JP3796930B2 - Electric brake device for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両用電動ブレーキ装置(所謂バイワイヤ方式のブレーキ装置)、より詳しくは、電力消費の低減効果を高めた電動ブレーキ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
首記の電動ブレーキ装置は、ブレーキ操作力又はブレーキ操作量を検出するセンサの出力に基づいてセンサ出力に応じた駆動力を生じるように電動アクチュエータを制御し、その電動アクチュエータで摩擦材をロータに押圧して車輪に制動力を付与するようになっている。
【0003】
この種のブレーキ装置の従来例としては、車両状態検出器で車両が停止状態にあるか否かを検出し、停止時は、電動アクチュエータの動力伝達部に組込んだ不可逆機構によりブレーキパッドの戻りを阻止して電動アクチュエータへの通電を止めた状態で駐車ブレーキ機能を発揮させるようにした特開平4−108058号公報に開示のシステムや、電動アクチュエータに機械的ブレーキ作動機構を組込んで電気系統失陥時にも制動機能を維持し、かつ駐車ブレーキとしても利用できるようにした実開平5−22234号公報に開示のブレーキアクチュエータ、或いはブレーキパッドによるディスク押圧力が所定値になったときに電動アクチュエータのモータを止め、代わりに圧電素子に電圧を印加してその素子の膨張力で必要制動力の増加分をまかなうようにした特開平7−89420号公報に開示の装置などがある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
特開平4−108058号のシステムは、駐車ブレーキをかけるときには電動アクチュエータへの通電を止めることができるが、通常ブレーキ時(車両非停止時)の制動では常に電動アクチュエータに電力を供給する必要があり、電力消費の抑制ができない。モータを駆動源とする電動ブレーキ装置では、一般的に数10〜数100Wの電力を消費するので、車両非停止時の電力消費が多くなる。また、制動中はモータに大電流が流れ続けるため、寿命(信頼性)にも問題が残る。
【0005】
実開平5−22234号公報のブレーキアクチュエータも同様である。
【0006】
また、特開平7−89420号公報の装置は、パッドの押圧力が所定値を上回るとモータへの通電が止まるため、制動中にモータに大電流が流れ続けると云う問題は解消されるが、圧電素子に通電し続けることになるので、これもやはり電力消費に問題がある。
【0007】
そこで、この発明は、電動ブレーキ装置の電力消費性を改善することを課題としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、この発明においては、停車時及び非停車時のブレーキ操作力又はブレーキ操作量を検出する第1センサの出力に基づいて電動アクチュエータを制御し、その電動アクチュエータで摩擦材をロータに押圧して車輪に制動力を付与する車両用電動ブレーキ装置において、制動力を検知する第2センサと、第1、第2センサ出力の微分回路と、第2センサ出力の微分値の絶対値を前記制動力のバラツキ範囲が一定で有ると言えるその微分値の絶対値である第1閾値と比較する回路、第1センサ又は第2センサの出力を前記制動力を保持する必要がないとされるその出力である第2閾値と比較する回路及び第1センサの出力の微分値の絶対値を前記制動力変更の意思表示がなされたとされるその微分値の絶対値である第3閾値と比較する回路と、第2センサ出力の微分値の絶対値が第1閾値より小、かつ、第1センサ又は第2センサの出力が第2閾値より大の条件が成立したときに電動アクチュエータに制動力の保持指令を出し、第1センサ出力の微分値の絶対値が第3閾値より大きいときには制動力保持の解除指令を出す制御回路とを設け、さらに、電動アクチュエータによる制動力保持が機械的になされるとともにその制動力保持時には前記電動アクチュエータには通電されないようにし、信号待ち等制動力保持が可能な条件が整ったときに制動力保持がなされるようにする。
【0009】
第2センサは、摩擦材の押付け圧を検出する押圧センサでよい。この押圧センサとしては圧電素子やロードセルなどを用いたものが周知であり、これ等の素子を利用できる。
【0010】
なお、第2センサ出力は第1センサの出力に応じて変動するので、第2センサ出力の微分値の代わりに第1センサ出力の微分値を代用する装置構成にしてもよい。この装置は、第2センサが不要であるので、第2センサが無いときや第2センサを採用し難いときに有効であるが、例えば、電動アクチュエータの応答性が遅い、或いは指令信号の変化が早すぎるなどの理由により、実際の制動力が安定する前に制動力を保持してしまう可能性があるので、低応答電動アクチュエータ使用時や高速制御が要求される用途での使用には向かない。
【0011】
制動力保持の方法としては、不可逆アクチュエータを用いてアクチュエータ内の不可逆機構で押圧部材(例えば、後述するブレーキピストン)の戻りを阻止する方法と、可逆アクチュエータに電磁ブレーキを伴わせ、この電磁ブレーキでアクチュエータの動きを止めて押圧部材の戻りを阻止する方法が考えられる。
【0012】
不可逆アクチュエータとは、動力伝達部に組込んだ不可逆機構の働きにより、駆動用のモータが止まっているときには押圧部材の押圧反力等による戻りが阻止され、モータ逆転時にはその戻りが許容されるものを云う。また、可逆アクチュエータとは、モータ停止時に押圧部材の戻りが許容されるものを云う。
【0013】
電磁ブレーキは、非励磁作動型と励磁作動型の2種類があり、どちらを選んでもよいが、フェールセーフ面では電力供給がストップしたときに制動力がロックされる非励磁作動型より励磁作動型の方がよいと考えられる。
【0014】
