JP6182314B2 - 電動ブレーキ装置 - Google Patents

Description

この発明は、電費を改善することのできる電動ブレーキ装置に関するものである。

電動モータで摩擦パッドをブレーキディスクへ押し付け、押し付けたパッドに荷重を掛けて制動するタイプの電動ブレーキとして、例えば、特許文献１と２に記載のものがある。
これらの電動ブレーキは、電動モータの回転を直線運動に変換する直動機構を備えている。直動機構には、直線変換方法としてボールネジ機構を備えたもの（特許文献１）や遊星歯車減速機構を備えたもの（特許文献２）などがある。
そして、これらの電動ブレーキでは、制動力を制御するためには、荷重検出センサを設ける必要がある。
このような荷重検出センサを、例えば、図１の本願実施形態の電動ブレーキ２の磁気式荷重センサを用いて説明する。本願の磁気式荷重センサ２４は、図１、図４に示すように、軸方向に間隔をおいて対向する円環板状のフランジ部材４０と支持部材４１及び、磁界を発生する磁気ターゲット４２と磁気センサ４３で構成されている。この支持部材４１は、フランジ部材４０の軸方向の後方に位置するように回転軸２０に取り付けられており、この回転軸２０の直交方向で磁気センサ４３と磁気ターゲット４２が対向するように配置されている。
そのため、直動機構６が摩擦バッド５をブレーキディスク７へ押し付けると、直道機構６に作用する反力によって、フランジ部材４０に支持部材４１へ向かう軸方向の荷重が作用する。すると、フランジ部材４０が外周部を支点として軸方向に撓み、その撓みによって磁気ターゲット４２と磁気センサ４３の相対位置が軸方向に変化する。そのため、磁気センサ４３の出力信号に基づいて摩擦パッド５に掛かる荷重を検出するというものである。
したがって、この検出値と目標値（ブレーキペダルの踏み込み量）との差がゼロとなるように電動モータ１を作動して制動力を制御する。

特開平０６−３２７１９０号公報 特開２００６−１９４３５６号公報

しかしながら、上記の電動ブレーキでは、車両の停車中（例えば、信号待ち）に操縦者がブレーキ操作を行うと、停車中にも関わらず、前記ブレーキ操作の目標値と荷重検出センサの検出値との差がゼロとなるように電動モータを作動させる。この電動モータ出力は、「回転数×トルク」で与えられるため、電力消費に繋がり電費が悪化する。
特に、上記のような直動機構を用いる電動ブレーキでは、ブレーキの解除操作は電動モータを停止（オフ）するのではなく、モータを逆転させて摩擦パッドと、摩擦パッドを押し付けたブレーキディスクとの係合を解消する。このように、ブレーキの作動と解除の両方で電力を使用するので、不要なブレーキ操作は電費を極めて悪化させる問題がある。

そこで、この発明の課題は、不要なブレーキ操作を行っても電費を悪化させないようにすることである。

上記の課題を解決するため、この発明では、電動モータで駆動される回転軸の回転を直動機構で直線運動に変換して摩擦パッドをブレーキディスクに押しつける電動ブレーキと、前記ブレーキディスクに加わる荷重を検出する荷重検出手段の検出出力と、ブレーキペダルからのブレーキ荷重指令出力と、車両速度を検出する車速検出手段の検出出力が入力され、前記入力に基づいて電動モータを制御する制御手段で構成される電動ブレーキ装置において、車速検出手段の検出出力により、車両の停車状態が検出されたときに、ブレーキペダルからの荷重指令出力が、荷重検出手段の検出荷重出力に対して乖離しても、直動機構のブレーキ荷重を変動させない不感帯（デッドバンド）を設ける構成を採用することができる。

このような構成を採用することにより、車両が停車していることが検出された場合は、ブレーキペダルからの荷重指令出力と、停車中の荷重検出手段の検出荷重出力を比較して、その差が乖離していても不感帯の幅であれば、ブレーキペダルを操作してもブレーキ荷重を変動させずに荷重を維持する。このようにすることにより、停車後のブレーキペダルの不必要な操作による電力消費を抑えることができる。

