JP2015193357A - 電動式ブレーキシステム、電動式ブレーキシステムを搭載した車両、及び電動式ブレーキシステムの制御方法 - Google Patents

電動式ブレーキシステム、電動式ブレーキシステムを搭載した車両、及び電動式ブレーキシステムの制御方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2015193357A
JP2015193357A JP2014118409A JP2014118409A JP2015193357A JP 2015193357 A JP2015193357 A JP 2015193357A JP 2014118409 A JP2014118409 A JP 2014118409A JP 2014118409 A JP2014118409 A JP 2014118409A JP 2015193357 A JP2015193357 A JP 2015193357A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
brake
hydraulic
electric
electric brake
vehicle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2014118409A
Other languages
English (en)
Inventor
安井 誠
Makoto Yasui
誠 安井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTN Corp
Original Assignee
NTN Corp
NTN Toyo Bearing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NTN Corp, NTN Toyo Bearing Co Ltd filed Critical NTN Corp
Priority to JP2014118409A priority Critical patent/JP2015193357A/ja
Priority to PCT/JP2015/058865 priority patent/WO2015146963A1/ja
Publication of JP2015193357A publication Critical patent/JP2015193357A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D65/00Parts or details
    • F16D65/14Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position
    • F16D65/16Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position arranged in or on the brake
    • F16D65/18Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position arranged in or on the brake adapted for drawing members together, e.g. for disc brakes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/10Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release
    • B60T13/58Combined or convertible systems
    • B60T13/588Combined or convertible systems both fluid and mechanical assistance or drive
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/10Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release
    • B60T13/66Electrical control in fluid-pressure brake systems
    • B60T13/662Electrical control in fluid-pressure brake systems characterised by specified functions of the control system components
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/26Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force characterised by producing differential braking between front and rear wheels
    • B60T8/266Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force characterised by producing differential braking between front and rear wheels using valves or actuators with external control means
    • B60T8/267Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force characterised by producing differential braking between front and rear wheels using valves or actuators with external control means for hybrid systems with different kind of brakes on different axles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/32Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration
    • B60T8/321Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration deceleration
    • B60T8/3255Systems in which the braking action is dependent on brake pedal data
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/32Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration
    • B60T8/34Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition
    • B60T8/343Systems characterised by their lay-out
    • B60T8/344Hydraulic systems
    • B60T8/3484 Channel systems
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/32Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration
    • B60T8/88Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration with failure responsive means, i.e. means for detecting and indicating faulty operation of the speed responsive control means
    • B60T8/885Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration with failure responsive means, i.e. means for detecting and indicating faulty operation of the speed responsive control means using electrical circuitry
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D55/00Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes
    • F16D55/02Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with axially-movable discs or pads pressed against axially-located rotating members
    • F16D55/22Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with axially-movable discs or pads pressed against axially-located rotating members by clamping an axially-located rotating disc between movable braking members, e.g. movable brake discs or brake pads
    • F16D55/228Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with axially-movable discs or pads pressed against axially-located rotating members by clamping an axially-located rotating disc between movable braking members, e.g. movable brake discs or brake pads with a separate actuating member for each side
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T2270/00Further aspects of brake control systems not otherwise provided for
    • B60T2270/40Failsafe aspects of brake control systems
    • B60T2270/402Back-up
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2121/00Type of actuator operation force
    • F16D2121/02Fluid pressure
    • F16D2121/04Fluid pressure acting on a piston-type actuator, e.g. for liquid pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2125/00Components of actuators
    • F16D2125/18Mechanical mechanisms
    • F16D2125/20Mechanical mechanisms converting rotation to linear movement or vice versa
    • F16D2125/34Mechanical mechanisms converting rotation to linear movement or vice versa acting in the direction of the axis of rotation
    • F16D2125/40Screw-and-nut
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2125/00Components of actuators
    • F16D2125/18Mechanical mechanisms
    • F16D2125/44Mechanical mechanisms transmitting rotation
    • F16D2125/46Rotating members in mutual engagement
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2125/00Components of actuators
    • F16D2125/18Mechanical mechanisms
    • F16D2125/44Mechanical mechanisms transmitting rotation
    • F16D2125/46Rotating members in mutual engagement
    • F16D2125/48Rotating members in mutual engagement with parallel stationary axes, e.g. spur gears

Abstract

【課題】電動式ブレーキが失陥した場合でも、確実に車両を制動すること。【解決手段】運転者のブレーキ操作によって制動力を発揮する、車両1の少なくとも左右二輪に設けられた電動式ブレーキ3と、前記電動式ブレーキ3の失陥時に、この電動式ブレーキ3の代わりに制動力を発揮する油圧式ブレーキ4と、前記油圧式ブレーキ4は、前記電動式ブレーキ3を設けた車輪2に、前記電動式ブレーキ3と共に内蔵され、前記失陥時に、前記油圧式ブレーキ4を作動可能な状態とする制御装置12と、を有する電動式ブレーキシステムを構成する。電動式ブレーキ3の失陥時に、油圧式ブレーキ4を作動させることにより、車両1を安全に制動することができる。【選択図】図1

