JP2023018436A - Brake control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はブレーキ制御装置に関する。 The present invention relates to brake control devices.
従来、マスタシリンダへの出力を制御する車両用のブレーキ制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。ブレーキ制御装置は、ブレーキペダルの操作量に応じて電動モータを駆動させ、電動モータの駆動力をマスタシリンダに出力することでマスタシリンダへの出力を制御している。 2. Description of the Related Art Conventionally, a vehicle brake control device that controls output to a master cylinder is known (see, for example, Patent Document 1). The brake control device drives the electric motor according to the amount of operation of the brake pedal, and outputs the driving force of the electric motor to the master cylinder, thereby controlling the output to the master cylinder.
このブレーキ制御装置は、ブレーキペダルに接続された入力部材と、電力の供給によって駆動力を発生する電動モータと、を備えている。また、ブレーキ制御装置は、電動モータの駆動力をマスタシリンダに出力する出力部材と、この入力部材への入力を出力部材に伝達する伝達部材と、を備えている。また、ブレーキ制御装置は、出力部材側に移動した伝達部材を初期位置に押し戻すコイルばねを備えている。 This brake control device includes an input member connected to a brake pedal, and an electric motor that generates driving force by supplying electric power. The brake control device also includes an output member that outputs the driving force of the electric motor to the master cylinder, and a transmission member that transmits the input to the input member to the output member. The brake control device also includes a coil spring that pushes back the transmission member that has moved toward the output member to its initial position.
このブレーキ制御装置では、ブレーキペダルの踏み込みが解除されると、コイルばねの付勢力によって伝達部材が初期位置に戻される。これにより、入力部材が初期状態の位置に復帰する。 In this brake control device, when the brake pedal is released, the transmission member is returned to the initial position by the biasing force of the coil spring. As a result, the input member returns to its initial position.
特許文献１のブレーキ制御装置では、車両のシステムが非作動状態（オフ状態）となる失陥時にも、コイルばねの付勢力によって伝達部材が初期位置に戻されることで入力部材が初期状態の位置に復帰する。この場合、入力部材が初期状態の位置に早期に復帰することが好ましく、コイルばねは、比較的大きな付勢力を備えることが望ましい。
しかしながら、コイルばねの付勢力を比較的大きなものに設定すると、失陥時のブレーキペダルの踏み込みに大きな踏力が必要となるとともにコイルばねが大きくなる。
In the brake control device of Patent Document 1, even when the system of the vehicle is in an inoperative state (OFF state), the transmission member is returned to the initial position by the urging force of the coil spring, so that the input member is positioned in the initial state. return to In this case, it is preferable that the input member quickly return to the position of the initial state, and that the coil spring has a relatively large biasing force.
However, if the urging force of the coil spring is set to a relatively large value, a large force is required to depress the brake pedal when the brake pedal fails, and the size of the coil spring increases.
本発明は、失陥時に入力部材を初期状態の位置に早期に復帰させることができるとともに、失陥時のブレーキ操作が行い易く装置の小型化が可能なブレーキ制御装置を提供することを課題とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a brake control device that can quickly return an input member to its initial position in the event of a failure, and that facilitates braking operation in the event of a failure, and that can reduce the size of the device. do.
このような課題を解決するために創案された本発明のブレーキ制御装置は、マスタシリンダへの出力を制御するブレーキ制御装置である。ブレーキ制御装置は、ブレーキ操作子に接続された入力部材と、電力の供給によって駆動力を発生する電動アクチュエータと、を備えている。また、ブレーキ制御装置は、前記電動アクチュエータの駆動力を前記マスタシリンダに出力する出力部材を備えている。また、ブレーキ制御装置は、前記入力部材への入力により前記出力部材側に移動して前記入力部材への入力を前記出力部材に伝達する伝達部材を備えている。さらに、ブレーキ制御装置は、前記出力部材側に移動した前記伝達部材を初期位置に押し戻すコイルばねを備えている。前記コイルばねは、第一コイルばねと、前記第一コイルばねの最大径よりも大きな最大径を有する第二コイルばねと、を有する。 The brake control device of the present invention, which was devised to solve such problems, is a brake control device that controls the output to the master cylinder. The brake control device includes an input member connected to a brake operator, and an electric actuator that generates driving force by supplying electric power. Further, the brake control device includes an output member that outputs the driving force of the electric actuator to the master cylinder. Further, the brake control device includes a transmission member that moves toward the output member in response to an input to the input member and transmits the input to the input member to the output member. Further, the brake control device includes a coil spring that pushes back the transmission member that has moved toward the output member to its initial position. The coil spring has a first coil spring and a second coil spring having a maximum diameter larger than the maximum diameter of the first coil spring.
かかるブレーキ制御装置では、第一コイルばねおよび第二コイルばねの二つのばねの付勢力で伝達部材が初期位置に押し戻される。したがって、車両のシステムが非作動状態（システムオフ状態）となる失陥時に伝達部材を初期位置に早期に戻すことができる。つまり、必要な戻し荷重を発生することができ、入力部材を初期状態の位置に早期に復帰させることができる。
また、コイルばねを二本のばねで構成すると、一本あたりのコイルばねの大きさを小さくすることができるので、ブレーキ制御装置を小型化することができる。また、ブレーキ制御装置の小型化が可能となるので、コストが低減する。
In such a brake control device, the transmission member is pushed back to the initial position by the urging forces of the two springs, the first coil spring and the second coil spring. Therefore, the transmission member can be quickly returned to the initial position when the system of the vehicle is in a non-operating state (system off state). In other words, a necessary return load can be generated, and the input member can be quickly returned to the initial position.