このとき、上記不感帯を車両の走行時にも設けるとともに、その不感帯の幅は、車両の停車状態の不感帯の幅より狭いものとする構成を採用することができる。

このような構成を採用することにより、不感帯を用いて走行中にブレーキの作動にゆとり（遊び）を持たせることで、不必要なペダル操作による電力消費を抑える。また、その幅は、ブレーキ動作に遅れが生じないように、車両の停車状態の幅よりも狭いものである。

また、このとき、上記車両の停車状態の継続時間を検出するタイマ手段を備え、停車状態の経過時間に基づいて、不感帯の幅を変化させるという構成を採用することができる。

このような構成を採用することにより、タイマ手段で計時する停車時間が長くなれば、操縦者がブレーキペダルの踏み込み位置を維持することが次第に難しくなり、ペダルの動揺が大きくなる。そのため、不感帯の幅を変化させて（例えば、広げて）、ブレーキペダルの操作でブレーキを作動し難くすることで電力消費を抑える。

また、その際、上記車速検出手段が、車輪に設けられた車輪速センサである構成としたり、前記車速検出手段が、加速度センサである構成としたりすることができる。

このとき、上記車両停車状態の判定を、車両速度を検出する車速検出手段の検出出力が所要時間の間ゼロであるという構成を採用することができる。

このような構成を採用することにより、速度０を一定時間検出することで、その間に、例えば、車輪がロックして車両が慣性による走行をしても車両を停止させることができる。

このとき、上記直動機構の直動部が、遊星ローラネジ機構、ボールネジ機構、滑りネジ機構、ボールランプ機構のいずれかである構成を採用することができる。また、上記いずれかの電動ブレーキ装置は、自動車のブレーキとして装備できる。

この発明は、上記のように構成したことにより、電動ブレーキ装置の電力消費を抑え、電費を改善できる。

実施形態のブロック図 図１の直道機構の断面図 図２のIII−III断面図 磁気式荷重センサの分解斜視図 図４の組立て状態の正面図 図５の磁気ターゲットの要部拡大断面図 図１の制御系のブロック図 （ａ）、（ｂ）実施形態の作用説明図 実施例４の直道機構の他の態様を示す断面図 実施例４の直道機構の他の態様を示す断面図 実施例４の直道機構の他の態様を示す断面図

以下、この発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。
この形態の電動ブレーキ装置は、図１に示すように、電動モータ１で駆動される電動ブレーキ２と、制御手段３で構成されており、車両(主に４輪自動車)搭載用のものである。

電動ブレーキ２は、キャリパボティ４と摩擦パッド５及び直動機構６で構成されている。
キャリパボディ４は、図１に示すように、車輪と一体に回転するブレーキディスク７を間に挟んで対向するインナー部材８とアウター部材９をブリッジ１０で連結した形状となっており、インナー部材８に設けた取り付け孔１１に直道機構６を収容する構成になっている。
また、キャリパボディ４は、直動機構６の作動時の反力で、ブレーキディスク７の軸方向へスライド可能となるように、図示しないサスペンションに固定されたベース部材で支持されている。

摩擦パッド５は、キャリパボディ４のアウター部材９に取り付けられるアウター側パッド５ａと、インナー部材８の直道機構６に取り付けられるインナー側パッド５ｂで構成されている。

直道機構６は、図２及び図３に示すように、回転軸２０と、回転軸２０の外周の円筒面に転がり接触する複数の遊星ローラ２１と、これらの遊星ローラ２１を囲むように配置された外輪部材２２と、遊星ローラ２１を自転可能に保持するキャリヤ２３とで構成され、外輪部材２２の軸方向の後方に磁気式荷重センサ２４を配置した構成となっている。

