JP4192840B2 - Disc brake device - Google Patents
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Description
本発明は、制動フィーリングを向上させるディスクブレーキ装置に関する。 The present invention relates to a disc brake device that improves braking feeling.
ディスクブレーキ装置は、車輪と共に回転するディスクロータを左右両側からブレーキパッドで挟み、ピストンの作動によって2つのブレーキパッドをディスクロータに接触させることによって、制動力を発生させる。ディスクブレーキ装置には、ブレーキペダルの操作量に対して制動力にヒステリシスを持たせているものがある(特許文献1参照)。
しかしながら、従来のディスクブレーキ装置では、ブレーキペダルの操作量が増加するときに比べて減少するときに、ヒステリシスによりブレーキペダルの操作量に対して制動力の変化が大きくなる。そのため、運転者がブレーキペダルを戻すときや車両が停止するときに、運転者が強い減速感を受け、制動フィーリングが悪化する。 However, in the conventional disc brake device, when the amount of operation of the brake pedal decreases compared to when the amount of operation of the brake pedal increases, a change in braking force increases with respect to the amount of operation of the brake pedal due to hysteresis. Therefore, when the driver returns the brake pedal or when the vehicle stops, the driver receives a strong feeling of deceleration, and the braking feeling deteriorates.
そこで、本発明は、制動フィーリングを向上させることができるディスクブレーキ装置を提供することを課題とする。 Then, this invention makes it a subject to provide the disc brake device which can improve a braking feeling.
本発明に係るディスクブレーキ装置は、ディスクロータの少なくとも一面側に位置し、押圧力の変化に対する制動力の変化が異なる複数の摩擦材と当該複数の摩擦材を押圧する複数の摩擦材押圧手段を有するキャリパと、目標制動力となるように複数の摩擦材に各押圧力を設定する押圧力設定手段とを備え、押圧力設定手段は、目標制動力が増加される場合より減少される場合に、押圧力の変化に対する制動力の変化が大きい摩擦材による制動力より押圧力の変化に対する制動力の変化が小さい摩擦材による制動力の全制動力に対する割合が大きくなるように各押圧力を設定することを特徴とする。 A disc brake device according to the present invention includes a plurality of friction materials that are located on at least one surface side of a disc rotor and have different braking force changes with respect to a change in pressing force, and a plurality of friction material pressing means that press the plurality of friction materials. A caliper having a pressing force setting means for setting each pressing force to the plurality of friction materials so as to obtain a target braking force, and the pressing force setting means is used when the target braking force is decreased than when the target braking force is increased. Each pressing force is set so that the ratio of the braking force due to the friction material with a small change in the braking force relative to the change in the pressing force to the total braking force is larger than the braking force due to the friction material with a large change in the braking force with respect to the change in the pressing force. It is characterized by doing.
このディスクブレーキ装置は、キャリパにディスクロータの左右両側から挟み込む摩擦材が取り付けられ、両側の少なくとも一方側に複数の摩擦材及び複数の摩擦材押圧手段を有する構成となっている。複数の摩擦材は、それぞれ異なる特性を有しており、押圧力の変化に対して制動力の変化が異なる。つまり、所定の押圧力の変化に対して制動力の変化が大きくなる摩擦材と制動力の変化が小さくなる摩擦材があり、制動力の変化が小さくなる摩擦材を使用した場合には制動力が徐々に変化する。ディスクブレーキ装置では、押圧力設定手段により、目標制動力が増加される場合に比べて減少される場合に、制動力の変化が大きい摩擦材による制動力より制動力の変化が小さい摩擦材による制動力の全制動力に対する割合が大きくなるように、複数の摩擦材に各押圧力を設定する。そして、ディスクブレーキ装置では、複数の摩擦材押圧手段により複数の摩擦材に対してそれぞれ設定した各押圧力を出力させ、制動力の変化が小さい摩擦材による制動力の全制動力に対する割合を増加させてディスクロータを押圧する。これにより、運転者がブレーキペダルを戻す等の制動力を低下させる際に、押圧力の減少に対して急激に減少されていた制動力を徐々に減少させることができるので、制動フィーリングが向上する。 In this disc brake device, a friction material sandwiched from both the left and right sides of the disc rotor is attached to the caliper, and a plurality of friction materials and a plurality of friction material pressing means are provided on at least one side of both sides. The plurality of friction materials have different characteristics, and the change in the braking force is different from the change in the pressing force. In other words, there are friction materials that have a large change in braking force for a given change in pressing force, and friction materials that have a small change in braking force. Gradually changes. In the disc brake device, when the target braking force is decreased by the pressing force setting means as compared with the case where the target braking force is increased, the braking force by the friction material having a smaller braking force change than the braking force by the friction material having the larger braking force change is set. Each pressing force is set to the plurality of friction materials so that the ratio of the power to the total braking force is increased. In the disc brake device, the pressing force set for each of the plurality of friction materials is output by the plurality of friction material pressing means, and the ratio of the braking force by the friction material with a small change in the braking force to the total braking force is increased. And press the disk rotor. As a result, when the driver reduces the braking force such as returning the brake pedal, the braking force that has been sharply reduced with respect to the decrease in the pressing force can be gradually reduced, thus improving the braking feeling. To do.
なお、目標制動力は、ディスクブレーキ装置で発生させる目標となる制動力であり、例えば、運転者のブレーキペダルに対する操作量に応じた油圧、ABS[Anti-Lock Brake System]等のブレーキを車両で制御する制御装置からの制動力信号である。 The target braking force is a target braking force that is generated by the disc brake device. For example, a hydraulic pressure corresponding to a driver's operation amount with respect to the brake pedal, a brake such as ABS (Anti-Lock Brake System), etc. It is a braking force signal from the control device to control.