Description

この発明は、サービスブレーキとして電動式ブレーキを採用し、この電動式ブレーキに失陥が生じた場合に、車輪に設けた油圧式ブレーキを作動させて、車両を制動する電動式ブレーキシステム、電動式ブレーキシステムを搭載した車両、及び電動式ブレーキシステムの制御方法に関する。
自動車等の車両に用いられるブレーキとして、例えば特許文献1〜3に示すように、ブレーキペダルの操作量(踏み込み量)に応じて電動モータを回転駆動し、この電動モータの回転力を利用して制動力を発生させる電動式ブレーキの開発が近年進められている。この電動式ブレーキは、車両の各車輪に設けられ、電動ブレーキキャリパには、電動モータ、減速機、直動機構、押圧センサを始めとする各種センサ等から構成される電動アクチュエータが装着される。
特許文献1に係る車両用ブレーキ制御装置は、車両のコントローラが、一つの車輪のブレーキの制動力を検知する押圧力センサが失陥したことを検出した場合に、所望の制動力が得られるように、押圧力センサが失陥していない他の車輪に対し制動力を作用させて、車両を安定した姿勢で制動する作用を有する。特許文献2に係る電動ブレーキ装置は、ブレーキ摩擦材に熱膨張や摩耗が生じた場合でも、各車輪における制動力発生のタイミングのずれを改善し、四輪の制動バランスを良好に保つ作用を有する。特許文献3に係る電動ブレーキシステムは、イグニッションキーをON状態として、システムを起動した直後においても、パッドとディスクとの間のクリアランスを適切に把握して、ブレーキ制動用のモータを適切に駆動させる作用を有する。
また、例えば特許文献4に示すように、ディスク式油圧ブレーキとは別にドラム式ブレーキを併設し、このドラム式ブレーキをパーキングブレーキとして機能させることもある。この特許文献1〜4に係る電動式ブレーキにおいてはフローティングキャリパを採用し、このフローティングキャリパの左右一方向からシリンダ等のキャリパ駆動部材を設けた構成としているが、例えば特許文献5に係る液圧式ブレーキで採用する対向ピストンキャリパをこの電動式ブレーキに適用し、ディスクロータをその内外両側からブレーキパッドで挟み込む構成とすることもできる。
特開2004−210054号公報 特開2003−175816号公報 特開2002−67932号公報 特開平9−60667号公報 特開2012−177414号公報
上記特許文献1〜4に記載の電動ブレーキは、いずれもバッテリから電力の供給を受けて作動するため、バッテリの充電量の低下、センサの失陥、電気配線の断線等の電気的不具合が生じた場合、電気モータを作動して摩擦パッドをブレーキディスクに押さえ付けることができず、制動力を発揮できなくなることが生じ得る。特許文献4に示すように、ディスク式油圧ブレーキとは別にドラム式のパーキングブレーキを併設したとしても、このパーキングブレーキはサービスブレーキほどの制動力を有しないため、制動距離が大幅に長くなってしまう問題がある。また、電動式ブレーキ(サービスブレーキ)に電動式のパーキングブレーキ機能が併設されている場合は、この電動式ブレーキ以外の補助ブレーキを備えていない場合が多く、サービスブレーキが失陥したときに、それをバックアップするブレーキシステムが何ら備わっていないのが現状である。また、上記特許文献5に記載の対向ピストンキャリパは、左右両側のピストンは一つの駆動源(油圧源)によって駆動されているため、この駆動源が失陥すれば制動力を発揮できなくなるという点については、上記の電動ブレーキの場合と同様である。
そこで、この発明は、電動式ブレーキが失陥した場合でも、確実に車両を制動することを課題とする。
上記の課題を解決するために、この発明では、運転者のブレーキ操作によって制動力を発揮する、車両の少なくとも左右二輪に設けられた電動式ブレーキと、前記電動式ブレーキの失陥時に、この電動式ブレーキの代わりに制動力を発揮する油圧式ブレーキと、前記油圧式ブレーキは、前記電動式ブレーキを設けた車輪に前記電動式ブレーキと共に内蔵され、前記失陥時に、前記油圧式ブレーキを作動可能な状態とする制御装置と、を有する電動式ブレーキシステムを構成した。
このように、サービスブレーキとして用いる電動式ブレーキ以外に油圧式ブレーキを併設することにより、この電動式ブレーキの失陥時に油圧式ブレーキを作動させて、車両を安全に停止させることができる。電動式ブレーキが正常に機能しているときは、油圧式ブレーキは作動しないようになっており、この電動式ブレーキに何らかの失陥が生じたときに、その失陥状態を制御装置が把握し、初めて油圧式ブレーキを作動可能な状態とする。すなわち、電動式ブレーキと油圧式ブレーキの動作が競合することはなく、運転者のブレーキ操作によって、常に安定した制動力を得ることができる。