この電磁ブレーキは、アクチュエータのモータと一体でモータの回転軸の動きを拘束するもの、モータからの作動伝達径路中に設けられて動力伝達要素の動きを拘束するもののどちらであってもよい。
【0015】
不可逆アクチュエータを用いる場合には、制動力の保持指令でその不可逆アクチュエータへの通電を止め、制動力保持の解除指令で不可逆アクチュエータへの通電を開始するようにしておく。
【0016】
また、非励磁作動型電磁ブレーキと可逆アクチュエータと組合わせて用いる場合には、制動力の保持指令で非励磁作動型電磁ブレーキと可逆アクチュエータへの通電を止め、制動力保持の解除指令で非励磁作動型電磁ブレーキと可逆アクチュエータへの通電を開始するようにし、一方、励磁作動型電磁ブレーキと可逆アクチュエータを組合わせて用いる場合には、制動力の保持指令で励磁作動型電磁ブレーキに通電し、かつ可逆アクチュエータへの通電を止め、制動力保持の解除指令で励磁作動型電磁ブレーキへの通電を止め、かつ可逆アクチュエータへの通電を開始するようにしておく。
【0017】
【作用】
第2センサ出力の微分値は、制動力の変化量を表わすので、この値が一定の閾値(第1閾値)より小さいときには、制動力がバラツキ範囲内で一定であると云え、制動力保持が可能と考えられる。この発明では、この制動力保持を機械的に行って電力消費を抑制する。
【0018】
従来装置は、制動力が一定している間も電力が消費される。これに対し、この発明の装置は、制動力保持を不可逆アクチュエータを用いて行うもの及び非励磁作動型電磁ブレーキを伴う可逆アクチュエータを用いて行うものについては、制動力保持中の電力消費がほぼゼロになり、また、その間はモータへの通電が止まるため、アクチュエータ寿命も向上する。
【0019】
また、励磁作動型電磁ブレーキを伴う可逆アクチュエータを用いて制動力保持を行うものは、電磁ブレーキに通電するだけでよい。電動アクチュエータに通電して制動力保持を行う場合には、数100Wの電気エネルギーを消費するが、電磁ブレーキの消費電力は数10W程度で桁違いに少なく、従って、この形態の装置も消費電力の低減が図れる。
【0020】
さらに、不可逆アクチュエータを用いるものは、制動力の増減をモータの正逆回転によって行うため制御が複雑化し、応答性や制御精度にも問題が生じる場合があるが、可逆アクチュエータと電磁ブレーキを組合わせたものは、その問題も解消される。
【0021】
なお、制動力が発生していなければ制動力を保持する必要がないので、ブレーキ操作力又はブレーキ操作量を表わす第1センサの出力又は制動力を表わす第2センサの出力が一定閾値(第2閾値)より大きいときのみこの発明を特徴づける要素によって構成される制動力保持システムを作動させる。また、第1センサ出力の微分値の絶対値が一定閾値(第3閾値)を超えたときには、制動力変更の意思表示がなされたことになるので、制動力保持が解除されるようにしておく。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の電動ブレーキ装置の実施形態について述べる。
【0023】
図1は、第1形態の装置の断面図である。この図1において、1はブレーキペダル、2はブレーキペダル1に加えられた踏力を検出する踏力センサ(第1センサ)である。踏力センサ2は、ブレーキペダルの踏込量を検出するストロークセンサで代替してもよい。3は各種センサからの情報を入力して電動アクチュエータ6を制御する電子制御装置、4はディスクロータ、5は電動アクチュエータ6でディスクロータ4の両端面に押圧するブレーキパッド(摩擦材)である。
【0024】
電動アクチュエータ6は、キャリパ7(図のそれは浮動型)のシリンダ穴に挿入してブレーキパッド5で回り止めした(回り止めはキャリパで行ってもよい)ブレーキピストン8、ブレーキピストン8に固定したボールナット9、そのボールナット9に螺合させたスクリューシャフト10、電動式のモータ11、ウォーム12aとウォームホイル12bから成るウォームギヤ12を主たる要素とするものであって、モータ11の動力がウォームギヤ12経由で伝達されてスクリューシャフト10が回転し、そのスクリューシャフト回転でブレーキピストン8が推進してブレーキパッド5がディスクロータ4に押圧されるようになっている。図中13はウォームギヤ12を収納するハウジング、14はスクリューシャフト10を支える軸受ベアリングであり、ハウジング13はキャリパ7に固定されている。
【0025】
この電動アクチュエータ6は、特開平4−108025号公報に開示されたものと同様のものであって、モータ11停止時にスクリューシャフト10の逆転がウォームギヤ12によって阻止され、これにより、ブレーキピストン8が押圧点に保持される。このアクチュエータ6は、ウォームギヤ12を不可逆機構とした不可逆アクチュエータであるので、制動力の解除、減少はモータ11を逆電圧印により逆転させて行われる。
【0026】
図の電動ブレーキ装置には、ブレーキピストン8と、これに押されるインナー側のブレーキパッド5との間にブレーキパッド5の押付け圧を検出する押圧センサ15を設けてある。その押圧センサ15は、キャリパ7のアウター爪とアウター側のブレーキパッドとの間に設けてもよい。
【0027】
また、電子制御装置3内には、図3に示すように、踏力センサ2と押圧センサ15の出力をそれぞれ微分する微分回路21、22、押圧センサ15の出力の微分値の絶対値を、制動力が一定しているか否かの判定基準になる第1閾値と比較する回路23、踏力センサ2(押圧センサ15でもよい)の出力を、制動が行われているか否かの判定基準になる第2閾値と比較する回路24、踏力センサ2の出力の微分値の絶対値を、制動力変更の意思確認の基準となる第3閾値と比較する回路25及び押圧センサ15の出力の微分値の絶対値が第1閾値より小、かつ踏力センサ2(押圧センサ15でもよい)の出力が第2閾値より大の条件が成立したか否かを判定して条件成立時に図1の電動アクチュエータ6に制動力保持の指令を出し、また、踏力センサ2の出力の微分値の絶対値が第3閾値より大きくなったときには制動力保持の解除指令を出す制御回路26が設けられている。
