JP4239162B2 - Electric brake device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータのトルクによって制動力を発生する電動ブレーキ装置に係り、特に駐車ブレーキとしての機能を付加した電動ブレーキ装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
電動ブレーキ装置としては、ピストンと、モータと該モータの回転を直線運動に変換して前記ピストンに伝達する回転−直動変換機構とを配設してなるキャリパを備え、前記モータのロータの回転に応じて前記ピストンを推進し、ブレーキパッドをディスクロータに押圧して制動力を発生するものがある。そして、このような電動ブレーキ装置では、通常、運転者によるブレーキペダルの踏力やストロークをセンサによって検出し、この検出値に応じて電動モータの回転(回転角)を制御することにより所望の制動力を得るようにしている。
【0003】
ところで最近、この種の電動ブレーキ装置に駐車ブレーキ(PKB)の機能を付加して、利用価値を高めることが種々検討されている。そして、その一例として、ソレノイドに通電しない状態でロック機構でモータロータを拘束して駐車ブレーキ機能を発揮し、駐車ブレーキを解除する場合にはソレノイドに通電を行う一方、省電力の観点から、ソレノイド非通電での駐車ブレーキ機能発揮の際、モータへの通電を停止させるようにした電動ブレーキ装置がある。ソレノイドに通電しない状態でモータロータを拘束して駐車ブレーキ機能を発揮するタイプの電動ブレーキ装置の一例として特許文献1に示される電動ブレーキ装置がある。
【0004】
【特許文献1】
特表2001−524647号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した従来技術では、ソレノイド非通電及びモータ非通電でモータロータを拘束した状態で、ソレノイド及びモータへの給電が絶たれると、制動力の保持を解除できなくなる。このため、車両の運転途中で上述したように駐車ブレーキ機能を発揮させると、車両の走行再開が困難になってしまうという問題を惹起する虞があり、改善を図ることが望まれているというのが実情であった。
本発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、車両の走行再開が困難になることを回避しやすい電動ブレーキ装置を提供することを目的とする。また、本発明の他の目的は、省電力の向上を図ることができる電動ブレーキ装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明は、車両の状態に応じて車両の本体システムの稼動及び非稼動を選択的に指示するシステム稼動指示手段と、車両の回転部分に摩擦部材を押圧して制動力を発生させる電動アクチュエータと、前記車両内に設けられ、ブレーキ操作子の操作に応じて前記電動アクチュエータを制御するブレーキ制御手段と、前記電動アクチュエータが発生させる制動力を機械的に保持する制動力保持機構と、前記車両に対して停車及び停車解除を指示するパーキング指示手段と、を備えた電動ブレーキ装置であって、前記システム稼動指示手段が前記本体システムの稼動を指示し、かつ前記パーキング指示手段が停車を指示しているときには、前記制動力保持機構を不作動として前記電動アクチュエータを作動させ、前記システム稼動指示手段が前記本体システムの非稼動を指示し、かつ前記パーキング指示手段が停車を指示しているときには、前記制動力保持機構を作動させる制動力保持機構制御手段を有することを特徴とする。
【0007】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の電動ブレーキ装置において、前記電動アクチュエータに対する給電制限の必要の有無を前記電動アクチュエータの温度に基づいて判定する給電制限判定手段を有し、前記制動力保持機構制御手段は、前記給電制限判定手段が給電制限の必要を判定し、かつ前記本体システムの稼動中に前記パーキング指示手段が停車を指示したときには、前記制動力保持機構を作動させることを特徴とする。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第1実施の形態の電動ブレーキ装置を図面に基づいて説明する。
図1及び図5において、電動ブレーキ装置70は、車両71に搭載されている。
電動ブレーキ装置70は、図1に示すように、ディスクロータ(車両の回転部分)Dより車両内側に位置する車両の非回転部(ナックル等)に固定されたキャリア1と、キャリア1にディスクロータDの軸方向へ浮動可能に支持されたキャリパ2と、ディスクロータDの両側に配置された一対のブレーキパッド(摩擦部材)3,4と、を有している。
ブレーキパッド3,4はディスクロータDの軸方向に移動可能にキャリア1に支持されている。キャリパ2は、先端側に爪部5aを有する爪体5と、この爪体5の基端側にボルト(図示略)により結合された環状の基体6と、この基体6にボルト7により共に結合されたリング状支持板8及びモータケース9とからなる組立型のキャリパ本体10を備えており、前記爪体5の爪部5aが車両外側のブレーキパッド4の背面に近接して配置される。
【0009】
