JP4239162B2 - Electric brake device - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric braking device capable of readily avoiding difficulty in restarting the travel of a vehicle. <P>SOLUTION: A parking braking function (locking operation by a locking mechanism 50) is exerted only when there is a parking braking request (Yes in step S2) and a main body system is inactivated (system is shut down) (Yes in step S6), that is, when the main body system is inactivated in spite of a parking braking request. Since the parking braking function is exerted only in a limited situation, the difficulty that arises in restarting the travel of a vehicle can be readily avoided accordingly. Furthermore, the locking mechanism 50 is not functioned during halts such as signal waiting, therefore, the impossibility of parking braking release that may occur in the conventional technology, and eventually the difficulty in restarting the travel of the vehicle can be reliably avoided. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&amp;NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータのトルクによって制動力を発生する電動ブレーキ装置に係り、特に駐車ブレーキとしての機能を付加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】
電動ブレーキ装置としては、ピストンと、モータと該モータの回転を直線運動に変換して前記ピストンに伝達する回転−直動変換機構とを配設してなるキャリパを備え、前記モータのロータの回転に応じて前記ピストンを推進し、ブレーキパッドをディスクロータに押圧して制動力を発生するものがある。そして、このような電動ブレーキ装置では、通常、運転者によるブレーキペダルの踏力やストロークをセンサによって検出し、この検出値に応じて電動モータの回転（回転角）を制御することにより所望の制動力を得るようにしている。
【０００３】
ところで最近、この種の電動ブレーキ装置に駐車ブレーキ（ＰＫＢ）の機能を付加して、利用価値を高めることが種々検討されている。そして、その一例として、ソレノイドに通電しない状態でロック機構でモータロータを拘束して駐車ブレーキ機能を発揮し、駐車ブレーキを解除する場合にはソレノイドに通電を行う一方、省電力の観点から、ソレノイド非通電での駐車ブレーキ機能発揮の際、モータへの通電を停止させるようにした電動ブレーキ装置がある。ソレノイドに通電しない状態でモータロータを拘束して駐車ブレーキ機能を発揮するタイプの電動ブレーキ装置の一例として特許文献１に示される電動ブレーキ装置がある。
【０００４】
【特許文献１】
特表２００１−５２４６４７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した従来技術では、ソレノイド非通電及びモータ非通電でモータロータを拘束した状態で、ソレノイド及びモータへの給電が絶たれると、制動力の保持を解除できなくなる。このため、車両の運転途中で上述したように駐車ブレーキ機能を発揮させると、車両の走行再開が困難になってしまうという問題を惹起する虞があり、改善を図ることが望まれているというのが実情であった。
