JP4606646B2

JP4606646B2 - Electric disc brake and its control program

Info

Publication number: JP4606646B2
Application number: JP2001165663A
Authority: JP
Inventors: 東馬山口
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2001-05-31
Filing date: 2001-05-31
Publication date: 2011-01-05
Anticipated expiration: 2021-05-31
Also published as: JP2002357235A

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric disk brake capable of detecting a stroking position of a piston at a low cost when a brake pad gets in contact with a disk rotor. SOLUTION: When the piston 40 is moved by an electric motor 19, an electric current ripple is generated in a state where brake pads 14 and 15 do not get in contact with the disk rotor 11. At the same time, electric current ripple generating means 52, 54, and 55 are kept so as to eliminate the electric current ripple from the value of electric current of the electric motor 19 in a state where the brake pads 14 and 15 get in contact with the disk rotor 11. A pad contact position that is a contact position to the disk rotor 11 of the brake pads 14 and 15 is detected by a generating state of the electric current ripple in the value of electric current of the electric motor 19 and from the stroking position of the piston 40 detected by a position detecting means 20.

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動モータの回転運動をピストンの直線運動に変換して制動力を発生させる電動ディスクブレーキおよびその制御プログラムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電動モータの回転運動をピストンの直線運動に変換して制動力を発生させる電動ディスクブレーキとして、例えば、特開２０００−２１３５７５号公報に開示されたものがある。この電動ディスクブレーキは、電動モータと、この電動モータの回転運動をピストンの直線運動に変換するボールネジ機構と、ピストンのストローク位置を検出するストロークセンサとを有し、このストロークセンサの検出結果に基づいて電動モータを制御し、ピストンによる直線運動でブレーキパッドをディスクロータに押圧させて制動力を発生させるものである。
【０００３】
この電動ディスクブレーキには、電動モータによりボールネジ機構を介してピストンを移動させる際に、ブレーキパッドがディスクロータに接触することでピストンに生じる反力を検出するための押圧センサがピストンに設けられており、この押圧センサでブレーキパッドがディスクロータに接触したことを検出し、このときのストロークセンサの検出値から、ブレーキパッドがディスクロータに接触する際のピストンのストローク位置を検出するようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ブレーキパッドは、使用により摩耗を生じたり、制動の状況によっては熱膨張を生じたりすることで、その厚みが変化することになり、このような厚みの変化に対応して、制動解除時におけるピストンのストローク位置すなわちパッドクリアランスを制御しないと、ブレーキパッドのディスクロータへの引きずり現象等が生じてしまうことが予想される。
【０００５】
このため、上記のような押圧センサを用いて、ブレーキパッドがディスクロータに接触する際のピストンのストローク位置を検出し、このストローク位置に基づいてブレーキパッドとディスクロータとのクリアランスすなわちパッドクリアランスを常に適正な値に維持するようにピストンの待機時のストローク位置を調整することを考えた。
【０００６】
しかしながら、ブレーキパッドがディスクロータに接触する際のピストンのストローク位置を検出するために、ブレーキパッドがディスクロータに接触することでピストンに生じる反力を検出するための押圧センサを設けるのでは、当然のことながら、コストが増大してしまう。
【０００７】
したがって、本発明は、低コストで、ブレーキパッドがディスクロータに接触する際のピストンのストローク位置を検出することができる電動ディスクブレーキおよびその制御プログラムの提供を目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１記載の電動ディスクブレーキは、電動モータと、該電動モータの回転運動をピストンの直線運動に変換する変換機構部と、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、該位置検出手段の検出結果に基づいて前記電動モータを制御する制御手段とを有し、前記電動モータに電流を供給することでピストンによってブレーキパッドをディスクロータに押圧させて制動力を発生させるものであって、前記電動モータにより前記変換機構部を介して前記ピストンを移動させる際に、前記ブレーキパッドが前記ディスクロータに接触しない状態において前記電動モータの電流値に電流リップルを発生させる一方、前記ブレーキパッドが前記ディスクロータに接触した状態において前記電動モータの電流値から電流リップルを消失させる電流リップル発生手段を有し、前記制御手段は、前記電動モータの電流値における前記電流リップルの発生状態と前記位置検出手段で検出される前記ピストンのストローク位置とから前記ブレーキパッドの前記ディスクロータへの接触位置であるパッド接触位置を検出することを特徴としている。
【０００９】
これにより、電動モータにより変換機構部を介してピストンを移動させる際に、ブレーキパッドがディスクロータに接触しない状態において電動モータの電流値に電流リップルを発生させる一方、ブレーキパッドがディスクロータに接触した状態において電動モータの電流値から電流リップルを消失させる電流リップル発生手段を設けるとともに、制御手段が、この電流リップルの発生状態と位置検出手段で検出されるピストンのストローク位置とからブレーキパッドのディスクロータへの接触位置であるパッド接触位置を検出する。このように、ブレーキパッドのディスクロータへの接触の有無により電動モータの電流値に電流リップルの変化を与える電流リップル発生手段を設けることでパッド接触位置を検出することができる。
【００１０】
本発明の請求項２記載の電動ディスクブレーキは、請求項１記載のものに関して、前記制御手段は、検出した前記パッド接触位置に基づいて前記ブレーキパッドの前記ディスクロータとのクリアランスを調整することを特徴としている。
【００１１】
このように、制御手段が、電流リップル発生手段により発生させられる電流リップルの発生状態と位置検出手段で検出されるピストンのストローク位置とからパッド接触位置を検出し、このパッド接触位置に基づいてブレーキパッドのディスクロータとのクリアランスを調整する。このように、ブレーキパッドのディスクロータへの接触の有無により電動モータの電流値に電流リップルの変化を与える電流リップル発生手段を設けることでパッド接触位置を検出し、これに基づいてブレーキパッドのディスクロータとのクリアランスを調整することができる。
【００１２】
本発明の請求項３記載の電動ディスクブレーキは、請求項１または２記載のものに関して、前記電流リップル発生手段は、前記ブレーキパッドが前記ディスクロータに接触しない状態においては前記電動モータの駆動で回転する一方、前記ブレーキパッドが前記ディスクロータに接触した状態においては回転が停止される回転部に設けられたウエーブワッシャを有することを特徴としている。
【００１３】
これにより、電動モータにより変換機構部を介してピストンを移動させる際に、ブレーキパッドがディスクロータに接触しない状態においては電動モータの駆動で回転部が回転することになり、この回転部に設けられたウエーブワッシャが空回りして電動モータの電流値に電流リップルを発生させる一方、ブレーキパッドがディスクロータに接触した状態においては電動モータの駆動があっても回転部が停止することになり、この回転部に設けられたウエーブワッシャも回転しなくなって電動モータの電流値から電流リップルを消失させる。
【００１４】
