电动制动装置的制造方法
电动制动装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及能够改善节电性能的电动制动装置。
【背景技术】
[0002]作为利用电动马达将摩擦垫向制动盘按压，并对所按压的垫施加载荷而进行制动的类型的电动制动器，例如存在下述专利文献I和2所记载的制动器。
[0003]上述电动制动器具备将电动马达的旋转转换为直线运动的直动机构。在直动机构中，作为直线转换方法，存在具备滚珠丝杠机构的结构(专利文献I)、具备行星齿轮减速机构的结构(专利文献2)等。
[0004]而且，在上述电动制动器中，为了控制制动力，需要设置载荷检测传感器。
[0005]例如利用图1的本申请实施方式的电动制动器2的磁式载荷传感器对这样的载荷检测传感器进行说明。如图1、图4所示，本申请的磁式载荷传感器24构成为包括:圆环板状的凸缘部件40与支承部件41，它们在轴向上隔着间隔地对置；以及产生磁场的磁靶42与磁传感器43。上述支承部件41以位于凸缘部件40的轴向后方的方式安装于旋转轴20，磁传感器43和磁靶42配置为在该旋转轴20的正交方向上对置。
[0006]因此，若直动机构6将摩擦垫5向制动盘7按压，则因作用于直动机构6的反作用力而使得朝向支承部件41的轴向载荷作用于凸缘部件40。于是，凸缘部件40以外周部为支点而在轴向上挠曲，因该挠曲而使得磁靶42与磁传感器43的相对位置在轴向上产生变化。因此，根据磁传感器43的输出信号来检测施加于摩擦垫5的载荷。
[0007]因此，使电动马达I工作并对制动力进行控制，以使该检测值与目标值(制动踏板的踩踏量)之差为零。
[0008]专利文献1:日本特开平06 - 327190号公报
[0009]专利文献2:日本特开2006 - 194356号公报
[0010]然而，在上述电动制动器中，若操纵者在车辆的停车过程中(例如，等待信号灯)进行制动操作，则无论是否处于停车中，都使电动马达工作以使上述制动操作的目标值与载荷检测传感器的检测值之差为零。该电动马达的输出由“转速X转矩”来表示，因此导致电力的消耗而使得节电性能变差。
[0011]特别是在上述那样使用直动机构的电动制动器中，制动器的解除操作并非使电动马达停止(关闭)，而是使马达反转，由此将摩擦垫与按压摩擦垫的制动盘的卡合解除。这样，制动器的工作与解除的双方均使用电力，因此存在如下问题:因不必要的制动操作而使得节电性能极度恶化。
【发明内容】
[0012]因此，本发明的课题在于，即使进行不必要的制动操作也不会使节电性能变差。
[0013]为了解决上述课题，在本发明中，电动制动装置构成为包括:电动制动器，其利用直动机构将由电动马达驱动的旋转轴的旋转转换为直线运动，并将摩擦垫按压于制动盘；以及控制单元，其被输入有来自对施加于上述制动盘的载荷进行检测的载荷检测单元的检测输出、来自制动踏板的制动载荷指令输出、以及来自对车辆速度进行检测的车速检测单元的检测输出，并根据上述输入而控制电动马达，在上述电动制动装置中，能够采用如下结构:设置有不灵敏区(死区)，在该不灵敏区(死区)中，当通过车速检测单元的检测输出而检测出车辆的停车状态时，即使来自制动踏板的载荷指令输出相对于载荷检测单元的检测载荷输出产生偏离，也不使直动机构的制动载荷变动。
[0014]通过采用这样的结构，当检测出车辆停车的情况时，对来自制动踏板的载荷指令输出、与停车中的载荷检测单元的检测载荷输出进行比较，即使它们的差产生偏离，只要处于不灵敏区的宽度范围，即便对制动踏板进行操作，也不会使制动载荷变动，能够维持载荷。这样，能够抑制由停车后对制动踏板的不必要的操作引起的电力消耗。
[0015]此时，能够采用如下结构:针对车辆的行驶时也设置上述不灵敏区，并且该不灵敏区的宽度比车辆的停车状态下的不灵敏区的宽度窄。
[0016]通过采用这样的结构，利用不灵敏区而在行驶中使制动器的工作具有余量(游隙)，由此抑制由不必要的踏板操作引起的电力消耗。另外，使其宽度比车辆的停车状态的宽度窄，以不使制动动作产生延迟。
[0017]另外，此时，能够采用如下结构:具备对上述车辆的停车状态的持续时间进行检测的计时单元，根据停车状态的经过时间而使不灵敏区的宽度变化。
[0018]通过采用这样的结构，若由计时单元计时的停车时间变长，则操纵者渐渐难以维持制动踏板的踩踏位置，从而使得踏板的摆动幅度变大。因此，使不灵敏区的宽度变化(例如，拓宽)，从而在制动踏板的操作中难以使制动器工作，由此抑制电力消耗。
[0019]另外，此时，能够使上述车速检测单元构成为设置于车轮的轮速传感器，或者能够使上述车速检测单元构成为加速度传感器。
[0020]此时，能够采用如下结构:针对上述车辆停车状态的判定，判定检测车辆速度的车速检测单元的检测输出在所需时间期间是否为零。
[0021]通过采用这样的结构，通过在恒定时间检测出O的速度，在此期间，例如即使车轮锁定、且车辆因惯性而行驶，也能够使车辆停止。
[0022]此时，能够采用如下结构:上述直动机构的直动部是行星辊丝杠机构、滚珠丝杠机构、滑动丝杠机构、滚珠坡道机构中的任一种。另外，能够作为汽车的制动器而装配上述任一种电动制动装置。
[0023]本发明以上述方式构成，从而能够抑制电动制动装置的电力消耗，能够改善节电性能。
【附图说明】
[0024]图1是实施方式的框图。
[0025]图2是图1的直动机构的剖视图。
[0026]图3是图2的III — III剖视图。
[0027]图4是磁式载荷传感器的分解立体图。
[0028]图5是图4的组装状态的主视图。
[0029]图6是图5中的磁靶的主要部分放大剖视图。
[0030]图7是图1的控制系统的框图。
[0031]图8(a)、图8(b)是实施方式的作用说明图。
[0032]图9是示出实施例4的直动机构的另一方式的剖视图。
[0033]图10是示出实施例4的直动机构的另一方式的剖视图。
[0034]图11是示出实施例4的直动机构的另一方式的剖视图。
【具体实施方式】
[0035]以下，根据附图对用于实施本发明的方式进行说明。
[0036]如图1所示，本方式的电动制动装置构成为包括由电动马达I驱动的电动制动器2、以及控制单元3，该电动制动装置搭载于车辆(主要是四轮汽车)而使用。
[0037]电动制动器2构成为包括制动钳主体4、摩擦垫5以及直动机构6。
[0038]如图1所示，制动钳主体4形成为如下结构:构成利用桥接件10将内部部件8与外部部件9连结的形状，该内部部件8与外部部件9以在其间隔着与车轮一体旋转的制动盘7的方式而对置，并将直动机构6收容于设置在内部部件8的安装孔11。
[0039]另外，制动钳主体4被固定于未图示的悬架的基座部件支承为，能够借助直动机构6工作时的反作用力而在制动盘7的轴向上滑动。
[0040]摩擦垫5构成为包括:外侧垫5a，其安装于制动钳主体4的外部部件9 ;以及内侧垫5b， 其安装于内部部件8的直动机构6。