【0028】
この図1の装置は、制動力保持の指令信号が出るとモータ11への通電が止められ、制動力保持の解除指令が出るまでその状態が保持される。
【0029】
図2は、第2実施形態の装置である。この電動ブレーキ装置は、電動アクチュエータ6としてモータ11の回転をピニオンギヤ16と平歯車17を介してスクリューシャフト10に伝達する可逆アクチュエータ(これは実開平5−22234号に示されている)を用い、そのアクチュエータの動きを電磁ブレーキ18で止めてブレーキピストン8の戻りを阻止するようにしている。
【0030】
この装置は、可逆アクチュエータを使用しているので、電磁ブレーキ18が作動していないときにモータ11への通電を止めると、ブレーキピストン8がスクリューシャフト10を逆転させて押し戻され、従って、モータ11の逆転制御を行わなくても制動力を解除でき、不可逆アクチュエータを採用した図1の装置に比べて制御が容易で、応答性や制御精度を高め易い。その他の構成は、ボールナット9をブレーキピストン8内に軸方向摺動可能、かつ、相対回転不可に挿入した点を除いて図1の装置とほぼ同じである。ボールナット9は、スリーブ19がスプリング20を圧縮してブレーキピストン8の端壁に当たる位置までブレーキピストン8内で移動することができる。
【0031】
この装置は、電磁ブレーキ18として非励磁作動型のものを用いる場合には、電子制御装置3から制動力保持の指令が出たときにモータ11と電磁ブレーキ18への通電が止まり、制動力保持の解除指令で両者の通電が再開されるようにしておく。また、励磁作動型の電磁ブレーキ18を用いる場合には、制動力保持の指令で電磁ブレーキ18への通電が開始され、かつモータ11への通電が止まり、制動力保持の解除指令で両者の通電状態が元に戻るようにしておく。
【0032】
なお、例示の装置は、モータ11の回転軸の動きを電磁ブレーキで拘束する電磁ブレーキ付きモータを用いたが、電磁ブレーキ18は、図2のスクリューシャフト10の左端部に設けてそのスクリューシャフト10の回転を拘束するようにしてもよい。
【0033】
また、この発明の電動ブレーキ装置は、車輪速センサなどを用いて車両の停止/非停止を検出し、この検出信号を基にして下記のような制御を行ってもよい。
【0034】
(1)車両停止時には、ある程度制動力のばらつきがあっても制動力保持システムを働かせるために、第1閾値を車両非停止時の時の値よりも大きくする。
(2)車両停止時には、第1センサ出力の微分値が負(減圧側)の場合には制動力保持システムを働かせ、第1センサ出力がある閾値より低くなったとき、又はアクセルセンサでアクセルペダルの踏込みを検知したときに制動力保持システムの働きを止める。
【0035】
不可逆アクチュエータを用いた装置と、非励磁作動型の電磁ブレーキを伴う可逆アクチュエータを用いた装置は、制動力保持中の電力消費がゼロとなるので、長時間の駐車ブレーキをかけることもできる。
【0036】
この方式の装置の制御回路に、例えば、エンジンのオフ信号を指令信号にして電動アクチュエータ6を作動させ、押圧センサ15の出力が所定値に達したら制動力保持を行わしめ、エンジンオン、或いはアクセルペダルの踏込み信号で制動力保持を解除すると云った機能を付与すれば、駐車ブレーキを自動的にかけることができる。このような方法で駐車ブレーキをかける場合、制動力保持がなされたらタイマー信号等で電源が自動的に遮断されるようにしておくとよい。
【0037】
なお、図1、図2のどちらの装置も、押圧センサ15が無い場合にはそのセンサ15の出力の微分値に代えて踏力センサ2(又はストロークセンサ)の出力の微分値を代用することができる。
【0038】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明の電動ブレーキ装置は、制動力保持が可能な条件が整ったときに電動アクチュエータの動きを機械的に拘束して制動力を保持するようにしたので、駐車ブレーキ時だけでなく、通常制動時にも制動力保持システムを作動させて電力消費を抑制することができる。
【0039】
特に、不可逆アクチュエータを用いるもの及び非励磁作動型の電磁ブレーキと可逆アクチュエータを組合せて用いるものは、制動力保持中の電力消費がほぼゼロとなるため、電力消費性の改善効果が大きい。また、制動力保持がなされている間は電動アクチュエータへの通電が止まるため、アクチュエータの寿命が向上して信頼性も高まる。
【0040】
また、可逆アクチュエータと電磁ブレーキを組合わせて用いるものは、不可逆アクチュエータを用いるものに比べて応答性や制御精度に優れる。
【0041】
さらに、励磁作動型電磁ブレーキと可逆アクチュエータを組合わせたものは、制動力保持中に電磁ブレーキによる電力消費があるが、この装置も、制動力保持中はモータに通電する必要がないので従来装置に比べると電力消費の低減効果が得られる。また、この装置は電源失陥時に制動力のロックが起こらず、フェールセーフ面で非励磁作動型電磁ブレーキを用いるものよりも優れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の電動ブレーキ装置の実施形態を示す断面図
【図2】他の実施形態の断面図
【図3】電子制御装置内に設けられる回路のブロック図
【符号の説明】
1 ブレーキペダル
2 踏力センサ
3 電子制御装置
4 ディスクロータ
5 ブレーキパッド
6 電動アクチュエータ
7 キャリパ
8 ブレーキピストン
9 ボールナット
10 スクリューシャフト
11 モータ
12 ウォームギヤ
13 ハウジング
14 軸受ベアリング