本発明の請求項４記載の電動ディスクブレーキの制御プログラムは、電動モータと、該電動モータの回転運動をピストンの直線運動に変換する変換機構部と、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を有して、前記ピストンによってブレーキパッドをディスクロータに押圧させて制動力を発生させるべく、前記位置検出手段の検出結果に基づいて前記電動モータを制御する電動ディスクブレーキの制御プログラムにおいて、前記電動モータに電流を供給して前記変換機構部を介して前記ピストンを移動させる際に、前記電動モータの電流値に発生する電流リップルを検出する電流リップル検出手段と、該電流リップル検出手段からの電流リップルの消失信号と前記位置検出手段からのピストンストローク位置検出信号とに基づいて前記ブレーキパッドの前記ディスクロータへの接触位置を検出するパッド接触位置検出手段と、該パッド接触位置検出手段のパッド接触位置に基づいて前記ブレーキパッドと前記ディスクロータとのクリアランスを調整するクリアランス調整手段とを有することを特徴としている。
【００１５】
このように、電流リップルの消失信号と位置検出手段からのピストンストローク位置検出信号とに基づいてブレーキパッドのディスクロータへの接触位置を検出し、このパッド接触位置に基づいてブレーキパッドとディスクロータとのクリアランスを調整する。このように、ブレーキパッドのディスクロータへの接触の有無により電動モータの電流値に電流リップルの変化を与えることでパッド接触位置を検出し、これに基づいてブレーキパッドのディスクロータとのクリアランスを調整することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態の電動ディスクブレーキを図面を参照しつつ以下に説明する。
【００１７】
図１に示すように、本実施形態の電動ディスクブレーキ１０は、図示せぬ車輪とともに回転するディスクロータ１１の一側（通常は車体に対して内側）にキャリパ本体１２が配置されており、このキャリパ本体１２には、略Ｃ字形に形成されてディスクロータ１１を跨いで反対側へ延びる爪部１３が一体的に結合されている。ディスクロータ１１の両側、すなわち、ディスクロータ１１とキャリパ本体１２との間および爪部１３の先端部との間に、それぞれブレーキパッド１４，１５が設けられている。ブレーキパッド１４，１５は、車体側に固定されるキャリア１６によってディスクロータ１１の軸方向に沿って移動可能に支持されて、制動トルクをキャリア１６で受けるようになっており、また、キャリパ本体１２は、キャリア１６に取付けられた図示せぬスライドピンによってディスクロータ１１の軸方向に沿って摺動可能に案内されている。
【００１８】
キャリパ本体１２には、ボルト１７によって略円筒伏のケース１８が結合され、このケース１８内には、電動モータ１９および回転検出器２０が設けられている。一方、キャリパ本体１２内には、ボールランプ機構２１及び減速機構２２が挿入されている。ケース１８の後端部には、カバー２３がボルト２４によって取付けられている。
【００１９】
電動モータ１９は、ケース１８の内周部に固定されたステータ２５と、ステータ２５に挿入されて軸受２６，２７によってケース１８に回転可能に支持されたロータ２８とを備えている。回転検出器２０は、ケース１８側に固定されたレゾルバステータ２９及びロータ２８に取付けられたレゾルバロータ３０からなり、これらの相対回転に基づいてロータ２８の回転位置を検出するものである。そして、電動モータ１９及び回転検出器２０には、コネクタ３１を介して図示せぬコントローラ（制御手段）が接続され、このコントローラは、回転検出器２０の検出結果に基づいて制御信号を出力し、電動モータ１９のロータ２８を所望のトルクで所望の角度だけ回転するように制御する。
【００２０】
ボールランプ機構２１は、環状の第１及び第２ディスク３２，３３と、これらの間に介装された複数のボール（鋼球）３４とから構成されている。第１ディスク３２は、軸受３５によってキャリパ本体１２に回転可能に支持され、ロータ２８内に挿入される円筒部３６が一体的に形成されている。第２ディスク３３には、円筒部３６よりも小径の円筒状のスリーブ３７が一体的に形成され、このスリーブ３７が円筒部３６内に挿通されている。
【００２１】
ボールランプ機構２１の第１ディスク３２及び第２ディスク３３の対向面には、それぞれ円周方向に沿って延びる円弧状の例えば３つのボール溝３８，３９が形成されている。これらのボール溝３８，３９は、等しい中心角（例えば９０゜）の範囲に延ばされて、同じ方向に傾斜されている。そして、第１及び第２ディスク３２，３３に形成されたボール溝３８，３９間にボール３４が装入され、第１、第２ディスク３２，３３の相対回転によって、ボール溝３８，３９内をボール３４が転動することにより、第１ディスク３２と第２ディスク３３とが軸方向に相対変位するようになっている。このとき、第１ディスク３２が第２ディスク３３に対して反時計回りに回転したとき、これらが離間する方向に変位する。
【００２２】
第２ディスク３３とブレーキパッド１４との間には、ピストン４０が設けられている。ピストン４０には、外周にネジ部４１を形成した円筒部４２が設けられている。円筒部４２は、第２ディスク３３のスリーブ３７内に挿入され、その内周に形成されたネジ部４３に螺合されている。円筒部４２内には、ケース１８にブラケット４４を介して取付けられた軸４５の二面取部４６が嵌合されて、ピストン４０が回転しないように支持している。ネジ部４１とネジ部４３とで不可逆ねじを形成しており、ピストン４０は、その軸方向に力が作用しても移動することはないが、第２ディスク３３を反時計回りに回転させることにより、ディスクロータ１１側へ移動するようになっている。
【００２３】
軸４５の外周部及び第２ディスク３３のスリーブ３７の内周部にそれぞれ形成されたバネ受４７，４８間に複数の皿バネ（圧縮ばね）４９が介装され、そのばね力によって第２ディスク３３がボール３４を第１ディスク３２との間で挟みつけるように付勢されている。軸４５は、調整ネジ５０およびロックナット５１によってブラケット４４に取付けられている。
【００２４】
そして、本実施形態において、第２ディスク３３には、最もディスクロータ１１側の外径部にリング部材５２が固定されている。一方、爪部１３のキャリパ本体１２側には、その内側に円筒部材５３が位置固定で設けられており、この円筒部材５３の内側には、第１ディスク３２および第２ディスク３３の相互対向側が配置されている。この円筒部材５３の内側には、上記リング部材５２と対向するようにリング部材５４が固定されている。
【００２５】
ここで、図２に示すように、リング部材５２には、リング部材５４に対向する側の対向面５２ａに、軸線方向に山型をなして突出する凸部５２ｂが円周方向に多数連続的に形成されており、リング部材５４にも、リング部材５２に対向する側の対向面５４ａに、軸線方向に山型をなして突出する凸部５４ｂが円周方向に多数連続的に形成されている。
【００２６】
そして、リング部材５２の対向面５２ａとリング部材５４の対向面５４ａとの間には、ウエーブワッシャ５５が介装されている。このウエーブワッシャ５５は、図２に示すように、リング状をなすとともに、軸線方向に山型をなすように屈曲する屈曲部５５ａが、円周方向に沿って順に逆方向に山型をなすように形成された形状をなしている。なお、介装前のウエーブワッシャ５５の軸線方向の幅は、リング部材５２、５４の対向面５２ａ、５４ａ間の幅の最大値よりも大きくされている。
【００２７】
ここで、第２ディスク３３が回転するときには、この第２ディスク３３に固定されたリング部材５２と爪部１３に円筒部材５３を介して固定配置されたリング部材５４とが相対回転することになり、これらの間に介装されたウエーブワッシャ５５は、その屈曲部５５ａがこれらリング部材５２、５４の凸部５２ｂ、５４ｂを乗り越えることで、第２ディスク３３の回転に対して適度な抵抗力を付与する。
【００２８】
他方、第２ディスク３３が回転を停止させたときには、この第２ディスク３３に固定されたリング部材５２と爪部１３に円筒部材５２を介して固定配置されたリング部材５４とが相対回転を停止させることになり、これらの間に介装されたウエーブワッシャ５５も、その屈曲部５５ａがこれらリング部材５２、５４の凸部５２ｂ、５４ｂを乗り越えることがなくなる。
【００２９】
次に、減速機構２２について説明する。電動モータ１９の口ータ５８の一端部に偏心軸５７が形成され、偏心軸５７の外周部には、軸受５８を介して偏心板５９が回転可能に取付けられている。キャリパ本体１２には、偏心板５９に対向させて固定板６０が固定されている。偏心板５９及び固定板６０の対向面には、それぞれ周方向に沿って複数の穴（凹所）６１，６２が形成されており、これらの穴６１，６２間にボール（鋼球）６３が介装してオルダム機構を構成して、公転運動する偏心板５９を支持している。偏心板５９の一端面は、第１ディスク３２に対向されており、これらの対向面には、それぞれサイクロイド溝６４，６５が形成され、サイクロイド溝６４，６５間にボール（鋼球）６６が挿入されている。
【００３０】
第２ディスク３３のスリーブ３７の先端外周部には、円筒状のスプリングホルダ６７がピン６８によって回転しないように取付けられている。スプリングホルダ６７の一端部が、第１ディスク３２の円筒部３６の先端部に係合して、これらの相対回転を一定範囲に制限している。スプリングホルダ６７の周りには、コイルスプリング（ばね手段）６９が巻装され、コイルスプリング６９は、所定のセット荷重をもって捻られて、その一端部がスプリングホルダ６７に結合され、他端部が第１ディスク３２の円筒部３６に結合されている。
【００３１】
以上のように構成した本実施形態の電動ディスクブレーキの基本作動について次に説明する。
【００３２】
