JP2002213507A - 電動ブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 適正なブレーキ応答性を保持した上でブレー
キ引摺現象の発生を阻止することが可能な電動ブレーキ
装置を提供する。 【解決手段】 ブレーキ回転体に対し車体側に支持する
ブレーキ摩擦材を押圧・離隔させる電動手段と、電動手
段の作動状態を検出する作動状態検出手段と、ブレーキ
操作量に応じてブレーキ指令値を定めるブレーキ指令発
生手段と、ブレーキ指令値に作動状態を一致させるため
電動手段の駆動量を制御するブレーキ制御手段と、非制
動時にブレーキ摩擦材とブレーキ回転体との接触を検出
する接触検出手段とを有し、接触検出手段がブレーキ摩
擦材のブレーキ回転体との接触を検出するときブレーキ
回転体からブレーキ摩擦材を所定量離隔させる向きに電
動手段を駆動する接触防止手段を有する電動ブレーキ装
置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、車両の制動に用
いる電動ブレーキ装置に関し、特に、制動を繰り返す車
両の全走行過程において、ブレーキ回転体（ロータ）と
ブレーキ摩擦材（パッド）との間のブレーキ引摺現象と
ブレーキジャダ現象との発生を有利に抑制することが可
能な電動ブレーキ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、油圧駆動式ブレーキ装置がもつ多
くの問題を解決するため、各種の電動式ブレーキ装置が
提案されている。例えば、特開平９−１３７８４１号公
報では、非制動時はブレーキ回転体と摩擦材との間のク
リアランスを常時一定に保持し、制動動作を確実なもの
とし、インテリジェント化に対応可能でコンパクト化も
可能な電動ブレーキ装置の提供を目指し、ブレーキ回転
体（ロータ）に対しブレーキ摩擦材（パッド）を進退移
動させる電動アクチュエータを用い、制動解除時にパッ
ドからロータへの推力が零となる時の電動アクチュエー
タの変位を、パッドのロータとの接触開始原点とし、こ
の原点からパッドとロータとの間が所定量だけ離隔する
向きへ電動アクチュエータを作動させ、これによりパッ
ドとロータとの間のクリアランスを確保し、所謂、ブレ
ーキ引摺を防止する電動ブレーキ装置を提案している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記公報が提
案する電動ブレーキ装置は、制動終了直後にパッドとロ
ータとの間のクリアランスを制御するので、パッドによ
る制動余熱によりロータが熱変形すると、ロータとパッ
ドパッドとが接触する可能性がある。

【０００４】従って、この発明の請求項１〜９に記載し
た発明は、上記の課題を解決する電動ブレーキ装置の提
供にあり、具体的には、車両の非制動時に、ブレーキ回
転体に対しブレーキ摩擦材を適正なクリアランスの下で
離隔し、これによりブレーキ引摺現象の発生を抑制し、
併せて、適正なブレーキ応答性を保持することが可能な
電動ブレーキ装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明の請求項１に記載した発明は、車輪ととも
に回転するブレーキ回転体に対し車両の車体側に支持す
るブレーキ摩擦材を押圧・離隔させる電動手段と、該電
動手段の作動状態を検出する作動状態検出手段と、運転
者のブレーキ操作量に応じてブレーキ指令値を定めるブ
レーキ指令発生手段と、上記ブレーキ指令値に上記作動
状態を一致させるため電動手段の駆動量を制御するブレ
ーキ制御手段と、車両の非制動時に、ブレーキ摩擦材と
ブレーキ回転体との接触を検出する接触検出手段とを有
し、該接触検出手段がブレーキ摩擦材のブレーキ回転体
との接触を検出するとき、ブレーキ回転体からブレーキ
摩擦材を所定量離隔させる向きに電動手段を駆動する接
触防止手段を有することを特徴とする電動ブレーキ装置
である。

【０００６】請求項１に記載した発明によれば、制動時
に熱変形を生じたブレーキ回転体が、制動解除後に冷却
されて熱変形量が減少し、元の形状に復帰する間、接触
検出手段がブレーキ回転体とブレーキ摩擦材との接触を
検出すると、接触防止手段によりブレーキ回転体からブ
レーキ摩擦材を所定量離隔させる向きに電動手段を駆動
するので、熱変形を生じたブレーキ回転体とブレーキ摩
擦材との間の引摺現象の発生を防止することができる。
また、ブレーキ回転体からのブレーキ摩擦材の離隔量を
適正に設定することで優れたブレーキ応答性を発揮する
ことができる。

【０００７】請求項１に記載した発明に関し、請求項２
に記載した発明のように、上記接触検出手段は、上記作
動状態検出手段の検出結果に基づきブレーキ摩擦材のブ
レーキ回転体との接触を検出する構成を有し、また、請
求項１、２に記載した発明に関し、請求項３に記載した
発明のように、上記接触検出手段は、ブレーキ摩擦材の
ブレーキ回転体との接触を電動手段の作動状態検出手段
に伝達し、この伝達を受けて作動状態検出手段が電動手
段の駆動を指令する構成を有する。