前記キャリパ2内には、図1及び図2に示すように、車両内側のブレーキパッド3の背面に当接可能なピストン11と、モータ(電動アクチュエータ)12と、このモータ12の回転を直線運動に変換して前記ピストン11に伝えるボールランプ機構(回転−直動変換機構)13と、モータ12の回転を減速して前記ボールランプ機構13に伝える差動減速機構14と、ブレーキパッド3,4の摩耗に応じてピストン11の位置を変更してパッド摩耗を補償するパッド摩耗補償機構15と、駐車ブレーキを確立する駐車ブレーキロック機構(制動力保持機構、電動アクチュエータ)16と、が配設されている。
なお、駐車ブレーキと区別するために、以下、適宜、当該電動ブレーキ装置70が実行する通常の電動ブレーキ作動を通常制動作動といい、また、前記通常の電動ブレーキを通常制動という。
【0010】
前記ピストン11は、大径の本体部20と小径の軸部21とを連設してなっており、その本体部20が車両内側のブレーキパッド3に近接して配置されている。ピストン11の軸部21には角形断面の軸穴21aが設けられており、ピストン11は、その軸穴21aに前記モータケース9の端板22から延ばした支持ロッド23の先端部を挿入させることにより、該支持ロッド23に摺動可能にかつ回転不能に支持されている。なお、ピストン11の本体部20とキャリパ本体10との間には、キャリパ本体10内を外部から閉塞するゴム製のカバー24が張設されている。
【0011】
前記モータ12は、モータケース9に嵌合固定されたステータ25と、ステータ25内に配置された中空ロータ26とを備え、ロータ26は、モータケース9及び前記支持板8に軸受27、28によって回動可能に支持されている。モータ12は、コントローラ73からの指令でロータ26を所望トルクで所望角度だけ回転させるように作動し、そのロータ26の回転角は、該ロータ26の内部に配置された図示を略す回転検出器により検出されるようになっている。なお、キャリパ本体10には、ステータ25及び前記回転検出器と前記コントローラ73とを接続する信号線を取り回すためのコネクタ29が取付けられている。
【0012】
前記ボールランプ機構13は、キャリパ本体10の環状基体6の内周部にクロスローラ軸受30を介して回動可能に支持されたリング状第1ディスク(回動部材)31とピストン11の軸部21にねじ部Sを介して結合されたリング状第2ディスク(直動部材)32と、両ディスク31と32との間に介装されたボール33とを備えている。第2ディスク32は、ピストン11の本体部20の背面に当接する状態で配置され、常時は、これとキャリパ本体10との間に介装したウェーブワッシャ34の摩擦力により回転が規制されている。
【0013】
前記ボール33は、第1ディスク31及び第2ディスク32の対向面に、それぞれ円周方向に沿って円弧状に形成された3つのボール溝35と36との間に装入されている。ボール溝35,36は、それぞれ同方向に傾斜して、等しい中心角(例えば90°)の範囲で等間隔に配置されており、いま、第1ディスク31が、図1の右方向から見て反時計回りに回転するとき、第2ディスク32が同図の左方向への押圧力を受ける。この時、第2ディスク32はウェーブワッシャ34によりその回転が規制されているので、第2ディスク32は回転しないで直動(前進)し、これに応じてピストン11が前進(推進)して、車両内側のブレーキパッド3をディスクロータDに対して押付ける。
【0014】
一方、第2ディスク32の、ピストン11の軸部21に螺合された部分(ねじ部S)にはモータケース9の端板22側へ大きく延長する延長筒部37が連設されており、この延長筒部37内には、前記支持ロッド23に一端が係止され、該延長筒部37を介して常時は第2ディスク32を第1ディスク31側へ付勢する皿ばね38が配設されている。これにより、ボールランプ機構13のボール33は2つのディスク31と32との間に強圧され、第1ディスク31が、図1の右方向から見て時計回りに回転するとき、第2ディスク32が同図の右方向へ後退し、ピストン11がブレーキパッド3から離間するようになる。
【0015】
前記差動減速機構14は、図2によく示されるように、モータ12のロータ26の、ディスクロータD側への延長端部に形成された偏心軸39、この偏心軸39に軸受40を介して回動可能に嵌装された偏心板41、この偏心板41と前記キャリパ本体10の支持板8との間に介装されたオルダム機構42及び偏心板41と前記ボールランプ機構13の第1ディスク31との間に介装されたサイクロイドボール減速機構43からなっている。偏心板41は、前記オルダム機構42の作動により偏心軸39の回転に応じて自転せずに公転運動をし、一方、この偏心板41の公転運動に応じてサイクロイドボール減速機構43が作動して、第1ディスク31がロータ26と一定の回転比で該ロータ26と逆方向に回転するようになる。なお、図1中、O1 はロータ26の回転中心を、O2 は偏心軸39の回転中心を、δは両者の偏心量をそれぞれ表している。
【0016】
前記パッド摩耗補償機構15は、図2によく示されるように、前記ボールランプ機構13の第2ディスク32の延長筒部37に回動可能に嵌合されかつ第1ディスク31に回転方向に対して遊びを持って作動連結されたリミッタ44と、前記第2ディスク32の延長筒部37に嵌合され、ピン45により第2ディスク32に対して位置固定されたスプリングホルダ46と、このスプリングホルダ46の周りに配置され、一端が前記リミッタ44に、他端が前記スプリングホルダ46にそれぞれ連結されたコイルスプリング47と、から構成されている。
【0017】
