JPH06104448B2

JPH06104448B2 - 車両用電動ブレーキ装置

Info

Publication number: JPH06104448B2
Application number: JP61159303A
Authority: JP
Inventors: 康夫清水
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1986-07-07
Filing date: 1986-07-07
Publication date: 1994-12-21
Anticipated expiration: 2009-12-21
Also published as: US4812723A; JPS6313855A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は電動機を用いて電動機動力をブレーキ力として
作用する車両用電動ブレーキ装置に関する。

（従来の技術）一般に、車両のブレーキ装置は、ブレーキペダルの踏力
に対応したピストン推力を液圧（ブレーキ力）に変換す
るシリンダ手段と、このシリンダ手段からの液圧を車輪
に設けられる摩擦板等からなるブレーキ機構に伝達し、
ブレーキ機構を駆動するブレーキ力伝達手段と、更に、
軽快なブレーキ操作で強力なブレーキ力を得るために、
例えばエンジン負圧と大気圧との差圧に基づいてブレー
キペダルの踏力を倍力し、この増幅された推力をシリン
ダ手段のピストンに作用させるサーボ機構とを備えてお
り、小さなブレーキペダルの踏力により大きな液圧を発
生してブレーキ力の増大を図っている。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、従来、この種のブレーキ装置では、サー
ボ機構の動力源としてエンジン負圧により得ているため
に、更に大きな動力を得るには、サーボ機構の外径を大
きくする必要があり、サーボ機構が大形となり、したが
って十分なスペースを必要とし、車両ではエンジンルー
ム内のレイアウト上規制が多くなる不具合があった。ま
た、動力源としてエンジン負圧を利用しているために、
エンジンの配置によっては負圧配管のレイアウトも困難
となる場合があり、更にはエンジンの停止時には、ブレ
ーキ踏力が増大してもブレーキ力が激減するというおそ
れもあった。

そこで、本発明では、ブレーキ力の発生源として電動機
動力を利用することにより、装置の小形化を図り、エン
ジン停止時におけるブレーキ力の減少を防止した車両用
電動ブレーキ装置を提供することを目的とする。

（問題点の解決手段およびその作用）本発明の車両用電動ブレーキ装置は、入力側に加えられ
る入力により生起されるブレーキ力を、出力側となるブ
レーキ機構に伝達するブレーキ力伝達手段、前記入力側
に加えられる入力を検出する入力検出手段、この入力検
出手段からの検出信号に基づいて電動機制御信号を決定
して出力する制御手段、この制御手段からの電動機制御
信号により回転する円板状のロータを備えた電動機を有
しこの電動機の動力を前記ブレーキ力伝達手段にブレー
キ力として作用させる動力発生手段を備えた構成であ
る。

このような車両用電動ブレーキ装置においては、ブレー
キ機構を作動する際に入力が加えられると、この入力が
入力検出手段において検出され、入力検出信号の検出信
号により制御手段においては電動機制御信号が決定して
出力される。また、動力発生手段においては、前記電動
機制御信号により回転する円板状のロータを備えた電動
機が駆動され、この電動機の回転動力がブレーキ力とし
てブレーキ力伝達手段に作用し、大きなブレーキ力がブ
レーキ機構に付与される。

したがって、エンジン停止時においてもブレーキ力を確
実に得ることができるとともに、小容量の電動機により
充分なブレーキ力を得ることができるので、装置の小形
化を図ることができる。

（実施例）以下に本発明の一実施例を添付図面に基づいて説明す
る。

第１図は車両用電動ブレーキ装置の縦断面図である。第
１図において、（１）はケース、（２）はボールねじ機
構、（９）はプッシュロッド、（14）は電動機、（20）
はマスタシリンダである。