本発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、車両の走行再開が困難になることを回避しやすい電動ブレーキ装置を提供することを目的とする。また、本発明の他の目的は、省電力の向上を図ることができる電動ブレーキ装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、車両の状態に応じて車両の本体システムの稼動及び非稼動を選択的に指示するシステム稼動指示手段と、車両の回転部分に摩擦部材を押圧して制動力を発生させる電動アクチュエータと、前記車両内に設けられ、ブレーキ操作子の操作に応じて前記電動アクチュエータを制御するブレーキ制御手段と、前記電動アクチュエータが発生させる制動力を機械的に保持する制動力保持機構と、前記車両に対して停車及び停車解除を指示するパーキング指示手段と、を備えた電動ブレーキ装置であって、前記システム稼動指示手段が前記本体システムの稼動を指示し、かつ前記パーキング指示手段が停車を指示しているときには、前記制動力保持機構を不作動として前記電動アクチュエータを作動させ、前記システム稼動指示手段が前記本体システムの非稼動を指示し、かつ前記パーキング指示手段が停車を指示しているときには、前記制動力保持機構を作動させる制動力保持機構制御手段を有することを特徴とする。
【０００７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の電動ブレーキ装置において、前記電動アクチュエータに対する給電制限の必要の有無を前記電動アクチュエータの温度に基づいて判定する給電制限判定手段を有し、前記制動力保持機構制御手段は、前記給電制限判定手段が給電制限の必要を判定し、かつ前記本体システムの稼動中に前記パーキング指示手段が停車を指示したときには、前記制動力保持機構を作動させることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１実施の形態の電動ブレーキ装置を図面に基づいて説明する。
図１及び図５において、電動ブレーキ装置７０は、車両７１に搭載されている。
電動ブレーキ装置７０は、図１に示すように、ディスクロータ（車両の回転部分）Ｄより車両内側に位置する車両の非回転部（ナックル等）に固定されたキャリア１と、キャリア１にディスクロータＤの軸方向へ浮動可能に支持されたキャリパ２と、ディスクロータＤの両側に配置された一対のブレーキパッド（摩擦部材）３，４と、を有している。
ブレーキパッド３，４はディスクロータＤの軸方向に移動可能にキャリア１に支持されている。キャリパ２は、先端側に爪部５ａを有する爪体５と、この爪体５の基端側にボルト（図示略）により結合された環状の基体６と、この基体６にボルト７により共に結合されたリング状支持板８及びモータケース９とからなる組立型のキャリパ本体１０を備えており、前記爪体５の爪部５ａが車両外側のブレーキパッド４の背面に近接して配置される。
【０００９】
前記キャリパ２内には、図１及び図２に示すように、車両内側のブレーキパッド３の背面に当接可能なピストン１１と、モータ（電動アクチュエータ）１２と、このモータ１２の回転を直線運動に変換して前記ピストン１１に伝えるボールランプ機構（回転−直動変換機構）１３と、モータ１２の回転を減速して前記ボールランプ機構１３に伝える差動減速機構１４と、ブレーキパッド３，４の摩耗に応じてピストン１１の位置を変更してパッド摩耗を補償するパッド摩耗補償機構１５と、駐車ブレーキを確立する駐車ブレーキロック機構（制動力保持機構、電動アクチュエータ）１６と、が配設されている。
なお、駐車ブレーキと区別するために、以下、適宜、当該電動ブレーキ装置７０が実行する通常の電動ブレーキ作動を通常制動作動といい、また、前記通常の電動ブレーキを通常制動という。
【００１０】
前記ピストン１１は、大径の本体部２０と小径の軸部２１とを連設してなっており、その本体部２０が車両内側のブレーキパッド３に近接して配置されている。ピストン１１の軸部２１には角形断面の軸穴２１ａが設けられており、ピストン１１は、その軸穴２１ａに前記モータケース９の端板２２から延ばした支持ロッド２３の先端部を挿入させることにより、該支持ロッド２３に摺動可能にかつ回転不能に支持されている。なお、ピストン１１の本体部２０とキャリパ本体１０との間には、キャリパ本体１０内を外部から閉塞するゴム製のカバー２４が張設されている。
【００１１】
