JP2000280890A - ブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ブレーキング時の動的な応答性を向上させ、こ
れにより、特に、急なブレーキ操作時において、より短
い距離で車両を停止させることができるブレーキ装置の
提供。 【解決手段】電動機駆動電流の外部制御信号としての電
流差信号ｉｏを軸推力の目標値Ｆｏに相当する電動機目
標駆動電流信号Ｉｏに換算する換算回路６０と、電動機
実駆動電流信号Ｉｓに対し電動機目標駆動電流信号Ｉｏ
をマイナス加算することにより両信号の電流差値（Ｉｓ
−Ｉｏ）を求める加算回路と、電流差値を電動機駆動電
流の外部信号としての電流差信号ｉにマイナス比例帰還
させる加算回路を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ブレーキ装置に関
し、特に、電動機の回転トルクを軸方向推力に変換する
ボールねじ機構等の軸推力変換機構を備え、この変換さ
れた軸推力をブレーキ液圧制御機構に作用させるように
したブレーキ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電動機により駆動されるブレーキ
装置としては、例えば、本件出願人が先に出願した特願
平１０−４０５６７号の「ブレーキ装置」がある。この
先願のブレーキ装置は、駆動電流に応じた回転トルクを
発生させる電動機と、該電動機で発生する回転トルクを
軸推力に変換伝達する軸推力変換機構を構成するボール
ねじ機構と、該ボールねじ機構における軸推力が伝達さ
れて軸方向に移動する推力軸と、該推力軸の一端に連係
されていて推力軸から受ける推力に応じたブレーキ液圧
を発生させるブレーキ液圧制御機構と、前記推力軸に発
生させるべき軸推力の目標値に応じた外部制御信号を出
力する制御信号作成回路と、該制御信号作成回路で作成
された外部制御信号に応じた駆動電流を前記電動機に出
力する電動機ドライバ回路と、を備えたものであった。
即ち、制御信号作成回路においては、推力軸に発生させ
るべき軸推力の目標値に応じた外部制御信号を出力する
と共に、電動機ドライバ回路においては、外部制御信号
に応じた駆動電流を電動機に出力するようにしたもので
あった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来装
置にあっては、上述のように、電動機ドライバ回路にお
いては、外部制御信号作成回路で作成された軸推力の目
標値に応じた外部制御信号をそのまま出力し、電動機ド
ライバ回路においては、入力された外部制御信号に応じ
た駆動電流を電動機に出力するようにしたものであった
ため、以下に述べるような問題点があった。

【０００４】即ち、電動機には、駆動コイルのインダク
タンスによる電気的な作動遅れや、ロータの回転慣性モ
ーメントによる機械的な作動遅れがあるため、電動機の
起動・停止時における回転トルクの変動を時間軸で見る
と、図１１のステップ応答特性（回転トルクの変動波
形）に示すように、電動機の起動時における回転トルク
の立ち上がり波形、および、起動停止時における回転ト
ルクの立ち下がり波形にダレがあり、このため、ブレー
キング時の動的な応答性が悪く、ブレーキ操作に対する
制動作動に効き遅れを生じさせることになり、その結
果、特に、急なブレーキ操作時においては制動作動の効
き遅れにより、制動距離が長くなってしまう。

【０００５】本発明は、上述の従来の問題点に着目して
なされたもので、電動機における起動・停止の遅れを改
善することにより、ブレーキング時の動的な応答性を向
上させ、これにより、特に、急なブレーキ操作時におい
て、より短い距離で車両を停止させることができるブレ
ーキ装置を提供することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明のブレーキ装置は、駆動電流に応じた回転
トルクを発生させる電動機と、該電動機で発生する回転
トルクを軸推力に変換伝達する軸推力変換機構と、該軸
推力変換機構における軸推力が伝達されて軸方向に移動
する推力軸と、該推力軸の一端に連係されていて推力軸
から受ける推力に応じたブレーキ液圧を発生させるブレ
ーキ液圧制御機構と、前記推力軸に発生させるべき軸推
力の目標値に応じた外部制御信号を出力する制御信号作
成回路と、該制御信号作成回路で作成された外部制御信
号に応じた駆動電流を前記電動機に出力する電動機ドラ
イバ回路と、前記推力軸で発生する実軸推力を検出する
実軸推力検出手段と、を備え、前記電動機ドライバ回路
の外部制御信号入力側には、前記軸推力の目標値と前記
実軸推力検出手段で検出された実軸推力との差値を求め
る演算回路と、該演算回路で求められた差値を縮める方
向に外部制御信号に比例帰還する比例帰還回路を備えた
手段とした。