本発明に係るディスクブレーキ装置は、ディスクロータの少なくとも一面側に位置し、押圧力の変化に対する制動力の変化が異なる複数の摩擦材と当該複数の摩擦材を押圧する複数の摩擦材押圧手段を有するキャリパと、目標制動力となるように複数の摩擦材に各押圧力を設定する押圧力設定手段とを備え、押圧力設定手段は、車速が第1の所定車速より低い場合に、押圧力の変化に対する制動力の変化が大きい摩擦材による制動力より押圧力の変化に対する制動力の変化が小さい摩擦材による制動力の全制動力に対する割合が大きくなるように各押圧力を設定することを特徴とする。 A disc brake device according to the present invention includes a plurality of friction materials that are located on at least one surface side of a disc rotor and have different braking force changes with respect to a change in pressing force, and a plurality of friction material pressing means that press the plurality of friction materials. And a pressing force setting means for setting each pressing force to the plurality of friction materials so as to achieve a target braking force. The pressing force setting means has a pressing force when the vehicle speed is lower than the first predetermined vehicle speed. Each pressing force is set so that the ratio of the braking force due to the friction material with a small change in the braking force relative to the change in the pressing force to the total braking force becomes larger than the braking force due to the friction material with a large change in the braking force relative to the change in Features.
このディスクブレーキ装置は、キャリパにディスクロータの左右両側から挟み込む摩擦材が取り付けられ、両側の少なくとも一方側に複数の摩擦材及び複数の摩擦材押圧手段を有する構成となっている。ディスクブレーキ装置では、押圧力設定手段により、車速が高い場合に比べて低い場合に、制動力の変化が大きい摩擦材による制動力より制動力の変化が小さい摩擦材による制動力の全制動力に対する割合が大きくなるように、複数の摩擦材に各押圧力を設定する。そして、ディスクブレーキ装置では、複数の摩擦材押圧手段により複数の摩擦材に対してそれぞれ設定した各押圧力を出力させ、制動力の変化の小さい摩擦材による制動力の全制動力に対する割合を増加させてディスクロータを押圧する。これにより、減速や停止する際に、押圧力の変化により大きく変化されていた制動力を徐々に変化させることができるので、制動フィーリングが向上する。 In this disc brake device, a friction material sandwiched from both the left and right sides of the disc rotor is attached to the caliper, and a plurality of friction materials and a plurality of friction material pressing means are provided on at least one side of both sides. In the disc brake device, when the vehicle speed is low as compared with the case where the vehicle speed is high, the disc brake device has a braking force by the friction material having a smaller change in the braking force than a braking force by the friction material having a large change in the braking force with respect to the total braking force. Each pressing force is set to a plurality of friction materials so that the ratio becomes large. In the disc brake device, the pressing force set for each of the plurality of friction materials is output by the plurality of friction material pressing means, and the ratio of the braking force by the friction material having a small change in the braking force to the total braking force is increased. And press the disk rotor. Thereby, when decelerating or stopping, the braking force that has been greatly changed by the change in the pressing force can be gradually changed, so that the braking feeling is improved.
本発明の上記ディスクブレーキ装置では、目標制動力が増加される場合より減少される場合又は車速が第1の所定車速より低い第2の所定車速より低い場合、押圧力の変化に対する制動力の変化が大きい摩擦材を使用せず、押圧力の変化に対する制動力の変化が小さい摩擦材を使用して制動力を発生させる構成としてもよい。 In the above-described disc brake device of the present invention, when the target braking force is decreased from when it is increased or when the vehicle speed is lower than the second predetermined vehicle speed that is lower than the first predetermined vehicle speed , the change in the braking force with respect to the change in the pressing force. It is good also as a structure which does not use a friction material with large, but generates a braking force using a friction material with a small change of the braking force with respect to the change of pressing force.
このディスクブレーキ装置では、押圧力設定手段により、目標制動力が増加される場合より減少される場合又は車速が高い場合より低い場合、制動力の変化が大きい摩擦材の押圧力を0に設定し、制動力の変化が小さい摩擦材の押圧力のみを設定する。そして、ディスクブレーキ装置では、摩擦材押圧手段により制動力の変化が小さい摩擦材に対してのみ設定した押圧力を出力させ、制動力の変化の小さい摩擦材のみでディスクロータを押圧する。これにより、制動力を徐々に変化させることができる。 In this disc brake device, the pressing force setting means sets the pressing force of the friction material having a large change in the braking force to 0 when the target braking force is decreased or lower than when the vehicle speed is high. Only the pressing force of the friction material with a small change in braking force is set. In the disc brake device, the friction material pressing means outputs a pressing force set only to the friction material with a small change in braking force, and presses the disc rotor only with the friction material with a small change in braking force. As a result, the braking force can be gradually changed.
本発明によれば、押圧力に対する制動力の変化が異なる複数の摩擦材に対して適切な制御を行うことにより、制動フィーリングを向上させることができる。 According to the present invention, it is possible to improve the braking feeling by appropriately controlling a plurality of friction materials having different braking force changes with respect to the pressing force.
