JP2013189027A - Vehicle brake control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ドライバのブレーキ操作に基づいてブレーキ液圧を発生させるサービスブレーキと電動パーキングブレーキ（以下、ＥＰＢ（Electronic parking brake)という）の双方でホイールシリンダ（以下、Ｗ／Ｃという）に備えられるピストンを移動させることにより、制動力を発生させる車両用ブレーキ制御装置に関するものである。 The present invention is provided in a wheel cylinder (hereinafter referred to as W / C) for both a service brake that generates brake fluid pressure based on a driver's brake operation and an electric parking brake (hereinafter referred to as EPB (Electronic parking brake)). The present invention relates to a vehicle brake control device that generates a braking force by moving a piston.
従来、特許文献１において、ドライバによる操作に基づいて制動力が発生させられると共にドライバによる操作とは独立して電気的に制動力が発生させられる構成のサービスブレーキと、電気的に制動力を発生させてその制動力を維持できるＥＰＢとを有する車両用ブレーキ装置が開示されている。この車両用ブレーキ装置では、作動音および振動の発生を抑制するために、車輪ブレーキ側液圧路とパーキング用制御液圧室間に介在させられる電磁開閉弁を開弁する前に、ポンプを作動させて車輪ブレーキ側液圧路の液圧を高めるようにしている。これにより、電磁開閉弁の開弁前後の圧力差が小さく抑えられるため、作動音および振動の発生を抑制することができる。
Conventionally, in
しかしながら、上記特許文献１に示される車両用ブレーキ装置は、液圧を用いて駐車ブレーキ力を発生させているために生じる配管のビビリ音を考慮しているものであって、ギア機構を用いて駐車ブレーキ力を発生させる形態のブレーキ装置を考慮したものではない。すなわち、電動モータの回転力をギア機構が含まれた減速装置にて減速増幅し、その回転運動を直動変換装置にて直動運動に変換し、その直動運動に基づいてブレーキパッドなどの摩擦材をブレーキディスクなどの被摩擦材に押圧して駐車ブレーキ力を発生させる形態のブレーキ装置もある。このブレーキ装置では、直動変換装置やギア機構を用いているために、駐車ブレーキ発生時には直動変換装置内の摩擦ネジやギア機構を構成する各ギアの間の隙間がブレーキ作動側に詰まった状態となっている。このため、駐車ブレーキを解除する際に、各ギア間の解除側の隙間が詰まり、直動変換装置内の摩擦ネジの部分で発生させられる摩擦が静摩擦から動摩擦に変わり、急激なトルク変動が生じるため大きな作動音が発生する。このようなギア機構が含まれた減速装置と直動変換装置とを有した構成のブレーキ装置についても、作動音の抑制が望まれる。
However, the vehicle brake device disclosed in
本発明は上記点に鑑みて、減速装置と直動変換装置とを有した構成の車両用ブレーキ制御装置について、駐車ブレーキを解除する際に発生する作動音を抑制することを目的とする。 In view of the above points, an object of the present invention is to suppress an operating sound generated when a parking brake is released for a vehicle brake control device having a speed reduction device and a linear motion conversion device.
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、ＥＰＢ（２）とサービスブレーキ（１）とを有すると共に、これらＥＰＢ（２）とサービスブレーキ（１）の動作を電子制御手段（１４、２８）で制御する車両用ブレーキ制御装置において、電子制御手段（１４、２８）は、ＥＰＢ（２）が発生させている駐車ブレーキ力を解除する際に、電動モータ（１５）を駆動する前に、ブレーキ液圧調整手段（７）にてＷ／Ｃ（６）のブレーキ液圧を加圧することで摩擦材（１６）を被摩擦材（１７）に押圧し、この状態で電動モータ（１５）を逆回転駆動することを特徴としている。
In order to achieve the above object, the invention described in
このように、駐車ブレーキを解除する前にブレーキ液圧調整手段（７）にてＷ／Ｃ（６）のブレーキ液圧を加圧することで摩擦材（１６）を被摩擦材（１７）に押圧している。これにより、直動変換装置（２２）が受ける軸力が軽減されるようにでき、駐車ブレーキを解除する際の作動音を抑制することが可能となる。 Thus, before releasing the parking brake, the brake fluid pressure adjusting means (7) pressurizes the brake fluid pressure of W / C (6) to press the friction material (16) against the friction material (17). doing. Thereby, the axial force which a linear motion converter (22) receives can be reduced, and it becomes possible to suppress the operation sound at the time of releasing a parking brake.
例えば、請求項２に記載したように、サービスブレーキ（１）のブレーキ液圧調整手段（７）を介して伝えられるブレーキ液圧とＥＰＢ（２）に備えられた駆動軸（２０）と推進軸（２１）とを有した直動変換装置（２２）とが、Ｗ／Ｃ（６）内に備えられた同じピストン（２３）を押圧することで摩擦材（１６）を被摩擦材（１７）に押圧するブレーキ機構に対して請求項１に記載の発明を適用すると好適である。
For example, as described in
請求項３に記載の発明では、電子制御手段（１４、２８）は、電動モータ（１５）の駆動を開始してから所定時間経過後に、ブレーキ液圧調整手段（７）によるＷ／Ｃ（６）のブレーキ液圧の加圧を解除することを特徴としている。 In the third aspect of the invention, the electronic control means (14, 28) is configured so that the W / C (6) by the brake fluid pressure adjusting means (7) is obtained after a predetermined time has elapsed since the start of driving of the electric motor (15). ) Is released.