回転軸２０は、電動モータ１と歯車機構(図示せず)を介して接続されており、電動モータ１の回転が、歯車２５を介して入力されることにより回転駆動される。回転軸２０は、キャリパボディ４のインナー部材８を貫通して形成された取り付け孔１１の後方の開口から一端が突出した状態に挿入され、取り付け孔１１からの突出部分に歯車２５をスプライン嵌合して回り止めしてある。この歯車２５は、取り付け孔１１の軸方向の開口を塞ぐようにボルト２６で固定した蓋２７で覆われている。蓋２７には、回転軸２０を回転可能に支持する軸受２８が組み込まれている。

遊星ローラ２１は、図３に示すように、周方向に一定の間隔をおいて設けられた複数の遊星ローラ２１からなり、各遊星ローラ２１は、回転軸２０の外周の円筒面に転がり接触している。そのため、回転軸２０が回転すると、遊星ローラ２１は、遊星ローラ２１と回転軸２０の間の摩擦によって回転する。

外輪部材２２は、図２に示すように、キャリパボディ４のインナー部材８に設けられた取り付け孔１１に収容され、その取り付け孔１１の内周で軸方向にスライド可能に支持されている。この外輪部材２２の軸方向の前端には、インナー側パッド５ｂの背面に形成された係合凸部２９に係合する係合凹部３０が形成され、この係合凸部２９と係合凹部３０の係合によって、外輪部材２２がキャリバボティ４に対して回り止めされている。

外輪部材２２の内周には、螺旋凸条３１が設けられている。また、遊星ローラ２１の外周には、螺旋凸条３１に係合する円周溝３２が設けられている。そのため、遊星ローラ２１が回転すると、外輪部材２２の螺旋凸条３１が円周溝３２に案内されて、外輪部材２２が軸方向へ移動するようになっている。この形態では、遊星ローラ２１の外周にリード角が０度の円周溝３２を設けているが、円周溝３２の代わりに螺旋凸条３１と異なるリード角をもつ螺旋溝を設けても良い。

キャリヤ２３は、遊星ローラ２１を回転可能に支持するキャリヤピン２３ａと、その各キャリヤピン２３ａの軸方向前端の周方向の間隔を一定に保持する環状のキャリヤプレート２６ｃと、各キャリヤピン２３ａの軸方向後端の周方向の間隔を一定に保持する環状のキャリヤ本体２３ｂとからなる。このキャリヤ本体２３ｂとキャリヤプレート２３ｃは、遊星ローラ２１を間に軸方向に対向しており、周方向に隣り合う遊星ローラ２１の間に配置された連結棒３３を介して連結されている。
また、キャリヤ本体２３ｂは、滑り軸受３４を介して回転軸２０に支持され、回転軸２０に対して相対的に回転することが可能となっている。さらに、遊星ローラ２１とキャリヤ本体２３ｂの間には、遊星ローラ２１の自転がキャリヤ本体２３ｂに伝達するのを遮断するスラスト軸受３５が組み込まれている。
そして、各キャリヤピン２３ａは、周方向に間隔をおいて配置された複数のキャリヤピン２３ａに外接するように装着された縮径リングバネ３６で径方向内方に付勢されている。この縮径リングバネ３６の付勢力によって、遊星ローラ２１の外周は回転軸２０の外周に押さえ付けられ、回転軸２０と遊星ローラ２１の間の滑りが防止されている。そのため、縮径リングバネ３６は、付勢力を遊星ローラ２１の軸方向全長にわたって作用させるため、キャリヤピン２３ａの両端に設けている。

磁気式荷重センサ２４は、図４に示すように、軸方向に間隔をおいて対向する円環板状のフランジ部材４０と支持部材４１及び、磁界を発生する磁気ターゲット４２と磁界の強さを検出する磁気センサ４３とで構成されている。

フランジ部材４０は、図５に示すように、支持部材４１に向けて突出する筒部４４を有しており、筒部４４の外径面は、支持部材４１の内径面と径方向に対向している。この筒部４４の外径面に形成された面取り部４５に磁気ターゲット４２が固定され、支持部材４１の内径面に形成された溝４６に磁気センサ４３が固定されている。このとき、フランジ部材４０及び支持部材４１は鉄などの磁性材で形成されている。