前記モータ１２は、モータケース９に嵌合固定されたステータ２５と、ステータ２５内に配置された中空ロータ２６とを備え、ロータ２６は、モータケース９及び前記支持板８に軸受２７、２８によって回動可能に支持されている。モータ１２は、コントローラ７３からの指令でロータ２６を所望トルクで所望角度だけ回転させるように作動し、そのロータ２６の回転角は、該ロータ２６の内部に配置された図示を略す回転検出器により検出されるようになっている。なお、キャリパ本体１０には、ステータ２５及び前記回転検出器と前記コントローラ７３とを接続する信号線を取り回すためのコネクタ２９が取付けられている。
【００１２】
前記ボールランプ機構１３は、キャリパ本体１０の環状基体６の内周部にクロスローラ軸受３０を介して回動可能に支持されたリング状第１ディスク（回動部材）３１とピストン１１の軸部２１にねじ部Ｓを介して結合されたリング状第２ディスク（直動部材）３２と、両ディスク３１と３２との間に介装されたボール３３とを備えている。第２ディスク３２は、ピストン１１の本体部２０の背面に当接する状態で配置され、常時は、これとキャリパ本体１０との間に介装したウェーブワッシャ３４の摩擦力により回転が規制されている。
【００１３】
前記ボール３３は、第１ディスク３１及び第２ディスク３２の対向面に、それぞれ円周方向に沿って円弧状に形成された３つのボール溝３５と３６との間に装入されている。ボール溝３５，３６は、それぞれ同方向に傾斜して、等しい中心角（例えば90°）の範囲で等間隔に配置されており、いま、第１ディスク３１が、図１の右方向から見て反時計回りに回転するとき、第２ディスク３２が同図の左方向への押圧力を受ける。この時、第２ディスク３２はウェーブワッシャ３４によりその回転が規制されているので、第２ディスク３２は回転しないで直動（前進）し、これに応じてピストン１１が前進（推進）して、車両内側のブレーキパッド３をディスクロータＤに対して押付ける。
【００１４】
一方、第２ディスク３２の、ピストン１１の軸部２１に螺合された部分（ねじ部Ｓ）にはモータケース９の端板２２側へ大きく延長する延長筒部３７が連設されており、この延長筒部３７内には、前記支持ロッド２３に一端が係止され、該延長筒部３７を介して常時は第２ディスク３２を第１ディスク３１側へ付勢する皿ばね３８が配設されている。これにより、ボールランプ機構１３のボール３３は２つのディスク３１と３２との間に強圧され、第１ディスク３１が、図１の右方向から見て時計回りに回転するとき、第２ディスク３２が同図の右方向へ後退し、ピストン１１がブレーキパッド３から離間するようになる。
【００１５】
前記差動減速機構１４は、図２によく示されるように、モータ１２のロータ２６の、ディスクロータＤ側への延長端部に形成された偏心軸３９、この偏心軸３９に軸受４０を介して回動可能に嵌装された偏心板４１、この偏心板４１と前記キャリパ本体１０の支持板８との間に介装されたオルダム機構４２及び偏心板４１と前記ボールランプ機構１３の第１ディスク３１との間に介装されたサイクロイドボール減速機構４３からなっている。偏心板４１は、前記オルダム機構４２の作動により偏心軸３９の回転に応じて自転せずに公転運動をし、一方、この偏心板４１の公転運動に応じてサイクロイドボール減速機構４３が作動して、第１ディスク３１がロータ２６と一定の回転比で該ロータ２６と逆方向に回転するようになる。なお、図１中、Ｏ₁ はロータ２６の回転中心を、Ｏ₂ は偏心軸３９の回転中心を、δは両者の偏心量をそれぞれ表している。
【００１６】
前記パッド摩耗補償機構１５は、図２によく示されるように、前記ボールランプ機構１３の第２ディスク３２の延長筒部３７に回動可能に嵌合されかつ第１ディスク３１に回転方向に対して遊びを持って作動連結されたリミッタ４４と、前記第２ディスク３２の延長筒部３７に嵌合され、ピン４５により第２ディスク３２に対して位置固定されたスプリングホルダ４６と、このスプリングホルダ４６の周りに配置され、一端が前記リミッタ４４に、他端が前記スプリングホルダ４６にそれぞれ連結されたコイルスプリング４７と、から構成されている。
【００１７】
このパッド摩耗補償機構１５は、ブレーキパッド３、４に摩耗があると、ボールランプ機構１３の第１ディスク３１の回転に応じてリミッタ４４が回転し、その回転がコイルスプリング４７、スプリングホルダ４６、ピン４５を介して第２ディスク３２に伝達され、支持ピン２３により回り止めされているピストン１１が、該支持ピン２３に沿ってブレーキパッド３をディスクロータＤに押付けるまですなわち制動力が発生するまで前進し、パッド摩耗分の隙間を解消するように作動する。一方、制動力が発生した以降は、ピストン１１と第２ディスク３２とのねじ部Ｓに発生する大きな摩擦抵抗により第２ディスク３２の回転が阻止されるので、この第２ディスク３２と第１ディスク３１との回転ずれ、すなわちスプリングホルダ４６とリミッタ４４との回転ずれはコイルスプリング４７のねじり変形により吸収される。