Ｗ／Ｃ圧の加圧を解除した瞬間にピストン（２３）も被摩擦材（１７）と反対側に移動させられることになるため、推進軸（２１）の応答性よりもＷ／Ｃ圧の加圧の解除が早いと、ピストン（２３）が再び推進軸（２１）に当接してしまう。このため、ピストン（２３）が初期位置側に戻っても推進軸（２１）との当接が避けられように、電動モータ（１５）の駆動開始から推進軸（２１）が十分に移動させられたと想定される所定時間を経過してからＷ／Ｃ圧の加圧の解除を行う。これにより、Ｗ／Ｃ圧の加圧の解除後に再び推進軸（２１）とピストン（２３）とが接することを防止することができる。 Since the piston (23) is also moved to the opposite side of the friction material (17) at the moment when the W / C pressure is released, the W / C pressure is higher than the responsiveness of the propulsion shaft (21). If the release of pressurization is quick, the piston (23) again comes into contact with the propulsion shaft (21). For this reason, the propulsion shaft (21) is sufficiently moved from the start of driving of the electric motor (15) so that contact with the propulsion shaft (21) can be avoided even if the piston (23) returns to the initial position side. After the elapse of a predetermined time assumed to have occurred, the W / C pressure is released. Thereby, it is possible to prevent the propulsion shaft (21) and the piston (23) from coming into contact again after the release of the W / C pressure.
なお、Ｗ／Ｃ圧の加圧の解除については、請求項４に記載したように、電動モータ（１５）の駆動を開始してからの該電動モータ（１５）の回転総数が所定値を超えた後としても、上記と同様の効果が得られる。
As to the release of the W / C pressure, the total number of rotations of the electric motor (15) after starting the driving of the electric motor (15) exceeds a predetermined value as described in
請求項５に記載の発明では、電子制御手段（１４、２８）は、ＥＰＢ（２）による駐車ブレーキ力を解除することを示す解除信号として、ＥＰＢ（２）の操作スイッチ（２９）が解除操作されたときの信号と、アクセル操作が為されたことを示す踏み込み信号と、シフト位置がパーキングレンジから変更されたことを示すシフト変更信号のいずれか１つもしくは複数を入力し、解除信号が入力されたときにブレーキ液圧調整手段（７）にてＷ／Ｃ（６）のブレーキ液圧を加圧することを特徴としている。 In the invention according to claim 5, the electronic control means (14, 28) is operated by the operation switch (29) of the EPB (2) as a release signal indicating that the parking brake force by the EPB (2) is released. One or more of the following signals are input, a stepping signal indicating that the accelerator operation has been performed, and a shift change signal indicating that the shift position has been changed from the parking range, and a release signal is input In this case, the brake fluid pressure adjusting means (7) pressurizes the brake fluid pressure of W / C (6).
このように、駐車ブレーキ力を解除することを示す解除信号として、操作スイッチ（２９）が解除操作されたときの信号と、アクセル操作が為されたことを示す踏み込み信号と、シフト位置がパーキングレンジから変更されたことを示すシフト変更信号のいずれかを用いることができる。 Thus, as a release signal indicating release of the parking brake force, a signal when the operation switch (29) is released, a depression signal indicating that the accelerator operation is performed, and the shift position are the parking range. Any one of the shift change signals indicating that the change has been made can be used.
請求項６に記載の発明では、電子制御手段（１４、２８）は、ブレーキ液圧調整手段（７）にて加圧されたＷ／Ｃ（６）のブレーキ液圧が所定の目標圧に達した後に電動モータ（１５）の駆動を開始することを特徴としている。
In the invention according to
このように、Ｗ／Ｃ圧が所定の目標圧に達した後に電動モータ（１５）の駆動を開始することで、確実に直動変換装置（２２）が受ける軸力が軽減されてから電動モータ（１５）の駆動を開始することができる。 As described above, the electric motor (15) is started after the W / C pressure reaches the predetermined target pressure, so that the axial force received by the linear motion conversion device (22) is surely reduced, and then the electric motor is used. The drive of (15) can be started.
また、請求項７に記載の発明では、前記目標圧を前記電動パーキングブレーキ（２）が発生させている駐車ブレーキ力に相当する液圧より高い液圧に設定することで、前記直動変換装置（２２）が受けている軸力を完全に解除することができるので、作動音を確実に解消することができる。 According to a seventh aspect of the invention, the linear motion conversion device is configured such that the target pressure is set to a hydraulic pressure higher than a hydraulic pressure corresponding to a parking brake force generated by the electric parking brake (2). Since the axial force received by (22) can be completely released, the operating noise can be reliably eliminated.
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係の一例を示すものである。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means shows an example of a corresponding relationship with the specific means as described in embodiment mentioned later.
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, parts that are the same or equivalent to each other will be described with the same reference numerals.
（第１実施形態） 本発明の第１実施形態について説明する。本実施形態では、本発明の一実施形態となる車両用ブレーキ制御装置として、後輪系にディスクブレーキタイプのＥＰＢを適用している車両用ブレーキシステムを例に挙げて説明する。図１は、本実施形態にかかる駐車ブレーキ制御装置が適用された車両用のブレーキシステムの全体概要を示した模式図である。また、図２は、ブレーキシステムに備えられる後輪系のブレーキ機構の断面模式図である。以下、これらの図を参照して説明する。 First Embodiment A first embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, a vehicular brake system in which a disc brake type EPB is applied to a rear wheel system will be described as an example of the vehicular brake control device according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a schematic diagram showing an overall outline of a vehicle brake system to which a parking brake control device according to the present embodiment is applied. FIG. 2 is a schematic sectional view of a rear wheel brake mechanism provided in the brake system. Hereinafter, description will be given with reference to these drawings.