[0041]如图2以及图3所示，直动机构6构成为包括:旋转轴20 ;多个行星辊21，它们与旋转轴20的外周的圆筒面滚动接触；外圈部件22，其配置为将上述那些行星辊21包围；以及行星架23，其将行星辊21保持为能够自转，直动机构6构成为在外圈部件22的轴向后方配置有磁式载荷传感器24。
[0042]旋转轴20经由齿轮机构(未图示)而与电动马达I连接，并且经由齿轮25而输入有电动马达I的旋转，从而被驱动而进行旋转。从将制动钳主体4的内部部件8贯通而形成的安装孔11的后方的开口，以一端突出的状态将旋转轴20插入，并使齿轮25与从安装孔11突出的突出部分进行花键嵌合而对该旋转轴20进行止转。该齿轮25被盖27覆盖，借助螺栓26以将安装孔11的轴向开口封闭的方式而将上述盖27固定。在盖27组装有轴承28，该轴承28将旋转轴20支承为能够旋转。
[0043]如图3所示，行星辊21包括沿周向隔开恒定的间隔而设置的多个行星辊21，各行星辊21与旋转轴20的外周的圆筒面滚动接触。因此，若旋转轴20旋转，则行星辊21因行星辊21与旋转轴20之间的摩擦而旋转。
[0044]如图2所示，外圈部件22收容于在制动钳主体4的内部部件8设置的安装孔11，并在该安装孔11的内周被支承为能够沿轴向滑动。在该外圈部件22的轴向的前端，形成有与在内侧垫5b的背面形成的卡合凸部29卡合的卡合凹部30，通过该卡合凸部29与卡合凹部30的卡合，使得外圈部件22相对于制动钳主体4止转。
[0045]在外圈部件22的内周设置有螺旋凸条31。另外，在行星辊21的外周设置有与螺旋凸条31卡合的圆周槽32。因此，若行星辊21旋转，则外圈部件22的螺旋凸条31被圆周槽32引导，使得外圈部件22沿轴向移动。在本方式中，在行星辊21的外周设置有导程角为O度的圆周槽32，但也可以取代圆周槽32而设置具有与螺旋凸条31不同的导程角的螺旋槽。
[0046]行星架23包括:行星架销23a，其将行星辊21支承为能够旋转；环状的行星架板26c，其将上述各行星架销23a的轴向前端的周向间隔保持为恒定；以及环状的行星架主体23b，其将各行星架销23a的轴向后端的周向间隔保持为恒定。该行星架主体23b与行星架板23c以在其间隔着行星辊21的方式而在轴向上对置，并经由配置于在周向上相邻的行星辊21之间的连结棒33而连结。
[0047]另外，行星架主体23b经由滑动轴承34而支承于旋转轴20，从而能够相对于旋转轴20进行相对旋转。并且，在行星辊21与行星架主体23b之间组装有推力轴承35，该推力轴承35将行星辊21的自转向行星架主体23b的传递切断。
[0048]而且，各行星架销23a被缩径环形弹簧36朝径向内侧施力，上述缩径环形弹簧36以与在周向上隔着间隔地配置的多个行星架销23a外接的方式安装。利用该缩径环形弹簧36的作用力，将行星辊21的外周按压于旋转轴20的外周，由此防止旋转轴20与行星辊21之间的滑动。因此，为了使作用力在行星辊21的轴向全长的范围发挥作用，将缩径环形弹簧36设置于行星架销23a的两端。
[0049]如图4所示，磁式载荷传感器24构成为包括:圆环板状的凸缘部件40与支承部件41，它们在轴向上隔着间隔地对置；以及产生磁场的磁靶42与对磁场的强度进行检测的磁传感器43。
[0050]如图5所示，凸缘部件40具有朝向支承部件41突出的筒部44，筒部44的外径面与支承部件41的内径面在径向上对置。在形成于该筒部44的外径面的倒角部45固定有磁靶42，在形成于支承部件41的内径面的槽46固定有磁传感器43。此时，凸缘部件40以及支承部件41由铁等磁性材料形成。
[0051]支承部件41在相对于凸缘部件40的对置面形成有环状壁47，该环状壁47对凸缘部件40的外径侧部分进行支承，并保持凸缘部件40与支承部件41之间的间隔。
[0052]如图6所示，磁靶42由两个永久磁铁构成，这两个永久磁铁以在径向内端与径向外端具有磁极的方式而在径向上被磁化。两个永久磁铁以具有相反极性的磁极(N极与S极)沿轴向排列的方式相邻配置。
[0053]这里，磁传感器43采用霍尔1C，但也能够采用霍尔IC以外的传感器、例如MR传感器、MI传感器等。该磁传感器43以在磁靶42的两个永久磁铁的相邻的磁极的边界附近、且在与轴正交的方向(在图中为径向)上对置的方式配置，并且它们周向上的位置一致。
[0054]这样的磁式载荷传感器24在凸缘部件40与支承部件41的外周形成有截面呈圆弧状的定位槽48、49，使通用的键部件50 (参照图2)嵌入到该定位槽48、49，由此，以使磁靶42的周向位置与磁传感器42的周向位置一致的方式，在周向上对凸缘部件40与支承部件41进行定位。因此，对于该磁式载荷传感器24而言，若朝向支承部件41的方向的轴向载荷作用于凸缘部件40，则凸缘部件40与该轴向载荷对应地以外周部为支点而在轴向上烧曲，磁革巴42与磁传感器43的相对位置因该烧曲而产生变化，磁传感器43的输出信号与该相对位置的变化对应地产生变化。因此，通过预先掌握作用于凸缘部件40的轴向载荷的大小与磁传感器43的输出信号的关系，能够根据磁传感器43的输出信号而检测作用于凸缘部件40的轴向载荷的大小。
[0055]而且，具体而言，如图2所示，这样的磁式载荷传感器24以使得支承部件41位于凸缘部件40的轴向后方的方式而嵌入于安装孔11的内部。在该磁式载荷传感器24与行星架23之间组装有:间隔件51，其与行星架23 —体地公转；以及推力轴承52，其在间隔件51与磁式载荷传感器24之间传递轴向载荷。在凸缘部件40的内周组装有滚动轴承53，该滚动轴承53将旋转轴20支承为能够旋转。
[0056]并且，通过安装于安装孔11的内周的挡圈54而对磁式载荷传感器24的支承部件41的外周缘进行卡止，从而磁式载荷传感器24朝向轴向后方的移动受到限制。而且，该磁式载荷传感器24经由间隔件51与推力轴承52而在轴向上对行星架主体23b进行支承，从而限制行星架23朝向轴向后方的移动。另外，行星架23的朝向轴向前方的移动也被安装于旋转轴20的轴向前端的挡圈55限制。因此，行星架23朝向轴向前方与轴向后方的移动均被限制，从而保持于行星架23的行星辊21也形成为沿着轴向的移动被限制的状态。
[0057]控制单元3是制动控制用的ECU (Engine Control Unit)，其具备微型计算机，如图7所示，该控制单元3连接有电动制动器2、车速传感器60、轮速传感器61、踏板传感器62以及加速度传感器63。
[0058]因此，向控制单元3输入来自各车轮W的电动制动器2的磁式载荷传感器24的制动载荷、与基于来自车速传感器60的车轴的转速的车速信号。并且，从轮速传感器61输入基于每个车轮W的转速的车轮速度，并从踏板传感器(例如，由行程传感器、压力传感器等构成)62输入基于制动踏板B的踩踏量(行程)与踩踏压力的载荷指令输出、以及来自ABS (Antilock Brake System)的加速度传感器63的输出，根据上述传感器输出，对朝向电动制动器2的电动马达I的控制输出(操作变量)进行控制。