【０００８】請求項２、３に記載した発明によれば、ブ
レーキ摩擦材のブレーキ回転体との接触を作動状態検出
手段により検出するので、特別なセンサを用いずとも、
確実に両者の接触を検出することが可能となり、加え
て、装置の簡素化と低コスト化とを図ることができる。

【０００９】請求項１〜３に記載した発明に関し、請求
項４に記載した発明のように、上記作動状態検出手段
は、電動手段の回転角度変位及び軸線方向変位のいずれ
か一方の変位を検出する変位検出手段と、電動手段の動
作電流を検出する電流検出手段とを備える。

【００１０】請求項４に記載した発明によれば、電動手
段の作動状態として、電動手段の変位と、電動手段に流
れる電流とを検出するので、外部ノイズの影響を受け
ず、安定した動作信号を得ることができ、ブレーキ回転
体とブレーキ摩擦材との接触検出に基づく電動手段の駆
動制御を確実に行うことができる。

【００１１】また、請求項１に記載した発明に関し、請
求項５に記載した発明のように、上記接触防止手段は、
ブレーキ回転体の熱変形量を推定する熱変形量推定手段
を有し、該手段が推定するブレーキ回転体の熱変形量に
応じて、接触防止手段は、ブレーキ回転体からブレーキ
摩擦材を所定量だけ離隔させる機能を有する。

【００１２】請求項５に記載した発明によれば、ブレー
キ回転体とブレーキ摩擦材との接触を検出すると、熱変
形を生じたブレーキ回転体の熱変形量を推定し、この推
定値に基づきブレーキ回転体に対するブレーキ摩擦材の
離隔量を定めるので、熱変形を生じたブレーキ回転体と
ブレーキ摩擦材との間の引摺現象をより一層確実に防止
することができる。

【００１３】請求項５に記載した発明に関し、請求項６
に記載した発明のように、上記熱変形量推定手段は、車
両速度を検出する車速検出手段と、車両周囲の外気温度
を検出する外気温検出手段とを有し、車速検出手段が検
出する制動開始直前の車両速度、制動完了時の車両速度
及び制動が完了した後の車両速度と、外気温検出手段が
検出する制動時の外気温とに基づき、熱変形量推定手段
はブレーキ回転体の熱変形量を推定する機能を有する。

【００１４】請求項６に記載した発明によれば、制動と
その前後の車両速度と車両の外気温度という、外部ノイ
ズの影響を全く受けない安定した各要素を検出し、検出
した各要素に基づきブレーキ回転体の熱変形量を推定す
るので、高度な信頼性をもつ推定値を得ることができ
る。

【００１５】ここに、ブレーキ回転体に関する熱変形量
と温度との間には一定の関係が成立する。ブレーキ回転
体の温度は、制動によりブレーキ回転体に加わるエネル
ギと、制動後の放熱によりブレーキ回転体から放出する
エネルギとの差により定まる。制動によりブレーキ回転
体に加わるエネルギは、制動開始直前の車両速度と制動
完了時の車両速度とに基づき、車両が制動により失った
運動エネルギから算出することができる。また、制動が
完了した後のブレーキ回転体からの放熱は、ブレーキ回
転体周りの外気の熱伝達率と外気温度とから定まり、こ
の熱伝達率は車両速度により決まるため、ブレーキ指令
値発信終了後、すなわち制動が完了した後の車両速度と
外気温度とに基づき、ブレーキ回転体から放出するエネ
ルギを算出することができる。これで、ブレーキ回転体
の温度を算定し、この温度から熱変形量を高精度で推定
することが可能となる。

【００１６】また、請求項１又は５に記載した発明に関
し、請求項７に記載した発明のように、上記接触防止手
段は、車両に生じる横加速度を検出する横加速度検出装
置を有し、非制動時に上記接触検出手段がブレーキ摩擦
材とブレーキ回転体との接触を検出するとき、接触防止
手段は、横加速度検出装置の検出横加速度が所定値以上
の場合、ブレーキ回転体からブレーキ摩擦材を所定量だ
け離隔させる電動手段の駆動を禁止する機能を有する。

【００１７】請求項７に記載した発明によれば、旋回動
作などで車両に横加速度が作用して、ブレーキ回転体が
倒れ込み、電動手段が軸線方向移動するとき、横加速度
が所定値以上の場合は短時間内の車両挙動であるから、
ブレーキ回転体とブレーキ摩擦材とが接触しても、ブレ
ーキ摩擦材を所定量だけ離隔させる電動手段の駆動を禁
止し、これによりブレーキ回転体とブレーキ摩擦材との
間の距離を大きくさせず適正値に保持し、次回の制動時
にブレーキ力の立ち上がり時間を短くし、ブレーキ応答
性を保持させることができる。