支持部材４１は、フランジ部材４０との対向面に環状壁４７が形成され、その環状壁４７がフランジ部材４０の外径側部分を支持し、フランジ部材４０と支持部材４１の間隔を保持する。

磁気ターゲット４２は、図６に示すように、径方向内端と径方向外端に磁極を有するように半径方向に磁化された２個の永久磁石で構成されている。２個の永久磁石は、逆の極性を有する磁極(Ｎ極とＳ極)が軸方向に並ぶように隣接して配置されている。

磁気センサ４３は、ここでは、ホールＩＣを用いているが、ホールＩＣ以外のセンサ、例えば、MRセンサやMIセンサなどを用いることも可能である。この磁気センサ４３は、磁気ターゲット４２の２個の永久磁石の隣り合う磁極の境目の近傍で軸直交方向(図では半径方向)に対向するように配置されており、周方向の位置が合致するようになっている。

このような磁気式荷重センサ２４は、フランジ部材４０と支持部材４１の外周に断面円弧状の位置決め溝４８、４９が形成され、この位置決め溝４８、４９に共通のキー部材５０（図２参照）を嵌め込むことで、磁気ターゲット４２の周方向位置と磁気センサ４２の周方向位置が合致するようにフランジ部材４０と支持部材４１を周方向に位置決めするようになっている。そのため、この磁気式荷重センサ２４は、フランジ部材４０に支持部材４１に向かう方向の軸方向荷重が作用すると、その軸方向荷重に応じてフランジ部材４０が外周部を支点として軸方向に撓み、その撓みにより磁気ターゲット４２と磁気センサ４３の相対位置が変化し、その相対位置の変化に応じて磁気センサ４３の出力信号が変化する。したがって、フランジ部材４０に作用する軸方向荷重の大きさと、磁気センサ４３の出力信号の関係を予め把握しておくことにより、磁気センサ４３の出力信号に基づいてフランジ部材４０に作用する軸方向荷重の大きさを検出することができる。

そして、このような磁気式荷重センサ２４は、具体的には、フランジ部材４０の軸方向の後方に支持部材４１が位置するようにして、図２に示すように、取り付け孔１１の内部に嵌め込まれている。この磁気式荷重センサ２４とキャリヤ２３の間には、キャリヤ２３と一体に公転する間座５１と、間座５１と磁気式荷重センサ２４の間で軸方向荷重を伝達するスラスト軸受５２が組み込まれている。フランジ部材４０の内周には、回転軸２０を回転可能に支持する転がり軸受５３が組み込まれている。

さらに、磁気式荷重センサ２４は、支持部材４１の外周縁を取り付け孔１１の内周に装着した止め輪５４で係止することによって軸方向の後方への移動が規制されている。そして、この磁気式荷重センサ２４は、間座５１とスラスト軸受５２を介してキャリヤ本体２３ｂを軸方向に支持することで、キャリヤ２３の軸方向の後方への移動を規制している。また、キャリヤ２３は、回転軸２０の軸方向の前端に装着された止め輪５５で軸方向の前方への移動も規制されている。したがって、キャリヤ２３は、軸方向の前方と後方への移動がいずれも規制され、キャリヤ２３に保持された遊星ローラ２１も軸方向への移動が規制された状態となっている。

制御手段３は、ブレーキ制御用のＥＣＵ （Ｅｎｇｉｎｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）で、マイクロコンピュータを備えており、図７のように、電動ブレーキ２、車速センサ６０、車輪速センサ６１、ペダルセンサ６２、加速度センサ６３が接続されている。
そのため、制御手段３には、各車輪Ｗの電動ブレーキ２の磁気式荷重センサ２４からのブレーキ荷重と、車速センサ６０からの車軸の回転数に基づく車速信号が入力される。さらに、車輪速センサ６１からは、車輪Ｗごとの回転数に基づく車輪速度が入力されるとともに、ペダルセンサ（例えば、ストロークセンサ、圧力センサなどで構成される）６２からブレーキペダルＢの踏み込み量（ストローク）と踏み込み圧に基づく荷重指令出力及び、ＡＢＳ（Ａｎｔｉｌｏｃｋ Ｂｒａｋｅ Ｓｙｓｔｅｍ）の加速度センサ６３からの出力が入力するようになっており、これらのセンサ出力に基づいて、電動ブレーキ２の電動モータ１へのコントロール出力（操作変数）を制御する。