[0059]本 方式如上述那样构成，例如若针对行驶中的车辆而踩踏制动踏板B，则踏板传感器62检测出该踩踏并向控制单元3输入载荷指令输出。控制单元3根据该载荷指令输出的踩踏量、该踩踏量的变化量等，计算与制动操作相适合的控制输出。此时，还考虑能够根据车速传感器60所检测出的车辆的速度、各轮速传感器61所检测出的车轮速度而算出的车辆的行进方向等，对控制输出进行计算。然后，将计算出的控制输出向电动制动器2的电动马达I输出。
[0060]若输入控制输出，则电动马达I使由齿轮机构连结的旋转轴20旋转。于是，行星辊21 —边以行星架销23a为中心自转一边以旋转轴20为中心公转。此时，因螺旋凸条31与圆周槽32的卡合而使得外圈部件22与行星辊21在轴向上进行相对移动，但是行星辊21与行星架23 —起被限制轴向上的移动。因此，行星辊21并不移动，而是外圈部件22在轴向上移动。这样，直动机构6将由电动马达I驱动的旋转轴20的旋转转换为外圈部件22在轴向上的直线运动，从而外圈部件22向内侧垫5b施加轴向的载荷而将其按压于制动盘
I,由此产生制动力。
[0061]此时，对外圈部件22作用有朝向轴向后方的反作用力，该反作用力经由行星辊21、行星架23、间隔件51、推力轴承52而使制动钳主体4朝轴向后方移动，将在制动钳主体4的外部部件9安装的外侧垫5a按压于制动盘7。这样，利用外侧垫5a与内侧垫5b夹持制动盘7。
[0062]同时，作用于该外圈部件22的反作用力也被磁式载荷传感器24承受。其结果，磁式载荷传感器24的凸缘部件40朝向轴向后方挠曲，从而相对于磁靶42的相对位置产生变化。因此，磁传感器43的输出信号42与该相对位置的变化对应地变化。
[0063]向控制单元3反馈该信号，使制动载荷追随制动踏板B的踩踏量(载荷指令输出)，从而如图8 (a)的(α )所示那样地进行控制。
[0064]而且，制动器如上述那样进行工作，如图8(b)的(β)所示，控制单元3根据作为车速检测单元的车速传感器60或者轮速传感器11的一方或双方的输出而检测出车辆停车的情况。对于该停车的判定而言，从安全方面考虑，例如优选在恒定时间内对O的速度进行检测，由此等待车辆停车后的惯性收敛。
[0065]另外，这里，作为速度检测单元而使用车速传感器60、轮速传感器61，但也能够取代上述传感器60、61，例如能够通过对ABS的加速度传感器63的输出进行积分而用作速度检测单元。这样，无法根据车轮、车轴的旋转而检测出车速，能够根据车身的加速度检测出车速。因此，只要检测到加速度为O就可判知停车的情况，因此，能够缩短检测出O的速度的恒定时间。
[0066]另外，若控制单元3以该方式检测出车辆停车的情况，则例如图8的(γ)所示那样对电动马达I的控制输出(操作变量)进行变更。
[0067]即，若检测出车辆停车的情况，则控制单元3对检测出该停车时的制动踏板B的踩踏量进行存储。具体而言，暂时存储来自踏板传感器62的载荷指令输出，并保持与该踩踏量对应的制动载荷。而且，利用如下输出特性:将针对上述所保持的制动载荷的制动踏板B的载荷指令输出作为设定值，并在该设定值的两侧设置针对制动踏板B的载荷指令输出的不灵敏区(死区)D。这里，例如，只要通过相对于中心值加上或者减去常量而将输出特性变更为阶梯状即可，因此，通过程序的处理能够容易地实现不灵敏区D。
[0068]因此，通过设置这样的不灵敏区D，例如在等待信号灯、处于道口(不使用驻车制动器)时借助制动踏板B而实现的停车过程中，即使无意识地松开或者踩踏制动踏板B，停车中的制动载荷也不变动。
[0069]S卩，对于控制单元3而言，即使因松开或者踩踏制动踏板B，而使得来自制动踏板B的载荷指令输出与来自电动制动器2的磁式载荷传感器24的制动载荷的检测输出产生偏离，只要该偏离处于预先设定的范围，就不对制动载荷进行变更。因此，即使在停车中进行了不必要的制动操作，电动马达I也不工作。
[0070]特别是在使用上述那样的直动机构6的电动制动器2中，制动器2的解除不仅是使电动马达I停止，而且还使电动马达I反转而将摩擦垫5与制动盘7的卡合解除，因此，对于限制了由不必要的制动操作引起的电动马达I的工作的本发明而言，能够期待提高节电性能的效果。
[0071]此外，虽然设置了上述那样的不灵敏区D，但是当在停车过程中下意识地需要较大的制动载荷时，只要猛烈地踩踏制动踏板B而使得制动踏板B的载荷指令输出超出不灵敏区D即可。反之，若释放制动踏板B而使得制动踏板B的载荷指令输出比不灵敏区D低，则也能够实现制动器的解除。因此，以在制动踏板B的操作范围能够实现这样的状态的方式设定不灵敏区D的宽度，从而不会妨碍通常的制动操作。
[0072]实施例1
[0073]在本实施例1中，使用图8 (a)对在行驶时使用非灵敏区D的情况进行说明。
[0074]在该情况下，对于行驶时使用的不灵敏区d而言，在通过作为车速检测单元的车速传感器60或轮速传感器61、或者它们双方的输出而检测出处于行驶中的情况下，进行使用不灵敏区d的处理。另外，对于上述行驶中的不灵敏区d的设定方法而言，例如针对制动踏板B的踩踏而使用达到恒定时的载荷指令输出。对于该恒定输出的检测而言，只要保持载荷指令输出的峰值(还能够使用峰值保持电路)就能够进行检测。
[0075]在这样构成的电动制动装置中，即使在因用于行驶中的减速的制动踏板B的操作而在操作中产生变动的情况下，由于不向电动制动器2输出控制输出，因此能够不进行不必要的动作。
[0076]因此，可以认为，行驶中的不灵敏区d不像停车中的不灵敏区D那样对无意识地松开或者踩踏制动踏板的情况下的大幅摆动那样的变动进行吸收，若不是对减速操作时的小幅的变动进行吸收的程度的不灵敏区，则会在制动动作中产生延迟。
[0077]因此，如图8(a)所示，行驶中的不灵敏区d的宽度需要比停车中的不灵敏区D的宽度(区域)窄，通过实验、经验等而适当地确定行驶中的不灵敏区d。
[0078]这样，通过进行在行驶中设置不灵敏区的控制，能够抑制由不必要的制动操作引起的电力消耗，从而能够提高节电性能。
[0079]此外，在通过作为车速检测单元的车速传感器60或轮速传感器61、或者它们双方的输出而检测出车辆停车的情况下，进行实施方式所述的非灵敏区D的处理。
[0080]实施例2
[0081]在本实施例2中，说明对停车时间进行计时并控制不灵敏区的情况。因此，如图7中的虚线所示，控制单元3构成为具备计时单元70。上述计时单元70用于对停车时间进行计时，若根据车速传感器60、轮速传感器61、加速度传感器63检测出停车的情况，则控制单元3使上述计时单元70开始计时。
[0082]若计时单元70开始计时，贝Ij例如以规定的间隔输出累计时长(time-up)。每当将累计时长输出时，控制单元3使非灵敏区D的宽度以规定宽度拓宽。由此应对操纵者的疲劳。
[0083]S卩，可以认为，若在停车过程中踩踏制动踏板B的时间变长，则操纵者会感觉疲劳，从而踩踏制动踏板B时的变动也增大。因此，与该变动对应地拓宽非灵敏区D的宽度。此时，适当地确定非灵敏区D的增加宽度与增加的时刻(tim ing)。其结果，能够限制不必要的制动操作，从而能够提高节电性能。此外，当然要针对拓宽不灵敏区的宽度设置上限。