このパッド摩耗補償機構15は、ブレーキパッド3、4に摩耗があると、ボールランプ機構13の第1ディスク31の回転に応じてリミッタ44が回転し、その回転がコイルスプリング47、スプリングホルダ46、ピン45を介して第2ディスク32に伝達され、支持ピン23により回り止めされているピストン11が、該支持ピン23に沿ってブレーキパッド3をディスクロータDに押付けるまですなわち制動力が発生するまで前進し、パッド摩耗分の隙間を解消するように作動する。一方、制動力が発生した以降は、ピストン11と第2ディスク32とのねじ部Sに発生する大きな摩擦抵抗により第2ディスク32の回転が阻止されるので、この第2ディスク32と第1ディスク31との回転ずれ、すなわちスプリングホルダ46とリミッタ44との回転ずれはコイルスプリング47のねじり変形により吸収される。
【0018】
前記駐車ブレーキロック機構16は、図3及び図4に示されるように、モータ12のロータ26の制動解除方向Lへの回転をロック及びアンロック可能なロック機構(制動力保持機構)50と、このロック機構50をロック及びアンロック動作させるソレノイド(SOL)51と、から概略構成されている。
ロック機構50は、ロータ26の外周面に一体に形成されたツメ車52と、このツメ車52の周りに配置され、キャリパ本体10にピン53を用いて基端部が軸着された揺動アーム54と、この揺動アーム54の長手方向中間部位にピン55を用いて基端部が軸着された係合爪56と、キャリパ本体10に設けられ、揺動アーム54の側面に当接して該揺動アーム54をロータ26の接線方向に起立させるストッパ部57と、係合爪56を常時は図3反時計方向へ付勢するねじりばね(付勢手段)58と、前記ねじりばね58と協働して係合爪56をツメ車52に係合可能な起立姿勢に保持する突起59とを備えている。ここで、ツメ車52の各歯部60は、制動解除時におけるロータ26の回転方向(図1の右方からみて反時計方向)Lの前側に歯面60aを、制動時におけるロータ26の回転方向(図1の右方からみて時計方向)Rの前側に傾斜逃げ面60bをそれぞれ向けるように歯形状が設定されている。
【0019】
前記ソレノイド51は、ここでは2方向自己保持型のソレノイドとして構成されている。この2方向自己保持型のソレノイド51は、図4に示されるように、プランジャ61を摺動可能に収めたハウジング62内に、永久磁石63を挟んで2つのコイル64、65を配設すると共に、前記プランジャ61にロッド66を支持させてなるもので、何れか一方のコイル64または65への通電によりプランジャ61が2方向AまたはBへ移動し、そのまま永久磁石63の吸引力で前進端または後退端に保持される。
コイル64または65への通電又は非通電は、コントローラ73により制御される。コントローラ73は、図5に示すように、パーキング操作スイッチ80からの停車指示信号を入力し、かつ、この際、イグニッションスイッチ72(システム稼動指示手段)が図示しないエンジンなどの本体システムの非稼動〔本体システムがオフ(OFF)〕を指示している場合、後述するように駐車ブレーキロック機構16ひいてはロック機構(制動力保持機構)50の作動を制御するようにしており、制動力保持機構制御手段を構成している。
【0020】
駐車ブレーキロック機構16は、図3及び図4に示すように、前記自己保持型のソレノイド51をキャリパ本体10に設け、そのプランジャ61と一体のロッド66の一端部を前記ロック機構50側の揺動アーム54の先端部に軸着させた構造となっている。
このような構造の駐車ブレーキロック機構16においては、ソレノイド51の一方のコイル64へ通電すると、プランジャ61と一体にロッド66が図4の左方向(前進方向)Aへ移動して、揺動アーム54がロータ26から離れる側へ揺動し、これにより係合爪56の先端部がツメ車52の歯部60から離脱する。すなわち、ロック機構50がアンロック動作し、この結果、ロータ26は制動解除方向L及び制動方向Rへの回転が自由となる。この場合、プランジャ61は、通電を停止しても前進端に保持されるので、前記コイル64への通電は一時的とすることができる。
【0021】
そして、この状態から、他方のコイル65へ通電すると、プランジャ61と一体にロッド66が図4の右方向(後退方向)Bへ移動して、揺動アーム54がロータ26に接近する側へ揺動し、係合爪56の先端部がツメ車52の歯部60に係合する。すなわち、ロック機構50はロック動作し、この結果、ロータ26の制動解除方向Lへの回転が規制される。この場合も、プランジャ61は、通電を停止しても後退端に保持されるので、前記コイル65への通電は一時的とすることができる。上述したようにコイル65への通電を停止し、非通電で係合爪56の先端部がツメ車52の歯部60に係合してロック機構50のロック動作が行われるので、制動力の保持を機械的に行えるようになっている。
【0022】
一方、ロック機構50がロック動作した状態で、モータ12に通電してロータ26を制動解除方向Lへ強制的に回転させると、モータトルクがねじりばね58の付勢力よりも大きいため、係合爪56が、ツメ車52の各歯部60の歯面60aによって押下げられ、ロータ26の制動解除方向Lへの回転が可能になる。
【0023】
この電動ブレーキ装置70が搭載される車両71は、図5に示すように、イグニッションスイッチ72を備え、イグニッションスイッチ72を操作する(本体システムの稼動指示を行う)ことにより、電動ブレーキ装置70を含む当該車両71の本体システム(図示省略)が稼動され得るようになっている。そして、イグニッションスイッチ72の操作又は非操作により前記本体システムの稼動及び非稼動を選択的に指示することができ、本実施の形態では、このイグニッションスイッチ72がシステム稼動指示手段を構成している。システム稼動指示手段としては、イグニッションスイッチ72に代えて、トランスミッションにおけるパーキングレンジ以外のレンジを用いるように構成してもよい。また、車両71に人感センサを設け、人感センサにより運転者が車両からいなくなったことを検知することや、イグニッションスイッチ72がオフになってから一定時間後に非稼動指示を発生するように構成してもよい。