前記構成においては、前記油圧式ブレーキが、ドラムブレーキである構成とすることができる。このドラムブレーキは電動式ブレーキを設けた車輪にこの電動式ブレーキとともに内蔵されているため、システム全体のコンパクト化を図ることができる。
あるいは、前記油圧式ブレーキが、前記電動式ブレーキのディスクロータを制動するディスクブレーキであって、前記電動式ブレーキのキャリパの外側の爪部に、このキャリパを駆動する油圧ピストンが内蔵されている構成とすることもできる。このように、キャリパの外側の爪部に油圧ピストンを内蔵して、電動式ブレーキのブレーキディスクと油圧式ブレーキのブレーキディスクを共用することによって、油圧式ブレーキ用に別途ディスクロータを設ける必要がないため、システム全体の更なるコンパクト化を図ることができる。
前記構成においては、ブレーキペダルの操作量に対応して作動するマスタシリンダと、前記マスタシリンダと前記油圧式ブレーキとをつなぐ油圧配管と、前記油圧配管の途中に設けられ、前記電動式ブレーキの正常作動時に閉状態となっている油圧バルブと、をさらに有し、前記制御装置は、前記失陥時に、前記油圧バルブを閉状態から開状態に切り替える機能を有する構成とするのが好ましい。
このように、油圧配管の途中に油圧バルブを設け、この油圧バルブの開閉を制御装置で制御することによって、電動式ブレーキの失陥時における油圧式ブレーキの作動・不作動を簡便に切り替えることができる。
前記各構成においては、前記車両が前後二輪ずつ備えた四輪車であって、前後少なくとも一方の二輪の電動式ブレーキにパーキングブレーキ機能が設けられた構成とするのが好ましい。
このように、電動式ブレーキにパーキングブレーキの機能を付加することによって、例えば特許文献4で示した構成のように、パーキングブレーキの機能をドラムブレーキに担わせる場合と異なり、このドラムブレーキの設置場所を有効活用することができる。
前記各構成においては、失陥したときに運転者に対する警告を表示し、又は警告音を発する警告装置をさらに備えた構成とするのが好ましい。このようにすれば、運転者が速やかに車両の異常に気付いてその対応をとることができるため、重大なトラブルに至るのを防止することができる。
前記各構成に係る電動式ブレーキシステムを車両に搭載することによって、電動ブレーキの失陥時における車両の安全性を大幅に高めることができる。
また、全輪に電動式ブレーキを備えるとともに、油圧式ブレーキを備えた車両の電動式ブレーキシステムの制御方法において、運転者によるブレーキ操作量を検知するステップと、前記ブレーキ操作量に対応して、前記電動式ブレーキが作動しているか否かを判断するステップと、前記判断するステップにおいて、前記電動式ブレーキが失陥していると判断された場合に、全ての電動式ブレーキの作動を停止するとともに、前記油圧式ブレーキに連結された制動用油圧配管の途中に設けられた油圧バルブを開状態とし、前記ブレーキ操作量に対応して前記油圧式ブレーキを作動するステップと、前記判断するステップにおいて、前記電動式ブレーキが正常に作動していると判断された場合に、前記ブレーキ操作量に対応して、前記電動式ブレーキをそのまま作動させるステップと、を有することを特徴とする電動式ブレーキシステムの制御方法を構成することができる。
この制御方法によると、上述したように、電動式ブレーキの失陥時に油圧式ブレーキを作動させて、車両を安全に停止させることができる。しかも、電動式ブレーキの失陥時のみ油圧式ブレーキを作動するように各ステップを構成したので、電動式ブレーキと油圧式ブレーキの動作が競合することはなく、運転者のブレーキ操作によって、常に安定した制動力を得ることができる。
この発明では、運転者のブレーキ操作によって制動力を発揮する、車両の全輪に設けられた電動式ブレーキと、前記電動式ブレーキの失陥時に、この電動式ブレーキの代わりに制動力を発揮する油圧式ブレーキと、前記失陥時に、前記油圧式ブレーキを作動可能な状態とする制御装置と、を有する電動式ブレーキシステムを構成した。このように電動式ブレーキシステムを構成することにより、電動式ブレーキが正常に作動しているときは、この電動式ブレーキで車両を制動する一方で、その失陥時には、その機能を油圧式ブレーキで代替することができる。このため、運転者のブレーキ操作によって、常に安定した制動力を得ることができる。