【００１８】
前記駐車ブレーキロック機構１６は、図３及び図４に示されるように、モータ１２のロータ２６の制動解除方向Ｌへの回転をロック及びアンロック可能なロック機構（制動力保持機構）５０と、このロック機構５０をロック及びアンロック動作させるソレノイド（ＳＯＬ）５１と、から概略構成されている。
ロック機構５０は、ロータ２６の外周面に一体に形成されたツメ車５２と、このツメ車５２の周りに配置され、キャリパ本体１０にピン５３を用いて基端部が軸着された揺動アーム５４と、この揺動アーム５４の長手方向中間部位にピン５５を用いて基端部が軸着された係合爪５６と、キャリパ本体１０に設けられ、揺動アーム５４の側面に当接して該揺動アーム５４をロータ２６の接線方向に起立させるストッパ部５７と、係合爪５６を常時は図３反時計方向へ付勢するねじりばね（付勢手段）５８と、前記ねじりばね５８と協働して係合爪５６をツメ車５２に係合可能な起立姿勢に保持する突起５９とを備えている。ここで、ツメ車５２の各歯部６０は、制動解除時におけるロータ２６の回転方向（図１の右方からみて反時計方向）Ｌの前側に歯面６０ａを、制動時におけるロータ２６の回転方向（図１の右方からみて時計方向）Ｒの前側に傾斜逃げ面６０ｂをそれぞれ向けるように歯形状が設定されている。
【００１９】
前記ソレノイド５１は、ここでは２方向自己保持型のソレノイドとして構成されている。この２方向自己保持型のソレノイド５１は、図４に示されるように、プランジャ６１を摺動可能に収めたハウジング６２内に、永久磁石６３を挟んで２つのコイル６４、６５を配設すると共に、前記プランジャ６１にロッド６６を支持させてなるもので、何れか一方のコイル６４または６５への通電によりプランジャ６１が２方向ＡまたはＢへ移動し、そのまま永久磁石６３の吸引力で前進端または後退端に保持される。
コイル６４または６５への通電又は非通電は、コントローラ７３により制御される。コントローラ７３は、図５に示すように、パーキング操作スイッチ８０からの停車指示信号を入力し、かつ、この際、イグニッションスイッチ７２（システム稼動指示手段）が図示しないエンジンなどの本体システムの非稼動〔本体システムがオフ（ＯＦＦ）〕を指示している場合、後述するように駐車ブレーキロック機構１６ひいてはロック機構（制動力保持機構）５０の作動を制御するようにしており、制動力保持機構制御手段を構成している。
【００２０】
駐車ブレーキロック機構１６は、図３及び図４に示すように、前記自己保持型のソレノイド５１をキャリパ本体１０に設け、そのプランジャ６１と一体のロッド６６の一端部を前記ロック機構５０側の揺動アーム５４の先端部に軸着させた構造となっている。
このような構造の駐車ブレーキロック機構１６においては、ソレノイド５１の一方のコイル６４へ通電すると、プランジャ６１と一体にロッド６６が図４の左方向（前進方向）Ａへ移動して、揺動アーム５４がロータ２６から離れる側へ揺動し、これにより係合爪５６の先端部がツメ車５２の歯部６０から離脱する。すなわち、ロック機構５０がアンロック動作し、この結果、ロータ２６は制動解除方向Ｌ及び制動方向Ｒへの回転が自由となる。この場合、プランジャ６１は、通電を停止しても前進端に保持されるので、前記コイル６４への通電は一時的とすることができる。
【００２１】
そして、この状態から、他方のコイル６５へ通電すると、プランジャ６１と一体にロッド６６が図４の右方向（後退方向）Ｂへ移動して、揺動アーム５４がロータ２６に接近する側へ揺動し、係合爪５６の先端部がツメ車５２の歯部６０に係合する。すなわち、ロック機構５０はロック動作し、この結果、ロータ２６の制動解除方向Ｌへの回転が規制される。この場合も、プランジャ６１は、通電を停止しても後退端に保持されるので、前記コイル６５への通電は一時的とすることができる。上述したようにコイル６５への通電を停止し、非通電で係合爪５６の先端部がツメ車５２の歯部６０に係合してロック機構５０のロック動作が行われるので、制動力の保持を機械的に行えるようになっている。
【００２２】
一方、ロック機構５０がロック動作した状態で、モータ１２に通電してロータ２６を制動解除方向Ｌへ強制的に回転させると、モータトルクがねじりばね５８の付勢力よりも大きいため、係合爪５６が、ツメ車５２の各歯部６０の歯面６０ａによって押下げられ、ロータ２６の制動解除方向Ｌへの回転が可能になる。
【００２３】
