JP2009115313A - Disc brake - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、対向配置された一対のパッドを車輪と一体に回転するブレーキディスクに押し付けることで車輪を制動するディスクブレーキの技術分野に属する。 The present invention belongs to the technical field of disc brakes that brake a wheel by pressing a pair of opposed pads against a brake disc that rotates integrally with the wheel.
従来のディスクブレーキとしては、例えば、1つの車輪に電動ディスクブレーキと油圧ディスクブレーキをそれぞれ設け、2つのディスクブレーキに制動力を分担させることで、モータおよび作動圧発生手段(マスタシリンダ)の小型化を図るものが開示されている(例えば、特許文献1参照。)。
しかしながら、上記従来技術にあっては、1つの車輪に2つのブレーキキャリパが設けられるため、部品点数増に伴うばね下荷重の増加、車両への搭載性悪化を伴うという問題があった。 However, in the above-described prior art, since two brake calipers are provided on one wheel, there is a problem that an increase in unsprung load accompanying an increase in the number of parts and a deterioration in mountability on a vehicle are involved.
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、複数のキャリパを用いることなくモータおよび作動圧発生手段の小型化を図ることができるディスクブレーキを提供することにある。 The present invention has been made paying attention to the above problems, and an object of the present invention is to provide a disc brake capable of reducing the size of the motor and the operating pressure generating means without using a plurality of calipers. is there.
上述の目的を達成するため、本発明では、キャリパの第1パッド側に設け、運転者の制動操作量に応じた発生した作動圧に応じて第1パッドをブレーキディスクに押し付けるピストン機構と、キャリパの第2パッド側に設けた電動モータと、キャリパの第2パッド側に設け、電動モータの回転力を直進運動に変換し、第1パッドと第2パッドのうち少なくとも第2パッドをブレーキディスクに押し付ける運動変換機構と、を備えることを特徴とする。 To achieve the above object, according to the present invention, a piston mechanism that is provided on the first pad side of the caliper and presses the first pad against the brake disc in accordance with the operating pressure generated according to the braking operation amount of the driver, and the caliper The electric motor provided on the second pad side and the second pad side of the caliper convert the rotational force of the electric motor into a linear motion, and at least the second pad of the first pad and the second pad is used as a brake disc. A movement converting mechanism for pressing.
本発明では、ピストン機構と電動モータにより一対のパッドを進退させる構成としたため、複数のキャリパを用いることなくモータおよび作動圧発生手段の小型化を図ることができる。 In the present invention, since the pair of pads are advanced and retracted by the piston mechanism and the electric motor, the motor and the operating pressure generating means can be reduced in size without using a plurality of calipers.
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面に基づく各実施例により説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
[システム構成]
図1は実施例1の電子制御ディスクブレーキを適用したブレーキ装置のシステム構成図、図2は実施例1のブレーキ装置の前輪側油圧回路図である。
[System configuration]
FIG. 1 is a system configuration diagram of a brake device to which an electronically controlled disc brake of the first embodiment is applied, and FIG. 2 is a front wheel side hydraulic circuit diagram of the brake device of the first embodiment.
実施例1のブレーキ装置は、左右前輪100FL,100FRに制動力を付与する電子制御ディスクブレーキ1FL,1FRと、左右後輪100RL,100RRに制動力を付与する電動ディスクブレーキ101RL,101RRとを備えている。 The brake device of the first embodiment includes electronically controlled disc brakes 1FL, 1FR that apply braking force to the left and right front wheels 100FL, 100FR, and electric disc brakes 101RL, 101RR that apply braking force to the left and right rear wheels 100RL, 100RR. Yes.
電子制御ディスクブレーキ1FL,1FRは、マスタシリンダ(作動圧発生手段)M/Cからのブレーキ液圧とブレーキ・バイ・ワイヤ(BBW)コントローラBBW/ECUからの供給電流に応じて、左右前輪100FL,100FRに制動力を付与する。電子制御ディスクブレーキ1FL,1FRの構造については後述する。 Electronically controlled disc brakes 1FL and 1FR are equipped with left and right front wheels 100FL, depending on the brake fluid pressure from the master cylinder (working pressure generating means) M / C and the current supplied from the brake-by-wire (BBW) controller Apply braking force to 100FR. The structure of the electronically controlled disc brakes 1FL and 1FR will be described later.
電動ディスクブレーキ101RL,101RRは、BBWコントローラBBW/ECUからの供給電流に応じて、左右後輪100RL,100RRに制動力を付与する。なお、電動ディスクブレーキ101RL,101RRは、例えば、特開2002−205634号公報に記載された電動ディスクブレーキ等のように、モータによりパッドをブレーキディスクへ押し付ける一般的なものを用いているため、構造についての説明は省略する。 The electric disc brakes 101RL and 101RR apply a braking force to the left and right rear wheels 100RL and 100RR according to the current supplied from the BBW controller BBB / ECU. The electric disc brakes 101RL and 101RR are structured by using a general one that presses a pad against a brake disc by a motor, such as an electric disc brake described in JP-A-2002-205634. The description about is omitted.
ブレーキペダルBPは、マスタシリンダM/Cのインプットロッド(不図示)に接続されている。マスタシリンダM/Cには、ブレーキ液を貯留するリザーバRSが接続されている。運転者のブレーキ操作は、ブレーキランプスイッチBSにより検出され、BBWコントローラBBW/ECUへと送られる。 The brake pedal BP is connected to an input rod (not shown) of the master cylinder M / C. A reservoir RS for storing brake fluid is connected to the master cylinder M / C. The driver's brake operation is detected by the brake lamp switch BS and sent to the BBW controller BBW / ECU.
マスタシリンダM/Cのプライマリ室PRIは、左前輪100FLの電子制御ディスクブレーキ1FLの液圧ピストン9のシリンダ室9a(図3参照)と連通する液圧配管102FLと接続されるとともに、ストロークシミュレータSSと液圧配管(連通路)103を介して接続されている。マスタシリンダM/Cのセカンダリ室SECは、右前輪100FRの電子制御ディスクブレーキ1FRの液圧ピストン9のシリンダ室9aと連通する液圧配管102FRと接続されている。
The primary chamber PRI of the master cylinder M / C is connected to the hydraulic piping 102FL communicating with the
液圧配管(作動圧供給通路)102FL,102FR上には、マスタシリンダM/Cと電子制御ディスクブレーキ1FL,1FRとの連通状態を維持・遮断する常開のソレノイドイン弁(流量制御弁)104FL,104FRと、マスタシリンダ圧を検出する圧力センサ105FL,105FRとが設けられている。また、液圧配管103上には、マスタシリンダM/CとストロークシミュレータSSとの連通状態を維持・遮断する遮断弁106が設けられている。
A normally open solenoid-in valve (flow control valve) 104FL that maintains and shuts off the communication between the master cylinder M / C and the electronically controlled disc brakes 1FL, 1FR on the hydraulic piping (working pressure supply passage) 102FL, 102FR 104FR and pressure sensors 105FL, 105FR for detecting the master cylinder pressure. A
BBWコントローラBBW/ECUには、ブレーキランプスイッチBSからの信号と、圧力センサ105FL,105FRからの信号と、各車輪100FL,100FR,100RL,100RRの車輪速を検出する車輪速センサ107FL,107FR,107RL,107RRからの信号と、車両の加速度を検出する加速度センサ107からの信号とが入力される。
The BBW controller BBW / ECU has a wheel speed sensor 107FL, 107FR, 107RL that detects the signal from the brake lamp switch BS, the signal from the pressure sensor 105FL, 105FR, and the wheel speed of each wheel 100FL, 100FR, 100RL, 100RR. , 107RR and a signal from the
BBWコントローラBBW/ECUは、各センサからの入力信号に基づいて、運転者のペダル操作に従う通常ブレーキ制御の演算と、アンチスキッドブレーキ制御(ABS)、車両挙動安定化制御(VDC)、車間距離制御および障害物回避制御制御等車両の情報を用いてタイヤのスリップや車両挙動を制御するための演算を行い、車両に必要な制動力を算出し、各車輪100FL,100FR,100RL,100RRに必要な制動力目標値を演算する。そして、各制動力目標値を電子制御ディスクブレーキ1FL,1FRのブレーキコントローラB/ECU(制動力制御手段)および電動ディスクブレーキ101FL,101FRのコントローラ(不図示)へ出力する。 BBW controller BBW / ECU calculates normal brake control according to the driver's pedal operation based on input signals from each sensor, anti-skid brake control (ABS), vehicle behavior stabilization control (VDC), and inter-vehicle distance control And calculation to control tire slip and vehicle behavior using vehicle information such as obstacle avoidance control control, calculate the braking force required for the vehicle, and is necessary for each wheel 100FL, 100FR, 100RL, 100RR Calculate the braking force target value. Then, each braking force target value is output to the brake controller B / ECU (braking force control means) of the electronic control disc brakes 1FL and 1FR and the controller (not shown) of the electric disc brakes 101FL and 101FR.
[電子制御ディスクブレーキの構成]
図3は実施例1の電子制御ディスクブレーキの側面断面図、図4は電子制御ディスクブレーキの平面図、図5は電子制御ディスクブレーキの正面図である。
実施例1の電子制御ディスクブレーキ1FL,1FR(以下、電子制御ディスクブレーキ1と記載する。)は、メインハウジング(基部)3と、エンドハウジング4と、モータ(電動モータ)5と、ボールねじ機構(運動変換機構)6と、互いに対向する一対のパッド7(インナパッド(第2パッド)7a,アウタパッド(第1パッド)7b)と、ブリッジ(第1パッド支持部)8と、液圧ピストン(ピストン機構)9とを備えている。メインハウジング3、エンドハウジング4およびブリッジ8により、実施例1のキャリパ2が構成される。
[Configuration of electronically controlled disc brake]
3 is a side sectional view of the electronically controlled disc brake of the first embodiment, FIG. 4 is a plan view of the electronically controlled disc brake, and FIG. 5 is a front view of the electronically controlled disc brake.
