52 that detects the current flowing through the motor M and a signal from the parking switch 53 that is operated by the driver are input.

次に、上記構成を備えた本発明の実施例の作用を説明する。   Next, the operation of the embodiment of the present invention having the above configuration will be described.

電動ブレーキ装置をサービスブレーキとして使用するときには、電動モータMを正転駆動するとモータ出力軸19の回転がプラネタリギヤ機構Pのサンギヤ31に入力され、リングギヤ33が回転不能に固定されていることから、サンギヤ31の回転がピニオン35…およびラチェットホイール32を介してボールねじ機構Sの雌ねじ部材21に伝達される。雌ねじ部材21が回転すると、それにボール25…を介して係合する雄ねじ部材21がブレーキピストン15と共に前進し、ブレーキピストン15がブレーキパッド14a,14bをブレーキディスク13に当接させて制動力を発生する。また電動モータMを逆転駆動するとブレーキピストン15が後退し、ブレーキパッド14a,14bがブレーキディスク13から離間して制動力が解除される。   When the electric brake device is used as a service brake, since the rotation of the motor output shaft 19 is input to the sun gear 31 of the planetary gear mechanism P when the electric motor M is driven forward, the ring gear 33 is fixed so as not to rotate. The rotation of 31 is transmitted to the female screw member 21 of the ball screw mechanism S via the pinions 35 and the ratchet wheel 32. When the female screw member 21 rotates, the male screw member 21 engaged therewith via the balls 25... Moves forward together with the brake piston 15, and the brake piston 15 causes the brake pads 14 a and 14 b to contact the brake disc 13 to generate a braking force. To do. When the electric motor M is driven in reverse, the brake piston 15 moves backward, the brake pads 14a and 14b are separated from the brake disc 13, and the braking force is released.

次に、電動ブレーキ装置を電動駐車ブレーキ装置として使用するときの作用を、図6および図7のタイムチャートを参照して説明する。   Next, the operation when the electric brake device is used as an electric parking brake device will be described with reference to the time charts of FIGS. 6 and 7.

図6のタイムチャートにおいて、ドライバーがパーキングスイッチ53をONすると、電動モータMが正転してブレーキピストン15が前進することで、前述したサービスブレーキの場合と同様の作用で制動力を発生する。所定の制動力が発生するとソレノイド44が通電され、図4に示すように、ソレノイド44に押圧されたラチェットポール42が捩じりコイルばね43の弾発力に抗して支点ピン41まわりに反時計方向に揺動することで、ラチェットポール42のラチェット爪42aがラチェットホイール32のラチェット歯32a…に係合する。   In the time chart of FIG. 6, when the driver turns on the parking switch 53, the electric motor M rotates forward and the brake piston 15 moves forward, thereby generating a braking force with the same action as in the case of the service brake described above. When a predetermined braking force is generated, the solenoid 44 is energized, and the ratchet pole 42 pressed by the solenoid 44 is counteracted around the fulcrum pin 41 against the elastic force of the torsion coil spring 43 as shown in FIG. By swinging clockwise, the ratchet pawl 42a of the ratchet pole 42 engages with the ratchet teeth 32a of the ratchet wheel 32.

この状態で電動モータMへの通電を停止すると、ブレーキディスク13から受ける反力でブレーキパッド14a,14bが後退し、ラチェットホイール32が制動解除方向に回転しようとすることで、ラチェットポール42のラチェット爪42aがラチェットホイール32のラチェット歯32a…に強く噛み合い、ソレノイド44への通電を解除しても電動駐車ブレーキは作動状態に保持される。   When energization of the electric motor M is stopped in this state, the brake pads 14a and 14b are retracted by the reaction force received from the brake disc 13, and the ratchet wheel 32 is about to rotate in the brake release direction, so that the ratchet pole 42 ratchet Even if the claw 42a meshes strongly with the ratchet teeth 32a of the ratchet wheel 32 and the energization of the solenoid 44 is released, the electric parking brake is maintained in the operating state.