この発明に係る電動式ブレーキシステムを搭載した車両を示す概略図 電動式ブレーキの一般的な制御系統を示す図 この発明に係る電動式ブレーキシステムの制御方法の流れを示す図 この発明に係る電動式ブレーキシステムの第一実施形態を示す縦断面図 図6に示した電動式ブレーキの要部を示すV−V線に沿う縦断面図 図4に示した電動式ブレーキの要部を示すVI−VI線に沿う縦断面図 この発明に係る電動式ブレーキシステムに採用したドラム式の油圧式ブレーキの一例を示す側面図 この発明に係る電動式ブレーキシステムの第二実施形態を示す縦断面図
この発明に係る電動式ブレーキシステムを搭載した車両を図1に示して説明する。この車両1は、前後二輪ずつ備えた四輪車であって、全ての車輪2にディスク式の電動式ブレーキ3が設けられるとともに、前輪二輪に油圧式ブレーキ4が設けられている。ブレーキペダル5には、ブレーキ操作量(踏み込み量)を検知するストロークセンサ6が設けられている。このストロークセンサ6で検知したブレーキ操作量は、車両コントロールユニット7(VCU)に伝えられる。そして、このVCU7から発せられた制御信号が電動ブレーキ制御装置8に送られ、この電動ブレーキ制御装置8から各車輪2に設けられた電動式ブレーキ3に、ブレーキ操作量に対応した制動力で各車輪2を制動するように指令が発せられる。
このブレーキペダル5は、制動用油圧配管9にも接続されている。この制動用油圧配管9は途中で分岐され、左右の前輪に設けられた油圧式ブレーキ4に接続されている。この制動用油圧配管9の途中には、ブレーキペダル5の操作量に対応して作動するマスタシリンダ10と、油圧バルブ11が設けられている。この油圧バルブ11を開状態としつつブレーキペダル5を操作すると、そのブレーキ操作量に対応して左右の油圧式ブレーキ4に制動力が伝達される。この油圧バルブ11は、通常は(電動式ブレーキ3が失陥していない状態では)閉状態となっている。この閉状態においては、ブレーキペダル5を操作しても、油圧式ブレーキ4には制動力は伝達されない。この場合、電動式ブレーキ3によって、各車輪2に制動力が付与される。
油圧バルブ11には、油圧バルブ制御装置12が設けられており、この油圧バルブ制御装置12はVCU7に接続されている。ブレーキペダル5を操作したにも関わらず、少なくとも一つの電動式ブレーキ3が正常に作動していないことをVCU7が検知した場合、このVCU7から油圧バルブ制御装置12に作動信号が発せられ、この作動信号に基づいて、油圧バルブ制御装置12が油圧バルブ11を開状態とする。このように油圧バルブ11を開状態とすることによって、上述したように、ブレーキペダル5の操作によって、油圧式ブレーキ4に制動力を作用させることができる。
図2に、電動式ブレーキ3の一般的な制御系統を示す。ブレーキペダル5の操作量は、ペダルストロークセンサ6で検知され、その検知量がコントローラ14に伝えられる。このコントローラ14には、その他に各車輪2の速度を検知する車輪速センサ15、及び車両1の前後方向への加速度を検知する前後Gセンサ16からの各検知量も伝えられる。このコントローラ14のCPU17に各センサ15、16からの検知量を集約するとともに、メモリ18に予め記憶されている制御アルゴリズムを適用して、車輪2に設けられた電動式ブレーキ3の制動力を算出する。この算出された制動力に基づいて、電動式ブレーキ3の制動力が発揮される。この電動式ブレーキ3の作動には、バッテリ19からドライバ20に供給された電力が用いられる。ここでは、コントローラ14、CPU17、メモリ18が車両コントロールユニット7(VCU)に設けられており、ドライバ20が電動ブレーキ制御装置8に設けられている。
このように、電動式ブレーキ3は、バッテリ19から電力の供給を受けて作動するが、何らかの理由で、バッテリ19の充電量の低下、各センサ15、16の失陥、電気配線の断線等の電気的不具合が生じた場合、電動式ブレーキ3の制動力が発揮できなくなることが生じる。この場合、電動式ブレーキ3に併設した油圧式ブレーキ4が電動式ブレーキ3の代わりに制動力を発揮して、車両1を制動する。
この電動式ブレーキシステムの制御の流れを図3に示す。この電動式ブレーキシステムにおいては、電動式ブレーキ3がサービスブレーキであって、油圧式ブレーキ4は、あくまでも電動式ブレーキ3が失陥したときの非常用ブレーキである。このため、システム始動時点において、油圧バルブ11を閉じて(S1)、油圧式ブレーキ4が作動しない状態としておく。このようにすることで、ブレーキペダル5を操作したときに、電動式ブレーキ3と油圧式ブレーキ4が競合して動作して、車両1の制動が不安定になるのを防止することができる。