The electronic control disc brakes 1FL and 1FR (hereinafter referred to as electronic control disc brake 1) according to the first embodiment include a main housing (base portion) 3, an
メインハウジング3は、車体側部材に固定されたキャリアCRに対し、車輪軸方向(=ブレーキディスクBDの軸方向)へ相対変位可能に支持されている。メインハウジング3の内部には、中空部3aが形成され、モータ5、ボールねじ機構6および推力センサ(圧力検出手段)10(10FL,10FR)が収納されている。実施例1の電子制御ディスクブレーキ1は、キャリパ2のメインハウジング3がキャリアCRに対し車輪軸方向へ相対変位可能に支持された浮動型キャリパを有するフローティング型ディスクブレーキである。
The
モータ5は、モータステータ5a、モータロータ(回転部材)5bおよび回転角センサ5cを備えている。モータステータ5aは、メインハウジング3に固定されており、モータロータ5bは、モータステータ5aに対し車輪軸方向周りに回転可能に設けられている。回転角センサ5cは、モータステータ5aに対するモータロータ5bの回転角(回転数)を検出し、検出信号をブレーキコントローラB/ECUへ出力する。
The
ボールねじ機構6は、ボールねじナット6a、ねじ軸(直進部材)6bおよび複数のボール6cとから構成されている。ボールねじナット6aは、モータロータ5bと一体に設けられ、フロントベアリング11aおよびエンドベアリング11bにより車輪軸方向周りに回転可能に支持されている。フロントベアリング11aは、メインハウジング3に固定され、エンドベアリング11bは、エンドベアリング11bとエンドハウジング4との間に介装されたベアリングホルダ12に支持されている。ボールねじナット6a、ねじ軸6bおよりボール6cにより、実施例1のねじ伝達機構が構成される。
The
ベアリングホルダ12は、メインハウジング3に対し、車輪軸方向へ相対変位可能に設けられている。ベアリングホルダ12とエンドハウジング4との間には、推力センサ10が介装されている。
ねじ軸6bは、ボールねじナット6aと複数のボール6cを介してねじ結合されており、先端にはインナパッド7aが取り付けられている。
The
The
図3および図6に示すように、ボールねじ機構6には、ボールねじナット6aの外周に形成されたラッチ溝13aと、ソレノイド13bと、このソレノイド13bにより揺動し、ラッチ溝13aと離間・係合するラッチ13cとからなるラッチ機構(係止手段)13が設けられている。
As shown in FIGS. 3 and 6, the
ブリッジ8は、メインハウジング3からブレーキディスクBDをまたいでアウタパッド7b側まで延設され、液圧ピストン9を介してアウタパッド7bを支持している。
液圧ピストン9は、ブリッジ8に形成されたシリンダ室9aとこのシリンダ室9a内を摺動するピストン9bとを備えている。シリンダ室9aは、ブリッジ8およびメインハウジング3に形成された液圧配管102(102FL,102FR)を介してマスタシリンダM/Cと連通している。メインハウジング3には、液圧配管102を開閉するソレノイドイン弁104(104FL,104FR)が取り付けられている。
The
The
ピストン9bは、マスタシリンダM/Cからシリンダ室9aに供給されたブレーキ液圧に応じて車輪軸方向へ伸長することで、先端に固定されたアウタパッド7bがブレーキディスクBDへと押し付けられる。
The
ブレーキコントローラB/ECUは、推力センサ10FL,10FRからの信号に基づいて、インナパッド7aおよびアウタパッド7bによるブレーキディスクBDの押付力を算出し、算出した押付力がBBWコントローラBBW/ECUから送られた制動力目標値と対応する押付力となるように、回転角センサ5cの信号をフィードバックしつつ、モータ5を制御する。
The brake controller B / ECU calculates the pressing force of the brake disc BD by the
ブレーキコントローラB/ECUは、図7に示すように、推力センサ10および圧力センサ105からの信号を参照し、モータ5が実際に作動する制御領域において、モータ5の出力によるモータ押付力(ボールねじ機構6の押付力)が、ペダルストロークに応じた液圧ピストン9による液圧ピストン押付力(液圧ピストン9の押付力)よりも大きくなるようにモータ5を制御する。
As shown in FIG. 7, the brake controller B / ECU refers to the signals from the
また、ブレーキコントローラB/ECUは、BBWコントローラBBW/ECU(ABS制御手段)がABS制御を実施しているとき、ソレノイドイン弁104FR,104FRを閉じ、マスタシリンダM/Cから液圧ピストン9のシリンダ室9aへのブレーキ液圧の供給を遮断する。同時に、遮断弁106を開き、ブレーキ液圧をストロークシミュレータSSへ吸収させることで、運転者のペダルストロークを可能とする。
Also, the brake controller B / ECU closes the solenoid-in valves 104FR and 104FR when the BBW controller BBW / ECU (ABS control means) performs ABS control, and the cylinder of the
さらに、ブレーキコントローラB/ECUは、モータ5の電圧低下時や温度上昇による自己保持制御の介入時、ソレノイド13bを駆動し、ラッチ13cをラッチ溝13aと係合させ、インナパッド7aがブレーキディスクBDから離間する方向へのボールねじナット6aの回転変位を規制する。
Further, the brake controller B / ECU drives the
次に、作用を説明する。
[通常制動時]
図8は、実施例1の制動力発生作用を示すタイムチャートである。
時点t1では、運転者がブレーキペダルBPの踏み込みを開始したため、マスタシリンダM/Cのブレーキ液は、ペダルストローク量に応じて液圧配管102(102FL,102FR)から液圧ピストン9のシリンダ室9aへと供給され、ピストン9bは伸長を開始する。
Next, the operation will be described.
[Normal braking]
FIG. 8 is a time chart illustrating the braking force generation operation of the first embodiment.
At time t1, the driver starts to depress the brake pedal BP, so that the brake fluid in the master cylinder M / C is supplied from the hydraulic pipe 102 (102FL, 102FR) to the
時点t2では、BBWコントローラBBW/ECUはブレーキランプスイッチBSの信号から運転者のブレーキ操作を検出するとともに、圧力センサ105の検出値をあらかじめ設定された回数読み込んだため、圧力センサ105の検出値から各車輪の制動力目標値を算出し、各ブレーキコントローラB/ECUに制動力目標値を送信する。ブレーキコントローラB/ECUは、モータ5の駆動を開始する。
At time t2, the BBW controller BBW / ECU detects the driver's brake operation from the signal of the brake lamp switch BS, and also reads the detection value of the pressure sensor 105 a preset number of times, so from the detection value of the pressure sensor 105 The braking force target value of each wheel is calculated, and the braking force target value is transmitted to each brake controller B / ECU. The brake controller B / ECU starts driving the
時点t3では、モータ起動の無駄時間が経過したため、モータ5が正転方向に回転を開始する。ここで、「正転方向」とは、インナパッド7aをブレーキディスクBDに向かって前進させるモータ5の回転方向をいう。モータ5の回転により、モータロータ5bと一体に設けられたボールねじナット6aが回転し、ねじ軸6bが前進を開始する。
At time t3, since the dead time for starting the motor has elapsed, the
このとき、アウタパッド7bは、ブレーキディスクBDとの隙間を埋めてブレーキディスクBDを押し付け始めている。アウタパッド7bによるブレーキディスクBDの押付力の反力(押付反力)は、ブリッジ8→メインハウジング3→エンドハウジング4→ベアリングホルダ12の順に伝達する。このとき、エンドハウジング4がベアリングホルダ12を押す力、すなわち液圧ピストン押付力は、推力センサ10により検出され、BBWコントローラBBW/ECUへと送られる。
At this time, the
時点t4では、インナパッド7aがブレーキディスクBDとの隙間を埋めてブレーキディスクBDを押し付け始める。これにより、ブレーキディスクBDは、インナパッド7aおよびアウタパッド7bから摩擦抵抗を受けるため、ブレーキ押付力が発生し、車輪に制動力が付与される。
At time t4, the
インナパッド7aによるブレーキディスクBDの押付反力は、ねじ軸6b→ボールねじナット6a→エンドベアリング11b→ベアリングホルダ12→エンドハウジング4→メインハウジング3へと伝達される。このとき、ベアリングホルダ12がエンドハウジング4を押す力、すなわちモータ押付力は、推力センサ10により検出され、BBWコントローラBBW/ECUへと送られる。つまり、推力センサ10は、ペダル操作に応じて発生する液圧ピストン押付力と、モータ出力により発生するモータ押付力との和を検出することができる。
The reaction force for pressing the brake disc BD by the
メインハウジング3は、キャリアCRに対して車輪軸方向に相対変位可能であるため、エンドハウジング4から伝達された押付反力により、ねじ軸6bの進行方向と反対に移動し、ブリッジ8を引き寄せる。これにより、インナパッド7aの押付反力をアウタパッド7bの押付力として作用させることができる。
Since the
ここで、浮動型キャリパを用いた従来の電動ディスクブレーキでは、時点t3でインナパッドが前進を開始し、時点t4でブレーキディスクとの隙間が埋まり、インナパッドの押付力によってアウタパッドがブレーキディスクに引き寄せられ、時点t5でアウタパッドとブレーキディスクとの差が埋まって初めてブレーキ押付力が発生していた。つまり、モータ停止からブレーキ押付力が発生するまでの初期応答性の面で問題があった。 Here, in the conventional electric disc brake using a floating caliper, the inner pad starts moving forward at time t3, the gap with the brake disc is filled at time t4, and the outer pad is drawn to the brake disc by the pressing force of the inner pad. At the time t5, the brake pressing force was not generated until the difference between the outer pad and the brake disc was filled. That is, there is a problem in terms of initial response from the motor stop until the brake pressing force is generated.