15 押圧センサ
16 ピニオンギヤ
17 平歯車
18 電磁ブレーキ
19 スリーブ
20 スプリング
21、22 微分回路
23〜25 比較回路
26 制御回路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electric brake device for a vehicle (a so-called by-wire type brake device), and more particularly, to an electric brake device with an improved effect of reducing power consumption.
[0002]
[Prior art]
The electric brake device described above controls the electric actuator to generate a driving force according to the sensor output based on the output of the sensor that detects the brake operation force or the brake operation amount, and the friction material is transferred to the rotor by the electric actuator. The braking force is applied to the wheel by pressing.
[0003]
As a conventional example of this type of brake device, a vehicle state detector detects whether or not the vehicle is in a stopped state, and when stopped, the brake pad is returned by an irreversible mechanism incorporated in the power transmission unit of the electric actuator. The system disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-108058, which prevents the electric actuator from being turned on and stops the energization of the electric actuator, and the electric system by incorporating a mechanical brake operating mechanism in the electric actuator The brake actuator disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 5-22234, which maintains the braking function even in the event of failure and can also be used as a parking brake, or the electric actuator when the disc pressing force by the brake pad reaches a predetermined value Instead, the voltage is applied to the piezoelectric element and the increase in the required braking force is increased by the expansion force of the element. And the like apparatus of JP-A-7-89420 discloses a disclosure as cover.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The system disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-108058 can stop energization of the electric actuator when the parking brake is applied, but it is necessary to always supply power to the electric actuator during braking during normal braking (when the vehicle is not stopped). , Power consumption can not be suppressed. An electric brake device using a motor as a drive source generally consumes several tens to several hundreds of watts, so that power consumption when the vehicle is not stopped increases. In addition, since a large current continues to flow through the motor during braking, there is still a problem in life (reliability).
[0005]