図7のタイムチャートにおいて、ドライバーがパーキングスイッチ53をOFFすると、電動モータMが一瞬だけ正転方向に駆動され、ラチェットホイール32が制動方向に僅かに回転する。その結果、ラチェットポール42のラチェット爪42aがラチェットホイール32のラチェット歯32a…から離脱し、捩じりコイルばね43の弾発力でラチェットポール42が図3の位置へと時計方向に回転することで、ラチェットホイール32の拘束が解除される。すると、ブレーキディスク13から受ける反力でブレーキパッド14a,14bが自動的に後退し、電動駐車ブレーキの作動が解除される。このとき、ブレーキパッド14a,14bがブレーキディスク13から受ける反力を補助するために、電動モータMを逆転させても良い。   In the time chart of FIG. 7, when the driver turns off the parking switch 53, the electric motor M is driven in the forward rotation direction for a moment, and the ratchet wheel 32 rotates slightly in the braking direction. As a result, the ratchet pawl 42a of the ratchet pole 42 is disengaged from the ratchet teeth 32a of the ratchet wheel 32, and the ratchet pole 42 rotates clockwise to the position of FIG. Thus, the restraint of the ratchet wheel 32 is released. Then, the brake pads 14a and 14b are automatically retracted by the reaction force received from the brake disc 13, and the operation of the electric parking brake is released. At this time, the electric motor M may be reversed to assist the reaction force received by the brake pads 14a, 14b from the brake disc 13.

電動駐車ブレーキの作動中に電動モータMがフェイルすると、ラチェット機構Rを係合解除できなくなって電動駐車ブレーキが作動したままとなり、車両が走行できなくなる事態が発生する。このような場合に、図5に示すように、手動でボルト45を回転させることでラチェットポール42を押圧して支点ピン41まわりに時計方向に揺動させ、ラチェットポール42のラチェット爪42aをラチェットホイール32のラチェット歯32a…から強制的に離脱させることができる。これにより、電源の失陥を含む電動モータMの作動不能時に、電動駐車ブレーキの作動を解除できなくなる事態を回避することができる。   If the electric motor M fails during the operation of the electric parking brake, the ratchet mechanism R cannot be disengaged, the electric parking brake remains operated, and the vehicle cannot run. In such a case, as shown in FIG. 5, by manually rotating the bolt 45, the ratchet pole 42 is pressed to swing clockwise around the fulcrum pin 41, and the ratchet pawl 42a of the ratchet pole 42 is ratchet. The ratchet teeth 32a of the wheel 32 can be forcibly separated. Thus, it is possible to avoid a situation in which the operation of the electric parking brake cannot be released when the electric motor M including the failure of the power source cannot be operated.

次に、電子制御ユニットUにより実行されるブレーキパッド14aの位置推定を、図8のフローチャートに基づいて説明する。   Next, the position estimation of the brake pad 14a executed by the electronic control unit U will be described based on the flowchart of FIG.

先ず、ステップS1でドライバーによりブレーキペダルが踏まれていないことを確認する。これは、ブレーキペダルが踏まれると電動ブレーキ装置がサービスブレーキとして作動してしまい、ブレーキパッド14aの位置推定ができなくなるからである。前記ステップS1でブレーキペダルが踏まれておらず、ステップS2で電動ブレーキ装置が駐車ブレーキとして作動しているとき、ステップS3で電動モータMに一時的に通電し、ブレーキパッドを制動方向へ移動させる正転方向に駆動して、ラチェットホイール32を図4の制動方向に僅かに回転させることで、ラチェットポール42のラチェット爪42aをラチェットホイール32のラチェット歯32a…から離脱させ、捩じりコイルばね43の弾発力でラチェットポール42を図3の位置に回転させてラチェットホイール32の拘束を解除し、ステップS4でそのときの電動モータMの電流値を電流センサ52により検出する。 First, in step S1, it is confirmed that the brake pedal is not depressed by the driver. This is because when the brake pedal is depressed, the electric brake device operates as a service brake, and the position of the brake pad 14a cannot be estimated. When the brake pedal is not depressed in step S1 and the electric brake device is operating as a parking brake in step S2, the electric motor M is temporarily energized in step S3 to move the brake pad in the braking direction. Driving in the forward direction and slightly rotating the ratchet wheel 32 in the braking direction of FIG. The ratchet pole 42 is rotated to the position shown in FIG. 3 by the elastic force of 43 to release the restraint of the ratchet wheel 32, and the current value of the electric motor M at that time is detected by the current sensor 52 in step S4.