これに対し、実施例1の電子制御ディスクブレーキ1では、アウタパッド7b側に運転者のペダルストロークに応じて前進する液圧ピストン9を設けたため、時点t3でインナパッド7aが前進を開始するとき、アウタパッド7bは既にブレーキディスクBDとの隙間を埋めている。よって、時点t4でインナパッド7aがブレーキディスクBDとの隙間を埋めたときにはブレーキ押付力を発生させることができ、従来の電動ディスクブレーキに比べて、初期応答性を向上させることができる。
On the other hand, in the electronically controlled
通常、キャリパ2とブレーキディスクBD間には、ブレーキディスクBDの熱倒れや、ノックバックにより隙間が存在しており、実施例1の電子制御ディスクブレーキ1では、その隙間を液圧ピストン9の押し出し速度と、電動ブレーキの押し出し速度の和算で埋めることから、制動応答性を向上させることができる。
Normally, there is a gap between the
緩制動等、急激なペダル操作が実施されない走行シーンでは、運転者のブレーキ操作が検出されてモータ5が駆動する以前(ペダル操作検知時間+モータ作動無駄時間経過前)のペダル操作において、液圧ピストン9はペダルストロークに応じてピストン9bを前進させている。実施例1では、モータ押付力が液圧ピストン押付力よりも大きくなるようにモータ5を駆動するため、インナパッド7aがブレーキディスクBDを押し付けるとき、アウタパッド7b側ではピストン9bが後退してブリッジ8の面位置に張り付いた状態(底付き状態)となる(図9)。このため、ブレーキジャダー発生時にもピストン9bが振動して液圧が変動するのを抑制することができるため、ペダルストローク分の液圧のみを圧力センサ105で検出することが可能となり、液圧ピストン押付力を正確に把握することができる。
In a driving scene where a sudden pedal operation is not performed, such as slow braking, the hydraulic pressure is detected in the pedal operation before the
一方、急激なペダル操作が行われた場合には、ペダルストローク速度に合わせてブレーキ液が液圧ピストン9に送り込まれるため、遅れなく液圧ピストン9は前進し、アウタパッド7bはブレーキディスクBDとの隙間を埋める。
On the other hand, when a sudden pedal operation is performed, since the brake fluid is sent to the
図10に示すように、BBWコントローラBBW/ECUは、ブレーキランプスイッチBSの信号からブレーキペダルBPが操作されたことを検出するとともに、圧力センサ105の検出信号からブレーキペダルストロークを、誤検出を十分に回避可能な回数検出した後、電子制御ディスクブレーキ1のブレーキコントローラB/ECUに制動力目標値を出力する。ブレーキコントローラB/ECUでは、推力センサ10の検出信号との比較演算を行うとともに、モータ出力の演算を行い、モータ5の制御を開始する。モータ5はモータ起動の無駄時間経過後に動き出し、ねじ軸6bを前進させる。
As shown in FIG. 10, the BBB controller / ECU detects that the brake pedal BP is operated from the signal of the brake lamp switch BS and sufficiently detects the brake pedal stroke from the detection signal of the pressure sensor 105. After detecting the number of avoidable times, the braking force target value is output to the brake controller B / ECU of the electronically controlled
この時点で液圧ピストン9はブレーキディスクBDとの隙間を埋め、ブレーキディスクBDからの押付反力によりねじ軸6bを前進方向へ引き寄せ始めており、互いに押付力を伝達可能な状態になると、液圧ピストン9は前進を止め、押付力を保ちつつねじ軸6bに押し戻されて後退を始める。
At this time, the
上記作動を行うことにより、別途液圧キャリパと電動ブレーキキャリパとを持つ従来装置と比べても、ねじ軸6bの移動量を半減させることができ、応答性を向上させることができる。また、モータ5の出力と液圧ピストン9の出力を合算して制動力を発生させることができるため、複数のキャリパを用いることなくモータ5およびマスタシリンダM/Cの小型化を図ることができる。
By performing the above operation, the amount of movement of the
[ピストンの断面積確保]
実施例1の電子制御ディスクブレーキ1では、電動ブレーキの失陥時ではない通常の制動に電動ブレーキと液圧ブレーキとを併用する構成であることから、ブレーキディスクBDを挟んでインナパッド7a側にモータ5およびボールねじ機構6を配置し、アウタパッド7b側に液圧ピストン9を配置している。
[Securing the cross-sectional area of the piston]
In the electronically controlled
つまり、液圧ブレーキを通常の制動に利用するためには、制動力を確保するために出力(液圧ピストン押付力)を大きくする必要がある。そして、出力を大きくするためには、ブレーキ液と接するピストン9bの断面積をできるだけ大きくする必要がある。ここで、例えば、ピストンをモータおよびボールねじ機構とともにインナパッド側に配置した場合、キャリパ断面積の大部分がモータおよびボールねじ機構からなる電動ブレーキ機構に浸食されるため、ピストン断面積を大きく取ることができない。
That is, in order to use the hydraulic brake for normal braking, it is necessary to increase the output (hydraulic piston pressing force) in order to ensure the braking force. In order to increase the output, it is necessary to increase the cross-sectional area of the
これに対し、実施例1の電子制御ディスクブレーキ1では、液圧ピストン9と電動ブレーキ機構とをブレーキディスクBDを挟んで対向する位置に配置したため、電動ブレーキ機構と干渉することなく、キャリパ断面積(ブリッジ8の断面積)をフルに使って大きなピストン断面積を確保することができ、通常の制動に必要な液圧ブレーキの制動力を得ることができる。
On the other hand, in the electronically controlled
[ABS作動時]
ブレーキコントローラB/ECUは、ABS作動時、ソレノイドイン弁104を閉じることで、マスタシリンダM/Cから押し出されるブレーキ液を液圧ピストン9に作用させない状態とした上で、BBWコントローラBBW/ECUからの制動力目標値に応じてモータ押付力を増減する。これにより、高精度のABS制御が可能となる。
[ABS operation]
The brake controller B / ECU closes the solenoid-in
このとき、ブレーキペダルBPは板踏み状態(ペダルを踏み込もうとしても踏込みができない状態)となるため、遮断弁106を開き、ブレーキ液をストロークシミュレータSSに吸収させることで、ABS作動時におけるペダルフィーリングの悪化を防止することができる。
At this time, the brake pedal BP is in the state of being stepped on the plate (a state where the pedal cannot be depressed even if the pedal is depressed), so the shut-off
[モータ出力低下時]
ブレーキコントローラB/ECUは、モータ5の電圧低下、モータ5の温度上昇に伴い自己保護制御が介入した場合等、モータ5の出力が低下した場合には、ソレノイド13bを駆動してラッチ13cをラッチ溝13aと係合させる。これにより、ラッチ機構13が作動する直前のモータ押付力が保持されるとともに、運転者がブレーキペダルBPをさらに踏み増すことにより、モータ押付力を維持したまま液圧ピストン押付力を上昇させ、制動力を増大させることができる。つまり、制動時にモータ5が作動不能となった場合であっても、液圧ピストン9のみで発生する制動力よりも大きな制動力を発生させることができるため、液圧ピストン押付力のみで車両を停止させる場合と比較して、制動距離を短縮することができる。
[When motor output drops]
The brake controller B / ECU drives the
このとき、遮断弁106が開いている場合には、遮断弁106を閉じ、ストロークシミュレータSSをマスタシリンダM/Cと切り離すことにより、マスタシリンダM/Cで発生したブレーキ液を液圧ピストン9に供給することができ、マスタシリンダM/Cの必要液室容量を低減することができる。
At this time, if the
次に、効果を説明する。
実施例1のディスクブレーキにあっては、以下に列挙する効果を奏する。
Next, the effect will be described.
The disc brake according to the first embodiment has the following effects.
(1) キャリパ2のアウタパッド7b側に設け、ブレーキ液圧に応じてアウタパッド7bをブレーキディスクBDに押し付ける液圧ピストン9と、キャリパ2のインナパッド7a側に設けたモータ5と、キャリパ2のインナパッド7a側に設け、モータ5の回転力を直進運動に変換し、インナパッド7aをブレーキディスクBDに押し付けるボールねじ機構6と、を備える。これにより、複数のキャリパを用いることなくモータ5およびマスタシリンダM/Cの小型化を図ることができる。
(1) A
(2) 液圧ピストン9の押付力により発生する制動力とボールねじ機構6の押付力により発生する制動力とを合算した制動力が、ブレーキストロークに基づく車輪の制動力目標値となるように、モータ5を制御するブレーキコントローラB/ECUを備える。これにより、運転者の要求制動力に合致した制動力を車輪に付与することができる。
(2) A braking force obtained by adding the braking force generated by the pressing force of the
(3) ブレーキコントローラB/ECUは、モータ押付力が液圧ピストン押付力よりも大きくなるようにモータ5を制御するため、ブレーキジャダー発生時にも液圧ピストン押付力を正確に把握でき、ブレーキストロークに応じてモータ5を精度良く制御することができる。
(3) Since the brake controller B / ECU controls the
(4) ブレーキコントローラB/ECUは、ABS作動時、マスタシリンダM/Cと液圧ピストン9のシリンダ室9aとを連通する液圧配管102上に設けたソレノイドイン弁104を閉じるため、マスタシリンダM/Cから押し出されるブレーキ液を液圧ピストン9に作用させず、モータ押付力のみを増減することでより高精度のABS制御を実施することができる。
(4) The brake controller B / ECU closes the solenoid-in
(5) 液圧配管102上に配置し、ABS作動時にマスタシリンダM/Cにより発生した作動圧を吸収するストロークシミュレータSSを備えるため、ABS作動時の板踏み状態を回避でき、ペダルフィーリングの悪化を防止することができる。
(5) The stroke simulator SS is installed on the
(6) 液圧配管102とストロークシミュレータSSとを連通する液圧配管103上に遮断弁106を備えるため、ストロークシミュレータの消費液量を削減し、液圧ピストン9の消費液量を増加することにより、マスタシリンダM/Cの必要液室容量を低減でき、マスタシリンダM/Cの小型化を図ることができる。
(6) Since the
(7) ボールねじ機構6との係合によりインナパッド7aをブレーキディスクBDから離間させる方向への回転変位を規制可能なラッチ機構13を設け、ブレーキコントローラB/ECUは、モータ5の出力低下時、ラッチ機構13をボールねじ機構6と係合させる。これにより、モータ出力低下時にはインナパッド7aの位置を固定し、マスタシリンダM/Cからの液圧により液圧ピストン9の押付力が逃げないようにすることで、液圧ピストン押付力のみで高制動力を確保することができる。
(7) A latch mechanism 13 capable of restricting rotational displacement in the direction in which the
(8) キャリパ2をキャリアCRに対し車輪軸方向へ相対変位可能に支持した浮動型キャリパとしたため、ブレーキ踏み込み開始からブレーキ押付力が発生するまでの初期応答性を向上させることができる。
(8) Since the
(9) ベアリングホルダ12とエンドハウジング4との車輪軸方向間に、車輪軸方向に作用する圧力を検出する推力センサ10を設け、ブレーキコントローラB/ECUは、推力センサ10により検出された推力がブレーキストロークに基づく車輪の制動力目標値に応じた値となるように、モータ5を制御する。これにより、液圧ピストン押付力とモータ出力により発生するモータ押付力との和の実測値に基づいてモータ5の回転角を制御可能となるため、モータ回転角からモータ押付力を推定する従来の電動ディスクブレーキと比較して、ブレーキ制御の精度をより高めることができる。
(9) A
実施例2のブレーキ装置は、電子制御ディスクブレーキの構成のみが実施例1と異なり、システム構成は実施例1と同様であるため、図示ならびに説明を省略する。 The brake device of the second embodiment is different from the first embodiment only in the configuration of the electronically controlled disc brake, and the system configuration is the same as that of the first embodiment.
[電子制御ディスクブレーキの構成]
図11は実施例2の電子制御ディスクブレーキの側面断面図、図12は電子制御ディスクブレーキの平面図、図13は電子制御ディスクブレーキの正面図、図14は電子制御ディスクブレーキの背面図である。
なお、実施例2において、実施例1と同一の構成には、同一の符号を付して説明を省略する。
[Configuration of electronically controlled disc brake]
11 is a side sectional view of the electronically controlled disc brake of the second embodiment, FIG. 12 is a plan view of the electronically controlled disc brake, FIG. 13 is a front view of the electronically controlled disc brake, and FIG. 14 is a rear view of the electronically controlled disc brake. .