この形態は、上記のように構成されており、例えば、走行中の車両でブレーキペダルＢを踏み込むと、その踏み込みをペダルセンサ６２が検出して荷重指令出力を制御手段３へ入力する。制御手段３は、その荷重指令出力の踏み込み量やその踏み込み量の変化量などからブレーキ操作に見合うコントロール出力を算出する。このとき、車速センサ６０が検出する車両の速度や各車輪速センサ６１が検出する車輪速度から算出できる車両の進行方向なども加味してコントロール出力を算出する。そして、算出したコントロール出力を電動ブレーキ２の電動モータ１へ出力する。

電動モータ１は、コントロール出力が入力すると、歯車機構で連結する回転軸２０を回転させる。すると、遊星ローラ２１がキャリヤピン２３ａを中心に自転しながら回転軸２０を中心に公転する。このとき、螺旋凸条３１と円周溝３２の係合によって外輪部材２２と遊星ローラ２１が軸方向へ相対的に移動するが、遊星ローラ２１は、キャリヤ２３と共に軸方向への移動が規制されている。そのため、遊星ローラ２１が移動せずに外輪部材２２が軸方向へ移動する。このようにして、直動機構６は、電動モータ１で駆動される回転軸２０の回転を外輪部材２２の軸方向への直線運動に変換し、外輪部材２２はインナー側パッド５ｂへ軸方向の荷重を付与してブレーキディスク７に押し付けることで制動力を発生させる。
その際、外輪部材２２には、軸方向後方への反力が作用し、その反力は、遊星ローラ２１、キャリヤ２３、間座５１、スラスト軸受５２を介してキャリパボディ４を軸方向の後方へ動かし、キャリパボディ４のアウター部材９に取り付けられたアウター側パッド５ａをブレーキディスク７に押し付ける。このようにして、アウター側パッド５ａとインナー側パッド５ｂでブレーキディスク７を挟持する。
同時に、この外輪部材２２に作用した反力は、磁気式荷重センサ２４でも受け止められる。その結果、磁気式荷重センサ２４はフランジ部材４０が軸方向の後方へ撓み、磁気ターゲット４２との相対位置が変化する。そのため、その相対位置の変化に応じて磁気センサ４３の出力信号４２が変化する。
この信号は制御手段３へフィードバックされ、ブレーキペダルＢの踏み込み量(荷重指令出力)に対してブレーキ荷重を追従させて、図８（ａ）の（ア）のように制御する。

そして、上記のようにブレーキが作動して、図８（ｂ）の（イ）のように、車両が停車したことを制御手段３が車速検出手段である車速センサ６０または車輪速センサ１１の一方、あるいは両方の出力から検出する。この停車の判定は、例えば、速度０を一定時間検出することで、車両の停車後の慣性が収束するのを待つことが安全上からも好ましい。
また、ここでは、速度検出手段として車速センサ６０や車輪速センサ６１を用いたが、これらのセンサ６０、６１に代えて、例えば、ＡＢＳの加速度センサ６３の出力を積分して速度検出手段として用いることもできる。このようにすると、車速を車輪や車軸の回転からできなく、車体の加速度から検出できる。そのため、加速度が０となったことを検出すれば停車したことがわかるので、速度０を検出する一定時間を短縮できる。