次に、ペダルストロークセンサ6によって、ブレーキペダル5が操作されているかどうか(ON・OFF状態)がチェックされ(S2)、さらにペダルストロークセンサ6又は油圧センサによって、ブレーキペダル5の操作量(踏み込み量)が検知される(S3)。このブレーキペダル5の操作量に対応して、各輪の電動式ブレーキ3に対して、電動ブレーキ制御装置8から制御信号が発せられる(S4)。ここで、この制御信号に対して実際に電動式ブレーキ3が制動力を発揮しているかどうかがチェックされる(S5)。
このチェックにおいて、電動式ブレーキ3の作動に特に問題がないと判断された場合(S5のNO側の矢印)、そのまま電動式ブレーキ3による制動を継続する(S4)。その一方で、電動式ブレーキ3が失陥していると判断された場合(S5のYES側の矢印)、全ての電動式ブレーキ3の作動を停止し(S6)、さらにVCU7から油圧バルブ制御装置12に作動信号を発し、この作動信号に基づいて、油圧バルブ制御装置12が油圧バルブ11を開状態とする(S7)。この油圧バルブ11を開状態とすることにより、ブレーキペダル5の操作によって油圧式ブレーキ4を作動させて、車両1を制動することができる。このように、全ての電動式ブレーキ3の作動を停止した上で、油圧式ブレーキ4を作動させることにより、各輪に設けた電動式ブレーキ3のうち失陥していないものと油圧式ブレーキ4とが競合して動作して、車両1の制動が不安定になるのを防止することができる。
さらに、電動式ブレーキ3が失陥した際に、車両1内に設けた警告表示(警告灯、警報ブザー等)をON状態とすることにより(S8)、運転者に注意を促すことができる。
次に、この発明に係る電動式ブレーキシステムの第一実施形態を図4に示す。この電動式ブレーキシステムに用いられる電動式ブレーキ3は、サービスブレーキの機能とともにパーキングブレーキの機能も有する、ドラムインディスク型のものである。
車輪(図示せず)と一体に回転するディスクロータ21の外周囲にキャリパ22が設けられ、このキャリパ22の一端部にディスクロータ21のアウタ側面の外周部と軸方向で対向する爪部23が設けられ、この爪部23でアウタ側ブレーキパッド24を支持している。また、ディスクロータ21のインナ側面の外周部にインナ側ブレーキパッド25を配置し、このインナ側ブレーキパッド25を、キャリパ22の他端部に設けられた電動式直動アクチュエータ26により、ディスクロータ21に向けて移動できるように構成されている。
この電動式直動アクチュエータ26は、キャリパ22の他端部に一体化された円筒状のハウジング27を有し、このハウジング27内に、このハウジング27内をスライド自在に外輪部材28が組み込まれている。このハウジング27内には、外輪部材28のインナ側端部よりも内側に軸支持部材29が組み込まれている。そして、この軸支持部材29に形成されたボス部30には、2個の転がり軸受31を介して駆動軸32が軸周りに回転自在に支持されている。この駆動軸32のインナ側端部は、ハウジング27のインナ側端部に取り付けられたギアケース33内に臨んでいる。
このギアケース33内には、図5に示すように、電動モータ34が設けられている。この電動モータ34のロータ軸35の回転は、ギアケース33内に組み込まれたギア減速機構36によって減速された上で、駆動軸32に伝達される。
このギア減速機構36は、図5及び図6に示すように、電動モータ34のロータ軸35に取り付けられた入力ギア37の回転を、一次減速ギア列G1及び二次減速ギア列G2で順次減速して、駆動軸32の軸端部に取り付けられた出力ギア38に伝達して、駆動軸32を回転させるようになっている。
ギアケース33内には、駐車時において、このギア減速機構36を動力伝達が不能なロック状態に保持するロック機構39が設けられている。このロック機構39は、ギア減速機構36を構成する中間ギア40の側面に形成された複数の係止凹部41と、軸方向に移動自在に設けられた磁性材料からなるプランジャ42と、このプランジャ42をその軸方向に進退させるソレノイドコイル43と、プランジャ42の先端に設けられたロックピン44とを有している。