ケース（１）内には、ボールねじ機構（２）が設けられ
ており、このボールねじ機構（２）は内周面に螺旋状の
ねじ溝（3a）を有し両端が軸受（７）と（８）によりケ
ース（１）に支承されたナット部材（３）と、このナッ
ト部材（３）に挿通され外周面に同様の螺旋状のねじ溝
（4a）を有する筒軸（４）と、これらのねじ溝（3a）と
（4a）との間に介装されナット部材（３）の回転に伴っ
てナット部材（３）内の循環路（図示省略）内を循環す
る複数のボール（５）とから構成されている。上記筒軸
（４）は、その基端側が開口し、先端側が閉塞してアウ
トプットロッド（4b）を一体的に備えている。この筒軸
（４）内にはプッシュロッド（９）が挿入され、このロ
ッド（９）の基端側にはヨーク部（9a）を備え、このヨ
ーク部（9a）がブレーキペダル（図示省略）に連結され
ており、ブレーキペダルの踏力がプッシュロッド（９）
の推力に変換される。また、プッシュロッド（９）は、
その基端側が弾性体のブーツ（10）を介してケース
（１）に支持される一方、その先端側に形成された球体
部（9b）が球面軸受（11）に係合されている。上記球面
軸受（11）は、筒軸（４）内に軸方向移動可能に挿入さ
れ、その基端が筒軸（４）内に突設された突起（4c）に
係止し、移動範囲が規制される。

また、筒軸（４）の閉塞部と球面軸受（11）との間に
は、これらに挟み込まれるように後述する第２図に示す
如き推力検出手段（12）が介装されている。この推力検
出手段（12）は、付与される圧力に応じて抵抗値を変化
させる４個の歪ゲージ（12A,12B,12C,12D）を組合せた
ブリッジ回路により構成されている。これらの４個の歪
ゲージ（12A,12B,12C,12D）のうち、ブリッジの対辺と
なる一組の歪ゲージ（12A）と（12C）は、筒軸（４）内
の閉塞部と球面軸受（11）との間に設けられ、プッシュ
ロッド（９）の推力を検出する一方、他の対辺となる一
組の歪ゲージ（12B）と（12D）は、閉塞部に形成された
欠切部（4d）内に設けられ、温度補償用として用いら
れ、これらにより構成されるブリッジ回路の出力端子か
らは、例えば第４図に示す如く、温度保障が加味された
出力信号S₀₁,S₀₂として得られ、後述する制御装置（4
0）に入力される。

上記電動機（14）は、ケース（１）内面に固着された磁
石（15…）と、円板状のロータ（16）とからなる。ロー
タ（16）は、上記ボールねじ機構（２）のナット部材
（３）に一体回転可能に固着され、電機子巻線および整
流子（図示省略）がプリントメッキにより一体的に形成
されている。ロータ（16）の整流子にはケース（１）に
固着されたブラシホルダ（17）内のブラシ（18）がスプ
リング（19）により押圧されて接触しており、制御装置
（40）により、電動機（14）が駆動制御される。したが
って、電動機（14）が駆動されると、ナット部材（３）
とともにロータ（16）が回転し、ナット部材（３）の回
転に伴って筒軸（４）が軸方向（図中左方向）に変位す
るため、プッシュロッド（９）の推力が増幅されること
になる。尚、上記電動機（14）およびボールねじ機構
（２）により動力発生手段が、上記推力検出手段（12）
により入力検出手段が構成されている。

さらに、マスタシリンダ（20）は、シリンダボディ（2
1）に１個のリザーバタンク（22）を有し、ボルト（2
3）によりケース（１）の先端部に固着されている。シ
リンダボディ（21）内には第１ピストン（24）および第
２ピストン（25）が挿入され、各ピストンシリンダ部に
はリザーブタンク（22）と連通する２つのポート（26A,
26B）および（26C,26D）が設けられている。第１ピスト
ン（24）は上述した筒軸（４）のアウトプットロッド
（4b）に軸方向前進可能に連結され、第１ピストン（2
4）の基端部とシリンダボディ（21）との間には油密用
のオイルシール（27）が設けられている。第１ピストン
（24）と第２ピストン（25）との間には、第１圧力室
（28）が形成され、これらの間にはスプリング（29）が
縮設されている。この第１ピストン（24）の先端部には
ボルト（30）が螺着され、このボルト（30）が第１ピス
トン（24）の戻り動作時に係止する係合部材（31）を介
して第２ピストン（25）に連結されている。第２ピスト
ン（25）の先端部とシリンダボディ（21）との間には第
２圧力室（32）が画成され、これらの間にスプリング
（33）が縮設されている。また、各圧力室（28）と（3
2）は、カップ状のシール部材（34,35,36）によりシー
ルされ、夫々別系統でホイールシリンダ等を介して各ブ
レーキ機構（ディスクブレーキやドラムブレーキ等）に
液圧によるブレーキ力を作用させる配管により接続され
ている。したがって、第１ピストン（24）にブレーキ力
が作用すると、スプリング（29）の張力により第２ピス
トン（25）が押され、シール部材（34,36）によりポー
ト（26A,26C）が閉じられ、双方の圧力室（28,32）に液
圧が発生し、各配管を通じて各ブレーキ機構にブレーキ
力が伝達される。第１、第２ピストン（24），（25）の
戻り時には、配管中の液圧とスプリング（29,33）によ
って双方のピストン（24,25）が図中右側へ移動し、配
管中のブレーキ液が各圧力室（28,32）へ戻される。
尚、マスタシリンダ（20）、配管、およびホイールシリ
ンダ等によりブレーキ力伝達手段が構成されている。