【０００７】また、請求項２記載のブレーキ装置は、駆
動電流に応じた回転トルクを発生させる電動機と、該電
動機で発生する回転トルクを軸推力に変換伝達する軸推
力変換機構と、該軸推力変換機構における軸推力が伝達
されて軸方向に移動する推力軸と、該推力軸の一端に連
係されていて推力軸から受ける推力に応じたブレーキ液
圧を発生させるブレーキ液圧制御機構と、前記推力軸に
発生させるべき軸推力の目標値に応じた外部制御信号を
出力する制御信号作成回路と、該制御信号作成回路で作
成された外部制御信号に応じた駆動電流を前記電動機に
出力する電動機ドライバ回路と、前記推力軸で発生する
実軸推力を検出する実軸推力検出手段と、を備え、前記
電動機ドライバ回路の外部制御信号入力側には、前記軸
推力の目標値と前記実軸推力検出手段で検出された実軸
推力との差値を求める演算回路と、該演算回路で求めら
れた差値の積分値を求める積分回路と、前記演算回路で
求められた差値と前記積分回路で求められた積分値との
加算値分を縮める方向に外部制御信号に比例帰還する比
例帰還回路を備えた手段とした。

【０００８】また、請求項３記載のブレーキ装置は、請
求項１または２記載のブレーキ装置において、前記実軸
推力検出手段で検出される実軸推力を、前記電動機で発
生する回転トルクで代用するようにした手段とした。

【０００９】また、請求項４記載のブレーキ装置は、請
求項１〜３のいずれかに記載のブレーキ装置において、
前記電動機ドライバ回路に、前記制御信号作成回路から
入力される外部制御信号の減少時には、電動機に出力さ
れる駆動電流の極性を外部制御信号の増加時における極
性とは逆極性に切り換え制御する極性切り換え手段を備
えている手段とした。

【００１０】

【作用】本発明請求項１記載のブレーキ装置では、電動
機ドライバ回路から出力された駆動電流により電動機を
駆動させると、該電動機で発生する回転トルクが軸推力
変換機構により軸推力に変換された形で推力軸に伝達さ
れ、この推力軸に連係されたブレーキ液圧制御機構で
は、推力軸の軸推力に応じたブレーキ液圧を発生させ
る。一方、制御信号作成回路において、前記推力軸に発
生させるべき軸推力の目標値に応じた外部制御信号が作
成され、前記電動ドライバ回路では、前記制御信号作成
回路で作成された外部制御信号に応じた駆動電流が前記
電動機に出力される。また、演算回路では、推力軸に発
生させるべき軸推力の目標値と実軸推力検出手段で検出
された推力軸で発生する実軸推力との差値が求められ、
比例帰還回路では、該差値を縮める方向に外部制御信号
に対し比例帰還がなされるもので、この比例帰還によ
り、電動機ドライバ回路に入力される外部制御信号が、
軸推力の目標値に比べて実軸推力が小さい時は大きく、
大きい時は小さくなるように制御される。従って、電動
機の起動時における回転トルクの立ち上がり速度が早ま
ることから、電動機における起動・停止の遅れが改善さ
れ、ブレーキング時の動的な応答性が向上し、これによ
り、特に、急なブレーキ操作時において、より短い距離
で車両を停止させることができるようになる。

【００１１】本発明請求項２記載のブレーキ装置では、
前記請求項１記載のブレーキ装置に新たに追加された積
分回路において、前記演算回路で求められた差値の積分
値が求められ、比例帰還回路では、前記積分値を前記差
値に加算した加算値分を縮める方向に外部制御信号に対
し比例帰還がなされるもので、比例帰還に加算された積
分値により、図１１に示すように、電動機の起動時にお
ける回転トルクの収束安定性が確保される。

【００１２】本発明請求項３記載のブレーキ装置では、
前記請求項１または２に記載のブレーキ装置において、
前記実軸推力検出手段で検出される実軸推力を直接検出
する代わりに、前記電動機で発生する回転トルク値で代
用することにより、回転トルク値と比例関係にある電動
機の駆動電流値を検出することにより、特別なセンサを
設けることなしに実軸推力を検出することができる。

【００１３】本発明請求項４記載のブレーキ装置では、
前記請求項１〜３のいずれかに記載のブレーキ装置にお
いて、前記制御信号作成回路から入力される外部制御信
号の減少時には、極性切り換え手段において、電動機に
出力される駆動電流の極性を外部制御信号の増加時にお
ける極性とは逆極性に切り換え制御されるもので、この
ように極性が切り換わることで電動機の回転慣性モーメ
ントにブレーキがかかり、図１１に示す電動機の停止時
における回転トルクの立ち下がり波形のダレが改善され
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。 （発明の実施の形態１）図１は発明の実施の形態１のブ
レーキ装置の全体図である。図においてＷＣはホイルシ
リンダであり、２つ１組のホイルシリンダＷＣがそれぞ
れ第１ブレーキ回路１および第２ブレーキ回路２を介し
て液圧制御アクチュエータＰＡに接続されている。ま
た、この液圧制御アクチュエータＰＡに設けられている
後述する電動機２６の駆動は、コントロールユニット８
０により制御される。