図4に示すように、駆動軸32と外輪部材28の間には、駆動軸32の回転を外輪部材28の軸方向への直線運動に変換する回転・直動変換機構45が設けられている。この回転・直動変換機構45は、外輪部材28と駆動軸32との間に組み込まれた遊星ローラ46を有している。遊星ローラ46に臨む外輪部材28の内周には螺旋突条47が形成されるとともに、遊星ローラ46の外周には螺旋突条47と噛み合う螺旋溝48が形成されている。駆動軸32を回転すると、遊星ローラ46が外輪部材28の内周側で自転しつつ公転し、外輪部材28を軸方向に移動させるようになっている。
外輪部材28をディスクロータ21に接近するように軸方向に移動させると、この外輪部材28に連結一体化されたインナ側ブレーキパッド25がディスクロータ21に当接し、このディスクロータ21を軸方向に押圧する。この押圧力の反力により、爪部23に取り付けられたアウタ側ブレーキパッド24がディスクロータ21に接近するようにキャリパ22が移動し、アウタ側ブレーキパッド24がディスクロータ21に当接して、インナ側ブレーキパッド25とアウタ側ブレーキパッド24でディスクロータ21が強く挟み込まれて制動力が発揮される。ここで、ディスクロータ21の内径側に、非常用ブレーキであるドラム式の油圧式ブレーキ4が設けられている。この油圧式ブレーキ4の構造説明は図7にて後述する。
駐車に際しては、インナ側ブレーキパッド25とアウタ側ブレーキパッド24によって制動力が発揮された状態で、図5に示すソレノイドコイル43に通電する。すると、ソレノイドコイル43によって生じた磁力により、プランジャ42が中間ギア40側に移動し、係止凹部41にロックピン44が係合した状態となる。この係合により、中間ギア40がロックされた状態となり、パーキングブレーキとしての機能が発揮される。
次に、電動式ブレーキシステムに採用される油圧式ブレーキ4の一例を図7に示す。この油圧式ブレーキ4は、アンカー49によって保持されたリーディングシュー50及びトレーリングシュー51をホイールシリンダー52の作動によって拡開し、ドラム53の内面にライニング54を押し付けることで制動力を発揮させる、所謂リーディングトレーリング式のものである。この油圧式ブレーキ4は、ドラム53内にコンパクトに搭載できるとともに、高い制動力を有するため、電動式ブレーキ3が失陥した場合においても、車両1を確実に制動して高い安全性を確保することができる。この例では、リーディングトレーリング式の油圧式ブレーキ4を示したが、汎用されているツーリーディングシュー式やデュオサーボ式のものを採用することもできる。なお、コンパクトな構造のリーディングトレーリング式の油圧式ブレーキ4を採用すると、ディスクロータ21の内径側に収めることが容易となる。
この発明に係る電動式ブレーキシステムの第二実施形態を図8に示す。この電動式ブレーキシステムに用いられる電動式ブレーキ3の構成は、第一実施形態に係る構成と同じなので、その説明は省略する。この第二実施形態においては、第一実施形態と異なり、電動式ブレーキ3のキャリパ22にピストン式の油圧式ブレーキ4が設けられている。つまり、キャリパ22の外側の爪部23に、油圧ピストン60が内蔵されている。この油圧ピストン60は、爪部23に形成した圧油供給口61から油圧室62に作動油を供給することにより駆動される。
油圧ピストン60を駆動すると、爪部23側に設けられたアウタ側ブレーキパッド24がディスクロータ21に当接し、このディスクロータ21を軸方向に押圧する。この押圧力の反力により、外輪部材28に連結一体化されたインナ側ブレーキパッド25がディスクロータ21に接近するようにキャリパ22が移動し、インナ側ブレーキパッド25がディスクロータ21に当接して、アウタ側ブレーキパッド24とインナ側ブレーキパッド25でディスクロータ21が強く挟み込まれて制動力が発揮される。
上記の各実施形態は例示であって、電動式ブレーキ3が失陥した場合でも、確実に車両1を制動する、という本願発明の課題を解決し得る限りにおいて、電動式ブレーキ3を搭載する車輪2の位置(前輪二輪、後輪二輪、又は四輪全輪)、電動式ブレーキ3とともに内蔵される油圧式ブレーキ4を搭載する車輪2の位置(前輪二輪、後輪二輪、又は四輪全輪)や、失陥判断のフローのステップの順序等を適宜変更することも許容される。
1 車両
2 車輪
3 電動式ブレーキ
4 油圧式ブレーキ
5 ブレーキペダル
9 制動用油圧配管
10 マスタシリンダ
11 油圧バルブ
12 制御装置(油圧バルブ制御装置)
21 ディスクロータ
22 キャリパ
23 爪部
60 油圧ピストン