[0084]实施例3
[0085]在本实施例3中，对考虑制动踏板B的“游隙(包含踩踏余量)”而进行符合操纵者的制动操作的控制的情况进行说明。
[0086]将制动踏板B的“游隙”考虑为制动踏板B的机械式的不灵敏区(死区)。另外，该“游隙”因各车辆的踏板调整而略微不同，因此，有时在制动器的踏板B的操作与制动器的动作之间产生差异。
[0087]因此，这里，对检测出制动踏板B的“游隙”并使其反映到电动制动器2的控制的方法进行说明。
[0088]首先，作为检测出制动踏板B的游隙的单元，这里，使用踏板传感器62与电动制动器2的磁式载荷传感器24。
[0089]即，对制动踏板B进行操作，若磁式载荷传感器24检测出电动制动器的工作，则从此时的踏板行程减去操作开始时的行程，就能够检测出“游隙”。
[0090]因此，控制单元3根据检测出的“游隙”对不灵敏区D的宽度进行控制，从而能够消除因制动踏板B的“游隙”而产生的差异。因此，能够限制因该差异而引起的不必要的制动操作，从而能够提高节电性能。
[0091]实施例4
[0092]在本实施例4中，对用于电动制动器的直动机构6的其他方式进行叙述。
[0093]图9是采用滚珠丝杠机构作为直动机构6的图，其构成为包括:丝杠轴80，其与旋转轴20设置为一体；螺母81，其以包围该丝杠轴80的方式设置；多个滚珠84，它们组装入在丝杠轴80的外周形成的螺纹槽82与在螺母81的内周形成的螺纹槽83之间；返回管(return tube) 85，其从螺母81的螺纹槽83的终点朝向起点以包围滚珠84的方式返回；以及磁式载荷传感器24，其配置于螺母81的轴向后方。
[0094]该直动机构6使旋转轴20旋转，由此使丝杠轴80与螺母81进行相对旋转，使螺母81朝向轴向前方移动并朝向内侧垫5b施加轴向的载荷。此时，朝向轴向后方的反作用力作用于丝杠轴80，该反作用力经由间隔件51、推力轴承52而施加于磁式载荷传感器24。而且，因该反作用力而使得磁式载荷传感器24的凸缘部件40朝轴向后方挠曲，磁靶42与磁传感器43的相对位置产生变化。因此，磁传感器43的输出信号与施加于内侧垫5b的轴向载荷的大小对应地变化，从而能够根据该磁传感器43的输出信号来检测内侧垫56的按压力。
[0095]图10是采用滚珠坡道(ballramp)机构作为直动机构6的图，其构成为包括:旋转盘90，其在旋转轴20的外周被止转；直动盘91，其在旋转盘90的轴向前方对置地配置；多个滚珠92，它们夹持在直动盘91与旋转盘90之间；以及磁式载荷传感器24，其配置于直动盘91的轴向后方。
[0096]该直动机构6使旋转轴20旋转，从而使直动盘91与旋转盘90相对旋转，使直动盘91沿轴向移动并向内侧垫5b施加轴向载荷。
[0097]此时，朝向轴向后方的反作用力作用于旋转盘90，该反作用力经由间隔件51、推力轴承52而施加于磁式载荷传感器24。而且，因该反作用力而使得磁式载荷传感器24的凸缘部件40向轴向后方挠曲，磁靶42与磁传感器43的相对位置产生变化。因此，磁传感器43的输出信号与施加于内侧垫5b的轴向载荷的大小对应地变化，能够根据该磁传感器43的输出信号来检测朝向内侧垫5b的按压力。
[0098]图11中采用滑动丝杠机构作为直动机构6，并且取代图9中的滚珠丝杠而采用梯形丝杠。其他结构与图9的结构相同，因此省略其说明。
[0099]这样，通过使用滑动丝杠机构，使得适于高负载条件下的使用、伴随着上下振动的车辆制动器中的使用。
[0100]附图标记的说明
[0101]1...电动马达；2...电动制动器；3...控制单元；5...摩擦垫；6...直动机构；
7...制动盘；20...旋转轴；24...磁式载荷传感器；60...车速传感器；61...轮速传感器；
62...踏板传感器；63...加速度传感器；70...计时单元；B...制动踏板；D...不灵敏区。
【主权项】
1.一种电动制动装置，其构成为包括: 电动制动器，其利用直动机构将由电动马达驱动的旋转轴的旋转转换为直线运动，并将摩擦垫按压于制动盘；以及 控制单元，其被输入有来自对施加于所述制动盘的载荷进行检测的载荷检测单元的检测输出、来自制动踏板的制动载荷指令输出、以及来自对车辆速度进行检测的车速检测单元的检测输出，并根据所述输入而控制电动马达， 所述电动制动装置的特征在于， 设置有不灵敏区，在该不灵敏区中，当通过车速检测单元的检测输出而检测出车辆的停车状态时，即使来自制动踏板的载荷指令输出相对于载荷检测单元的检测载荷输出产生偏离，也不使直动机构的制动载荷变动。2.根据权利要求1所述的电动制动装置，其特征在于， 设置有不灵敏区，在该不灵敏区中，当通过所述车速检测单元的检测输出而检测出车辆的行驶状态时，即使来自制动踏板的载荷指令输出相对于载荷检测单元的检测载荷输出产生偏离，也不使直动机构的制动载荷变动。3.根据权利要求1或2所述的电动制动装置，其特征在于， 具备对所述车辆的停车状态的持续时间进行检测的计时单元，根据停车状态的经过时间而使不灵敏区的宽度变化。4.根据权利要求1?3中任一项所述的电动制动装置，其特征在于， 具备对所述制动踏板的游隙进行检测的检测单元，根据所述检测单元的检测结果而使不灵敏区的宽度变化。5.根据权利要求1?4中任一项所述的电动制动装置，其特征在于， 所述车速检测单元是设置于车轮的轮速传感器。6.根据权利要求1?4中任一项所述的电动制动装置，其特征在于， 所述车速检测单元是加速度传感器。7.根据权利要求1?6中任一项所述的电动制动装置，其特征在于， 通过判定检测车辆速度的车速检测单元的检测输出在所需时间期间是否为零而判定所述车辆停车状态。
【专利摘要】本发明提供一种电动制动装置，能够抑制由停车后对制动踏板的不必要的操作引起的节电性能的恶化。电动制动装置包括利用电动马达(1)将摩擦垫(5)按压于制动盘(7)的电动制动器(2)、以及控制单元(3)，所述控制单元(3)被输入有来自对施加于所述制动盘(7)的载荷进行检测的载荷检测单元(24)、制动踏板(B)、以及车速检测单元(60、61)的检测输出，根据所述输入的检测输出而控制电动马达(1)，在所述电动制动装置中，在通过车速检测单元(60、61)的检测而检测出车辆停车的情况下，对制动踏板(B)与载荷检测单元(24)的输出进行比较，即使它们的差偏离，只要处于不灵敏区(D)的宽度范围内，即便对制动踏板(B)进行操作，也不会使制动载荷变化，能够维持载荷。
【IPC分类】B60T8/00
【公开号】CN104903165
【申请号】CN201480004318
【发明人】增田唯
【申请人】Ntn株式会社
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2014年1月6日
【公告号】EP2944525A1, US20150360656, WO2014109298A1