図１に示すように、ブレーキシステムは、ドライバの踏力に基づいてブレーキ力を発生させるサービスブレーキ１と駐車時に車両の移動を規制するためのＥＰＢ２とが備えられている。
As shown in FIG. 1, the brake system includes a
サービスブレーキ１は、ブレーキ液圧発生手段に相当するブレーキペダル３、倍力装置４およびマスタシリンダ（以下、Ｍ／Ｃという）５によってブレーキ液圧を発生させる。具体的には、ドライバによるブレーキペダル３の踏み込みに応じた踏力を倍力装置４にて倍力したのち、この倍力された踏力に応じたブレーキ液圧をＭ／Ｃ５内に発生させ、このブレーキ液圧を各車輪のブレーキ機構に備えられたＷ／Ｃ６に伝えることでブレーキ力を発生させる。また、Ｍ／Ｃ５とＷ／Ｃ６との間にブレーキ液圧制御用のアクチュエータ７が備えられており、サービスブレーキ１により発生させるブレーキ力を調整し、車両の安全性を向上させるための各種運動制御（例えば、アンチスキッド制御等）を行える構造とされている。
The
ブレーキ液圧制御用アクチュエータ７は、ブレーキ液圧調整手段に相当するもので、第１配管系統７ａと第２配管系統７ｂとを有した構成とされている。第１配管系統７ａは、左前輪ＦＬと右後輪ＲＲに加えられるブレーキ液圧を制御し、第２配管系統７ｂは、右前輪ＦＲと左後輪ＲＬに加えられるブレーキ液圧を制御する。
The brake fluid
第１配管系統７ａと第２配管系統７ｂとは、同様の構成であるため、以下では第１配管系統７ａについて説明し、第２配管系統７ｂについては説明を省略する。
Since the
第１配管系統７ａは、上述したＭ／Ｃ圧を左前輪ＦＬや右後輪ＲＲに備えられたＷ／Ｃ６に伝達し、Ｗ／Ｃ圧を発生させる主管路となる管路Ａを備える。管路Ａは、連通状態と差圧状態に制御できる差圧制御弁８を備えている。この差圧制御弁８は、ドライバがブレーキペダル３の操作を行う通常ブレーキ時（各種運動制御が実行されていない時）には連通状態となるように弁位置が調整されており、差圧制御弁８に備えられるソレノイドコイルに電流が流されると、この電流値が大きいほど大きな差圧状態となるように弁位置が調整される。
The
また、管路Ａは、差圧制御弁８よりも下流になるＷ／Ｃ６側において、２つの管路Ａ１、Ａ２に分岐する。各管路Ａ１、Ａ２には左前輪ＦＬや右後輪ＲＲのＷ／Ｃ６へのブレーキ液圧の増圧を制御する増圧制御弁９が備えられている。各増圧制御弁９は、連通・遮断状態を制御できる２位置電磁弁により構成されている。各増圧制御弁９は、当該増圧制御弁９に備えられるソレノイドコイルへの制御電流がゼロとされる時（非通電時）には連通状態となり、ソレノイドコイルに制御電流が流される時（通電時）に遮断状態に制御されるノーマルオープン型となっている。
Further, the pipeline A branches into two pipelines A1 and A2 on the W /
管路Ａにおける増圧制御弁９及び各Ｗ／Ｃ６の間と調圧リザーバ１１とを結ぶ減圧管路としての管路Ｂには、連通・遮断状態を制御できる２位置電磁弁により構成される減圧制御弁１０が配設されている。減圧制御弁１０は、当該減圧制御弁１０に備えられるソレノイドコイルへの制御電流がゼロとされる時（非通電時）には遮断状態となり、ソレノイドコイルに制御電流が流される時（通電時）に連通状態に制御されるノーマルクローズ型となっている。
The pressure-increasing
調圧リザーバ１１と主管路である管路Ａとの間には還流管路となる管路Ｃが配設されている。この管路Ｃには調圧リザーバ１１からＭ／Ｃ５側あるいはＷ／Ｃ６側に向けてブレーキ液を吸入吐出する自吸式のポンプ１３が設けられており、モータ１２によって駆動される。モータ１２への電圧供給は、図示しないモータリレーのオンオフによって制御される。
A conduit C serving as a reflux conduit is disposed between the
そして、調圧リザーバ１１とＭ／Ｃ５の間には補助管路となる管路Ｄが設けられている。この管路Ｄを通じ、ポンプ１３にてＭ／Ｃ５からブレーキ液を吸入し、管路Ａに吐出することで、横転抑制制御やトラクション（ＴＣＳ）制御などの運動制御時において、Ｗ／Ｃ６側にブレーキ液を供給し、対象となる車輪のＷ／Ｃ圧を加圧する。
A conduit D serving as an auxiliary conduit is provided between the
このように構成されるブレーキ液圧制御用アクチュエータ７を用いた各種制御は、電子制御手段に相当するＥＳＣ（Electronic Stability Control）−ＥＣＵ１４にて実行される。例えば、ＥＳＣ−ＥＣＵ１４からブレーキ液圧制御用アクチュエータ７に備えられる各種制御弁８〜１０やポンプ駆動用のモータ１２を制御するための制御電流を出力することにより、ブレーキ液圧制御用アクチュエータ７に備えられる油圧回路を制御し、Ｗ／Ｃ６に伝えられるＷ／Ｃ圧を制御する。これにより、車輪スリップの回避などを行い、車両の安全性を向上させる。
Various controls using the brake hydraulic
一方、ＥＰＢ２は、電動モータ１５にてブレーキ機構を制御することでブレーキ力を発生させるものであり、電動モータ１５の駆動を制御するＥＰＢ制御装置（以下、ＥＰＢ−ＥＣＵという）２６を有して構成されている。
On the other hand, the
ブレーキ機構は、各車輪に対してブレーキ力を発生させる機械的構造であり、前輪系のブレーキ機構はサービスブレーキ１の操作によってブレーキ力を発生させる構造とされているが、後輪系のブレーキ機構は、サービスブレーキ１の操作とＥＰＢ２の操作の双方に対してブレーキ力を発生させる共用の構造とされている。前輪系のブレーキ機構は、後輪系のブレーキ機構に対して、ＥＰＢ２の操作に基づいてブレーキ力を発生させる機構をなくした従来から一般的に用いられているブレーキ機構であるため、ここでは説明を省略し、以下の説明では後輪系のブレーキ機構について説明する。
The brake mechanism is a mechanical structure that generates a braking force for each wheel, and the front wheel system brake mechanism is a structure that generates a braking force by operating the