The same applies to the brake actuator disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 5-22234.
[0006]
In addition, the device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 7-89420 solves the problem that a large current continues to flow to the motor during braking because the power supply to the motor stops when the pad pressing force exceeds a predetermined value. Since the piezoelectric element continues to be energized, this also has a problem in power consumption.
[0007]
Accordingly, an object of the present invention is to improve the power consumption of the electric brake device.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, in the present invention, the electric actuator is controlled based on the output of the first sensor that detects the brake operation force or the brake operation amount when the vehicle is stopped and when the vehicle is not stopped , and the friction material is controlled by the electric actuator. In the electric brake device for a vehicle that applies a braking force to the wheel by pressing the rotor, a second sensor that detects the braking force, a differential circuit of the first and second sensor outputs, and a differential value of the second sensor output circuit the absolute value variation range of the braking force is compared with the first threshold value is the absolute value of the derivative, which can be said to be constant, there is no need to hold the braking force to the output of the first sensor or the second sensor the third is the be the absolute value of the differential value intention of the absolute value of the braking force changes of the differential value of the output of the circuit and the first sensor to be compared with the output at which the second threshold is to have been made A circuit for comparing with a value, and an electric actuator when a condition that the absolute value of the differential value of the second sensor output is smaller than the first threshold value and the output of the first sensor or the second sensor is larger than the second threshold value is satisfied And a control circuit for issuing a braking force holding release command when the absolute value of the differential value of the first sensor output is greater than the third threshold, and further, the braking force holding by the electric actuator is At the same time, the electric actuator is not energized when the braking force is held, and the braking force is held when conditions for holding the braking force such as waiting for a signal are met.