また、こうして制御手段３は車両の停車を検出すると、例えば、図８の（ウ）のように、電動モータ１のコントロール出力(操作変数)を変更する。
すなわち、制御手段３は、車両が停車したことを検出すると、その停車を検出したときのブレーキペダルＢの踏み込み量を記憶する。具体的には、ペダルセンサ６２からの荷重指令出力を一時的に記憶するとともに、その踏み込み量に対応するフレーキ荷重を保持する。そして、その保持したブレーキ荷重に対するブレーキペダルＢの荷重指令出力を設定値として、その設定値の両サイドにブレーキペダルＢの荷重指令出力に対する不感帯（デッドバンド)Ｄを設けた出力特性を用いる。ここで、不感帯Ｄは、例えば、中心値に定数を加算あるいは減算することで、出力特性をステップ状に変更すればよいので、プログラムの処理により容易に実現できる。
したがって、このような不感帯Ｄを設けることにより、例えば、信号待や踏切で（サイドブレーキを使わずに）ブレーキペダルＢでの停車中に、無意識にブレーキペダルＢを緩めたり踏み込んだりしても、停車中のブレーキ荷重は変動しない。
すなわち、制御手段３は、ブレーキペダルＢを緩めたり踏み込んだりして、ブレーキペダルＢからの荷重指令出力が電動ブレーキ２の磁気式荷重センサ２４からのブレーキ荷重の検出出力と乖離しても、その乖離が予め決められた範囲であれば、ブレーキ荷重を変更しない。このため、停車中に不要なブレーキ操作が行われても電動モータ１は作動しない。

特に、上記のような直動機構６を用いる電動ブレーキ２では、ブレーキ２の解除は、電動モータ１を停止するだけではなく、電動モータ１を逆転させて摩擦パッド５とブレーキディスク７との係合を解消するため、不要なブレーキ操作による電動モータ１の作動を規制する本発明は、電費を向上させる効果が期待できる。

なお、上記のような不感帯Ｄを設けているが、停車中に意図的に大きなブレーキ荷重を要する場合は、ブレーキペダルＢを強く踏み込んで、ブレーキペダルＢの荷重指令出力が不感帯Ｄを超えるようにすればよい。逆に、ブレーキペダルＢを解放して、ブレーキペダルＢの荷重指令出力が不感帯Ｄより低下すればブレーキの解除もできる。そのため、このような状態をブレーキペダルＢの操作範囲で可能とするように不感帯Ｄの幅は設定することで、通常のブレーキ操作に支障はない。

この実施例１は、不感帯Ｄを走行時に使用するようにしたものについて図８（ａ）を使用して説明する。
この場合、走行時に使用する不感帯ｄは、車速検出手段である車速センサ６０または車輪速センサ６１あるいはその両方の出力によって、走行中であることを検出した場合に不感帯ｄを使用する処理を行う。また、その走行中の不感帯ｄの設定方法は、例えば、ブレーキペダルＢの踏み込みが一定になった際の荷重指令出力を用いる。この一定出力の検出は、荷重指令出力のピークをホールド（ピークホールド回路を使用することもできる）すれば検出できる。

このように構成される電動ブレーキ装置では、走行中の減速のためのブレーキペダルＢの操作で操作にブレが生じた場合でも、電動ブレーキ２にコントロール出力が出力されないため、不要な動作を行わないようにできる。
そのため、走行中の不感帯ｄは、車中の不感帯Ｄのように無意識にブレーキペダルを緩めたり、踏み込んだりする場合のような大きく動揺するようなブレを吸収するものではなく、減速操作の際の小さなブレを吸収する程度のものでなければブレーキ動作に遅れを生じることが考えられる。
したがって、走行中の不感帯ｄは、図８（ａ）に示すように、停車中の不感帯Ｄの幅（領域）より狭くなっている必要があり、実験や経験などにより適宜決められるものである。

このように、走行中に不感帯を設けた制御を行うことで、不要なブレーキ操作による電力消費を抑えて電費を向上させることができる。
ちなみに、車速検出手段である車速センサ６０または車輪速センサ６１あるいはその両方の出力によって、車両が停車したことが検出された場合は、実施形態で述べた不感帯Ｄの処理を行う。