後輪系のブレーキ機構では、サービスブレーキ１を作動させたときだけでなくＥＰＢ２を作動させたときにも、図２に示す摩擦材であるブレーキパッド１６を押圧し、ブレーキパッド１６によって被摩擦材であるブレーキディスク１７を挟み込むことにより、ブレーキパッド１６とブレーキディスク１７との間に摩擦力を発生させ、ブレーキ力を発生させる。
In the rear wheel brake mechanism, not only when the
具体的には、ブレーキ機構は、図１に示されるキャリパ１８内に、図２に示すようにブレーキパッド１６を押圧するためのＷ／Ｃ６のボディ１９が備えられた構成とされ、このボディ１９内に備えられる駆動軸２０が減速装置３０を介して電動モータ１５に接続されている。そして、電動モータ１５を回転させるとにより、減速装置３０に備えられた各部を介して駆動軸２０に電動モータ１５の回転力が所定の減衰比で伝えられる。これにより、ブレーキパッド１６が移動させられ、ＥＰＢ２によるブレーキ力を発生させる。
Specifically, the brake mechanism includes a
本実施形態では、減速装置３０は、ピニオンギア３１、第１〜第３ギア３２〜３４および遊星歯車減速機３５にて構成され、これらがギアボックス３６内に収納された構成とされている。ギアボックス３６のうち遊星歯車減速機３５が収容される部位にＷ／Ｃ６のボディ１９が嵌め込まれ、ギアボックス３６とＷ／Ｃ６とが連結されている。
In the present embodiment, the
ピニオンギア３１は、電動モータ１５の出力軸１５ａの先端部に取り付けられ、出力軸１５ａの回動に伴って回動させられる平歯車もしくは斜歯車にて構成されている。第１ギア３２は、ピニオンギア３１と噛合わされた歯を備えた歯車によって構成され、歯車径がピニオンギア３１よりも拡大されており、中心に歯車径が縮小された第２ギア３３が連結されている。第２ギア３３は、第１ギア３２と一体となって同軸的に回動させられるもので、平歯車によって構成されている。第３ギア３４は、第２ギア３３と噛合わされた歯を備えた平歯車によって構成され、第２ギア３３よりも歯車径が拡大されている。これらピニオンギア３１および第１〜第３ギア３２〜３４により、電動モータ１５の回転力を徐々に減速増幅している。
The
遊星歯車減速機３５は、ピニオンギア３１および第１〜第３ギア３２〜３４を介して伝えられる電動モータ１５の回転力を更に減速する。具体的には、遊星歯車減速機３５は、サンギア３５ａ、複数のプラネタリギア３５ｂ、リングギア３５ｃ、キャリア３５ｄを有した構成とされている。サンギア３５ａは、第３ギア３４の中心に連結された第３ギア３４よりも歯車径が縮小された平歯車で構成されている。複数のプラネタリギア３５ｂは、サンギア３５ａの周囲に等間隔に配置された平歯車にて構成されている。リングギア３５ｃは、プラネタリギア３５ｂと噛合わされるインナーギアが備えられ、ギアボックス３６などに固定されている。キャリア３５ｄは、円盤状部材の一方の端面に複数のプラネタリギア３５ｂの回転軸３５ｅが備えられていると共に他方の端面に出力軸３５ｆが備えられた構成とされている。
The planetary
このような構造によって、減速装置３０が構成されており、電動モータ１５の駆動によって出力軸１５ａが回転させられると、それに伴ってピニオンギア３１および第１〜第３ギア３２〜３４を介してサンギア３５ａが回転させられる。このとき、各ギア３１〜３４の歯車径に基づいて電動モータ１５の回転力が減速増幅されて遊星歯車減速機３５に伝えられる。そして、遊星歯車減速機３５では、第３ギア３４の回転によってサンギア３５ａが回転させられると、サンギア３５ａとリングギア３５ｃとの間において複数のプラネタリギア３５ｂが各回転軸３５ｅを中心として自転しながらサンギア３５ａを中心として公転させられ、キャリア３５ｄが回転させられる。これにより、キャリア３５ｄの中心に備えられた出力軸３５ｆも回転させられるようになっている。
With such a structure, the
また、キャリパ１８内には、Ｗ／Ｃ６およびブレーキパッド１６に加えて、ブレーキパッド１６に挟み込まれるようにしてブレーキディスク１７の端面の一部が収容されている。Ｗ／Ｃ６は、シリンダ状のボディ１９の中空部１９ａ内に連通通路１９ｂを通じてブレーキ液圧を導入することで、ブレーキ液収容室である中空部１９ａ内にＷ／Ｃ圧を発生させられるようになっており、中空部１９ａ内に駆動軸２０および推進軸２１を有して構成された直動変換装置２２やピストン２３などを備えた構成とされている。
In addition to the W /
駆動軸２０は、一端がボディ１９に形成された挿入孔１９ｃを通じて減速装置３０、具体的には遊星歯車減速機３５の出力軸３５ｆに連結され、電動モータ１５の回転に基づいて減速装置３０が駆動させられると、出力軸３５ｆの回動に伴って回動させられる。また、駆動軸２０の一端は、挿入孔１９ｃに挿入されることで軸支されている。具体的には、挿入孔１９ｃを軸受けとして、駆動軸２０の一端を軸支している。挿入孔１９ｃにおける減速装置３０とは反対側の先端には、部分的に内径が大きくなった収容部１９ｄが形成され、この収容部１９ｄにシール部材としてのＯリング２４が備えられている。このＯリング２４により、駆動軸２０と挿入孔１９ｃの内壁面との間を通じてブレーキ液が漏れ出さないようにされている。
The
さらに、駆動軸２０は、雄ネジ溝２０ａとＯリング２４の間において外径が拡大されたストッパ部２０ｂを備えている。このストッパ部２０ｂと挿入孔１９ｃを構成する壁面との間には、円形板状のワッシャ２５に挟まれてベアリング２６が配置されている。このため、Ｗ／Ｃ圧やブレーキパッド１６からの反力に基づいて駆動軸２０に紙面右方向への力が加わっても、ストッパ部２０ｂがワッシャ２５に当接し、ワッシャ２５およびベアリング２６にて移動が規制されるため、ボディ１９からの駆動軸２０の抜けが防止される。
Further, the
推進軸２１は、中空状のナット部材にて構成され、内壁面に駆動軸２０の雄ネジ溝２０ａと螺合する雌ネジ溝２１ａが形成されている。この推進軸２１は、例えば回転防止用のキーを備えた円柱状もしくは多角柱状に構成されることで、駆動軸２０が回動しても共に回動させられない構造になっている。このため、駆動軸２０が回動させられると、雄ネジ溝２０ａと雌ネジ溝２１ａとの噛合いにより、駆動軸２０の回転力が駆動軸２０の軸方向に推進軸２１を移動させる力、つまり直動運動に変換される。推進軸２１は、電動モータ１５の駆動が停止されると、雄ネジ溝２０ａと雌ネジ溝２１ａとの噛合いによる摩擦力により同じ位置で止まるようになっており、目標制動力になったときに電動モータ１５の駆動を停止すれば、その位置に推進軸２１を保持することができる。