【技术领域】
[0001]本发明涉及能够改善节电性能的电动制动装置。
【背景技术】
[0002]作为利用电动马达将摩擦垫向制动盘按压，并对所按压的垫施加载荷而进行制动的类型的电动制动器，例如存在下述专利文献I和2所记载的制动器。
[0003]上述电动制动器具备将电动马达的旋转转换为直线运动的直动机构。在直动机构中，作为直线转换方法，存在具备滚珠丝杠机构的结构(专利文献I)、具备行星齿轮减速机构的结构(专利文献2)等。
[0004]而且，在上述电动制动器中，为了控制制动力，需要设置载荷检测传感器。
[0005]例如利用图1的本申请实施方式的电动制动器2的磁式载荷传感器对这样的载荷检测传感器进行说明。如图1、图4所示，本申请的磁式载荷传感器24构成为包括:圆环板状的凸缘部件40与支承部件41，它们在轴向上隔着间隔地对置；以及产生磁场的磁靶42与磁传感器43。上述支承部件41以位于凸缘部件40的轴向后方的方式安装于旋转轴20，磁传感器43和磁靶42配置为在该旋转轴20的正交方向上对置。
[0006]因此，若直动机构6将摩擦垫5向制动盘7按压，则因作用于直动机构6的反作用力而使得朝向支承部件41的轴向载荷作用于凸缘部件40。于是，凸缘部件40以外周部为支点而在轴向上挠曲，因该挠曲而使得磁靶42与磁传感器43的相对位置在轴向上产生变化。因此，根据磁传感器43的输出信号来检测施加于摩擦垫5的载荷。
[0007]因此，使电动马达I工作并对制动力进行控制，以使该检测值与目标值(制动踏板的踩踏量)之差为零。
[0008]专利文献1:日本特开平06 - 327190号公报
[0009]专利文献2:日本特开2006 - 194356号公报
[0010]然而，在上述电动制动器中，若操纵者在车辆的停车过程中(例如，等待信号灯)进行制动操作，则无论是否处于停车中，都使电动马达工作以使上述制动操作的目标值与载荷检测传感器的检测值之差为零。该电动马达的输出由“转速X转矩”来表示，因此导致电力的消耗而使得节电性能变差。
[0011]特别是在上述那样使用直动机构的电动制动器中，制动器的解除操作并非使电动马达停止(关闭)，而是使马达反转，由此将摩擦垫与按压摩擦垫的制动盘的卡合解除。这样，制动器的工作与解除的双方均使用电力，因此存在如下问题:因不必要的制动操作而使得节电性能极度恶化。
【发明内容】
[0012]因此，本发明的课题在于，即使进行不必要的制动操作也不会使节电性能变差。
[0013]为了解决上述课题，在本发明中，电动制动装置构成为包括:电动制动器，其利用直动机构将由电动马达驱动的旋转轴的旋转转换为直线运动，并将摩擦垫按压于制动盘；以及控制单元，其被输入有来自对施加于上述制动盘的载荷进行检测的载荷检测单元的检测输出、来自制动踏板的制动载荷指令输出、以及来自对车辆速度进行检测的车速检测单元的检测输出，并根据上述输入而控制电动马达，在上述电动制动装置中，能够采用如下结构:设置有不灵敏区(死区)，在该不灵敏区(死区)中，当通过车速检测单元的检测输出而检测出车辆的停车状态时，即使来自制动踏板的载荷指令输出相对于载荷检测单元的检测载荷输出产生偏离，也不使直动机构的制动载荷变动。
[0014]通过采用这样的结构，当检测出车辆停车的情况时，对来自制动踏板的载荷指令输出、与停车中的载荷检测单元的检测载荷输出进行比较，即使它们的差产生偏离，只要处于不灵敏区的宽度范围，即便对制动踏板进行操作，也不会使制动载荷变动，能够维持载荷。这样，能够抑制由停车后对制动踏板的不必要的操作引起的电力消耗。
[0015]此时，能够采用如下结构:针对车辆的行驶时也设置上述不灵敏区，并且该不灵敏区的宽度比车辆的停车状态下的不灵敏区的宽度窄。
[0016]通过采用这样的结构，利用不灵敏区而在行驶中使制动器的工作具有余量(游隙)，由此抑制由不必要的踏板操作引起的电力消耗。另外，使其宽度比车辆的停车状态的宽度窄，以不使制动动作产生延迟。
[0017]另外，此时，能够采用如下结构:具备对上述车辆的停车状态的持续时间进行检测的计时单元，根据停车状态的经过时间而使不灵敏区的宽度变化。
[0018]通过采用这样的结构，若由计时单元计时的停车时间变长，则操纵者渐渐难以维持制动踏板的踩踏位置，从而使得踏板的摆动幅度变大。因此，使不灵敏区的宽度变化(例如，拓宽)，从而在制动踏板的操作中难以使制动器工作，由此抑制电力消耗。
[0019]另外，此时，能够使上述车速检测单元构成为设置于车轮的轮速传感器，或者能够使上述车速检测单元构成为加速度传感器。
[0020]此时，能够采用如下结构:针对上述车辆停车状态的判定，判定检测车辆速度的车速检测单元的检测输出在所需时间期间是否为零。
[0021]通过采用这样的结构，通过在恒定时间检测出O的速度，在此期间，例如即使车轮锁定、且车辆因惯性而行驶，也能够使车辆停止。
[0022]此时，能够采用如下结构:上述直动机构的直动部是行星辊丝杠机构、滚珠丝杠机构、滑动丝杠机构、滚珠坡道机构中的任一种。另外，能够作为汽车的制动器而装配上述任一种电动制动装置。
[0023]本发明以上述方式构成，从而能够抑制电动制动装置的电力消耗，能够改善节电性能。
【附图说明】
[0024]图1是实施方式的框图。
[0025]图2是图1的直动机构的剖视图。
[0026]图3是图2的III — III剖视图。
[0027]图4是磁式载荷传感器的分解立体图。
[0028]图5是图4的组装状态的主视图。
[0029]图6是图5中的磁靶的主要部分放大剖视图。
[0030]图7是图1的控制系统的框图。
[0031]图8(a)、图8(b)是实施方式的作用说明图。
[0032]图9是示出实施例4的直动机构的另一方式的剖视图。
[0033]图10是示出实施例4的直动机构的另一方式的剖视图。
[0034]图11是示出实施例4的直动机构的另一方式的剖视图。
【具体实施方式】
[0035]以下，根据附图对用于实施本发明的方式进行说明。
[0036]如图1所示，本方式的电动制动装置构成为包括由电动马达I驱动的电动制动器2、以及控制单元3，该电动制动装置搭载于车辆(主要是四轮汽车)而使用。
[0037]电动制动器2构成为包括制动钳主体4、摩擦垫5以及直动机构6。
[0038]如图1所示，制动钳主体4形成为如下结构:构成利用桥接件10将内部部件8与外部部件9连结的形状，该内部部件8与外部部件9以在其间隔着与车轮一体旋转的制动盘7的方式而对置，并将直动机构6收容于设置在内部部件8的安装孔11。
[0039]另外，制动钳主体4被固定于未图示的悬架的基座部件支承为，能够借助直动机构6工作时的反作用力而在制动盘7的轴向上滑动。
[0040]摩擦垫5构成为包括:外侧垫5a，其安装于制动钳主体4的外部部件9 ;以及内侧垫5b， 其安装于内部部件8的直动机构6。