Further, when the coil spring is composed of two springs, the size of each coil spring can be reduced, so that the brake control device can be made smaller. Also, since the size of the brake control device can be reduced, the cost is reduced.
また、失陥時に第一コイルばねおよび第二コイルばねの一方のばねが入力部材の入力を受けるように構成することで、失陥時のブレーキ操作で受ける付勢力を低減することができる。したがって、失陥時のブレーキ操作が行い易くなる。
さらに、装置を構成している直動要素の摩擦が仮に大きいものであっても、二つのばねで戻し荷重を大きくすることができるので、直動要素の構成（ボールねじ、送りねじ）を安価にできる。
また、第二コイルばねは、第一コイルばねの最大径よりも大きな最大径を有するので、第一コイルばねの径方向外側に第二コイルばねを配置することができる。これにより、コイルばねの配置スペースを省スペース化できる。
Further, by constructing one of the first coil spring and the second coil spring to receive the input of the input member in the event of failure, it is possible to reduce the urging force received by the brake operation in the event of failure. Therefore, it becomes easy to perform the brake operation at the time of failure.
Furthermore, even if the friction of the linear motion elements that make up the device is high, the return load can be increased with two springs, so the structure of the linear motion elements (ball screw, feed screw) can be made inexpensive. can be done.
Moreover, since the second coil spring has a larger maximum diameter than the maximum diameter of the first coil spring, the second coil spring can be arranged radially outside the first coil spring. As a result, the space for arranging the coil springs can be saved.
また、本発明に係る他のブレーキ制御装置は、前記第一コイルばねおよび前記第二コイルばねのうち、一方のコイルばねは、前記電動アクチュエータの駆動力を受ける側に配置されることが好ましい。また、他方のコイルばねは、前記入力部材からの入力を受ける側に配置されていることが好ましい。この構成では、失陥時に他方のコイルばねのみが入力部材の入力を受けるようになり、失陥時のブレーキ操作で受ける付勢力を低減することができる。したがって、失陥時のブレーキ操作が行い易くなる。 Further, in another brake control device according to the present invention, it is preferable that one of the first coil spring and the second coil spring is arranged on the side receiving the driving force of the electric actuator. Moreover, it is preferable that the other coil spring is arranged on the side that receives the input from the input member. With this configuration, only the other coil spring receives the input of the input member in the event of failure, and the biasing force received by the brake operation in the event of failure can be reduced. Therefore, it becomes easy to perform the brake operation at the time of failure.
また、前記第二コイルばねのばね定数は、前記第一コイルばねのばね定数よりも大きく設定されていることが好ましい。この構成では、失陥時に第一コイルばねに入力部材からの入力がなされるようにすることで、失陥時のブレーキ操作で受ける付勢力を低減することができる。したがって、失陥時のブレーキ操作が行い易くなる。 Moreover, it is preferable that the spring constant of the second coil spring is set larger than the spring constant of the first coil spring. In this configuration, by allowing the first coil spring to receive an input from the input member in the event of failure, it is possible to reduce the urging force received by the brake operation in the event of failure. Therefore, it becomes easy to perform the brake operation at the time of failure.
また、前記第一コイルばねの外側に前記第二コイルばねが配置されていることが好ましい。この構成では、ばねをスペース効率よく配置することができ、装置の小型化を図ることができる。 Moreover, it is preferable that the second coil spring is arranged outside the first coil spring. With this configuration, the springs can be arranged with good space efficiency, and the size of the device can be reduced.
また、前記第一コイルばねおよび前記第二コイルばねは同軸に配置されていることが好ましい。この構成では、安定した付勢力を発生させることができる。 Moreover, it is preferable that the first coil spring and the second coil spring are coaxially arranged. With this configuration, a stable biasing force can be generated.
また、ブレーキ制御の途中でシステムオフされた場合（失陥状態となった場合）には、前記第一コイルばねおよび前記第二コイルばねが、前記伝達部材を前記初期位置に押し戻すことが好ましい。この構成では、システムオフ時に早期に伝達部材を初期位置に押し戻すことができ、レスポンスのよいブレーキ操作を実現することができる。 Further, when the system is turned off during brake control (when a malfunction occurs), it is preferable that the first coil spring and the second coil spring push the transmission member back to the initial position. With this configuration, the transmission member can be quickly pushed back to the initial position when the system is turned off, and brake operation with good response can be realized.
本発明によると、失陥時に入力部材を初期状態の位置に早期に復帰させることができるとともに、失陥時のブレーキ操作が行い易く装置の小型化が可能なブレーキ制御装置が得られる。 According to the present invention, it is possible to obtain a brake control device that can quickly return the input member to the position of the initial state in the event of failure, facilitates brake operation in the event of failure, and allows the size of the device to be reduced.