【００１５】以下に、図２の断面図に基づいて液圧制御
アクチュエータＰＡの構成を説明する。この液圧制御ア
クチュエータＰＡは、図外のブレーキペダルに連結され
たプッシュロッド２３に入力された操作力を伝達する操
作力伝達機構２２と、この操作力伝達機構２２が伝達す
る操作入力Ｆｐに実軸推力Ｆｓを付加する電動機２６
と、この電動機２６による実軸推力Ｆｓと操作入力Ｆｐ
とに応じた制御液圧を形成し、その制御液圧を各ブレー
キ回路１，２に出力するブレーキ液圧制御機構２４を備
えている。

【００１６】前記操作力伝達機構２２は、カップ状のケ
ース２１に図中左右方向である軸方向に摺動自在に設け
られて前記プッシュロッド２３の先端部に連結されたピ
ストン軸３９と、このピストン軸３９の先端部に一体に
形成されたピストン弁２９とから構成されている。

【００１７】前記ブレーキ液圧制御機構２４は、筒状の
ボディ２７と、このボディ２７の一端部に設けられたリ
ザーバタンク２８と、前記ボディ２７に形成されたシリ
ンダ穴２７ａを第１出力室１１と第２出力室１２とに画
成して前記ピストン弁２９の前方に配置されたフリーピ
ストン３０と、このフリーピストン３０を中立位置に付
勢するスプリング３１ａ，３１ｂとを備えている。そし
て、ブレーキ液圧制御機構２４は、前記ピストン軸３９
の摺動位置に応じて前記ピストン弁２９とフリーピスト
ン３０とが油路を開閉するとともに、第１・第２出力室
１１，１２の容積を縮めることにより、ホイルシリンダ
ＷＣのブレーキ液圧を制御するよう構成されている。

【００１８】前記電動機２６は、前記ケース２１の内周
面に固定された円筒状のステータ３２と、このステータ
３２の内周側に回転自在に設けられたロータ３３とを備
えている。このロータ３３は、内周に円筒状のボールね
じケース３４を有した肉厚の円板形状に形成され、ボー
ルねじケース３４を介して前後のベアリング３５ａ，３
５ｂにより回転自在に支持されている。

【００１９】前記ボールねじケース３４の内周に、ボー
ルねじ機構（軸推力変換機構）２５が設けられている。
このボールねじ機構２５は、前記ボールねじケース３４
の内周面に螺旋状に形成されたボール雌ねじ溝３８と、
ピストン軸３９の外周に結合された外筒（推力軸）４０
の外周にボール雌ねじ溝３８と対向して形成されたボー
ル雄ねじ溝４１と、両ねじ溝３８，４１の間に転動自在
に介装された鋼鉄製のボール４４とから構成されてい
る。

【００２０】さらに、前記ボールねじケース３４の後端
部の外周面には、筒状のコンミュテータ３６が装着され
ている。このコンミュテータ３６は、ロータ３３の外周
に巻装されたコイル５０に接続されている一方、その外
周面には、前記コントロールユニット８０に図外のハー
ネスを介して接続された導通スプリング３７ａ，３７ｂ
を介して導通された給電接触子としてのブラシ３６ａ，
３６ｂが弾接されている。すなわち、コントロールユニ
ット８０からの通電が導通スプリング３７ａ，３７ｂ、
ブラシ３６ａ，３６ｂ、コンミュテータ３６を介してコ
イル５０に入力される。

【００２１】なお、前記外筒４０は、ピストン軸３９と
軸方向に移動自在に装着され、ピストン軸３９には、前
記外筒４０の先端が突き当たる段部４３が形成されてい
る。また、この段部４３がストッパ４２の内周に突き当
たることで、ピストン弁２９およびピストン軸３９の図
中右方向の移動が規制されるよう構成されている。

【００２２】また、前記外筒４０の内周には、前記プッ
シュロッド２３への入力（操作入力Ｆｐ）を検出する入
力センサ８１が設けられている。図１に示すように、こ
の入力センサ８１ならびに車輪の近傍に設けられて車輪
速を検出する車輪速センサ８２がコントロールユニット
８０に接続されている。

【００２３】前記コントロールユニット８０は、図３の
ブロック図に示すとおり、ホイルシリンダ圧を制御すべ
く前記電動機２６の作動を制御するブレーキ制御部８３
と、少なくとも電力により駆動する推進装置を含む駆動
源の駆動をコントロールする部分であって、減速時に運
動エネルギを電気エネルギとして回収する回生ブレーキ
をコントロールする駆動制御部８４とを有している。

【００２４】前記駆動制御部８４は、車輪速センサ８２
からの信号に基づいて減速度を検出する減速度演算部８
４ａと、この減速度演算部８４ａで得られた減速度なら
びに後述するブレーキ圧力に基づいて目標とする回生量
を演算する回生制動力演算部８４ｂと、を備えている。