[0009]
The second sensor may be a pressing sensor that detects the pressing pressure of the friction material. As this pressure sensor, one using a piezoelectric element or a load cell is well known, and these elements can be used.
[0010]
Since the second sensor output varies depending on the output of the first sensor, a device configuration that substitutes the differential value of the first sensor output instead of the differential value of the second sensor output may be adopted. Since this device does not require the second sensor, it is effective when there is no second sensor or when it is difficult to employ the second sensor. For example, the response of the electric actuator is slow or the command signal changes. Because it may hold the braking force before the actual braking force stabilizes due to reasons such as being too early, it is not suitable for use in applications that require low-response electric actuators or high-speed control. .
[0011]
As a method of holding the braking force, an irreversible actuator is used to prevent the pressing member (for example, a brake piston described later) from returning, and a reversible actuator is accompanied by an electromagnetic brake. A method of stopping the movement of the actuator and preventing the pressing member from returning can be considered.
[0012]
The irreversible actuator is an irreversible mechanism built into the power transmission unit that prevents the return due to the pressing reaction force of the pressing member when the drive motor is stopped, and allows the return when the motor is reverse. Say. Further, the reversible actuator refers to an actuator that allows the return of the pressing member when the motor is stopped.
[0013]
There are two types of electromagnetic brakes, the non-excitation operation type and the excitation operation type. You can choose either one, but in terms of fail-safe, the excitation operation type is more than the non-excitation operation type that locks the braking force when the power supply stops. Is considered better.
[0014]
This electromagnetic brake may be either one that restricts the movement of the rotating shaft of the motor integrally with the motor of the actuator or one that restricts the movement of the power transmission element provided in the operation transmission path from the motor.
[0015]
When an irreversible actuator is used, energization of the irreversible actuator is stopped by a braking force holding command, and energization of the irreversible actuator is started by a braking force holding release command.
[0016]
When a non-excitation actuating electromagnetic brake and a reversible actuator are used in combination, the deenergization actuating electromagnetic brake and the reversible actuator are de-energized with a braking force hold command and de-energized with a brake force hold release command. When energizing the actuating electromagnetic brake and the reversible actuator is started, on the other hand, when using the excitation actuating electromagnetic brake and the reversible actuator in combination, the energizing electromagnetic brake is energized with a braking force holding command, In addition, the energization of the reversible actuator is stopped, the energization of the excitation actuated electromagnetic brake is stopped by the brake force holding release command, and the energization of the reversible actuator is started.
[0017]
[Action]
Since the differential value of the second sensor output represents the amount of change in braking force, when this value is smaller than a certain threshold value (first threshold value), it can be said that the braking force is constant within the variation range, and the braking force retention is not. It seems possible. In the present invention, this braking force is held mechanically to suppress power consumption.
[0018]
The conventional device consumes electric power while the braking force is constant. On the other hand, the device according to the present invention consumes almost no electric power while holding the braking force for the device that holds the braking force using an irreversible actuator and the device that uses a reversible actuator with a non-excitation actuating electromagnetic brake. In addition, since the energization to the motor is stopped during that time, the actuator life is also improved.
[0019]
Moreover, what hold | maintains braking force using the reversible actuator with an excitation action | operation type electromagnetic brake should just energize an electromagnetic brake. When holding the braking force by energizing the electric actuator, the electric energy of several hundred W is consumed, but the power consumption of the electromagnetic brake is about several tens W, which is much smaller. Reduction can be achieved.
[0020]
In addition, with irreversible actuators, control is complicated because the braking force is increased / decreased by forward / reverse rotation of the motor, which may cause problems with responsiveness and control accuracy. The problem is also solved.