非制動状態では、ボールランプ機構２１のボール３４がボール溝３８，３９の最も深い端部にあり、第１ディスク３２と第２ディスク３３とが最も近い位置にある。制動時に、電動モータ１９のロータ２８を時計回りに回転させると、偏心板５９が公転し、サイクロイド溝６４，６５及びボール６６の作用によって第１ディスク３２がロータ２８に対して、次式で示される一定の回転比Ｎで反時計回りに回転する。
Ｎ＝（ｄ−Ｄ）／Ｄ
ここで、
ｄ：サイクロイド溝６４の基準円直径
Ｄ：サイクロイド溝６５の基準円直径
すなわち、第１ディスク３２は、ロータ２８に対して一定の減速比α（＝１／Ｎ）で減速されて反時計回りに回転し、その分、トルクが増幅される。
【００３３】
第１ディスク３２の回転力は、コイルスプリング６９を介して第２ディスク３３に伝達される。ピストン４０がブレーキパッド１４，１５を押圧する前は、ピストン４０に軸方向の荷重が殆ど作用せず、ピストン４０と第２ディスク３３との間のネジ部４１，４３に生じる抵抗が小さいので、コイルスプリング６９のセット荷重によって第２ディスク３３が第１ディスク３２と一体に回転し、第２ディスク３３とピストン４０との間に相対回転が生じて、ネジ部４１，４３の作用によってピストン４０がディスクロータ１１側ヘ前進する。なお、これにより、ネジ部４１，４３は電動モータ１９の回転運動をピストン４０の直線運動に変換する変換機構部を構成している。
【００３４】
上記前進時において、第１ディスク３２と一体に回転する第２ディスク３３に固定されたリング部材５２と、爪部１３に円筒部材５３を介して固定配置されたリング部材５４とが相対回転することになり、これらの間に介装されたウエーブワッシャ５５は、その屈曲部５５ａがこれらリング部材５２、５４の凸部５２ｂ、５４ｂを順次乗り越えることで、第２ディスク３３の回転に対して適度な抵抗力を付与する。なお、リング部材５２、５４の凸部５２ｂ、５４ｂに対するウエーブワッシャ５５の屈曲部５５ａのこのような乗り越えは、断続的に発生することになり、第２ディスク３３および第１ディスク３２には、回転に対する抵抗力が断続的に発生する。このような抵抗力が断続的に発生することにより、電動モータ１９の電流値に図３に範囲Ｘ１で示すように電流リップルが発生することになる。
【００３５】
そして、ピストン４０が一方のブレーキパッド１４をディスクロータ１１ヘ押圧し、その反力によってキャリパ本体１２がキャリア１６のスライドピンに沿って移動して、爪部１３が他方のブレーキパッド１５をディスクロータ１１に押圧する。
【００３６】
両ブレーキパッド１４，１５がディスクロータ１１に押圧された後は、その反力によってピストン４０に軸方向の大きな荷重が作用するため、ネジ部４１，４３の抵抗が増大してコイルスプリング６９のセット荷重を超えて、第２ディスク３３が回転を停止させることになり、その結果、コイルスプリング６９が撓んでボールランプ機構２１の第１ディスク３２および第２ディスク３３間に相対回転が生じる。これにより、ボール３４がボール溝３８，３９内を転動して第２ディスク３３およびピストン４０を一体に前進（すなわち直線運動）させ、ピストン４０によってブレーキパッド１４，１５をディスクロータ１１にさらに押付ける。なお、これにより、ボールランプ機構２１も電動モータ１９の回転運動をピストン４０の直線運動に変換する変換機構部を構成している。また、回転検出器２０は、電動モータ１９のロータ２８の回転位置を検出しており、ロータ２８の回転位置に対応して前進するピストン４０のストローク位置すなわちこのピストン４０で進退させられるブレーキパッド１４，１５のストローク位置を検出する位置検出手段を構成している。
【００３７】
上記のように両ブレーキパッド１４，１５がディスクロータ１１に押圧された時点で、回転が停止させられた第２ディスク３３に固定されたリング部材５２と、爪部１３に円筒部材５３を介して固定配置されたリング部材５４とが相対回転を停止させることになり、これらの間に介装されたウエーブワッシャ５５も停止して、その屈曲部５５ａがこれらリング部材５２、５４の凸部５２ｂ、５４ｂを乗り越えることがなくなって、第１ディスク３２には回転に対する抵抗力が断続的に発生することがなくなる。その結果、電動モータ１９の電流値からは、図３に範囲Ｘ２で示すように電流リップルは消失することになり、電流値はブレーキパッド１４，１５からの反力の増大にともなってほぼ直線的に上昇することになる。
【００３８】
すなわち、ウエーブワッシャ５５および両リング部材５２、５４が、電動モータ１９によりピストン４０を移動させる際に、ブレーキパッド１４，１５がディスクロータ１１に接触しない状態において電動モータ１９の電流値に電流リップルを発生させる一方、ブレーキパッド１４，１５がディスクロータ１１に接触した状態において電動モータ１９の電流値から電流リップルを消失させる電流リップル発生手段を構成している。なお、ウエーブワッシャ５５は、ブレーキパッド１４，１５がディスクロータ１１に接触しない状態においては電動モータ１９の駆動で相対回転する一方、ブレーキパッド１４，１５がディスクロータ１１に接触した状態においては相対回転が停止される回転部を構成する両リング部材５２、５４間に設けられている。
【００３９】
制動解除時には、電動モータ１９のロータ２８を反時計回りに回転させることによって、減速機構２２を介して第１ディスク３２が時計回りに回転し、ブレーキパッド１４，１５がディスクロータ１１に押圧されている間は、第１、第２ディスク３２，３３が相対回転して第２ディスク３３が後退し、ブレーキパッド１４，１５がディスクロータ１１から離間した後は、第１、第２ディスク３２，３３が一体回転して、ネジ部４１，４３の作用によってピストン４０がさらに後退する。
【００４０】
そして、本実施形態の電動ディスクブレーキ１０においては、コントローラが、電動モータ１９の電流値における電流リップルの発生状態と回転検出器２０で検出されるピストン４０のストローク位置すなわちブレーキパッド１４，１５のストローク位置とからブレーキパッド１４，１５のディスクロータ１１への接触位置である上記パッド接触位置を検出する。そして、コントローラは、別途入力されるブレーキペダルの踏力を検出する図示せぬ踏力センサの信号等から目標推力を割り出し、パッド接触位置を原点（０位置）とした図４に示すような目標推力と目標位置との制御テーブルから、割り出された目標推力に対する目標位置を求めて、この目標位置にピストン４０が位置するように回転検出器２０で検出しつつ電動モータ１９を制御する。
【００４１】
また、コントローラは、上記パッド接触位置に基づいてブレーキパッド１４，１５のディスクロータ１１との制動解除時におけるクリアランスすなわちパッドクリアランスを調整する。すなわち、このパッド接触位置からピストン４０を所定のパッドクリアランスに相当する一定距離だけ後退させることにより、常にパッドクリアランスを一定に維持する。
【００４２】
このようなコントローラの制御内容についてさらに図５に示すフローチャートを参照して以下に説明する。
【００４３】
コントローラは、ステップＳ１において、図示せぬ踏力センサからの検出信号により、ブレーキペダルが踏まれているか否かを検出し、ブレーキペダルが踏まれている場合、ステップＳ２において、ブレーキパッド１４，１５がディスクロータ１１に接触を開始させるピストン４０のストローク位置であるパッド接触位置を、回転検出器２０で検出される電動モータ１９の回転位置で検出するパッド接触位置検出が済んでいるか否かを、後述するステップＳ５でセットされるパッド接触位置検出フラグがセットされているか否かにより判定する。
【００４４】
このステップＳ２において、パッド接触位置検出が済んでいない場合、ステップＳ３において、パッド接触位置検出が行われたか否かを判定する。なお、ブレーキペダルの踏み込みが解除された後、ブレーキペダルが次に踏み込まれると、最初のステップＳ２の判断はＮＯとなりステップＳ３の判断もＮＯとなる。
【００４５】
ステップＳ３において、パッド接触位置検出が行われていない場合、ステップＳ４において、ピストン４０を前進させるように電動モータ１９を回転させてステップＳ１に戻る。
【００４６】
このようにして、ステップＳ４によりピストン４０を前進させると、ブレーキパッド１４，１５がディスクロータ１１に接触することになる。ここで、コントローラは、このブレーキパッド１４，１５がディスクロータ１１に接触するパッド接触位置を検出するパッド接触位置検出を、上述したように電動モータ１９の電流値に電流リップルが発生している状態（図３に示すＸ１の範囲）から電流リップルが消失する状態（図３に示すＸ２の範囲）に切り替わった時点（図３に示す時点Ｅ）の電動モータ１９の回転位置に対応するピストン４０のストローク位置すなわちブレーキパッド１４，１５の移動位置を求めることにより行っている。そして、パッド接触位置が検出されると、このパッド接触位置を図４に示す制御テーブルの原点位置とし、さらにパッドクリアランス設定の原点位置として、以後の制御を行う。
【００４７】
このようにしてパッド接触位置検出が行われた場合、ステップＳ３において、パッド接触位置検出が行われたと判定し、ステップＳ５において、パッド接触位置検出が済んだことを記憶するため、そのことを示すパッド接触位置検出フラグをセットして、ステップＳ１に戻る。
【００４８】
一方、このようにして、パッド接触位置検出が行われた後は、ステップＳ２において、パッド接触位置検出が済んでいるか否かの判断がＹＥＳとなり、ステップＳ６において、図４に示す制御テーブルに基づいて、ペダル踏力に応じた目標推力に対する目標位置にピストン４０をストロークさせるように電動モータ１９を制御して、ステップＳ１に戻る。
【００４９】
ステップＳ１において、ブレーキペダルが踏まれていない場合、ステップＳ７において、パッド接触位置検出が未完であるとするため、パッド接触位置検出が済んだことを示すパッド接触位置検出フラグをリセットする。
