JPH1024813A - 電動ブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】パーキングブレーキ機構を備えたブレーキ装置
を、同ブレーキ装置が正常な時には電動ブレーキおよび
バーキングブレーキの機能を備えながら、かつ、ブレー
キ制御の態様を電子制御によりきめ細かく且つ精度よく
実行できる電動ブレーキ装置として使用する。 【解決手段】マスタシリンダで発生した液圧をキャリパ
内に区画した液圧室１２内に供給することによりブレー
キ力を発生するピストン３と、パーキングブレーキを操
作した時にパーキングブレーキ機構を介して前記ピスト
ン３を作動する機構を有するブレーキ装置において、同
ブレーキ装置は、前記液圧室１２とマスタシリンダ２３
とを連通する流路内に前記マスタシリンダと液圧室との
連通を遮断するとともにマスタシリンダと液圧負荷装置
とを連通する電磁弁を備え、さらに、前記パーキングブ
レーキ機構は、パーキングブレーキ機構内の操作レバー
３２と、同操作レバーを操作する電動モータ３５とを備
え、前記電動モータ３５および電磁弁は、ブレーキぺダ
ルの操作状態を検知して電子制御装置により制御するこ
とを特徴とした電動ブレーキ装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電動ブレーキ装置
に関するものであり、特に、パーキングブレーキ機構を
備えたブレーキ装置を、同ブレーキ装置が正常な時には
電動ブレーキおよびバーキングブレーキの機能を備えな
がら、かつ、ブレーキ制御の態様を電子制御によりきめ
細かく且つ精度よく実行できる電動ブレーキ装置として
使用し、電気系統が異常を起こした時には同ブレーキ装
置を従来からの液圧ブレーキとバーキングブレーキとの
兼用ブレーキ装置に切換えることができるようにした、
電動ブレーキ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の油圧回路式ブレーキ装置は、ブレ
ーキぺダルの操作によってマスタシリンダで発生した液
圧をブレーキ配管を通してホイールシリンダに伝達する
構成となっており、一般的に安全性の見地から、ブレー
キ配管が対角または前後２系統に構成されている。この
ため、各車輪の制動力を最適に独立して制御することは
実際上では不可能であり、現在ではこうした不都合を解
消するために、前後輪の配管途中にプロポーショニング
バルブを設け各車輪の制動力のブレーキ力配分を最適に
することが実施されている。しかし、このプロポーショ
ニングバルブについても、理想ブレーキ力配分の特性を
２本の直線で近似しただけであり、精度のよいブレーキ
力配分を得ることが困難である。このように、従来から
の油圧回路式ブレーキ装置では、車両制動状態の変化に
対して、常に最適なブレーキ力配分を実現することは不
可能であり、制動時の車両安定性および操縦性を向上さ
せることは困難である。

【０００３】こうした背景から、最近、システム全体を
軽量小型化することができ、さらにブレーキの各種制御
（アンチスキッド制御、トラクション制御、自動ブレー
キ制御等々）を実行するためのシステムの構築が容易な
電動ブレーキ装置が注目されている。この電動ブレーキ
装置はブレーキぺダルの踏力（ストロークを含む）を電
気信号に変換し、電子制御装置からの信号によってブレ
ーキ装置を作動させるものであり、例えば特開平２−５
７７３１号公報、特開平４−２４３６４８号公報に記載
のもの等が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】特開平２−５７７３１
号公報に記載の装置は、超音波モータの特性を利用する
ことによりブレーキ力を発生させ、あるいはブレーキ力
の解除を行っているため、従来のようなブースタ装置、
マスタシリンダ、配管等の構成部品が不要となり、この
為ブレーキ装置のコスト低減を達成できるとともに省ス
ペースの面でも好適である。しかし、この装置では、電
気系統に異常が発生した場合には、ブレーキが全く作動
しない恐れがあり、安全上で大きな問題がある。また特
開平４−２４３６４８号公報に記載の電動ブレーキ装置
は、踏力センサのフェール時にも機械的圧力制御装置に
よらないで制動力を制御できることができるようにして
いるため、装置の信頼性は確保できるものの、構成が複
雑となり、汎用性に乏しい。

