JP2000071960A - 電動式ブレーキ装置 - Google Patents

電動式ブレーキ装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、ブレーキモータを動力源として制
動力を発生する電動式ブレーキ装置に関し、簡素な構成
でブレーキモータの過大な逆回転を確実に防止すること
を目的とする。 【解決手段】 出力ロッド７２に対してディスクロータ
４２とは反対側に感圧ゴム８２を配設する。感圧ゴム８
２の抵抗値は、感圧ゴム８２に作用する荷重に伴って変
動する。この感圧ゴム８２に所定の電圧をかけて感圧ゴ
ム８２の抵抗値を検出する。感圧ゴム８２の抵抗値が低
い場合には、感圧ゴム８２に出力ロッド７２が接触して
いると判断できる。このため、この場合には、第１ブレ
ーキモータ３０および第２ブレーキモータ３２の駆動が
停止される。第１ブレーキモータ３０および第２ブレー
キモータ３２の駆動が停止されると、出力ロッド７２は
それ以上変位しなくなる。従って、機械的に複雑な構成
によることなく感圧ゴムを設けることで、第１および第
２ブレーキモータの逆回転が防止される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電動式ブレーキ装
置に係り、特に、ブレーキモータを、車両を制動させる
場合に正回転させ、車両の制動を解除する場合に逆回転
させる装置として好適な電動式ブレーキ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、例えば特開平７−２９１１２
０号に開示される如く、電動式ブレーキ装置が知られて
いる。上記従来の装置は、ディスクブレーキを備えてい
る。このディスクブレーキは、ブレーキモータを内蔵す
る電動キャリパと、車輪と共に回転するディスクロータ
とにより構成されている。ブレーキモータは、外部から
電力が供給されることにより、ディスクロータを挟持す
る力を発生する。より具体的には、ブレーキモータは、
電動キャリパに設けられたブレーキパッドを、車両に制
動力が発生するようにディスクロータに向けて押圧する
と共に、制動力の発生が解除されるようにディスクロー
タから離間させる。従って、上記従来の電動式ブレーキ
装置によれば、ブレーキモータを適当に駆動すること
で、電気的に適当な制動力を発生させることができる。
【０００３】ところで、ブレーキモータがブレーキパッ
ドをディスクロータから離間させる状況下で、ブレーキ
モータのモータ軸が過大に逆回転する場合がある。この
場合、ブレーキモータのモータ軸の逆回転によって軸方
向に配設された部品が破損する事態が生じ得る。このた
め、部品の破損を防止するためには、ブレーキモータの
過大な逆回転を確実に防止する必要がある。
【０００４】上記従来の装置は、機械式クラッチ機構を
備えている。この機械式クラッチ機構は、ブレーキモー
タのモータ軸が所定の位置に到達した際にそのモータ軸
と電動キャリパとの連結部を機械的に切断する。ブレー
キモータのモータ軸と電動キャリパとが切断されると、
電動キャリパは、ブレーキモータの回転に関わらず作動
しなくなる。このため、上記従来の装置によれば、ブレ
ーキモータの過大な逆回転を電動キャリパに伝達するこ
とを防止することが可能となり、部品の破損を防止する
ことができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の如く、
上記従来の装置は、機械式クラッチ機構を用いてブレー
キモータの過大な逆回転を防止している。このため、機
械式クラッチ機構に起因して、電動式ブレーキ装置の構
造が複雑となってしまう。本発明は、上述の点に鑑みて
なされたものであり、簡素な構成でブレーキモータの過
大な逆回転を確実に防止する電動式ブレーキ装置を提供
することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的は、請求項１
に記載する如く、車輪と共に回転するディスクロータ
と、前記ディスクロータに摩擦部材を押圧する出力ロッ
ドと、電気信号に基づいて駆動されるブレーキモータ
と、前記出力ロッドを前記ブレーキモータが正回転した
場合に前記ディスクロータに向けて変位させ、逆回転し
た場合に前記ディスクロータから離間させる変換機構
と、を備える電動式ブレーキ装置において、前記出力ロ
ッドの、前記ディスクロータとは反対側の端部に作用す
る荷重を検出する荷重検出手段と、検出された荷重が所
定値以上である場合に、前記ブレーキモータの駆動を停
止させるモータ停止手段と、を備えることを特徴とする
電動式ブレーキ装置により達成される。
【０００７】本発明において、変換機構は、ブレーキモ
ータが正回転する場合に出力ロッドをディスクロータに
向けて変位させる。この場合、摩擦部材がディスクロー
タに押圧されることで制動力が発生する。また、変換機
構は、ブレーキモータが逆回転する場合に出力ロッドを
ディスクロータから離間させる。この場合、摩擦部材が
ディスクロータから離間することで制動力の発生が解除
される。本発明において、出力ロッドの端部に作用する
荷重が検出される。その荷重が所定値以上である場合
は、出力ロッドが何らかの部品に接触していると判断で
きる。このため、この場合には、ブレーキモータの駆動
は停止される。
【０００８】従って、本発明によれば、逆回転時に出力
ロッドの端部に作用する荷重が大きい場合に、ブレーキ
モータの更なる逆回転を防止することができる。ブレー
キモータの駆動が停止すると、出力ロッドはそれ以上変
位しなくなる。このため、本発明によれば、機械的に複
雑な構成によることなく電気的に簡素な構成で、モータ
軸が作動することに起因する部品の破損を防止すること
ができる。
【０００９】尚、本発明において、ブレーキモータの
「正回転」は、ブレーキモータの回転方向のうち制動力
が増加する回転方向であり、ブレーキモータの「逆回
転」は、ブレーキモータの回転方向のうち制動力が減少
する、すなわち、制動力の発生が解除される回転方向で
