JPH11287270A - 電動ブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液圧および電気モータの出力を併用して制動
力を発生させる電動ブレーキ装置において、アンチロッ
ク制御時のブレーキペダルへのキックバックを軽減す
る。 【解決手段】 マスタシリンダ５から電動ディスクブレ
ーキ２に液圧を供給する管路４に、蓄圧器６を設け、蓄
圧器６とマスタシリンダ５との間に絞り７を設ける。マ
スタシリンダ５からの液圧による制動力に加えて、踏力
センサ34が検知したブレーキペダル33の踏力に応じて、
コントローラ８によって電動ディスクブレーキ２の電気
モータを作動させることによって制動を発生させる。ア
ンチロック制御時に、電気モータの作動によって管路４
を通ってマスタシリンダ５側へ急激に戻されるブレーキ
液が、絞り７の抵抗によって蓄圧器６に蓄圧されるの
で、ブレーキペダル33へのキックバックを軽減すること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電動アクチュエー
タの出力およびマスタシリンダからの液圧を併用して制
動力を発生させる電動ブレーキ装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】例えば自動車等の車両の制動装置とし
て、ブレーキ液を使用せず、電気モータの出力によって
制動力を発生させるようにした所謂「ドライブレーキ」
装置が知られている。

【０００３】一般に、この種のドライブレーキ装置は、
例えば国際特許公開第96／03301 号に開示されているよ
うに、電気モータの回転運動をローラねじ機構によって
ピストンの進退動に変換し、ピストンによって摩擦パッ
ドをディスクロータに押圧させることにより、制動力を
発生させている。そして、運転者によるブレーキペダル
踏力（または変位量）をセンサによって検出し、コント
ローラによってこの検出に応じて電気モータの回転を制
御して所望の制動力を得る。

【０００４】また、ドライブレーキ装置においては、各
種センサを用いて、各車輪の回転速度、車両速度、車両
加速度、操舵角、車両横加速度等の車両状態を検出し、
コントローラによってこれらの検出に基づいて電気モー
タの回転を制御することにより、倍力制御、アンチロッ
ク制御、トラクション制御および車両安定化制御等を比
較的簡単に組み込むことができる。

【０００５】ところが、電気モータの回転力によって制
動力発生させるようにしたドライブレーキ装置では、車
両の電気系統の故障等によって、モータに通電できなく
なった場合、ブレーキを作動させることができなくなる
虞がある。

【０００６】そこで、例えば特開昭60−206766号公報に
記載されたものでは、段付ピストンを用いてピストンの
外周部に液圧室を形成し、この液圧室に、ブレーキペダ
ルの操作によって作動するマスタシリンダを接続して、
電気モータの出力に加えてマスタシリンダからの液圧に
よってブレーキを作動させられるようにしている。これ
により、電気系統が故障した場合でも、マスタシリンダ
からの液圧によって直接ブレーキを作動させることがで
き、制動力を確保することができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の電気モータの出力およびマスタシリンダからの液圧
を併用して制動力を発生させるようにした電動ブレーキ
装置では、次のような問題があった。

【０００８】コントローラによってアンチロック制御が
実行されると、電気モータが正逆方向に回転してピスト
ンを強制的に進退動させて、制動力を適宜増減させるこ
とにより、車輪のロックが防止される。このとき、ピス
トンの進退動よって液圧室の容積が増減され、これに連
動してマスタシリンダにブレーキ液が給排されてブレー
キペダルのストロークが周期的に変化する。この周期的
なブレーキペダルのストロークの変化は、キックバック
として運転者に伝えられ、運転者はアンチロック制御の
実行を体感することができる。

【０００９】ところが、このキックバックが過度に大き
いと、運転者に違和感を与えることになる。特に、車輪
のロックを回避するために制動力を減少させる制御は、
迅速に行う必要があるため、制動力の減少制御時にブレ
ーキペダルが急激に戻されることになり、運転者が違和
感を感じやすく、問題となっている。

【００１０】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
であり、電気モータの出力およびマスタシリンダからの
液圧を併用して制動力を発生させるとともに、アンチロ
ック制御時のキックバックを低減するようにした電動ブ
レーキ装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するために、マスタシリンダからのブレーキ液の液
圧および電動アクチュエータの出力を併用して制動力を
発生させるようにした電動ブレーキ装置において、前記
マスタシリンダから電動ブレーキ本体にブレーキ液を供
給する管路に蓄圧手段を設け、前記管路の前記マスタシ
リンダと前記蓄圧手段との間に絞りを設けたことを特徴
とする。