【００２５】また、前記ブレーキ制御部８３は、入力セ
ンサ８１において検出される運転者によるブレーキペダ
ル踏力（操作入力Ｆｐ）に応じたホイルシリンダ圧力を
演算するシリンダ圧力演算部８３ａと、電動機２６にお
ける駆動電流検出に基づいて電動機２６から与える実軸
推力Ｆｓを演算する電動機出力回転トルク演算部（実軸
推力検出手段）８３ｂと、この電動機出力回転トルク演
算部８３ｂで得られた実軸推力Ｆｓおよび回生制動力演
算部８４ｂで得られた目標回生量に基づいて、運転者の
制動操作に応じた制動力から回生ブレーキにより生じる
制動力に相当する分を減らす量である目標減圧量（目標
電流）を演算する減圧演算部８３ｃと、現在の電動機２
６における駆動電流と目標電流との差を求める目標電流
計算部８３ｄと、この目標電流計算部（制御信号作成回
路）８３ｄにおいて得られた電流差（外部制御信号）に
応じて電動機２６を駆動させる電動機ドライバ回路８３
ｅとを備えている。ちなみに、図４に示すように、電動
機２６の出力回転トルクＴＭは、実駆動電流Ｉｓに比例
している。

【００２６】さらに、本発明の実施の形態では、入力セ
ンサ８１からの入力信号の所定周波数帯成分を除去する
バンドパスフィルタ８３ｍ、ならびにこの入力信号の位
相を所定角だけ進ませる位相進角シフト部８３ｎとが設
けられ、かつ、電動機駆動電流の入力信号の所定周波数
帯成分を除去するバンドパスフィルタ８３ｐとが設けら
れている。これらのバンドパスフィルタ８３ｍ，８３ｐ
は、操作入力Ｆｐからの高周波ノイズを除去し、後述す
る油圧負荷を反映する電動機電流の高周波ノイズを除去
し、油圧負荷からのパルス的なショックを軽減し、操作
感に影響の大きい操作入力Ｆｐからの特定の周波数範囲
を選択的に通過させるよう構成されている。また、位相
進角シフト部８３ｎ、操作入力Ｆｐの入力位相を進める
ことにより特定の周波数範囲で入出力応答性を高めるよ
う構成されており、その結果、レスポンス、操作感が向
上するものである。

【００２７】また、前記目標電流差計算部８３ｄで得ら
れた電流差信号（外部制御信号）が入力される電動機ド
ライバ回路８３ｅの入力側には、発生させるべき軸推力
の目標値Ｆｏと実軸推力Ｆｓとの差値を縮める方向に電
流差信号（外部制御信号）に比例帰還させる比例帰還回
路を備えている。

【００２８】図５は、比例帰還回路の内容を示すブロッ
ク図であり、このブロック図において、６０は、電動機
駆動電流の外部制御信号としての電流差信号ｉｏを軸推
力の目標値Ｆｏに相当する電動機目標駆動電流信号Ｉｏ
に換算する換算回路、６１は、前記電動機実駆動電流信
号Ｉｓに対し前記電動機目標駆動電流信号Ｉｏをマイナ
ス加算することにより両信号の電流差値（Ｉｓ−Ｉｏ）
を求める加算回路（演算回路）、６２は、前記電流差値
を前記電動機駆動電流の外部制御信号としての電流差信
号ｉにマイナス比例帰還させるための加算回路である。

【００２９】次に、発明の実施の形態１の作動を説明す
る。 イ）運転者による制動操作時 運転者がブレーキペダルを踏むと、プッシュロッド２３
がその入力される操作入力Ｆｐにより図中左にスライド
し、これに連動してピストン軸３９も図中左にスライド
する。これと同時に入力センサ８１において操作入力Ｆ
ｐが検出され、この検出値に応じてコントロールユニッ
ト８０から電動機２６に制御電流が出力される。これに
よって、電動機２６では、ロータ３３とボールねじケー
ス３４とが一体に回転し、この回転が各ボール４４を介
して外筒４０に伝達されて、外筒４０はピストン軸３９
の外周上を図中左方向へスライドし、その先端が段差面
４３に突き当たった時点でピストン軸３９に電動機２６
からの実軸推力Ｆｓが付与される。

【００３０】従って、ピストン軸３９およびこれと一体
のピストン弁２９は、操作力Ｆｐと実軸推力Ｆｓとの合
力により図中左にスライドするとともに、これに連動し
てフリーピストン３０が、軸方向にスライドして第１・
第２出力室１１，１２の容積が圧縮され、この容積変化
分のブレーキ液（制御圧力）がホイルシリンダＷＣに供
給されて制動力が発生する。

【００３１】この時の電動機２６の出力回転トルクＴＭ
と制御圧力ＰＷとの静的な特性は、下記の圧力式に示す
とおりである。 ＴＭ＝０．５×ｄｄ×（ＰＷ×ＢＳ−Ｆｐ）×（π×ｍ
ｙｄ×ｄｄ＋ＬＬ）／（π×ｄｄ−ｍｙｄ×ＬＬ） なお、ｄｄはボールねじの有効直径、ＢＳフリーピスト
ン３０の受圧面積、ｍｙｄはボールねじの摩擦係数、Ｌ
Ｌはボールねじのリードである。