The
このように、直動変換装置２２は、電動モータ１５の回動に伴って駆動軸２０を回転させることで推進軸２１を直動運動させ、電動モータ１５が停止させられると、駆動軸２０の雄ネジ溝２０ａおよび推進軸２１の雌ネジ溝２１ａを摩擦ネジとして推進軸２１の位置を保持する。
Thus, the linear
ピストン２３は、推進軸２１の外周を囲むように配置されるもので、有底の円筒部材もしくは多角筒部材にて構成され、外周面がボディ１９に形成された中空部１９ａの内壁面と接するように配置されている。ピストン２３の外周面とボディ１９の内壁面との間のブレーキ液洩れが生じないように、ボディ１９の内壁面にシール部材２７が備えられ、ピストン２３の端面にＷ／Ｃ圧を付与できる構造とされている。また、ピストン２３は、駆動軸２０が回転しても推進軸２１が共に回転させられないように、推進軸２１に回転防止用のキーが備えられる場合にはそのキーが摺動するキー溝が備えられ、推進軸２１が多角柱状とされる場合にはそれと対応する形状の多角筒状とされる。
The
このピストン２３の先端にブレーキパッド１６が配置され、ピストン２３の移動に伴ってブレーキパッド１６を紙面左右方向に移動させるようになっている。具体的には、ピストン２３は、推進軸２１の移動に伴って紙面左方向に移動可能で、かつ、ピストン２３の端部（ブレーキパッド１６が配置された端部と反対側の端部）にＷ／Ｃ圧が付与されることで推進軸２１から独立して紙面左方向に移動可能な構成とされている。そして、推進軸２１が初期位置（電動モータ１５が回転させられる前の状態）のときに、中空部１９ａ内のブレーキ液圧が付与されていない状態（Ｗ／Ｃ圧＝０）であれば、シール部材２７の復元力や図示しないリターンスプリングもしくは中空部１９ａ内の負圧によりピストン２３が紙面右方向に移動させられ、ブレーキパッド１６をブレーキディスク１７から離間させられるようになっている。また、電動モータ１５が回転させられて推進軸２１が初期位置から紙面左方向に移動させられているときにＷ／Ｃ圧が０になると、移動した推進軸２１によってピストン２３の紙面右方向への移動が規制され、ブレーキパッド１６がその場所で保持される。
A
このように構成されたブレーキ機構では、サービスブレーキ１が操作されると、それにより発生させられたＷ／Ｃ圧に基づいてピストン２３が紙面左方向に移動させられることでブレーキパッド１６がブレーキディスク１７に押圧され、制動力を発生させる。また、ＥＰＢ２が操作されると、電動モータ１５が駆動されることで減速装置３０を介して駆動軸２０が回転させられるため、雄ネジ溝２０ａおよび雌ネジ溝２１ａの噛合いに基づいて推進軸２１がブレーキディスク１７側（紙面左方向）に移動させられる。そして、それに伴ってピストン２３も同方向に移動させられることでブレーキパッド１６がブレーキディスク１７に押圧され、駐車ブレーキ力を発生させる。このため、サービスブレーキ１の操作とＥＰＢ２の操作の双方に対して制動力を発生させる共用のブレーキ機構とすることが可能となる。
In the brake mechanism configured as described above, when the
また、ＥＰＢ２による駐車ブレーキ力を解除する際には、電動モータ１５を逆回転させると減速装置３０を介して駆動軸２０が逆回転させられるため、雄ネジ溝２０ａおよび雌ネジ溝２１ａの噛合いに基づいて推進軸２１がブレーキディスク１７と反対側（紙面右方向）に移動させられる。そして、それに伴ってピストン２３も同方向に移動させられることでブレーキパッド１６がブレーキディスク１７から離間させられ、駐車ブレーキ力が解除させられる。
Further, when the parking brake force by the
ＥＰＢ−ＥＣＵ２８は、ＥＳＣ−ＥＣＵ１４と共に電子制御手段を構成するもので、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏなどを備えた周知のマイクロコンピュータによって構成され、ＲＯＭなどに記憶されたプログラムにしたがって電動モータ１５の回転を制御することにより駐車ブレーキ制御を行うものである。ＥＰＢ−ＥＣＵ２８は、例えば図示しない車室内のインストルメントパネルに備えられた操作スイッチ（ＳＷ）２９の操作状態に応じた信号を入力し、操作ＳＷ２９の操作状態に応じて電動モータ１５を駆動する。具体的には、ＥＰＢ−ＥＣＵ２８は、ドライバが操作ＳＷ２９にて駐車ブレーキを掛けるための操作を行ったときには、電動モータ１５を正回転駆動させて駐車ブレーキ力を発生させ、所望の制動力が発生した時点で電動モータ１５の駆動を停止し、ドライバが操作ＳＷ２９にて駐車ブレーキを解除するための操作を行ったときには、電動モータ１５を逆回転させることで、駐車ブレーキ力を解除する。
The EPB-
以上のようにして、本実施形態にかかるブレーキシステムが構成されている。このようなブレーキシステムでは、上記したブレーキ機構により、サービスブレーキ１の操作とＥＰＢ２の操作の双方に対して制動力を発生させることができるため、これを利用して、駐車ブレーキを解除するときの作動音を抑制する制御を行う。
The brake system according to this embodiment is configured as described above. In such a brake system, the braking mechanism described above can generate a braking force for both the operation of the
すなわち、ＥＰＢ−ＥＣＵ２８は、ドライバが操作ＳＷ２９が操作されて駐車ブレーキを解除する際に、それを示す解除信号が入力されると、その旨をＥＳＣ−ＥＣＵ１４に伝え、ＥＳＣ−ＥＣＵ１４がポンプ加圧を行うようにする。具体的には、差圧制御弁８を通電によって差圧状態に制御すると共にモータ１２への通電によってポンプ１３を作動させる。これにより、ポンプ１３が管路Ｄや調圧リザーバ１１および管路Ｃを通じてＭ／Ｃ５側からブレーキ液を吸入し吐出してＷ／Ｃ６側にブレーキ液を供給するため、差圧制御弁８によって形成される差圧に基づいて、Ｍ／Ｃ５内にＭ／Ｃ圧が発生していない状態であってもＷ／Ｃ圧を発生させることができる。そして、このＷ／Ｃ圧に基づいて、ピストン２３がブレーキディスク１７側に押圧されることから、駆動軸２０および推進軸２１がピストン２３から受ける軸力が軽減される。この状態になってから、ＥＳＣ−ＥＣＵ２８が電動モータ１５を逆回転駆動し、推進軸２１をブレーキディスク１７と反対側に移動させるようにしている。