【００１２】このように構成したことにより、電動アク
チュエータの作動によって、ブレーキ液が電動ブレーキ
本体から管路を通ってマスタシリンダ側へ急激に戻され
るとき、絞りが大きな抵抗となって管路内の液圧が高ま
り、その液圧が蓄圧手段に蓄圧されるので、マスタシリ
ンダへ伝達される液圧が軽減される。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて詳細に説明する。

【００１４】図１は、本発明の電動ブレーキ装置を４輪
自動車の制動装置１の前輪側に適用した場合の概略構成
を示している。図１に示すように、制動装置１は、各前
輪（図示せず）および各後輪（図示せず）にそれぞれ電
動ディスクブレーキ２，３が装着されている。前輪側の
電動ディスクブレーキ２（電動ディスクブレーキ本体）
は、管路４を介してマスタシリンダ５に接続されてい
る。管路４には、蓄圧器６（蓄圧手段）が接続され、そ
の接続部とマスタシリンダ５との間に絞り７が設けられ
ている。また、前輪側および後輪側の各電動ディスクブ
レーキ２，３は、コントローラ８に接続されている。

【００１５】図２に示すように、本発明に係る前輪側の
電動ディスクブレーキ２は、キャリパ浮動型のディスク
ブレーキであって、キャリパ本体９には、車輪（図示せ
ず）と共に回転するディスクロータ10の一側（通常は車
体に対して内側）の摺動面に対向させてピストン11が設
けられ、他側の摺動面に対向させて爪部12が形成されて
おり、キャリパ本体９のピストン11側と爪部12側とは、
ディスクロータ10の外周部を跨ぐブリッジ部13によって
互いに連結されている。ディスクロータ10の両側の摺動
面とピストン11および爪部12との間には、それぞれブレ
ーキパッド14，15が介装されている。

【００１６】キャリパ本体９および摩擦14，15は、車体
側に取付けられるキャリヤ16によってディスクロータ10
の軸方向に沿って移動可能に支持されている。そして、
ピストン11を前進させて、一方のブレーキパッド14をデ
ィスクロータ10の一側の摺動面に押しつけることによ
り、その反力によってキャリパ本体９が移動して爪部12
によって他方のブレーキパッド15がディスクロータ10の
他側の摺動面に押しつけられて制動力が発生する。

【００１７】ピストン11は、キャリパ本体９にクロスロ
ーラベアリング17によって回転可能に支持されたナット
部材18に挿通されている。ピストン11の外周面およびナ
ット部材18の内周面には、それぞれ互いに対向するねじ
溝19，20が形成されており、ねじ溝19，20間に複数の鋼
球21が循環するように装填されて、これらによってボー
ルねじ機構が構成されている。

【００１８】このボールねじ機構は、ナット部材18の回
転運動とピストン11の直線運動とを相互に変換可能とな
っており、すなわち、ナット部材18の回転運動をピスト
ン11の直線運動に変換することができ、かつ、ピストン
11の直線運動をナット部材18の回転運動に変換すること
ができるようになっている。

【００１９】キャリパ本体９に結合されたフロントハウ
ジング22内のナット部材18の外周には、ＤＣサーボモー
タ23（電動アクチュエータ）が設けられている。ナット
部材18の外周部には、ＤＣサーボモータ23の略円筒状の
ロータ24が圧入、固定されており、ナット部材18および
ロータ24がステータ25に挿通されている。ＤＣサーボモ
ータ23は、制御信号に応答して、そのロータ24を所定角
度だけ回転させられるようになっている。また、キャリ
パ本体９には、ナット部材18の回転位置を検出するロー
タリエンコーダ26が取付けられている。

【００２０】フロントハウジング22の端部には、リヤハ
ウジング27が結合されている。ピストン11は、その後端
部に取付けられたガイド部材28をリヤハウジング27に係
合させて、その軸方向に沿って進退動可能に案内される
とともに、その回転が規制されている。これにより、Ｄ
Ｃサーボモータ23によって、ナット部材18を回転させる
ことにより、ピストン11を進退動させられるようになっ
ている。

【００２１】リヤハウジング27内には、ピストン11の後
端部に対向させてシリンダ29が形成されている。シリン
ダ29内には、液圧ピストン30が摺動可能に嵌合されてお
り、液圧ピストン30によってシリンダ29内に液圧室29a
が形成されている。液圧ピストン30は、ピストン11の後
端部に取付けられたガイド部材28に当接している。ま
た、リヤハウジング27には、液圧室29a に連通する接続
孔31が設けられている。なお、図２中、符号32はダスト
シールである。