【００３２】また、この制御圧力ＰＷすなわちホイルシ
リンダＷＣへの出力液圧は、図６においてＡＰで示す特
性で発生するものであり、この場合、操作入力Ｆｐのみ
で作動した場合の特性ＤＰよりも出力液圧が高くなるも
のであり、いわゆる倍力機能が得られる。なお、特性Ｄ
Ｐは、電動機２６による実軸推力Ｆｓを全く与えない場
合の特性である。従って、電動機２６からの実軸推力Ｆ
ｓを加減することにより、出力液圧特性を図６において
ＡＰで示す特性とＤＰで示す特性との間で変動させるこ
とができる。

【００３３】ロ）回生ブレーキ時 エンジンブレーキ時や上記ブレーキ操作時には、駆動系
の回転エネルギにより図外の発電機を作動させて運動エ
ネルギを電気エネルギに変換して回収する回生ブレーキ
作動を行う。そして、この時、上記イ）のブレーキ操作
を行っている時には、回生ブレーキで得られる制動力分
をホイルシリンダＷＣで発生している制動力から減じる
ことで運転者に違和感を与えないようにする制御を実行
する。

【００３４】この制御時、コントロールユニット８０で
は、回生制動力演算部８４ｂで演算した目標回生量、お
よび現在の電動機２６からの実軸推力Ｆｓとに基づい
て、ブレーキ制御部８３において電動機２６の目標電流
（目標減圧量）を演算し、この演算結果に基づき電動機
２６からの実軸推力Ｆｓ（電動機２６の出力回転トルク
ＴＭ）を減少させ、ホイルシリンダＷＣの圧力を減圧さ
せる。

【００３５】従って、運転者の制動操作に応じた制動力
が、ホイルシリンダＷＣにおける制動力と回生ブレーキ
による制動力とのトータルで得られることになり、運転
者が制動操作を行った時に、回生ブレーキによる制動力
が急に増加して、運転者が違和感を感じるという不具合
が生じない。

【００３６】ハ）自動ブレーキ時 ブレーキ制御部８３では、図示はしていない構成によ
り、例えば、自動追尾制御などに伴う制動時、あるい
は、駆動輪がスリップした時に駆動輪のスリップを防止
する駆動スリップ防止制御に伴う制動時、あるいは、車
両が過オーバステアや過アンダステア状態となった時に
これを抑える方向にヨーモーメントを発生させるヨーモ
ーメント制御に伴う制動時、などには、運転者が制動操
作を行っていないのに制動力を発生させる自動ブレーキ
を行う。

【００３７】この時には、ブレーキ制御部８３は、必要
な制動力に応じた電流を電動機２６に通電する。これに
より、ピストン弁２９ならびにフリーピストン３０が摺
動して、その摺動量に応じたホイルシリンダ圧が発生し
て制動力が生じる。

【００３８】ニ）フェイルセーフ時 各センサ８１，８２やコントロールユニット８０、ある
いは各油路に異常が検出された時には、制御を中止す
る。この場合、上述の制御は実行できず、上記イ）の倍
力機能も得られないが、運転者のブレーキペダルの操作
に応じた制動力は発生する。すなわち、運転者がブレー
キペダルを操作すると、プッシュロッド２３が、図２に
おいて左方向に移動し、その移動量分だけピストン弁２
９ならびにフリーピストン３０が摺動して、ホイルシリ
ンダ圧が発生して制動力が生じる。この場合の出力圧特
性は、図６においてＤＰで示す特性となり、正常時より
も出力圧が低い特性となる。

【００３９】次に、図４に示す前記比例帰還回路の作用
を説明する。この比例帰還回路は、発生させるべき軸推
力の目標値Ｆｏと実軸推力Ｆｓとの差値を縮める方向に
電流差信号（外部制御信号）ｉに比例帰還させるための
回路であり、まず、換算回路６０において電動機駆動電
流の外部制御信号としての電流差信号ｉを軸推力の目標
値Ｆｏに相当する電動機目標駆動電流信号Ｉｏに換算す
る処理が行われる。

【００４０】次いで、加算回路６１において、前記電動
機実駆動電流信号Ｉｓに対し軸推力の目標値Ｆｏに相当
する電動機目標駆動電流信号Ｉｏをマイナス加算するこ
とにより両信号の電流差値ｉｈ（Ｉｓ−Ｉｏ）を求める
処理が行われる。

【００４１】そして、最後に加算回路６２において、前
記電流差値ｉｈを前記電動機駆動電流の外部制御信号と
しての電流差信号ｉにマイナス比例帰還させるもので、
これにより、電動機目標駆動電流信号Ｉｏと電動機実駆
動電流信号Ｉｓとの差値を縮める方向に比例帰還がなさ
れるもので、この比例帰還により修正された電流差信号
が外部制御信号として電動機ドライバ回路８３ｅに入力
されることになる。