以下、本発明を実施するための形態を、添付した図面を参照しつつ詳細に説明する。また、以下の説明において、ブレーキ制御装置「前後」「左右」「上下」を言うときは、図１等に示す方向を基準とする。各方向は、ブレーキ制御装置を車両に搭載したときの方向である。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. Further, in the following description, when referring to "front and rear", "left and right", and "up and down" of the brake control device, the directions shown in FIG. Each direction is the direction when the brake control device is mounted on the vehicle.
本実施形態のブレーキ制御装置１は、図１に示すように、マスタシリンダ２（ブレーキシステム）への出力を制御する制動倍力装置（ブレーキブースタ）である。 The brake control device 1 of the present embodiment is, as shown in FIG. 1, a brake booster (brake booster) that controls output to a master cylinder 2 (brake system).
本実施形態のブレーキ制御装置１は、モータを併用するハイブリッド自動車やモータのみを動力源とする電気自動車・燃料電池自動車等のほか、エンジン（内燃機関）のみを動力源とする自動車にも搭載することができる。 The brake control device 1 of the present embodiment is installed in a hybrid vehicle that also uses a motor, an electric vehicle, a fuel cell vehicle that uses only a motor as a power source, and a vehicle that uses only an engine (internal combustion engine) as a power source. be able to.
ブレーキ制御装置１は、ボディプレート（ボディ）１０と、ブースタボディ２０と、ボディハウジング３０と、を備えている。また、ブレーキ制御装置１は、入力部材４０と、伝達部材５０と、出力部材６０と、電動モータ７０と、駆動伝達機構８０と、電子制御装置９０と、を備えている。
The brake control device 1 includes a body plate (body) 10 , a
ブレーキ制御装置１は、通常のブレーキ操作時においては電動モータ７０の駆動力をマスタシリンダ２に出力することで、ブレーキペダルに対する操作力（踏力）を軽減する。また、ブレーキ制御装置１は、自動ブレーキ制御時においては電動モータ７０の駆動力をマスタシリンダ２に出力することで、ブレーキ装置に制動力を発生させる。
The brake control device 1 outputs the driving force of the
ブレーキ制御装置１は、マスタシリンダ２の後端部に取り付けられる。マスタシリンダ２は、図示しないシリンダ本体内に形成されたシリンダ穴内を前後二つのピストンが摺動することでブレーキシステムの液圧路にブレーキ液圧を発生させる。
The brake control device 1 is attached to the rear end of the
ボディプレート１０は、金属製の板である。ボディプレート１０は、例えば、鉄にアルミニウムを含有させた鉄アルミニウム合金によって形成されている。
The
ボディプレート１０の前面１０ａには、ブースタボディ２０および電動モータ７０が取り付けられている。ボディプレート１０の後面１０ｂには、駆動伝達機構８０およびボディハウジング３０が取り付けられている。
A
ボディプレート１０の右側領域は、電動モータ７０が取り付けられる領域である。ボディプレート１０の右側領域には、取付孔１１が前後方向に貫通している。ボディプレート１０の右側領域の前面１０ａに電動モータ７０が取り付けられている。取付孔１１には、電動モータ７０の出力軸７１が挿通されている。
A right area of the
ボディプレート１０の左側領域は、ブースタボディ２０、伝達部材５０、駆動伝達機構８０および変換機構８５が取り付けられる領域である。また、ボディプレート１０の左側領域は、ボディハウジング３０を介して車体フレーム等に支持可能である。
A left area of the
ブースタボディ２０は、金属製の筒体である。ブースタボディ２０は、図示しないボルトを介してボディプレート１０の前面１０ａに固定され、前方へ向けて突出している。ブースタボディ２０の内部空間２０ａは、軸断面が略円形の内部空間２０ａを備えている。ブースタボディ２０は前後方向に延在している。ブースタボディ２０の前端部には、前壁部２１が形成されている。前壁部２１には、開口部２１ａが形成されている。
内部空間２０ａには、入力部材４０の先端部（図１参照、押圧部材４３）、伝達部材５０、出力部材６０、およびコイルばね３が収容されている。
The
The
ブースタボディ２０の前端部には、図示しないボルトを介してマスタシリンダ２が取り付けられている。マスタシリンダ２に備わるピストン２ａは、ブースタボディ２０の開口部２１ａを通じて内部空間２０ａに突出している。
A