Note that the same reference numerals in the second embodiment denote the same parts as in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
実施例2の電子制御ディスクブレーキ20は、車輪(図示せず)とともに回転するブレーキディスクBDと、このブレーキディスクBDに対して車幅方向の内側位置でアクスル等の車体側部材に固定されているハウジング(基部)21と、車輪軸方向に沿って移動自在となるようにハウジング21に支持されているキャリパ22とを備えている。
The electronic
キャリパ22は、ブレーキディスクBDの外周をまたいで設けられているブリッジ部(第1パッド支持部)23と、このブリッジ部23に対して車幅方向の内側に延在している筒状のシリンダ部(第2パッド支持部)24とを備えている。実施例2の電子制御ディスクブレーキ20は、キャリパ22を支持するハウジング21がキャリアCRに対し車輪軸方向で位置不変に固定された固定型キャリパを有するオポーズドシリンダー型ディスクブレーキである。
The
シリンダ部24内には、ブレーキディスクBDの車幅方向の内側を向いている一方の摺動面25aに対向して筒状のピストン26が摺動自在に配置されている。なお、シリンダ部24の内周面に形成した周溝にOリング34が装着されている。
ブリッジ部23の車幅方向の外側には、ブレーキディスクBDの車幅方向の外側を向いている他方の摺動面25bに対向するようにキャリパ爪28が形成されている。
そして、ピストン26にインナパッド7aが固定されてブレーキディスクBDの一方の摺動面25aに対向しているとともに、キャリパ爪28には実施例1と同一構成の液圧ピストン9を介してアウタパッド7bが固定されている。アウタパッド7bは、ブレーキディスクBDの他方の摺動面25bに対向している。
In the
A
The
ハウジング21は、車幅方向の外側および内側の両側を向く方向に開口部を設けている筒状のハウジング本体29と、ハウジング本体29の外周の一部から外側に膨出し、回転力を発生するモータ30および減速遊星歯車機構31を内蔵したモータハウジング32と、ハウジング本体29の車幅方向の内側を向く方向で開口している開口部を閉塞しているコントローラハウジング33とを備えている。
The
また、ハウジング本体29内には、車幅方向の外側を向いて開口している開口部側からキャリパ22のシリンダ部24が摺動自在に挿入されている。この際、キャリパ22に設けたガイド穴(不図示)に、ハウジング本体29の回転規制ボルト(不図示)のねじ部が挿入されている。これにより、キャリパ22は、ガイド穴に挿通した回転規制ボルトによって回転が規制されながら、ハウジング本体29内をシリンダ部24が摺動することによって車輪軸方向に移動自在とされている。なお、ハウジング本体29の車幅方向の外側の開口部近くの内周面に形成した周溝にはOリング34が装着されている。
そして、ハウジング本体29内に、減速遊星歯車機構31から伝達された回転力を直進力に変換してピストン26およびキャリパ爪28に伝達するねじ伝達機構(運動変換機構)が配置されている。
In addition, the
A screw transmission mechanism (motion conversion mechanism) that converts the rotational force transmitted from the reduction
ねじ伝達機構は、ピストン26に同軸に固定したボールねじスクリュ(第2直進部材)35と、このボールねじスクリュ35にころがりねじで係合しているボールねじナット(第1直進部材)36と、このボールねじスクリュ35にすべりねじで係合している台形ねじスクリュ37と、台形ねじスクリュ37およびボールねじナット36に、減速遊星歯車機構31から伝達された回転力を伝達するアウトプットギア(回転部材)38とで構成されている。
The screw transmission mechanism includes a ball screw screw (second rectilinear member) 35 fixed coaxially to the
アウトプットギア38とボールねじナット36とボール39とにより、実施例2の第1ねじ伝達機構が構成される。また、台形ねじスクリュ37とボールねじスクリュ35とボール39とにより、実施例2の第2ねじ伝達機構が構成される。
The
ボールねじスクリュ35は、長手方向の一端が閉塞され、他端が開口している中空の棒状部材である。このボールねじスクリュ35の外周面にはねじ溝が形成されているととともに、他端に設けた開口部の内周面に、台形ねじ形の雌ねじ35aが形成されている。そして、ピストン26の軸心位置に、ボールねじスクリュ35の一端が固定されている。
The ball screw screw 35 is a hollow rod-shaped member that is closed at one end in the longitudinal direction and opened at the other end. A thread groove is formed on the outer peripheral surface of the ball screw screw 35, and a trapezoidal screw-shaped
ボールねじナット36は円筒形状の部材であり、その内周面に、ボールねじスクリュ35のねじ溝に対応するねじ溝が形成されており、これらボールねじスクリュ35のねじ溝およびボールねじナット36のねじ溝の間に、多数のボール39が介装されている。なお、ボールねじスクリュ35のねじ溝およびボールねじナット36のねじ溝の間の両端部には、ボール転動面(ねじ溝の面)へのコンタミの侵入を防止するシール部材40が介装されている。
The ball screw nut 36 is a cylindrical member, and a screw groove corresponding to the screw groove of the ball screw screw 35 is formed on the inner peripheral surface thereof. The screw groove of the ball screw screw 35 and the ball screw nut 36 A large number of
また、シリンダ部24の内周面とボールねじナット36の外周との間には、一対のアンギュラ玉軸受け41が軸方向に背面組み合わせの状態で介装されており、ボールねじナット36は、軸方向の移動が規制されながら回転自在にシリンダ部24に支持されている。そして、ボールねじナット36のアウトプットギア38に近接する外周には、スプライン溝36aが形成されている。
A pair of
台形ねじスクリュ37は、一端側の外周に台形ねじ形の雄ねじ37aが形成され、他端側に、減速遊星歯車機構31を構成するアウトプットギア38が固定された棒状部材である。すなわち、台形ねじスクリュ37の雄ねじ37aより他端側には鍔部37bが形成され、この鍔部37bよりさらに他端側の外周にスプライン溝が形成され、最も他端におねじが形成されている。
The
そして、台形ねじスクリュ37の雄ねじ37aは、ボールねじスクリュ35の他端の開口部内周面に形成した台形ねじ形の雌ねじ35aに螺合しながら、ボールねじスクリュ35内に設けられている中空部35bに進入している。また、台形ねじスクリュ37のスプライン溝に、アウトプットギア38の軸穴に設けたスプライン溝がスプライン結合され、台形ねじスクリュ37の他端に形成した雄ねじに固定ナット42を締結することで、アウトプットギア38が鍔部37b側に押し付けられながら、台形ねじスクリュ37の他端に固着されている。
The
アウトプットギア38は、ハウジング本体29およびコントローラハウジング33の内壁に配置した軸受43により軸方向の移動が規制されながら回転自在に支持されており、アウトプットギア38の回転が台形ねじスクリュ37に伝達されると、ボールねじスクリュ35の直進力として変換される。
また、アウトプットギア38の外径側には、筒状の回転伝達部38aが形成されており、この回転伝達部38aの内周面にスプライン溝38bが形成されている。そして、回転伝達部38aのスプライン溝38bが、ボールねじナット36の外周に形成したスプライン溝36aとスプライン結合されている。これにより、回転伝達部38aを介して伝達されたアウトプットギア38の回転力は、ボールねじナット36の直進力として変換される。
The
A cylindrical
ここで、ボールねじスクリュ35およびボールねじナット36のねじ巻き方向と、台形ねじスクリュ37およびボールねじスクリュ35の開口部内周面に形成した雌ねじ35aのねじ巻き方向は、同一方向に設定されている。このため、アウトプットギア38から台形ねじスクリュ37およびボールねじナット36に同時に回転力が伝達されると、ボールねじスクリュ35およびボールねじナット36の一方がブレーキディスクBD側に直進していき、他方がブレーキディスクBDから離間する方向に直進していく。
Here, the screw winding direction of the ball screw screw 35 and the ball screw nut 36 and the screw winding direction of the
そして、ボールねじスクリュ35の直進移動距離に対し、ボールねじナット36の直進移動距離が2倍となるように、ボールねじスクリュ35およびボールねじナット36のねじリードが、台形ねじスクリュ37および雌ねじ35aのねじリードより大きく設定されている。
The screw leads of the ball screw screw 35 and the ball screw nut 36 are
一方、モータハウジング32内に配置されているモータ30は、モータハウジング32の内周面に固定されているリング形状のステータ30aと、メインシャフト44の外周に圧入固定され、メインシャフト44とともにステータ30a内に同軸に回転自在に配置されている略円筒形状のロータ30bとで構成されている。モータハウジング32には、モータ30の回転角(回転数)を検出する回転角センサ49が設けられている。
On the other hand, the
減速遊星歯車機構31は、サンギアとして機能する前述したメインシャフト44(以下、サンギア44と称する)と、モータハウジング32の内周面に固定されているリングギア45と、これらサンギア44およびリングギア45の間で噛み合っている複数のピニオン46と、これら複数のピニオン46を支持しているキャリア47とを備えたシングルピニオン式の遊星歯車である。そして、キャリア47の外周にギアが形成されており、このキャリア47に、ハウジング本体29内に配置したアウトプットギア38が噛み合っている。
The reduction
また、ハウジング本体29の車幅方向の内側の開口部を閉塞するように、ハウジング本体29にコントローラハウジング33が一体化されているが、ねじ伝達機構を構成している台形ねじスクリュ37の他端側の端面に対向しているコントローラハウジング33の内壁が端面から離間する方向に凹んだ形状となっている。これにより、台形ねじスクリュ37の他端側の端面に対向する位置に、空気吸収室48が設けられている。
Further, the
コントローラハウジング33内に配置されたブレーキコントローラB/ECUは、モータ30の回転角を検出する回転角センサ49の検出値からモータ押付力を推定するとともに、圧力センサ105の検出値から液圧ピストン押付力を推定してインナパッド7aおよびアウタパッド7bによるブレーキディスクBDの押付力を算出し、算出した押付力がBBWコントローラBBW/ECUから送られた制動力目標値と対応する押付力となるようにモータ5を制御する。
The brake controller B / ECU arranged in the
次に、作用を説明する。
[通常制動時]
運転者がブレーキペダルBPの踏み込みを開始すると、マスタシリンダM/Cのブレーキ液は、ペダルストローク量に応じて液圧配管102(102FL,102FR)から液圧ピストン9のシリンダ室9aへと供給され、ピストン9bは前進を開始する。
Next, the operation will be described.
[Normal braking]
When the driver starts to depress the brake pedal BP, the brake fluid of the master cylinder M / C is supplied from the hydraulic pipe 102 (102FL, 102FR) to the
BBWコントローラBBW/ECUは、ブレーキランプスイッチBSの信号から運転者のブレーキ操作を検出し、圧力センサ105の検出値をあらかじめ設定された回数読み込むと、圧力センサ105の検出値から各車輪の制動力目標値を算出し、各ブレーキコントローラB/ECUに制動力目標値を送信する。ブレーキコントローラB/ECUは、制動力目標値に応じてモータ5を正転させる。
The BBW controller BBW / ECU detects the driver's brake operation from the signal of the brake lamp switch BS and reads the detection value of the pressure sensor 105 for a preset number of times. The target value is calculated, and the braking force target value is transmitted to each brake controller B / ECU. The brake controller B / ECU rotates the
モータ30のロータ30bが所定回転数まで回転すると、その回転力が減速遊星歯車機構31に伝達される。減速遊星歯車機構31はリングギア45が固定されているので、減速されながら増力した回転力となり、アウトプットギア38から、台形ねじスクリュ37およびボールねじナット36に同時に回転力が伝達される。
When the
台形ねじスクリュ37がアウトプットギア38から回転力が伝達されると、ボールねじスクリュ35は車幅方向の外側に向かって直進する。このボールねじスクリュ35の直進によりピストン26が車幅方向の外側に直進する。
一方、アウトプットギア38から回転伝達部38aを介して回転力が伝達されたボールねじナット36は、ボールねじスクリュ35が直進する方向と反対の車幅方向の内側に向けて直進していく。ここで、ボールねじナット36は、一対のアンギュラ玉軸受け41を介してキャリパ22のシリンダ部24に一体化されているので、ボールねじナット36が車幅方向の内側に向けて直進すると、キャリパ22のキャリパ爪28も車幅方向の内側に移動していく。
When the
On the other hand, the ball screw nut 36 to which the rotational force is transmitted from the
そして、ボールねじナット36は、ボールねじスクリュ35とともに車幅方向の外側に直進移動しながら、ボールねじスクリュ35の直進移動距離に対して2倍の直進移動距離で車幅方向の内側へ移動するので、キャリパ爪28の車幅方向内側への直進が増幅される。
The ball screw nut 36 moves inward in the vehicle width direction with a linear movement distance that is twice the linear movement distance of the ball screw screw 35 while moving linearly outward in the vehicle width direction together with the ball screw screw 35. Therefore, the straight movement of the
このように、ピストン26が車幅の外側に移動してインナパッド7aをブレーキディスクBDの一方の摺動面25aに押圧し、キャリパ爪28も車幅方向の内側に移動してアウタパッド7bをブレーキディスクBDの他方の摺動面25bに押圧することで制動力を発生させる。
Thus, the
上記作動を行うことにより、別途液圧キャリパと電動ブレーキキャリパとを持つ従来装置と比べて、ボールねじナット36の移動量を低減させることができ、応答性を向上させることができる。また、モータ30の出力と液圧ピストン9の出力を合算して制動力を発生させることができるため、複数のキャリパを用いることなくモータ5およびマスタシリンダM/Cの小型化を図ることができる。
By performing the above operation, the amount of movement of the ball screw nut 36 can be reduced and the responsiveness can be improved as compared with a conventional device having a separate hydraulic caliper and electric brake caliper. Further, since the braking force can be generated by adding the output of the
さらに、液圧ピストン9と電動ブレーキ機構とをブレーキディスクBDを挟んで対向する位置に配置したため、電動ブレーキ機構と干渉することなく、キャリパ断面積(ブリッジ8の断面積)をフルに使って大きなピストン断面積を確保することができ、通常の制動に必要な液圧ブレーキの制動力を得ることができる。
Further, since the
また、実施例2の電子制御ディスクブレーキ20では、固定型キャリパを有するオポーズドシリンダー型のディスクブレーキとしたため、制動解除時のアウタパッド7bの引きずりを防止することができる。つまり、従来の浮動型キャリパを有するフローティング型電動ディスクブレーキでは、運転者がブレーキ操作を止めたとき、モータを逆転させることでインナパッドを後退させることができる。ところが、アウタパッドの変位は、インナパッドのブレーキディスク押付反力に依存するため、インナパッドに押付反力が入力されなくなった時点で後退を停止する。したがって、制動解除後であっても、アウタパッドがブレーキディスクと接触した状態となり、引きずりが発生するおそれがある。
Further, since the electronically controlled
これに対し、実施例2では、モータ30の正転・逆転によりアウタパッド7bを前進・後退させることができるため、アウタパッド7bとブレーキディスクBDとの接触による引きずりを防止することができる。
On the other hand, in the second embodiment, the
次に、効果を説明する。
実施例2のディスクブレーキにあっては、実施例1の効果(1)〜(6)に加え、以下の効果を奏する。
Next, the effect will be described.
