JPH03178851A - 車両用アンチロックブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、急制動時や低μ路での制動時等における車
輪のロックを防止する車両用アンチロックブレーキ装置
に関する。

従来の技術 例えば降雨時等の低μ路で急制動を行うと車輪が容易に
ロックしてしまい、車両の安定性が悪化するとともに、
制動停止距離が非常に長くなってしまう。そこで、従来
から、ブレーキ油圧を可変制御して車輪のロックを防止
するようにした車両用アンチロックブレーキ装置が種々
提案され、かつ実用に供されている。

これは、マスターシリンダからブレーキのホイールシリ
ンダへ至るブレーキ油圧経路の途中に、複数のソレノイ
ド弁を組み合わせてなる油圧制御アクチュエータを介在
させ、制御ユニットから出力される増圧、保持、減圧の
各制御信号に応じてブレーキ油圧を調節するようにした
ものである。

尚、その制御の具体的な方法としては種々の方式のもの
があるが、一般的には、各車輪の回転数の比較あるいは
車輪回転数から求めた車輪速度と車両速度との比較に基
づいて車輪のスリップ率を算出し、このスリップ率が一
定範囲内となるようにブレーキ油圧を制御している。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記のようにブレーキ油圧の増減によっ
てブレーキ圧つまり制動力を調節するようにした従来の
アンチロックブレーキ装置においては、スリップ率変化
を検出してから実際にブレ−電圧が変化するまでの応答
遅れが１０ｍ５前後と比較的大きい。従って、ブレーキ
油圧の増圧。

減圧がかなり大きな振幅で繰り返される形となり、。

乗目に不快感を与える虞れがあるととｔ）に、過渡的に
スリップ率が大となる期間が長くな−・て制動距離を十
分に短縮することができない。

また油圧制御アクチュエータがかなり高価であり、シス
テ１５全体としてコス）・高となる欠点もある。

課題を解決するだめの手段 そこで、この発明は、電圧変化に応じて伸縮変形する圧
電セラミックアクチュエータを、ブレーキ油圧により進
退するピストン本体とブレ・−キバッドとの間に介在さ
せ、上記アクチュエータに印加する電圧の制御によりブ
レーキ圧を変化させるようにしたことを特徴としている
。

作用 −１−記圧電セラミックアクチュエータは、所定の電圧
を印加することによって例えば伸長し、あるい（、を縮
小する。この伸縮変形は、非常に高い応答性で行われる
。

そして、ピストン本体とブレーキパッドとの間の圧電セ
ラミックアクチュエータが伸長すればブレーキ圧が増大
し７、縮小すればブレーキ圧が減少するので、応答性の
良いアンチロック制御が可能となる。

実施例 以下、この発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明
する。

第２図はこの発明に係るアンチｌＪ′フクブレーキ装置
全体のシステム構成を示す説明図、第１図はこのアンチ
ロックブレーキ装置の要部である各車輪のブレーキ部分
を示す断面図である。

この実施例は、４輪ディスクブレーキ形式のものであり
、４輪ともにアンチロックブレーキとなっている。

第２図においで、１は前後の車輪、２はエンジン、３は
変速機であって、各車輪ｉには、ブレーキディスク４が
取り付けられているとともに、該ブレーキディスク４を
両側から挟むようにブレーキユニット５が設けられてい
る。

また、車輪Ｉの回転速度を検出する車輪速センサ６が各
車輪１毎に設けられているとともに、車両速度を例えば
変速機３出力軸の回転数から検出するように車速センサ
７が変速機３に装着されている。Ｅ記の車輪速センサ６
および車速センサ７の検出信号は、例えばマイクロコン
ピュータを利用した制御ユニット８にそれぞれ人力され
ている。

（〕は運転者によって操作されるブレーキペダル、１０
はブースタ、１１は、マスターシリンダであり、このマ
スターシリンダ１１で発生したブレーキ油圧が各車輪１
のブレーキユニット５に導ｂ１れている。尚、２０は、
に記ブレーキペダル９が踏込操作されノ。ことを検出す
るブレ・−キスイッチである。

上記ブレーキユニット５は、第１図に示すように、ブレ
ーキディスク４両面を挟むように設けられたキャリパ！
２と、このキャリパ１２に形成さ４１ノ；シリンダ１３
内に嵌合したピストン１４とから大略構成されており、
Ｌ記シリンダ）３底面とピストン１４背而との間の油圧
室１５にブレーキ油圧が導かれ、このブレーキ油圧によ
りピストン１４が進退するようになっている。また上記
ピストン１４は、カップ状をなすピストン本体１６と、
このピストン本体１６先端開ロ部を覆うように配設され
たパッド支持プレート１７）：、、上記ピストン本体１
６内に収容され、かっ底壁１６ａと上記パッド支持プレ
ート１７との間に介在する円環状の圧電セラミックアク
チュエータ１８と、上記パッド支持プレート１７に取り
付けられたブレーキパッド１９とを備えている。尚、上
記パッド支持プレート！７はピストン本体１Ｇに対し軸
方向に遊動可能となっている。従ってピストン本体１Ｇ
がブレーキ油圧により押圧されると、圧電セラミックア
クチュエータ１８を介してパッド支持ブＩノートＩ７が
押圧され、ブレーキパッド１９がブレ−キディスク４両
面に圧接することになる。

上記圧電セラミックアクチュエータ１８は、多数の圧電
セラミック素子を積層し、軸方向への大きな変位を確保
するようにしたものであり、例えば長さ６０ｘｙｔ程度
のもので６０μ１前後の伸縮変形を行わせることができ
る。また、その応答速度は１００μｓ程度である。この
圧電セラミックアクチュエータ１８は、前述した制御ユ
ニット８によってそれぞれ制御される。