入力部材４０は、ブレーキペダル（図示せず）に入力された踏力を伝達部材５０を介して出力部材６０に伝達するための部材である。入力部材４０は、ブレーキペダルのプッシュロッドＲが連結される連結ロッド４１と、連結ロッド４１の前端部に取り付けられる分岐ロッド４２と、を備えている。分岐ロッド４２は、図２に示すように、上下方向に延在する分岐部４２ａと、分岐部４２ａの上端および下端から前方へ延在する一対の延在部４２ｂ、４２ｂと、を備えている。各延在部４２ｂの前端部には、側面視凹形状の押圧部材４３が取り付けられている。押圧部材４３は、前部４３ａと、上部４３ｂと、下部４３ｃと、を備えている。押圧部材４３は、ボディプレート１０の左側領域に設けられた挿通穴１２に挿通されている。押圧部材４３の前部４３ａは、内部空間２０ａに位置している。
The
出力部材６０は、ブレーキペダルに入力された踏力および電動モータ７０の駆動力をマスタシリンダ２のピストン２ａに伝達するための部材である。出力部材６０は前後方向に延在する部材であり、外径が段差円筒状の基部６１と、基部６１の前端部から前方へ向けて延在する軸部６２と、を備えている。
The
基部６１は、円板状を呈している。基部６１には円柱状の内部空間６３ａが形成されている。内部空間６３ａには、ゴム製の弾性部材６３が収容されている。基部６１の後部には、挿通孔６１ｂが形成されている。挿通孔６１ｂは、基部６１の後端面から内部空間６３ａに至る孔であり、基部６１の後部において前後方向に延びている。挿通孔６１ｂには、金属製の円柱状部材６４が前後方向に移動可能に配置されている。円柱状部材６４の前端面は、弾性部材６３に当接する平らな面に成形されている。円柱状部材６４の後端面は、基部６１の後方へ向けて突出する湾曲面に成形されている。円柱状部材６４の後端面には、入力部材４０の押圧部材４３の前面が当接している。
基部６１の外側面には、径方向外側に突出し周方向に延在するフランジ部６５が形成されている。
出力部材６０の軸部６２の前端部は、マスタシリンダ２のピストン２ａの後端面（図示せず）に当接している。
The
A flange portion 65 that protrudes radially outward and extends in the circumferential direction is formed on the outer surface of the
A front end portion of the
伝達部材５０は、電動モータ７０の駆動力を出力部材６０に伝達するための部材である。
伝達部材５０は、ブースタボディ２０の内部空間２０ａに配置されている。図３に示すように、伝達部材５０は、円板状を呈している。伝達部材５０は、板部５１と、押圧部材配置穴５２と、ばね受部５３と、を備えている。
The
The
板部５１は、図２に示すように、出力部材６０の基部６１の後面に当接している。
押圧部材配置穴５２は、図３に示すように、板部５１の中央に形成された縦長四角形状の穴である。押圧部材配置穴５２は、押圧部材４３の前部４３ａを配置可能な大きさに形成されている。つまり、押圧部材配置穴５２は、押圧部材４３の前部４３ａおよびこれに連続する上部４３ｂ、下部４３ｃの一部を配置可能とする大きさを有している。
The
As shown in FIG. 3, the pressing
ばね受部５３は、図３に示すように、延在部５３ａと、延在部５３ａに連続するリブ５３ｂと、を備えている。延在部５３ａは、板部５１の外縁から軸方向後側に延在している。リブ５３ｂは、延在部５３ａの後側端部から径方向外側に屈曲するように延設されたリブである。リブ５３ｂは、図１、図２に示すように、出力部材６０のフランジ部６５よりも径方向外側に位置するように大径に形成されている。
As shown in FIG. 3, the
押圧部材配置穴５２には、架橋部５５が形成されている。架橋部５５は、押圧部材配置穴５２の左右の縦縁部から後方へ屈曲するようにそれぞれ延設された側部５６，５６と、側部５６，５６の後端部同士を左右方向に繋ぐ後壁部５７と、を備えている。架橋部５５は、押圧部材配置穴５２の上下方向の中央に形成されている。これにより、架橋部５５の上下には、空隙部５８，５８が形成されている。上下の空隙部５８，５８には、押圧部材４３の上部４３ｂ、下部４３ｃが挿通される（図２参照）。押圧部材４３は、押圧部材配置穴５２に配置された状態から前方へ移動可能であり、また、前方へ移動した状態から後方へ移動可能である。
A bridging
図２に示すように、押圧部材配置穴５２に押圧部材４３が配置された状態で、押圧部材４３の前部４３ａの前面は、押圧部材配置穴５２内に位置している。出力部材６０に組み付けられる円柱状部材６４の後端面は、押圧部材配置穴５２内に進入して押圧部材４３の前部４３ａの前面に当接している。
伝達部材５０とブースタボディ２０の前壁部２１との間、および出力部材６０と前壁部２１との間には、コイルばね３が縮設されている。コイルばね３の詳細は後記する。
As shown in FIG. 2 , the front surface of the
A
電動モータ７０は、ボディプレート１０の右側領域の前面１０ａに図示しないボルトによって取り付けられている。電動モータ７０は、ボディプレート１０の前面１０ａから前方へ向けて突出している。電動モータ７０とブースタボディ２０とは、左右方向に並設されている。
The
電動モータ７０は、電子制御装置９０によって制御される電動アクチュエータ（電動サーボモータ）である。電動モータ７０の出力軸７１は、図１に示すように、ボディプレート１０の取付孔１１を通じてボディプレート１０の後面１０ｂ側に突出している。
The
変換機構８５は、出力部材６０の軸回りの回転力を出力部材６０の軸方向の力に変換して、出力部材６０を軸方向（前後方向）に移動させるものである。変換機構８５は、公知のボールねじ機構を含んで構成されている。変換機構８５は、軸回りに回転自在な回転筒体８６と、出力部材６０の軸方向に移動自在な直動体８５ａと、回転筒体８６と直動体８５ａとの間に設けられたボールねじ機構８５ｂと、を備えている。
The