この実施例２は、停車時間を計時して不感帯を制御するものについて説明する。
そのため、制御手段３は、図７の破線で示すように、タイマ手段７０を備えた構成となっている。前記タイマ手段７０は、停車時間を計時するためのもので、制御手段３が、停車を車速センサ６０、車輪速センサ６１、加速度センサ６３から検出すると、計時を開始する。
タイマ手段７０は計時を開始すると、例えば、所定の間隔でタイムアップを出力する。制御手段３は、タイムアップが出力されるごとに不感帯Ｄの幅を所定幅だけ広げる。こうすることで、操縦者の疲労に対処するのである。
すなわち、操縦者は、停車中にブレーキペダルＢを踏み込む時間が長くなると疲労して、ブレーキペダルＢを踏み込んでいるときのブレも大きくなると考えられる。そのため、そのブレに合わせて不感帯Ｄの幅を広げるのである。このとき、不感帯Ｄの増加幅と増加のタイミングは適宜決められるものである。
その結果、不要なブレーキ操作を規制して、電費を向上させることができる。
ちなみに、不感帯を広げる幅には上限を設けることは当然である。

この実施例３は、ブレーキペダルＢの「遊び（踏み残り代を含む）」を考慮する事により、操縦者のブレーキ操作に即した制御を行うことを説明する。
ブレーキペダルＢの「遊び」は、ブレーキペダルＢの機械的な不感帯（デッドバンド）と考えられる。また、この「遊び」は、車両ごとのペダル調整によって微妙に違っているため、ブレーキのペダルＢの操作とブレーキの動作との間に差を生じることがある。
そこで、ここでは、ブレーキペダルＢの「遊び」を検出して電動ブレーキ２の制御に反映させる方法について説明する。
まず、ブレーキペダルＢの遊びを検出する手段としては、ここでは、ペダルセンサ６２と電動ブレーキ２の磁気式荷重センサ２４を使用する。
すなわち、ブレーキペダルＢを操作して、磁気式荷重センサ２４が電動ブレーキの作動を検出すると、そのときのペダルストロークから操作開始のストロークを引けば「遊び」を検出できる。
したがって、検出した「遊び」に基づいて、制御手段３は、不感帯Ｄの幅を制御することで、ブレーキペダルＢの「遊び」による差をなくすことができる。そのため、その差による不要なブレーキ操作を規制して、電費を向上させることができるというものである。

この実施例４は、電動ブレーキに用いる直動機構６の他の態様について述べる。
図９は、直動機構６としてボールネジ機構を採用したもので、回転軸２０と一体に設けられたネジ軸８０と、そのネジ軸８０を囲むように設けられたナット８１と、ネジ軸８０の外周に形成されたネジ溝８２とナット８１の内周に形成されたネジ溝８３の間に組み込まれた複数のボール８４と、ナット８１のネジ溝８３の終点から始点へボール８４を囲むように戻すリターンチュブ（図示せず）と、ナット８１の軸方向の後方に配置された磁気式荷重センサ２４とで構成されている。
この直道機構６は、回転軸２０を回転させることによって、ネジ軸８０とナット８１を相対回転させて、ナット８１を軸方向の前方へ移動させてインナー側パッド５ｂへ軸方向の荷重を加える。このとき、ネジ軸８０には、軸方向の後方への反力が作用し、その反力は間座５１、スラスト軸受５２を介して磁気式荷重センサ２４に加わるようになっている。そして、その反力によって磁気式荷重センサ２４のフランジ部材４０が軸方向の後方に撓み、磁気ターゲット４２と磁気センサ４３の相対位置が変化する。そのため、磁気センサ４３の出力信号は、インナー側パッド５ｂに加えられる軸方向の荷重の大きさに応じて変化し、この磁気センサ４３の出力信号に基づいて、インナー側パッド５６の押し圧力を検出することができる。