図9は電動モータMの電流値とブレーキパッド14aの位置との関係を示すグラフであって、電動ブレーキ装置が作動してブレーキパッド14a,14bがブレーキディスク13に押し付けられているとき、電動モータMの電流値(つまり電動モータMの出力トルク)に対するブレーキパッド14aの位置の関係は予め知られている。従って、前記ステップS4で検出された電動モータMの電流値がIaであれば、そのときのブレーキパッド14aの実位置Paをロータリエンコーダ51の出力として読み取ることができる。   FIG. 9 is a graph showing the relationship between the current value of the electric motor M and the position of the brake pad 14a. When the electric brake device is operated and the brake pads 14a and 14b are pressed against the brake disc 13, the electric motor is shown. The relationship of the position of the brake pad 14a with respect to the current value of M (that is, the output torque of the electric motor M) is known in advance. Therefore, if the current value of the electric motor M detected in step S4 is Ia, the actual position Pa of the brake pad 14a at that time can be read as the output of the rotary encoder 51.

図9における符号Pbはブレーキパッド14aがブレーキディスク13に接触を開始する接触開始位置であり、符号Pcは前記位置PbからパッドクリアランスLb分だけブレーキパッド14aを戻した位置(ブレーキパッド14aの初期位置)である。従って、上述のようにしてブレーキパッド14aの実位置Paが推定されると、図9のグラフから実位置Paおよび接触開始位置Pbまでの距離Laを知ることができ、この距離Laに予め設定したパッドクリアランスLbを加算することで、ブレーキパッド14aの初期位置Pcを知ることができる。   9, reference symbol Pb is a contact start position at which the brake pad 14a starts to contact the brake disc 13, and reference symbol Pc is a position where the brake pad 14a is returned from the position Pb by the pad clearance Lb (the initial position of the brake pad 14a). ). Therefore, when the actual position Pa of the brake pad 14a is estimated as described above, the distance La from the graph of FIG. 9 to the actual position Pa and the contact start position Pb can be known, and this distance La is set in advance. By adding the pad clearance Lb, the initial position Pc of the brake pad 14a can be known.

電動モータMのモータ出力軸19の回転角とブレーキパッド14aの位置との間には、プラネタリギヤ機構Pの減速比およびボールねじ機構Sのピッチにより決まる一定の関係があるため、実位置Paに対応するロータリエンコーダ51の出力から、初期位置Pcに対応するロータリエンコーダ51の出力を算出することができる。   Since there is a fixed relationship between the rotation angle of the motor output shaft 19 of the electric motor M and the position of the brake pad 14a, which is determined by the reduction ratio of the planetary gear mechanism P and the pitch of the ball screw mechanism S, it corresponds to the actual position Pa. From the output of the rotary encoder 51, the output of the rotary encoder 51 corresponding to the initial position Pc can be calculated.

このようにして、ステップS5でブレーキパッド14aの初期位置Pcが推定され、電子制御ユニットU内の不揮発メモリに記憶されると、ステップS6でラチェット機構Rを作動させて電動ブレーキ装置を作動状態にロックし、ステップS7で電動モータMへの通電をOFFする。   Thus, when the initial position Pc of the brake pad 14a is estimated in step S5 and stored in the non-volatile memory in the electronic control unit U, the ratchet mechanism R is operated in step S6 to bring the electric brake device into the operating state. In step S7, the power supply to the electric motor M is turned off.