[0041]如图2以及图3所示，直动机构6构成为包括:旋转轴20 ;多个行星辊21，它们与旋转轴20的外周的圆筒面滚动接触；外圈部件22，其配置为将上述那些行星辊21包围；以及行星架23，其将行星辊21保持为能够自转，直动机构6构成为在外圈部件22的轴向后方配置有磁式载荷传感器24。
[0042]旋转轴20经由齿轮机构(未图示)而与电动马达I连接，并且经由齿轮25而输入有电动马达I的旋转，从而被驱动而进行旋转。从将制动钳主体4的内部部件8贯通而形成的安装孔11的后方的开口，以一端突出的状态将旋转轴20插入，并使齿轮25与从安装孔11突出的突出部分进行花键嵌合而对该旋转轴20进行止转。该齿轮25被盖27覆盖，借助螺栓26以将安装孔11的轴向开口封闭的方式而将上述盖27固定。在盖27组装有轴承28，该轴承28将旋转轴20支承为能够旋转。
[0043]如图3所示，行星辊21包括沿周向隔开恒定的间隔而设置的多个行星辊21，各行星辊21与旋转轴20的外周的圆筒面滚动接触。因此，若旋转轴20旋转，则行星辊21因行星辊21与旋转轴20之间的摩擦而旋转。
[0044]如图2所示，外圈部件22收容于在制动钳主体4的内部部件8设置的安装孔11，并在该安装孔11的内周被支承为能够沿轴向滑动。在该外圈部件22的轴向的前端，形成有与在内侧垫5b的背面形成的卡合凸部29卡合的卡合凹部30，通过该卡合凸部29与卡合凹部30的卡合，使得外圈部件22相对于制动钳主体4止转。
[0045]在外圈部件22的内周设置有螺旋凸条31。另外，在行星辊21的外周设置有与螺旋凸条31卡合的圆周槽32。因此，若行星辊21旋转，则外圈部件22的螺旋凸条31被圆周槽32引导，使得外圈部件22沿轴向移动。在本方式中，在行星辊21的外周设置有导程角为O度的圆周槽32，但也可以取代圆周槽32而设置具有与螺旋凸条31不同的导程角的螺旋槽。
[0046]行星架23包括:行星架销23a，其将行星辊21支承为能够旋转；环状的行星架板26c，其将上述各行星架销23a的轴向前端的周向间隔保持为恒定；以及环状的行星架主体23b，其将各行星架销23a的轴向后端的周向间隔保持为恒定。该行星架主体23b与行星架板23c以在其间隔着行星辊21的方式而在轴向上对置，并经由配置于在周向上相邻的行星辊21之间的连结棒33而连结。
[0047]另外，行星架主体23b经由滑动轴承34而支承于旋转轴20，从而能够相对于旋转轴20进行相对旋转。并且，在行星辊21与行星架主体23b之间组装有推力轴承35，该推力轴承35将行星辊21的自转向行星架主体23b的传递切断。
[0048]而且，各行星架销23a被缩径环形弹簧36朝径向内侧施力，上述缩径环形弹簧36以与在周向上隔着间隔地配置的多个行星架销23a外接的方式安装。利用该缩径环形弹簧36的作用力，将行星辊21的外周按压于旋转轴20的外周，由此防止旋转轴20与行星辊21之间的滑动。因此，为了使作用力在行星辊21的轴向全长的范围发挥作用，将缩径环形弹簧36设置于行星架销23a的两端。
[0049]如图4所示，磁式载荷传感器24构成为包括:圆环板状的凸缘部件40与支承部件41，它们在轴向上隔着间隔地对置；以及产生磁场的磁靶42与对磁场的强度进行检测的磁传感器43。
[0050]如图5所示，凸缘部件40具有朝向支承部件41突出的筒部44，筒部44的外径面与支承部件41的内径面在径向上对置。在形成于该筒部44的外径面的倒角部45固定有磁靶42，在形成于支承部件41的内径面的槽46固定有磁传感器43。此时，凸缘部件40以及支承部件41由铁等磁性材料形成。
[0051]支承部件41在相对于凸缘部件40的对置面形成有环状壁47，该环状壁47对凸缘部件40的外径侧部分进行支承，并保持凸缘部件40与支承部件41之间的间隔。
[0052]如图6所示，磁靶42由两个永久磁铁构成，这两个永久磁铁以在径向内端与径向外端具有磁极的方式而在径向上被磁化。两个永久磁铁以具有相反极性的磁极(N极与S极)沿轴向排列的方式相邻配置。
[0053]这里，磁传感器43采用霍尔1C，但也能够采用霍尔IC以外的传感器、例如MR传感器、MI传感器等。该磁传感器43以在磁靶42的两个永久磁铁的相邻的磁极的边界附近、且在与轴正交的方向(在图中为径向)上对置的方式配置，并且它们周向上的位置一致。
[0054]这样的磁式载荷传感器24在凸缘部件40与支承部件41的外周形成有截面呈圆弧状的定位槽48、49，使通用的键部件50 (参照图2)嵌入到该定位槽48、49，由此，以使磁靶42的周向位置与磁传感器42的周向位置一致的方式，在周向上对凸缘部件40与支承部件41进行定位。因此，对于该磁式载荷传感器24而言，若朝向支承部件41的方向的轴向载荷作用于凸缘部件40，则凸缘部件40与该轴向载荷对应地以外周部为支点而在轴向上烧曲，磁革巴42与磁传感器43的相对位置因该烧曲而产生变化，磁传感器43的输出信号与该相对位置的变化对应地产生变化。因此，通过预先掌握作用于凸缘部件40的轴向载荷的大小与磁传感器43的输出信号的关系，能够根据磁传感器43的输出信号而检测作用于凸缘部件40的轴向载荷的大小。
[0055]而且，具体而言，如图2所示，这样的磁式载荷传感器24以使得支承部件41位于凸缘部件40的轴向后方的方式而嵌入于安装孔11的内部。在该磁式载荷传感器24与行星架23之间组装有:间隔件51，其与行星架23 —体地公转；以及推力轴承52，其在间隔件51与磁式载荷传感器24之间传递轴向载荷。在凸缘部件40的内周组装有滚动轴承53，该滚动轴承53将旋转轴20支承为能够旋转。
[0056]并且，通过安装于安装孔11的内周的挡圈54而对磁式载荷传感器24的支承部件41的外周缘进行卡止，从而磁式载荷传感器24朝向轴向后方的移动受到限制。而且，该磁式载荷传感器24经由间隔件51与推力轴承52而在轴向上对行星架主体23b进行支承，从而限制行星架23朝向轴向后方的移动。另外，行星架23的朝向轴向前方的移动也被安装于旋转轴20的轴向前端的挡圈55限制。因此，行星架23朝向轴向前方与轴向后方的移动均被限制，从而保持于行星架23的行星辊21也形成为沿着轴向的移动被限制的状态。
[0057]控制单元3是制动控制用的ECU (Engine Control Unit)，其具备微型计算机，如图7所示，该控制单元3连接有电动制动器2、车速传感器60、轮速传感器61、踏板传感器62以及加速度传感器63。
[0058]因此，向控制单元3输入来自各车轮W的电动制动器2的磁式载荷传感器24的制动载荷、与基于来自车速传感器60的车轴的转速的车速信号。并且，从轮速传感器61输入基于每个车轮W的转速的车轮速度，并从踏板传感器(例如，由行程传感器、压力传感器等构成)62输入基于制动踏板B的踩踏量(行程)与踩踏压力的载荷指令输出、以及来自ABS (Antilock Brake System)的加速度传感器63的输出，根据上述传感器输出，对朝向电动制动器2的电动马达I的控制输出(操作变量)进行控制。