以下、図面を参照して、本発明に係るディスクブレーキ装置の実施の形態を説明する。 Embodiments of a disc brake device according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
本実施の形態では、本発明に係るディスクブレーキ装置を、自動車に搭載されるディスクブレーキ装置に適用する。本実施の形態に係るディスクブレーキ装置は、各キャリパにコントロール性能の異なる2つの摩擦材及び9つのピストンを備え、各摩擦材を個別の押圧力とするために、各ピストンに対して目標軸力(目標ピストン変位)をそれぞれ設定する。特に、本実施の形態に係るディスクブレーキ装置では、制動フィーリングを向上させることを目的として各ピストンの目標軸力を設定する。特に、本実施の形態に係るディスクブレーキ装置では、ブレーキ抜きのときと停車するときの制動フィーリングを向上させる。 In the present embodiment, the disc brake device according to the present invention is applied to a disc brake device mounted on an automobile. The disc brake device according to the present embodiment includes two calipers having different control performance and nine pistons in each caliper, and in order to set each friction material to an individual pressing force, a target axial force is applied to each piston. Set (target piston displacement). In particular, in the disc brake device according to the present embodiment, the target axial force of each piston is set for the purpose of improving the braking feeling. In particular, the disc brake device according to the present embodiment improves the braking feeling when the brake is released and when the vehicle is stopped.
図1〜図3を参照して、ディスクブレーキ装置1の全体構成について説明する。図1は、本実施の形態に係るディスクブレーキ装置の制御部分の構成図である。図2は、本実施の形態に係るディスクブレーキ装置のピストン及びブレーキパッドの構成の一例を示す図であり、(a)が側面図であり、(b)が正面図である。図3は、本実施の形態に係るディスクブレーキ装置のピストン及びブレーキパッドの構成の他の例を示す図であり、(a)が側面図であり、(b)が正面図である。 With reference to FIGS. 1-3, the whole structure of the disc brake apparatus 1 is demonstrated. FIG. 1 is a configuration diagram of a control portion of the disc brake device according to the present embodiment. FIG. 2 is a diagram showing an example of the configuration of the piston and brake pad of the disc brake device according to the present embodiment, where (a) is a side view and (b) is a front view. FIG. 3 is a diagram showing another example of the configuration of the piston and brake pad of the disc brake device according to the present embodiment, in which (a) is a side view and (b) is a front view.
ディスクブレーキ装置1は、ドライバによるブレーキペダルに対する操作に応じて制動力を発生させる装置である。ディスクブレーキ装置1では、制動フィーリングを向上させるために、コントロール性能の異なる2つの摩擦材を用いている。そのため、ディスクブレーキ装置1では、2つの摩擦材をそれぞれ均一に押圧するために、各キャリパに9つのピストンを備えており、9つのピストンを個別に制御する。そのために、ディスクブレーキ装置1は、主なものとして、ディスクロータ(図示せず)、キャリパ2、ブレーキ性能制御装置3、車速センサ4、ブレーキセンサ5、第1〜第9軸力センサ6a〜6i、第1〜第9変位センサ7a〜7iを備えている。なお、本実施の形態では、ブレーキ性能制御装置3が特許請求の範囲に記載する押圧力設定手段に相当する。
The disc brake device 1 is a device that generates a braking force in response to an operation on a brake pedal by a driver. The disc brake device 1 uses two friction materials having different control performances in order to improve the braking feeling. Therefore, in the disc brake device 1, in order to press the two friction materials uniformly, each caliper is provided with nine pistons, and the nine pistons are individually controlled. For this purpose, the disc brake device 1 mainly includes a disc rotor (not shown), a