そしてステップS8で駐車ブレーキが解除されたとき、ステップS9で電動モータMを逆転させ、ロータリエンコーダ51の出力を監視しながらブレーキパッド14aを電子制御ユニットUに記憶された初期位置Pcに戻すことで、ブレーキパッド14aを常に一定のパッドクリアランスLbを有する適切な初期位置Pcに停止させることができる。従って、ステップS10で電動ブレーキ装置をサービスブレーキとして作動させる際に、電動ブレーキ装置の高い作動応答性を確保しながら、ブレーキパッド14a,14bの引きずりを防止することができる。   When the parking brake is released in step S8, the electric motor M is reversed in step S9, and the brake pad 14a is returned to the initial position Pc stored in the electronic control unit U while monitoring the output of the rotary encoder 51. The brake pad 14a can always be stopped at an appropriate initial position Pc having a constant pad clearance Lb. Therefore, when the electric brake device is operated as a service brake in step S10, dragging of the brake pads 14a and 14b can be prevented while ensuring high operation responsiveness of the electric brake device.

以上のように、ブレーキパッド14aの実位置Paを推定する際に、ひいてはブレーキパッド14aの初期位置Pcを推定する際に、電動モータMに一時的に電流を供給して電流値Iaを検出するだけで良いため、電動モータMの電力消費量を最小限に抑えるとともに、推定のための時間を短縮することができる。   As described above, when the actual position Pa of the brake pad 14a is estimated, and thus when the initial position Pc of the brake pad 14a is estimated, a current is temporarily supplied to the electric motor M to detect the current value Ia. Therefore, the power consumption of the electric motor M can be minimized and the estimation time can be shortened.

以上、本発明の実施例を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。   Although the embodiments of the present invention have been described above, various design changes can be made without departing from the scope of the present invention.

例えば、実施例では電動ブレーキ装置(サービスブレーキ)を電動駐車ブレーキ装置に兼用しているが、本発明はサービスブレーキとして使用しない専用の電動駐車ブレーキ装置に対しても適用することができる。   For example, although the electric brake device (service brake) is also used as the electric parking brake device in the embodiments, the present invention can also be applied to a dedicated electric parking brake device that is not used as a service brake.

また制動力保持機構は実施例のラチェット機構Rに限定されず、他の適宜の機構を採用することができる。   The braking force holding mechanism is not limited to the ratchet mechanism R of the embodiment, and other appropriate mechanisms can be adopted.

また駆動力変換機構は実施例のボールねじ機構Sに限定されず、他の適宜の機構を採用することができる。   The driving force conversion mechanism is not limited to the ball screw mechanism S of the embodiment, and other appropriate mechanisms can be adopted.

また実施例ではブレーキパッド14aの位置を電動モータMのモータ出力軸19に設けたロータリエンコーダ51で間接的に検出しているが、非接触式のセンサ等でブレーキパッド14aの位置を直接検出しても良い。   In the embodiment, the position of the brake pad 14a is indirectly detected by the rotary encoder 51 provided on the motor output shaft 19 of the electric motor M. However, the position of the brake pad 14a is directly detected by a non-contact sensor or the like. May be.

電動駐車ブレーキ装置の機能を備えた電動ブレーキ装置の横断面図Cross-sectional view of an electric brake device having the function of an electric parking brake device 図1の2−2線断面図2-2 sectional view of FIG. 図1の3−3線断面図3-3 sectional view of FIG. 電動駐車ブレーキの作動時の作用説明図Action explanatory diagram at the time of operation of electric parking brake 電動駐車ブレーキの強制作動解除時の作用説明図Action explanatory diagram at the time of forced release of electric parking brake 電動駐車ブレーキの作動時のタイムチャートTime chart when the electric parking brake is activated 電動駐車ブレーキの強制作動解除時のタイムチャートTime chart when the electric parking brake is forcibly released ブレーキパッドの位置推定の手順を説明するフローチャートFlowchart explaining the procedure for estimating the position of the brake pad モータ電流とブレーキパッド位置との関係を示すグラフGraph showing the relationship between motor current and brake pad position