[0021]
If no braking force is generated, it is not necessary to maintain the braking force. Therefore, the output of the first sensor representing the braking operation force or the amount of braking operation or the output of the second sensor representing the braking force is a constant threshold (second Only when greater than (threshold), the braking force holding system constituted by the elements characterizing the invention is activated. In addition, when the absolute value of the differential value of the first sensor output exceeds a certain threshold value (third threshold value), the intention to change the braking force is displayed, so that the holding of the braking force is released. .
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the electric brake device of the present invention will be described.
[0023]
FIG. 1 is a cross-sectional view of the device of the first embodiment. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a brake pedal, and
[0024]
The
[0025]
The
[0026]
The electric brake device shown in the figure is provided with a
[0027]
In the
[0028]
In the apparatus of FIG. 1, when a braking force holding command signal is output, the
[0029]
FIG. 2 shows an apparatus according to the second embodiment. This electric brake device uses a reversible actuator (shown in Japanese Utility Model Publication No. 5-22234) for transmitting the rotation of the
[0030]
Since this apparatus uses a reversible actuator, when the energization to the
[0031]
In the case where a non-excitation operation type is used as the
[0032]
The example apparatus uses a motor with an electromagnetic brake that restrains the movement of the rotating shaft of the
[0033]
The electric brake device of the present invention may detect whether the vehicle is stopped or not using a wheel speed sensor or the like, and may perform the following control based on this detection signal.
[0034]
(1) When the vehicle is stopped, the first threshold value is made larger than the value when the vehicle is not stopped in order to make the braking force holding system work even if the braking force varies to some extent.
(2) When the vehicle is stopped, if the differential value of the first sensor output is negative (depressurization side), the braking force holding system is activated, and when the first sensor output becomes lower than a certain threshold value, or the accelerator pedal is operated by the accelerator sensor. Stops the function of the braking force holding system when a stepping on is detected.
[0035]
A device using an irreversible actuator and a device using a reversible actuator with a non-excitation actuating type electromagnetic brake consume zero power while holding the braking force, and therefore can apply a parking brake for a long time.
[0036]
The control circuit of the apparatus of this system, for example, operates the
[0037]
1 and 2, when the
[0038]
【The invention's effect】
As described above, the electric brake device of the present invention holds the braking force by mechanically restraining the movement of the electric actuator when the conditions capable of holding the braking force are satisfied. In addition, it is possible to suppress power consumption by operating the braking force holding system even during normal braking.
[0039]
Particularly, those using an irreversible actuator and those using a combination of a non-excitation actuating type electromagnetic brake and a reversible actuator have a great effect of improving power consumption because the power consumption during holding of the braking force is almost zero. In addition, since the electric actuator is not energized while the braking force is maintained, the life of the actuator is improved and the reliability is increased.
[0040]
In addition, a combination of a reversible actuator and an electromagnetic brake is superior in response and control accuracy compared to a combination of using an irreversible actuator.
[0041]
Furthermore, the combination of the excitation actuated electromagnetic brake and the reversible actuator consumes electric power due to the electromagnetic brake while holding the braking force, but this device also does not need to energize the motor while holding the braking force. Compared with, an effect of reducing power consumption can be obtained. In addition, this device does not lock the braking force when the power fails, and is superior to a device using a non-excitation operation type electromagnetic brake in terms of fail-safe.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of an electric brake device according to the present invention. FIG. 2 is a sectional view of another embodiment. FIG. 3 is a block diagram of a circuit provided in an electronic control unit.