ディスクブレーキ装置1には、各車輪に平行してディスクロータがそれぞれ配設され、各ディスクロータに対してキャリパ2がそれぞれ設けられる。キャリパ2には、ディスクロータの両側にブレーキパッド20が配設されている。車両のインナ側のブレーキパッド20のディスクロータ側とは反対側に、9つのピストン22a〜22iが設けられている。さらに、キャリパ2には、ブレーキ性能制御装置3からの第1〜第9制御信号に応じて第1〜第9ピストン22a〜22iを作動させるために、第1〜第9アクチュエータ23a〜23iが設けられている。キャリパ2では、各ピストン22a〜22iによりインナ側のブレーキパッド20を押圧し、そのインナ側のブレーキパッド20によりディスクロータを押圧する。さらに、キャリパ2は、ディスクロータからの反力を受けてインナ側に移動し、アウタ側のブレーキパッド20でもディスクロータを押圧する。このように、ディスクブレーキ装置1では、制動力を発生させる。特に、ディスクブレーキ装置1では、ブレーキペダルの操作量に対して制動力にヒステリシスを持たせている。
The disc brake device 1 is provided with a disc rotor in parallel with each wheel, and a
ブレーキパッド20は、第1摩擦材20aと第2摩擦材20b及び裏金20cからなり、摩擦材20a,20bがディスクロータ側に配置され、摩擦材20a,20bの裏面に裏金20cが取り付けられている。第1摩擦材20aは、高い摩擦係数を有する摩擦材である。第2摩擦材20bは、第1摩擦材20aよりも低い摩擦係数を有する摩擦材である。また、第2摩擦材20bは、第1摩擦材20aより、ピストンの合計軸力の変化に対して制動力や摩擦係数の変化が小さく、コントロール性能の良い摩擦材である。なお、コントロール性能の良い摩擦材としては、ピストンの合計軸力の他にも、車速、摩擦材の温度に対して変化が小さくなるような摩擦材であってもよい。
The
第1摩擦材20aと第2摩擦材20bの配置及び形状としては、例えば、図2に示すようなパターンと図3に示すようなパターンがある。図2に示すパターンでは、第1摩擦材20aと第2摩擦材20bは、ディスクロータの回転方向に沿って長い長方形状であり、ディスクロータの回転方向の長さが同じであり、ディスクロータの半径方向の長さが異なる。第1摩擦材20aは、ディスクロータの外周側に配置され、ディスクロータの半径方向の長さが摩擦材全体の略3分の1である。第2摩擦材20bは、ディスクロータの内周側に配置され、ディスクロータの半径方向の長さが摩擦材全体の略3分の2である。図3に示すパターンでは、第1摩擦材20aと第2摩擦材20bは、ディスクロータの半径方向に沿って長い長方形状であり、同じ大きさである。第1摩擦材20aは、ディスクロータの回転方向の中央に1つだけ配置される。第2摩擦材20bは、ディスクロータの回転方向の入口側と出口側にそれぞれ1つづつ配置される。以下の説明では、図2に示すパターンの配置及び形状とする。
Examples of the arrangement and shape of the
各ピストン22a〜22iは、キャリパ2に設けられた9つのシリンダボア(図示せず)に摺動自在にそれぞれ設けられている。各ピストン22a〜22iは、ディスクロータの回転方向に沿って3列で配列されるとともに半径方向に沿って3列で配列される。第1〜第3ピストン22a〜22cは、ディスクロータの回転方向の出口側に配され、ディスクロータの内周側から第1ピストン22a、第2ピストン22b、第3ピストン22cの順に配されている。第4〜第6ピストン22d〜22fは、ディスクロータの回転方向の中央に配され、ディスクロータの内周側から第4ピストン22d、第5ピストン22e、第6ピストン22fの順に配されている。第7〜第9ピストン22g〜22iは、ディスクロータの回転方向の入口側に配され、ディスクロータの内周側から第7ピストン22g、第8ピストン22h、第9ピストン22iの順に配されている。したがって、第1摩擦材20aは第3ピストン22c、第6ピストン22f、第9ピストン22iに押圧され、第2摩擦材20bは第1ピストン22a、第2ピストン22b、第4ピストン22d、第5ピストン22e、第7ピストン22g、第8ピストン22hに押圧される(図2(b)参照)。
The
各ピストン22a〜22iには、各軸力センサ6a〜6iと各変位センサ7a〜7iがそれぞれ取り付けられている。各軸力センサ6a〜6iでは、各ピストン22a〜22iの軸力をそれぞれ検出し、その検出値を第1〜第9軸力信号として各アクチュエータ23a〜23iにそれぞれ送信するとともにブレーキ性能制御装置3にも送信する。各変位センサ7a〜7iでは、各ピストン22a〜22iの変位量をそれぞれ検出し、その検出値を第1〜第9変位信号として各アクチュエータ23a〜23iにそれぞれ送信するとともにブレーキ性能制御装置3にも送信する。
車速センサ4は、各車輪にそれぞれ取り付けられる。車速センサ4では、車輪の回転速度を検出し、その検出値を車速信号としてブレーキ性能制御装置3に送信する。なお、ブレーキ性能制御装置3において各輪の回転速度に基づいて車速を演算するが、車速センサ4以外の他の車速センサを用いてもよい。ブレーキセンサ5は、ブレーキペダルに取り付けられる。ブレーキセンサ5では、ブレーキペダルの操作量を検出し、その検出値をブレーキ信号としてブレーキ性能制御装置3に送信する。
The
図1、図2、図4、図5を参照して、ブレーキ性能制御装置3について説明する。図4は、図1の効き安定部でのブレーキ抜き処理を行った場合のブレーキペダル操作量と制動力との関係を示す図である。図5は、図1の効き安定部でのスマートストップ処理を行った場合の制動時間と車速との関係を示す図である。
The brake
ブレーキ性能制御装置3は、CPU[Central Processing Unit]、ROM[Read Only Memory]、RAM[Random Access Memory]等からなる電子制御ユニットである。ブレーキ性能制御装置3では、各種センサ4,5,6a〜6i,7a〜7iから検出信号を取り入れ、各種検出信号に基づいて第1摩擦材20aと第2摩擦材20b(ひいては、第1〜第9ピストン22a〜22i)に対する目標軸力をそれぞれ設定し、各車輪に設けられたキャリパ2の第1〜第9ピストン22a〜22iにより摩擦材20a,20bを独立して制御する。ちなみに、第1摩擦材20aの目標軸力は第3ピストン22c、第6ピストン22f、第9ピストン22iの目標軸力を合わせたものであり、第2摩擦材20bの目標軸力は第1ピストン22a、第2ピストン22b、第4ピストン22d、第5ピストン22e、第7ピストン22g、第8ピストン22hの目標軸力を合わせたものである。特に、ブレーキ性能制御装置3では、目標軸力(目標ピストン変位)に制動フィーリングを向上させるための制御量を加味している。そのために、ブレーキ性能制御装置3には、基準目標軸力算出部30、目標軸力算出部31、目標ピストン変位算出部32、効き安定部33が構成される。