次に上記制御装置およびその関連装置について第２図に
基づき説明する。

第２図において、（12）は推力検出手段、（40）は制御
装置、（14）は電動機である。推力検出手段（12）は、
上述した如く、歪ゲージ（12A,12B,12C,12D）によりブ
リッジ回路を構成し、歪ゲージ（12B）と（12C）の接続
点が電源のマイナス側に、歪ゲージ（12A）と（12D）の
接続点が定電圧回路（50）のＡ電源に接続されている。
また、歪ゲージ（12C）と（12D）との間には零点調整用
の可変抵抗（12E）が接続され、この可変抵抗（12E）の
接点（12e）、および歪ゲージ（12A）と（12B）の接続
点から出力信号（S₀₁,S₀₂）が取出され、制御装置（4
0）の増幅回路（41）により増幅し検出信号（S₁,S₂）と
してA/D変換回路（42）を通じてマイクロコンピュータ
回路（MCU）（43）に入力されている。このMCU（43）
は、CPU、クロック、クロックジェネレータ、ROM、RA
M、I/Oポート等から構成され、後述する制御ソフトによ
り作動する。そしてMCU（43）の出力（Ｏ）ポートに
は、リレー回路（51）およびドライブ回路（44）が接続
されている。

これらを駆動する電源回路は、車載のバッテリ（46）
が、ヒューズ回路（47）、イグニッションキーのスイッ
チ回路（48）を通じて制御装置（40）内のヒューズ回路
（49）に接続され、このヒューズ回路（49）の出力側
が、制御回路（40）に一定電圧を供給する定電圧回路
（50）と、MCU（43）からの指令信号O_Lによりオンオフ
制御されるリレー回路（51）とに接続されている。上記
定電圧回路（50）にMCU（43）が接続され、MCU（43）に
おいて電源投入時には定電圧回路（50）からリセット信
号を授受し、内部に有するタイマによりCPUの作動が正
常が否かの監視が行なわれる。リレー回路（51）の出力
側には、電機子電流検出用の抵抗（52）、電動機（14）
およびFET（45）が直列に接続されている。このFET（4
5）はそのドレイン端子が電動機（14）に、そのソース
端子が電源のマイナス側に接続され、そのゲート端子が
上記ドライブ回路（44）の出力側に接続されている。ま
た、上記抵抗（52）の端子電圧は増幅回路（54）を通じ
て電流検出信号S₃として上記A/Dコンバータ（42）に入
力されており、この抵抗（52）と電動機（14）との直列
回路には、ダイオード（53）が逆向きに並列接続されて
いる。尚、本制御装置により制御手段を構成している。

次に本実施例装置の動作について第３図に示す制御ソフ
トに基づき説明する。尚、図中、P₀〜P₉はフローチャー
トの各ステップを示す。

まず、電源のスイッチ回路（48）が投入されると、定電
圧回路（50）のリセット信号がMCU（43）へ出力され、M
CU（43）が作動開始する（P₀）。次に、CPU内のレジス
タ、RAM内のデータがクリアされ、I/Oポート等の初期設
定が行なわれる（P₁）。そして、ステップP₂で、電動機
（14）の電流検出信号S₃を読込み、零であるかどうかの
判別が行なわれ、零であれば、リレー信号O_Lを出力して
リレー回路（51）をオン駆動し、零でない場合にはリレ
ー回路（51）の駆動を停止し、初期故障診断が行なわれ
る。