【0024】
車両71は、さらに、ブレーキペダル(ブレーキ操作子)77と、ブレーキペダル77の動きに連動する踏力センサ78及びストロークセンサ79と、パーキング操作スイッチ(パーキング指示手段)80と、バッテリ81と、を備えている。バッテリ81には、電力供給制御部82を介してソレノイド51及びモータ12〔モータ12のコイル(符号省略)〕が接続されている。また、バッテリ81の出力側端子(符号省略)には、バッテリ81の出力電圧を検出するバッテリ電圧検出器83が接続されている。踏力センサ78、ストロークセンサ79、パーキング操作スイッチ80、電力供給制御部82及びバッテリ電圧検出器83は、コントローラ73に接続されている。
【0025】
踏力センサ78又はストロークセンサ79は、ブレーキペダル77の操作量に対応して作動し、ひいてはブレーキペダル77の操作量を示す信号(ブレーキペダル操作信号)をコントローラ73に伝達するようになっている。また、パーキング操作スイッチ80は、電動ブレーキ装置1を駐車ブレーキとして機能させる際(駐車ブレーキ要求の際)、運転者により操作され、操作されることにより停車指示信号100を発生してコントローラ73に出力するようにしている。コントローラ73は、前記停車指示信号100を入力することにより、イグニッションスイッチ72(システム稼動指示手段)が本体システムの非稼動〔本体システムがオフ(OFF)〕を指示している場合には、ロック機構50(制動力保持機構)を作動して、機械的に制動力を保持(ロック)するようにしている。
コントローラ73は、前記ブレーキペダル操作信号に応じてモータ12を制御するようになっており、ブレーキ制御手段を構成している。
【0026】
この第1実施の形態では、コントローラ73は、イグニッションスイッチ72(システム稼動指示手段)が前記本体システムの非稼動〔本体システムがオフ(OFF)〕を指示し、かつ前記停車指示信号100(パーキング操作スイッチ80からの信号)を入力しているときには、ロック機構50(制動力保持機構)を作動させる(図6ステップS7参照)。
また、コントローラ73は、本体システムの非稼動〔本体システムがオフ(OFF)〕を指示し、かつブレーキペダル操作信号を入力しているときには、駐車ブレーキロック機構16のロック機構55(ソレノイド51)を作動させず、モータ12(電動アクチュエータ)を作動させる。
また、コントローラ73は、本体システムの稼動〔本体システムがオン(ON)〕を指示した際には、停車指示信号100を入力している又はブレーキペダル操作信号を入力しているときのいずれの場合にも、ロック機構55(ソレノイド51)を作動させず、モータ12(電動アクチュエータ)を作動させる。なお、停車指示信号100(パーキング操作スイッチ80からの信号)を入力しているときは、モータ12の作動による制動力の保持が行われる。
【0027】
上述した実施の形態の電動ブレーキ装置の作用を以下に説明する。
[通常制動時]
通常制動時には、運転者のブレーキ操作(ブレーキペダル77の踏込み操作)によりコントローラ73がモータ12を制御し、これにより、そのモータ12のロータ26が図1の右方向から見て時計方向に回転する。この時、駐車ブレーキロック機構16のソレノイド51は、図4に示すようにプランジャ61と一体のロッド66を前進端に移動しており、ロック機構50は、ソレノイド51の自己保持機能によりアンロック動作状態を維持している。したがって、上述したようにロータ26が時計方向に回転すると、これと一体の偏心軸39に軸受40を介して取付けられている偏心板41が、オルダム機構42により自転せずに公転運動をし、この偏心板41の公転運動により、サイクロイドボール減速機構43が作動して、ボールランプ機構13の第1ディスク31が、ロータ26と一定の回転比Nをもってこれと逆方向(反時計方向)へ回転する。
【0028】
一方、ボールランプ機構13の第2ディスク32は、ウェーブワッシャ34の抵抗力により回転が規制されているので、前記第1ディスク31の回転に応じてディスクロータD側へ前進し、これによりピストン11が推進して、車両内側のブレーキパッド3をディスクロータDに対して押付ける。すると、その反力によってキャリパ2がキャリア1に対して移動し、その爪体5の爪部5aが車両外側のブレーキパッド4をディスクロータDの外側面に押付け、これにより、モータ12の回転角及びトルク(電流)に応じた制動力が発生する。なお、ブレーキパッド3、4に摩耗がある場合は、パッド摩耗補償機構15が作動してパッド摩耗分の隙間が解消される。そして、この制動中、自己保持型ソレノイド51は非通電状態にあり、ロック機構50はアンロック動作状態を維持する。
【0029】
[通常制動解除時]
電動ブレーキの解除時すなわち通常制動解除時には、運転者の解除操作(ブレーキペダル77の踏込み停止操作)に応じてコントローラ73がモータ12を制御し、これによりモータ12のロータ26が図1の右方向から見て反時計方向に回転し、これに応じて皿ばね38の付勢力により第2ディスク32とピストン11とが一体的に後退し、ディスクロータDへの押付け力が解放され、通常制動が解除される。この時、自己保持型ソレノイド51は非通電状態にあって、駐車ブレーキロック機構16のロック機構50がアンロック動作状態を維持しているので、ロータ26は制動解除方向L(図4)へ円滑に回転する。