That is, when the driver releases the parking brake when the
本実施形態のブレーキ機構は、電動モータ１５の回転力を遊星歯車減速機３５が含まれた減速装置３０にて減速増幅しつつ、その回転運動を直動変換装置２２にて直動運動に変換し、その直動運動に基づいてブレーキパッド１６をブレーキディスク１７に押圧して駐車ブレーキ力を発生させる形態とされている。このようなブレーキ機構では、直動変換装置２２やギア機構を含む減速装置３０を用いているために、駐車ブレーキ発生時には直動変換装置２２内の摩擦ネジ（駆動軸２０および推進軸２１）や減速装置３０を構成する各ギア３１〜３４や遊星歯車減速機３５内のギア３５ａ〜３５ｆの間の隙間が詰まった状態となっている。このため、駐車ブレーキを解除する際に、直動変換装置２２内の摩擦ネジの部分で発生させられる摩擦が静摩擦から動摩擦に変わり、急激なトルク変動が生じるため大きな作動音が発生し得る。
In the brake mechanism of the present embodiment, the rotational force of the
しかしながら、上記したように、駐車ブレーキを解除する前にサービスブレーキ１によるポンプ加圧を行うことでＷ／Ｃ圧を発生させ、このＷ／Ｃ圧に基づいてピストン２３をブレーキディスク１７側に押圧し、駆動軸２０および推進軸２１がピストン２３から受ける軸力が軽減されるようにしている。このため、その後に駐車ブレーキを解除する際に、電動モータ１５の駆動によって駆動軸２０を逆回転させ、推進軸２１をブレーキディスク１７と反対側に移動させることで直動変換装置２２内の摩擦ネジの部分で発生させられる摩擦が静摩擦から動摩擦に変わっても、トルク変動を軽減することができる。したがって、駐車ブレーキを解除する際の作動音を抑制することが可能となる。
However, as described above, the W / C pressure is generated by pressurizing the pump with the
特に、ポンプ加圧により、駆動軸２０および推進軸２１がピストン２３から受ける軸力がキャンセルされる程度、例えば推進軸２１とピストン２３とが離間する程度までＷ／Ｃ圧を発生させれば、推進軸２１を無負荷状態で移動させられる。このため、直動変換装置２２内の摩擦ネジの部分での摩擦自体が無くなり、トルク変動に起因する作動音をほぼ無くすことが可能となる。
In particular, if the W / C pressure is generated to the extent that the axial force received by the
図３は、このような作動を行ったときのタイミングチャートである。この図に示されるように、操作ＳＷ２９により駐車ブレーキを解除する操作が行われると、それに伴ってポンプ加圧制御を行っている。そして、ポンプ加圧の開始から所定時間経過後、つまりポンプ加圧によって所望のＷ／Ｃ圧が発生させられたと想定される時間が経過したら、電動モータ１５の駆動を開始する。そして、電動モータ１５を所定時間駆動して推進軸２１が所望位置まで後退したと想定されると、電動モータ１５の駆動を解除する。
FIG. 3 is a timing chart when such an operation is performed. As shown in this figure, when the operation of releasing the parking brake is performed by the
これにより、図中に示したように、従来のようにポンプ加圧を行わない場合と比較して、駆動軸２０および推進軸２１がピストン２３から受ける軸力が軽減させられ、駐車ブレーキ解除時のトルク変動も小さくなるようにできる。したがって、上記したように、駐車ブレーキを解除する際の作動音を抑制することが可能となることが判る。
As a result, as shown in the figure, the axial force that the
なお、ポンプ加圧の解除については、電動モータ１５の駆動を解除してから行うこともできるが、電動モータ１５の駆動開始から所定時間経過後に行うようにしている。すなわち、電動モータ１５の駆動に伴って推進軸２１がブレーキディスク１７と反対側に移動させられることでピストン２３から推進軸２１が離れたら、駆動軸２０および推進軸２１がピストン２３から受ける軸力が無くなるため、この時点でポンプ加圧を解除することも考えられる。しかしながら、ポンプ加圧の解除した瞬間にピストン２３もブレーキディスク１７と反対側に移動させられることになるため、推進軸２１の応答性よりもポンプ加圧の解除が早いと、ピストン２３が再び推進軸２１に当接してしまう。このため、ピストン２３が初期位置側に戻っても推進軸２１との当接が避けられように、電動モータ１５の駆動開始から推進軸２１が十分に移動させられたと想定される所定時間を経過してからポンプ加圧の解除を行うようにしている。これにより、ポンプ加圧の解除後に再び推進軸２１とピストン２３とが接することを防止することができる。
The release of the pump pressurization can be performed after the drive of the
以上説明したように、本実施形態のブレーキシステムでは、駐車ブレーキを解除する前にポンプ加圧にてＷ／Ｃ圧を加圧してブレーキパッド１６をブレーキディスク１７に押圧するようにしている。これにより、駆動軸２０および推進軸２１がピストン２３から受ける軸力が軽減されるようにでき、駐車ブレーキを解除する際の作動音を抑制することが可能となる。そして、このような作動音の抑制効果をブレーキシステムの構成を従来から変更することなく得ることが可能となる。