【００１８】その一方で、請求項７に記載した発明とは
別に、請求項１又は５に記載した発明に関し、請求項８
に記載した発明のように、上記接触防止手段は、車両に
生じる横加速度を検出する横加速度検出装置を有し、非
制動時に上記接触検出手段がブレーキ摩擦材とブレーキ
回転体との接触を検出するとき、接触防止手段は、横加
速度検出装置の検出横加速度が所定値以上の場合、電動
手段を駆動してブレーキ回転体からブレーキ摩擦材を、
該検出横加速度に基づき定まる量だけ離隔させる機能を
有し、そして、この請求項８に記載した発明に関し、請
求項９に記載した発明のように、上記接触防止手段は、
検出横加速度が所定値未満に復元する場合、電動手段を
上記とは反対方向に駆動してブレーキ回転体とブレーキ
摩擦材との間のクリアランスを復元させる機能を有す
る。

【００１９】請求項８、９に記載した発明によれば、旋
回動作などで車両に所定値以上の横加速度が作用して、
ブレーキ回転体が倒れ込み、電動手段が軸線方向に移動
し、ブレーキ回転体とブレーキ摩擦材とが接触すると
き、電動手段を駆動してブレーキ回転体からブレーキ摩
擦材を横加速度に基づき定まる量だけ離隔させ、これに
より旋回中におけるブレーキ回転体とブレーキ摩擦材と
の間の距離を常時適正値に保持し、引摺挙動の防止と、
優れたブレーキ応答性の保持とを同時に達成することが
できる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態その
一を図１及び図２に示す例に基づき、実施の形態その二
を図３〜図７に示す例に基づき、実施の形態その三を図
８〜図１１に示す例に基づき、それぞれ説明する。ま
ず、実施の形態その一において、図１は、この発明の電
動ブレーキ装置の要部断面を示す全体構成の概略図であ
り、図２は、図１に示す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。

【００２１】図１において、電動ブレーキ装置１は、車
輪（図示省略）とともに回転するブレーキ回転体２、図
示例ではブレーキロータ（以下ロータという）２と、車
体（図示省略）側に支持するブレーキ摩擦材３、図示例
ではブレーキパッド（以下パッドという）３と、パッド
３をロータ２に押圧し、ロータ２から離隔させる電動手
段４とを有する。パッド３は、ロータ２を両側から押圧
する一対のインナーパッド３-1及びアウタパッド３-2を
有する。

【００２２】図示する電動手段４は、電動キャリパ５内
部に装着固定するモータ６と、モータ６の回転軸７先端
部に設けるボールねじのおねじ８と、おねじ８に螺合す
るボールねじのナット９とを有する。ナット９は、キャ
リパ５の内面側に設けた回転軸７方向溝10に摺動自在に
嵌まり合う案内部材11を備えるピストン12に固着し、溝
10と案内部材11とにより、ピストン12はナット９を介し
回転軸７の軸線方向に移動自在であり、かつ、回転軸７
の回転方向旋回を拘束する。

【００２３】インナーパッド３-1はピストン12の先端に
固着し、アウターパッド３-2は、ロータ２を挟むパッド
３-1の対向位置でキャリパ５の内側に固着する。電動ブ
レーキ装置１の非作動時に、一対のパッド３-1、３-2は
ロータ２との間に所定のクリアランスｃをもたせて位置
させる。

【００２４】電動ブレーキ装置１の稼働時に、電動手段
４のモータ６を作動させ、回転運動を直線運動に変換す
るボールねじのおねじ８を回転（正回転）させ、ナット
９をピストン12と共にモータ６軸線方向に移動させ、こ
れにより、ロータ２の内面に対しパッド３-1を押圧し、
この押圧によるロータ２からの反力でキャリパ５を上記
移動方向と逆方向に移動させてパッド３-2をロータ２の
外面に押圧して制動力を発生させる。制動解除は、おね
じ８を逆回転させ、上記と逆の移動でパッド３-1、３-2
をロータ２から離隔させる。

【００２５】電動ブレーキ装置１は、ブレーキペダル14
に連結するブレーキ指令値発生手段15を有し、該手段15
は、運転者のブレーキペダル14の操作量として踏力を検
出する踏力センサ16と踏込み量を検出するストロークセ
ンサ17とを有し、これらセンサ16、17は、ブレーキ操作
量に応じたブレーキ指令値を定め、この指令値を信号と
してブレーキ制御手段18に伝送する。ブレーキ制御手段
18は、ブレーキ指令値と電動手段４の作動状態、ここで
はモータ６の回転角度とが所定の関係となるように電源
部19を制御し、電源部19からの出力電力をモータ６に供
給しモータ６を回転駆動する。