ある。上記の目的は、請求項２に記載する如く、請求項
１記載の電動式ブレーキ装置において、前記荷重検出手
段が感圧ゴムであることを特徴とする電動式ブレーキ装
置により達成される。
【００１０】本発明において、感圧ゴムを用いて出力ロ
ッドの端部に作用する荷重が検出される。そして、その
荷重が所定値以上である場合には、ブレーキモータの駆
動は停止される。従って、本発明によれば、逆回転時に
出力ロッドの端部に作用する荷重が大きい場合に、ブレ
ーキモータの更なる逆回転を防止することができる。こ
のため、本発明によれば、機械的に複雑な構成によるこ
となく電気的に簡素な構成で、モータ軸が作動すること
に起因する部品の破損を防止することができる。
【００１１】上記の目的は、請求項３に記載する如く、
請求項１記載の電動式ブレーキ装置において、前記出力
ロッドに対して前記ディスクロータとは反対側に配設さ
れる感圧ゴムと、前記感圧ゴムに作用する抵抗値を検出
する抵抗値検出手段と、を備え、前記荷重検出手段は、
前記抵抗値検出手段の検出結果に基づいて前記出力ロッ
ドの端部に作用する荷重を検出することを特徴とする電
動式ブレーキ装置により達成される。
【００１２】本発明において、出力ロッドがディスクロ
ータから大きく変位する場合、その端部は、出力ロッド
に対してディスクロータとは反対側に配設される感圧ゴ
ムに当接する。感圧ゴムの抵抗値は、作用する荷重に伴
って変動する。このため、本発明において、感圧ゴムの
抵抗値が検出される。感圧ゴムの抵抗値を検出すること
によれば、出力ロッドの端部に作用する荷重を検出する
ことができる。出力ロッドの端部に作用する荷重が所定
値以上である場合は、出力ロッドが何らかの部品に接触
していると判断できる。このため、この場合には、出力
ロッドがそれ以上変位しないように、ブレーキモータの
駆動が停止される。従って、本発明によれば、逆回転時
に出力ロッドが過大に変位した場合に、ブレーキモータ
の更なる逆回転を防止することができる。このため、本
発明によれば、複雑な構成によることなく感圧ゴムを設
けることで、モータ軸が作動することに起因する部品の
破損を防止することができる。
【００１３】上記の目的は、請求項４に記載する如く、
請求項１記載の電動式ブレーキ装置において、前記出力
ロッドに対して前記ディスクロータとは反対側に配設さ
れるスイッチ手段を備え、前記荷重検出手段は、前記ス
イッチ手段のオン・オフ信号に基づいて前記出力ロッド
の端部に作用する荷重を検出することを特徴とする電動
式ブレーキ装置により達成される。
【００１４】本発明において、出力ロッドに対してディ
スクロータとは反対側に、スイッチ手段が配設される。
出力ロッドがディスクロータから大きく離間する場合、
その端部は、スイッチ手段に当接する。スイッチ手段
は、所定値以上の荷重が作用した場合にオン信号を出力
する。スイッチ手段がオン信号を出力した場合は、出力
ロッドが何らかの部品が接触していると判断できる。こ
のため、この場合は、ブレーキモータの駆動が停止され
る。従って、本発明によれば、逆回転時に出力ロッドが
過大に変位した場合に、ブレーキモータの更なる逆回転
を防止することができる。このため、本発明によれば、
複雑な構成によることなく感圧スイッチを設けること
で、モータ軸が作動することに起因する部品の破損を防
止することができる。
【００１５】上記の目的は、請求項５に記載する如く、
車輪と共に回転するディスクロータと、前記ディスクロ
ータに摩擦部材を押圧する出力ロッドと、電気信号に基
づいて駆動されるブレーキモータと、前記出力ロッドを
前記ブレーキモータが正回転した場合に前記ディスクロ
ータに向けて変位させ、逆回転した場合に前記ディスク
ロータから離間させる変換機構と、を備える電動式ブレ
ーキ装置において、前記ブレーキモータの回転角度を検
出する回転センサと、前記ブレーキモータが逆回転して
いる状況下で前記回転角度が所定値以上となった場合に
前記ブレーキモータの駆動を停止させ、所定値未満であ
る場合に前記ブレーキモータの逆回転を継続させるモー
タ制御手段と、を備えることを特徴とする電動式ブレー
キ装置により達成される。
【００１６】本発明において、ブレーキモータが駆動す
る際の回転角度が検出される。ブレーキモータが逆回転
している状況下でブレーキモータの回転角度が所定値以
上となった場合には、ブレーキモータの駆動は停止され
る。また、かかる状況下でブレーキモータの回転角度が
所定値未満である場合には、ブレーキモータの駆動は継
続される。従って、本発明によれば、ブレーキモータが
所定角度以上に逆回転するのを防止することができる。
このため、本発明によれば、複雑な構成によることな
く、モータ軸が作動することに起因する部品の破損を防
止することができる。
【００１７】また、請求項６に記載する如く、請求項５
記載の電動式ブレーキ装置において、前記ブレーキモー
タの駆動が指示されている状況下で所定時間、前記回転
角度を検出するための信号が入力されない場合に、前記
回転センサが異常であるとして警報を促す警報制御手段
を備えることを特徴とする電動式ブレーキ装置は、ブレ
ーキシステムの信頼性を向上させるうえで有効である。
【００１８】本発明において、ブレーキモータの駆動が
指示されている状況下、所定時間ブレーキモータの回転
角度を検出するための信号が入力されない場合は、回転
センサが異常であると判断できる。このため、この場
合、運転者に対して注意を喚起するように、警報が発せ
られる。従って、本発明によれば、ブレーキシステムの
信頼性の向上を図ることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施例の電動
式ブレーキ装置のシステム構成図を示す。本実施例の電
動式ブレーキ装置は、電子制御ユニット（以下、ＥＣＵ
と称す）１０を備えている。本実施例の電動式ブレーキ
装置は、ＥＣＵ１０に制御されることにより、ブレーキ
操作量に応じた制動力を発生する。
【００２０】本実施例の電動式ブレーキ装置は、ブレー