As described above, in the brake system of the present embodiment, the W / C pressure is increased by pressurizing the pump to press the
（他の実施形態）
上記実施形態では、駐車ブレーキの解除を示す解除信号として、操作ＳＷ２９の操作に基づく解除信号を例に挙げた。しかしながら、これは単なる一例を示したものであり、その他、アクセル操作が為されたことを示すアクセル踏み込み信号、シフト位置がＰ（パーキング）レンジから他のレンジに変更されたことを示すシフト変更信号を駐車ブレーキの解除を示す信号として用いることができる。これらの信号を用いる場合にも、駐車ブレーキを解除する前にポンプ加圧を行うことにより、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
(Other embodiments)
In the above embodiment, the release signal based on the operation of the
また、上記実施形態では、ポンプ加圧から所定時間が経過したときに所望のＷ／Ｃ圧が発生したと想定して電動モータ１５の駆動を開始するようにした。これに対して、Ｗ／Ｃ圧を検出し、Ｗ／Ｃ圧が目標圧に達した後に電動モータ１５の駆動を開始するようにしても良い。このようにすれば、確実に直動変換装置２２が受ける軸力が軽減されてから電動モータ１５の駆動を開始することができる。例えば、図１中に示したように、管路Ａ中における差圧制御弁８とＷ／Ｃ６との間にＷ／Ｃ圧センサ４０を備えることができる。このＷ／Ｃ圧センサ４０により、Ｗ／Ｃ圧が目標圧に達したことを検出できる。
In the above embodiment, the driving of the
また、上記実施形態では、ポンプ加圧の解除を電動モータ１５の駆動開始からの経過時間に基づいて行う場合について説明した。しかしながら、これも単なる一例を示したに過ぎず、例えば電動モータ１５の回転数を回転数センサによって検出し、電動モータ１５の駆動開始からの回転総数が所定値を超えて、ポンプ加圧を解除してもピストン２３が推進軸２１に当接しないと想定される場合に、ポンプ加圧の解除を行うようにしても良い。
Further, in the above-described embodiment, a case has been described in which release of pump pressurization is performed based on the elapsed time from the start of driving of the
なお、駆動軸２０および推進軸２１に加わる軸力については電動モータ１５に加わる負荷に比例し、電動モータ１５に供給されるモータ電流は電動モータ１５に加わる負荷に比例している。このため、モータ電流に基づいて駆動軸２０および推進軸２１に加わる軸力をモニタし、ポンプ加圧の解除を行うことも考えられる。しかしながら、ポンプ加圧によって発生させるＷ／Ｃ圧が駆動軸２０および推進軸２１に加わる軸力をキャンセルできる大きさとする場合、モータ電流が電動モータ１５に掛かる負荷が無負荷となるときの無負荷電流となって変化がない。このため、ポンプ加圧を早期に解除してしまうことで、ピストン２３が推進軸２１に当接してしまう可能性がある。したがって、上記したように、ポンプ加圧の解除については、電動モータ１５の駆動開始からの経過時間もしくは回転総数に基づいて行うのが好ましい。
The axial force applied to the
また、上記実施形態では、遊星歯車減速機３５を含む減速装置３０がすべてギアのみによって構成されたものを例に挙げて説明したが、部分的にベルトで構成されていても良い。ただし、部分的にベルトが備えられた減速装置３０の場合、ベルトによって振動が吸収されることから、上記実施形態のようにギアのみによって構成された減速装置３０が適用される場合の方が作動音が大きくなりがちである。したがって、ギアのみによって構成された減速装置３０が備えられる車両用ブレーキ制御装置に対して本発明を適用すると、より有効に作動音の抑制効果を得ることができる。
In the above-described embodiment, the
また、上記実施形態では、ディスクブレーキタイプのＥＰＢ２を例に挙げたが、他のタイプ、例えばドラムブレーキタイプのものであっても構わない。その場合、摩擦材と被摩擦材は、それぞれブレーキシューとドラムとなる。このようなドラムブレーキタイプのＥＰＢ２においても、ＥＰＢ２が発生させている駐車ブレーキ力を解除する際に、電動モータを駆動する前に、ブレーキ液圧調整手段にてＷ／Ｃ６のブレーキ液圧を加圧することでブレーキシューをドラム内周面に押圧し、この状態で電動モータを逆回転駆動することで、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。 In the above-described embodiment, the disc brake type EPB2 is taken as an example, but another type, for example, a drum brake type may be used. In that case, the friction material and the friction material are a brake shoe and a drum, respectively. Even in such a drum brake type EPB2, when the parking brake force generated by the EPB2 is released, the brake fluid pressure adjusting means applies the brake fluid pressure of W / C6 before driving the electric motor. By pressing, the brake shoe is pressed against the inner peripheral surface of the drum, and in this state, the electric motor is reversely driven to obtain the same effect as in the above embodiment.