【００５０】
そして、ステップＳ８において、パッドクリアランスが規定クリアランスであるか否か、すなわちパッド接触位置に対し所定のパッドクリアランス分ピストン４０が後退した位置にあるか否かを判定し、パッドクリアランスが規定クリアランスでなければ、ステップＳ９において、ピストンを後退させるように電動モータ１９を回転させて、ステップＳ８に戻る。
【００５１】
ステップＳ８において、パッドクリアランスが規定クリアランスである場合、ステップＳ１０において、電動モータ１９を停止させることによりピストン４０を停止させて、ステップＳ１に戻る。
【００５２】
以上に述べた本実施形態の電動ディスクブレーキ１０によれば、電動モータ１９によりピストン４０を移動させる際に、ブレーキパッド１４，１５がディスクロータ１１に接触しない状態において電動モータ１９の電流値に電流リップルを発生させる一方、ブレーキパッド１４，１５がディスクロータ１１に接触した状態において電動モータ１９の電流値から電流リップルを消失させる。具体的には、電動モータ１９によりピストン４０を移動させる際に、ブレーキパッド１４，１５がディスクロータ１１に接触しない状態においては電動モータ１９の駆動でリング部材５２、５４が相対回転することになり、これらリング部材５２、５４間に設けられたウエーブワッシャ５５が空回りして電動モータ１９の電流値に電流リップルを発生させる一方、ブレーキパッド１４，１５がディスクロータ１１に接触した状態においては電動モータ１９の駆動があってもリング部材５２、５４が相対回転を停止させることになり、これらの間に設けられたウエーブワッシャ５５も回転しなくなって電動モータ１９の電流値から電流リップルを消失させる。そして、コントローラが、この電流リップルの発生状態と回転検出器２０で検出されるピストン４０のストローク位置すなわちブレーキパッド１４，１５のストローク位置とからブレーキパッド１４，１５のディスクロータ１１への接触位置であるパッド接触位置を検出する。このように、ブレーキパッド１４，１５のディスクロータ１１への接触の有無により電動モータ１９の電流値に電流リップルの変化を与えることでパッド接触位置を検出することができる。
【００５３】
したがって、押圧センサ等を設ける場合に比して、低コストで、ブレーキパッド１４，１５がディスクロータ１１に接触する際のピストン４０のストローク位置すなわちブレーキパッド１４，１５のストローク位置を検出することができる。
【００５４】
また、コントローラが、検出したパッド接触位置に基づいてブレーキパッド１４，１５のディスクロータ１１とのクリアランスを調整する。よって、ブレーキパッド１４，１５のディスクロータ１１への接触の有無により電動モータ１９の電流値に電流リップルの変化を与えてパッド接触位置を検出し、これに基づいてブレーキパッド１４，１５のディスクロータ１１とのクリアランスを調整することができる。
【００５５】
したがって、押圧センサ等を設ける場合に比して、低コストで、ブレーキパッド１４，１５がディスクロータ１１に接触する際のピストン４０のストローク位置を検出し、これに基づいてブレーキパッド１４，１５のディスクロータ１１とのクリアランスを調整することができる。
【００５６】
しかも、電動モータ１９によりピストン４０を移動させる際に、ブレーキパッド１４，１５がディスクロータ１１に接触しない状態においては電動モータ１９の駆動でリング部材５２、５４が相対回転することになり、これらリング部材５２、５４の間に設けられたウエーブワッシャ５５の凸部がリング部材５２，５４に設けられた凹凸部を乗り越えて電動モータ１９の電流値に電流リップルを発生させる一方、ブレーキパッド１４，１５がディスクロータ１１に接触した状態においては電動モータ１９の駆動があってもリング部材５２、５４の相対回転が停止することになり、これらの間に設けられたウエーブワッシャ５５も回転しなくなって電動モータ１９の電流値から電流リップルを消失させる。
【００５７】
このように、ウエーブワッシャ５５により電流リップルを発生させるものであるため、確実に低コストで、ブレーキパッド１４，１５がディスクロータ１１に接触する際のピストン４０のストローク位置を検出することができる。
【００５８】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の請求項１記載の電動ディスクブレーキによれば、電動モータにより変換機構部を介してピストンを移動させる際に、ブレーキパッドがディスクロータに接触しない状態において電動モータの電流値に電流リップルを発生させる一方、ブレーキパッドがディスクロータに接触した状態において電動モータの電流値から電流リップルを消失させる電流リップル発生手段を設け、制御手段が、この電流リップルの発生状態と位置検出手段で検出されるピストンのストローク位置とからブレーキパッドのディスクロータへの接触位置であるパッド接触位置を検出する。このように、ブレーキパッドのディスクロータへの接触の有無により電動モータの電流値に電流リップルの変化を与える電流リップル発生手段を設けることでパッド接触位置を検出することができる。
【００５９】
したがって、押圧センサ等を設ける場合に比して、低コストで、ブレーキパッドがディスクロータに接触する際のピストンのストローク位置を検出することができる。
【００６０】
また、本発明の請求項２記載の電動ディスクブレーキによれば、制御手段が、電流リップル発生手段により発生させられる電流リップルの発生状態と位置検出手段で検出されるピストンのストローク位置とからパッド接触位置を検出し、このパッド接触位置に基づいてブレーキパッドのディスクロータとのクリアランスを調整する。このように、ブレーキパッドのディスクロータへの接触の有無により電動モータの電流値に電流リップルの変化を与える電流リップル発生手段を設けることでパッド接触位置を検出し、これに基づいてブレーキパッドのディスクロータとのクリアランスを調整することができる。
【００６１】
したがって、押圧センサ等を設ける場合に比して、低コストで、ブレーキパッドがディスクロータに接触する際のピストンのストローク位置を検出し、これに基づいてブレーキパッドのディスクロータとのクリアランスを調整することができる。
【００６２】
さらに、本発明の請求項３記載の電動ディスクブレーキによれば、電動モータにより変換機構部を介してピストンを移動させる際に、ブレーキパッドがディスクロータに接触しない状態においては電動モータの駆動で回転部が回転することになり、この回転部に設けられたウエーブワッシャの凸部がリング部材に設けられた凹凸部を乗り越えて電動モータの電流値に電流リップルを発生させる一方、ブレーキパッドがディスクロータに接触した状態においては電動モータの駆動があっても回転部が停止することになり、この回転部に設けられたウエーブワッシャも回転しなくなって電動モータの電流値から電流リップルを消失させる。
【００６３】
このように、電流リップル発生手段は、ウエーブワッシャにより電流リップルを発生させるものであるため、確実に低コストで、ブレーキパッドがディスクロータに接触する際のピストンのストローク位置を検出することができる。
【００６４】
本発明の請求項４記載の電動ディスクブレーキの制御プログラムによれば、電流リップルの消失信号と位置検出手段からのピストンストローク位置検出信号とに基づいてブレーキパッドのディスクロータへの接触位置を検出し、このパッド接触位置に基づいてブレーキパッドとディスクロータとのクリアランスを調整する。このように、ブレーキパッドのディスクロータへの接触の有無により電動モータの電流値に電流リップルの変化を与えることでパッド接触位置を検出し、これに基づいてブレーキパッドのディスクロータとのクリアランスを調整することができる。
【００６５】
したがって、押圧センサ等を設ける場合に比して、低コストで、ブレーキパッドがディスクロータに接触する際のピストンのストローク位置を検出し、これに基づいてブレーキパッドのディスクロータとのクリアランスを調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の電動ディスクブレーキを示す断面図である。
【図２】本発明の一実施形態の電動ディスクブレーキのリング部材およびウエーブワッシャを示す分解斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態の電動ディスクブレーキの電動モータの電流の、ブレーキパッドがディスクロータに接触する前後の変化を示す特性線図である。
【図４】本発明の一実施形態の電動ディスクブレーキのコントローラによる制御に用いられる目標推力に対するピストンの目標位置の関係を示す制御テーブルである。
【図５】本発明の一実施形態の電動ディスクブレーキのコントローラの制御内容を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０電動ディスクブレーキ
１９電動モータ
４０ピストン
４１，４３ネジ部（変換機構部）
２１ボールランプ機構（変換機構部）
２０回転検出器（位置検出手段）
１４，１５ブレーキパッド
１１ディスクロータ
５２，５４リング部材（電流リップル発生手段，回転部）
５５ウエーブワッシャ（電流リップル発生手段）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electric disk brake that generates a braking force by converting a rotary motion of an electric motor into a linear motion of a piston, and a control program therefor.