キペダル１２を備えている。ブレーキペダル１２は、作
動軸１４を介してストロークシミュレータ１６に連結さ
れている。ブレーキペダル１２が踏み込まれると、作動
軸１４がストロークシミュレータ１６に進入する。スト
ロークシミュレータ１６は、作動軸１４の進入量に応じ
た反力を発生する。このため、ブレーキペダル１２に
は、ペダルストロークに応じた反力が発生する。
【００２１】ブレーキペダル１２の近傍には、ペダルス
イッチ１８が配設されている。ペダルスイッチ１８は、
ブレーキペダル１２の踏み込みが解除されている場合に
オフ状態を維持し、ブレーキペダル１２の踏み込みが行
われている場合にオン信号を出力する。ペダルスイッチ
１８の出力信号は、ＥＣＵ１０に供給されている。ＥＣ
Ｕ１０は、ペダルスイッチ１８の出力信号に基づいてブ
レーキ操作が行われているか否かを判断する。
【００２２】作動軸１４には、ストロークセンサ２０が
配設されている。ストロークセンサ２０は、ペダルスト
ロークに応じた電気信号を出力する。ストロークセンサ
２０の出力信号は、ＥＣＵ１０に供給されている。ＥＣ
Ｕ１０は、ストロークセンサ２０の出力信号に基づいて
ペダルストロークを検出する。ＥＣＵ１０には、後述す
る回転シャフト６６の外周に配設される回転センサ２２
が接続されている。回転センサ２２は、後述の如く、磁
束の強度に応じた電気信号を出力する。回転センサ２２
の出力信号は、ＥＣＵ１０に供給されている。ＥＣＵ１
０は、回転センサ２２の出力信号に基づいて、回転シャ
フト６６の基準位置からの回転角θを検出する。
【００２３】ＥＣＵ１０には、また、モータドライバ２
６，２８が接続されている。モータドライバ２６には、
右前輪ＦＲに配設される第１ブレーキモータ３０と第２
ブレーキモータ３２、および、左後輪ＲＬに配設される
第１ブレーキモータ３４と第２ブレーキモータ３５が接
続されている。一方、モータドライバ２８には、左前輪
ＦＬに配設される第１ブレーキモータ３６と第２ブレー
キモータ３７、および、右後輪ＲＲに配設される第１ブ
レーキモータ３８と第２ブレーキモータ３９が接続され
ている。
【００２４】モータドライバ２６は、ＥＣＵ１０から供
給される指令信号に応じて第１ブレーキモータ３０，３
４および第２ブレーキモータ３２，３５を制御する。ま
た、モータドライバ２８は、ＥＣＵ１０から供給される
指令信号に応じて第１ブレーキモータ３６，３８および
第２ブレーキモータ３７，３９を制御する。各車輪に
は、第１ブレーキモータおよび第２ブレーキモータを動
力源とするディスクブレーキが配設されている。このデ
ィスクブレーキは、第１ブレーキモータおよび第２ブレ
ーキモータの作動状態に応じた制動力を発生する。
【００２５】図２は、本実施例の電動式ブレーキ装置が
備えるディスクブレーキ４０の構成図を示す。尚、図２
は、右前輪ＦＲに配設されるディスクブレーキ４０の構
造をである。本実施例の電動式ブレーキ装置が備えるデ
ィスクブレーキ４０は、構成および動作において異なる
ところがない。このため、以下では、右前輪ＦＲに配設
されるディスクブレーキ４０についてのみ、その構成と
動作を説明する。
【００２６】本実施例のディスクブレーキ４０は、右前
輪ＦＲと共に回転するディスクロータ４２、および、デ
ィスクロータ４２の外周部に配設されたキャリパ４４を
備えている。キャリパ４４は、車体に固定されたマウン
ティングブラケット４６に、ディスクロータ４２の軸方
向に移動可能に支持されている。キャリパ４４は、プラ
ネタリギヤ機構４８を備えている。プラネタリギヤ機構
４８は、サンギヤ５０、サンギヤ５０に係合するプラネ
ットギヤ５２、および、サンギヤ５０と同軸上で回転し
プラネットギヤ５２に係合するリングギヤ５４を備えて
いる。プラネットギヤ５２は、サンギヤ５０の外周に複
数設けられており、それらのプラネットギヤ５２は、互
いに所定の間隔が保持されるようにキャリア５６に固定
されている。
【００２７】キャリパ４４には、固定部４４ａ，４４ｃ
が形成されている。キャリパ４４の固定部４４ａには、
上記の第１ブレーキモータ３０および第２ブレーキモー
タ３２が固定されている。第１ブレーキモータ３０およ
び第２ブレーキモータ３２は、共に超音波モータで構成
されている。すなわち、第１ブレーキモータ３０は、異
なる位相で伸縮することにより回転波を発生する複数の
ＰＺＴ素子５８、および、上記の回転波が発生すること
により回転する回転子６０を備えている。また、第２ブ
レーキモータ３２は、第１ブレーキモータ３０と同様
に、複数のＰＺＴ素子６２および回転子６４を備えてい
る。
【００２８】第１ブレーキモータ３０および第２ブレー
キモータ３２の回転子は、ＰＺＴ素子５８，６２が駆動
されていない場合、すなわち、モータ電流が供給されて
いない場合には、回転子６０，６４に作用する摩擦力に
より実質的に回転が禁止されている状態となる。また、
ＰＺＴ素子５８，６２にモータ電流が供給されている場
合には、回転子６０，６４にモータ電流に応じた回転ト
ルクが発生する。
【００２９】第１ブレーキモータ３０の回転子６０は、
上記のサンギヤ５０に連結している。また、第２ブレー
キモータ３２の回転子６４は、上記のリングギヤ５４に
連結している。サンギヤ５０は、第１ブレーキモータ３
０を動力源として作動し、また、リングギヤ５４は、第
２ブレーキモータ３２を動力源として作動する。上述の
如く、サンギヤ５０およびリングギヤ５４には、プラネ
タリギヤ５２が係合している。このため、プラネタリギ
ヤ５２は、サンギヤ５０およびリングギヤ５４の作動状
態に応じて、すなわち、第１ブレーキモータ３０および
第２ブレーキモータ３２を動力源として公転する。この
場合、プラネタリギヤ５２を固定しているキャリア５６
は、サンギヤ５０の軸上で回転する。
【００３０】キャリア５６には、回転シャフト６６が連
結されている。回転シャフト６６は、円筒状の部材で構
成されており、サンギヤ５０の軸と同軸に配設されてい
る。回転シャフト６６は、ベアリング６８，７０を介し