【００２６】すなわち、電動ブレーキ装置１は、電動手
段４の作動状態を検出する作動状態検出手段を有し、図
示例の該手段はモータ６の回転軸に取付ける回転角度セ
ンサ20であり、ブレーキ制御手段18と回転角度センサ20
とを回路で接続する。ブレーキ制御手段18は、パッド３
-1、３-2が押圧され、ロータ２に対し接触し始める時の
回転角度センサ20の出力を基準値として、ブレーキ指令
値と回転角度センサ20の該基準値からの出力、すなわ
ち、モータ６の回転角度の検出値とが一致するように電
源部19の出力を制御して制動力を制御する。なお、作動
状態検出手段は、回転角度センサ20に、モータ６の動作
電流を検出する電流検出手段（図示省略）を追加した構
成としてもよい。また、この種の追加手段に、パッド３
-1、３-2の押圧力を検出する押圧力センサ、又は、押圧
したパッド３-1、３-2がロータ２の回転により生じる制
動トルクを検出するトルクセンサを充当しても良い。モ
ータ６にリニアモータを適用する場合の作動状態検出手
段は、軸線方向変位量を検出する。

【００２７】さて、電動ブレーキ装置１は、運転者がブ
レーキペダル14の踏込みを実施していない車両の非制動
時に、パッド３-1、３-2の少なくともいずれか一方とロ
ータ２との接触を検出する接触検出手段を有する。さら
に、電動ブレーキ装置１は、この接触検出手段が、パッ
ド３-1、３-2の少なくともいずれか一方とロータ２との
接触を検出するとき、ロータ２からパッド３-1、３-2を
所定量離隔させる向きに電動手段４を駆動する接触防止
手段を有する。

【００２８】上記の接触検出手段は、別途の手段を設け
ずとも、ピストン12、ボールねじ機構８、９、モータ６
及び作動状態検出手段の組み合わせで構成することがで
きる。すなわち、制動終了直後から空転中にロータ２の
熱変形が元の状態に復帰する際、パッド３-2がロータ２
に接触すると、キャリパ５が図１の左方向に移動し、パ
ッド３-1がロータ２に接触し、この接触力によりピスト
ン12が図１の右方向に移動し、直線運動を回転運動に変
換するボールねじ機構（おねじ８、ナット９）によりモ
ータ６を逆回転させ、この逆回転を作動状態検出手段で
ある回転角度センサ20で検出することにより、パッド３
-1、３-2のロータ２との接触を検出することが可能とす
る。

【００２９】あるいは、逆回転するモータ６からの逆起
電力、すなわち逆回転電流を作動状態検出手段である電
流検出手段により検出し、この検出電流により、パッド
３-1、３-2のロータ２との接触を検出させてもよい。

【００３０】接触検出手段に別途の手段を適用するとき
は、ロータ２とパッド３-1、３-2とそれぞれに電気接点
を設け、接点相互の接触による電流により両者の接触を
検知する手段、又は、ピストン12に微小圧力を検知する
圧力センサを設け、圧力センサの電気出力で両者の接触
を検知する手段を接触検出手段に適用することもでき
る。

【００３１】さらに、電動ブレーキ装置１は、接触検出
手段と組合わせる接触防止手段を有する。すなわち、接
触防止手段は、ブレーキ制御手段18と電源部19と作動状
態検出手段との組合わせ構成を有し、上述した接触検出
手段の出力を電気信号としてブレーキ制御手段18に伝達
し、ブレーキ制御手段18を介し電源部19からの逆回転出
力電力をモータ６に供給してモータ６を逆回転させ、パ
ッド３-1、３-2をロータ２から所定量だけ離隔させるよ
うに機能する。

【００３２】図２において、ブレーキペダル14の操作量
が零の車両の非制動時に、ロータ２とパッド３-1、３-2
との接触を検出する接触検出手段の出力をブレーキ制御
手段18が読み込み（STEP1)、かつ、接触有無の判断を実
施し（STEP2)、接触を検出した場合（YES)は、所定量ピ
ストン12（パッド３-1、３-2）をロータ２から離隔駆動
する（戻すと呼ぶ。以下同じ）。接触を検出しない場合
（NO) は、再度接触検出手段に復帰する。

【００３３】次に、実施の形態その二において、図３
は、この発明の電動ブレーキ装置の要部断面を示す全体
構成の概略図であり、図４は、ロータ熱変形量とロータ
温度との関係を示す線図であり、図５は、ロータ実測温
度とロータ推定温度との関係線図及びロータ推定温度と
ロータ推定熱変形量との関係線図であり、図６は、この
発明の熱変形量推定手段を用いた図３に示す電動ブレー
キ装置の動作を説明するフローチャートであり、図７
は、制動が完了した後の車速とロータ熱伝達率との関係
線図である。