回転筒体８６は、前後方向に中央穴が貫通している円筒状の部材である。回転筒体８６は、ベアリング（図示せず）を介してボディプレート１０に対して回転自在に支持されている。回転筒体８６は従動プーリ８２に連結８２されている。
The rotating
直動体８５ａは、回転筒体８６に挿入された円筒状の部材である。直動体８５ａの前端部は、伝達部材５０の架橋部５５の後壁部５７の後面に当接している。直動体８５ａの後端部は支持部材８５ｃで支持されている。支持部材８５ｃは、ボディハウジング３０に支持されている（図示せず）。
The
ボールねじ機構８５ｂは、回転筒体８６の回転運動を直動体８５ａの直線運動に変換する回転直動変換機構である。ボールねじ機構８５ｂは、回転筒体８６の内周面に形成された保持溝（図示せず）と、直動体８５ａの外周面に形成されたねじ溝と、保持溝とねじ溝との間に挿入された複数のボール（図示せず）と、を備えている。
The
変換機構８５では、回転筒体８６が出力部材６０の軸回りに正回転すると、ボールねじ機構８５ｂによって直動体８５ａが前方に押し出されて直動体８５ａが前方に移動する。また、回転筒体８６が出力部材６０の軸回りに逆回転すると、ボールねじ機構８５ｂによって直動体８５ａが後方に押し出されて直動体８５ａが後方に移動する。
In the
駆動伝達機構８０は、駆動プーリ８１と、従動プーリ８２と、無端状のベルト８３と、を備えて構成されている。駆動プーリ８１は、電動モータ７０の出力軸７１に取り付けられている。従動プーリ８２は、回転筒体８６に連結されてボディプレート１０の後方に配置されている。ベルト８３は、駆動プーリ８１と従動プーリ８２とに架け渡されている。
The
駆動プーリ８１は、電動モータ７０の出力軸７１回りに回転する円筒状の歯車である。従動プーリ８２は、出力部材６０の軸回りに回転する円筒状の歯車である。従動プーリ８２の回転中心と出力部材６０の軸心とは同心位置となっている。
The
電動モータ７０を駆動させて出力軸７１を回転させると、駆動プーリ８１の回転がベルト８３を介して従動プーリ８２に伝達され、従動プーリ８２が出力部材６０の軸回りに回転する。
When the
次に、コイルばねについて説明する。コイルばね３は、第一コイルばね３ａと、第一コイルばね３ａの最大径よりも大きな最大径を有する第二コイルばね３ｂと、を備えて構成されている。第二コイルばね３ｂは、第一コイルばね３ａの外側に配置されている。第一コイルばね３ａと第二コイルばね３ｂとは出力部材６０の軸心を中心として同軸に配置されている。
Next, the coil spring will be explained. The
第一コイルばね３ａは、図１、図２に示すように、出力部材６０のフランジ部６５とブースタボディ２０の前壁部２１との間に配設されている。第一コイルばね３ａは、これらの間に圧縮された状態で配設されている。第一コイルばね３ａの前端部は、ブースタボディ２０の前壁部２１に当接している。また、第一コイルばね３ａの後端部は、出力部材６０のフランジ部６５に当接している。
The
第二コイルばね３ｂは、伝達部材５０のばね受部５３とブースタボディ２０の前壁部２１との間に配設されている。第二コイルばね３ｂは、これらの間に圧縮された状態で配設されている。第二コイルばね３ｂの前端部は、ブースタボディ２０の前壁部２１に当接している、また、第二コイルばね３ｂの後端部は、伝達部材５０のばね受部５３に当接している。第二コイルばね３ｂは、電動モータ７０の駆動力を受ける側に配置されている。
第二コイルばね３ｂは、第一コイルばね３ａに比べて線径が太径とされることで、第一コイルばね３ａに比べてばね定数が大きく設定されている。
The
The wire diameter of the
ボディハウジング３０は、図示しない複数のボルトによってボディプレート１０の後面１０ｂに取り付けられている。ボディハウジング３０は、駆動伝達機構８０、変換機構８５、入力部材４０の分岐ロッド４２、および押圧部材４３の一部を覆う金属製のカバーである。ボディハウジング３０は、例えば、エンジンルームと車室とを仕切るダッシュボードに取り付けられる。
The
電子制御装置９０は、入力部材４０の移動量に応じて電動モータ７０の駆動を制御するものである。電子制御装置９０は、ハウジング９１と、回路基板９２、ギャップセンサ９３とを備え、ハウジング９１内に回路基板９２およびギャップセンサ９３が収容されている。
The
ハウジング９１は、合成樹脂製の箱体である。ハウジング９１の前端開口部は、蓋部材９４によって閉塞されている。ハウジング９１と電動モータ７０との間は、液密にシールされている。
The
回路基板９２は、ギャップセンサ９３から得られた情報や予め記憶させておいたプログラムなどに基づいて電動モータ７０の駆動を制御する。回路基板９２は、ハウジング９１内の前側の領域に収容されている。回路基板９２と電動モータ７０とは、ハウジング９１内にて電気的に接続されている。
The
ギャップセンサ９３は、入力部材４０の移動量を検出するためのセンサである。ギャップセンサ９３は、ブースタボディ２０内に配置された図示しない被検出部材との前後方向の相対位置（ギャップ）の変化を検出するように構成されている。ギャップセンサ９３は、前後方向に延びている。ギャップセンサ９３は、ハウジング９１内において回路基板９２と電気的に接続されている。
The
次に、ブレーキ制御装置１の動作について説明する。
車両の非制動時には、図１、図２、図３（ａ）に示すように、ブレーキ制御装置１の伝達部材５０は、第二コイルばね３ｂの付勢力によって後方に向けて押し出されている。また、伝達部材５０は、第一コイルばね３ａの付勢力によって、出力部材６０の円柱状部材６４と入力部材４０の押圧部材４３とを介して後方に向けて押し出されている。これにより、伝達部材５０および直動体８５ａは、初期位置に保持されている。
Next, operation of the brake control device 1 will be described.
