KR101725652B1

KR101725652B1 - 브레이크 장치

Info

Publication number: KR101725652B1
Application number: KR1020150116564A
Authority: KR
Inventors: 신지 세또; 다쯔로 고부네; 다까야스 사까시따
Original assignee: 히다치 오토모티브 시스템즈 가부시키가이샤
Priority date: 2014-08-25
Filing date: 2015-08-19
Publication date: 2017-04-10
Anticipated expiration: 2035-08-19
Also published as: US9902378B2; DE102015113729A1; JP6397694B2; KR20160024768A; JP2016043836A; CN105383472A; US20160052496A1

Abstract

본 발명의 과제는, 간단한 구조로 온도에 영향을 받지 않고 적절한 제동력을 발생시킬 수 있는 브레이크 장치를 얻는 것이다.
브레이크 장치(1)는, 압박 부재(5a, 5b)를 압박하는 방향으로 이동 가능한 피스톤(6)과, 피스톤(6)을 이동시키는 모터(8)와, 모터(8)에 흐르는 전류를 검출하는 전류 검출부와, 공주 전류(45)와 모터 정지 전류(44)의 대응 관계를 기억한 기억부와, 공주 전류(45)를 사용하여 기억부를 참조함으로써 모터 정지 전류(44)를 설정하는 모터 정지 전류 설정부와, 모터(8)에 흐르는 전류가 모터 정지 전류(44)에 도달함으로써 모터(8)에의 전류의 공급을 정지하는 제어부(11)를 구비하고 있고, 기억부에는, 공주 전류(45)가 작을 때의 쪽이 클 때보다도, 공주 전류(45)에 대한 모터 정지 전류(44)의 변화율이 작아지도록 대응 관계가 설정되어 있다.

Description

브레이크 장치{BRAKE DEVICE}

본 발명은 차량의 제동에 사용되는 브레이크 장치에 관한 것이다.

종래부터, 브레이크 장치로서 모터의 회전에 의해 브레이크 패드나 드럼 슈 등의 압박 부재를 로터나 브레이크 드럼 등의 회전 부재에 압박하여 제동하는 전동 브레이크가 제안되어 있다. 전동 브레이크에서는, 필요한 제동력에 대해, 가능한 한 과잉의 제동력으로 되지 않도록 하고자 하는 요구가 있다.

특허문헌 1에는, 저온하에서는 액추에이터의 부하가 증가하고, 설정 전류값에 대응하는 전류를 공급해도 소정의 제동력이 얻어지지 않으므로, 분위기 온도를 검출하고, 그것에 비례하여 설정 전류값을 변경시키는 취지가 기재되어 있다.

일본 특허 출원 공개 제2008-56090호 공보

그러나, 고온하에서는 토크 상수가 작아지므로, 분위기 온도에 비례하여 설정 전류값을 변경하는 것만으로는, 소정의 제동력이 얻어지지 않을 우려가 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 온도의 변화 시에도 적절한 제동력을 발생시킬 수 있는 전동 브레이크를 제공하는 데 있다.