【0030】
[駐車ブレーキ作動時]
コントローラ73は、ロック機構50(制動力保持機構)の作動、すなわち駐車ブレーキ作動を、上述したように、以下の(a)及び(b)の際に行うようにしている。
(a)イグニッションスイッチ72が前記本体システムの非稼動〔本体システムがオフ(OFF)〕を指示し、かつ前記停車指示信号100を入力しているとき。
(b)後述する給電制限必要判定を行った場合、さらに、前記本体システムの稼動中に停車指示信号100が出力されたとき。
【0031】
この駐車ブレーキ作動は、前記(a)及び(b)の際に、図6のフローチャートに示すように行われる。この図6を用いた駐車ブレーキ作動の説明に先だって、駐車ブレーキ作動時及び駐車ブレーキ解除時の態様について、まず説明する。
[駐車ブレーキ作動時]
駐車ブレーキを作動させる場合は、運転者の駐車ブレーキ操作により、モータ12のロータ26が図1の右方向から見て時計方向に回転し、上述した通常制動時と同様にピストン11が推進して、モータ12の回転角及びトルク(電流)に応じた制動力が発生する。そして、この制動力発生と同時に駐車ブレーキロック機構16の自己保持型ソレノイド51における他方のコイル65(図4)への一時的な通電が行われる。すると、ソレノイド51内のプランジャ61と一体にロッド66が後退方向Bへ移動し、これによりロック機構50がロック動作状態となり、図3に示すようにロータ26の制動解除方向Lへの回転が規制される。また、この自己保持型ソレノイド51に対する一時的な通電とほぼ同時にモータ12への通電が遮断され、この結果、駐車ブレーキロック機構16のロック機構50は、ソレノイド51の自己保持機能によりロック動作状態を維持し、駐車ブレーキは安定的に維持される。
【0032】
[駐車ブレーキ解除時]
前記駐車ブレーキを解除する場合は、運転者の駐車ブレーキ解除操作により駐車ブレーキロック機構16の自己保持型ソレノイド51における一方のコイル64(図4)への一時的な通電が行われる。すると、ソレノイド51内のプランジャ61と一体にロッド66が前進方向Aへ移動し、これによりロック機構50がアンロック動作状態となり、図3に示すようにロータ26の制動解除方向Lへの回転が自由となる。この時、モータ12に対する通電は停止されているので、制動の反力でピストン11が後退し、これに応じて第2ディスク32が後退してモータ12のロータ26が図4、5の右方向から見て反時計方向に回転し、モータ12の回転角が元に戻ると共に駐車ブレーキが解除される。
【0033】
次に、前記(a)及び(b)の際に行われる駐車ブレーキ作動について、図7のフローチャートに基づいて、以下に説明する。
コントローラ73は、まず、駐車ブレーキ要求のチェックを行う(ステップS1)。駐車ブレーキ要求は、パーキング操作スイッチ80が操作された場合等に発生し、パーキング操作スイッチ80が操作された場合には停車指示信号100が出力されてコントローラ73に入力される。
【0034】
ステップS1に続くステップS2で、駐車ブレーキ要求(停車指示信号100の出力)があるか否かが判定される。ステップS2でNo〔駐車ブレーキ要求がない(停車指示信号100が出力されていない;停車解除の指示)〕と判定すると、ステップS1に戻る。ステップS2でYes〔駐車ブレーキ要求がある(停車指示信号100が出力された;停車の指示)〕と判定すると、ステップS3に進み、モータ12を作動してその制動力(ブレーキ力)が必要な大きさの制動力(基準制動力)に到達したか否かを判定する。ステップS3の判定でNo〔基準制動力に到達していない〕と判定すると、モータ12を作動して発生制動力をさらに大きくして(ステップS4)、ステップS3に戻る。
【0035】
そして、ステップS3において、Yes〔基準制動力に到達した〕と判定すると、前記本体システムを非稼動とする(システムダウンする)か否かのチェック(ステップS5)及びその判定(ステップS6)が行われる。
例えば、パーキング操作スイッチ80が操作され、その後、イグニッションスイッチ72のキー(イグニッションキー)が抜かれた場合に、システムダウンと判定するようにしている。
【0036】
ステップS6で、Yes(システムダウンした)と判定すると、ソレノイド51(ロック機構50)により制動力を保持してモータ12の作動を停止させ(ステップS7、図7)、さらに、イグニッションスイッチ72からキー(イグニッションキー)を抜いて本体システムを非稼動(オフ)にする(ステップS8)。
【0037】
ステップS6で、No(システムダウンしていない)と判定すると、ソレノイド51(ロック機構50)を作動させず、ステップS1に戻る(図8)。
なお、図6ではステップS9〜S11を点線で記載しているが、このステップS9〜S11は、この第1実施の形態では実行されず、後述する第2実施の形態で行われる。
【0038】
本第1実施の形態では、駐車ブレーキ機能(ロック機構50によるロック動作)は、駐車ブレーキ要求があり(ステップS2でYesと判定し)、かつ本体システムを非稼動とする(システムダウンする)場合(ステップS6でYesと判定)にのみ、すなわち、駐車ブレーキ要求があっても本体システムが非稼動とされる場合にのみ、発揮される。そして、駐車ブレーキ機能をこのように限定された場合にのみ実行するので、その分、車両の走行再開が困難になることを回避しやすくなる。