【０００５】そこで本発明は、従来から良く知られたパ
ーキングブレーキ機構を備えたブレーキ装置（たとえ
ば、実開平４−２８２３３８号公報参照）を活用して、
安全性が高く、操作フィーリングも良く、最適なブレー
キ配分力を得ることができる構成簡単な電動ブレーキ装
置を提供し、上記諸問題を解決することを目的とする。
本発明に係わる電動ブレーキ装置は、パーキングブレー
キ機構を備えたブレーキ装置において、電動ブレーキ装
置の電気系統が正常な時にはにはパーキングブレーキ作
動用のレバーを電動モータで操作してブレーキ力を発生
し、電気系統に異常が発生した場合には液圧回路中の電
磁弁を自動的に切り換えて直ちにマスタシリンダからの
液圧をホイールシリンダに伝達できるようになってい
る。このため、正常時においては、ブレーキ制御の態様
を電子制御によりきめ細かく且つ精度よく実行すること
ができるとともに、仮に電気系統に異常が発生した場合
にも確実にブレーキ力を発生できる安全性の高いブレー
キ装置を提供することができ、さらにいづれの場合にも
バーキングブレーキの機能は従来どおり確実に発揮でき
るブレーキ装置を提供することができる。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このため、本発明が採用
した技術解決手段は、マスタシリンダで発生した液圧を
キャリパ内に区画した液圧室内に供給することによりブ
レーキ力を発生するピストンと、パーキングブレーキを
操作した時にパーキングブレーキ機構を介して前記ピス
トンを作動する機構を有するブレーキ装置において、同
ブレーキ装置は、前記液圧室とマスタシリンダとを連通
する流路内に前記マスタシリンダと液圧室との連通を遮
断するとともにマスタシリンダと液圧負荷装置とを連通
する電磁弁を備え、さらに、前記パーキングブレーキ機
構は、パーキングブレーキ機構内の操作レバーと、同操
作レバーを操作する電動モータとを備え、前記電動モー
タおよび電磁弁は、ブレーキぺダルの操作状態を検知し
て電子制御装置により制御することを特徴とした電動ブ
レーキ装置である。

【０００７】

【実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施の形態
について詳細に説明すると、図１は本発明の実施形態と
しての電動ブレーキ装置の構成説明図であり、図２はブ
レーキユニットの断面図、図３は図２中Ａ矢視方向のパ
ーキングブレーキレバーと電動モータの配置図である。

【０００８】図１において，２０はブレーキぺダル、２
１はポテンショメータ、２２はブースタ、２３はマスタ
シリンダ、２４は電磁弁、２５は液圧負荷装置、２６は
電子制御装置、２７、２８は前輪、２９、３０は後輪、
３１はブレーキユニット（詳細構造は後述する）、３５
はサーボモータ、３６は応力センサ、３７は荷重センサ
であり、これらによって本電動ブレーキ装置の基本シス
テムが構成されている。

【０００９】前述のポテンショメータ２１はブレーキペ
ダルのストローク量あるいは操作角度を検出する機能を
有しており、ポテンショメータの代わりにホールＩＣ、
エンコーダ等を利用することもできる。また、応力セン
サ３６は、各輪毎の機械的ブレーキのレバー引き力また
は軸力等を検出するブレーキ力検出機能を備え、歪みゲ
ージ等が利用される。さらに、荷重センサ３７は、各車
輪の荷重を検出するものであり、各車輪のサスペンショ
ン部分にストローク、圧力、動歪み等を検出するセンサ
（ポテンショメータ、ピエゾ素子、歪みゲージなど）を
設置して、各車輪の荷重センサとする。