상기 과제를 해결하기 위해, 예를 들어 특허 청구 범위에 기재된 구성을 채용한다. 본 발명은 상기 과제를 해결하는 수단을 복수 포함하고 있지만, 그 일례를 들면, 본 발명의 브레이크 장치는, 회전 부재에 압박 부재를 압박하여 상기 회전 부재의 회전을 제동하는 브레이크 장치로서, 상기 압박 부재를 압박하는 방향으로 이동 가능한 피스톤과, 전원의 공급에 의해 상기 피스톤을 이동시키는 모터와, 해당 모터에 흐르는 전류를 검출하는 전류 검출부와, 상기 피스톤이 이동을 개시하고 나서부터 상기 압박 부재를 압박 개시할 때까지의 동안에 상기 모터에 흐르는 공주 전류와, 상기 모터에의 전류의 공급을 정지할 때의 기준이 되는 모터 정지 전류의 대응 관계를 기억한 기억부와, 상기 공주 전류를 사용하여 상기 기억부를 참조함으로써 상기 모터 정지 전류를 설정하는 모터 정지 전류 설정부와, 상기 모터에 흐르는 전류가 상기 모터 정지 전류에 도달하는 것에 응답하여 상기 모터에의 전류의 공급을 정지하는 제어부를 구비하고, 상기 기억부에는, 상기 공주 전류가 작을 때의 쪽이 클 때보다도, 상기 공주 전류에 대한 상기 모터 정지 전류의 변화율이 작아지도록 대응 관계가 설정되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명에 따르면, 온도의 변화 시에도 적절한 제동력을 발생시킬 수 있는 전동 브레이크를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명이 적용되는 브레이크 장치의 일례를 나타내는 구성도.
도 2는 브레이크 장치를 구비하는 차량의 구성예를 나타내는 도면.
도 3은 브레이크 장치의 컨트롤러의 구성예를 나타내는 도면.
도 4는 모터의 제어 처리를 설명하는 흐름도.
도 5는 어플라이 지령, 제동력, 모터 전류의 시간 파형을 나타내는 도면.
도 6은 모터 정지 전류가 일정한 경우의 온도와 브레이크 추력(thrust)의 관계를 나타내는 그래프.
도 7a는 공주 전류(idle running current)와 모터 정지 전류의 관계의 일례를 나타내는 그래프.
도 7b는 온도와 공주 전류의 관계의 일례를 나타내는 그래프.
도 8은 공주 전류와 모터 정지 전류의 관계의 다른 일례를 나타내는 그래프.
도 9는 공주 전류의 시간 파형의 모터 정지 전류 도달 부근의 확대도.
도 10은 공주 전류와 모터 정지 전류의 관계를 나타내는 그래프.
도 11은 공주 전류와 모터 정지 전류의 관계를 나타내는 그래프.
도 12는 공주 전류와 모터 정지 전류의 관계의 다른 일례를 나타내는 그래프.

이하, 본 발명에 따른 브레이크 장치의 실시예를, 도면을 사용하여 설명한다.

<실시예 1>

우선, 도 1∼도 8을 사용하여, 본 발명에 따른 브레이크 장치의 실시예 1을 설명한다. 도 1은 본 발명이 적용되는 브레이크 장치의 일례를 나타내는 구성도, 도 2는 브레이크 장치를 구비하는 차량의 구성예를 나타내는 도면이다.

도 2에 도시하는 바와 같이, 본 발명이 적용되는 브레이크 장치는, 디스크 브레이크 장치(1a, 1b)(1a, 1b의 구성은 동일)이며, 차량(21)의 좌우의 후륜 부분에 배치된다. 차량(21)은, 후륜의 디스크 브레이크 장치(1a, 1b) 외에, 운전자에 의해 조작되는 브레이크 페달(22)과, 브레이크 페달(22)의 조작에 의해 내부의 피스톤을 이동시켜 브레이크 플루이드에 압력을 발생시키는 진공 배력 장치를 구비한 마스터 실린더(23)와, 압력을 전달하는 배관(24a, 24b, 24c, 24d)과, 전륜의 디스크 브레이크 장치(25a, 25b)(a, b의 구성은, 좌우의 차이뿐이며 기구상은 동일)를 구비한다. 또한, 마스터 실린더(23)와 각 륜의 배관(24) 사이에는 액압을 제어하는 옆으로 미끄러짐 방지 장치 등을 행하는 액압 제어 장치(27)가 배치된다.

후륜에 배치되는 디스크 브레이크 장치(1)(a, b는, 좌우의 차이뿐이며 기구상은 동일 구성이므로 이후 a, b는 생략)는, 도 1에 도시하는, 소위 플로팅형의 캘리퍼이며, 차륜과 함께 회전하는 디스크 로터(회전 부재)(2)보다 차량(21) 내측에 위치하는 차량(21)의 비회전부에 고정하기 위한 고정부와 실린더(4)를 디스크 로터(2)의 축 방향으로 이동 가능하게 지지하는 실린더 지지부를 갖는 캐리어(3), 디스크 로터(2)의 양측에 배치된 마찰 부재를 갖는 브레이크 패드(압박 부재)(5a, 5b), 실린더(4) 내에 미끄럼 이동 가능하게 설치되어 브레이크 패드를 압박하는 피스톤(6), 브레이크 플루이드가 배관(24c)으로부터 유도되어 내압으로 피스톤(6)을 압박하는 압력실(7), 피스톤(6)을 구동하는 모터(8) 등으로 구성된다. 모터(8)의 출력축은, 감속기(9)와 접속되고, 감속기(9)의 출력축(13)이 회전 직동 변환 기구(10)에 접속되고, 회전 직동 변환 기구(10)에 의해 피스톤(6)은 직동 방향으로 이동 가능해지는 구성이다. 또한, 모터(8)는 컨트롤러(11)와 전선(12)에 의해 접속된다. 모터(8)의 회전 제어는, 컨트롤러(11)에 의해 행해진다(제어부). 따라서, 피스톤(6)은, 압력실(7)의 압력과 모터(8)의 구동력, 디스크 로터(2)로부터의 반력으로 이동된다.