【００４２】即ち、電動機ドライバ回路８３ｅに入力さ
れる電流差信号ｉ（外部制御信号）が、軸推力の目標値
Ｆｏ（電動機目標駆動電流信号Ｉｏ）に比べて実軸推力
Ｆｓ（電動機実駆動電流信号Ｉｓ）が小さい時は大き
く、大きい時は小さくなるように修正制御されるもの
で、このように電動機ドライバ回路８３ｅに入力される
電流差信号ｉ（外部制御信号）が修正制御されることに
より、図７のフローチャート（電動機２６の起動・停止
時における実駆動電流Ｉｓの変動波形を示すフローチャ
ート）に示すように、実駆動電流Ｉｓの位相が進み、か
つ、ゲインが高められる結果、図８のタイムチャート
（電動機２６の起動・停止時における回転トルクの変動
波形を示すタイムチャート）に示すように、電動機２６
の起動・停止時における回転トルクの立ち上がり波形お
よび立ち下がり波形のダレが改善され、これにより、電
動機２６における起動・停止の遅れが改善されることに
なる。

【００４３】以上説明した発明の実施の形態１にあって
は、上述のように構成したことで、以下に列挙する効果
が得られる。 a) 比例帰還回路において、発生させるべき軸推力の目
標値Ｆｏと実軸推力Ｆｓとの差値を縮める方向に電流差
信号（外部制御信号）ｉに比例帰還させることにより、
電動機２６の起動時における回転トルクの立ち上がり速
度が早くなるため、ブレーキング時の動的な応答性が向
上し、これにより、特に、急なブレーキ操作時におい
て、より短い距離で車両を停止させることができるよう
になる。

【００４４】b) 回転トルク値と比例関係にある電動機
２６の駆動電流値を検出することにより、特別なセンサ
を設けることなしに実軸推力Ｆｓを検出することができ
る。

【００４５】c) 運転者が制動操作を行ったのに連動し
て、回生ブレーキをかけて運動エネルギを電気エネルギ
に変換した時に、回生ブレーキの状態に応じてホイルシ
リンダＷＣにおける圧力を減圧し、トータルの制動力が
変化しないため、制動操作に対応した制動力が一定に保
たれ、運転者が違和感を感じることがなく、操作感に優
れている。 d) ホイルシリンダＷＣにおける負荷変動は、ホイルシ
リンダ圧の変動として表れ、この圧力変動は、常にブレ
ーキ回路１，２を介して両出力室１１，１２に伝達さ
れ、ピストン弁２９ならびにフリーピストン３０に作用
し、操作入力Ｆｐおよび実軸推力Ｆｓとの釣り合いとし
てフィードバックされる。従って、ホイルシリンダＷＣ
における負荷変動は、電動機２６の駆動電流に反映さ
れ、これを検出することができる。 e) 各センサ８１，８２や電動機２６、あるいはコント
ロールユニット８０に異常が生じてコントロールユニッ
ト８０による制御を中止したフェイル時には、ブレーキ
ペダルからの操作入力Ｆｐのみでピストン弁２９を動か
して制御圧力を発生させて制動力を発生させることがで
きるため、フェイルセーフ性が高い。f) 上述のような
効果を有した４輪のホイルシリンダ圧制御が、１つの液
圧制御アクチュエータＰＡから成る構成により達成でき
るため、装置を安価かつコンパクトに構成できる。

【００４６】（発明の実施の形態２）この発明の実施の
形態２のブレーキ装置は、前記発明の実施の形態１のブ
レーキ装置における比例帰還回路の内容を異にするもの
で、その他の構成は前記発明の実施の形態１と同様であ
るため、その説明を省略し、相違点についてのみ説明す
る。

【００４７】図９は、本発明の実施の形態２のブレーキ
装置における比例帰還回路のブロック図を示すもので、
このブロック図に示すように、加算回路（演算回路）６
１で求められた電流差値（Ｉｓ−Ｉｏ）の積分値を求め
る積分回路６３と、該積分値を前記電流差値（Ｉｓ−Ｉ
ｏ）に加算する加算回路６４とが新たに追加された点が
前記発明の実施の形態１のブレーキ装置における比例帰
還回路とは相違したものであり、従って、加算回路６２
においては、加算回路６４で求められた加算値が電動機
駆動電流の外部制御信号としての電流差信号ｉにマイナ
ス帰還されるものである。

【００４８】即ち、この発明の実施の形態２では、加算
回路６１で求められた電流差値（Ｉｓ−Ｉｏ）に積分回
路６３で求められた積分値を加算した加算値分を縮める
方向に外部制御信号としての電流差信号ｉにマイナス帰
還させるようにすることで、図１０のタイムチャート
（電動機２６の起動・停止時における回転トルクの反動
波形を示すタイムチャート）に示すように、電動機２６
の起動時における回転トルクのハンチングが改善される
ようになる。従って、この発明の実施の形態２では、前
記請求項１と同様の効果が得られる他、比例帰還に加算
される積分値により、電動機２６の起動時における回転
トルクの収束安定性が確保されるようになるという効果
が得られる。