てキャリパ４４の固定部４４ａ，４４ｃに支持されてお
り、キャリア５６の回転に伴って回転すると共に、軸方
向への変位を禁止されている。
【００３１】回転シャフト６６の外周側には、リンクプ
レート７１が配設されている。リンクプレート７１に
は、Ｎ極とＳ極とが全周に所定角度ごとに交互に設けら
れたリング状のマグネット７５が固定されている。ま
た、キャリパ４４の固定部４４ａには、マグネット７５
に対向するように、ホール素子からなる回転センサ２２
が配設されている。マグネット７５が発する磁束は、マ
グネット７５と回転センサ２２との間に形成されるエア
ギャップを介して回転センサ２２に伝達される。回転セ
ンサ２２は、回転シャフト６６が所定角度回転する毎に
磁束Ｎ，Ｓに応じた正弦波を検出し、磁束の極性の変化
に応じた電気信号を出力する。従って、回転センサ２２
は、回転シャフト６６が回転することにより、その回転
角度に応じたパルス信号を発生する。回転センサ２２の
パルス信号は、ＥＣＵ１０に供給されている。ＥＣＵ１
０は、上述の如く、回転センサ２２のパルス信号に基づ
いて、回転シャフト６６の基準位置からの回転角度θを
検出する。
【００３２】回転シャフト６６の内径には、回転シャフ
ト６６と同軸に、ボールネジを介して出力ロッド７２が
螺合されている。出力ロッド７２は、回転不能、かつ、
軸方向に移動可能に、固定部４４ｃに固定された部材７
３に支持されている。出力ロッド７２は、回転シャフト
６６の回転に伴って軸方向に変位する。ＥＣＵ１０は、
上記の回転シャフト６６の回転角度θに基づいて、出力
ロッド７２の変位位置を判断できる。
【００３３】キャリパ４４は、また、ロッド部とフラン
ジ部とを有する加圧部材７４を備えている。加圧部材７
４のフランジ部は、弾性体で構成されたシール部材７６
を介して固定部４４ａに固定されている。加圧部材７４
は、シール部材７６によって固定部４４ａに対する軸方
向への相対変位を許容されている。一方、加圧部材７４
のロッド部は、出力ロッド７２の内径部に摺動可能に挿
入されている。加圧部材７４は、フランジ部が出力ロッ
ド７２に押圧されることによって図２において右方に変
位する。加圧部材７４には、ディスクロータ４２の表面
に対向するようにブレーキパッド７８が固定されてい
る。
【００３４】また、キャリパ４４には、リアクション部
４４ｂが形成されている。キャリパ４４は、ブレーキパ
ッド７８がディスクロータ４２に押圧された場合にリア
クション部４４ｂがその反力によって図２において左方
に変位するように構成されている。リアクション部に
は、ディスクロータ４２の表面に対向するようにブレー
キパッド８０が固定されている。従って、キャリパ４４
の作動によってブレーキパッド７８，８０がディスクロ
ータ４２に押圧されることで車両に制動力が発生する。
【００３５】出力ロッド７２の加圧部材７４とは反対側
には、感圧ゴム８２が配設されている。また、キャリパ
４４には、固定部４４ｃが形成されている。感圧ゴム８
２は、環状に形成された部材であり、固定部４４ｃに形
成された環状溝に接着されている。感圧ゴム８２には、
その抵抗値を検出するための抵抗検出回路が接続されて
いる。この回路は、所定の直流電源と、その回路に流通
する電流を測定するための電流計とを備えている。電流
計の出力信号は、ＥＣＵ１０に供給されている。ＥＣＵ
１０は、直流電源の電圧と電流計の出力信号とに基づい
て、感圧ゴム８２の抵抗値Ｒを演算する。
【００３６】図１に示す如く、ＥＣＵ１０には、感圧ス
イッチ２３および警報器２４が接続されている。ＥＣＵ
１０は、感圧ゴム８２の抵抗値Ｒが所定の値より小さく
なった場合に感圧スイッチ２３に対してオン信号を出力
する。感圧スイッチ２３は、その信号に基づいてオン状
態となる。また、ＥＣＵ１０は、回転センサ２２や感圧
ゴム８２等の異常が発生した場合に、予め設定された論
理に従って警報器２４を駆動して、車両の運転者に注意
を喚起する。
【００３７】本実施例において、第１ブレーキモータ３
０および第２ブレーキモータ３２が共に作動していない
場合、プラネタリギヤ５２は所定の位置に維持されてい
る。この場合、出力ロッド７２と感圧ゴム８２との間に
は、所定のクリアランスが確保されている。かかる状況
下、ブレーキペダル１２が踏み込まれると、ＥＣＵ１０
は、ペダルストロークに基づいて運転者が要求する制動
力を検出する。そして、その制動力と等しい制動力が車
両に生ずるように、かつ、右前輪ＦＲの制動力と左後輪
ＲＬの制動力とが所定の比率となるように、第１ブレー
キモータ３０および第２ブレーキモータ３２を制御す
る。
【００３８】第１ブレーキモータ３０が作動するとサン
ギヤ５０が回転し、第２ブレーキモータ３２が作動する
とリングギヤ５４が回転する。サンギヤ５０およびリン
グギヤ５４が回転すると、その作動状態に応じてプラネ
タリギヤ５２が公転し始める。プラネタリギヤ５２が公
転すると、それを固定するキャリア５６が回転する。キ
ャリア５６が回転すると、キャリア５６に連結された回
転シャフト６６が回転する。上述の如く、回転シャフト
６６には、出力ロッド７２が螺合されている。このた
め、回転シャフト６６の回転に伴って出力ロッド７２が
軸方向に変位する。
【００３９】出力ロッド７２は、ディスクロータ４２に
向けて変位した場合、加圧部材７４を押圧する。この場
合、加圧部材７４に固定されたブレーキパッド７８もデ
ィスクロータ４２に向けて変位する。出力ロッド７２の
変位が継続すると、ブレーキパッド７８がディスクロー
タ４２に押圧される。そして、その反力により、キャリ
パ４４のリアクション部４４ｂがディスクロータ４２に
向けて変位し、リアクション部４４ｂに固定されたブレ
ーキパッド８０がディスクロータ４２に押圧される。こ
れにより、右前輪ＦＲに所望の制動力が発生する。以
下、制動力が増加する場合の第１ブレーキモータ３０、
第２ブレーキモータ３２、プラネタリギヤ５２、およ
び、回転シャフト６６の回転方向を「正回転」と称す。
【００４０】制動力が発生している状況下で、ブレーキ
ペダル１２の踏み込みが解除されると、ＥＣＵ１０は、