[0002]
[Prior art]
An example of an electric disc brake that generates a braking force by converting the rotational motion of an electric motor into linear motion of a piston is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-213575. The electric disc brake includes an electric motor, a ball screw mechanism that converts the rotational movement of the electric motor into a linear movement of the piston, and a stroke sensor that detects the stroke position of the piston. Based on the detection result of the stroke sensor. Thus, the electric motor is controlled, and the brake pad is pressed against the disk rotor by a linear motion by the piston to generate a braking force.
[0003]
This electric disc brake is provided with a pressure sensor for detecting a reaction force generated in the piston when the brake pad contacts the disc rotor when the piston is moved by the electric motor via the ball screw mechanism. The pressure sensor detects that the brake pad is in contact with the disc rotor, and the stroke position of the piston when the brake pad is in contact with the disc rotor is detected from the detection value of the stroke sensor at this time. Yes.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the brake pad will wear due to use, or thermal expansion may occur depending on the braking situation, and its thickness will change. If the stroke position of the piston, i.e., the pad clearance is not controlled, it is expected that the brake pad will be dragged to the disk rotor.
[0005]
Therefore, the pressure sensor as described above is used to detect the stroke position of the piston when the brake pad contacts the disk rotor, and the clearance between the brake pad and the disk rotor, that is, the pad clearance is always determined based on this stroke position. We considered adjusting the stroke position of the piston during standby so as to maintain an appropriate value.
[0006]
However, in order to detect the stroke position of the piston when the brake pad contacts the disk rotor, it is natural to provide a pressure sensor for detecting the reaction force generated in the piston when the brake pad contacts the disk rotor. However, the cost increases.
[0007]
Accordingly, an object of the present invention is to provide an electric disk brake capable of detecting the stroke position of a piston when a brake pad comes into contact with a disk rotor at low cost, and a control program therefor.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an electric disc brake according to claim 1 of the present invention detects an electric motor, a conversion mechanism that converts the rotational motion of the electric motor into linear motion of the piston, and the stroke position of the piston. Position detecting means for controlling the electric motor based on the detection result of the position detecting means, and supplying a current to the electric motor to cause the brake pad to be pressed against the disc rotor by the piston. A braking force is generated, and when the piston is moved by the electric motor via the conversion mechanism portion, a current ripple is generated in the current value of the electric motor in a state where the brake pad does not contact the disk rotor. While the brake pad is in contact with the disc rotor. Current ripple generating means for eliminating the current ripple from the current value of the electric motor, and the control means includes the generation state of the current ripple in the current value of the electric motor and the stroke position of the piston detected by the position detecting means. The pad contact position which is a contact position of the brake pad to the disk rotor is detected.
[0009]
As a result, when the piston is moved via the conversion mechanism by the electric motor, a current ripple is generated in the electric motor current value in a state where the brake pad does not contact the disk rotor, while the brake pad contacts the disk rotor. Current ripple generating means for eliminating the current ripple from the current value of the electric motor in the state, and the control means detects the disc rotor of the brake pad from the current ripple occurrence state and the stroke position of the piston detected by the position detecting means. The pad contact position which is a contact position to the is detected. Thus, the pad contact position can be detected by providing the current ripple generating means for changing the current ripple to the current value of the electric motor depending on whether or not the brake pad contacts the disk rotor.
[0010]
The electric disk brake according to a second aspect of the present invention relates to the electric disk brake according to the first aspect, wherein the control means adjusts a clearance between the brake pad and the disk rotor based on the detected pad contact position. It is a feature.
[0011]
In this way, the control means detects the pad contact position from the generation state of the current ripple generated by the current ripple generation means and the stroke position of the piston detected by the position detection means, and brakes based on the pad contact position. Adjust the clearance between the pad and the disk rotor. In this way, the pad contact position is detected by providing current ripple generating means for changing the current ripple of the electric motor current value depending on whether or not the brake pad contacts the disk rotor, and based on this, the brake pad disk is detected. The clearance with the rotor can be adjusted.
[0012]
According to a third aspect of the present invention, in the electric disc brake according to the first or second aspect, the current ripple generating means is rotated by driving the electric motor in a state where the brake pad does not contact the disc rotor. On the other hand, it has a wave washer provided in a rotating portion that stops rotating when the brake pad is in contact with the disk rotor.
[0013]
As a result, when the piston is moved by the electric motor via the conversion mechanism portion, the rotating portion is rotated by the driving of the electric motor in a state where the brake pad is not in contact with the disc rotor. When the wave washer is idle and generates a current ripple in the current value of the electric motor, the rotating part stops even when the electric motor is driven when the brake pad is in contact with the disc rotor. The wave washer provided in the section also stops rotating and the current ripple is lost from the current value of the electric motor.
[0014]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a control program for an electric disc brake comprising: an electric motor; a conversion mechanism that converts rotational motion of the electric motor into linear motion of a piston; and position detection means that detects a stroke position of the piston. In the electric disc brake control program for controlling the electric motor based on the detection result of the position detecting means to press the brake pad against the disc rotor by the piston to generate a braking force, A current ripple detecting means for detecting a current ripple generated in a current value of the electric motor when a current is supplied to the electric motor and the piston is moved via the conversion mechanism section; Based on the current ripple disappearance signal and the piston stroke position detection signal from the position detection means. A pad contact position detecting means for detecting a contact position of the brake pad with the disk rotor, and a clearance adjustment for adjusting a clearance between the brake pad and the disk rotor based on the pad contact position of the pad contact position detecting means. Means.
[0015]
In this way, the contact position of the brake pad to the disk rotor is detected based on the current ripple disappearance signal and the piston stroke position detection signal from the position detection means, and the brake pad and the disk rotor are detected based on the pad contact position. Adjust the clearance. In this way, the pad contact position is detected by changing the current ripple in the current value of the electric motor depending on whether or not the brake pad contacts the disk rotor, and the clearance of the brake pad with the disk rotor is adjusted based on this detection. can do.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An electric disc brake according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0017]
As shown in FIG. 1, the electric disc brake 10 of the present embodiment has a caliper body 12 disposed on one side (usually inside the vehicle body) of a disc rotor 11 that rotates with a wheel (not shown). The caliper body 12 is integrally coupled with a claw portion 13 which is formed in a substantially C shape and extends to the opposite side across the disk rotor 11. Brake pads 14 and 15 are provided on both sides of the disk rotor 11, that is, between the disk rotor 11 and the caliper main body 12 and between the front ends of the claw portions 13. The brake pads 14 and 15 are supported by a carrier 16 fixed on the vehicle body side so as to be movable along the axial direction of the disc rotor 11, and receive braking torque by the carrier 16. Is guided by a slide pin (not shown) attached to the carrier 16 so as to be slidable along the axial direction of the disk rotor 11.
[0018]
A caliper case 18 is coupled to the caliper body 12 by bolts 17, and an electric motor 19 and a rotation detector 20 are provided in the case 18. On the other hand, a ball ramp mechanism 21 and a speed reduction mechanism 22 are inserted into the caliper body 12. A cover 23 is attached to the rear end portion of the case 18 with a bolt 24.