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (5)
制動力を検知する第2センサ(15)と、第1、第2センサ(2、15)出力の微分回路(21、22)と、第2センサ(15)出力の微分値の絶対値を前記制動力のバラツキ範囲が一定で有ると言えるその微分値の絶対値である第1閾値と比較する回路(23)、第1センサ(2)又は第2センサ(15)の出力を前記制動力を保持する必要がないとされるその出力である第2閾値と比較する回路(24)及び第1センサ(2)の出力の微分値の絶対値を前記制動力変更の意思表示がなされたとされるその微分値の絶対値である第3閾値と比較する回路(25)と、第2センサ(15)出力の微分値の絶対値が第1閾値より小、かつ、第1センサ又は第2センサの出力が第2閾値より大の条件が成立したときに電動アクチュエータ(6)に制動力の保持指令を出し、第1センサ出力の微分値の絶対値が第3閾値より大きいときには制動力保持の解除指令を出す制御回路(26)とを設け、さらに、電動アクチュエータ(6)による制動力保持が機械的になされるとともにその制動力保持時には前記電動アクチュエータ(6)には通電されないようにしたことを特徴とする車両用電動ブレーキ装置。 The electric actuator (6) is controlled based on the output of the first sensor (2) for detecting the brake operation force or the brake operation amount when the vehicle is stopped and when the vehicle is not stopped , and the friction material (5) is moved by the electric actuator (6). In the vehicle electric brake device that applies a braking force to the wheels by pressing against the rotor (4),
Wherein a second sensor for detecting a braking force (15), first and second sensor (2, 15) the output of the differentiating circuit (21, 22), the absolute value of the second sensor (15) a differential value of the output The output of the circuit (23), the first sensor (2) or the second sensor (15) for comparing with the first threshold value, which is the absolute value of the differential value, which can be said to have a constant braking force variation range, is used as the braking force. The absolute value of the differential value of the output of the circuit (24) and the first sensor (2) that is compared with the second threshold value that is the output that is not required to be held is said to indicate the intention to change the braking force. The absolute value of the differential value of the output of the second sensor (15) and the circuit (25) that compares with the third threshold value that is the absolute value of the differential value is smaller than the first threshold value, and the first sensor or the second sensor When the condition that the output is larger than the second threshold is satisfied, the electric actuator (6) A control circuit (26) for issuing a power holding command, and for issuing a braking force holding release command when the absolute value of the differential value of the first sensor output is greater than the third threshold, and further, a control by the electric actuator (6). An electric brake device for a vehicle characterized in that power is held mechanically and the electric actuator (6) is not energized when the braking force is held .
第1センサ(2)出力の微分回路(21)と、第1センサ(2)出力の微分値の絶対値を前記制動力のバラツキ範囲が一定で有ると言えるその微分値の絶対値である第1閾値及び前記制動力変更の意思表示がなされたとされるその微分値の絶対値である第3閾値と比較する回路、及び第1センサ(2)の出力を前記制動力を保持する必要がないとされるその出力である第2閾値と比較する回路と、第1センサ(2)出力の微分値の絶対値が第1閾値より小、かつ、第1センサ(2)出力が第2閾値より大の条件が成立したときに電動アクチュエータ(6)に制動力の保持指令を出し、第1センサ(3)出力の微分値の絶対値が第3閾値より大きいときは制動力保持の解除指令を出す制御回路とを設け、さらに、電動アクチュエータ(6)による制動力保持が機械的になされるとともにその制動力保持時には前記電動アクチュエータ(6)には通電されないようにしたことを特徴とする車両用電動ブレーキ装置。 The electric actuator (6) is controlled based on the output of the first sensor (2) for detecting the brake operation force or the brake operation amount when the vehicle is stopped and when the vehicle is not stopped , and the friction material (5) is moved by the electric actuator (6). In the vehicle electric brake device that applies a braking force to the wheels by pressing against the rotor (4),
The differential circuit (21) of the output of the first sensor (2) and the absolute value of the differential value of the output of the first sensor (2) are the absolute values of the differential values that can be said that the variation range of the braking force is constant . It is not necessary to hold the braking force for the output of the first sensor (2) and the circuit for comparing the first threshold value and the third threshold value, which is the absolute value of the differential value for which the intention to change the braking force is indicated. than the being is a circuit for comparing the output a of the second threshold value, the absolute value of the first sensor (2) the differential value of the output is smaller than the first threshold value, and the first sensor (2) output a second threshold value When a large condition is satisfied, a braking force holding command is issued to the electric actuator (6). When the absolute value of the differential value of the first sensor (3) output is larger than the third threshold value, a braking force holding cancellation command is issued. And a control circuit for providing an electric actuator (6). Braking force holding vehicle electric braking device is characterized in that so as not energized in the electric actuator when the braking force holding together is done mechanically (6).
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