また、信号待ちなどの停車時には、ロック機構50による駐車ブレーキを機能させていない。このため、信号待ちなどの停車時に、上述した従来技術で起こり得た駐車ブレーキの解除不可ひいては車両の走行再開が困難になるようなことを確実に回避することができる。
【0039】
次に、本発明の第2実施の形態に係る電動ブレーキ装置を説明する。
この電動ブレーキ装置70A(図5参照)は、そのコントローラ73A(図5参照)が、バッテリ電圧検出器83の電圧が予め定めた給電基準電圧未満であるか否かを判定し、給電基準電圧未満である場合には、ソレノイド51に対する給電制限の必要があると判定する。この判定を、以下、給電制限必要判定という。コントローラ73Aは、前記給電制限必要判定を行った場合、さらに、前記本体システムの稼動中にパーキング操作スイッチ80(パーキング指示手段)が操作された(すなわち停車指示信号100が発生された)ときには、ロック機構50(制動力保持機構)を作動させるようにしている。
【0040】
そして、このコントローラ73Aは、図6に示すように、ステップS6で、No(システムダウンしていない)と判定すると、通電制限の状態になっていないかをチェックし(ステップS9)、通電制限中か否かを判定する(ステップS10)。
例えば、バッテリ電圧が低下しており、バッテリ性能が低下している場合や、モータ温度が上昇している場合等は、通電制限の状態となる。本第2実施の形態では、バッテリ電圧が給電基準電圧未満になると通電制限中であると判定する。
【0041】
ステップS10で、Yes(通電制限中である。)と判定すると、ソレノイド51(ロック機構50)により、制動力を保持し、モータ12の作動を停止させる(ステップS11)。
ステップS10で、No(通電制限中でない。)と判定すると、ソレノイド51(ロック機構50)を作動させず、ステップS1に戻る。
【0042】
この第2実施の形態によれば、バッテリ電圧が低下している場合には、ソレノイド51(ロック機構50)により、制動力を保持し、モータ12の作動を停止させる(ステップS11)ので、その分、モータ12の作動が抑制されて省電力化を図ることができる。すなわち、運転の再開(継続)に対しモータ通電の制限を図る方が優先される場合には、この第2実施の形態を用いることにより、モータ通電の制限ひいては省電力化をより進めることができる。
【0043】
【発明の効果】
請求項1又は2に係る電動ブレーキ装置の発明によれば、前記システム稼動指示手段が前記本体システムの非稼動を指示し、かつ前記パーキング指示手段が停車を指示しているときには、制動力保持機構制御手段が前記制動力保持機構を作動させており、駐車ブレーキ要求があっても本体システムが非稼動とされる場合にのみ、制動力保持機構を作動させて駐車ブレーキ機能を発揮させることが可能となる。このため、駐車ブレーキ機能をこのように限定された場合にのみ実行させることにより、その分、車両の走行再開が困難になることを回避しやすくなる。
また、請求項2に係る電動ブレーキ装置の発明によれば、制動力保持機構制御手段は、前記電動アクチュエータの温度に基づいて前記給電制限判定手段が給電制限の必要を判定し、かつ前記本体システムの稼動中に前記パーキング指示手段が停車を指示したときには、前記制動力保持機構を作動させるので、例えば電動アクチュエータの温度が上昇している場合に給電制限が必要であるとすることにより、その分、電動アクチュエータの作動が抑制され温度低下を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施の形態に係る電動ブレーキ装置の全体構造を示す断面図である。
【図2】図1の電動ブレーキ装置の一部を拡大して示す断面図である。
【図3】図1の駐車ブレーキロック機構の作動状態を示す模式図である。
【図4】本実施の形態で用いる自己保持型ソレノイドの構造を示す断面図である。
【図5】本発明の第1、第2実施の形態に係る電動ブレーキ装置が搭載される車両の一部を模式的に示す図である。
【図6】図5のコントローラ73、73Aの演算処理内容を示すフローチャートである。
【図7】図1の電動ブレーキ装置における通常制動及び駐車ブレーキの作動タイミング(システムダウン直前)を示すタイムチャートである。
【図8】図1の電動ブレーキ装置における通常制動及び駐車ブレーキの作動タイミング(通常時)を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
3、4 ブレーキパッド(摩擦部材)
12 モータ(電動アクチュエータ)
50 ロック機構(制動力保持機構)
51 ソレノイド
70,70A 電動ブレーキ装置
72 イグニッションスイッチ(システム稼動指示手段)
73、73A コントローラ(ブレーキ制御手段、制動力保持機構制御手段)
77 ブレーキペダル(ブレーキ操作子)
80 パーキング操作スイッチ(パーキング指示手段)
D ディスクロータ(車両の回転部分)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electric brake device that generates a braking force by the torque of a motor, and more particularly to an electric brake device to which a function as a parking brake is added.