この電動ブレーキ装置７０が搭載される車両７１は、図５に示すように、イグニッションスイッチ７２を備え、イグニッションスイッチ７２を操作する（本体システムの稼動指示を行う）ことにより、電動ブレーキ装置７０を含む当該車両７１の本体システム（図示省略）が稼動され得るようになっている。そして、イグニッションスイッチ７２の操作又は非操作により前記本体システムの稼動及び非稼動を選択的に指示することができ、本実施の形態では、このイグニッションスイッチ７２がシステム稼動指示手段を構成している。システム稼動指示手段としては、イグニッションスイッチ７２に代えて、トランスミッションにおけるパーキングレンジ以外のレンジを用いるように構成してもよい。また、車両７１に人感センサを設け、人感センサにより運転者が車両からいなくなったことを検知することや、イグニッションスイッチ７２がオフになってから一定時間後に非稼動指示を発生するように構成してもよい。
【００２４】
車両７１は、さらに、ブレーキペダル（ブレーキ操作子）７７と、ブレーキペダル７７の動きに連動する踏力センサ７８及びストロークセンサ７９と、パーキング操作スイッチ（パーキング指示手段）８０と、バッテリ８１と、を備えている。バッテリ８１には、電力供給制御部８２を介してソレノイド５１及びモータ１２〔モータ１２のコイル（符号省略）〕が接続されている。また、バッテリ８１の出力側端子（符号省略）には、バッテリ８１の出力電圧を検出するバッテリ電圧検出器８３が接続されている。踏力センサ７８、ストロークセンサ７９、パーキング操作スイッチ８０、電力供給制御部８２及びバッテリ電圧検出器８３は、コントローラ７３に接続されている。
【００２５】
踏力センサ７８又はストロークセンサ７９は、ブレーキペダル７７の操作量に対応して作動し、ひいてはブレーキペダル７７の操作量を示す信号（ブレーキペダル操作信号）をコントローラ７３に伝達するようになっている。また、パーキング操作スイッチ８０は、電動ブレーキ装置１を駐車ブレーキとして機能させる際（駐車ブレーキ要求の際）、運転者により操作され、操作されることにより停車指示信号１００を発生してコントローラ７３に出力するようにしている。コントローラ７３は、前記停車指示信号１００を入力することにより、イグニッションスイッチ７２（システム稼動指示手段）が本体システムの非稼動〔本体システムがオフ（ＯＦＦ）〕を指示している場合には、ロック機構５０（制動力保持機構）を作動して、機械的に制動力を保持（ロック）するようにしている。
コントローラ７３は、前記ブレーキペダル操作信号に応じてモータ１２を制御するようになっており、ブレーキ制御手段を構成している。
【００２６】
この第１実施の形態では、コントローラ７３は、イグニッションスイッチ７２（システム稼動指示手段）が前記本体システムの非稼動〔本体システムがオフ（ＯＦＦ）〕を指示し、かつ前記停車指示信号１００（パーキング操作スイッチ８０からの信号）を入力しているときには、ロック機構５０（制動力保持機構）を作動させる（図６ステップＳ７参照）。
また、コントローラ７３は、本体システムの非稼動〔本体システムがオフ（ＯＦＦ）〕を指示し、かつブレーキペダル操作信号を入力しているときには、駐車ブレーキロック機構１６のロック機構５５（ソレノイド５１）を作動させず、モータ１２（電動アクチュエータ）を作動させる。
また、コントローラ７３は、本体システムの稼動〔本体システムがオン（ＯＮ）〕を指示した際には、停車指示信号１００を入力している又はブレーキペダル操作信号を入力しているときのいずれの場合にも、ロック機構５５（ソレノイド５１）を作動させず、モータ１２（電動アクチュエータ）を作動させる。なお、停車指示信号１００（パーキング操作スイッチ８０からの信号）を入力しているときは、モータ１２の作動による制動力の保持が行われる。
【００２７】
上述した実施の形態の電動ブレーキ装置の作用を以下に説明する。
[通常制動時]
通常制動時には、運転者のブレーキ操作（ブレーキペダル７７の踏込み操作）によりコントローラ７３がモータ１２を制御し、これにより、そのモータ１２のロータ２６が図１の右方向から見て時計方向に回転する。この時、駐車ブレーキロック機構１６のソレノイド５１は、図４に示すようにプランジャ６１と一体のロッド６６を前進端に移動しており、ロック機構５０は、ソレノイド５１の自己保持機能によりアンロック動作状態を維持している。したがって、上述したようにロータ２６が時計方向に回転すると、これと一体の偏心軸３９に軸受４０を介して取付けられている偏心板４１が、オルダム機構４２により自転せずに公転運動をし、この偏心板４１の公転運動により、サイクロイドボール減速機構４３が作動して、ボールランプ機構１３の第１ディスク３１が、ロータ２６と一定の回転比Ｎをもってこれと逆方向（反時計方向）へ回転する。
【００２８】