When the vehicle is not braked, as shown in FIGS. 1, 2 and 3(a), the
車両の制動時に、ブレーキペダルが踏み込まれると、プッシュロッドＲおよび入力部材４０が前方に向けて押し出される。そうすると、分岐ロッド４２を介して押圧部材４３が前方へ向けて押し出され、出力部材６０の円柱状部材６４が弾性部材６３を押圧する。これにより、ブレーキペダルに弾性部材６３の反力が作用する。
When the brake pedal is depressed during braking of the vehicle, the push rod R and the
そして、ブレーキペダルがさらに踏み込まれると、入力部材４０の押圧部材４３が出力部材６０を押圧し、押圧部材配置穴５２に保持されている押圧部材４３のみが前方に向けて押し出される。
When the brake pedal is further depressed, the pressing
入力部材４０が前方に移動すると、ギャップセンサ９３によりその移動量が検出される。ギャップセンサ９３は、移動量を示した検出信号を回路基板９２に出力する。
When the
電子制御装置９０は、ギャップセンサ９３の検出結果に応じて電動モータ７０を駆動させ、出力軸７１を正回転させる。出力軸７１の回転力は、駆動伝達機構８０によって回転筒体８６に伝達され、回転筒体８６が正回転する。回転筒体８６の回転力は、変換機構８５のボールねじ機構８５ｂを介して直動体８５ａに伝達され、直動体８５ａが前方に向けて直進移動する。
The
そして、直動体８５ａの前端部が伝達部材５０の後壁部５７の後面を押圧する。これにより、図３（ｂ）に示すように、伝達部材５０および入力部材４０の押圧部材４３（前部４３ａ）が前方に向けて押し出される。
Then, the front end portion of the
そして、出力部材６０によってマスタシリンダ２のピストン２ａが前方に押し出され、マスタシリンダ２内にブレーキ液圧が発生する。
このように、通常時のブレーキ操作時には、ブレーキペダルの踏力および電動モータ７０の駆動力によってマスタシリンダ２内にブレーキ液圧が発生する。つまり、通常時のブレーキ操作時には、電動モータ７０の駆動力によってマスタシリンダ２への出力がアシストされる。
Then, the
In this manner, brake fluid pressure is generated in the
ここで、コイルばね３の付勢力のうち、ブレーキペダルが踏み込まれることで生じる付勢力は、第一コイルばね３ａの付勢力だけである。したがって、第一コイルばね３ａの付勢力を比較的小さく設定することにより、ブレーキペダルの踏み込みを比較的小さい踏力で行うことができる。
Here, among the biasing forces of the
ブレーキペダルの踏み込みが解除されると、第一コイルばね３ａの付勢力によって、入力部材４０が後方に押し戻される。入力部材４０が後方に移動すると、その移動量がギャップセンサ９３によって検出され、移動量を示した検出信号がギャップセンサ９３から回路基板９２に出力される。
When the brake pedal is released, the
電子制御装置９０は、ギャップセンサ９３の検出結果に応じて、電動モータ７０の出力軸７１を逆回転させる。
出力軸７１の回転力は駆動伝達機構８０および変換機構８５によって直動体８５ａに伝達され、直動体８５ａが後方に向けて押し戻される。
これとともに、第二コイルばね３ｂの付勢力によって、伝達部材５０が後方に移動する。また、この移動に追従して、第一コイルばね３ａの付勢力によって出力部材６０が後方に移動する。
なお、マスタシリンダ２のピストン２ａは、シリンダ穴内の図示しないコイルばねの付勢力によって後方に押し戻される。これにより、出力部材６０は、ピストン２ａによっても押し戻されて後方に移動することとなる。
The
The rotational force of the
Along with this, the
The
電子制御装置９０は、ギャップセンサ９３の検出結果に基づいて、入力部材４０および伝達部材５０が初期の位置関係となるように、電動モータ７０を駆動させて、出力部材６０を後方に移動させる。
Based on the detection result of the
このようにして、入力部材４０および伝達部材５０が初期状態の位置に復帰すると、電子制御装置９０は、電動モータ７０を停止する。
なお、ブレーキペダルの踏み込み解除時に、電動モータ７０の駆動によらず、第一コイルばね３ａおよび第二コイルばね３ｂの付勢力によって伝達部材５０および直動体８５ａを後方に押し戻すように構成してもよい。
In this way, when the
When the brake pedal is released, the
車両に備わる液圧制御装置等によって自動ブレーキ制御が作動した場合には、電子制御装置９０は、液圧制御装置からの信号に基づいて、電動モータ７０を駆動させ、出力軸７１を正回転させる。
When automatic brake control is activated by a hydraulic pressure control device or the like provided in the vehicle, the
前記した通常時のブレーキ操作と同様に、出力軸７１の回転力は、駆動伝達機構８０および変換機構８５によって直動体８５ａに伝達され、直動体８５ａが前方に向けて直線移動する。そして、直動体８５ａが伝達部材５０を前方に向けて押圧する。
As in the normal braking operation described above, the rotational force of the
このように、自動ブレーキ制御時には、電動モータ７０の駆動力のみによって伝達部材５０および出力部材６０が前方に向けて押し出され、マスタシリンダ２内にブレーキ液圧が発生する。
Thus, during automatic brake control, the
車両のシステムが非作動状態（オフ状態）となる失陥時にブレーキペダルを踏み込んだ場合（例えば、電力が得られていない失陥状態の場合等）は、ブレーキペダルの踏力によって、入力部材４０が前方に移動する。
この場合、図５に示すように、伝達部材５０の押圧部材配置穴５２に保持されている入力部材４０の押圧部材４３のみが前方に向けて押し出され、出力部材６０を押圧する。つまり、伝達部材５０を介さずに押圧部材４３によって出力部材６０を押し出すことができ、入力部材４０から出力部材６０に力を伝達することができる。