In addition to the effects (1) to (6) of the first embodiment, the disk brake of the second embodiment has the following effects.
(10) キャリパ22を固定型キャリパとしたため、制動解除時におけるアウタパッド7bとブレーキディスクBDとの接触による引きずりを防止することができる。
(10) Since the
図15は、実施例3のブレーキ装置の前輪側油圧回路図である。
実施例3では、図2に示した実施例1の構成に対して、ブレーキペダルBPのストローク量を検出するペダルストロークセンサ108を追加し、ブレーキペダルBPのストローク量に応じて電子制御ディスクブレーキを制御する点で異なる。なお、その他のシステム構成および電子制御ディスクブレーキの構成については、実施例1と同様であるため、図示ならびに説明を省略する。
FIG. 15 is a front-wheel hydraulic circuit diagram of the brake device of the third embodiment.
In the third embodiment, a
[ブレーキ制御処理]
図16は、実施例3のBBWコントローラBBW/ECUおよび各ブレーキコントローラB/ECUが実行するブレーキ制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。なお、この制御処理は、所定の制御周期で繰り返し実行される。
[Brake control processing]
FIG. 16 is a flowchart showing a flow of a brake control process executed by the BBW controller BBB / ECU and each brake controller B / ECU of the third embodiment. Each step will be described below. This control process is repeatedly executed at a predetermined control cycle.
ステップS1では、BBWコントローラBBW/ECUにおいて、ペダルストロークセンサ108からブレーキペダルBPのストローク量を読み込み、ステップS2へ移行する。
In step S1, the BBB controller / BBW / ECU reads the stroke amount of the brake pedal BP from the
ステップS2では、BBWコントローラBBW/ECUにおいて、ステップS1で読み込んだストローク量が制御閾値よりも大きいか否かを判定する。YESの場合にはステップS3へ移行し、NOの場合にはステップS13へ移行する。ここで、制御閾値は、ブレーキペダルBPの遊びに相当する値とする。 In Step S2, it is determined in the BBW controller BBW / ECU whether or not the stroke amount read in Step S1 is larger than the control threshold value. If YES, the process proceeds to step S3. If NO, the process proceeds to step S13. Here, the control threshold value is a value corresponding to the play of the brake pedal BP.
ステップS3では、BBWコントローラBBW/ECUにおいて、ステップS1で読み込んだストローク量に応じた要求制動力(車両に必要な制動力)を求めると共に、求めた要求制動力から各車輪100FL,100FR,100RL,100RRの制動力目標値を演算し、演算した制動力目標値をブレーキコントローラB/ECUおよび電動ディスクブレーキ101RL,101RRへ出力してステップS4へ移行する。ここで、各制動力目標値は、図17に示すように、総制動力(要求制動力)に対し常に後輪のキャリパ押付力よりも前輪のキャリパ押付力が大きくなるように設定する。 In step S3, the BBB controller / ECU calculates the required braking force (braking force required for the vehicle) according to the stroke amount read in step S1, and the wheels 100FL, 100FR, 100RL, The braking force target value of 100RR is calculated, and the calculated braking force target value is output to the brake controller B / ECU and the electric disc brakes 101RL and 101RR, and the process proceeds to step S4. Here, as shown in FIG. 17, each braking force target value is set such that the caliper pressing force of the front wheels is always larger than the caliper pressing force of the rear wheels with respect to the total braking force (required braking force).
ステップS4では、各ブレーキコントローラB/ECUにおいて、推力センサ10FL,10FRの信号に基づいて、インナパッド7aおよびアウタパッド7bによるブレーキディスクBDの押付力を算出し、ステップS5へ移行する。
In step S4, the brake controller B / ECU calculates the pressing force of the brake disc BD by the
ステップS5では、各ブレーキコントローラB/ECUにおいて、算出した押付力がBBWコントローラBBW/ECUから送られた制動力目標値と対応する押付力となるように、回転角センサ5cの信号をフィードバックしつつ、モータ5を作動し、ステップS6へ移行する。このとき、モータ5の出力によるモータ押付力(ボールねじ機構6の押付力)が、ペダルストロークに応じた液圧ピストン9による液圧ピストン押付力(液圧ピストン9の押付力)よりも大きくなるようにモータ5を制御する。
In step S5, while each brake controller B / ECU feeds back the signal of the
ステップS6では、各ブレーキコントローラB/ECUにおいて、前回の制御周期で読み込まれたブレーキペダルBPのストローク量とステップS1で読み込まれた今回のストローク量との差からペダルストローク速度を算出し、ステップS7へ移行する。ステップS6の処理は、操作量変化速度検出手段に相当する。 In step S6, each brake controller B / ECU calculates the pedal stroke speed from the difference between the stroke amount of the brake pedal BP read in the previous control cycle and the current stroke amount read in step S1, and step S7 Migrate to The process of step S6 corresponds to an operation amount change speed detecting means.
ステップS7では、各ブレーキコントローラB/ECUにおいて、ステップS6で算出したペダルストローク速度がソレノイドイン弁閉閾値よりも高いか否かを判定する。YESの場合にはステップS8へ移行し、NOの場合にはステップS15へ移行する。ここで、ソレノイドイン弁閉閾値は、例えば、30mm/sとする。 In step S7, each brake controller B / ECU determines whether the pedal stroke speed calculated in step S6 is higher than the solenoid-in valve closing threshold. If YES, the process moves to step S8, and if NO, the process moves to step S15. Here, the solenoid-in valve closing threshold is, for example, 30 mm / s.
ステップS8では、各ブレーキコントローラB/ECUにおいて、圧力センサ105FL,105FRにより検出されたマスタシリンダ圧を読み込み、ステップS9へ移行する。 In step S8, the master cylinder pressure detected by the pressure sensors 105FL and 105FR is read in each brake controller B / ECU, and the process proceeds to step S9.
ステップS9では、各ブレーキコントローラB/ECUにおいて、ステップS9で読み込んだマスタシリンダ圧から液圧ピストン押付力を算出し、ステップS10へ移行する。ここで、液圧ピストン押付力Fは、下記の式から算出できる。
F=P×A
ここで、Pはマスタシリンダ圧、Aはピストン受圧面積である。
In step S9, each brake controller B / ECU calculates the hydraulic piston pressing force from the master cylinder pressure read in step S9, and proceeds to step S10. Here, the hydraulic piston pressing force F can be calculated from the following equation.
F = P × A
Here, P is the master cylinder pressure, and A is the piston pressure receiving area.
ステップS10では、各ブレーキコントローラB/ECUにおいて、推力センサ10FL,10FRにより検出された推力からステップS9で算出した液圧ピストン押付力を減算してモータ押付力を算出し、ステップS11へ移行する。 In step S10, each brake controller B / ECU calculates the motor pressing force by subtracting the hydraulic piston pressing force calculated in step S9 from the thrust detected by the thrust sensors 10FL, 10FR, and proceeds to step S11.
ステップS11では、各ブレーキコントローラB/ECUにおいて、ステップS10で算出したモータ押付力がステップS9で算出した液圧ピストン押付力よりも大きいか否かを判定する。YESの場合にはステップS12へ移行し、NOの場合にはステップS15へ移行する。 In step S11, each brake controller B / ECU determines whether the motor pressing force calculated in step S10 is greater than the hydraulic piston pressing force calculated in step S9. If YES, the process proceeds to step S12. If NO, the process proceeds to step S15.
ステップS12では、各ブレーキコントローラB/ECUにおいて、ソレノイドイン弁104を閉じ、ステップS15へ移行する。
In step S12, the solenoid-in
ステップS13では、各ブレーキコントローラB/ECUにおいて、ソレノイドイン弁104を開き、ステップS14へ移行する。
In step S13, in each brake controller B / ECU, the solenoid-in
ステップS14では、各ブレーキコントローラB/ECUにおいて、遮断弁106を閉じ、リターンへ移行する。
In step S14, in each brake controller B / ECU, the
ステップS15では、各ブレーキコントローラB/ECUにおいて、遮断弁106を開き、リターンへ移行する。
In step S15, in each brake controller B / ECU, the shut-off
次に、作用を説明する。
[キックバック防止作用]
実施例1のブレーキ装置では、モータ5の制御精度を高めるべく、モータ押付力が液圧ピストン押付力よりも大きくなるようにモータ5を制御している。ところが、液圧ピストン押付力がブレーキペダルBPの踏み込み速度に応じて遅れなく立ち上がるのに対し、モータ5が停止状態から回転を開始する制動初期では、液圧ピストン押付力の立ち上がりに対してモータ押付力の立ち上がりに遅れが生じる。この遅れは、モータ5のサーボ制御の遅れ等に起因している。
Next, the operation will be described.
[Kickback prevention]
In the brake device of the first embodiment, the
図18は、制動初期(制動開始から55msec経過後)におけるブレーキペダルBPのペダル操作速度と液圧ピストン押付力とモータ押付力との差との関係を示す図である。図18から明らかなように、ペダル操作速度が所定値(30mm/s)を超えると、ペダル操作速度が高いほど液圧ピストン押付力とモータ押付力との差が大きくなる。 FIG. 18 is a diagram illustrating the relationship between the pedal operation speed of the brake pedal BP, the hydraulic piston pressing force, and the motor pressing force at the initial stage of braking (after 55 msec from the start of braking). As is apparent from FIG. 18, when the pedal operation speed exceeds a predetermined value (30 mm / s), the difference between the hydraulic piston pressing force and the motor pressing force increases as the pedal operation speed increases.