14a ブレーキパッド
52 電流センサ
Ia 電流値
M 電動モータ
Pa 実位置
Pc 初期位置
R ラチェット機構(制動力保持機構)
S ボールねじ機構(駆動力変換機構)
14a Brake pad 52 Current sensor Ia Current value M Electric motor Pa Actual position Pc Initial position R Ratchet mechanism (braking force holding mechanism)
S Ball screw mechanism (driving force conversion mechanism)

Claims (3)

電動モータ(M)と、
電動モータ(M)の回転運動を直線運動に変換する駆動力変換機構(S)と、
駆動力変換機構(S)により移動して車輪を制動するブレーキパッド(14a)と、
駆動力変換機構(S)を拘束してブレーキパッド(14a)の制動解除方向への移動を規制する制動力保持機構(R)と、
電動モータ(M)に流れる電流を検出する電流センサ(52)と、
を備えた電動駐車ブレーキ装置であって、
制動力保持機構(R)の作動中に一時的に電動モータ(M)に通電して、ブレーキパッド(14a)を制動方向へ移動させる回転方向に電動モータ(M)を駆動し、そのとき電流センサ(52)により検出された電流値(Ia)に基づいてブレーキパッド(14a)の実位置(Pa)を推定することを特徴とする電動駐車ブレーキ装置。
An electric motor (M);
A driving force conversion mechanism (S) that converts the rotational motion of the electric motor (M) into linear motion;
A brake pad (14a) that is moved by the driving force conversion mechanism (S) to brake the wheel;
A braking force holding mechanism (R) that restrains the driving force conversion mechanism (S) and restricts the movement of the brake pad (14a) in the braking release direction;
A current sensor (52) for detecting a current flowing through the electric motor (M);
An electric parking brake device comprising:
During the operation of the braking force holding mechanism (R), the electric motor (M) is temporarily energized to drive the electric motor (M) in the rotational direction that moves the brake pad (14a) in the braking direction. An electric parking brake device characterized by estimating an actual position (Pa) of a brake pad (14a) based on a current value (Ia) detected by a sensor (52).
推定したブレーキパッド(14a)の実位置(Pa)に基づいて、非制動時のブレーキパッド(14a)の初期位置(Pc)を決定することを特徴とする、請求項1に記載の電動駐車ブレーキ装置。   The electric parking brake according to claim 1, wherein the initial position (Pc) of the brake pad (14a) during non-braking is determined based on the estimated actual position (Pa) of the brake pad (14a). apparatus. 電動モータ(M)と、An electric motor (M);
電動モータ(M)の回転運動を直線運動に変換する駆動力変換機構(S)と、A driving force conversion mechanism (S) that converts the rotational motion of the electric motor (M) into linear motion;
駆動力変換機構(S)により移動して車輪を制動するブレーキパッド(14a)と、A brake pad (14a) that is moved by the driving force conversion mechanism (S) to brake the wheel;
駆動力変換機構(S)を拘束してブレーキパッド(14a)の制動解除方向への移動を規制する制動力保持機構(R)と、A braking force holding mechanism (R) that restrains the driving force conversion mechanism (S) and restricts the movement of the brake pad (14a) in the braking release direction;
電動モータ(M)に流れる電流を検出する電流センサ(52)と、A current sensor (52) for detecting a current flowing through the electric motor (M);
を備えた電動駐車ブレーキ装置におけるブレーキパッドの実位置推定方法であって、A method for estimating the actual position of a brake pad in an electric parking brake device comprising:
制動力保持機構(R)の作動中に一時的に電動モータ(M)に通電して、ブレーキパッド(14a)を制動方向へ移動させる回転方向に電動モータ(M)を駆動することにより、前記制動力保持機構(R)による前記駆動力変換機構(S)の拘束を解除すると共に、そのとき電流センサ(52)により検出された電流値(Ia)に基づいてブレーキパッド(14a)の実位置(Pa)を推定し、次に前記制動力保持機構(R)による前記駆動力変換機構(S)の拘束を再度有効とすることを特徴とする電動駐車ブレーキ装置におけるブレーキパッドの実位置推定方法。The electric motor (M) is temporarily energized during the operation of the braking force holding mechanism (R), and the electric motor (M) is driven in a rotational direction that moves the brake pad (14a) in the braking direction. The restraint of the driving force conversion mechanism (S) by the braking force holding mechanism (R) is released, and the actual position of the brake pad (14a) based on the current value (Ia) detected by the current sensor (52) at that time (Pa) is estimated, and then the restraint of the driving force converting mechanism (S) by the braking force holding mechanism (R) is re-enabled, and the brake pad actual position estimating method in the electric parking brake device is characterized in that .
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5488909B2 (en) * 2010-06-22 2014-05-14 日立オートモティブシステムズ株式会社 Disc brake
JP5964701B2 (en) * 2012-08-31 2016-08-03 日立オートモティブシステムズ株式会社 Brake device
US9371876B2 (en) * 2014-02-17 2016-06-21 Universal City Studios Llc Systems and methods for brake systems with engagement sensing
KR102116169B1 (en) * 2014-12-27 2020-06-26 히다치 오토모티브 시스템즈 가부시키가이샤 Brake device
WO2019047047A1 (en) * 2017-09-06 2019-03-14 上海六辔机电科技有限公司 Mechanical force-amplifying type motor-driven friction braking device for rail vehicle
WO2020217788A1 (en) * 2019-04-22 2020-10-29 日立オートモティブシステムズ株式会社 Disc brake