When the brake pedal is depressed when the vehicle system is in a non-operating state (off state) (for example, when electric power is not obtained), the force applied to the brake pedal causes the
In this case, as shown in FIG. 5, only the pressing
ここで、ブレーキペダルを踏み込む踏力は、第一コイルばね３ａの付勢力に抗するものであり通常のブレーキ操作時と同様のものであるので、違和感なくブレーキ操作を実行することができる。また、ブレーキペダルを踏み込む踏力は、第一コイルばね３ａの付勢力に抗するものであり比較的小さい踏力で済む。したがって、失陥時においてもブレーキ操作が行い易い。
Here, the force for depressing the brake pedal resists the urging force of the
ブレーキペダルの踏み込みが解除されると、第一コイルばね３ａの付勢力によって、入力部材４０が後方に押し戻される。
When the brake pedal is released, the
通常のブレーキ操作時において、車両のシステムが非作動（オフ状態）となった場合の入力部材４０の戻りは、第一コイルばね３ａおよび第二コイルばね３ｂの２つのばねの付勢力によって行われる。
During normal braking operation, the return of the
通常のブレーキ操作により伝達部材５０が押し込まれている状態では、図３（ｂ）に示すように、伝達部材５０および入力部材４０の押圧部材４３（前部４３ａ）が前方に向けて押し出された状態となっている。
この状態で、車両のシステムが非作動（オフ状態）になり、さらにブレーキペダルの踏み込みを解除すると、第一コイルばね３ａ側では、その付勢力によって出力部材６０が後方に向けて押し戻される状態となる。また、第二コイルばね３ｂ側では、その付勢力によって伝達部材５０が後方に向けて押し戻される状態となる。つまり、第一コイルばね３ａおよび第二コイルばね３ｂの２つのばねによって、入力部材４０が迅速に押し戻されることとなる。したがって、システム内に残るブレーキ液圧を好適に低減してブレーキの解除を行うことができる。
また、入力部材４０が迅速に押し戻されるので、システムの非作動状態における次回のブレーキ操作に好適に対処することができる。
When the
In this state, when the vehicle system is deactivated (off state) and the brake pedal is released, the
In addition, since the
以上説明した本実施形態では、第一コイルばね３ａおよび第二コイルばね３ｂの二つのばねの付勢力で伝達部材５０が初期位置に押し戻される。したがって、失陥時に伝達部材５０を初期位置に早期に戻すことができる。つまり、必要な戻し荷重を発生することができ、入力部材４０を初期状態の位置に早期に復帰させることができる。
In the embodiment described above, the
また、コイルばね３を二本のばねで構成することにより、一本あたりのコイルばねの大きさを小さくすることができる。これにより、ブレーキ制御装置１を小型化することができる。また、ブレーキ制御装置の小型化が可能となるので、コストが低減する。
Moreover, by configuring the
また、失陥時に第一コイルばね３ａが入力部材４０の入力を受けるように構成されているので、第二コイルばね３ｂとした場合に比べて失陥時のブレーキ操作で受ける付勢力を低減することができる。したがって、失陥時のブレーキ操作が行い易くなる。
In addition, since the
さらに、装置を構成している直動要素（ボールねじ機構）の摩擦が仮に大きいものであっても、二つのばねで戻し荷重を大きくすることができるので、変換機構８５を安価にできる。
Furthermore, even if the friction of the linear motion element (ball screw mechanism) constituting the device is large, the return load can be increased with two springs, so the
また、第二コイルばね３ｂは、第一コイルばね３ａの最大径よりも大きな最大径を有するので、第一コイルばね３ａの径方向外側に第二コイルばね３ｂを配置することができる。これにより、コイルばね３の配置スペースを省スペース化できる。
Moreover, since the
また、第一コイルばね３ａが入力部材４０側の入力を受ける側に配置され、第二コイルばね３ｂが電動モータ７０の駆動力を受ける側に配置される構成である。したがって、失陥時に第一コイルばね３ａのみが入力部材４０の入力を受けるようになり、失陥時のブレーキ操作で受ける付勢力を低減することができる。したがって、失陥時のブレーキ操作が行い易くなる。
Also, the
また、第二コイルばね３ｂのばね定数が、第一コイルばね３ａのばね定数よりも大きく設定されているので、失陥時のブレーキ操作で受ける付勢力を低減することができる。したがって、失陥時のブレーキ操作が行い易くなる。
Moreover, since the spring constant of the
また、第一コイルばね３ａの外側に第二コイルばね３ｂが配置されているので、ばねをスペース効率よく配置することができ、装置の小型化を図ることができる。
Moreover, since the
また、第一コイルばね３ａおよび第二コイルばね３ｂは同軸に配置されているので、安定した付勢力を発生させることができる。
Moreover, since the
また、ブレーキ制御の途中で失陥した場合（システムオフの状態とされた場合）には、第一コイルばね３ａおよび第二コイルばね３ｂが協働して、伝達部材５０を初期位置に押し戻す。したがって、失陥時に早期に伝達部材５０を初期位置に押し戻すことができ、レスポンスのよいブレーキ操作を実現することができる。
特に、失陥時には第一コイルばね３ａよりもばね定数の大きい第二コイルばね３ｂが戻しばねとして加わるので、伝達部材５０および入力部材４０をより一層迅速に初期位置に戻すことができる。