このため、運転者がブレーキペダルBPを早踏みしたとき、モータ5の押付力が立ち上がるまでの間に、マスタシリンダ圧の上昇によって液圧配管102に押し込まれたブレーキ液が液圧ピストン9のシリンダ室9aに流れ込み、その後、モータ押付力の発生に伴い液圧ピストン9のブレーキ液がマスタシリンダM/Cへ逆流することで、ブレーキペダルBPが押し戻される、いわゆるキックバックが発生し、ペダルフィーリングに悪影響を及ぼす。図19に、ブレーキペダルBPの操作速度が100mm/sのときのペダルストロークの時系列変化を示す。この例では、モータ作動無駄時間の終了時点でモータ押付力が立ち上がるのに伴い、ペダルストロークが減少し、キックバックが発生している。
For this reason, when the driver depresses the brake pedal BP quickly, the brake fluid pushed into the
これに対し、実施例3では、ステップS7でペダルストローク速度がソレノイドイン弁閉閾値(30mm/s)よりも高いと判定された場合には、ステップS12でソレノイドイン弁104を閉じる。これにより、液圧ピストン9のシリンダ室9aとマスタシリンダM/Cとが遮断され、モータ押付力の立ち上がりによってピストン9bがシリンダ室9a内に押し込まれた場合であっても、マスタシリンダM/Cへとブレーキ液が逆流するのを防止でき、ブレーキペダルBPのキックバックの発生を防止できる。
On the other hand, in the third embodiment, when it is determined in step S7 that the pedal stroke speed is higher than the solenoid-in valve closing threshold (30 mm / s), the solenoid-in
また、上記ソレノイドイン弁104の閉作動は、ステップS2でペダルストロークが制御閾値以下となるまでの間、すなわち、ブレーキ操作が終了するまで継続されるため、ブレーキ操作時のキックバックの発生を確実に防止できる。
なお、ステップS12でソレノイドイン弁104を閉じた後は、続くステップS15で遮断弁106を開弁しているため、ブレーキ液圧をストロークシミュレータSSへ吸収させることで、運転者のペダルストロークを可能とする。
Further, the closing operation of the solenoid-in
After the solenoid-in
さらに、実施例3では、ステップS7でペダルストローク速度がソレノイドイン弁閉閾値(30mm/s)よりも高い場合には、ステップS11で液圧ピストン押付力とモータ押付力とを比較している。そして、モータ押付力が液圧ピストン押付力よりも大きくなったときには、ステップS11からステップS12へと進んでソレノイドイン弁104を閉じるが、モータ押付力が液圧ピストン押付力以下のときには、ステップS11からステップS15へと進み、ソレノイドイン弁104を閉じない。
Furthermore, in Example 3, when the pedal stroke speed is higher than the solenoid-in valve closing threshold (30 mm / s) in Step S7, the hydraulic piston pressing force and the motor pressing force are compared in Step S11. When the motor pressing force becomes larger than the hydraulic piston pressing force, the process proceeds from step S11 to step S12 to close the solenoid-in
例えば、ブレーキペダルPBの操作速度とソレノイドイン弁閉閾値との比較のみでソレノイドイン弁104を閉じると、液圧ピストン9によるアウタパッド7bの押し出し効果が阻害され、制動初期の応答性悪化を招く。このため、実施例1では、モータ押付力が液圧ピストン押付力以下のときには、ソレノイドイン弁104を開いておくことで、制動初期の応答性向上とブレーキペダルBPのキックバック防止との両立を図ることができる。
For example, if the solenoid-in
次に、効果を説明する。
実施例3のディスクブレーキにあっては、実施例1の効果(1)〜(9)に加え、以下に列挙する効果を奏する。
Next, the effect will be described.
In addition to the effects (1) to (9) of the first embodiment, the disk brake of the third embodiment has the effects listed below.
(11) ブレーキコントローラB/ECUは、ペダルストローク速度がソレノイドイン弁閉閾値よりも大きい場合、ソレノイドイン弁104を閉じるため、運転者がブレーキペダルBPを早踏みした際のキックバックの発生を防止できる。
(11) The brake controller B / ECU closes the solenoid-in
(12) ブレーキコントローラB/ECUは、運転者のブレーキ操作が終了するまでソレノイドイン弁104の閉状態を維持するため、ブレーキ操作時のキックバックの発生を確実に防止できる。
(12) Since the brake controller B / ECU maintains the closed state of the solenoid-in
(13) ブレーキコントローラB/ECUは、モータ押付力が液圧ピストン押付力よりも大きい場合、ソレノイドイン弁104を閉じるため、制動初期の応答性向上とブレーキペダルBPのキックバック防止との両立を図ることができる。
(13) Since the brake controller B / ECU closes the solenoid-in
実施例4のブレーキ装置は、実施例3のブレーキ制御処理において、車両停車時にソレノイドイン弁104が閉じた状態が継続することに伴う電力消費を低減するものである。なお、その他のシステム構成および電子制御ディスクブレーキの構成については、実施例1と同様であるため、図示ならびに説明を省略する。
In the brake control process of the third embodiment, the brake device of the fourth embodiment reduces power consumption that accompanies the state in which the solenoid-in
[消費電力低減制御処理]
図20は、実施例4のBBWコントローラBBW/ECUおよび各ブレーキコントローラB/ECUが実行する消費電力低減制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。この制御処理は、図16のステップS12でソレノイドイン弁104が閉作動したとき開始し、運転者のブレーキ操作が終了したときは直ちに終了する。また、この制御処理は、左右輪の片側ずつ順に行う。
[Power consumption reduction control processing]
FIG. 20 is a flowchart showing the flow of power consumption reduction control processing executed by the BBW controller BBB / ECU and each brake controller B / ECU of the fourth embodiment, and each step will be described below. This control process starts when the solenoid-in
ステップS21では、BBWコントローラBBW/ECUにおいて、各車輪速センサ107FL,107FR,107RL,107RRにより検出された各車輪速を読み込み、ステップS22へ移行する。 In Step S21, the wheel speed detected by the wheel speed sensors 107FL, 107FR, 107RL, and 107RR is read in the BBW controller BBW / ECU, and the process proceeds to Step S22.
ステップS22では、BBWコントローラBBW/ECUにおいて、ステップS21で読み込んだ各車輪速が全て0km/hであるか否か、すなわち、車両が停止しているか否かを判定する。YESの場合にはステップS23へ移行し、NOの場合にはリターンへ移行する。 In step S22, the BBW controller BBB / ECU determines whether all the wheel speeds read in step S21 are 0 km / h, that is, whether the vehicle is stopped. If YES, the process proceeds to step S23, and if NO, the process proceeds to return.
ステップS23では、BBWコントローラBBW/ECUにおいて、カウンタをカウントアップし、ステップS24へ移行する。 In step S23, the counter is counted up in the BBW controller BBW / ECU, and the process proceeds to step S24.
ステップS24では、BBWコントローラBBW/ECUにおいて、カウンタが所定値以上であるか否かを判定する。YESの場合にはステップS25へ移行し、NOの場合にはステップS21へ移行する。ここで、所定値は、所定時間T(例えば、30sec)に相当する値とする。所定時間Tは、例えば、図21に示すように、ソレノイドイン弁104の液圧に対する連続作動可能時間から決定してもよい。図21に示すように、シリンダ室9aとマスタシリンダ圧との差が大きいほどソレノイドイン弁104の連続作動可能時間は短くなるため、それに応じて所定時間Tも短く設定する必要がある。
In step S24, in the BBW controller BBW / ECU, it is determined whether or not the counter is equal to or greater than a predetermined value. If YES, the process proceeds to step S25, and if NO, the process proceeds to step S21. Here, the predetermined value is a value corresponding to a predetermined time T (for example, 30 seconds). For example, as shown in FIG. 21, the predetermined time T may be determined from a continuous operable time with respect to the hydraulic pressure of the solenoid-in
ステップS25では、BBWコントローラBBW/ECUにおいて、ペダルストロークセンサ108からブレーキペダルBPのストローク量を読み込み、ステップS26へ移行する。
In step S25, the BBB controller ECU reads the stroke amount of the brake pedal BP from the
ステップS26では、BBWコントローラBBW/ECUにおいて、ステップS25で読み込んだペダルストローク量に応じた要求制動力を求めると共に、求めた要求制動力から各車輪100FL,100FR,100RL,100RRの制動力目標値を演算し、演算した制動力目標値をブレーキコントローラB/ECUおよび電動ディスクブレーキ101RL,101RRへ出力してステップS27へ移行する。 In step S26, the BBB controller / ECU calculates the required braking force corresponding to the pedal stroke amount read in step S25, and the braking force target value of each wheel 100FL, 100FR, 100RL, 100RR is determined from the calculated required braking force. The calculated braking force target value is output to the brake controller B / ECU and the electric disc brakes 101RL and 101RR, and the process proceeds to step S27.
ステップS27では、ブレーキコントローラB/ECUにおいて、圧力センサ105FL,105FRにより検出されたマスタシリンダ圧を読み込み、ステップS28へ移行する。 In step S27, the master cylinder pressure detected by the pressure sensors 105FL and 105FR is read in the brake controller B / ECU, and the process proceeds to step S28.
ステップS28では、ブレーキコントローラB/ECUにおいて、ステップS27で読み込んだマスタシリンダ圧と推力センサ10FL,10FRにより検出された推力からモータ押付力を算出し、ステップS29へ移行する。 In step S28, the brake controller B / ECU calculates the motor pressing force from the master cylinder pressure read in step S27 and the thrust detected by the thrust sensors 10FL and 10FR, and the process proceeds to step S29.
ステップS29では、ブレーキコントローラB/ECUにおいて、ステップS27で読み込んだマスタシリンダ圧とステップS28で算出したモータ押付力とから、ソレノイドイン弁104が閉じた状態の液圧ピストン9内の圧力を算出し、ステップS30へ移行する。ここで、液圧ピストン9内の圧力Pは、下記の式から算出できる。
P=F/A
Fは液圧ピストン押付力、Aはピストン受圧面積である。
In step S29, the brake controller B / ECU calculates the pressure in the
P = F / A
F is the hydraulic piston pressing force, and A is the piston pressure receiving area.
ステップS30では、ブレーキコントローラB/ECUにおいて、モータ押付力の液圧換算値がステップS27で読み込んだマスタシリンダ圧よりも所定量だけ高くなるようなモータ押付力を演算し、ステップS31へ移行する。ここで、所定量は、当該所定量だけマスタシリンダ圧が増加したとき、踏力変動が気にならない程度、すなわち、人が感じない程度の値、例えば、2N以下とする。 In step S30, the brake controller B / ECU calculates a motor pressing force such that the hydraulic pressure converted value of the motor pressing force is higher than the master cylinder pressure read in step S27 by a predetermined amount, and the process proceeds to step S31. Here, the predetermined amount is set to a value that does not bother the pedaling force fluctuation when the master cylinder pressure increases by the predetermined amount, that is, a value that does not feel to the person, for example, 2N or less.
ステップS31では、ブレーキコントローラB/ECUにおいて、電子制御ディスクブレーキ1FL,1FRのモータ押付力をステップS30で演算した値としたとき、要求制動力を一定に維持する電動ディスクブレーキ101RL,101RRのモータ押付力(後輪モータ押付力)を演算し、ステップS32へ移行する。 In step S31, in the brake controller B / ECU, when the motor pressing force of the electronically controlled disc brakes 1FL, 1FR is the value calculated in step S30, the motor pressing of the electric disc brakes 101RL, 101RR that maintains the required braking force constant The force (rear wheel motor pressing force) is calculated, and the process proceeds to step S32.