その制動力が解除されるように、第１ブレーキモータ３
０および第２ブレーキモータ３２を制御する。第１ブレ
ーキモータ３０および第２ブレーキモータ３２の回転
は、サンギヤ５０，リングギヤ５４、プラネタリギヤ５
２、キャリア５６、回転シャフト６６、および出力ロッ
ド７２に伝達される。
【００４１】出力ロッド７２がディスクロータ４２から
離間する方向に変位し始めると、ブレーキパッド７８，
８０がディスクロータ４２から離間する方向に変位し、
右前輪ＦＲの制動力が減少する。出力ロッド７２の変位
が継続すると、ブレーキパッド７８，８０がディスクロ
ータ４２から完全に離間することで、制動力が解除され
る。以下、制動力が減少する場合の第１ブレーキモータ
３０、第２ブレーキモータ３２、プラネタリギヤ５２、
または、回転シャフト６６の回転方向を「逆回転」と称
す。
【００４２】ところで、ブレーキパッド７８，８０とデ
ィスクロータ４２との間のクリアランスが大きくなる
と、それに起因して次のブレーキ作動時の応答性が低下
する事態が生じ得る。このため、ブレーキパッド７８，
８０をディスクロータ４２から離間させた場合には、ブ
レーキパッド７８，８０を常に適当な位置で停止させる
必要がある。ブレーキパッド７８，８０を適当な位置で
停止させるためには、出力ロッド７２が所定の位置に到
達した時点、すなわち、回転シャフト６６が所定の回転
角度に到達した時点で、第１ブレーキモータ３０および
第２ブレーキモータ３２を停止させることが適切であ
る。
【００４３】以下、図３および図４を参照して、上記の
機能を実現するための処理の内容について説明する。図
３は、本実施例の電動式ブレーキ装置が備えるＥＣＵ１
０で実行される回転センサ２２の異常を判定するための
一例のフローチャートを示す。図３に示すルーチンは、
その処理が終了する毎に繰り返し起動されるルーチンで
ある。図３に示すルーチンが起動されると、まずステッ
プ１００の処理が実行される。
【００４４】ステップ１００では、第１ブレーキモータ
３０または第２ブレーキモータ３２の回転指示が要求さ
れているか否かが判別される。具体的には、ＥＣＵ１０
がペダルストロークセンサ２０の出力信号に基づいて第
１ブレーキモータ３０または第２ブレーキモータ３２を
作動させるべく指令信号を出力しているか否かが判別さ
れる。本ステップ１００の処理は、上記の条件が成立す
ると判別されるまで繰り返し実行される。その結果、回
転指示が要求されていると判別されると、以後、ステッ
プ１０２の処理が実行される。
【００４５】ステップ１０２では、回転センサ２２の出
力信号が検出されたか否かが判別される。その結果、上
記の条件が成立しないと判別された場合は、次にステッ
プ１０４の処理が実行される。一方、上記の条件が成立
すると判別された場合は、次にステップ１０８の処理が
実行される。ステップ１０４では、上記ステップ１０２
で回転センサ２２の出力信号が検出されていないと判別
された後、所定時間が経過したか否かが判別される。そ
の結果、上記の条件が成立しないと判別された場合は、
次に上記ステップ１０２の処理が繰り返し実行される。
一方、上記の条件が成立すると判別された場合は、回転
センサ２２に何らかの異常が生じていると判断できる。
このため、この場合は、次にステップ１０６の処理が実
行される。尚、この所定時間は、モータの回転指示が要
求された後に回転センサ２２の出力信号が検出されるま
でに要する最長の時間である。
【００４６】ステップ１０６では、回転センサ２２の異
常フラグをオン状態とする処理が実行される。回転セン
サ２２の異常フラグは、回転センサ２２に異常が生じて
いる状態、すなわち、回転シャフト６６の回転角度を正
確に検出することが不可能である状態を表示するための
フラグである。本ステップ１０６の処理が終了すると、
今回のルーチンが終了される。
【００４７】ステップ１０８では、回転センサ２２の異
常フラグをオフ状態とする処理が実行される。本ステッ
プ１０８の処理が終了すると、今回の処理が終了され
る。上記の処理によれば、第１ブレーキモータ３０また
は第２ブレーキモータ３２の回転指示要求に対して回転
センサ２２の出力信号が検出されない場合に、確実に回
転センサ２２の異常フラグをオン状態とすることができ
る。回転センサ２２の異常フラグがオン状態である場合
には、第１ブレーキモータ３０および第２ブレーキモー
タ３２の駆動を停止することが適切である。
【００４８】図４は、本実施例の電動式ブレーキ装置が
備えるＥＣＵ１０が実行するメインルーチンの一例のフ
ローチャートを示す。図４に示すルーチンは、その処理
が終了する毎に繰り返し起動されるルーチンである。図
４に示すルーチンが起動されると、まずステップ１２０
の処理が実行される。ステップ１１０では、第１ブレー
キモータ３０または第２ブレーキモータ３２の回転指示
が要求されているか否かが判別される。本ステップ１１
０の処理は、上記の条件が成立すると判別されるまで繰
り返し実行される。その結果、回転指示が要求されてい
ると判別されると、次にステップ１１２の処理が実行さ
れる。ステップ１１２では、図３に示すルーチンの結果
に基づいて、回転センサ２２の異常フラグがオン状態で
あるか否かが判別される。その結果、異常フラグがオン
状態でないと判別される場合は、次にステップ１１４の
処理が実行される。一方、異常フラグがオン状態である
と判別される場合は、次にステップ１２０の処理が実行
される。
【００４９】ステップ１１４では、第１ブレーキモータ
３０または第２ブレーキモータ３２への回転指示要求が
逆回転要求であるか否かが判別される。その結果、逆回
転要求であると判別される場合は、次にステップ１１６
の処理が実行される。一方、逆回転要求でないと判別さ
れる場合、すなわち、正回転要求であると判別される場
合には、今回のルーチンは終了される。
【００５０】ステップ１１６では、回転センサ２２の出
力信号に基づいて、回転シャフト６６の回転角度θが検
出される。回転シャフト６６の回転角度θは、回転シャ