【００１０】回路中の電磁弁２４は、電子制御装置２６
が非作動状態にある時（非電動ブレーキ作動状態）には
マスタシリンダ２３とブレーキユニット３１を連通して
おり、電子制御装置２６が作動状になると電子制御装置
２６からの指令により流路を切換えてマスタシリンダ２
３と液圧負荷装置２５とを連通することができる２位置
切換弁として構成されている。

【００１１】また液圧負荷装置２５は、電動ブレーキが
正常に作動している状態の時に、運転者に対してブレー
キペダルの踏み込み状態のフィーリング（ブレーキペダ
ルの踏み込み時の抵抗）を与える機能を備えており、図
示のようにシリンダ内にスプリングによって付勢された
ピストンを備え、所謂蓄圧機構を構成している。この蓄
圧機構では、液圧負荷容積およびスプリング強さを変え
ることにより、ブレーキペダルのストロークおよび踏力
を調整することができる。

【００１２】電子制御装置２６は、ブレーキペダルの踏
み込み状態を検知するポテンショメータ２１、前述の電
磁弁２４、ブレーキユニット３１を働かせるサーボモー
タ３５、ブレーキ応力を検出する応力センサ３６、荷重
センサ３７と接続され（なお、図１では接続線の一部が
省略されている）、ブレーキぺダルの操作状態、ブレー
キ力状態に応じて、各センサからの信号に基づいてブレ
ーキ力制御を実行する。ここで、ブレーキ力制御は、各
センサからの信号にもとづきブレーキぺダルの操作量お
よび車輪荷重に応じてブレーキ力を発生する通常のブレ
ーキ力制御に加えて、各輪独立して従来から実施されて
いるアンチ．ック制御、トラクション制御、自動ブレー
キ制御などを実行するが、こうしたブレーキ力制御のプ
ログラムはあらかじめ電子制御装置内に記憶しておく。
なお、これらのブレーキ制御の具体的方法は本発明とは
直接関係ないため詳細な説明は省略する。

【００１３】つづいて、ブレーキユニット３１の詳しい
構成を図２を参照して説明する。図２において、キャリ
パ１のシリンダ２にはピストン３が嵌合されており、ピ
ストン３とキャリパ１との間には液圧室１２が区画さ
れ、この液圧室１２は図示せぬ流路によって前述の電磁
弁２４を介してマスタシリンダ２３に連通している。

【００１４】液圧室１２側のピストン内にはアジャスト
ナット７とアジャストボルト８からなる摩擦パッドの磨
耗による隙間を自動的に調整する公知の隙間自動調整装
置が装備されており、このアジャストボルト８にパーキ
ングブレーキ機構（後述する）の一部材としてのコネク
ティングリンク１１の一端が当接している。また、コネ
クティングリンク１１の他端は、キャリパ１に回転自在
に支持されているスピンドル９に形成したカム１０と当
接している。スピンドル９は一部がキャリパから突出し
て形成され、この突出部にレバー部材３２が固定され、
さらにレバー部材３２は、車両の駐停車時、運転者によ
って操作されるパーキングブレーキ操作手段（図示せ
ず）と連結されている。

【００１５】またレバー部材３２は、ケーブル等の力伝
達部材３３を介してサーボモータ３５の出力軸３４とも
連結されており、サーボモータ３５は所謂バネ下重量
（車輪側の重量）を小さくするために（バネ下重量が小
さいと乗り心地が良くなる）車体側に取付けられてい
る。なお、必要に応じてサーボモータ３５はキャリパ内
に組み込むことも可能であるが、この場合には、サーボ
モータ３５の分だけバネ下重量が大きくなり乗り心地が
悪くなることになる。