The brake
基準目標軸力算出部30では、ドライバのブレーキペダルの操作量に応じた制御油圧を取り入れ、この制御油圧に基づいて各ピストン22a〜22iの基準目標軸力をそれぞれ算出する。特に、基準目標軸力算出部30では、ブレーキペダルの操作量に対して制動力の変化にヒステリシスを持たせるために、ブレーキペダルの操作量が増加するときよりブレーキペダルの操作量が減少するとき(ブレーキ抜きのとき)のブレーキペダルの操作量に対して制動力の変化が大きくなるように、基準目標軸力を算出する。図4の破線で示すブレーキペダル操作量に対する制動力の変化は、基準目標軸力によってピストン22a〜22iを作動させた場合の変化であり、ヒステリシスを有している。基準目標軸力は、9つのピストン22a〜22iに対して同じ値が設定される。
The reference target axial
目標軸力算出部31では、基準目標軸力に対して目標軸力を変化させるピストンの目標軸力変化量を効き安定部33から取り入れる。効き安定部33では、以下に示す式(1)の条件を満たすように目標軸力変化量を設定する。目標軸力算出部31では、ピストン22a〜22i毎に、目標軸力変化量が設定されているピストンに対しては基準目標軸力にその目標軸力変化量を加味して目標軸力を算出し、目標軸力変化量が0のピストンに対しては基準目標軸力をそのまま目標軸力とする。目標軸力は、車輪毎に、9つのピストン22a〜22iに対して個別の値がそれぞれ設定される。したがって、目標軸力としては、36個の値が設定される。
μiは、第1摩擦材20a又は第2摩擦材20bの摩擦係数である。Fiは、各ピストン22a〜22iの軸力である。Riは、ディスクロータの中心から各ピストンの中心までの長さ(半径)である。
μi is a friction coefficient of the
目標ピストン変位算出部32では、ピストン22a〜22i毎に、目標軸力算出部31で算出した目標軸力に基づいて目標ピストン変位を算出する。そして、目標ピストン変位算出部32では、車輪毎に、各ピストン22a〜22iの目標ピストン変位を第1〜第9制御信号として各アクチュエータ23a〜23iにそれぞれ送信する。ピストン変位は、目標軸力に対応して36個の値が設定される。
The target piston
効き安定部33は、ブレーキ抜きのときと停車するときの制動フィーリングを向上させるために、各摩擦材20a,20bに対する合計軸力を変化させる。そのために、効き安定部33は、ブレーキ抜き処理及びスマートストップ処理を行い、各ピストン22a〜22iの目標軸力変化量を設定する。ブレーキ抜き処理では、運転者がブレーキペダルを戻すとき(すなわち、制動力を低下させるとき)、第2摩擦材20bのみを一定期間使用するための目標軸力変化量を設定する。スマートストップ処理では、車両が停止するために減速しているときに、段階的に、第2摩擦材20bの使用割合を増加させるための目標軸力変化量を設定する。
The
ブレーキ抜き処理について説明する。効き安定部33では、ブレーキセンサ5からのブレーキ信号によりブレーキペダルの操作量を取り入れる。そして、効き安定部33では、単位時間当りのブレーキペダルの操作量の変化を算出し、その算出値を操作変化量とする。操作変化量は、ブレーキペダルの操作量が増加している場合の変化量をプラス値とし、ブレーキペダルの操作量が減少している場合の変化量をマイナス値とする。
The brake release process will be described. The
効き安定部33では、ブレーキがオンしたあと、操作変化量が0より小さくなったか否かを判定する。操作変化量が0より小さくなると、効き判定部33では、一定時間αが経過したか否かを判定する。一定時間αは、第2摩擦材20bの摩擦係数特性等を考慮して設定され、第2摩擦材20bのみを使用することによって制動フィーリングが向上する十分な時間とする。なお、第2摩擦材20bのみを使用する期間を一定時間αが経過したか否かで規定したが、第2摩擦材20bのみを使用したときの軸力の低減量あるいは制動力の低減量等が一定量に達したか否かで規定してもよい。
The
一定時間αが経過する間、効き判定部33では、第1摩擦材20aの軸力を0とするための第1摩擦材20aの目標軸力変化量を設定する。さらに、効き安定部33では、式(1)の条件を満たすように、第1摩擦材20aに対する軸力を減らした分の軸力が増えるように第2摩擦材20bの目標軸力変化量を算出する。つまり、第2摩擦材20bのみを使用するための各摩擦材20a,20bの目標軸力変化量を算出する。一定時間αが経過すると、効き安定部33では、第1摩擦材20a及び第2摩擦材20bを基準の目標軸力に戻すために、各摩擦材20a,20bの目標軸力変化量を0とする。
While the fixed time α elapses, the
効き安定部33では、各摩擦材20a,20bの目標軸力変化量を算出すると、第1摩擦材20aに対する目標軸力変化量から第3ピストン22c、第6ピストン22f、第9ピストン22iの目標軸力変化量をそれぞれ設定し、第2摩擦材20bに対する目標軸力変化量から第1ピストン22a、第2ピストン22b、第4ピストン22d、第5ピストン22e、第7ピストン22g、第8ピストン22hの目標軸力変化量をそれぞれ設定する。そして、効き安定部33では、各ピストン22a〜22iの目標軸力変化量を目標軸力算出部31に出力する。
When the
このように効き安定部33でブレーキ抜き処理を行うことにより、ブレーキペダルの操作量が増加している状態から減少している状態に移ると、第2摩擦材20bのみを使用して制動力を発生させる。第2摩擦材20bはコントロール性能が良いので、第2摩擦材20bに対する合計軸力が変化しても制動力は徐々にしか変化しない。したがって、ブレーキ抜きのときには、図4の実線で示すように、制動力が緩やかに減少する。ちなみに、コントロール性能の劣る第1摩擦材20aも使用した場合、ブレーキ抜きのときには、図4の破線で示すように、制動力が急激に減少する。