컨트롤러(11)는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 모터(8)의 구동 시의 전류를 검출하는 전류 검출부(33)를 구비하고 있다. 컨트롤러(11)는, 운전자에 의해 조작되는 주차 브레이크 스위치(35), 가속도, 차속 등의 각종 센서(36), 액압 제어 장치(27)로부터의 정보 등, 차량(21)의 각 부 정보를 취득하기 위한 CAN(37)에 접속되어 있고, 각각의 신호에 따라 모터(8)에의 전원 공급을 제어한다. 또한, 필요에 따라 경고등 등의 경보 수단(38)이 접속된다. 또한, 센서(36)로서 전원을 검출하는 전원 센서나, 모터의 전압을 검출하는 전압 센서가 포함된다.

다음으로, 브레이크 장치(1)의 동작에 대해 설명한다.

우선, 브레이크 장치(1)를 상용 브레이크로서 사용하는 경우의 동작에 대해 설명한다. 운전자가 브레이크 페달(22)을 조작하면, 마스터 실린더(23)에 의해 브레이크 플루이드의 액압이 발생하고, 그 액압이 배관(24)을 통해, 압력실(7)에 통하고 있으므로, 이 압력에 의한 힘으로 피스톤(6)을 추진함으로써, 디스크 로터(2)에 브레이크 패드(5a, 5b)를 압박하는 힘이 발생하고, 제동력이 발생한다. 또한, 액압 제어 장치(27) 등을 구비한 브레이크 장치에서는 드라이버의 브레이크 페달(22)의 조작에 관계없이, 액압 제어 장치(27)에 의해, 필요한 액압을 발생시키는 것이 가능하며, 마찬가지로, 발생시킨 액압에 의해 제동력이 발생한다.

다음으로, 주차 브레이크의 동작에 대해 설명한다. 제동력 발생은, 드라이버의 주차 브레이크 스위치(35)의 스위치 온 조작, 혹은, 차량 상태 등을 검출하여, 주차 브레이크 컨트롤러(11)로부터의 모터 추력 발생의 어플라이 지령(41)에 기초한다. 지령에 기초하여 모터(8)가 구동된다. 모터 구동력은, 감속기(9)나 회전 직동 변환 기구(10) 등을 통해 피스톤(6)에 전달되고, 피스톤(6)을 구동하는 힘으로 된다. 피스톤(6)이 구동되면, 도 1에 도시하는 바와 같이, 피스톤(6)이 브레이크 패드(5b)와 접촉한다. 또한 실린더(4)에는 브레이크 패드(5a)를 디스크 로터(2)에 압박하는 방향으로 힘이 발생한다. 그 결과, 브레이크 패드(5a, 5b)가 디스크 로터(2)를 사이에 끼워 넣고, 제동력이 발생한다. 필요한 제동력으로 되면 모터 구동을 정지한다.

이때의 흐름도를 도 4에 나타낸다. 우선, 어플라이 지령 있음(S51에서 "예")의 판단으로 모터 구동(S52)이 행해지고, 모터 전류(43)가 모터 정지 전류(44)(목표값)를 초과한 경우, 또는 초과 후 소정 시간 경과하였다(S53에서 "예")고 판단되면, 모터 정지(S54)로 된다.

또한, 도 5에, 이때의 어플라이 지령(41), 제동력(42), 모터 전류(43)의 시간 파형을 나타낸다. 어플라이 지령(41)이 입력되면, 모터(8)가 구동하고, 피스톤(6)은 브레이크 패드(5b)에 접근하는 방향으로 이동된다. 그리고, 회전 직동 변환 기구(10)와 피스톤(6) 사이의 간극 등이 없어지고, 브레이크 패드(5b)에 접촉할 때까지 피스톤(6)은 공주한다. 이때, 모터(8)에 가해지는 부하는 작고, 모터 전류(43)는, 거의 일정한 낮은 값[공주 전류(45)]을 유지한다. 모터 전류는, 모터의 구동을 개시한 직후에 돌입 전류가 흐르고 나서 수렴되고, 그 수렴되고 나서 피스톤(6)이 브레이크 패드(5b)에 접촉할 때까지의 동안에, 흐르는 전류가 공주 전류(45)로 된다.