Claims (8)

  1. 運転者のブレーキ操作によって制動力を発揮する、車両(1)の少なくとも左右二輪に設けられた電動式ブレーキ(3)と、
    前記電動式ブレーキ(3)の失陥時に、この電動式ブレーキ(3)の代わりに制動力を発揮する油圧式ブレーキ(4)と、
    前記油圧式ブレーキ(4)は、前記電動式ブレーキ(3)を設けた車輪(2)に前記電動式ブレーキ(3)と共に内蔵され、
    前記失陥時に、前記油圧式ブレーキ(4)を作動可能な状態とする制御装置(12)と、
    を有する電動式ブレーキシステム。
  2. 前記油圧式ブレーキ(4)が、ドラムブレーキである請求項1に記載の電動式ブレーキシステム。
  3. 前記油圧式ブレーキ(4)が、前記電動式ブレーキ(3)のディスクロータ(21)を制動するディスクブレーキであって、前記電動式ブレーキ(3)のキャリパ(22)の外側の爪部(23)に、このキャリパ(22)を駆動する油圧ピストン(60)が内蔵されている請求項1に記載の電動式ブレーキシステム。
  4. ブレーキペダル(5)の操作量に対応して作動するマスタシリンダ(10)と、
    前記マスタシリンダ(10)と前記油圧式ブレーキ(4)とをつなぐ制動用油圧配管(9)と、
    前記制動用油圧配管(9)の途中に設けられ、前記電動式ブレーキ(3)の正常作動時に閉状態となっている油圧バルブ(11)と、
    をさらに有し、前記制御装置(12)は、前記失陥時に、前記油圧バルブ(11)を閉状態から開状態に切り替える機能を有する請求項1から3のいずれか1項に記載の電動式ブレーキシステム。
  5. 前記車両(1)が前後二輪ずつ備えた四輪車であって、前後少なくとも一方の二輪の電動式ブレーキ(3)にパーキングブレーキ機能が設けられている請求項1から4のいずれか1項に記載の電動式ブレーキシステム。
  6. 失陥したときに運転者に対する警告を表示し、又は警告音を発する警告装置をさらに備えた請求項1から5のいずれか1項に記載の電動式ブレーキシステム。
  7. 請求項1から6のいずれか1項に記載の電動式ブレーキシステムを搭載した車両。
  8. 全輪に電動式ブレーキ(3)を備えるとともに、油圧式ブレーキ(4)を備えた車両(1)の電動式ブレーキシステムの制御方法において、
    運転者によるブレーキ操作量を検知するステップと、
    前記ブレーキ操作量に対応して、前記電動式ブレーキ(3)が作動しているか否かを判断するステップと、
    前記判断するステップにおいて、前記電動式ブレーキ(3)が失陥していると判断された場合に、全ての電動式ブレーキ(3)の作動を停止するとともに、前記油圧式ブレーキ(4)に連結された制動用油圧配管(9)の途中に設けられた油圧バルブ(11)を開状態とし、前記ブレーキ操作量に対応して前記油圧式ブレーキ(4)を作動するステップと、
    前記判断するステップにおいて、前記電動式ブレーキ(3)が正常に作動していると判断された場合に、前記ブレーキ操作量に対応して、前記電動式ブレーキ(3)をそのまま作動させるステップと、
    を有することを特徴とする電動式ブレーキシステムの制御方法。
JP2014118409A 2014-03-25 2014-06-09 電動式ブレーキシステム、電動式ブレーキシステムを搭載した車両、及び電動式ブレーキシステムの制御方法 Pending JP2015193357A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014118409A JP2015193357A (ja) 2014-03-25 2014-06-09 電動式ブレーキシステム、電動式ブレーキシステムを搭載した車両、及び電動式ブレーキシステムの制御方法
PCT/JP2015/058865 WO2015146963A1 (ja) 2014-03-25 2015-03-24 電動式ブレーキシステム、電動式ブレーキシステムを搭載した車両、及び電動式ブレーキシステムの制御方法