Thus, by performing the brake releasing process in the stabilizing
スマートストップ処理について説明する。効き安定部33では、車速センサ4からの車速信号により車速を取り入れる。効き安定部33では、ブレーキがオンしたあと、車速が第1車速V1より低くなったか否かを判定する(図5参照)。第1車速V1は、低車速である。車速が第1車速V1より低くなると、効き安定部33では、第1摩擦材20aの軸力が0まで減少していくように、第1摩擦材20aの目標軸力変化量を設定する。この際、第1摩擦材20aの軸力の減少のさせ方は、線形に減少させてもよいし、非線形に減少させてもよい。さらに、効き安定部33では、式(1)の条件を満たすように、第1摩擦材20aに対する軸力を減らした分の軸力が増えるように第2摩擦材20bの目標軸力変化量を算出する。つまり、第1摩擦材20aの使用を徐々に止めるために各摩擦材20a,20bの目標軸力変化量を算出する。
The smart stop process will be described. The
車速が第1車速V1より低くなったあと、効き安定部33では、車速が第2車速V2より低くなったか否かを判定する(図5参照)。第2車速V2は、第1車速V1より低車速である。車速が第2車速V2より低くなると、効き安定部33では、第1摩擦材20aの軸力を0とするための第1摩擦材20aの目標軸力変化量を設定する。さらに、効き安定部33では、式(1)の条件を満たすように、第1摩擦材20aに対する軸力を減らした分の軸力が増えるように第2摩擦材20bの目標軸力変化量を算出する。
After the vehicle speed becomes lower than the first vehicle speed V1, the
効き安定部33では、上記同様に、各摩擦材20a,20bの目標軸力変化量から各ピストン22a〜22iの目標軸力変化量をそれぞれ設定し、各ピストン22a〜22iの目標軸力変化量を目標軸力算出部31に出力する。
In the
このように効き安定部33でスマートストップ処理を行うことにより、車両が低車速になると、第2摩擦材20aの使用割合を徐々に増加させて制動力を発生させ、停止間際になると、第2摩擦材20bのみを使用して制動力を発生させる。第2摩擦材20bに対する合計軸力を変化させても制動力の変化は小さいので、制動力が徐々に変化し、車速も徐々に変化する。したがって、車両が停止するときには、図5の実線で示すように、制動時間は多少長くなるが、車速が徐々に低下する。
By performing the smart stop process in the
図1を参照して、ディスクブレーキ装置1の動作について説明する。特に、効き安定部33におけるブレーキ抜き処理については図6のフローチャートに沿って説明し、スマートストップ処理については図7のフローチャートに沿って説明する。図6は、図1の効き安定部でのブレーキ抜き処理の流れを示すフローチャートである。図7は、図1の効き安定部でのスマートストップ処理の流れを示すフローチャートである。
The operation of the disc brake device 1 will be described with reference to FIG. In particular, the brake release process in the
ドライバがブレーキペダルを操作すると、ディスクブレーキ装置1では、その操作量に応じた制御油圧がブレーキ性能制御装置3に入力される。ブレーキ性能制御装置3では、その制御油圧に基づいて、基準目標軸力を算出する。さらに、ブレーキ性能制御装置3では、車輪毎に、効き安定部33による各ピストン22a〜22iの目標軸力変化量を基準目標軸力にそれぞれ加味し、各ピストン22a〜22iの目標軸力をそれぞれ算出する。そして、ブレーキ性能制御装置3では、車輪毎に、各ピストン22a〜22iの目標軸力から各ピストン22a〜22iの目標ピストン変位をそれぞれ算出し、その各目標ピストン変位を第1〜第9制御信号として各アクチュエータ23a〜23iにそれぞれ送信する。
When the driver operates the brake pedal, in the disc brake device 1, the control hydraulic pressure corresponding to the operation amount is input to the brake
各制御信号を受信すると、各アクチュエータ23a〜23iでは、各目標ピストン変位となるように、各ピストン22a〜22iの作動を油圧制御する。この際、各アクチュエータ23a〜23iでは、各軸力センサ6a〜6iからの軸力信号と各変位センサ7a〜7iの変位信号に基づいて、各目標ピストン変位となるようにフィードバック制御する。すると、各ピストン22a〜22iでは、各目標ピストン変位になるようにそれぞれ変位し、インナ側のブレーキパッド20における第1摩擦材20aと第2摩擦材20bとを個別に設定した軸力により押圧する。やがて、インナ側のブレーキパッド20の第1摩擦材20aと第2摩擦材20bがディスクロータにそれぞれ接触し、そのブレーキパッド20がディスクロータを押圧する。さらに、ディスクブレーキ装置1では、キャリパ2がディスクロータからの反力を受けてインナ側に移動し、キャリパ2のアウタ側のブレーキパッドでもディスクロータを押圧し、制動力を発生させる。
When each control signal is received, the
この際、効き安定部33では、制御油圧に基づいてブレーキがオンしたと判断すると(S10)、ブレーキセンサ5からのブレーキ信号によりブレーキペダルの操作量を取得する(S11)。そして、効き安定部33では、取得したブレーキペダルの操作量により、単位時間当りの操作変化量を算出する(S12)。
At this time, when the
効き安定部33では、操作変化量が0より小さいか否かを判定し、0以上の場合にはS11の処理に戻る(S13)。操作変化量が0より小さくなると、効き安定部33では、操作変化量が0より小さくなってから一定時間αが経過したか否かを判定する(S14)。一定時間αが経過しない間、効き安定部33では、第2摩擦材20bのみを使用するために、各摩擦材20a,20bの目標軸力変化量を算出する(S15)。一定時間αが経過すると、効き安定部33では、第1摩擦材20a及び第2摩擦材20bによる通常の使用状態とするために、各摩擦材20a,20bの目標軸力変化量を0とする(S16)。
The