그 후, 피스톤(6)과 브레이크 패드(5b)가 접촉하면 피스톤(6)의 구동력이 상승한다. 그에 수반하여, 브레이크 패드(5b)가 디스크 로터(2)를 압박하는 압박력도 상승한다. 또한, 모터(8)에의 부하가 서서히 증가하고, 모터 전류가 증가한다. 그리고, 모터 전류(43)가 모터 정지 전류(44)에 도달한 후, 소정 시간 Δt초 경과한 경우에 모터를 정지시킨다. 모터 정지 전류(44)에 도달하여 바로 정지해도 된다.

또한, 도 9에 나타내는 바와 같이, 센서로 검출된 전류[검출 전류(47)]는, 어느 샘플링 시간(48)마다 수집되므로, 이 검출 전류(47)가 모터 정지 전류(44)를 소정 횟수(도 9에서는 3회) 초과한 시점에서, 정지하도록 해도 된다. 이러한 처리를 행하는 것은, 실제의 모터 전류는, 기계 손실, 전원 전압의 변동 등으로 변동하고 있으므로, 모터 전류가 확실하게 모터 정지 전류(47)를 초과하였는지의 여부를 판단하기 위함이다. 예를 들어, 소정 횟수가 3회인 경우에 있어서, 모터 정지 전류(44) 이상의 전류를 1회 샘플링해도, 2회째에서 모터 정지 전류(44) 미만의 전류를 샘플링한 경우에는, 카운트한 횟수를 리셋한다. 그리고, 모터 전류가 3회 연속하여 모터 정지 전류(44)를 초과할 때까지 처리를 반복한다.

다음으로, 이 모터 정지 전류(44)의 결정 방법에 대해 설명한다. 우선, 기억부(39)는, 모터 전류(43) 중, 피스톤(6)이 브레이크 패드(5b)에 접촉하기 전의 공주 전류(45)를 기억한다. 예를 들어, 도 5에 나타내는 바와 같이, 어플라이 지령(41)의 입력 후, 돌입 전류가 발생하는 어플라이 후 소정 시간(46)을 무시하여, 그 후의 공주 소정 시간(47) 내의 모터 전류의 평균, 혹은 최솟값, 혹은 로우 패스 필터 등으로 필터링 실시한 결과를, 공주 전류(45)로서 기억한다.

그리고, 이 공주 전류(45)를 사용하여 기억부(39)를 참조함으로써 모터 정지 전류(44)를 결정한다(모터 정지 전류 설정부). 기억부(39)는, 컨트롤러(11) 내에 설치되어 있다. 기억부(39)에는, 피스톤(6)이 브레이크 패드(5b)에 접촉할 때까지의 동안에, 모터(8)에 흐르는 공주 전류와, 모터(8)에의 전류의 공급을 정지할 때의 기준으로 되는 모터 정지 전류의 대응 관계가 기억되어 있다. 이 공주 전류(45)와 모터 정지 전류(44)의 관계는, 공주 전류(45)가 작을 때의 쪽이 클 때보다도, 공주 전류에 대한 모터 정지 전류의 변화율이 작아지도록 설정되어 있다.

예를 들어 도 7a에 나타내는 바와 같이, 공주 전류(45)가 작은 범위에서는, 공주 전류(45)가 증가할수록, 모터 정지 전류(44)가 작아지고, 공주 전류에 대한 모터 정지 전류의 변화율은 작아지도록 설정되어 있다. 한편, 공주 전류(45)가 큰 범위에서는, 공주 전류(45)가 증가할수록, 모터 정지 전류(44)가 커지고, 공주 전류에 대한 모터 정지 전류의 변화율은 커지도록 설정되어 있다. 또한, 공주 전류(45)가 커짐에 따라, 공주 전류(45)의 증가분에 대한 모터 정지 전류(44)의 증가분이 커지는 관계로 해도 된다. 또한, 공주 전류(45)와 모터 정지 전류(44)의 관계는, 2차 함수나, 보다 고차의 함수 등의 관계나 디지털적인 단계적인 관계로 나타내도 된다. 도 7a에 나타내는 공주 전류와 모터 정지 전류의 대응 관계는, 도 6에 나타내는 브레이크 추력과 모터의 온도의 관계로부터 구할 수 있다.