[0059]本 方式如上述那样构成，例如若针对行驶中的车辆而踩踏制动踏板B，则踏板传感器62检测出该踩踏并向控制单元3输入载荷指令输出。控制单元3根据该载荷指令输出的踩踏量、该踩踏量的变化量等，计算与制动操作相适合的控制输出。此时，还考虑能够根据车速传感器60所检测出的车辆的速度、各轮速传感器61所检测出的车轮速度而算出的车辆的行进方向等，对控制输出进行计算。然后，将计算出的控制输出向电动制动器2的电动马达I输出。
[0060]若输入控制输出，则电动马达I使由齿轮机构连结的旋转轴20旋转。于是，行星辊21 —边以行星架销23a为中心自转一边以旋转轴20为中心公转。此时，因螺旋凸条31与圆周槽32的卡合而使得外圈部件22与行星辊21在轴向上进行相对移动，但是行星辊21与行星架23 —起被限制轴向上的移动。因此，行星辊21并不移动，而是外圈部件22在轴向上移动。这样，直动机构6将由电动马达I驱动的旋转轴20的旋转转换为外圈部件22在轴向上的直线运动，从而外圈部件22向内侧垫5b施加轴向的载荷而将其按压于制动盘
I,由此产生制动力。
[0061]此时，对外圈部件22作用有朝向轴向后方的反作用力，该反作用力经由行星辊21、行星架23、间隔件51、推力轴承52而使制动钳主体4朝轴向后方移动，将在制动钳主体4的外部部件9安装的外侧垫5a按压于制动盘7。这样，利用外侧垫5a与内侧垫5b夹持制动盘7。
[0062]同时，作用于该外圈部件22的反作用力也被磁式载荷传感器24承受。其结果，磁式载荷传感器24的凸缘部件40朝向轴向后方挠曲，从而相对于磁靶42的相对位置产生变化。因此，磁传感器43的输出信号42与该相对位置的变化对应地变化。
[0063]向控制单元3反馈该信号，使制动载荷追随制动踏板B的踩踏量(载荷指令输出)，从而如图8 (a)的(α )所示那样地进行控制。
[0064]而且，制动器如上述那样进行工作，如图8(b)的(β)所示，控制单元3根据作为车速检测单元的车速传感器60或者轮速传感器11的一方或双方的输出而检测出车辆停车的情况。对于该停车的判定而言，从安全方面考虑，例如优选在恒定时间内对O的速度进行检测，由此等待车辆停车后的惯性收敛。
[0065]另外，这里，作为速度检测单元而使用车速传感器60、轮速传感器61，但也能够取代上述传感器60、61，例如能够通过对ABS的加速度传感器63的输出进行积分而用作速度检测单元。这样，无法根据车轮、车轴的旋转而检测出车速，能够根据车身的加速度检测出车速。因此，只要检测到加速度为O就可判知停车的情况，因此，能够缩短检测出O的速度的恒定时间。
[0066]另外，若控制单元3以该方式检测出车辆停车的情况，则例如图8的(γ)所示那样对电动马达I的控制输出(操作变量)进行变更。
[0067]即，若检测出车辆停车的情况，则控制单元3对检测出该停车时的制动踏板B的踩踏量进行存储。具体而言，暂时存储来自踏板传感器62的载荷指令输出，并保持与该踩踏量对应的制动载荷。而且，利用如下输出特性:将针对上述所保持的制动载荷的制动踏板B的载荷指令输出作为设定值，并在该设定值的两侧设置针对制动踏板B的载荷指令输出的不灵敏区(死区)D。这里，例如，只要通过相对于中心值加上或者减去常量而将输出特性变更为阶梯状即可，因此，通过程序的处理能够容易地实现不灵敏区D。
[0068]因此，通过设置这样的不灵敏区D，例如在等待信号灯、处于道口(不使用驻车制动器)时借助制动踏板B而实现的停车过程中，即使无意识地松开或者踩踏制动踏板B，停车中的制动载荷也不变动。
[0069]S卩，对于控制单元3而言，即使因松开或者踩踏制动踏板B，而使得来自制动踏板B的载荷指令输出与来自电动制动器2的磁式载荷传感器24的制动载荷的检测输出产生偏离，只要该偏离处于预先设定的范围，就不对制动载荷进行变更。因此，即使在停车中进行了不必要的制动操作，电动马达I也不工作。
[0070]特别是在使用上述那样的直动机构6的电动制动器2中，制动器2的解除不仅是使电动马达I停止，而且还使电动马达I反转而将摩擦垫5与制动盘7的卡合解除，因此，对于限制了由不必要的制动操作引起的电动马达I的工作的本发明而言，能够期待提高节电性能的效果。
[0071]此外，虽然设置了上述那样的不灵敏区D，但是当在停车过程中下意识地需要较大的制动载荷时，只要猛烈地踩踏制动踏板B而使得制动踏板B的载荷指令输出超出不灵敏区D即可。反之，若释放制动踏板B而使得制动踏板B的载荷指令输出比不灵敏区D低，则也能够实现制动器的解除。因此，以在制动踏板B的操作范围能够实现这样的状态的方式设定不灵敏区D的宽度，从而不会妨碍通常的制动操作。
[0072]实施例1
[0073]在本实施例1中，使用图8 (a)对在行驶时使用非灵敏区D的情况进行说明。
[0074]在该情况下，对于行驶时使用的不灵敏区d而言，在通过作为车速检测单元的车速传感器60或轮速传感器61、或者它们双方的输出而检测出处于行驶中的情况下，进行使用不灵敏区d的处理。另外，对于上述行驶中的不灵敏区d的设定方法而言，例如针对制动踏板B的踩踏而使用达到恒定时的载荷指令输出。对于该恒定输出的检测而言，只要保持载荷指令输出的峰值(还能够使用峰值保持电路)就能够进行检测。
[0075]在这样构成的电动制动装置中，即使在因用于行驶中的减速的制动踏板B的操作而在操作中产生变动的情况下，由于不向电动制动器2输出控制输出，因此能够不进行不必要的动作。
[0076]因此，可以认为，行驶中的不灵敏区d不像停车中的不灵敏区D那样对无意识地松开或者踩踏制动踏板的情况下的大幅摆动那样的变动进行吸收，若不是对减速操作时的小幅的变动进行吸收的程度的不灵敏区，则会在制动动作中产生延迟。
[0077]因此，如图8(a)所示，行驶中的不灵敏区d的宽度需要比停车中的不灵敏区D的宽度(区域)窄，通过实验、经验等而适当地确定行驶中的不灵敏区d。
[0078]这样，通过进行在行驶中设置不灵敏区的控制，能够抑制由不必要的制动操作引起的电力消耗，从而能够提高节电性能。
[0079]此外，在通过作为车速检测单元的车速传感器60或轮速传感器61、或者它们双方的输出而检测出车辆停车的情况下，进行实施方式所述的非灵敏区D的处理。
[0080]实施例2
[0081]在本实施例2中，说明对停车时间进行计时并控制不灵敏区的情况。因此，如图7中的虚线所示，控制单元3构成为具备计时单元70。上述计时单元70用于对停车时间进行计时，若根据车速传感器60、轮速传感器61、加速度传感器63检测出停车的情况，则控制单元3使上述计时单元70开始计时。
[0082]若计时单元70开始计时，贝Ij例如以规定的间隔输出累计时长(time-up)。每当将累计时长输出时，控制单元3使非灵敏区D的宽度以规定宽度拓宽。由此应对操纵者的疲劳。
[0083]S卩，可以认为，若在停车过程中踩踏制动踏板B的时间变长，则操纵者会感觉疲劳，从而踩踏制动踏板B时的变动也增大。因此，与该变动对应地拓宽非灵敏区D的宽度。此时，适当地确定非灵敏区D的增加宽度与增加的时刻(tim ing)。其结果，能够限制不必要的制动操作，从而能够提高节电性能。此外，当然要针对拓宽不灵敏区的宽度设置上限。