【００３４】図３に示す電動ブレーキ装置１は、先に図
１に基づき説明した電動ブレーキ装置１に車速検出手段
21と外気温検出手段22とを付加し、これら手段21、22の
検出信号をブレーキ制御手段18に入力する点のみが図１
に示す電動ブレーキ装置１と異なる。よって、ここでは
図１に示す電動ブレーキ装置１の構成についての説明を
省き、主として、車速検出手段21と外気温検出手段22と
を有するロータ熱変形量推定手段とその動作に付いて説
明する。

【００３５】図３において、電動ブレーキ装置１は、先
に説明した接触防止手段が、ロータ２の熱変形量を推定
する熱変形量推定手段を有する。該手段は、以下に詳述
するようにロータ２の熱変形量を推定し、推定した熱変
形量に応じて接触防止手段は、前述した動作と同様な動
作で、ロータ２からパッド３-1、３-2を所定量だけ離隔
させる。

【００３６】すなわち、まず、図４において、ロータ２
の温度と熱変形量との関係は、ロータ２の形状に依存
し、形状Ａはリニヤの関係を有し、形状Ｂは上に凸の曲
線関係を有し、そして、形状Ｃは上に凹の曲線関係を有
することをそれぞれ表している。いずれの形状のロータ
２も、これら相互関係を実験や解析で正確に求めること
ができる。例えば、形状Ａのロータ２の場合、ロータ２
温度Ｔa が定まれば一義的にロータ２熱変形量θa が定
まる。

【００３７】ここに、ロータ２の温度は、車両制動開始
直前の初速度と制動完了時の終速度から算出するロータ
２への入力エネルギと、制動が完了した後の空走時の速
度と車両周囲の外気温度とで定まる放熱エネルギとの差
として推定可能である。すなわち、図５の右側に示すロ
ータ温度の散布図は、車両Ａ、Ｂを用いた発明者らの実
験によるロータ２の実測温度と推定温度との関係を示
し、この散布図に引いた１：１の直線上、すなわち４５
°の直線上の推定温度と、実測温度との誤差は最大で約
１０％であるから、この誤差範囲内で各種形状のロータ
２温度を推定することができる。

【００３８】図５の左側線図において、接触検出手段に
よりロータ２とパッド３-1、３-2との接触を検出したと
き、その時点でのロータ２の推定温度Ｔb から形状Ａの
ロータ２の推定熱変形量θb を特定し、この推定熱変形
量θb をピストン12の戻し量とする。これによりパッド
３-1、３-2をロータ２との接触から解放することができ
る。

【００３９】上述したところを纏めると、熱変形量推定
手段は、車両速度を検出する車速検出手段21と、車両周
囲の外気温度を検出する外気温検出手段22とを有するも
のとし、車速検出手段21が検出する制動開始直前の車両
速度、制動完了時の車両速度及び制動が完了した後の車
両速度と、外気温検出手段22が検出する制動時の外気温
とに基づきロータ２の熱変形量を推定する機能を有す
る。具体的には、車速検出手段21と外気温検出手段22と
の上記検出値それぞれを信号としてブレーキ制御手段18
が内蔵する演算処理装置に入力し、これら入力信号に基
づき、演算処理装置は熱変形量を演算し、演算結果を熱
変形量ブレーキ制御手段18に出力し、ブレーキ制御手段
18が電動手段４を所定量駆動し、パッド３-1、３-2をロ
ータ２から戻す。この点で、熱変形量推定手段は演算処
理装置を含む。

【００４０】なお、制動完了時に、熱変形量に応じた量
のパッド３-1、３-2の戻しを実行しても、引摺現象の防
止は可能であるが、ピストン12側のパッド３-1のロータ
２外周側偏摩耗量が著しい摩耗モードの場合は、ロータ
２とパッド３-1、３-2との間のクリアランスｃが大きく
なり過ぎ、その結果、制動初期のブレーキ応答性が低下
する不具合を生じる。従って、熱変形量推定手段はロー
タ２とパッド３-1、３-2との間の接触を検出したときの
み作動させる。このことを含め、以下、図６に基づき、
実施の形態その二の動作を説明する。

【００４１】図６において、STEP1 及びSTEP2 は図２と
同じであり、STEP11の車速読み込みとSTEP12の温度読み
込みとは常時実施し、STEP13では、車両が制動状態にあ
るか否かを判断し、制動状態にあるとき、制動開始直前
の車速Ｖ1 、制動完了時の車速Ｖ2 及び制動が完了した
後の車速Ｖ3 それぞれを読み込む。