【００２２】ＤＣサーボモータ23のステータ25およびロ
ータリエンコーダ26は、コントローラ８に接続され、接
続孔31は、接続管４によって蓄圧器６および絞り７を介
してマスタシリンダ５に接続されている。

【００２３】マスタシリンダ５は、ブレーキペダル33の
操作によって液圧を発生させるものであり、また、ブレ
ーキペダル33の踏力（または変位量）を検出する踏力セ
ンサ34が設けられている。踏力センサ34はコントローラ
８に接続されている。

【００２４】コントローラ８は、ブレーキペダル33の踏
力（または変位量）を検出する踏力センサ34、各車輪の
回転速度を検出する回転速度センサ35および車両速度、
車両加速度、操舵角、車両横加速度等の車両状態を検出
する各種センサ（図示せず）からの検出信号を入力す
る。そして、踏力センサ34によって検出したブレーキペ
ダル33の踏力（または変位量）に応じて制御信号を出力
し、ＤＣサーボモータ23を所望角度だけ回転させ、ピス
トン11を前進させて摩擦14，15をディスクロータ10に押
圧させる。また、制動を解除する際に、ピストン11の所
定の制動位置からの戻し量を一定に制御し、エンコーダ
26を初期設定することにより、摩擦14，15の摩耗に対し
てパッドクリアランスを常に一定に維持する。

【００２５】さらに、コントローラ８は、制動時に、回
転速度センサ35によって車輪のロック状態を検出し、Ｄ
Ｃサーボモータ23を逆転させて制動を解除し、ロック状
態を脱すると制動力を復帰させ、このように、ＤＣサー
ボモータ23を正逆方向に周期的に回転させ、ピストン11
を強制的に進退動させて、制動力を迅速に適宜増減させ
ることにより、車輪のロックを防止するアンチロック制
御を行う。

【００２６】加えて、コントローラ８は、各種センサか
らの検出信号に基づいて、ＤＣサーボモータ23の回転を
制御して各車輪毎の制動力を調整することにより、トラ
クション制御および車両安定化制御を行うようにしても
よい。

【００２７】蓄圧器６は、ピストン36およびばね手段37
によって、管路４から導入されたブレーキ液の液圧をば
ね手段37の圧縮によって蓄圧できるようになっている。
また、ばね手段37は、通常の運転者によるブレーキペダ
ル33の操作によってマスタシリンダ５で発生する液圧で
は圧縮されない程度の初期荷重が設定されている。

【００２８】絞り７の流路面積は、通常の運転者による
ブレーキペダル33の操作によってマスタシリンダ５から
吐出されるブレーキ液の管路４内における流速では、ほ
とんど抵抗を生じず、コントローラ８によるアンチロッ
ク制御時のピストン11の進退動にともなう管路４内の急
速なブレーキ液の流れに対して充分大きな抵抗を生じる
ように設定されている。

【００２９】後輪側の電動ブレーキ３は、液圧機構が省
略されている点を除いて前輪側の電動ブレーキ２とほぼ
同様の構造であり、コントローラ８からの制御信号のみ
によって制動力を発生させるようになっている。

【００３０】以上のように構成した本実施形態の作用に
ついて次に説明する。

【００３１】運転者がブレーキペダル33を踏み込むと、
その踏力に応じた液圧のブレーキ液が、マスタシリンダ
28から管路４を通り、接続孔31を介して液圧室29a に供
給され、ピストン11を前進させて、摩擦14，15をディス
クロータ10の摺動面に押圧させる。このとき、運転者の
ブレーキペダル33の操作によって管路４内に生じるブレ
ーキ液の液圧および流れに対して、蓄圧器６および絞り
７はほとんど影響せず、ブレーキ液は、直接液圧室29a
へ供給される。同様に、ブレーキペダル33を戻して制動
を解除する場合にも、蓄圧器６および絞り７はほとんど
影響せず、ブレーキ液はマスタシリンダ５に直接戻され
る。

【００３２】同時に、踏力センサ34によってブレーキペ
ダル33の踏力を検出し、コントローラ８によって、この
ペダル踏力に応じた制御信号を出力し、ＤＣサーボモー
タ23のロータ24を所望角度だけ回転させて、ボールねじ
機構を介してピストン11を前進させる。このようにし
て、ピストン11に、マスタシリンダ５からの液圧に加え
て、ＤＣサーボモータ23の回転力による推力を作用させ
て、摩擦14，15の押圧力を増大させて倍力制御を行う。