次に、ステップP₃では推力検出手段（12）において検出
された推力検出信号S₁,S₂を読込み、ステップP₄で（S₁
＋S₂）/2なる処理を行ない、この値が所定幅値内にある
かが判別される。すなわち（S₁＋S₂）/2が所定幅値内に
ない場合には、推力検出手段（12）の故障と判断し、リ
レー回路（51）をオフにして作動を停止する。所定幅値
内にある場合には、ステップP₅に進み、Ｓ＝S₁−S₂なる
処理により推力Ｓを計算し、ステップP₆へ進む。ステッ
プP₆では、推力Ｓをアドレスとするメモリの内容がテー
ブルから呼び出される。テーブルは、第５図に示す推力
Ｓに対応する電動機（14）の制御信号（制御デューディ
値）Ｄが格納されている。そして、ステップP₇におい
て、制御信号Ｄをドライブ回路（44）に出力し、ドライ
ブ回路（44）においてPWM信号に変換してFET（45）のデ
ューティ制御が行なわれ、これによって電動機（14）が
駆動制御される。このときの電動機（14）の電機子電流
の検出信号S₃を読み込み（P₈）、この値が適正値である
かどうかが診断される（P₉）。ステップP₉において、検
出信号S₃が適正であれば、ステップP₃に戻り、同様な一
連の処理を繰返し、不適正であれば、リレー回路（51）
をオフにして電動機（14）の駆動を停止するとともに装
置の作動を停止する。

したがって、ブレーキペダルが踏込まれプッシュロッド
（９）に第６図のliの如き推力が発生すると、この推力
に対応し予め設定したテーブルに基づいて回転動力が電
動機（14）により発生される。電動機（14）の回転動力
は、ボールねじ機構（２）によりプッシュロッド（９）
の軸方向変位に変換して第１ピストン（24）に付与され
ることとなり、例えば第１ピストン（24）の推力（出
力）は第６図のl₀で示されるピストン推力（ブレーキ
力）の如く入力側の入力に対応したブレーキ力の出力を
得ることができる。

その結果、本実施例では従来のようなエンジンの負圧を
用いずに電動機動力を利用したことにより、エンジン停
止中においても、ブレーキ力の低下を伴うことなくブレ
ーキ力を確実に得ることができ、その他の検出信号を用
いて信号処理をすることで、より細かなブレーキ力の制
御が可能となる。また、小容量の電動機によって充分な
ブレーキ力を得ることができるので、装置が大形化せず
に取付けスペースが小さくてすみ、エンジンルーム内で
のレイアウトが有利となり、負圧を利用しないので、負
圧配管のレイアウト上の困難性を回避することが可能と
なる。

尚、ブレーキ力の伝達媒体として液圧に限定されること
はない。

（発明の効果）以上説明したように本発明によれば、電動機動力を利用
したことにより、確実にブレーキ力を得ることができ、
例えば従来の如くエンジン停止時においてもブレーキ力
が激減することがなく、負圧配管のレイアウト上の困難
性が回避できる。また、円板状のロータを備えた小型の
電動機を用い、装置の軸方向の寸法を短くすることがで
きるので、車両用電動ブレーキ装置を車両に搭載して
も、ブレーキ力伝達手段のエンジンルーム内への突出
量、およびプッシュロッド等の入力部材の車室内への突
出量を少なくし、エンジンルームの省スペース化、およ
び車室、特にインストルメントパネルや足元空間の省ス
ペース化を図ることができ、レイアウト性およびデザイ
ン性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図は本発明の一実施例に係り、第１図
は車両用電動ブレーキ装置の縦断面図、第２図は制御装
置のブロック構成図、第３図は制御処理の概略を示すフ
ローチャート、第４図は推力検出信号の特性図、第５図
は電動機制御信号を示す特性図、第６図は入力推力およ
び出力推力の特性図である。図面中、 2,14……動力発生手段（ボールねじ機構、電動機） 12……入力検出手段 20……マスタシリンダ（ブレーキ力伝達手段） 40……制御装置（制御手段）である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力側に加えられる入力により生起される
ブレーキ力を、出力側となるブレーキ機構に伝達するブ
レーキ力伝達手段を有する車両用ブレーキ装置であっ
て、前記入力側に加えられる入力を検出する入力検出手
段と、この入力検出手段からの検出信号に基づいて電動
機制御信号を決定して出力する制御手段と、この制御手
段からの電動機制御信号により回転する円板状のロータ
を備えた電動機を有し、この電動機の動力を前記ブレー
キ力伝達手段にブレーキ力として作用させる動力発生手
段と、を具備したことを特徴とする車両用電動ブレーキ
装置。