[0019]
The electric motor 19 includes a stator 25 fixed to the inner periphery of the case 18, and a rotor 28 inserted into the stator 25 and rotatably supported by the case 18 by bearings 26 and 27. The rotation detector 20 includes a resolver stator 29 fixed to the case 18 side and a resolver rotor 30 attached to the rotor 28, and detects the rotational position of the rotor 28 based on the relative rotation thereof. A controller (control means) (not shown) is connected to the electric motor 19 and the rotation detector 20 via a connector 31, and this controller outputs a control signal based on the detection result of the rotation detector 20, The rotor 28 of the electric motor 19 is controlled to rotate at a desired angle with a desired torque.
[0020]
The ball ramp mechanism 21 includes annular first and second disks 32 and 33 and a plurality of balls (steel balls) 34 interposed therebetween. The first disk 32 is rotatably supported by the caliper body 12 by a bearing 35, and a cylindrical portion 36 that is inserted into the rotor 28 is integrally formed. A cylindrical sleeve 37 having a smaller diameter than the cylindrical portion 36 is integrally formed on the second disk 33, and the sleeve 37 is inserted into the cylindrical portion 36.
[0021]
For example, three ball grooves 38 and 39 each having an arc shape extending along the circumferential direction are formed on the opposing surfaces of the first disk 32 and the second disk 33 of the ball ramp mechanism 21. These ball grooves 38 and 39 are extended in the range of an equal central angle (for example, 90 °) and inclined in the same direction. Then, a ball 34 is inserted between the ball grooves 38 and 39 formed in the first and second disks 32 and 33, and the ball grooves 38 and 39 are moved by the relative rotation of the first and second disks 32 and 33. As the ball 34 rolls, the first disk 32 and the second disk 33 are relatively displaced in the axial direction. At this time, when the first disk 32 rotates counterclockwise with respect to the second disk 33, they are displaced in the direction of separating.
[0022]
A piston 40 is provided between the second disk 33 and the brake pad 14. The piston 40 is provided with a cylindrical portion 42 having a screw portion 41 formed on the outer periphery. The cylindrical portion 42 is inserted into the sleeve 37 of the second disk 33 and screwed into a screw portion 43 formed on the inner periphery thereof. In the cylindrical portion 42, a two-chamfered portion 46 of a shaft 45 attached to the case 18 via a bracket 44 is fitted to support the piston 40 so as not to rotate. The screw portion 41 and the screw portion 43 form an irreversible screw, and the piston 40 does not move even if a force acts in the axial direction, but rotates the second disk 33 counterclockwise. As a result, it moves to the disk rotor 11 side.
[0023]
A plurality of disc springs (compression springs) 49 are interposed between spring receivers 47 and 48 respectively formed on the outer peripheral portion of the shaft 45 and the inner peripheral portion of the sleeve 37 of the second disc 33, and the second disc is caused by the spring force. 33 is biased so as to sandwich the ball 34 with the first disk 32. The shaft 45 is attached to the bracket 44 by an adjustment screw 50 and a lock nut 51.
[0024]
In the present embodiment, the ring member 52 is fixed to the second disk 33 at the outer diameter portion closest to the disk rotor 11. On the other hand, on the caliper body 12 side of the claw portion 13, a cylindrical member 53 is fixedly provided on the inner side, and on the inner side of the cylindrical member 53, the opposite sides of the first disk 32 and the second disk 33 are provided. Has been placed. A ring member 54 is fixed inside the cylindrical member 53 so as to face the ring member 52.
[0025]
Here, as shown in FIG. 2, the ring member 52 has a plurality of convex portions 52 b protruding in a mountain shape in the axial direction on the facing surface 52 a on the side facing the ring member 54. In the ring member 54, a plurality of convex portions 54b protruding in a mountain shape in the axial direction are continuously formed in the circumferential direction on the opposing surface 54a on the side facing the ring member 52. Yes.
[0026]
A wave washer 55 is interposed between the facing surface 52 a of the ring member 52 and the facing surface 54 a of the ring member 54. As shown in FIG. 2, the wave washer 55 has a ring shape, and a bent portion 55a bent so as to form a mountain shape in the axial direction has a mountain shape in the reverse direction in order along the circumferential direction. It has the shape formed in Note that the width of the wave washer 55 before the insertion is larger than the maximum value of the width between the opposed surfaces 52a and 54a of the ring members 52 and 54.
[0027]
Here, when the second disk 33 rotates, the ring member 52 fixed to the second disk 33 and the ring member 54 fixed to the claw portion 13 via the cylindrical member 53 rotate relative to each other. The wave washer 55 interposed therebetween has an appropriate resistance against the rotation of the second disk 33 because the bent portion 55a gets over the convex portions 52b and 54b of the ring members 52 and 54. Give.
[0028]
On the other hand, when the second disk 33 stops rotating, the ring member 52 fixed to the second disk 33 and the ring member 54 fixedly disposed on the claw portion 13 via the cylindrical member 52 stop relative rotation. Accordingly, the wave washer 55 interposed between them also prevents the bent portion 55a from getting over the convex portions 52b and 54b of the ring members 52 and 54.
[0029]
Next, the speed reduction mechanism 22 will be described. An eccentric shaft 57 is formed at one end of the mouth 58 of the electric motor 19, and an eccentric plate 59 is rotatably attached to the outer peripheral portion of the eccentric shaft 57 via a bearing 58. A fixed plate 60 is fixed to the caliper body 12 so as to face the eccentric plate 59. A plurality of holes (recesses) 61 and 62 are formed along the circumferential direction on the opposing surfaces of the eccentric plate 59 and the fixed plate 60, and a ball (steel ball) 63 is formed between these holes 61 and 62. An Oldham mechanism is formed by interposing, and an eccentric plate 59 that revolves is supported. One end surface of the eccentric plate 59 is opposed to the first disk 32, and cycloid grooves 64 and 65 are formed on these opposed surfaces, respectively, and a ball (steel ball) 66 is inserted between the cycloid grooves 64 and 65. Has been.
[0030]
A cylindrical spring holder 67 is attached to the outer periphery of the tip of the sleeve 37 of the second disk 33 so as not to rotate by a pin 68. One end portion of the spring holder 67 engages with the tip end portion of the cylindrical portion 36 of the first disk 32 to limit the relative rotation thereof to a certain range. A coil spring (spring means) 69 is wound around the spring holder 67. The coil spring 69 is twisted with a predetermined set load, one end of which is coupled to the spring holder 67, and the other end is the first. 1 is coupled to the cylindrical portion 36 of the disk 32.
[0031]
Next, the basic operation of the electric disc brake of the present embodiment configured as described above will be described.
[0032]
In the non-braking state, the ball 34 of the ball ramp mechanism 21 is at the deepest end of the ball grooves 38 and 39, and the first disk 32 and the second disk 33 are closest. When the rotor 28 of the electric motor 19 is rotated clockwise during braking, the eccentric plate 59 revolves, and the first disk 32 is expressed by the following equation with respect to the rotor 28 by the action of the cycloid grooves 64 and 65 and the ball 66. It rotates counterclockwise at a constant rotation ratio N.
N = (d−D) / D
here,
d: Reference circular diameter of the cycloid groove 64
D: Reference circular diameter of cycloid groove 65
That is, the first disk 32 is decelerated with respect to the rotor 28 at a constant reduction ratio α (= 1 / N) and rotates counterclockwise, and the torque is amplified accordingly.
[0033]
The rotational force of the first disk 32 is transmitted to the second disk 33 via the coil spring 69. Before the piston 40 presses the brake pads 14 and 15, almost no axial load acts on the piston 40, and the resistance generated in the screw portions 41 and 43 between the piston 40 and the second disk 33 is small. The set load of the coil spring 69 causes the second disk 33 to rotate integrally with the first disk 32, causing relative rotation between the second disk 33 and the piston 40, and the piston 40 is moved by the action of the screw portions 41 and 43. It advances to the disk rotor 11 side. Thereby, the screw portions 41 and 43 constitute a conversion mechanism portion that converts the rotational motion of the electric motor 19 into the linear motion of the piston 40.