【００３３】また、ボールねじ機構は、ピストン11の直
線運動をナット部材18の回転運動に変換することもでき
るので、電気系統の故障等によってＤＣサーボモータ23
への制御信号または電力が供給されない場合でも、マス
タシリンダ５から液圧室29aに供給される液圧によっ
て、ピストン11がナット部材18を回転させながら前進し
て、摩擦14，15をディスクロータ10に押圧することがで
きる。これにより、電気系統の故障時等においても制動
力を確保することができる。なお、逆に液圧機構が失陥
した場合には、ＤＣサーボモータ23によって制動力を確
保することができる。

【００３４】次に、コントローラ８によってアンチロッ
ク制御が実行された場合について説明する。

【００３５】アンチロック制御時に、コントローラ８の
制御信号によってＤＣサーボモータ23が正逆方向に回転
して、ピストン11が進退動すると、液圧室29a の容積が
増減される。制動解除時には、ピストン11が後退して液
圧室29a の容積が減少し、ブレーキ液が液圧室29a から
管路４を通ってマスタシリンダ５側へ流れる。このと
き、管路４内のブレーキ液に急速な流れが生じて絞り７
が大きな抵抗となり、絞り７の液圧室29a 側の液圧が高
まり、蓄圧器６のばね手段37を圧縮して、この液圧が蓄
圧器６に蓄えられる。なお、少量のブレーキ液は、絞り
７を通過しマスタシリンダ５へ戻される。また、制動復
帰時には、ピストン11が前進して液圧室29a の容積が増
大し、制動解除時に蓄圧器６に蓄圧されたブレーキ液が
液圧室29aに供給される。

【００３６】このようにして、アンチロック制御時のピ
ストン11の進退動によって管路４内に生じる周期的な急
激な油液の流れは、蓄圧器６および絞り７によって吸収
および減衰されて、マスタシリンダ５への伝達が抑制さ
れるので、ブレーキペダル33へのキックバックを軽減す
ることができ、アンチロック制御時のペダル操作感を向
上させることができる。

【００３７】これにより、特に、雪上路、氷上路等の低
μ（摩擦係数）路におけるアンチロック制御開始時や、
アンチロック制御時に舗装路等の高μ路から低μ路に変
化した場合等において、急激に制動力が解除されて、液
圧室29a から多量のブレーキ液が管路４に戻された場合
でも、マスタシリンダ５への急激な液圧の伝達を抑制し
て、ブレーキペダル33が急激に大きく戻されるのを防止
することができ、運転者に違和感を与えることがない。

【００３８】後輪側の電動ディスクブレーキ３は、液圧
による制動を行わず、コントローラ８からの制御信号の
みによってその制動力が制御される。

【００３９】なお、本実施形態では、一例としてＤＣサ
ーボモータを備えた電動ディスクブレーキを用いたもの
について説明しているが、本発明はこれに限らず、圧電
素子等の電動アクチュエータの出力と液圧とを併用して
制動力を発生させるブレーキであれば、他の形式のブレ
ーキを用いることもできる。

【００４０】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明は、マスタ
シリンダからのブレーキ液の液圧および電動アクチュエ
ータの出力を併用して制動力を発生させるようにした電
動ブレーキ装置において、マスタシリンダから電動ブレ
ーキ本体にブレーキ液を供給する管路に蓄圧手段を設
け、管路のマスタシリンダと蓄圧手段との間に絞りを設
けたことにより、電動アクチュエータの作動によって、
ブレーキ液が電動ブレーキ本体から管路を通ってマスタ
シリンダ側へ急激に戻されるとき、絞りが大きな抵抗と
なって管路内の液圧が高まり、その液圧が蓄圧手段に蓄
圧されるので、マスタシリンダへ伝達される液圧が軽減
される。その結果、アンチロック制御時のキックバック
を軽減して、ブレーキペダルの操作感を向上させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る電動ブレーキ装置を
前輪側に適用した４輪自動車の制動装置の概略図であ
る。

【図２】本発明の一実施形態に係る電動ブレーキ装置に
利用される電動ディスクブレーキの縦断面図である。

【符号の説明】

２ 電動ディスクブレーキ（電動ブレーキ本体） ４ 管路 ５ マスタシリンダ ６ 蓄圧器（蓄圧手段） ７ 絞り 23 ＤＣサーボモータ（電動アクチュエータ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マスタシリンダからのブレーキ液の液圧
   および電動アクチュエータの出力を併用して制動力を発
   生させるようにした電動ブレーキ装置において、 前記マスタシリンダから電動ブレーキ本体にブレーキ液
   を供給する管路に蓄圧手段を設け、前記管路の前記マス
   タシリンダと前記蓄圧手段との間に絞りを設けたことを
   特徴とする電動ブレーキ装置。