さらに、効き安定部33では、各摩擦材20a,20bの目標軸力変化量から各ピストン22a〜22iの目標軸力変化量をそれぞれ算出した後、制御油圧に基づいてブレーキがオフしたか否かを判断する(S17)。そして、効き安定部33では、ブレーキがオフするまでS11〜S16の処理を繰り返し実行し、ブレーキがオフすると処理を終了する。
Further, the
運転者がブレーキペダルを戻し始めると(ブレーキ抜きが開始すると)、一定時間αの間、ブレーキ性能制御装置3では、効き安定部33で設定した各ピストン22a〜22iの目標軸力変化量により、第1摩擦材20aに対する目標軸力を0とし、第2摩擦材20bに対する目標軸力をその分増加させる。これにより、第2摩擦材20bのみで制動力が発生し、第1摩擦材20aも使用した場合に比べて制動力が緩やかに減少していく。
When the driver starts to return the brake pedal (when releasing the brake is started), the brake
また、効き安定部33では、制御油圧に基づいてブレーキがオンしたと判断すると(S20)、車速センサ4からの車速信号に基づいて車速を取得する(S21)。
Further, when the
効き安定部33では、車速が第1車速V1より低いか否かを判定し、第1車速V1以上の場合にはS26の処理に移行する(S22)。車速が第1車速V1より低くなると、効き安定部33では、車速が第2車速V2より低いか否かを判定する(S23)。車速が第2車速V2以上かつ第1車速V1未満になると、効き安定部33では、第1摩擦材20aの目標軸力を0まで徐々に減少させるとともにその減少させた分を第2摩擦材20bの目標軸力で増加させるように、各摩擦材20a,20bの目標軸力変化量をそれぞれ算出し、S26の処理に移行する(S24)。車速が第2車速V2より低くなると、効き安定部33では、第2摩擦材20bのみを使用するために、各摩擦材20a,20bの目標軸力変化量を算出し、S26の処理に移行する(S25)。
The
さらに、効き安定部33では、各摩擦材20a,20bの目標軸力変化量から各ピストン22a〜22iの目標軸力変化量をそれぞれ算出した後、制御油圧に基づいてブレーキがオフしたか否かを判断する(S26)。そして、効き安定部33では、ブレーキがオフするまでS21〜S25の処理を繰り返し実行し、ブレーキがオフすると処理を終了する。
Further, the
車両がある低車速まで減速すると、ブレーキ性能制御装置3では、効き安定部33で設定した各ピストン22a〜22iの目標軸力変化量により、第1摩擦材20aに対する目標軸力を0まで次第に減少させ、第2摩擦材20bに対する目標軸力をその分増加させる。更に減速して停止するまで、ブレーキ性能制御装置3では、効き安定部33で設定した各ピストン22a〜22iの目標軸力変化量により、第1摩擦材20aに対する目標軸力を0とし、第2摩擦材20bに対する目標軸力をその分増加させる。これにより、全制動力に対する割合が減少する第1摩擦材20a及び全制動力に対する割合が増加する第2摩擦材20bで制動力が発生し、最終的に第2摩擦材20bのみで制動力が発生し、基準の目標軸力で第1摩擦材20a及び第2摩擦材20bを使用した場合に比べて制動力が緩やかに減少し、車速も緩やかに低下していく。
When the vehicle decelerates to a low vehicle speed, the brake
このディスクブレーキ装置1によれば、コントロール性能の異なる2つの摩擦材20a,20bに対してそれぞれ独立して軸力を設定することができ、各摩擦材20a,20b(各ピストン22a〜22i)の軸力を個別に変化させることができる。これにより、ディスクブレーキ装置1では、運転者がブレーキペダルを戻し始めると、第2摩擦材20bのみで制動力を発生させるので、ブレーキペダルの操作量の減少に対して制動力が徐々に減少し、緩やかな減速度となる。また、ディスクブレーキ装置1では、車両が停止する際に、第2摩擦材20bの使用割合を徐々に増加させながら制動力を発生させるので、車速が徐々に減速し、車両を滑らかに停止させることができる。そのため、運転者にとっては,制動フィーリングが向上し、ブレーキ操作性も向上する。
According to this disc brake device 1, the axial force can be set independently for the two
以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されることなく様々な形態で実施される。 As mentioned above, although embodiment which concerns on this invention was described, this invention is implemented in various forms, without being limited to the said embodiment.
例えば、本実施の形態ではディスクブレーキ装置を自動車に適用したが、自動車二輪車等のディスクブレーキ装置を搭載する他のものにも適用可能である。 For example, in this embodiment, the disc brake device is applied to an automobile, but the present invention can also be applied to other devices equipped with a disc brake device such as an automobile motorcycle.
また、本実施の形態ではディスクロータの一面側のブレーキパッドを押圧するピストンのみを備える構成としたが、ディスクロータの一面側のブレーキパッドと他面側のブレーキパッドをそれぞれ押圧するピストンを備える構成としてもよい。 Further, in this embodiment, only the piston that presses the brake pad on the one surface side of the disk rotor is provided, but the configuration that includes the piston that presses the brake pad on the one surface side of the disc rotor and the brake pad on the other surface side, respectively. It is good.