[0034]
At the time of the forward movement, the ring member 52 fixed to the second disk 33 rotating integrally with the first disk 32 and the ring member 54 fixedly disposed on the claw portion 13 via the cylindrical member 53 are relatively rotated. Thus, the wave washer 55 interposed between them has a bent portion 55a that sequentially climbs over the convex portions 52b and 54b of the ring members 52 and 54. Gives resistance. In addition, such a climbing of the bent part 55a of the wave washer 55 with respect to the convex parts 52b and 54b of the ring members 52 and 54 occurs intermittently, and the second disk 33 and the first disk 32 are rotated. Resistance to the power is intermittently generated. When such resistance force is generated intermittently, a current ripple occurs in the current value of the electric motor 19 as shown by a range X1 in FIG.
[0035]
Then, the piston 40 presses one brake pad 14 against the disk rotor 11, and the caliper body 12 moves along the slide pin of the carrier 16 by the reaction force, and the claw portion 13 pushes the other brake pad 15 to the disk rotor. 11 is pressed.
[0036]
After the brake pads 14 and 15 are pressed against the disk rotor 11, a large axial load acts on the piston 40 due to the reaction force, so that the resistance of the screw portions 41 and 43 increases and the coil spring 69 is set. When the load exceeds the load, the rotation of the second disk 33 is stopped. As a result, the coil spring 69 is bent and relative rotation occurs between the first disk 32 and the second disk 33 of the ball ramp mechanism 21. As a result, the ball 34 rolls in the ball grooves 38 and 39 to advance the second disk 33 and the piston 40 together (that is, linear movement), and the piston 40 further pushes the brake pads 14 and 15 against the disk rotor 11. wear. Thereby, the ball ramp mechanism 21 also constitutes a conversion mechanism unit that converts the rotational motion of the electric motor 19 into the linear motion of the piston 40. The rotation detector 20 detects the rotational position of the rotor 28 of the electric motor 19, and the stroke position of the piston 40 that moves forward corresponding to the rotational position of the rotor 28, that is, the brake pad 14 that is advanced and retracted by the piston 40. , 15 position detecting means for detecting the stroke position.
[0037]
As described above, when both the brake pads 14 and 15 are pressed against the disk rotor 11, the ring member 52 fixed to the second disk 33 whose rotation is stopped and the claw portion 13 via the cylindrical member 53. The relative rotation of the ring member 54 arranged in a fixed manner is stopped, the wave washer 55 interposed therebetween is also stopped, and the bent portion 55a is a convex portion 52b of the ring members 52, 54. The first disk 32 is not intermittently generated with resistance to rotation because the first disk 32 is prevented from overcoming 54b. As a result, the current ripple disappears from the current value of the electric motor 19 as shown by the range X2 in FIG. 3, and the current value is substantially linear with the increase of the reaction force from the brake pads 14 and 15. Will rise.
[0038]
That is, when the wave washer 55 and the ring members 52 and 54 move the piston 40 by the electric motor 19, a current ripple is applied to the current value of the electric motor 19 when the brake pads 14 and 15 are not in contact with the disk rotor 11. On the other hand, current ripple generating means is configured to eliminate the current ripple from the current value of the electric motor 19 when the brake pads 14 and 15 are in contact with the disk rotor 11. The wave washer 55 rotates relative to the drive of the electric motor 19 when the brake pads 14 and 15 are not in contact with the disk rotor 11, whereas the wave washer 55 rotates relatively when the brake pads 14 and 15 are in contact with the disk rotor 11. Is provided between the ring members 52 and 54 that constitute the rotating part.
[0039]
When releasing the brake, the rotor 28 of the electric motor 19 is rotated counterclockwise, whereby the first disk 32 is rotated clockwise via the speed reduction mechanism 22 and the brake pads 14 and 15 are pressed against the disk rotor 11. While the first and second discs 32 and 33 rotate relative to each other, the second disc 33 moves backward, and after the brake pads 14 and 15 are separated from the disc rotor 11, the first and second discs 32 and 33 are moved. Rotate integrally, and the piston 40 is further retracted by the action of the screw portions 41 and 43.
[0040]
In the electric disc brake 10 of the present embodiment, the controller detects the current ripple occurrence state in the current value of the electric motor 19 and the stroke position of the piston 40 detected by the rotation detector 20, that is, the stroke of the brake pads 14 and 15. The pad contact position which is the contact position of the brake pads 14 and 15 with the disk rotor 11 is detected from the position. Then, the controller calculates the target thrust from a signal of a pedal force sensor (not shown) that detects the pedal force of the brake pedal that is separately input, and the target thrust as shown in FIG. 4 with the pad contact position as the origin (0 position). A target position for the calculated target thrust is obtained from the control table for the target position, and the electric motor 19 is controlled while being detected by the rotation detector 20 so that the piston 40 is positioned at this target position.
[0041]
Further, the controller adjusts the clearance, that is, the pad clearance when the brake pads 14 and 15 are released from the disc rotor 11 based on the pad contact position. That is, the pad clearance is always maintained constant by retreating the piston 40 from the pad contact position by a predetermined distance corresponding to a predetermined pad clearance.
[0042]
The control contents of such a controller will be further described below with reference to the flowchart shown in FIG.
[0043]
In step S1, the controller detects whether or not the brake pedal is depressed by a detection signal from a pedal force sensor (not shown). If the brake pedal is depressed, the brake pads 14 and 15 are detected in step S2. It will be described later whether or not the pad contact position detection for detecting the pad contact position, which is the stroke position of the piston 40 for starting contact with the disk rotor 11, by the rotation position of the electric motor 19 detected by the rotation detector 20 has been completed. It is determined by whether or not the pad contact position detection flag set in step S5 is set.
[0044]
If the pad contact position has not been detected in step S2, it is determined in step S3 whether the pad contact position has been detected. When the brake pedal is depressed next after the depression of the brake pedal is released, the first determination in step S2 is NO, and the determination in step S3 is also NO.
[0045]
If the pad contact position is not detected in step S3, the electric motor 19 is rotated so as to advance the piston 40 in step S4, and the process returns to step S1.
[0046]
In this way, when the piston 40 is advanced in step S4, the brake pads 14 and 15 come into contact with the disc rotor 11. Here, the controller performs the pad contact position detection for detecting the pad contact position where the brake pads 14 and 15 are in contact with the disk rotor 11 in a state where a current ripple is generated in the current value of the electric motor 19 as described above. Of the piston 40 corresponding to the rotational position of the electric motor 19 at the time of switching from the range (X1 shown in FIG. 3) to the state where the current ripple disappears (range X2 shown in FIG. 3) (time E shown in FIG. 3). This is done by determining the stroke position, that is, the movement position of the brake pads 14 and 15. When the pad contact position is detected, the pad contact position is set as the origin position of the control table shown in FIG. 4, and the subsequent control is performed with the pad clearance setting origin position.
[0047]
When the pad contact position is detected in this way, it is determined in step S3 that the pad contact position has been detected, and in step S5, the fact that the pad contact position has been detected is stored. The pad contact position detection flag is set, and the process returns to step S1.
[0048]
On the other hand, after the pad contact position is detected in this way, in step S2, it is determined whether or not the pad contact position has been detected, and in step S6, based on the control table shown in FIG. Then, the electric motor 19 is controlled to stroke the piston 40 to the target position with respect to the target thrust corresponding to the pedal depression force, and the process returns to step S1.
[0049]
If the brake pedal is not depressed in step S1, the pad contact position detection flag indicating that the pad contact position detection has been completed is reset in step S7 because the pad contact position detection is not completed.
[0050]
In step S8, it is determined whether or not the pad clearance is a specified clearance, that is, whether or not the piston 40 is in a position retracted by a predetermined pad clearance with respect to the pad contact position, and the pad clearance must be the specified clearance. For example, in step S9, the electric motor 19 is rotated so as to retract the piston, and the process returns to step S8.
[0051]
If the pad clearance is the specified clearance in step S8, the piston 40 is stopped by stopping the electric motor 19 in step S10, and the process returns to step S1.