【００４２】STEP14では、以下の数式でロータ２の入熱
量Ｅin及び放熱量Ｅout を推定する。まず、入熱量Ｅin
は、車両が制動により失った運動エネルギに等しいと
し、制動開始直前の車速Ｖ1 と制動完了時の車速Ｖ2 を
を基に、次式により算出する。 Ｅin＝Ｋ×Ｗ×（Ｖ1²−Ｖ2²）／２ ここで、Ｗは車両総重量、Ｋは当該制動における、温度
推定対象ロータ２の受け持つ制動力配分であり、例え
ば、前輪と後輪との制動力配分が６０％：４０％である
とき、前輪１輪当りの制動配分は６０％の１／２である
から、前輪１輪ではＫ＝０．３となる。

【００４３】次に、放熱量Ｅout は、当該ルーチン実行
周期の間にロータ２から放出する、次式で算出するエネ
ルギΔＥout を、制動完了時から所定時間経過まで積算
することで推定する。 ΔＥout ＝Ｈ×Ａ×Δｔ×（Ｔbo−Ｔam） ここで、Ｈはロータ２の熱伝達率であり、この値は車輪
の回転数、すなわち制動が完了した後の車速Ｖ3 により
定まり、例えば図７に示す特性から求める。Ａはロータ
２の放熱面積、Δｔは当該ルーチン実行周期、Ｔbo前回
のルーチン実行で得たロータ２の温度、そしてＴamは外
気温である。

【００４４】STEP15では、次式によりロータ２温度Ｔb
を推定する。 Ｔb ＝｛（Ｅin−Ｅout ）／Ｃ｝＋Ｔo ここに、Ｃはロータ２の熱容量であり、予め実験により
求めておく。Ｔo は、制動開始直前のロータ２の温度で
あり、前回の制動後に当該ルーチンにより算出した温度
Ｔb に基づき求める。また、温度Ｔo の初期値は外気温
Ｔamに等しいとする。

【００４５】以上のSTEP11〜STEP15を経て、STEP16に
て、図５に示す特性を基に、上述のロータ２温度Ｔb と
ロータ２の熱変形量の数式又はマップを用いてロータ２
の熱変形量を推定し、熱変形量推定値をSTEP17の戻し量
読み込みに入力し、STEP17の戻し量出力を受け、STEP18
でピストン12の所定量の戻しを実行する。この戻しは、
以下の二通りの方法のいずれかで実行する。 （１）接触検出時点のロータ２の熱変形量を推定し、推
定した熱変形量に相当する距離だけ一挙にピストン12を
戻す方法であり、処理が単純化されることにより、ロー
タ２とパッド３-1、３-2との接触防止における信頼性が
増す効果がある。 （２）接触検出後、ロータ２とパッド３-1、３-2とが常
時一定のクリアランスcを保持するように、推定した熱
変形量を基にピストン12を緩やかに戻す方法である。こ
の方法によると、ロータ２とパッド３-1、３-2との接触
を防ぎつつ、しかも次の制動開始時におけるブレーキ応
答性をも保つことができる。

【００４６】次に、実施の形態その三において、図８
は、この発明の電動ブレーキ装置の要部断面を示す全体
構成の概略図であり、図９は、走行車両の車輪とブレー
キ装置との正面概略断面図であり、図１０は、車両の横
加速度とロータ倒れ量との関係を示す線図であり、図１
１は、図８に示す横加速度検出手段を用いた電動ブレー
キ装置の動作を説明するフローチャートである。

【００４７】図８に示す電動ブレーキ装置１は、図１に
示す電動ブレーキ装置１の接触防止手段に横加速度検出
手段23を付加し、該手段23の横加速度検出信号をブレー
キ制御手段18に入力する点のみが図１に示す電動ブレー
キ装置１と異なる。よって、ここでは図１に示す電動ブ
レーキ装置１の構成についての説明を省き、主として、
接触防止手段と横加速度検出手段23とについて説明す
る。

【００４８】図８において、旋回などにより車両に横加
速度が入力されると、車両はロール入力により、それま
での直進走行時の回転軸24及び車輪25と、回転軸24に固
定するロータ２とは破線で示す位置から実線で示す位置
まで倒れ込み、実線で示すように回転軸24に対し傾きが
生じる。この傾きはロータ２とパッド３-1、３-2との間
に接触を生ぜしめる。このとき、二通りの対応を実施す
る。

【００４９】第一の対応について：この接触が生じる
と、図１に示す電動ブレーキ装置１では接触検出手段が
作動し、接触を解除するようにロータ２からパッド３-
1、３-2を離隔する。しかし、この接触は横加速度がな
くなれば当然に非接触状態に復元するので、パッド３-
1、３-2をロータ２から離隔させると、クリアランスｃ
の値が大きくなり過ぎ、これが次の制動時のブレーキ応
答性を低下させることになる。