Further, when a failure occurs during brake control (when the system is turned off), the
In particular, since the
以上、本発明について、実施形態に基づいて説明したが、本発明は、前記実施形態に記載した構成に限定されるものではない。例えば、前記実施形態に記載した構成を適宜組み合わせ乃至選択することを含め、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。また、前記実施形態の構成の一部について、追加、削除、置換をすることができる。 Although the present invention has been described above based on the embodiments, the present invention is not limited to the configurations described in the above embodiments. For example, the configuration can be changed as appropriate without departing from the scope of the invention, including the combination or selection of the configurations described in the above embodiments. In addition, addition, deletion, and replacement can be made for a part of the configuration of the above embodiment.
例えば、前記実施形態では、第一コイルばね３ａと第二コイルばね３ｂとを同軸に配置したが、これに限られることはなく、並列に配置してもよい。
For example, in the above-described embodiment, the
また、第一コイルばね３ａおよび第二コイルばね３ｂは、一定の線径を有するものを用いたが、線径が変化するコイルばねを用いてもよい。
Also, although the
また、第二コイルばね３ｂのばね定数を第一コイルばね３ａのばね定数よりも大きく設定したが、これとは逆に、第一コイルばね３ａのばね定数を第二コイルばね３ｂのばね定数よりも大きく設定してもよい。この場合には、第一コイルばね３ａが電動モータ７０の駆動力を受ける側に配置され、第二コイルばね３ｂが入力部材４０の入力を受ける側に配置されるように構成すればよい。
Also, the spring constant of the
また、駆動伝達機構８０は、ベルト機構を用いて出力軸７１の回転力を変換機構８５に伝達しているが、駆動伝達機構８０の構成は限定されるものではなく、例えば、歯車機構を用いてもよい。
Further, the
１ ブレーキ制御装置
３ コイルばね
３ａ 第一コイルばね
３ｂ 第二コイルばね
４０ 入力部材
５０ 伝達部材
６０ 出力部材
７０ 電動モータ（電動アクチュエータ）
Reference Signs List 1
Claims (6)
ブレーキ操作子に接続された入力部材と、
電力の供給によって駆動力を発生する電動アクチュエータと、
前記電動アクチュエータの駆動力を前記マスタシリンダに出力する出力部材と、
前記入力部材への入力により前記出力部材側に移動して前記入力部材への入力を前記出力部材に伝達する伝達部材と、
前記出力部材側に移動した前記伝達部材を初期位置に押し戻すコイルばねと、を備え、
前記コイルばねは、第一コイルばねと、前記第一コイルばねの最大径よりも大きな最大径を有する第二コイルばねと、を有することを特徴とするブレーキ制御装置。 A brake control device that controls output to a master cylinder,
an input member connected to the brake operator;
an electric actuator that generates a driving force by supplying electric power;
an output member that outputs the driving force of the electric actuator to the master cylinder;
a transmission member that moves toward the output member in response to an input to the input member and transmits the input to the input member to the output member;
a coil spring that pushes back the transmission member moved to the output member side to an initial position;
A brake control device, wherein the coil springs include a first coil spring and a second coil spring having a maximum diameter larger than that of the first coil spring.
前記第一コイルばねおよび前記第二コイルばねが、前記伝達部材を前記初期位置に押し戻すことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のブレーキ制御装置。 If the system is turned off during brake control,
The brake control device according to any one of claims 1 to 5, wherein the first coil spring and the second coil spring push the transmission member back to the initial position.
Priority Applications (1)
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