【００１６】上記構成のブレーキユニット３１では、サ
ーボモータ３５あるいパーキングブレーキ操作手段によ
って操作レバー３２が操作されると、スピンドル９が回
転し、カム１０の作用によりコネクティングリンク１１
を図中左方に移動し、さらにアジャストボルト８を介し
てピストン３を左方に移動し、ブレーキを働かせること
ができる。

【００１７】上記構成からなる電動ブレーキ装置の作用
を説明する。 〔電動ブレーキ作動態様〕電気系統に何らの異常もない
場合には、本ブレーキ装置は電動ブレーキ装置として作
動する。即ち、運転者がブレーキペダルを踏み込むと、
ブレーキペダルが踏み込まれたことおよび踏み込み量を
ポテンショメータ２１が検知し、電子制御装置２６に入
力する。電子制御装置２６では、同メータ２１からの信
号に基づいて、電磁弁２４を作動してマスタシリンダ２
３とブレーキユニット３１内の液圧室１２との連通を断
つとともに、マスタシリンダ２３と液圧負荷装置２５と
を連通し、同時に踏み込み量に合った最適なブレーキ力
を演算し、サーボモータ３５を駆動する。

【００１８】サーボモータ３５が駆動されると、ケーブ
ル等の力伝達部材３３および操作レバー３２を介してス
ピンドル９が回転し、カム１０の作用によりコネクティ
ングリンク１１を図中左方に移動し、さらにアジャスト
ボルト８を介してピストン３を左方に移動し、ブレーキ
を働かせる。また、ブレーキペダル踏み込み量にあった
フィーリングを与えるために、マスタシリンダで発生し
た液圧は電磁弁２４→液圧負荷装置に供給され、ここ
で、ブレーキペダル踏み込み量にあった抵抗を発生す
る。さらに、前後車輪のブレーキ力配分は、荷重センサ
３７からの信号に基づいて電子制御装置で演算され、サ
ーボモータを駆動する。また、ブレーキペダルを開放す
ると、ポテンショメータ２１によってその状態が検知さ
れ、電子制御装置２６からの指令によってサーボモータ
３５が駆動され、操作レバー３２を初期位置に戻す。一
方、電磁弁２４は液圧負荷装置２５からの液圧をマスタ
シリンダに還流する必要があるため、所定時間経過後に
初期状態に復帰する。

【００１９】以上のように、本ブレーキユニット３１
は、電気系統に何らの異常もない場合には、電動ブレー
キ装置として作動するとともに、運転者に対して従来の
ブレーキ装置と同様なペダルフィーリングを与えること
ができ、さらに、前後車輪に対して最適なブレーキ力配
分を与えることができる。また、上述のような通常のブ
レーキ力制御とは別に、各輪独立して従来から実施され
ているアンチロック制御、トラクション制御、自動ブレ
ーキ制御などは、各センサからの信号の基づいて電子制
御装置によってサーボモータおよび電磁弁を制御して実
行する。

【００２０】〔電気系統に異常が発生した場合〕電気系
統に異常が発生すると、電子制御装置が働かなくなるた
め、電磁弁２４およびサーボモータ３５は作動しない。
この時、電磁弁２４はマスタシリンダ２３とブレーキユ
ニット３１内の液圧室１２とを連通しているため、ブレ
ーキペダルが踏み込まれ、マスタシリンダで液圧が発生
すると、その液圧は電磁弁２４を介して液圧室１２に供
給され、この液圧によってピストンが図中左方に移動
し、ピストン側に設けた摩擦パッド５と、キャリパ１の
本体側の腕に設けた摩擦パッド６とを接近させ、ロータ
４を挟圧してブレーキ作動する。このように電気系統に
異常が発生した場合には、本ブレーキ装置は従来からの
液圧ブレーキ装置として作動する。