図１０は、直動機構６としてボールランプ機構を採用したもので、回転軸２０の外周に回り止めされた回転ディスク９０と、回転ディスク９０の軸方向の前方に対向して配置された直動ディスク９１と、直動ディスク９１と回転ディスク９０の間に挟まれた複数のボール９２と、直動ディスク９１の軸方向の後方に配置された磁気式荷重センサ２４とで構成されている。
この直動機構６は、回転軸２０を回転させることによって、直動ディスク９１と回転ディスク９０を相対回転させて、直動ディスク９１を軸方向へ移動させてインナー側パッド５ｂに軸方向の荷重を加える。
このとき、回転ディスク９０には、軸方向の後方への反力が作用し、その反力は、間座５１、スラスト軸受５２を介して磁気式荷重センサ２４に加わる。そして、その反力によって磁気式荷重センサ２４のフランジ部材４０が軸方向の後方に撓み、磁気ターゲット４２と磁気センサ４３の相対位置が変化する。そのため、磁気センサ４３の出力信号がインナー側パッド５ｂに加わる軸方向荷重の大きさに応じて変化し、この磁気センサ４３の出力信号に基づいて、インナー側パッド５ｂへの押し圧力を検出することができる。

図１１に、直動機構６としてすべりネジ機構を採用したもので、図９のボールネジに代えて台形ネジを採用したものである。他の構成は、図９のものと同じなので、説明は省略する。
このように、すべりネジ機構を用いる事により、高負荷条件下での使用や上下振動を伴う車両ブレーキでの使用に適したものとなる。

１ 電動モータ
２ 電動ブレーキ
３ 制御手段
５ 摩擦パッド
６ 直道機構
７ ブレーキディスク
２０ 回転軸
２４ 磁気式荷重センサ
６０ 車速センサ
６１ 車輪速センサ
６２ ペダルセンサ
６３ 加速度センサ
７０ タイマ手段
Ｂ ブレーキペダル
Ｄ 不感帯

Claims (6)

1. 電動モータで駆動される回転軸の回転を直動機構で直線運動に変換して摩擦パッドをブレーキディスクに押しつける電動ブレーキと、
   前記ブレーキディスクに加わる荷重を検出する荷重検出手段の検出出力と、ブレーキペダルからのブレーキ荷重指令出力と、車両速度を検出する車速検出手段の検出出力が入力され、前記入力に基づいて電動モータを制御する制御手段で構成される電動ブレーキ装置において、
   車速検出手段の検出出力により、車両の停車状態が検出されたときに、ブレーキペダルからの荷重指令出力が、荷重検出手段の検出荷重出力に対して乖離しても、車両の停車状態が検出されたときのブレーキ荷重を変動させずに保持する不感帯を、車両の停車状態が検出されたときの前記荷重指令出力の両サイドに設け、前記ブレーキペダルからの荷重指令出力が、前記不感帯を超えるか、前記不感帯より低下したときに前記ブレーキ荷重が変動するようにし、
   上記車両の停車状態の継続時間を検出するタイマ手段を備え、停車状態の経過時間が長くなるにつれて前記不感帯の幅を広げることを特徴とする電動ブレーキ装置。
2. 上記車速検出手段の検出出力により、車両の走行状態が検出された時に、ブレーキペダルからの荷重指令出力が、荷重検出手段の検出荷重出力に対して乖離しても、直動機構のブレーキ荷重を変動させない不感帯を設けたことを特徴とする請求項１に記載の電動ブレーキ装置。
3. 上記ブレーキペダルの遊びを検出する検出手段を備え、前記検出手段の検出結果に基づいて不感帯の幅を変化させることを特徴とする請求項１または２に記載の電動ブレーキ装置。
4. 上記車速検出手段が、車輪に設けられた車輪速センサであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の電動ブレーキ装置。
5. 上記車速検出手段が、加速度センサであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の電動ブレーキ装置。
6. 上記車両停車状態の判定を、車両速度を検出する車速検出手段の検出出力が所要時間の間ゼロであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の電動ブレーキ装置。

Images