[0002]
[Prior art]
The electric brake device includes a caliper that includes a piston, a motor, and a rotation-linear motion conversion mechanism that converts the rotation of the motor into a linear motion and transmits the linear motion to the piston, and rotates the rotor of the motor. The piston is propelled in response to this and the brake pad is pressed against the disc rotor to generate a braking force. In such an electric brake device, usually, a driver's depression force and stroke of the brake pedal are detected by a sensor, and a desired braking force is controlled by controlling the rotation (rotation angle) of the electric motor in accordance with the detected value. Like to get.
[0003]
Recently, various studies have been made to increase the utility value by adding a parking brake (PKB) function to this type of electric brake device. As an example, when the solenoid is not energized, the motor rotor is restrained by the lock mechanism to exert the parking brake function, and when releasing the parking brake, the solenoid is energized. There is an electric brake device that stops energization of a motor when a parking brake function is exhibited by energization. As an example of an electric brake device of the type that restrains the motor rotor and exerts a parking brake function without energizing the solenoid, there is an electric brake device disclosed in
[0004]
[Patent Document 1]
JP 2001-524647 A
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described prior art, when the power supply to the solenoid and the motor is cut off in a state where the motor rotor is restrained by the solenoid non-energization and the motor non-energization, the holding of the braking force cannot be released. For this reason, if the parking brake function is exerted as described above during driving of the vehicle, there is a possibility that it may cause a problem that it becomes difficult to resume traveling of the vehicle, and improvement is desired. Was the actual situation.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an electric brake device that can easily prevent the vehicle from restarting traveling. Another object of the present invention is to provide an electric brake device capable of improving power saving.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, system operation instructing means for selectively instructing operation and non-operation of the vehicle main body system according to the state of the vehicle, and generating a braking force by pressing the friction member against the rotating portion of the vehicle An electric actuator for controlling the electric actuator according to an operation of a brake operator, and a braking force holding mechanism for mechanically holding a braking force generated by the electric actuator. A parking instructing means for instructing the vehicle to stop and cancel the stop, wherein the system operation instructing means When the operation is instructed and the parking instruction means instructs to stop, the braking force holding mechanism is inactivated, the electric actuator is operated, and the system operation instruction means It has a braking force holding mechanism control means for operating the braking force holding mechanism when the non-operation is instructed and the parking instruction means instructs to stop.
[0007]
According to a second aspect of the present invention, in the electric brake device according to the first aspect, whether or not there is a need to restrict power supply to the electric actuator is determined. Based on the temperature of the electric actuator Power supply restriction determination means for determining, the braking force holding mechanism control means, the power supply restriction determination means is power supply restriction of necessary The When the determination is made and the parking instruction means instructs to stop during the operation of the main body system, the braking force holding mechanism is operated.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an electric brake device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 and 5, the
As shown in FIG. 1, the
The
[0009]
In the caliper 2, as shown in FIGS. 1 and 2, a
In order to distinguish from the parking brake, hereinafter, the normal electric brake operation executed by the
[0010]
The
[0011]
The
[0012]
The
[0013]
The
[0014]
On the other hand, an
[0015]
As shown in FIG. 2, the
[0016]
As shown in FIG. 2, the pad
[0017]
In the pad
[0018]
As shown in FIGS. 3 and 4, the parking
The
[0019]
Here, the
Energization or non-energization of the
[0020]
As shown in FIGS. 3 and 4, the parking
In the parking
[0021]
When the
[0022]
On the other hand, when the
[0023]
As shown in FIG. 5, the
[0024]
The
[0025]
The
The
[0026]
In the first embodiment, the
In addition, the
In addition, when the
[0027]
The operation of the electric brake device according to the above-described embodiment will be described below.
[Normal braking]
During normal braking, the
[0028]
On the other hand, since the rotation of the
[0029]
[When normal braking is released]
When the electric brake is released, that is, when the normal braking is released, the
[0030]
[When parking brake is activated]
As described above, the
(A) When the
(B) When a power supply restriction necessity determination to be described later is performed, and further when a
[0031]
This parking brake operation is performed as shown in the flowchart of FIG. 6 in the cases (a) and (b). Prior to the description of the parking brake operation using FIG. 6, the mode when the parking brake is operated and when the parking brake is released will be described first.
[When parking brake is activated]
When operating the parking brake, the driver's parking brake operation causes the
[0032]
[When parking brake is released]
When releasing the parking brake, a current is temporarily supplied to one coil 64 (FIG. 4) of the self-holding
[0033]
Next, the parking brake operation performed at the time of (a) and (b) will be described below based on the flowchart of FIG.