フト６６の基準位置からの回転角度である。尚、回転シ
ャフト６６の基準位置は、ブレーキパッド７８，８０と
ディスクロータ４２との間に所定のクリアランスが確保
される場合の回転シャフト６６の位置である。
【００５１】ステップ１１８では、上記ステップ１１６
で検出された回転角度θが所定の値θ0 以上であるか否
かが判別される。θ≧θ0 であると判別された場合は、
出力ロッド７２が所定の位置を越えて変位するほど回転
シャフト６６が逆回転していると判断できる。このた
め、この場合は、次にステップ１２０の処理が実行され
る。一方、θ≧θ0 でないと判別された場合は、出力ロ
ッド７２が所定の位置に到達するほどには回転シャフト
６６が逆回転していないと判断できる。このため、この
場合には、今回のルーチンは終了される。尚、所定値θ
0 は、ブレーキパッド７８，８０とディスクロータ４２
との間のクリアランスが所定の値になる場合の回転シャ
フト６６の回転角度である。
【００５２】ステップ１２０では、第１ブレーキモータ
３０および第２ブレーキモータ３２を停止させる処理が
実行される。具体的には、第１ブレーキモータ３０およ
び第２ブレーキモータ３２にモータ電流が供給されない
ように、ドライバ２６に対して指令信号が出力される。
本ステップ１２０の処理が終了すると、今回のルーチン
が終了される。
【００５３】上記の処理によれば、回転シャフト６６が
所定の回転角度θ0 以上に回転した場合に、第１ブレー
キモータ３０および第２ブレーキモータ３２の駆動を停
止させることができる。第１ブレーキモータ３０および
第２ブレーキモータ３２の駆動が停止された場合、回転
シャフト６６の回転は停止される。このため、本実施例
によれば、出力ロッド７２の変位を所定の範囲内に制限
することができる。従って、本実施例の電動式ブレーキ
装置によれば、ブレーキの応答性を確保することができ
る。
【００５４】ところで、ブレーキパッド７８，８０をデ
ィスクロータ４２から離間させた場合に、回転センサ２
２の異常に起因して、第１ブレーキモータ３０および第
２ブレーキモータ３２が過大に逆回転する場合がある。
この場合、回転シャフト６６が第１ブレーキモータ３０
および第２ブレーキモータ３２の逆回転に伴って過大に
逆回転すると共に、出力ロッド７２がディスクロータ４
２とは反対側に大きく変位することになる。この場合、
軸方向に配設された部品が出力ロッド７２の変位によっ
て破損する事態が生じ得る。部品の破損を防止するため
には、出力ロッド７２が変位しないように、第１ブレー
キモータ３０および第２ブレーキモータ３２の過大な逆
回転を確実に防止する必要がある。
【００５５】本実施例の電動式ブレーキ装置は、上記図
４に示すフローチャートに従って所望の処理が実行され
なかった場合でも、第１ブレーキモータ３０および第２
ブレーキモータ３２の過大な逆回転を防止する点に特徴
を有している。以下、図５乃至図７を参照して、上記の
機能を実現するための処理の内容について説明する。
【００５６】図５は、第１ブレーキモータ３０および第
２ブレーキモータ３２を制御するモータドライバ２６に
接続される逆転防止回路を示す。逆転防止回路は、バッ
テリ９０を備えている。バッテリ９０には、リレー９２
が接続されている。リレー９２の入力側には、バッテリ
９０の正極端子およびトランジスタ９４のコレクタ端子
が接続されている。トランジスタ９４のエミッタ端子は
接地されており、ベース端子は感圧スイッチ２３を介し
て接地されている。
【００５７】上述の如く、ＥＣＵ１０は、感圧ゴム８２
の抵抗値Ｒを演算する。感圧スイッチ２３は、感圧ゴム
８２の抵抗値Ｒが所定の値より小さい場合にオン状態と
なる。この場合、リレー９２はオフ状態となる。一方、
感圧スイッチ２３は、抵抗値Ｒが所定の値以上である場
合にオフ状態となる。この場合、リレー９２はオン状態
となる。
【００５８】リレー９２の出力側には、モータドライバ
２６およびバッテリ９０の正極端子が接続されている。
モータドライバ２６は、リレー９２がオフ状態である場
合、バッテリ９０から電力供給されず、一方、リレー９
２がオン状態である場合、バッテリ９０から電力供給さ
れる。モータドライバ２６は、バッテリ９０を電力供給
源として第１ブレーキモータ３０および第２ブレーキモ
ータ３２を駆動する回路である。
【００５９】図６は、本実施例の電動式ブレーキ装置が
備えるＥＣＵ１０が感圧スイッチ２３に信号を出力する
ために処理される一例のフローチャートを示す。図６に
示すルーチンは、所定時間毎に繰り返し起動される定時
割り込みルーチンである。図６に示すルーチンが起動さ
れると、まずステップ１３０の処理が実行される。ステ
ップ１３０では、感圧ゴム８２に所定電圧をかけて、そ
こに流通する電流を計測することにより、感圧ゴム８２
に作用する抵抗値Ｒが検出される。
【００６０】ステップ１３２では、上記ステップ１３０
で検出された感圧ゴム８２の抵抗値Ｒが所定値Ｒ0 より
小さいか否かが判別される。尚、所定値Ｒ0 は、感圧ゴ
ム８２に出力ロッド７２が接触していると判断できる場
合の最小の荷重に対応した感圧ゴム８２の抵抗値であ
る。図７は、図２に示すディスクブレーキ３２が備える
感圧ゴム８２における荷重と抵抗値との関係を表した図
を示す。
【００６１】図７に示す如く、感圧ゴム８２に作用する
荷重は、感圧ゴム８２に作用する抵抗Ｒが１００Ω近傍
を越えている場合は極小さく、抵抗Ｒが１００Ω近傍よ
り小さくなる場合に飛躍的に大きくなる。このため、所
定値Ｒ0 を１００Ω近傍の値に設定することで、感圧ゴ
ム８２に出力ロッド７２が接触しているか否かを判断す
ることができる。
【００６２】上記ステップ１３２の処理の結果、Ｒ＜Ｒ
0 であると判別された場合は、次にステップ１３４の処
理が実行される。一方、Ｒ＜Ｒ0 でないと判別された場
合は、次にステップ１３６の処理が実行される。ステッ
プ１３４では、感圧スイッチ２３をオン状態とする処理
が実行される。本ステップ１３４の処理が終了すると、
今回のルーチンが終了される。