ステップS32では、BBWコントローラBBW/ECUにおいて、ステップS31でブレーキコントローラB/ECUにより演算された後輪モータ押付力を電動ディスクブレーキ101RL,101RRに送信して後輪モータ押付力を増加させ、ステップS33へ移行する。 In step S32, the BWB controller BBW / ECU increases the rear wheel motor pressing force by transmitting the rear wheel motor pressing force calculated by the brake controller B / ECU in step S31 to the electric disc brakes 101RL and 101RR. Migrate to
ステップS33では、ブレーキコントローラB/ECUにおいて、ステップS30で演算したモータ押付力となるようにモータ押付力を低下させ、ステップS34へ移行する。 In step S33, in the brake controller B / ECU, the motor pressing force is reduced so as to be the motor pressing force calculated in step S30, and the process proceeds to step S34.
ステップS34では、ブレーキコントローラB/ECUにおいて、ソレノイドイン弁104を開作動し、ステップS35へ移行する。
In step S34, the solenoid-in
ステップS35では、ブレーキコントローラB/ECUにおいて、回転角センサ5cにより検出されたモータ5の回転角(回転数)を読み込み、ステップS36へ移行する。
In step S35, the brake controller B / ECU reads the rotation angle (number of rotations) of the
ステップS36では、ブレーキコントローラB/ECUにおいて、ステップS35で読み込んだモータ回転数がゼロであるか否か、すなわち、ピストン9bが底付き状態であるか否かを判定する。YESの場合にはステップS37へ移行し、NOの場合にはステップS37へ移行する。
In step S36, the brake controller B / ECU determines whether or not the motor rotational speed read in step S35 is zero, that is, whether or not the
ステップS37では、ブレーキコントローラB/ECUにおいて、ソレノイドイン弁104を開作動し、ステップS27へ移行する。
In step S37, the solenoid-in
ステップS38では、ブレーキコントローラB/ECUにおいて、通常の前後輪制動力配分(図17参照)となるようにモータ押付力を増加させ、ステップS39へ移行する。 In step S38, in the brake controller B / ECU, the motor pressing force is increased so as to achieve normal front and rear wheel braking force distribution (see FIG. 17), and the process proceeds to step S39.
ステップS39では、BBWコントローラBBW/ECUにおいて、通常の前後輪制動力配分となるように後輪モータ押付力を低下させ、リターンへ移行する。 In step S39, the rear wheel motor pressing force is reduced in the BBW controller BBW / ECU so that the normal front / rear wheel braking force distribution is achieved, and the process proceeds to return.
次に、作用を説明する。
[消費電力低減作用]
実施例3では、消費電力軽減を図るべく、ペダルストローク速度がソレノイドイン弁閉閾値(30mm/s)よりも高い場合には、ソレノイドイン弁104FLを閉じる制御を行っている。ところが、ソレノイドイン弁104は常開型の電磁弁であるため、閉弁状態を維持するためにはソレノイド(不図示)に電力を供給し続ける必要がある。よって、車両停車時にブレーキペダルBPが踏まれた状態が長時間継続した場合の電力消費量が問題となる。
Next, the operation will be described.
[Power consumption reduction]
In the third embodiment, in order to reduce power consumption, when the pedal stroke speed is higher than the solenoid-in valve closing threshold (30 mm / s), control for closing the solenoid-in valve 104FL is performed. However, since the solenoid-in
これに対し、実施例4では、ステップS22で車両停車中であると判定され、ステップS24で所定時間T(30sec)が経過した場合、ステップS34でソレノイドイン弁104を開作動することで、ソレノイドイン弁104の消費電力を低減できる。また、ソレノイドイン弁104のサイズは連続作動時間および作動差圧により決定されるため、実施例4の消費電力低減制御を実施することで、ソレノイドイン弁104の小型化が可能となる。
On the other hand, in Example 4, when it is determined that the vehicle is stopped in Step S22 and a predetermined time T (30 sec) has elapsed in Step S24, the solenoid-in
ここで、ソレノイドイン弁104を開く場合、液圧ピストン9のシリンダ室9aに封入していたブレーキ液がマスタシリンダへと戻り、シリンダ室9a内のブレーキ液圧とマスタシリンダ圧との差圧に応じた踏力変動が発生し、この踏力変動が大きいと、運転者に違和感を与えてしまう。
Here, when the solenoid-in
そこで、実施例4では、ステップS30でモータ押付力の液圧換算値がマスタシリンダ圧よりも2Nだけ高くなるようなモータ押付力を演算し、ステップS33で演算したモータ押付力となるようにモータ押付力を低下させるという一連の処理を、ステップS36でピストン9bが底付き状態であると判定されるまで繰り返し実行する(ステップS27〜ステップS37)。これにより、マスタシリンダ圧を徐々に(2Nずつ)増加させることができるため、運転者に踏力変動を気付かせることなく、ブレーキ液を徐々にマスタシリンダM/Cへと戻すことができる。
Therefore, in Example 4, the motor pressing force is calculated in step S30 so that the hydraulic pressure converted value of the motor pressing force is 2N higher than the master cylinder pressure, and the motor pressing force calculated in step S33 is obtained. A series of processes for reducing the pressing force is repeated until it is determined in step S36 that the
次に、上述のように踏力変動抑制のために電子制御ディスクブレーキのモータ押付力を低下させる場合、当該電子制御ディスクブレーキに対応する付与される車輪の制動力が低下するため、ブレーキペダルBPの踏み込み量、すなわち運転者の要求制動力に応じた総制動力を維持できず、坂路やクリープトルクによって車両が動いてしまう可能性がある。そこで、実施例4では、ステップS33でモータ押付力を低下させる前のステップS32で、当該モータ押付力の低下量に応じて電動ディスクブレーキ101RL,101RRのモータ押付力を増加させているため、車両の総制動力を一定に保つことができる。 Next, as described above, when the motor pressing force of the electronically controlled disc brake is reduced in order to suppress the pedaling force fluctuation, the braking force of the applied wheel corresponding to the electronically controlled disc brake is reduced. There is a possibility that the total braking force according to the depression amount, that is, the braking force requested by the driver cannot be maintained, and the vehicle may move due to a slope or creep torque. Therefore, in the fourth embodiment, the motor pressing force of the electric disc brakes 101RL and 101RR is increased according to the amount of decrease in the motor pressing force in step S32 before the motor pressing force is decreased in step S33. The total braking force can be kept constant.
次に、効果を説明する。
実施例4のディスクブレーキにあっては、実施例1の効果(1)〜(9),実施例3の効果(11)〜(13)に加え、以下に列挙する効果を奏する。
Next, the effect will be described.
In addition to the effects (1) to (9) of the first embodiment and the effects (11) to (13) of the third embodiment, the disk brake of the fourth embodiment has the following effects.
(14) ブレーキコントローラB/ECUは、車両停止中にソレノイドイン弁104を閉じている状態が所定時間T以上継続した場合、ソレノイドイン弁104を開くため、停車中に運転者がブレーキペダルBPを踏み続けた場合のソレノイドイン弁104の消費電力を低減できると共に、ソレノイドイン弁104の小型化を実現できる。
(14) The brake controller B / ECU opens the solenoid-in
(15) ブレーキコントローラB/ECUは、マスタシリンダM/Cに戻されるブレーキ液圧がマスタシリンダ圧よりも所定量(例えば、2N)だけ高くなるように、モータ押付力を低下させるため、運転者に踏力変動を気付かせることなく、液圧ピストン9のシリンダ室9aに封入したブレーキ液を徐々にマスタシリンダM/Cへと戻すことができる。
(15) The brake controller B / ECU reduces the motor pressing force so that the brake fluid pressure returned to the master cylinder M / C is higher than the master cylinder pressure by a predetermined amount (for example, 2N). The brake fluid sealed in the
(16) ブレーキコントローラB/ECUは、モータ押付力の低下による車輪の制動力低下分だけ左右後輪100RL,100RRの制動力を増加させるため、車両の総制動力を一定に保つことができる。 (16) Since the brake controller B / ECU increases the braking force of the left and right rear wheels 100RL and 100RR by the amount corresponding to the reduction of the braking force of the wheels due to the reduction of the motor pressing force, the total braking force of the vehicle can be kept constant.
(他の実施例)
以上、本発明を実施するための最良の形態を、図面に基づく各実施例により説明したが、本発明の具体的な構成は、各実施例に示したものに限定されるものではなく、発明の要旨を変更しない程度の設計変更等があっても本発明に含まれる。
(Other examples)
Although the best mode for carrying out the present invention has been described with reference to the respective embodiments based on the drawings, the specific configuration of the present invention is not limited to those shown in the respective embodiments. Any design changes that do not change the gist of the present invention are included in the present invention.
例えば、実施例では、第1パッドをアウタパッド、第2パッドをインナパッドとしたが、ブレーキディスクを挟んで車幅方向外側に第2パッド、車幅方向内側に第1パッドを設けた構成としてもよい。 For example, in the embodiment, the first pad is an outer pad and the second pad is an inner pad. However, the second pad may be provided on the outer side in the vehicle width direction and the first pad may be provided on the inner side in the vehicle width direction with the brake disc interposed therebetween. Good.
実施例では、マスタシリンダM/Cと液圧ピストン9のシリンダ室9aとを連通する液圧配管102をキャリパ2(22)のハウジング内に形成した例を示したが、図22に示すように、キャリパ2の外側に配管60を設けることで、ハウジング内に配管を形成する手間を省き、工数削減を図ることができる。
また、実施例1,2では、ソレノイドイン弁をハウジング側に設けた例を示したが、車体側に設けてもよい。
In the embodiment, an example in which the
In the first and second embodiments, the solenoid-in valve is provided on the housing side. However, the solenoid-in valve may be provided on the vehicle body side.