모터(8)에서, 모터 전류(43)와 제동력이 비례한다고 생각하면, 모터 정지 전류(44)를 일정값으로 결정해 두면, 필요한 제동력에 따른 모터 추력으로 정지하는 것이 가능해진다. 그러나, 실제의 모터 추력에는, 제동력에 사용되는 유효한 추력 이외에, 공주 시에 필요한 공주 추력이 포함된다. 또한, 모터 추력과 전류의 관계는, 모터의 권선 온도의 영향 등으로 온도가 높을수록 토크 상수가 작아진다. 이것으로부터, 모터 전류(43)와 제동력은 일대일로는 대응하지 않는다.

한편, 공주 전류(45)는, 감속기(9)에서 발생하는 그리스의 점성 저항 등 저항력의 영향을 받는 공주 추력에 의해 변화하고, 공주 추력이 클수록 공주 전류(45)는 커진다. 즉, 점성 저항은 저온일수록 크므로, 도 7b에 나타내는 바와 같이, 저온일수록 공주 전류(45)는 크고, 고온일수록 작아지는 경향이 있다. 또한, 고온일수록, 모터의 권선 온도가 상승하는 영향으로, 모터의 토크 상수가 낮아지는 경향이 있고, 동일한 전류라도 모터 발생 추력이 작아지는 경향이 있다.

따라서, 도 6에 나타내는 바와 같이, 모터 정지 전류를 일정하게 하였을 때의 브레이크 추력(제동력)은, 저온으로부터 고온에 걸쳐, 저온에서는 작고, 중간 온도에서 최대로 되고, 고온에서는 또한 저하되는 관계로 된다. 제동력은, 필요 이상으로 크면, 각 부의 강도를 높일 필요가 있고, 비용이 증가하고, 또한 사이즈를 크게 할 필요가 있어, 가능한 한 필요 최소한의 값으로 일정하게 하는 것이 요구된다.

따라서, 모터 정지 전류와 공주 전류의 관계를 도 7a에 나타내는 바와 같이 설정하고, 온도가 높은 곳에서는 모터 정지 전류(44)를 높게, 중간의 온도에서는 모터 정지 전류(44)를 낮게, 또한 더욱 높은 곳에서는 모터 정지 전류(44)를 높인다. 이에 의해, 모터 정지 전류(44)가 일정값이었던 경우에, 변동되는 브레이크 추력을 온도 변화에 대해서도 거의 일정하게 유지하는 것이 가능해진다.

또한, 도 8에 나타내는 바와 같이, 공주 전류(45)가 소정값 이하인 경우에는, 모터 정지 전류(44)를 일정하게 해도 된다. 공주 전류(45)는 온도 범위의 변화에서 특정한 범위밖에 취하지 않지만, 그 범위 밖을 센서 오차 등에 의해 낮게 검지되는 경우가 있다. 이때에, 모터 정지 전류(44)가 극단적으로 지나치게 큰 값으로 되는 것을 방지하는 것이 가능하다. 공주 전류(45)가 소정값 이상인 경우에도 일정한 값으로 해도 된다.

다음으로, 제동력 해제에 대해 설명한다. 제동력 해제는, 드라이버의 주차 브레이크 스위치의 스위치 오프 조작이나, 예를 들어 차량이 주행 개시를 검지한 경우의 차량 상태 등을 검출하여 실행된다. 제동력 해제가 실행되는 경우, 모터(8)에 모터 추력 해제 지령이 내려진다. 모터 추력 해제 지령에 기초하여, 피스톤이 제동력 발생 시와는 역방향으로 구동됨으로써, 패드에 가해지는 압박력이 해제되고, 제동력이 해제된다.

이상과 같이 본 발명에서는, 온도에 의한 토크 상수의 변화나, 점성의 변화에 따라, 모터 정지 전류(44)를 변화시킴으로써, 제동력의 편차를 저감시키는 것이 가능하고, 비용 저감을 도모하는 것이 가능해진다.