また、本実施の形態では摩擦係数が異なる第1摩擦材と第2摩擦材を備える構成としたが、他の特性が異なる摩擦材を用いてもよいし、あるいは、摩擦材の個数、配置、形状等も適宜構成してよい。特に、本実施の形態では摩擦係数が低い第2摩擦材がコントロール性能の良い摩擦材であったが、摩擦係数が高い摩擦材がコントロール性能の良い摩擦材の場合もあれば、他の特性を持つ摩擦材がコントロール性能の良い摩擦材の場合もある。 Further, in the present embodiment, the first friction material and the second friction material having different friction coefficients are provided. However, friction materials having different characteristics may be used, or the number of friction materials, the arrangement, The shape and the like may be appropriately configured. In particular, in the present embodiment, the second friction material having a low friction coefficient is a friction material having a good control performance, but the friction material having a high friction coefficient may be a friction material having a good control performance. In some cases, the friction material is a friction material with good control performance.
また、本実施の形態では1つのブレーキパッドに対して3×3の9つのピストンを備える構成としたが、ブレーキパッドの形状や大きさ、ピストン半径及び摩擦材の個数、配置、形状等を考慮し、ピストンの個数や配置を適宜設定してよい。 Further, in this embodiment, the configuration is provided with nine 3 × 3 pistons for one brake pad, but the shape and size of the brake pad, the piston radius, the number of friction materials, the arrangement, the shape, and the like are taken into consideration. Then, the number and arrangement of the pistons may be set as appropriate.
また、本実施の形態では目標制動力としてドライバのブレーキペダルの操作量(制御油圧)としたが、車両にABS、車間制御等のブレーキを車両側で制御するためのシステムが搭載されている場合にはそのシステムからの制御信号も目標制動力としてもよい。 In this embodiment, the driver's brake pedal operation amount (control hydraulic pressure) is used as the target braking force, but the vehicle is equipped with a system for controlling brakes such as ABS and inter-vehicle distance control on the vehicle side. Alternatively, the control signal from the system may be the target braking force.
また、本実施の形態ではブレーキ抜き処理でブレーキペダルの操作量によってブレーキの抜きか否かを判断する構成としてが、ブレーキペダルの踏む込み力、ブレーキペダルに対する操作量に応じた制御油圧等の他のものにより判断してもよい。 In this embodiment, the brake release process determines whether to release the brake based on the brake pedal operation amount. However, the brake pedal depression force, the control hydraulic pressure according to the brake pedal operation amount, etc. You may judge by thing.
1…ディスクブレーキ装置、2…キャリパ、3…ブレーキ性能制御装置、4…車速センサ、5…ブレーキセンサ、6a〜6i…第1〜第9軸力センサ、7a〜7i…第1〜第9変位センサ、20…ブレーキパッド、20a…第1摩擦材、20b…第2摩擦材、20c…裏金、22a〜22i…第1〜第9ピストン、23a〜23i…第1〜第9アクチュエータ、30…基準目標軸力算出部、31…目標軸力算出部、32…目標ピストン変位算出部、33…効き安定部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Disc brake device, 2 ... Caliper, 3 ... Brake performance control device, 4 ... Vehicle speed sensor, 5 ... Brake sensor, 6a-6i ... 1st-9th axial force sensor, 7a-7i ... 1st-9th displacement Sensor, 20 ... Brake pad, 20a ... First friction material, 20b ... Second friction material, 20c ... Back metal, 22a-22i ... First to ninth pistons, 23a-23i ... First to ninth actuators, 30 ... Reference Target axial
Claims (3)
目標制動力となるように前記複数の摩擦材に各押圧力を設定する押圧力設定手段と
を備え、
前記押圧力設定手段は、目標制動力が増加される場合より減少される場合に、押圧力の変化に対する制動力の変化が大きい摩擦材による制動力より押圧力の変化に対する制動力の変化が小さい摩擦材による制動力の全制動力に対する割合が大きくなるように各押圧力を設定することを特徴とするディスクブレーキ装置。 A caliper that is located on at least one surface side of the disk rotor and has a plurality of friction materials with different changes in braking force with respect to a change in pressing force and a plurality of friction material pressing means that press the plurality of friction materials;
Pressing force setting means for setting each pressing force on the plurality of friction materials so as to achieve a target braking force,
In the pressing force setting means, when the target braking force is decreased than when the braking force is increased, the change in the braking force with respect to the change in the pressing force is smaller than the braking force with the friction material having a large change in the braking force with respect to the change in the pressing force. A disc brake device characterized in that each pressing force is set so that a ratio of a braking force by a friction material to a total braking force is increased.
目標制動力となるように前記複数の摩擦材に各押圧力を設定する押圧力設定手段と
を備え、
前記押圧力設定手段は、車速が第1の所定車速より低い場合に、押圧力の変化に対する制動力の変化が大きい摩擦材による制動力より押圧力の変化に対する制動力の変化が小さい摩擦材による制動力の全制動力に対する割合が大きくなるように各押圧力を設定することを特徴とするディスクブレーキ装置。 A caliper that is located on at least one surface side of the disk rotor and has a plurality of friction materials with different changes in braking force with respect to a change in pressing force and a plurality of friction material pressing means that press the plurality of friction materials;
Pressing force setting means for setting each pressing force on the plurality of friction materials so as to achieve a target braking force,
When the vehicle speed is lower than the first predetermined vehicle speed , the pressing force setting means uses a friction material that has a smaller change in braking force with respect to a change in pressing force than a braking force with a friction material that has a large change in braking force with respect to a change in pressing force. A disc brake device, wherein each pressing force is set so that a ratio of a braking force to a total braking force is increased.
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