First, the
[0034]
In step S2 following step S1, it is determined whether or not there is a parking brake request (output of the stop instruction signal 100). If it is determined in step S2 that No [no parking brake request is made (the
[0035]
If it is determined in step S3 that Yes [the reference braking force has been reached], a check (step S5) and a determination (step S6) on whether or not to deactivate the system (system down) are performed. Is called.
For example, when the
[0036]
If it is determined in step S6 that the system is down (system down), the solenoid 51 (lock mechanism 50) holds the braking force to stop the operation of the motor 12 (step S7, FIG. 7). (Ignition key) is removed and the main system is deactivated (off) (step S8).
[0037]
If it determines with No (system not down) by step S6, the solenoid 51 (locking mechanism 50) will not be operated but it will return to step S1 (FIG. 8).
In FIG. 6, steps S9 to S11 are indicated by dotted lines, but steps S9 to S11 are not executed in the first embodiment, but are executed in a second embodiment to be described later.
[0038]
In the first embodiment, the parking brake function (locking operation by the lock mechanism 50) has a parking brake request (determined as Yes in step S2), and the main body system is deactivated (system down). Only when (Yes is determined in step S6), that is, only when the main body system is not operated even when there is a parking brake request. And since a parking brake function is performed only when it is limited in this way, it becomes easy to avoid that it becomes difficult to resume traveling of the vehicle.
In addition, the parking brake by the
[0039]
Next, an electric brake device according to a second embodiment of the present invention will be described.
In the
[0040]
Then, as shown in FIG. 6, when the
For example, when the battery voltage is decreased and the battery performance is decreased, or when the motor temperature is increased, the energization is limited. In the second embodiment, when the battery voltage becomes lower than the power supply reference voltage, it is determined that energization is being restricted.
[0041]
If it determines with Yes (energization is being restricted) in step S10, the solenoid 51 (lock mechanism 50) holds the braking force and stops the operation of the motor 12 (step S11).
If it determines with No (energization is not restrict | limited) by step S10, the solenoid 51 (locking mechanism 50) will not be operated but it will return to step S1.
[0042]
According to the second embodiment, when the battery voltage is lowered, the braking force is held by the solenoid 51 (lock mechanism 50) and the operation of the
[0043]
【The invention's effect】
According to the invention of the electric brake device according to
According to the invention of the electric brake device according to claim 2, the braking force holding mechanism control means Based on the temperature of the electric actuator The power supply restriction determination means is a power supply restriction. of necessary The When the determination and the parking instruction means instructs to stop during the operation of the main body system, the braking force holding mechanism is operated. Electric actuator temperature But Rise If the power supply restriction is necessary when the Temperature drop Can be achieved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the overall structure of an electric brake device according to a first embodiment of the present invention.
2 is an enlarged cross-sectional view showing a part of the electric brake device of FIG. 1;
3 is a schematic diagram showing an operating state of the parking brake lock mechanism of FIG. 1. FIG.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the structure of a self-holding solenoid used in the present embodiment.
FIG. 5 is a diagram schematically showing a part of a vehicle on which the electric brake device according to the first and second embodiments of the present invention is mounted.
6 is a flowchart showing calculation processing contents of
7 is a time chart showing the operation timing (immediately before system down) of normal braking and parking brake in the electric brake device of FIG. 1; FIG.
8 is a time chart showing the operation timing (normal time) of normal braking and parking brake in the electric brake device of FIG. 1; FIG.
[Explanation of symbols]
3, 4 Brake pads (friction members)
12 Motor (electric actuator)
50 Locking mechanism (braking force holding mechanism)
51 Solenoid
70, 70A Electric brake device
72 Ignition switch (system operation instruction means)
73, 73A controller (brake control means, braking force holding mechanism control means)
77 Brake pedal (brake operator)
80 Parking operation switch (Parking instruction means)
D disk rotor (rotating part of the vehicle)
Claims (2)
前記システム稼動指示手段が前記本体システムの稼動を指示し、かつ前記パーキング指示手段が停車を指示しているときには、前記制動力保持機構を不作動として前記電動アクチュエータを作動させ、
前記システム稼動指示手段が前記本体システムの非稼動を指示し、かつ前記パーキング指示手段が停車を指示しているときには、前記制動力保持機構を作動させる制動力保持機構制御手段を有することを特徴とする電動ブレーキ装置。System operation instruction means for selectively instructing operation and non-operation of the vehicle main body system according to the state of the vehicle, an electric actuator for pressing the friction member against the rotating portion of the vehicle to generate a braking force, A brake control means for controlling the electric actuator according to an operation of a brake operator, a braking force holding mechanism for mechanically holding a braking force generated by the electric actuator, and stopping the vehicle. An electric brake device comprising a parking instruction means for instructing a stop release,
When the system operation instruction means instructs the operation of the main body system and the parking instruction means instructs to stop, the electric actuator is operated with the braking force holding mechanism being inoperative,
And a braking force holding mechanism control unit that operates the braking force holding mechanism when the system operation instruction unit instructs the non-operation of the main body system and the parking instruction unit instructs to stop. Electric brake device.
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