【００４９】以上、本発明の実施の形態を図面により詳
述してきたが、具体的名構成は、この発明の実施の形態
に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範
囲における設計変更等があっても本発明に含まれる。例
えば、発明の実施の形態においては、電動機２６の駆動
力をブレーキ液圧制御機構２４に対し、ブレーキペダル
に連係されたプッシュロッド２３の推力をアシストする
推力として作用させる場合を例にとったが、電動機の駆
動力のみでブレーキ液圧制御機構を駆動させる構造のも
のにも本発明を適用することができる。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明請求項１記
載のブレーキ装置では、駆動電流に応じた回転トルクを
発生させる電動機と、該電動機で発生する回転トルクを
軸推力に変換伝達する軸推力変換機構と、該軸推力変換
機構における軸推力が伝達されて軸方向に移動する推力
軸と、該推力軸の一端に連係されていて推力軸から受け
る推力に応じたブレーキ液圧を発生させるブレーキ液圧
制御機構と、前記推力軸に発生させるべき軸推力の目標
値に応じた外部制御信号を出力する制御信号作成回路
と、該制御信号作成回路で作成された外部制御信号に応
じた駆動電流を前記電動機に出力する電動機ドライバ回
路と、前記推力軸で発生する実軸推力を検出する実軸推
力検出手段と、を備え、前記電動機ドライバ回路の外部
制御信号入力側には、前記軸推力の目標値と前記実軸推
力検出手段で検出された実軸推力との差値を求める演算
回路と、該演算回路で求められた差値を縮める方向に外
部制御信号に比例帰還する比例帰還回路を備えた手段と
したことで、該差値の比例帰還により、電動機ドライバ
回路に入力される外部制御信号が、軸推力の目標値に比
べて実軸推力が小さい時は大きく、大きい時は小さくな
るように制御され、従って、電動機の起動時における回
転トルクの立ち上がり速度が早まることから、電動機に
おける起動・停止の遅れが改善され、ブレーキング時の
動的な応答性が向上し、これにより、特に、急なブレー
キ操作時において、より短い距離で車両を停止させるこ
とができるようになるという効果が得られる。

【００５１】また、請求項２記載のブレーキ装置は、駆
動電流に応じた回転トルクを発生させる電動機と、該電
動機で発生する回転トルクを軸推力に変換伝達する軸推
力変換機構と、該軸推力変換機構における軸推力が伝達
されて軸方向に移動する推力軸と、該推力軸の一端に連
係されていて推力軸から受ける推力に応じたブレーキ液
圧を発生させるブレーキ液圧制御機構と、前記推力軸に
発生させるべき軸推力の目標値に応じた外部制御信号を
出力する制御信号作成回路と、該制御信号作成回路で作
成された外部制御信号に応じた駆動電流を前記電動機に
出力する電動機ドライバ回路と、前記推力軸で発生する
実軸推力を検出する実軸推力検出手段と、を備え、前記
電動機ドライバ回路の外部制御信号入力側には、前記軸
推力の目標値と前記実軸推力検出手段で検出された実軸
推力との差値を求める演算回路と、該演算回路で求めら
れた差値の積分値を求める積分回路と、前記演算回路で
求められた差値と前記積分回路で求められた積分値との
加算値分を縮める方向に外部制御信号に比例帰還する比
例帰還回路を備えた手段としたことで、前記請求項１と
同様の効果が得られる他、比例帰還に加算された積分値
により、電動機の起動時における回転トルクの収束安定
性が確保されるようになる。

【００５２】また、請求項３記載のブレーキ装置は、請
求項１または２記載のブレーキ装置において、前記実軸
推力検出手段で検出される実軸推力を、前記電動機で発
生する回転トルクで代用するようにした手段としたこと
で、回転トルク値と比例関係にある電動機の駆動電流値
を検出することで実軸推力を検出することができるた
め、特別なセンサを設ける必要がなくなり、コストの低
減が図れるようになる。

【００５３】また、請求項４記載のブレーキ装置は、請
求項１〜３のいずれかに記載のブレーキ装置において、
前記電動機ドライバ回路に、前記制御信号作成回路から
入力される外部制御信号の減少時には、電動機に出力さ
れる駆動電流の極性を外部制御信号の増加時における極
性とは逆極性に切り換え制御する極性切り換え手段を備
えている手段としたことで、極性のが切り換えにより電
動機の回転慣性モーメントにブレーキがかかり、これに
より、電動機の停止時における回転トルクの立ち下がり
波形のダレを改善することができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１のブレーキ装置の全体図
である。