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10181579A (en) * 1996-12-26 1998-07-07 Akebono Brake Ind Co Ltd Dynamo-electric brake with pad clearance adjusting mechanism and pad clearance adjusting method
JP2000130482A (en) * 1998-08-19 2000-05-12 Toyota Motor Corp Electric braking device
JP2001130402A (en) * 1999-11-09 2001-05-15 Akebono Brake Ind Co Ltd Electric brake
JP2001225741A (en) * 2000-02-15 2001-08-21 Toyota Motor Corp Brake device
WO2003082651A1 (en) * 2002-04-03 2003-10-09 Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH Method and device for controlling an electrically actuated wear adjuster
JP2004239324A (en) * 2003-02-04 2004-08-26 Nissin Kogyo Co Ltd Pad clearance adjusting method for electric disk brake
JP2006500540A (en) * 2002-09-27 2006-01-05 クノル−ブレムゼ ジステーメ フューア シーネンファールツォイゲ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング Brake tightening actuator with shear force measuring pin

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10181579A (en) * 1996-12-26 1998-07-07 Akebono Brake Ind Co Ltd Dynamo-electric brake with pad clearance adjusting mechanism and pad clearance adjusting method
JP2000130482A (en) * 1998-08-19 2000-05-12 Toyota Motor Corp Electric braking device
JP2001130402A (en) * 1999-11-09 2001-05-15 Akebono Brake Ind Co Ltd Electric brake
JP2001225741A (en) * 2000-02-15 2001-08-21 Toyota Motor Corp Brake device
WO2003082651A1 (en) * 2002-04-03 2003-10-09 Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH Method and device for controlling an electrically actuated wear adjuster
JP2006500540A (en) * 2002-09-27 2006-01-05 クノル−ブレムゼ ジステーメ フューア シーネンファールツォイゲ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング Brake tightening actuator with shear force measuring pin
JP2004239324A (en) * 2003-02-04 2004-08-26 Nissin Kogyo Co Ltd Pad clearance adjusting method for electric disk brake

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