次に、第３図は上記制御ユニット８において実行される
アンチロック制御の流れを示すフローチャートであり、
以下、これを参照しながら上記実施例の作用を説明する
。

先ず、ステップ！ではブレーキペダル９が踏込操作され
たか否かをブレーキスイッチ２０の検出に基づいて判定
する。またステップ２では、車両が停止状態ｉ：、　、
ｉるか否かを車速センサ７の検出車速に基づいて判定す
る。ブレーキペダル９が踏込操作されていない場合、あ
るいは車両停止状態にある場合は、ステップ６へ進んで
圧電セラミックアクチュエータ１８への通電をＯＦＦと
する。従って、圧電セラミックアクチュエータ１８は縮
小状態となる。

一方、車両の走行中にブレーキペダル９を踏込操作した
場合には、ステップ３へ進み、圧電セラミックアクチュ
エータ１８へ通電する。これによって該圧電セラミック
アクチュエータ１８が伸長状態となる。また同時にマス
ターシリンダＩｆで発生したブレーキ油圧がブレーキユ
ニット５に作用するので、圧電セラミックアクチュエー
タ１８が伸長状態となったままブレーキバッド１９がブ
レーキディスク４に圧接する。

そしてステップ４で、車輪ｌがスリップ状態つまりロー
ツク状態であるか否かの判定を行う。これは１、例えば
、４個の車輪１の車輪速度の比較あるいは各車輪速度と
車両速度との比較に基づいてスリップ率を算出１７、該
スリップ率が所定値以上となった場合にスリップ発生と
する。ここでスリップが発生していなければ、圧電セラ
ミックアクチュエータ１８を通電状態としたまま制動が
継続される。

一方、スリップ率が所定値以上となった場合には、ステ
ップ５へ進み、圧電セラミックアクチュエータ１８への
通電を一定周期で間欠的に行う。

詳しくは、一定周期のパルス信号で圧電セラミックアク
チュエータ１８を駆動するとともに、そのＯＮデユーテ
ィ比を上記ステップ率に応じて可変制御する。すなわち
、スリップ率が大である程ＯＮデユーティ比を小さくす
る。

これによって、それまで伸長状態にあった圧電セラミッ
クアクチュエータ１８が伸縮を繰り返すようになるので
、ブレーキパッド１９がブレーキディスク４に圧接しよ
うとする力つまりブレーキ圧が低下する。このブレーキ
圧の低下の程度は、勿論上述したＯＮデユーティ比に応
じて変化し、ＯＮデユーティ比が小さい程ブレーキ圧は
大きく低下する。

従って、スリップ率が過大となってロック状態となるの
を確実に防止できる。

また、ブレーキ圧が一旦低下してスリップ率が低くなれ
ば、それに応じてＯＮデユーティ比が増大するので、ブ
レーキ圧は再び増加する。そしてスリップ率が所定値以
下となった段階で圧電セラミックアクチュエータ１８が
連続的なＯＮ状態に復帰しくステップ３）、かつ車両停
止時にＯＦＦとなる（ステップ２．６）。

このように上記実施例によれば、予め伸長状態とした圧
電セラミックアクチュエータ１８をスリップ検出時に間
欠的に縮小させることで、ブレーキ圧を減少させること
ができ、応答性に優れたアンチロック制御を実現できる
。従って、ブレーキ圧の増減の振幅が小さくなり、この
結果、過渡的にスリップ率が大となる期間を短縮でき、
従来のブレーキ油圧を制御する方式に比べて制動距離が
短くなる。

また上記構成では、仮に、制御系の故障やハーネスの断
線等により圧電セラミブクアクチュエータ１８が不作動
となった場合及び圧電セラミックアクチュエータが外力
により破損した場合においても、通常のブレーキ作動を
何ら妨げることがない。

発明の効果 以上の説明で明らかなように、この発明に係る車両用ア
ンチロックブレーキ装置によれば、ブレ−キ油圧を制御
することなく圧電セラミックアクチュエータの伸縮を利
用してブレーキ圧を変化させるようにしたので、応答性
に優れたアンチロック制御を実現でき、ブレーキ圧の増
減の振幅が小さくなって乗心地が向上するとともに、制
動距離の一層の短縮化が図れる。

またシステム故障時における通常のブレーキ作動の確保
が容易となり、かつ全体として安価に構成することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係るアンチロックブレーキ装置の要
部を示す断面図、第２図はアンチロックブレーキ装置全
体のシステム構成を示す説明図、第３図はその制御の概
略を示すフローチャートである。 ４・・・ブレーキディスク、５・・・ブレーキユニット
、１２・・・キャリパ、１６・・・ビス）・ン本体、１
８・・・圧電セラミックアクチュエータ、１つ・・・ブ
レーキパッド。 第１図 ４−一一ア゛レーキデ′イスク ５−−−フルレーキユニ覧ント １２−−−う←・マ・リノマ １６−−−ヒ０ストンホイホ １８−ＪＨ電でラミーツクアクチュエータ１９−一−フ
′°シーキノずツビ 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）電圧変化に応じて伸縮変形する圧電セラミックア
   クチュエータを、ブレーキ油圧により進退するピストン
   本体とブレーキパッドとの間に介在させ、上記アクチュ
   エータに印加する電圧の制御によりブレーキ圧を変化さ
   せるようにしたことを特徴とする車両用アンチロックブ
   レーキ装置。