【図２】発明の実施の形態１のブレーキ液圧制御アクチ
ュエータを示す断面図である。

【図３】発明の実施の形態１におけるコントロールユニ
ットのブロック図である。

【図４】発明の実施の形態１のコントロールユニットに
おける比例帰還回路のブロック図である。

【図５】発明の実施の形態１における電動機の特性図で
ある。

【図６】発明の実施の形態１における油圧制御バルブの
出力特性図である。

【図７】本発明の実施の形態１における電動機の実駆動
電流の変動波形を示すタイムチャートである。

【図８】本発明の実施の形態１における電動機の回転ト
ルクの変動波形を示すタイムチャートである。

【図９】発明の実施の形態２のコントロールユニットに
おける比例帰還回路のブロック図である。

【図１０】本発明の実施の形態２における電動機の回転
トルクの変動波形を示すタイムチャートである。

【図１１】従来のブレーキ装置における電動機の回転ト
ルクの変動波形を示すタイムチャートである。

【符号の説明】

ＷＣ ホイルシリンダ ＰＡ 液圧制御アクチュエータ １ 第１ブレーキ回路 ２ 第２ブレーキ回路 １１ 第１出力回路 １２ 第２出力回路 ２１ ケース ２２ 操作力伝達機構 ２３ プッシュロッド ２４ ブレーキ液圧制御機構 ２５ ボールねじ機構（軸推力変換機構） ２６ 電動機 ２７ ボディ ２７ａ シリンダ穴 ２８ リザーバタンク ２９ ピストン弁 ３０ フリーピストン ３１ａ スプリング ３１ｂ スプリング ３２ ステータ ３３ ロータ ３５ａ，３５ｂ ベアリング ３６ コンミュテータ ３６ａ，３６ｂ ブラシ ３７ａ，３７ｂ 導通スプリング ３８ ボール雌ねじ溝 ３９ ピストン軸 ４０ 外筒（推力軸） ４１ ボール雄ねじ溝 ４２ ストッパ ４３ 段部 ４４ ボール ５０ コイル ６０ 換算回路 ６１ 加算回路（演算回路） ６２ 加算回路 ６３ 積分回路 ６４ 加算回路 ８０ コントロールユニット ８１ 入力センサ ８２ 車輪速センサ ８３ ブレーキ制御部 ８３ａ シリンダ圧力演算部 ８３ｂ 電動機トルク演算部 ８３ｃ 減圧演算部 ８３ｄ 目標電流差計算部（制御信号作成回路） ８３ｅ 電動機駆動回路 ８３ｍ バンドパスフィルタ ８３ｎ 位相進角シフト部 ８３ｐ バンドパスフィルタ ８４ 駆動制御部 ８４ａ 減速度演算部 ８４ｂ 回生制動力演算部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】駆動電流に応じた回転トルクを発生させる
   電動機と、 該電動機で発生する回転トルクを軸推力に変換伝達する
   軸推力変換機構と、 該軸推力変換機構における軸推力が伝達されて軸方向に
   移動する推力軸と、 該推力軸の一端に連係されていて推力軸から受ける推力
   に応じたブレーキ液圧を発生させるブレーキ液圧制御機
   構と、 前記推力軸に発生させるべき軸推力の目標値に応じた外
   部制御信号を出力する制御信号作成回路と、 該制御信号作成回路で作成された外部制御信号に応じた
   駆動電流を前記電動機に出力する電動機ドライバ回路
   と、 前記推力軸で発生する実軸推力を検出する実軸推力検出
   手段と、を備え、 前記電動機ドライバ回路の外部制御信号入力側には、前
   記軸推力の目標値と前記実軸推力検出手段で検出された
   実軸推力との差値を求める演算回路と、該演算回路で求
   められた差値を縮める方向に外部制御信号に比例帰還す
   る比例帰還回路を備えたことを特徴とするブレーキ装
   置。
2. 【請求項２】駆動電流に応じた回転トルクを発生させる
   電動機と、 該電動機で発生する回転トルクを軸推力に変換伝達する
   軸推力変換機構と、 該軸推力変換機構における軸推力が伝達されて軸方向に
   移動する推力軸と、 該推力軸の一端に連係されていて推力軸から受ける推力
   に応じたブレーキ液圧を発生させるブレーキ液圧制御機
   構と、 前記推力軸に発生させるべき軸推力の目標値に応じた外
   部制御信号を出力する制御信号作成回路と、 該制御信号作成回路で作成された外部制御信号に応じた
   駆動電流を前記電動機に出力する電動機ドライバ回路
   と、 前記推力軸で発生する実軸推力を検出する実軸推力検出
   手段と、を備え、 前記電動機ドライバ回路の外部制御信号入力側には、前
   記軸推力の目標値と前記実軸推力検出手段で検出された
   実軸推力との差値を求める演算回路と、該演算回路で求
   められた差値の積分値を求める積分回路と、前記演算回
   路で求められた差値と前記積分回路で求められた積分値
   との加算値分を縮める方向に外部制御信号に比例帰還す
   る比例帰還回路を備えたことを特徴とするブレーキ装
   置。
3. 【請求項３】前記実軸推力検出手段で検出される実軸推
   力を、前記電動機で発生する回転トルクで代用するよう
   にしたことを特徴とする請求項１または２に記載のブレ
   ーキ装置。
4. 【請求項４】前記電動機ドライバ回路に、前記制御信号
   作成回路から入力される外部制御信号の減少時には、電
   動機に出力される駆動電流の極性を外部制御信号の増加
   時における極性とは逆極性に切り換え制御する極性切り
   換え手段を備えていることを特徴とする請求項１〜３の
   いずれかに記載のブレーキ装置。