【００６３】ステップ１３６では、感圧スイッチ２３を
オフ状態とする処理が実行される。本ステップ１３６の
処理が終了すると、今回の処理が終了される。上記の処
理によれば、感圧ゴム８２に大きな荷重が作用したと判
別された場合に、確実に感圧スイッチ２３をオン状態と
することができる。感圧スイッチ２３がオン状態とされ
た場合、モータドライバ２６に電源は供給されない。モ
ータドライバ２６に電源が供給されないと、第１ブレー
キモータ３０および第２ブレーキモータ３２にモータ電
流が供給されることはない。従って、本実施例によれ
ば、感圧スイッチ２３がオン状態となった場合に、第１
ブレーキモータ３０および第２ブレーキモータ３２の駆
動を停止させることができる。
【００６４】このため、本実施例の電動式ブレーキ装置
によれば、第１ブレーキモータ３０および第２ブレーキ
モータ３２の過大な逆回転が防止されることで、出力ロ
ッド７２の変位による部品の破損を防止することができ
る。これにより、本実施例の電動式ブレーキ装置は、機
械的に複雑な構成によることなく電気的に簡素な構成
で、上記の機能を実現することができる。
【００６５】また、感圧ゴム８２の荷重−抵抗特性は、
変形等による異常に伴って変化する。このため、感圧ゴ
ム８２が異常である場合には、ブレーキシステムの信頼
性を確保することが困難になる。しかしながら、本実施
例においては、かかる場合、実際は感圧ゴム８２に出力
ロッド７２が接触していなくても、感圧ゴム８２の抵抗
値が小さくなった、すなわち、感圧ゴム８２に大きな荷
重が作用したと判別されることになる。
【００６６】このため、本実施例の電動式ブレーキ装置
によれば、感圧ゴム８２が異常になった場合でも、感圧
スイッチ２３がオン状態となることで、第１ブレーキモ
ータ３０および第２ブレーキモータ３２の駆動を停止さ
せることができる。従って、本実施例の電動式ブレーキ
装置によれば、感圧ゴム８２が異常である場合に第１ブ
レーキモータ３０および第２ブレーキモータ３２の誤作
動が防止されることで、ブレーキシステムの信頼性を確
保することができる。尚、本実施例においては、感圧ゴ
ム８２の異常に起因して第１ブレーキモータ３０および
第２ブレーキモータ３２が停止された場合でも、当該モ
ータを備えるディスクブレーキ４０以外のディスクブレ
ーキを適当に作動させることで、車両の制動は確保され
る。
【００６７】尚、上記の実施例においては、ブレーキパ
ッド７８，８０が前記請求項１記載の「摩擦部材」に、
ボールネジを介して互いに螺合された回転シャフト６６
および出力ロッド７２が前記請求項１記載の「変換機
構」に、それぞれ相当していると共に、ＥＣＵ１０が、
感圧ゴム８２の抵抗値を検出することで、その抵抗値に
対応して荷重を認識することにより前記請求項１記載の
「荷重検出手段」が、感圧スイッチ２３にオン信号を出
力することで、第１ブレーキモータ３０および第２ブレ
ーキモータ３２へのモータ電流の供給を停止することに
より前記請求項１記載の「モータ停止手段」が、それぞ
れ実現されている。
【００６８】また、上記の実施例においては、ＥＣＵ１
０が、抵抗検出回路が接続された感圧ゴム８２に作用す
る抵抗値を検出することにより前記請求項２記載の「抵
抗値検出手段」が、上記ステップ１１８，１２０の処理
を実行することにより前記請求項５記載の「モータ制御
手段」が、上記ステップ１０６の処理が実行された後に
警報器２４を駆動することにより前記請求項６記載の
「警報制御手段」が、それぞれ実現されている。
【００６９】ところで、上記の実施例においては、感圧
ゴム８２をキャリパ４４の固定部４４ｃに固定すること
としているが、本発明はこれに限定されるものではな
く、出力ロッド７２の加圧部材７４とは反対側の端部に
固定することとしてもよい。この場合も、出力ロッド７
２と固定部４４ｃとの間に生じる荷重に応じて信号が出
力されることとなる。
【００７０】また、上記の実施例においては、バッテリ
９０とモータドライバ２６との間にリレー９２を配設
し、感圧スイッチ２３がオン状態となった場合にそのリ
レー９２を遮断することで、モータドライバ２６への電
源の供給を停止し、第１ブレーキモータ３０および第２
ブレーキモータ３２へのモータ電流の供給を停止するこ
ととしているが、モータ電流を停止する手法はこれに限
定されるものではなく、モータドライバ２６にリレーユ
ニットを内蔵させ、そのリレーユニットを遮断すること
で、第１ブレーキモータ３０および第２ブレーキモータ
３２へのモータ電流の供給を停止することとしてもよ
い。
【００７１】また、、上記の実施例においては、ＥＣＵ
１０が感圧ゴム８２の抵抗値を検出し、その抵抗値Ｒが
所定値Ｒ0 より小さい場合に感圧スイッチ２３がオン状
態とされることで、モータドライバ２６への電源の供給
を停止し、第１ブレーキモータ３０および第２ブレーキ
モータ３２へのモータ電流の供給を停止することとして
いるが、本発明はこれに限定されるものではなく、ＥＣ
Ｕ１０が感圧ゴム８２の抵抗値を検出し、第１ブレーキ
モータ３０および第２ブレーキモータ３２に対して停止
指令信号を供給することで、モータ電流の供給を停止す
ることとしてもよい。この場合、バッテリ９０とモータ
ドライバ２６との間の逆転防止回路は不要になる。
【００７２】更に、上記の実施例においては、感圧ゴム
８２を用いてその抵抗値から出力ロッド７２の端部に作
用する荷重を検出することとしているが、感圧ゴム８２
が配設される位置と同様の位置にマイクロスイッチを設
けることで上記の荷重を検出することとしてもよい。マ
イクロスイッチは、可動式の２つの電極を有しており、
２つの電極の接触によりオン信号を出力し、非接触によ
りオフ状態となる。マイクロスイッチは、出力ロッド７
２に当接されることにより電極が接触してオン信号を出
力する。マイクロスイッチの出力信号はＥＣＵ１０に供
給される。ＥＣＵ１０は、マイクロスイッチの出力信号
を検出することで、出力ロッド７２の端部に作用する荷
重を検出する。
【００７３】また、マイクロスイッチの周辺に弾性のゴ