본 발명에 따른 브레이크 장치에 의하면, 저온에서 증가하는 감속기의 그리스 등의 점성 저항 등의 저항력과, 고온에서 저하되는 전동 모터의 토크 상수를 고려하여 모터 정지 전류를 설정하므로, 온도에 영향을 받지 않고, 항상 적절한 제동력을 발생시킬 수 있다. 따라서, 저온, 고온에서 필요 제동력을 확보해도, 상온에서 과잉의 제동력 발생을 억제할 수 있으므로, 소형, 저비용, 고신뢰의 구성으로 하는 것이 가능해진다.

또한, 상기한 실시예 1에서는, 온도에 의한 토크 상수의 변화와, 감속기의 그리스 등의 점성의 변화의 양쪽을 고려함으로써, 모터 정지 전류와 공주 전류의 관계는, 도 7a에 나타내는 바와 같은 대략 U자 형상으로 되어 있다. 예를 들어, 저속에서 증가하는 감속기의 그리스 등의 점성 저항만을 고려한 경우에는, 모터 정지 전류와 공주 전류의 관계는, 도 12에 나타내는 바와 같이, 공주 전류가 작은 범위에서는, 공주 전류에 대한 모터 정지 전류의 변화율은 작고, 공주 전류가 큰 범위에서는, 공주 전류에 대한 모터 정지 전류의 변화율은 커지도록 설정해도 된다. 이 경우, 공주 전류에 대한 모터 정지 전류의 변화율은 2단계로 커진다.

<실시예 2>

다음으로, 도 10을 이용하여 본 발명에 따른 브레이크 장치의 실시예 2에 대해 설명한다. 또한, 본 실시예에 대해서는, 모터 정지 전류(44)의 결정 방법만 변경한 것이므로, 이하에서는, 도 1 내지 도 9의 디스크 브레이크 장치(1) 중 이미 설명한 것과 동일한 구성, 기능을 갖는 부분에 대해서는 동일한 부호를 부여함으로써, 구체적인 설명을 생략한다.

도 10은 본 실시예에서의 공주 전류(45)와 모터 정지 전류(44)의 관계를 나타내는 것이다. 도 10에 나타내는 바와 같이, 전압에 따라, 공주 전류(45)와 모터 정지 전류(44)의 관계를 변화시킨다. 도면에서는 3 패턴의 전압 맵을 준비하고 있지만, 이들 사이를 소정의 함수로 보간하도록 해도 된다.

이것은, 예를 들어 전술한 바와 같이, 모터 전류(43)가 모터 정지 전류(44)를 소정 횟수 초과한 경우에 모터(8)를 정지하는 것으로 한 경우, 그 소정 횟수 경과하는 동안에 모터 전류(43)가 증가하고, 모터(8)가 정지할 때의 실제의 전류는, 동일한 모터 정지 전류(44)라도 변화하게 된다. 그 주요인으로서는, 모터(8)의 회전 속도가 다름으로써, 모터 전류(43)의 증가 방법이 다르기 때문이다. 모터(8)의 회전 속도는 모터 전압에 의존하고, 전압이 높을수록 속도는 크다.

따라서, 전압마다 맵을 준비하고, 필요한 모터 정지 전류(44)를 다르게 설정한다. 즉, 도 10에 나타내는 바와 같이, 전압이 높은 곳에서는 모터 정지 전류(44)를 낮게 하고, 전압이 낮은 곳에서는 모터 정지 전류(44)를 높게 설정하도록 한다. 이에 의해, 전압에 관계없이, 모터가 정지할 때의 실제의 전류가, 필요한 제동력으로 되는 곳에서 정지한다. 컨트롤러(11)에의 입력은 모터 전압으로 해도 되고, 모터 전압과 큰 차가 없는 배터리 전압으로 해도 된다. 본 실시예에 의하면 전압이나 온도에 관계없이, 브레이크 장치(1)의 과잉의 추력을 억제하는 것이 가능하다.

<실시예 3>

다음으로, 도 11을 사용하여 본 발명에 따른 브레이크 장치의 실시예 3을 설명한다.

또한, 본 실시예에 대해서는, 모터 정지 전류(44)의 결정 방법의 부분만 변경한 것이므로, 이하에서는, 도 1∼도 9의 디스크 브레이크 장치(1) 중, 이미 설명한 것과 동일한 구성, 기능을 갖는 부분에 대해서는 동일한 부호를 부여함으로써, 구체적인 설명을 생략한다.