１…サービスブレーキ、２…ＥＰＢ、３…ブレーキペダル、４…倍力装置、５…Ｍ／Ｃ、６…Ｗ／Ｃ、７…ブレーキ液圧制御用アクチュエータ、８…差圧制御弁、９…増圧制御弁、１０…減圧制御弁、１１…調圧リザーバ、１２…モータ、１３…ポンプ、１５…電動モータ、１６…ブレーキパッド、１７…ブレーキディスク、１８…キャリパ、１９…ボディ、２０…駆動軸、２０ａ…雄ネジ溝、２１…推進軸、２１ａ…雌ネジ溝、２２…直動変換装置、２３…ピストン、３０…減速装置、３１…ピニオンギア、３２〜３４…第１〜第３ギア、３５…遊星歯車減速機、３６…ギアボックス
DESCRIPTION OF
Claims (7)
車輪に取り付けられた被摩擦材（１７）と、
前記摩擦材（１６）と前記被摩擦材（１７）を使って電動で制動力を発生させる電動パーキングブレーキ（２）と、
前記摩擦材（１６）と前記被摩擦材（１７）を使ってブレーキ液圧で制動力を発生させるサービスブレーキ（１）と、
前記電動パーキングブレーキ（２）と前記サービスブレーキ（１）の動作を制御する電子制御手段（１４、２８）を有してなる車両用ブレーキ制御装置であって、
前記電動パーキングブレーキ（２）は、電動モータ（１５）の回転力を減速増幅するギア機構（３１〜３５）を有する減速装置（３０）と、前記減速装置（３０）にて減速増幅された前記電動モータ（１５）の回転力を直動運動に変換する直動変換装置（２２）とを有し、前記直動変換装置（２２）にて変換された直動運動に基づいて前記摩擦材（１６）を移動させ、前記電動モータ（１５）を正回転駆動することにより前記摩擦材（１６）を前記被摩擦材（１７）に当接させて押圧することで駐車ブレーキ力を発生させると共に、前記電動モータ（１５）を逆回転駆動することにより前記摩擦材（１６）を前記被摩擦材（１７）から離間させて前記駐車ブレーキ力を解除するように構成され、
前記サービスブレーキ（１）は、ブレーキ液圧を発生するブレーキ液圧発生手段（３〜５）と、前記ブレーキ液圧発生手段（３〜５）と接続され、前記ブレーキ液圧の増加により前記摩擦材（１６）を前記被摩擦材（１７）に当接させて押圧することで制動力を発生させると共に前記ブレーキ液圧の減少により前記摩擦材（１６）を前記被摩擦材（１７）から離間する方向に移動させるホイールシリンダ（６）と、前記ホイールシリンダ（６）のブレーキ液圧の調整を行うブレーキ液圧調整手段（７）とを有し、
前記電子制御手段（１４、２８）は、前記電動パーキングブレーキ（２）が発生させている駐車ブレーキ力を解除する際に、前記電動モータ（１５）を駆動する前に、前記ブレーキ液圧調整手段（７）にて前記ホイールシリンダ（６）のブレーキ液圧を加圧することで前記摩擦材（１６）を前記被摩擦材（１７）に押圧し、この状態で前記電動モータ（１５）を逆回転駆動することを特徴とする車両用ブレーキ制御装置。 Friction material (16);
A friction material (17) attached to the wheel;
An electric parking brake (2) for electrically generating a braking force by using the friction material (16) and the friction material (17);
A service brake (1) for generating a braking force by a brake hydraulic pressure using the friction material (16) and the friction material (17);
A vehicle brake control device comprising electronic control means (14, 28) for controlling the operation of the electric parking brake (2) and the service brake (1),
The electric parking brake (2) includes a speed reduction device (30) having gear mechanisms (31 to 35) for reducing and amplifying the rotational force of the electric motor (15), and the speed reduction and amplification by the speed reduction device (30). A linear motion converter (22) that converts the rotational force of the electric motor (15) into a linear motion, and the friction material (22) based on the linear motion converted by the linear motion converter (22). 16) is moved, and the electric motor (15) is driven to rotate forward so that the friction material (16) is pressed against the friction material (17) to generate a parking brake force, The friction material (16) is separated from the friction material (17) by reversely driving the electric motor (15), and the parking brake force is released.
The service brake (1) is connected to brake fluid pressure generating means (3-5) for generating brake fluid pressure and the brake fluid pressure generating means (3-5), and the friction is increased by increasing the brake fluid pressure. A braking force is generated by pressing the material (16) against the friction target material (17) and the friction material (16) is separated from the friction target material (17) by reducing the brake fluid pressure. A wheel cylinder (6) that is moved in the direction of movement, and brake fluid pressure adjusting means (7) that adjusts the brake fluid pressure of the wheel cylinder (6),
The electronic control means (14, 28) is configured to adjust the brake fluid pressure adjusting means before driving the electric motor (15) when releasing the parking brake force generated by the electric parking brake (2). In (7), the brake fluid pressure of the wheel cylinder (6) is increased to press the friction material (16) against the friction target material (17), and in this state, the electric motor (15) rotates in the reverse direction. A brake control device for a vehicle that is driven.
前記電動パーキングブレーキ（２）は、前記直動変換装置（２２）が前記電動モータ（１５）の回転力に基づいて回転させられる駆動軸（２０）と該駆動軸（２０）の回転を直動運動に変換する推進軸（２１）とを有した構成とされていると共に、該直動変換装置（２２）が前記ホイールシリンダ（６）内に備えられた構成とされ、前記電動モータ（１５）の駆動に伴って前記推進軸（２１）が前記ピストン（２３）を移動させることで前記摩擦材（１６）を前記被摩擦材（１７）に押圧するものであることを特徴とする請求項１に記載の車両用ブレーキ制御装置。 In the service brake (1), the piston (23) provided in the wheel cylinder (6) is moved based on the brake fluid pressure transmitted through the brake fluid pressure generating means (3 to 5). The friction material (16) is pressed against the friction material (17).
The electric parking brake (2) linearly moves the drive shaft (20) and the rotation of the drive shaft (20) by which the linear motion conversion device (22) is rotated based on the rotational force of the electric motor (15). The linear motion conversion device (22) is provided in the wheel cylinder (6), and the electric motor (15) has a propulsion shaft (21) for conversion into motion. The propulsion shaft (21) moves the piston (23) in accordance with the driving of the friction member (16) to press the friction material (16) against the friction material (17). A brake control device for a vehicle as described in 1.
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