ム等を適当に配設することで、マイクロスイッチがオフ
状態からオン状態に切り替わる際の出力ロッド７２に作
用する荷重の値を変化させることができる。この構成に
おいて、マイクロスイッチがオン状態になった場合に
は、マイクロスイッチをオン状態にする荷重より大きな
荷重が出力ロッドの端部に作用していることになる。
尚、この場合、マイクロスイッチが前記請求項４記載の
「スイッチ手段」に相当している。
【００７４】
【発明の効果】上述の如く、請求項１乃至５記載の発明
によれば、機械的な構成に比して簡素な構成で、ブレー
キモータの過大な逆回転を防止することができる。この
ため、本発明によれば、複雑な構成によることなく、部
品の破損を防止することができる。
【００７５】また、請求項６記載の発明によれば、回転
センサが異常である場合に運転者に注意を喚起すること
ができる。これにより、ブレーキシステムの信頼性の向
上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の電動式ブレーキ装置のシス
テム構成図である。
【図２】本発明の一実施例の電動式ブレーキ装置が備え
るディスクブレーキの構成図である。
【図３】図２に示すディスクブレーキが備える回転シャ
フトの回転角度を検出する回転センサの異常を判定する
ための一例のフローチャートである。
【図４】本発明の一実施例の電動式ブレーキ装置で実行
されるメインルーチンの一例のフローチャートである。
【図５】図２に示すディスクブレーキが備えるブレーキ
モータを駆動するモータドライバに接続される逆転防止
回路である。
【図６】本発明の一実施例である電動式ブレーキ装置で
実行される感圧スイッチに信号が出力されるために処理
される一例のフローチャートである。
【図７】図２に示すディスクブレーキが備える感圧ゴム
における荷重と抵抗との関係を表した図である。
【符号の説明】
１０ 電子制御ユニット（ＥＣＵ） ２３ 感圧スイッチ ２６，２８ モータドライバ ３０ 第１ブレーキモータ ３２ 第２ブレーキモータ ４４ キャリパ ６６ 回転シャフト ７２ 出力ロッド ８２ 感圧ゴム ９０ バッテリ ９２ リレー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 横山 誠也 静岡県湖西市梅田390番地 アスモ株式会 社内 (72)発明者 太田 勤 静岡県湖西市梅田390番地 アスモ株式会 社内 Ｆターム(参考） 3D046 BB01 CC01 EE01 HH56 LL14 MM14 3J058 AA43 AA53 AA62 AA73 AA78 AA87 BA44 BA60 BA62 CC15 CC16 CC63 CC76 CC77 CD24 CD34 DB27 FA01

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 車輪と共に回転するディスクロータと、
    前記ディスクロータに摩擦部材を押圧する出力ロッド
    と、電気信号に基づいて駆動されるブレーキモータと、
    前記出力ロッドを前記ブレーキモータが正回転した場合
    に前記ディスクロータに向けて変位させ、逆回転した場
    合に前記ディスクロータから離間させる変換機構と、を
    備える電動式ブレーキ装置において、 前記出力ロッドの、前記ディスクロータとは反対側の端
    部に作用する荷重を検出する荷重検出手段と、 検出された荷重が所定値以上である場合に、前記ブレー
    キモータの駆動を停止させるモータ停止手段と、 を備えることを特徴とする電動式ブレーキ装置。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の電動式ブレーキ装置にお
    いて、 前記荷重検出手段が感圧ゴムであることを特徴とする電
    動式ブレーキ装置。
  3. 【請求項３】 請求項１記載の電動式ブレーキ装置にお
    いて、 前記出力ロッドに対して前記ディスクロータとは反対側
    に配設される感圧ゴムと、 前記感圧ゴムに作用する抵抗値を検出する抵抗値検出手
    段と、を備え、 前記荷重検出手段は、前記抵抗値検出手段の検出結果に
    基づいて前記出力ロッドの端部に作用する荷重を検出す
    ることを特徴とする電動式ブレーキ装置。
  4. 【請求項４】 請求項１記載の電動式ブレーキ装置にお
    いて、 前記出力ロッドに対して前記ディスクロータとは反対側
    に配設されるスイッチ手段を備え、 前記荷重検出手段は、前記スイッチ手段のオン・オフ信
    号に基づいて前記出力ロッドの端部に作用する荷重を検
    出することを特徴とする電動式ブレーキ装置。
  5. 【請求項５】 車輪と共に回転するディスクロータと、
    前記ディスクロータに摩擦部材を押圧する出力ロッド
    と、電気信号に基づいて駆動されるブレーキモータと、
    前記出力ロッドを前記ブレーキモータが正回転した場合
    に前記ディスクロータに向けて変位させ、逆回転した場
    合に前記ディスクロータから離間させる変換機構と、を
    備える電動式ブレーキ装置において、 前記ブレーキモータの回転角度を検出する回転センサ
    と、 前記ブレーキモータが逆回転している状況下で前記回転
    角度が所定値以上となった場合に前記ブレーキモータの
    駆動を停止させ、所定値未満である場合に前記ブレーキ
    モータの逆回転を継続させるモータ制御手段と、 を備えることを特徴とする電動式ブレーキ装置。
  6. 【請求項６】 請求項５記載の電動式ブレーキ装置にお
    いて、 前記ブレーキモータの駆動が指示されている状況下で所
    定時間、前記回転角度を検出するための信号が入力され
    ない場合に、前記回転センサが異常であるとして警報を
    促す警報制御手段を備えることを特徴とする電動式ブレ
    ーキ装置。
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