[0052]
According to the electric disc brake 10 of the present embodiment described above, when the piston 40 is moved by the electric motor 19, the current value of the electric motor 19 is set to the current value in a state where the brake pads 14 and 15 do not contact the disc rotor 11. While generating the ripple, the current ripple is eliminated from the current value of the electric motor 19 in a state where the brake pads 14 and 15 are in contact with the disk rotor 11. Specifically, when the piston 40 is moved by the electric motor 19, the ring members 52 and 54 are relatively rotated by driving the electric motor 19 when the brake pads 14 and 15 are not in contact with the disk rotor 11. The wave washer 55 provided between the ring members 52 and 54 idles to generate a current ripple in the current value of the electric motor 19 while the brake pads 14 and 15 are in contact with the disc rotor 11. Even if 19 is driven, the ring members 52 and 54 stop the relative rotation, and the wave washer 55 provided between them stops rotating, and the current ripple is lost from the current value of the electric motor 19. Then, the controller determines from the current ripple occurrence state and the stroke position of the piston 40 detected by the rotation detector 20, that is, the stroke position of the brake pads 14, 15 to the contact position of the brake pads 14, 15 with the disk rotor 11. A certain pad contact position is detected. Thus, the pad contact position can be detected by giving a change in current ripple to the current value of the electric motor 19 depending on whether or not the brake pads 14 and 15 are in contact with the disc rotor 11.
[0053]
Therefore, it is possible to detect the stroke position of the piston 40 when the brake pads 14 and 15 are in contact with the disc rotor 11, that is, the stroke position of the brake pads 14 and 15, at a lower cost than when a press sensor or the like is provided. it can.
[0054]
Further, the controller adjusts the clearance between the brake pads 14 and 15 and the disc rotor 11 based on the detected pad contact position. Accordingly, a change in current ripple is applied to the current value of the electric motor 19 depending on whether or not the brake pads 14 and 15 are in contact with the disk rotor 11 to detect the pad contact position, and based on this, the disk rotor of the brake pads 14 and 15 is detected. 11 can be adjusted.
[0055]
Accordingly, the stroke position of the piston 40 when the brake pads 14 and 15 come into contact with the disc rotor 11 is detected at a lower cost than when a press sensor or the like is provided, and the brake pads 14 and 15 are detected based on this. The clearance with the disk rotor 11 can be adjusted.
[0056]
Moreover, when the piston 40 is moved by the electric motor 19, the ring members 52 and 54 are rotated relative to each other by the drive of the electric motor 19 when the brake pads 14 and 15 are not in contact with the disk rotor 11. The convex portion of the wave washer 55 provided between the members 52 and 54 overcomes the concave and convex portion provided on the ring members 52 and 54 to generate a current ripple in the current value of the electric motor 19, while the brake pads 14 and 15 In the state where the disk rotor 11 is in contact with the disk rotor 11, the relative rotation of the ring members 52 and 54 stops even when the electric motor 19 is driven, and the wave washer 55 provided between them does not rotate and is electrically driven. The current ripple is eliminated from the current value of the motor 19.
[0057]
As described above, since the current washer is generated by the wave washer 55, the stroke position of the piston 40 when the brake pads 14 and 15 come into contact with the disk rotor 11 can be detected reliably at low cost.
[0058]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the electric disk brake of the first aspect of the present invention, when the piston is moved by the electric motor via the conversion mechanism portion, the electric motor is in a state where the brake pad does not contact the disk rotor. Current ripple is generated in the current value of the electric motor while the brake pad is in contact with the disc rotor, and the control means is configured to eliminate the current ripple from the current value of the electric motor. A pad contact position, which is a contact position of the brake pad with the disc rotor, is detected from the stroke position of the piston detected by the position detection means. Thus, the pad contact position can be detected by providing the current ripple generating means for changing the current ripple to the current value of the electric motor depending on whether or not the brake pad contacts the disk rotor.
[0059]
Therefore, it is possible to detect the stroke position of the piston when the brake pad comes into contact with the disk rotor at a lower cost than when a press sensor or the like is provided.
[0060]
According to the electric disc brake of the second aspect of the present invention, the control means makes the pad contact from the generation state of the current ripple generated by the current ripple generation means and the stroke position of the piston detected by the position detection means. The position is detected, and the clearance between the brake pad and the disc rotor is adjusted based on the pad contact position. In this way, the pad contact position is detected by providing current ripple generating means for changing the current ripple of the electric motor current value depending on whether or not the brake pad contacts the disk rotor, and based on this, the brake pad disk is detected. The clearance with the rotor can be adjusted.
[0061]
Therefore, the stroke position of the piston when the brake pad contacts the disk rotor is detected at a lower cost than when a pressure sensor or the like is provided, and the clearance between the brake pad and the disk rotor is adjusted based on this. be able to.
[0062]
Furthermore, according to the electric disk brake of the third aspect of the present invention, when the piston is moved by the electric motor via the conversion mechanism portion, the electric disk brake rotates when the electric pad is not in contact with the disk rotor. The wave washer provided on the rotating part overturns the uneven part provided on the ring member to generate a current ripple in the current value of the electric motor, while the brake pad is the disk rotor. When the electric motor is driven, the rotating part stops even when the electric motor is in contact with the motor. The wave washer provided in the rotating part also stops rotating, and the current ripple is lost from the current value of the electric motor.
[0063]
Thus, since the current ripple generating means generates current ripple by the wave washer, it is possible to reliably detect the stroke position of the piston when the brake pad contacts the disc rotor at low cost.
[0064]
According to the electric disc brake control program of the present invention, the contact position of the brake pad to the disc rotor is detected based on the current ripple disappearance signal and the piston stroke position detection signal from the position detection means. The clearance between the brake pad and the disc rotor is adjusted based on the pad contact position. In this way, the pad contact position is detected by changing the current ripple in the current value of the electric motor depending on whether or not the brake pad contacts the disk rotor, and the clearance of the brake pad with the disk rotor is adjusted based on this detection. can do.
[0065]
Therefore, the stroke position of the piston when the brake pad contacts the disk rotor is detected at a lower cost than when a pressure sensor or the like is provided, and the clearance between the brake pad and the disk rotor is adjusted based on this. be able to.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an electric disc brake according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an exploded perspective view showing a ring member and a wave washer of an electric disc brake according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a characteristic diagram showing a change in electric current of the electric motor of the electric disc brake according to the embodiment of the present invention before and after the brake pad contacts the disc rotor.
FIG. 4 is a control table showing a relationship of a target position of a piston with respect to a target thrust used for control by the controller of the electric disk brake according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a flowchart showing control contents of a controller of the electric disc brake according to the embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
10 Electric disc brake
19 Electric motor
40 piston
41, 43 Screw part (conversion mechanism part)
21 Ball ramp mechanism (conversion mechanism)
20 Rotation detector (position detection means)
14,15 Brake pads
11 Disc rotor
52, 54 Ring member (current ripple generating means, rotating part)
55 Wave washer (current ripple generator)

Claims

An electric motor;
A conversion mechanism that converts the rotational motion of the electric motor into linear motion of the piston;
Position detecting means for detecting a stroke position of the piston;
Control means for controlling the electric motor based on the detection result of the position detection means,
In an electric disc brake that generates a braking force by pressing a brake pad against a disc rotor by a piston by supplying current to the electric motor, when the piston is moved via the conversion mechanism by the electric motor, A current ripple is generated in the current value of the electric motor when the brake pad is not in contact with the disk rotor, while a current ripple is lost from the current value of the electric motor in a state where the brake pad is in contact with the disk rotor. Current ripple generating means,
The control means is a pad contact position that is a contact position of the brake pad to the disc rotor from the occurrence state of the current ripple in the current value of the electric motor and the stroke position of the piston detected by the position detection means. Electric disc brake characterized by detecting

2. The electric disk brake according to claim 1, wherein the control means adjusts a clearance between the brake pad and the disk rotor based on the detected pad contact position.

The current ripple generating means is a rotating part that rotates by driving of the electric motor when the brake pad does not contact the disk rotor, and stops rotating when the brake pad contacts the disk rotor. 3. The electric disc brake according to claim 1, further comprising a wave washer provided on the electric disc brake.

An electric motor; a conversion mechanism that converts the rotational movement of the electric motor into linear movement of the piston; and position detection means that detects a stroke position of the piston, and the brake pad is pressed against the disc rotor by the piston. In the electric disc brake control program for controlling the electric motor based on the detection result of the position detection means to generate a braking force.
Current ripple detecting means for detecting a current ripple generated in a current value of the electric motor when the piston is moved via the conversion mechanism by supplying a current to the electric motor;
Pad contact position detection means for detecting a contact position of the brake pad to the disk rotor based on a current ripple disappearance signal from the current ripple detection means and a piston stroke position detection signal from the position detection means;
A control program for an electric disk brake, comprising: clearance adjusting means for adjusting a clearance between the brake pad and the disk rotor based on a pad contact position of the pad contact position detecting means.