【００５０】そこで、接触防止手段に横加速度検出手段
23を付加し、非制動時に接触検出手段がロータ２とパッ
ド３-1、３-2との接触を検出するとき、横加速度検出手
段23により検出する横加速度が所定値以上の場合、接触
防止手段は、ロータ２からパッド３-1、３-2を離隔させ
る電動手段４の駆動を禁止するように機能させる。より
具体的には、横加速度検出手段23からの横加速度信号入
力を受けてブレーキ制御手段18が、横加速度が所定値以
上の場合は電動手段４を非駆動とするように制御すると
いうことである。

【００５１】第二の対応について：上記とは別に、接触
防止手段に横加速度検出手段23を付加し、非制動時に接
触検出手段がロータ２とパッド３-1、３-2との接触を検
出するとき、横加速度検出手段23により検出する横加速
度が所定値以上の場合、接触防止手段は、電動手段を駆
動してロータ２からパッド３-1、３-2を横加速度の値に
応じて定まる量だけ離隔させる。その一方で、横加速度
検出手段23により検出する検出横加速度が所定値未満に
復元する場合、接触防止手段は、電動手段４を上記とは
反対方向に駆動してロータ２とパッド３-1、３-2との間
のクリアランスｃを復元させるように機能させる。これ
は車両の旋回開始から旋回終了までの間にわたる一連の
動作であり、この動作は上記と同様にブレーキ制御手段
18を介して実行する。

【００５２】ここで、図９に示す横加速度によるロータ
２の倒れ量と横加速度との間の関係線図を図１０に示
す。図１０において、横加速度とロータ２の倒れ量とは
リニヤな関係を有し、それ故、第二の対応において、上
記の横加速度の値に応じて図１０に基づき定まる量だけ
パッド３-1、３-2を離隔させることにより、横加速度に
よるロータ２とパッド３-1、３-2との接触を防止するこ
とが可能である。また、ロータ２の倒れは横加速度がＧ
o 以上で生じるため、上記第一、第二の対応における横
加速度の所定値を該Ｇo に設定するとよい。

【００５３】上記第一、第二の対応をフローチャートを
用いて説明すると、図１１において、STEP21にて横加速
度検出手段23により横加速度（横Ｇと記載する、以下同
じ）を読み込み、この信号をブレーキ制御手段18に送信
し、STEP22にて横加速度が所定値Ｇo 以上の場合STEP23
に進み、ここで横Ｇを考慮したピストン12位置制御とし
て、第一の対応では横加速度に係るピストン12の戻しは
実行せず、第二の対応では、図１０に示すロータ２の倒
れ量特性に基づき、ロータ２とパッド３-1、３-2とが接
触しないようにピストン12の戻し動作を実行する。ま
た、横加速度が所定値Ｇo 未満の場合、STEP24〜STEP26
で図２のSTEP1 〜STEP3 と同様にピストン12を戻す動作
を実行する。また、ここでSTEP26の代わりに、図６に示
すSTEP11〜STEP18に示す動作によりピストン12を戻して
もよい。

【００５４】

【発明の効果】この発明の請求項１〜請求項９に記載し
た発明によれば、非制動時にブレーキ摩擦材とブレーキ
回転体との接触を検出し、接触を検出した場合にブレー
キ摩擦材を戻すことにより、車両の全走行過程におい
て、非制動時に、ブレーキ回転体に対しブレーキ摩擦材
を適正なクリアランスの下で離隔し、これによりブレー
キ引摺現象の発生を抑制し、併せて、適正なブレーキ応
答性を保持することが可能な電動ブレーキ装置を提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態その一の電動ブレーキ
装置の要部断面を示す全体構成の概略図である。

【図２】 図１に示す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】 この発明の実施の形態その二の電動ブレーキ
装置の要部断面を示す全体構成の概略図である。

【図４】 ロータ熱変形量とロータ温度との関係を示す
線図である。

【図５】 ロータ実測温度とロータ推定温度との関係線
図及びロータ推定温度とロータ推定熱変形量との関係線
図である。

【図６】 熱変形量推定手段を用いた図３に示す電動ブ
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】 制動が完了した後の車速とロータ熱伝達率と
の関係線図である。

【図８】 この発明の実施の形態その三の電動ブレーキ
装置の要部断面を示す全体構成の概略図である。

【図９】 走行車両の車輪とブレーキ装置との正面概略
断面図である。

【図１０】 車両の横加速度とロータ倒れ量との関係を
示す線図である。

【図１１】 図８に示す横加速度検出手段を用いた電動
ブレーキ装置の動作を説明するフローチャートである。

【符号の説明】

１ 電動ブレーキ装置 ２ ロータ ３ パッド ４ 電動手段 ５ キャリパ ６ モータ ７ 回転軸 ８ ボールねじのおねじ ９ ボールねじのナット 10 溝 11 案内部材 12 ピストン 14 ブレーキペダル 15 ブレーキ指令値発生手段 16 踏力センサ 17 ストロークセンサ 18 ブレーキ制御手段 19 電源部 20 回転角度センサ 21 車速検出手段 22 外気温検出手段 23 横加速度検出手段 24 回転軸 25 車輪