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014061646 2014-03-25
JP2014061646 2014-03-25
JP2014118409A JP2015193357A (ja) 2014-03-25 2014-06-09 電動式ブレーキシステム、電動式ブレーキシステムを搭載した車両、及び電動式ブレーキシステムの制御方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2015193357A true JP2015193357A (ja) 2015-11-05

Family

ID=54195475

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014118409A Pending JP2015193357A (ja) 2014-03-25 2014-06-09 電動式ブレーキシステム、電動式ブレーキシステムを搭載した車両、及び電動式ブレーキシステムの制御方法

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2015193357A (ja)
WO (1) WO2015146963A1 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017184478A (ja) * 2016-03-30 2017-10-05 Ntn株式会社 電動アクチュエータ
WO2017170290A1 (ja) * 2016-03-30 2017-10-05 Ntn株式会社 電動アクチュエータ
KR20220104469A (ko) 2021-01-18 2022-07-26 주식회사 만도 전자식 주차 브레이크 시스템 및 그 제어 방법
DE102022208990A1 (de) 2021-08-31 2023-03-02 Mando Corporation Elektronisches feststellbremssystem und verfahren zur steuerung desselben

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019103063B3 (de) * 2019-02-07 2020-06-18 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Verfahren zur Ausführung einer Notbremsfunktion eines Fahrzeuges

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19810593A1 (de) * 1997-12-02 1999-06-10 Itt Mfg Enterprises Inc Radbremse mit kombinierter elektrisch betätigbarer Feststellbremse und hydraulisch betätigbarer Betriebsbremse
JPH11287265A (ja) * 1998-03-31 1999-10-19 Tokico Ltd ディスクブレーキ
JP2000280969A (ja) * 1999-03-30 2000-10-10 Honda Motor Co Ltd 自動二輪車における制動装置
JP2012081918A (ja) * 2010-10-14 2012-04-26 Mitsubishi Motors Corp 車両用制動制御装置
JP2012214096A (ja) * 2011-03-31 2012-11-08 Honda Motor Co Ltd 電動ブレーキ装置
JP2013010371A (ja) * 2011-06-28 2013-01-17 Nissan Motor Co Ltd 電動ブレーキ制御システム

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19810593A1 (de) * 1997-12-02 1999-06-10 Itt Mfg Enterprises Inc Radbremse mit kombinierter elektrisch betätigbarer Feststellbremse und hydraulisch betätigbarer Betriebsbremse
JPH11287265A (ja) * 1998-03-31 1999-10-19 Tokico Ltd ディスクブレーキ
JP2000280969A (ja) * 1999-03-30 2000-10-10 Honda Motor Co Ltd 自動二輪車における制動装置
JP2012081918A (ja) * 2010-10-14 2012-04-26 Mitsubishi Motors Corp 車両用制動制御装置
JP2012214096A (ja) * 2011-03-31 2012-11-08 Honda Motor Co Ltd 電動ブレーキ装置
JP2013010371A (ja) * 2011-06-28 2013-01-17 Nissan Motor Co Ltd 電動ブレーキ制御システム

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017184478A (ja) * 2016-03-30 2017-10-05 Ntn株式会社 電動アクチュエータ
WO2017170290A1 (ja) * 2016-03-30 2017-10-05 Ntn株式会社 電動アクチュエータ
CN108781020A (zh) * 2016-03-30 2018-11-09 Ntn株式会社 电动致动器
KR20220104469A (ko) 2021-01-18 2022-07-26 주식회사 만도 전자식 주차 브레이크 시스템 및 그 제어 방법
DE102022208990A1 (de) 2021-08-31 2023-03-02 Mando Corporation Elektronisches feststellbremssystem und verfahren zur steuerung desselben
KR20230032616A (ko) 2021-08-31 2023-03-07 에이치엘만도 주식회사 전자식 주차 브레이크 시스템 및 그 제어 방법

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015146963A1 (ja) 2015-10-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9260094B2 (en) Vehicle brake device
JP6182311B2 (ja) ブレーキ装置
WO2015146963A1 (ja) 電動式ブレーキシステム、電動式ブレーキシステムを搭載した車両、及び電動式ブレーキシステムの制御方法
EP2828132B1 (en) Brake device
JP6850894B2 (ja) ブレーキモータ制御器、電気ブレーキモータを備えた車両用ブレーキシステム、およびブレーキモータ制御器を起動させる方法
JP4721165B2 (ja) ブレーキ装置
JP5501386B2 (ja) 電動倍力装置およびこれを用いたブレーキ装置
US20100176653A1 (en) Brake apparatus
JP5333364B2 (ja) マスタシリンダ装置
JP2013071521A (ja) 駐車ブレーキ制御装置
JP2010241389A (ja) 電動ブレーキ装置
CN106402205A (zh) 汽车电子机械制动系统轮边自供电式制动执行机构
WO2016104682A1 (ja) 電動ブレーキシステム
JP2007203821A (ja) 電動ディスクブレーキ装置
JP2007522398A (ja) 車両用油圧ブレーキ
GB2472392A (en) Regenerative braking system having an electric drive means to actuate a mechanical braking device
WO2019163595A1 (ja) 電動ブレーキおよび制御装置
JP6267968B2 (ja) 電動ブレーキ装置
JP6189144B2 (ja) 電動ブレーキシステム
JP6498579B2 (ja) ブレーキ装置
JP5998636B2 (ja) 車両用ブレーキ装置
JP5013262B2 (ja) ディスクブレーキ装置
JP4569762B2 (ja) 電動ディスクブレーキ装置
US20220017056A1 (en) Vehicle control device
EP3868619A1 (en) Safety release in electric brake system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170526

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180417

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20181016