도 11은 모터 정지 전류(44)의 결정 방법을 설명하는 도면이다. 본 실시예에서는, 실시예 2의 전압에 의한 차이 외에, 필요 제동력에 의해서도 모터 정지 전류(44)를 변화시키고 있다. 필요 제동력은, 도로의 경사 등에 의해 바뀌는 경우가 있다. 이로 인해, 필요 제동력마다 이들의 관계를 구해 둠으로써, 각 필요 제동력에 대해 과잉의 제동력을 억제할 수 있다. 본 실시예에 의하면, 전압이나 온도에 관계없이, 또한 필요 제동력마다 과잉의 제동력을 억제하는 것이 가능해진다.

또한, 상술에서는, 실시예로서 디스크 브레이크의 경우를 예로 설명하였지만, 본 발명의 브레이크 장치는, 드럼 브레이크에 적용하는 것도 가능하다. 또한, 본 발명의 브레이크 장치는, 자동차 등의 차량에 한정되는 것이 아니라, 제동력을 발생시킬 필요가 있는 것이라면 사용할 수 있다.

상술한 바와 같이, 종래 기술에서는, 고온하에 있어서 토크 상수가 작아지는 것을 고려하고 있지 않으므로, 분위기 온도에 비례하여 설정 전류값을 변경하는 것만으로는, 소정의 제동력이 얻어지지 않을 우려가 있다. 또한, 분위기 온도를 검출하기 위해서는, 외기온이나 배기 온도, 혹은 냉각수의 수온 등, 온도를 검출하는 수단이 별개로 필요하며, 그만큼, 비용이 든다. 또한, 이들 별개의 수단으로부터 액추에이터의 온도를 추정할 필요가 있고, 그 정밀도 등을 고려할 필요가 있었다. 그러나, 본 실시예에 의하면, 별도의 센서를 설치하지 않고, 간단한 구조로, 온도에 영향을 받지 않고, 적절한 제동력을 발생 가능한 전동 브레이크를 제공할 수 있다.

이상, 본 발명의 실시 형태에 대해 상세하게 설명하였지만, 본 발명은 상기한 실시 형태에 한정되는 것이 아니라, 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 정신을 일탈하지 않는 범위에서, 다양한 설계 변경을 행할 수 있는 것이다. 예를 들어, 상기한 실시 형태는 본 발명을 이해하기 쉽게 설명하기 위해 상세하게 설명한 것이며, 반드시 설명한 모든 구성을 구비하는 것에 한정되는 것은 아니다. 또한, 일 실시 형태의 구성의 일부를 다른 실시 형태의 구성으로 치환하는 것이 가능하고, 또한 일 실시 형태의 구성에 다른 실시 형태의 구성을 더하는 것도 가능하다. 또한, 각 실시 형태의 구성의 일부에 대해, 다른 구성의 추가·삭제·치환을 하는 것이 가능하다.

1 : 브레이크 장치(후륜 디스크 브레이크 장치)
2 : 디스크 로터(회전 부재)
3 : 캐리어
4 : 실린더
5 : 패드(압박 부재)
6 : 피스톤
7 : 압력실
8 : 모터
9 : 감속기
10 : 회전 직동 기구
11 : 컨트롤러(제어부)
21 : 차량
22 : 브레이크 페달
23 : 마스터 실린더
24 : 배관
25 : 전륜 디스크 브레이크 장치
44 : 모터 정지 전류(목표값)