[0084]实施例3
[0085]在本实施例3中，对考虑制动踏板B的“游隙(包含踩踏余量)”而进行符合操纵者的制动操作的控制的情况进行说明。
[0086]将制动踏板B的“游隙”考虑为制动踏板B的机械式的不灵敏区(死区)。另外，该“游隙”因各车辆的踏板调整而略微不同，因此，有时在制动器的踏板B的操作与制动器的动作之间产生差异。
[0087]因此，这里，对检测出制动踏板B的“游隙”并使其反映到电动制动器2的控制的方法进行说明。
[0088]首先，作为检测出制动踏板B的游隙的单元，这里，使用踏板传感器62与电动制动器2的磁式载荷传感器24。
[0089]即，对制动踏板B进行操作，若磁式载荷传感器24检测出电动制动器的工作，则从此时的踏板行程减去操作开始时的行程，就能够检测出“游隙”。
[0090]因此，控制单元3根据检测出的“游隙”对不灵敏区D的宽度进行控制，从而能够消除因制动踏板B的“游隙”而产生的差异。因此，能够限制因该差异而引起的不必要的制动操作，从而能够提高节电性能。
[0091]实施例4
[0092]在本实施例4中，对用于电动制动器的直动机构6的其他方式进行叙述。
[0093]图9是采用滚珠丝杠机构作为直动机构6的图，其构成为包括:丝杠轴80，其与旋转轴20设置为一体；螺母81，其以包围该丝杠轴80的方式设置；多个滚珠84，它们组装入在丝杠轴80的外周形成的螺纹槽82与在螺母81的内周形成的螺纹槽83之间；返回管(return tube) 85，其从螺母81的螺纹槽83的终点朝向起点以包围滚珠84的方式返回；以及磁式载荷传感器24，其配置于螺母81的轴向后方。
[0094]该直动机构6使旋转轴20旋转，由此使丝杠轴80与螺母81进行相对旋转，使螺母81朝向轴向前方移动并朝向内侧垫5b施加轴向的载荷。此时，朝向轴向后方的反作用力作用于丝杠轴80，该反作用力经由间隔件51、推力轴承52而施加于磁式载荷传感器24。而且，因该反作用力而使得磁式载荷传感器24的凸缘部件40朝轴向后方挠曲，磁靶42与磁传感器43的相对位置产生变化。因此，磁传感器43的输出信号与施加于内侧垫5b的轴向载荷的大小对应地变化，从而能够根据该磁传感器43的输出信号来检测内侧垫56的按压力。
[0095]图10是采用滚珠坡道(ballramp)机构作为直动机构6的图，其构成为包括:旋转盘90，其在旋转轴20的外周被止转；直动盘91，其在旋转盘90的轴向前方对置地配置；多个滚珠92，它们夹持在直动盘91与旋转盘90之间；以及磁式载荷传感器24，其配置于直动盘91的轴向后方。
[0096]该直动机构6使旋转轴20旋转，从而使直动盘91与旋转盘90相对旋转，使直动盘91沿轴向移动并向内侧垫5b施加轴向载荷。
[0097]此时，朝向轴向后方的反作用力作用于旋转盘90，该反作用力经由间隔件51、推力轴承52而施加于磁式载荷传感器24。而且，因该反作用力而使得磁式载荷传感器24的凸缘部件40向轴向后方挠曲，磁靶42与磁传感器43的相对位置产生变化。因此，磁传感器43的输出信号与施加于内侧垫5b的轴向载荷的大小对应地变化，能够根据该磁传感器43的输出信号来检测朝向内侧垫5b的按压力。
[0098]图11中采用滑动丝杠机构作为直动机构6，并且取代图9中的滚珠丝杠而采用梯形丝杠。其他结构与图9的结构相同，因此省略其说明。
[0099]这样，通过使用滑动丝杠机构，使得适于高负载条件下的使用、伴随着上下振动的车辆制动器中的使用。
[0100]附图标记的说明
[0101]1...电动马达；2...电动制动器；3...控制单元；5...摩擦垫；6...直动机构；
7...制动盘；20...旋转轴；24...磁式载荷传感器；60...车速传感器；61...轮速传感器；
62...踏板传感器；63...加速度传感器；70...计时单元；B...制动踏板；D...不灵敏区。
【主权项】
1.一种电动制动装置，其构成为包括: 电动制动器，其利用直动机构将由电动马达驱动的旋转轴的旋转转换为直线运动，并将摩擦垫按压于制动盘；以及 控制单元，其被输入有来自对施加于所述制动盘的载荷进行检测的载荷检测单元的检测输出、来自制动踏板的制动载荷指令输出、以及来自对车辆速度进行检测的车速检测单元的检测输出，并根据所述输入而控制电动马达， 所述电动制动装置的特征在于， 设置有不灵敏区，在该不灵敏区中，当通过车速检测单元的检测输出而检测出车辆的停车状态时，即使来自制动踏板的载荷指令输出相对于载荷检测单元的检测载荷输出产生偏离，也不使直动机构的制动载荷变动。2.根据权利要求1所述的电动制动装置，其特征在于， 设置有不灵敏区，在该不灵敏区中，当通过所述车速检测单元的检测输出而检测出车辆的行驶状态时，即使来自制动踏板的载荷指令输出相对于载荷检测单元的检测载荷输出产生偏离，也不使直动机构的制动载荷变动。3.根据权利要求1或2所述的电动制动装置，其特征在于， 具备对所述车辆的停车状态的持续时间进行检测的计时单元，根据停车状态的经过时间而使不灵敏区的宽度变化。4.根据权利要求1?3中任一项所述的电动制动装置，其特征在于， 具备对所述制动踏板的游隙进行检测的检测单元，根据所述检测单元的检测结果而使不灵敏区的宽度变化。5.根据权利要求1?4中任一项所述的电动制动装置，其特征在于， 所述车速检测单元是设置于车轮的轮速传感器。6.根据权利要求1?4中任一项所述的电动制动装置，其特征在于， 所述车速检测单元是加速度传感器。7.根据权利要求1?6中任一项所述的电动制动装置，其特征在于， 通过判定检测车辆速度的车速检测单元的检测输出在所需时间期间是否为零而判定所述车辆停车状态。
【专利摘要】本发明提供一种电动制动装置，能够抑制由停车后对制动踏板的不必要的操作引起的节电性能的恶化。电动制动装置包括利用电动马达(1)将摩擦垫(5)按压于制动盘(7)的电动制动器(2)、以及控制单元(3)，所述控制单元(3)被输入有来自对施加于所述制动盘(7)的载荷进行检测的载荷检测单元(24)、制动踏板(B)、以及车速检测单元(60、61)的检测输出，根据所述输入的检测输出而控制电动马达(1)，在所述电动制动装置中，在通过车速检测单元(60、61)的检测而检测出车辆停车的情况下，对制动踏板(B)与载荷检测单元(24)的输出进行比较，即使它们的差偏离，只要处于不灵敏区(D)的宽度范围内，即便对制动踏板(B)进行操作，也不会使制动载荷变化，能够维持载荷。
【IPC分类】B60T8/00
【公开号】CN104903165
【申请号】CN201480004318
【发明人】增田唯
【申请人】Ntn株式会社
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2014年1月6日
【公告号】EP2944525A1, US20150360656, WO2014109298A1
最新回复(0)