BBW/ECU BBWコントローラ(ABS制御手段)
BD ブレーキディスク
B/ECU ブレーキコントローラ(制動力制御手段)
M/C マスタシリンダ(作動圧発生手段)
1 電子制御ディスクブレーキ
2 キャリパ
3 メインハウジング
4 エンドハウジング
5 モータ(電動モータ)
6 ボールねじ機構(運動変換機構)
7a インナパッド(第1パッド)
7b アウタパッド(第2パッド)
8 ブリッジ
9 液圧ピストン(ピストン機構)
10 推力センサ
13 ラッチ機構(係止手段)
102 液圧配管(作動圧供給通路)
103 液圧配管(連通路)
104 ソレノイドイン弁(流量制御弁)
105 圧力センサ
106 遮断弁
BBW / ECU BBW controller (ABS control means)
BD brake disc
B / ECU brake controller (braking force control means)
M / C master cylinder (working pressure generating means)
1 Electronically controlled
6 Ball screw mechanism (motion conversion mechanism)
7a Inner pad (first pad)
7b Outer pad (second pad)
8
10 Thrust sensor 13 Latch mechanism (locking means)
102 Hydraulic piping (working pressure supply passage)
103 Hydraulic piping (communication path)
104 Solenoid in valve (flow control valve)
105 Pressure sensor
106 Shut-off valve
Claims (16)
このブレーキディスクを挟んで対向配置された第1パッドおよび第2パッドと、
前記第1パッドおよび第2パッドを車体に対して車輪軸方向で相対変位可能に支持するキャリパと、
運転者の制動操作量に応じた作動圧を発生する作動圧発生手段と、
前記キャリパの前記第1パッド側に設け、前記作動圧に応じて前記第1パッドを前記ブレーキディスクに押し付けるピストン機構と、
前記キャリパの前記第2パッド側に設けた電動モータと、
前記キャリパの前記第2パッド側に設け、前記電動モータの回転力を直進運動に変換し、前記第1パッドと前記第2パッドのうち少なくとも第2パッドを前記ブレーキディスクに押し付ける運動変換機構と、
を備えることを特徴とするディスクブレーキ。 A brake disc that rotates integrally with the wheel;
A first pad and a second pad arranged opposite to each other across the brake disc;
A caliper that supports the first pad and the second pad so as to be relatively displaceable in the wheel axis direction with respect to the vehicle body;
An operating pressure generating means for generating an operating pressure in accordance with the braking operation amount of the driver;
A piston mechanism that is provided on the first pad side of the caliper and presses the first pad against the brake disc according to the operating pressure;
An electric motor provided on the second pad side of the caliper;
A motion conversion mechanism that is provided on the second pad side of the caliper, converts a rotational force of the electric motor into a linear motion, and presses at least a second pad of the first pad and the second pad against the brake disc;
A disc brake comprising:
前記操作量を検出する制動操作量検出手段と、
前記ピストン機構の押し付け力により発生する制動力を検出する第1の制動力検出手段と、
前記運動変換機構の押し付け力により発生する制動力を検出する第2の制動力検出手段と、
前記制動操作量に基づき前記車輪の制動力目標値を算出する目標制動力算出手段と、
前記第1の制動力検出手段にて検出した制動力と前記前記第2の制動力検出手段にて検出した制動力とを合算した制動力が、前記目標制動力算出手段にて算出した制動力目標値となるように、前記電動モータを制御する制動力制御手段を備えることを特徴とするディスクブレーキ。 The disc brake according to claim 1, wherein
Braking operation amount detection means for detecting the operation amount;
First braking force detection means for detecting a braking force generated by the pressing force of the piston mechanism;
Second braking force detection means for detecting a braking force generated by the pressing force of the motion conversion mechanism;
Target braking force calculation means for calculating a braking force target value of the wheel based on the braking operation amount;
A braking force obtained by adding the braking force detected by the first braking force detection means and the braking force detected by the second braking force detection means is a braking force calculated by the target braking force calculation means. A disc brake comprising braking force control means for controlling the electric motor so as to achieve a target value.
前記制動力制御手段は、前記運動変換機構の押付力が前記ピストン機構の押付力よりも大きくなるように前記電動モータを制御することを特徴とするディスクブレーキ。 The disc brake according to claim 2, wherein
The disc brake according to claim 1, wherein the braking force control means controls the electric motor so that a pressing force of the motion conversion mechanism is larger than a pressing force of the piston mechanism.
前記車輪のロック傾向に応じて制動力を制御するABS制御手段と、
前記作動圧発生手段と前記ピストン機構とを連通する作動圧供給通路上に設けた流量制御弁と、
を備え、
前記制動力制御手段は、ABS作動時、前記流量制御弁を閉じることを特徴とするディスクブレーキ。 The disc brake according to any one of claims 2 and 3, wherein an ABS control means for controlling a braking force in accordance with a locking tendency of the wheel;
A flow rate control valve provided on an operating pressure supply passage communicating the operating pressure generating means and the piston mechanism;
With
The disc brake characterized in that the braking force control means closes the flow rate control valve when the ABS is activated.
前記作動圧供給通路上に配置し、ABS作動時に前記作動圧発生手段により発生した作動圧を吸収するストロークシミュレータを備えることを特徴とするディスクブレーキ。 The disc brake according to claim 4, wherein
A disc brake comprising a stroke simulator disposed on the operating pressure supply passage and configured to absorb the operating pressure generated by the operating pressure generating means during ABS operation.
前記作動圧供給通路と前記ストロークシミュレータとを連通する連通路上に遮断弁を備えることを特徴とするディスクブレーキ。 The disc brake according to claim 5,
A disc brake comprising a shut-off valve on a communication path communicating the working pressure supply path and the stroke simulator.
前記作動圧発生手段と前記ピストン機構とを連通する作動圧供給通路上に設けた流量制御弁と、
運転者の制動操作量の変化速度を検出する操作量変化速度検出手段と、
を備え、
前記制動力制御手段は、前記制動操作量の変化速度が所定値よりも大きい場合、前記流量制御弁を閉じることを特徴とするディスクブレーキ。 In the disc brake according to any one of claims 2 to 6,
A flow rate control valve provided on an operating pressure supply passage communicating the operating pressure generating means and the piston mechanism;
An operation amount change speed detecting means for detecting a change speed of the braking operation amount of the driver;
With
The disc brake characterized in that the braking force control means closes the flow control valve when the rate of change of the braking operation amount is greater than a predetermined value.
前記制動力制御手段は、運転者の制動操作が終了するまで前記流量制御弁の閉状態を維持することを特徴とするディスクブレーキ。 The disc brake according to claim 7,
The disc brake according to claim 1, wherein the braking force control means maintains the closed state of the flow rate control valve until a driver's braking operation is completed.
前記制動力制御手段は、前記運動変換機構の押付力が前記ピストン機構の押付力よりも大きい場合、前記流量制御弁を閉じることを特徴とするディスクブレーキ。 In the disc brake according to claim 7 or 8,
The disc brake according to claim 1, wherein the braking force control means closes the flow control valve when a pressing force of the motion conversion mechanism is larger than a pressing force of the piston mechanism.
前記制動力制御手段は、車両停止中に前記流量制御弁を閉じている状態が所定時間以上継続した場合、前記流量制御弁を開くことを特徴とするディスクブレーキ。 The disc brake according to any one of claims 7 to 9,
The disc brake according to claim 1, wherein the braking force control means opens the flow rate control valve when the state in which the flow rate control valve is closed for a predetermined time or more while the vehicle is stopped.
前記制動力制御手段は、前記作動圧供給通路の前記流量制御弁よりも前記作動圧発生手段側の圧力変動が所定量以下となるように、前記運動変換機構の押付力を低下させることを特徴とするディスクブレーキ。 The disc brake according to claim 10, wherein
The braking force control means reduces the pressing force of the motion converting mechanism so that the pressure fluctuation on the operating pressure generating means side of the flow rate control valve in the operating pressure supply passage is a predetermined amount or less. Disc brake.
前記制動力制御手段は、前記運動変換機構の押付力低下による車輪の制動力低下分だけ他の車輪の制動力を増加させることを特徴とするディスクブレーキ。 The disc brake according to claim 10 or 11,
The disc brake according to claim 1, wherein the braking force control means increases the braking force of the other wheel by the amount corresponding to the decrease in the braking force of the wheel due to the decrease in the pressing force of the motion conversion mechanism.
前記運動変換機構との係合により前記第2パッドを前記ブレーキディスクから離間させる方向への運動変換機構の変位を規制可能な係止手段を設け、
前記制動力制御手段は、前記モータの出力低下時、前記係止手段を前記運動変換機構と係合させることを特徴とするディスクブレーキ。 The disc brake according to any one of claims 1 to 12,
A locking means capable of restricting displacement of the motion conversion mechanism in a direction of separating the second pad from the brake disk by engagement with the motion conversion mechanism;
The disc brake characterized in that the braking force control means engages the locking means with the motion conversion mechanism when the output of the motor is reduced.
前記キャリパは、前記電動モータおよび前記運動変換機構を収容した基部と、前記第1パッドを支持する第1パッド支持部とを一体に設け、車体側部材に対し車輪軸方向へ相対変位可能に支持した浮動型キャリパであり、
前記運動変換機構は、前記基部に収容し、前記基部に対し車輪軸方向で位置不変に固定し前記電動モータの回転軸と一体に回転する回転部材と、前記第2パッドを支持し前記キャリパに対し車輪軸方向へ相対変位可能な直進部材と、前記回転部材の回転運動を直進運動に変換して前記直進部材へ伝達するねじ伝達機構と、を有することを特徴とするディスクブレーキ。 The disc brake according to any one of claims 1 to 13, wherein
The caliper is integrally provided with a base portion that houses the electric motor and the motion conversion mechanism and a first pad support portion that supports the first pad, and is supported so as to be relatively displaceable in the wheel axis direction with respect to the vehicle body side member. Floating caliper
The motion conversion mechanism is housed in the base, is fixed to the base in a wheel axis direction and is fixed in position, and rotates together with a rotating shaft of the electric motor, supports the second pad, and supports the caliper. A disc brake comprising: a rectilinear member relatively displaceable in a wheel axis direction; and a screw transmission mechanism that converts a rotational motion of the rotating member into a rectilinear motion and transmits the linear motion to the rectilinear member.
前記回転部材と前記基部との車輪軸方向間に、車輪軸方向に作用する圧力を検出する圧力検出手段を設け、
前記制動力制御手段は、前記推力検出手段により検出された圧力が前記制動操作量に基づく前記車輪の制動力目標値に応じた値となるように、前記電動モータを制御することを特徴とするディスクブレーキ。 The disc brake according to claim 14, wherein
A pressure detecting means for detecting pressure acting in the wheel axis direction is provided between the rotating member and the base in the wheel axis direction,
The braking force control means controls the electric motor so that the pressure detected by the thrust detection means becomes a value corresponding to a braking force target value of the wheel based on the braking operation amount. Disc brake.
前記キャリパは、前記電動モータおよび前記運動変換機構を収容し車体側部材に対し車輪軸方向で位置不変に固定した基部と、前記第1パッドを支持し前記基部に対し車輪軸方向へ相対変位可能な第1パッド支持部と、前記第2パッドを支持し前記基部および前記第1パッド支持部それぞれに対し車輪軸方向へ相対変位可能な第2パッド支持部と、を有する固定型キャリパであり、
前記運動変換機構は、前記電動モータの回転軸と一体に回転する回転部材と、前記第1パッド支持部と一体に設け前記基部に対し車輪軸方向へ相対変位可能な第1直進部材と、前記第2パッド支持部と一体に設け前記基部に対し車輪軸方向へ相対変位可能な第2直進部材と、前記回転部材の回転運動を直進運動に変換して前記第1直進部材へ伝達する第1ねじ伝達機構と、前記回転部材の回転運動を直進運動に変換して前記第2直進部材へ伝達する第2ねじ伝達機構と、を有することを特徴とするディスクブレーキ。 The disc brake according to any one of claims 1 to 13, wherein
The caliper accommodates the electric motor and the motion conversion mechanism and is fixed to the vehicle body side member in a position-invariant position in the wheel axis direction, and supports the first pad and can be displaced relative to the base part in the wheel axis direction. A fixed caliper having a first pad support portion and a second pad support portion that supports the second pad and is relatively displaceable in the wheel axis direction with respect to the base portion and the first pad support portion, respectively.
The motion conversion mechanism includes: a rotating member that rotates integrally with a rotating shaft of the electric motor; a first rectilinear member that is provided integrally with the first pad support portion and is relatively displaceable in the wheel axis direction with respect to the base portion; A second rectilinear member provided integrally with the second pad support portion and capable of relative displacement in the wheel axis direction with respect to the base portion, and a first that converts the rotational motion of the rotating member into rectilinear motion and transmits it to the first rectilinear member A disk brake, comprising: a screw transmission mechanism; and a second screw transmission mechanism that converts a rotational motion of the rotating member into a linear motion and transmits the linear motion to the second linear member.
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