Claims

회전 부재에 압박 부재를 압박하여 상기 회전 부재의 회전을 제동하는 브레이크 장치로서,
상기 압박 부재를 압박하는 방향으로 이동 가능한 피스톤과,
전원의 공급에 의해 상기 피스톤을 이동시키는 모터와,
해당 모터에 흐르는 전류를 검출하는 전류 검출부와,
상기 피스톤이 이동을 개시하고 나서부터 상기 압박 부재를 압박 개시할 때까지의 동안에 상기 모터에 흐르는 공주 전류(空走電流)와, 상기 모터에의 전류의 공급을 정지할 때의 기준이 되는 모터 정지 전류의 대응 관계를 기억한 기억부와,
상기 공주 전류를 사용하여 상기 기억부를 참조함으로써 상기 모터 정지 전류를 설정하는 모터 정지 전류 설정부와,
상기 모터에 흐르는 전류가 상기 모터 정지 전류에 도달하는 것에 응답하여 상기 모터에의 전류의 공급을 정지하는 제어부를 구비하고,
상기 기억부에는, 상기 공주 전류가 작을 때의 쪽이 클 때보다도, 상기 공주 전류에 대한 상기 모터 정지 전류의 변화율이 작아지도록 대응 관계가 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 브레이크 장치.
제1항에 있어서,
상기 기억부에서는, 상기 공주 전류가 작은 범위에서는, 공주 전류가 증가할수록, 모터 정지 전류가 작아지고, 상기 공주 전류가 큰 범위에서는, 공주 전류가 증가할수록, 모터 정지 전류가 커지도록 대응 관계가 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 브레이크 장치.
제2항에 있어서,
상기 기억부에서는, 상기 공주 전류가 큰 범위에서는, 공주 전류의 증가분에 대한 모터 정지 전류의 증가분이 커지도록 대응 관계가 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 브레이크 장치.
제3항에 있어서,
상기 기억부에서는, 상기 대응 관계가 상기 모터의 온도와 감속기의 온도에 기초하여 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 브레이크 장치.
제4항에 있어서,
상기 모터의 온도는, 상기 모터에 흐르는 전류에 기초하여 추정되는 것을 특징으로 하는 브레이크 장치.
제4항에 있어서,
상기 감속기의 온도가 소정값 이하인 경우, 상기 공주 전류가 클수록 상기 모터 정지 전류를 크게 하도록 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 브레이크 장치.
제3항에 있어서,
상기 기억부는, 상기 공주 전류에 대해, 작은 쪽으로부터 순서대로, 제1 영역, 제2 영역 및 제3 영역을 구비하고,
상기 제1 영역에서는, 상기 공주 전류에 대한 상기 모터 정지 전류의 변화율은 0이며,
상기 제2 영역에 있어서의 상기 공주 전류에 대한 상기 모터 정지 전류의 변화율이, 상기 제3 영역에 있어서의 상기 공주 전류에 대한 상기 모터 정지 전류의 변화율보다도 작은 것을 특징으로 하는 브레이크 장치.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기억부는, 상기 모터의 전압과 상기 모터 정지 전류를 대응지은 맵을 기억하고 있고,
상기 제어부는, 상기 맵을 참조하여 상기 모터 정지 전류를 설정하는 것을 특징으로 하는 브레이크 장치.
차륜과 함께 회전하는 로터를 압박함으로써 차량에 제동력을 부여하는 압박 부재와,
상기 압박 부재를, 상기 로터를 향해, 또는, 상기 로터로부터 멀어지는 방향으로 이동시키는 피스톤과,
전류가 공급됨으로써 상기 피스톤을 이동시키는 모터와,
상기 모터의 동력을 상기 피스톤에 전달하는 감속기와,
상기 모터를 구동 개시한 직후에 흐르는 돌입 전류가 수렴된 후에 흐르는 공주 전류를 검지하는 검지부와,
상기 모터를 구동함으로써 상기 차량에 제동력을 발생시킨 후, 상기 압박 부재의 상기 로터에의 압박력에 대한 상기 모터를 구동하는 전류가 상기 모터의 구동을 정지시키는 목표값에 달하는 것을 종료 조건으로 하여 상기 모터를 정지하는 제어부를 구비하고,
상기 제어부는, 상기 모터의 토크 상수의 변화와 상기 감속기의 저항의 변화에 기초하여, 상기 목표값을 설정하는 브레이크 장치.
차륜과 함께 회전하는 로터를 압박함으로써 차량에 제동력을 부여하는 압박 부재와,
상기 압박 부재를, 상기 로터를 향해, 또는, 상기 로터로부터 멀어지는 방향으로 이동시키는 피스톤과,
전류가 공급됨으로써 상기 피스톤을 이동시키는 모터와,
상기 모터를 구동 개시한 직후에 흐르는 돌입 전류가 수렴된 후에 흐르는 공주 전류를 검지하는 검지부와,
상기 모터에 흐르는 전류에 기초하여 해당 모터의 온도를 추정하는 온도 추정부와,
상기 모터를 구동함으로써 상기 차량에 제동력을 발생시킨 후, 상기 압박 부재의 상기 로터에의 압박력에 대한 상기 모터를 구동하는 전류가 상기 모터의 구동을 정지시키는 목표값에 달하는 것을 종료 조건으로 하여 상기 모터를 정지하는 제어부를 구비하고,
상기 제어부는, 상기 모터의 온도가 소정값 이하인 경우, 상기 공주 전류가 클수록 상기 목표값을 크게 하도록 설정하는 브레이크 장치.