【００２１】〔パーキングブレーキ作動時〕パーキング
ブレーキは上述した電動ブレーキ、液圧ブレーキのいづ
れの場合も全く同じ働きをする。即ち、車両の駐停車
時、運転者によって図示せぬパーキングブレーキ操作手
段（ブレーキレバー４０）が操作されると、ワイヤケー
ブル４１及び力伝達部材３３を介してレバー部材３２が
スピンドル９を回転させ、カム１０を介してコネクティ
ングリンク１１を図中左方に移動し、さらにコネクティ
ングリンク１１を介してピストン３を移動し、ブレーキ
を作動させる。こうして、電動ブレーキ、液圧ブレーキ
いづれの場合にもパーキングブレーキは従来通り作動す
る。こうして本発明は、パーキングブレーキ機構を備え
たブレーキ装置を活用することにより、安全性が高く、
各種のブレーキ制御を実行でき、操作フィーリングも良
く、最適なブレーキ配分力を得ることができる構成簡単
な電動ブレーキ装置を得ることができる。

【００２２】

【発明の効果】以上詳細に述べた如く本発明によれば、
パーキングブレーキ機構を備えたブレーキ装置におい
て、電動ブレーキ装置の電気系統が正常な時にはパーキ
ングブレーキ作動用のレバーを電動モータで操作してブ
レーキ力を発生し、電気系統に異常が発生した場合には
液圧回路中の電磁弁を自動的に切り換えて直ちにマスタ
シリンダからの液圧をホイールシリンダに伝達できるよ
うになっているため、極めて安全性の高いブレーキ装置
を実現することができる。また、正常時においては、ブ
レーキ制御の態様を電子制御によりきめ細かく且つ精度
よく実行することができ、さらにブレーキ力配分も最適
に制御できるため、制動時の車両安定性および操舵性を
向上させることができる。また、バーキングブレーキの
機能は従来どおり発揮することができる。という優れた
効果を奏することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態としての電動ブレーキ装置の
構成図である。

【図２】同ブレーキ装置内に採用するブレーキユニット
の断面図である。

【符号の説明】

１ キャリパ ２ シリンダ ３ ピストン ７ アジャストナット ８ アジャストボルト ９ スピンドル １０ カム １１ コネクティングリンク ２０ ブレーキぺダルである。 ２１ ポテンショメータ ２２ ブースタ ２３ マスタシリンダ ２４ 電磁弁 ２５ 液圧負荷装置 ２６ 電子制御装置 ３１ ブレーキユニット ３２ レバー部材 ３３ 力伝達部材 ３５ サーボモータ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】マスタシリンダ２３で発生した液圧をキャ
   リパ内に区画した液圧室１２内に供給することによりブ
   レーキ力を発生するピストン３と、パーキングブレーキ
   を操作した時にパーキングブレーキ機構を介して前記ピ
   ストン３を作動する機構を有するブレーキ装置におい
   て、同ブレーキ装置は、前記液圧室１２とマスタシリン
   ダ２３とを連通する流路内に前記マスタシリンダと液圧
   室との連通を遮断するとともにマスタシリンダ２３と液
   圧負荷装置２４とを連通する電磁弁２４を備え、さら
   に、前記パーキングブレーキ機構は、パーキングブレー
   キ機構内の操作レバー３２と、同操作レバーを操作する
   電動モータ３５とを備え、前記電動モータ３５および電
   磁弁２４は、ブレーキぺダルの操作状態を検知して電子
   制御装置により制御することを特徴とした電動ブレーキ
   装置。
2. 【請求項２】前記電磁弁は、電気系統に異常が発生した
   時には、マスタシリンダとキャリパ内の液圧室とを連通
   できるようにしてあることを特徴とする請求項１に記載
   の電動ブレーキ装置。
3. 【請求項３】前記電動モータは車体側に取付けられてお
   り、ブレーキ装置は車輪側に取付けられていることを特
   徴とする請求項１に記載の電動ブレーキ装置。
4. 【請求項４】前記電動モータはサーボモータであること
   を特徴とする請求項１または請求項３に記載の電動ブレ
   ーキ装置。