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3D048 BB29 BB43 CC49 HH18 HH58 HH66 QQ16 RR01 RR02 RR11 RR13 RR25 RR29 RR35 3J058 AA43 AA48 AA53 AA63 AA69 AA73 AA78 AA87 BA03 BA16 BA75 CC17 CC63 CC76 DA04 DA32 DB18 DB20 DB23 DB25 DB29 FA01

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車輪とともに回転するブレーキ回転体に
   対し車両の車体側に支持するブレーキ摩擦材を押圧・離
   隔させる電動手段と、 該電動手段の作動状態を検出する作動状態検出手段と、 運転者のブレーキ操作量に応じてブレーキ指令値を定め
   るブレーキ指令発生手段と、 上記ブレーキ指令値に上記作動状態を一致させるため電
   動手段の駆動量を制御するブレーキ制御手段と、 車両の非制動時に、ブレーキ摩擦材とブレーキ回転体と
   の接触を検出する接触検出手段とを有し、 該接触検出手段がブレーキ摩擦材のブレーキ回転体との
   接触を検出するとき、ブレーキ回転体からブレーキ摩擦
   材を所定量離隔させる向きに電動手段を駆動する接触防
   止手段を有することを特徴とする電動ブレーキ装置。
2. 【請求項２】 上記接触検出手段は、上記作動状態検出
   手段の検出結果に基づきブレーキ摩擦材のブレーキ回転
   体との接触を検出する構成を有することを特徴とする請
   求項１に記載した電動ブレーキ装置。
3. 【請求項３】 上記接触検出手段は、ブレーキ摩擦材の
   ブレーキ回転体との接触を電動手段の作動状態検出手段
   に伝達し、この伝達を受けて作動状態検出手段が電動手
   段の駆動を指令する構成を有することを特徴とする請求
   項１又は２に記載した電動ブレーキ装置。
4. 【請求項４】 上記作動状態検出手段は、電動手段の回
   転角度変位及び軸線方向変位のいずれか一方の変位を検
   出する変位検出手段と、電動手段の動作電流を検出する
   電流検出手段とを備えることを特徴とする請求項１〜３
   のいずれか一項に記載した電動ブレーキ装置。
5. 【請求項５】 上記接触防止手段は、ブレーキ回転体の
   熱変形量を推定する熱変形量推定手段を有し、該手段が
   推定するブレーキ回転体の熱変形量に応じて、接触防止
   手段は、ブレーキ回転体からブレーキ摩擦材を所定量だ
   け離隔させる機能を有することを特徴とする請求項１に
   記載した電動ブレーキ装置。
6. 【請求項６】 上記熱変形量推定手段は、車両速度を検
   出する車速検出手段と、車両周囲の外気温度を検出する
   外気温検出手段とを有し、車速検出手段が検出する制動
   開始直前の車両速度、制動完了時の車両速度及び制動が
   完了した後の車両速度と、外気温検出手段が検出する制
   動時の外気温とに基づき、熱変形量推定手段はブレーキ
   回転体の熱変形量を推定する機能を有することを特徴と
   する請求項５に記載した電動ブレーキ装置。
7. 【請求項７】 上記接触防止手段は、車両に生じる横加
   速度を検出する横加速度検出装置を有し、非制動時に上
   記接触検出手段がブレーキ摩擦材とブレーキ回転体との
   接触を検出するとき、接触防止手段は、横加速度検出装
   置の検出横加速度が所定値以上の場合、ブレーキ回転体
   からブレーキ摩擦材を所定量だけ離隔させる電動手段の
   駆動を禁止する機能を有することを特徴とする請求項１
   又は５に記載した電動ブレーキ装置。
8. 【請求項８】 上記接触防止手段は、車両に生じる横加
   速度を検出する横加速度検出装置を有し、非制動時に上
   記接触検出手段がブレーキ摩擦材とブレーキ回転体との
   接触を検出するとき、接触防止手段は、横加速度検出装
   置の検出横加速度が所定値以上の場合、電動手段を駆動
   してブレーキ回転体からブレーキ摩擦材を、該検出横加
   速度に基づき定まる量だけ離隔させる機能を有すること
   を特徴とする請求項１又は５に記載した電動ブレーキ装
   置。
9. 【請求項９】 上記接触防止手段は、検出横加速度が所
   定値未満に復元する場合、電動手段を上記とは反対方向
   に駆動してブレーキ回転体とブレーキ摩擦材との間のク
   リアランスを復元させる機能を有することを特徴とする
   請求項８に記載した電動ブレーキ装置。