一方、ボールランプ機構１３の第２ディスク３２は、ウェーブワッシャ３４の抵抗力により回転が規制されているので、前記第１ディスク３１の回転に応じてディスクロータＤ側へ前進し、これによりピストン１１が推進して、車両内側のブレーキパッド３をディスクロータＤに対して押付ける。すると、その反力によってキャリパ２がキャリア１に対して移動し、その爪体５の爪部５ａが車両外側のブレーキパッド４をディスクロータＤの外側面に押付け、これにより、モータ１２の回転角及びトルク（電流）に応じた制動力が発生する。なお、ブレーキパッド３、４に摩耗がある場合は、パッド摩耗補償機構１５が作動してパッド摩耗分の隙間が解消される。そして、この制動中、自己保持型ソレノイド５１は非通電状態にあり、ロック機構５０はアンロック動作状態を維持する。
【００２９】
[通常制動解除時]
電動ブレーキの解除時すなわち通常制動解除時には、運転者の解除操作（ブレーキペダル７７の踏込み停止操作）に応じてコントローラ７３がモータ１２を制御し、これによりモータ１２のロータ２６が図１の右方向から見て反時計方向に回転し、これに応じて皿ばね３８の付勢力により第２ディスク３２とピストン１１とが一体的に後退し、ディスクロータＤへの押付け力が解放され、通常制動が解除される。この時、自己保持型ソレノイド５１は非通電状態にあって、駐車ブレーキロック機構１６のロック機構５０がアンロック動作状態を維持しているので、ロータ２６は制動解除方向Ｌ（図４）へ円滑に回転する。
【００３０】
[駐車ブレーキ作動時]
コントローラ７３は、ロック機構５０（制動力保持機構）の作動、すなわち駐車ブレーキ作動を、上述したように、以下の（ａ）及び（ｂ）の際に行うようにしている。
（ａ）イグニッションスイッチ７２が前記本体システムの非稼動〔本体システムがオフ（ＯＦＦ）〕を指示し、かつ前記停車指示信号１００を入力しているとき。
（ｂ）後述する給電制限必要判定を行った場合、さらに、前記本体システムの稼動中に停車指示信号１００が出力されたとき。
【００３１】
この駐車ブレーキ作動は、前記（ａ）及び（ｂ）の際に、図６のフローチャートに示すように行われる。この図６を用いた駐車ブレーキ作動の説明に先だって、駐車ブレーキ作動時及び駐車ブレーキ解除時の態様について、まず説明する。
[駐車ブレーキ作動時]
駐車ブレーキを作動させる場合は、運転者の駐車ブレーキ操作により、モータ１２のロータ２６が図１の右方向から見て時計方向に回転し、上述した通常制動時と同様にピストン１１が推進して、モータ１２の回転角及びトルク（電流）に応じた制動力が発生する。そして、この制動力発生と同時に駐車ブレーキロック機構１６の自己保持型ソレノイド５１における他方のコイル６５（図４）への一時的な通電が行われる。すると、ソレノイド５１内のプランジャ６１と一体にロッド６６が後退方向Ｂへ移動し、これによりロック機構５０がロック動作状態となり、図３に示すようにロータ２６の制動解除方向Ｌへの回転が規制される。また、この自己保持型ソレノイド５１に対する一時的な通電とほぼ同時にモータ１２への通電が遮断され、この結果、駐車ブレーキロック機構１６のロック機構５０は、ソレノイド５１の自己保持機能によりロック動作状態を維持し、駐車ブレーキは安定的に維持される。
【００３２】
[駐車ブレーキ解除時]
前記駐車ブレーキを解除する場合は、運転者の駐車ブレーキ解除操作により駐車ブレーキロック機構１６の自己保持型ソレノイド５１における一方のコイル６４（図４）への一時的な通電が行われる。すると、ソレノイド５１内のプランジャ６１と一体にロッド６６が前進方向Ａへ移動し、これによりロック機構５０がアンロック動作状態となり、図３に示すようにロータ２６の制動解除方向Ｌへの回転が自由となる。この時、モータ１２に対する通電は停止されているので、制動の反力でピストン１１が後退し、これに応じて第２ディスク３２が後退してモータ１２のロータ２６が図４、５の右方向から見て反時計方向に回転し、モータ１２の回転角が元に戻ると共に駐車ブレーキが解除される。
【００３３】
次に、前記（ａ）及び（ｂ）の際に行われる駐車ブレーキ作動について、図７のフローチャートに基づいて、以下に説明する。
コントローラ７３は、まず、駐車ブレーキ要求のチェックを行う（ステップＳ１）。駐車ブレーキ要求は、パーキング操作スイッチ８０が操作された場合等に発生し、パーキング操作スイッチ８０が操作された場合には停車指示信号１００が出力されてコントローラ７３に入力される。
【００３４】
ステップＳ１に続くステップＳ２で、駐車ブレーキ要求（停車指示信号１００の出力）があるか否かが判定される。ステップＳ２でＮｏ〔駐車ブレーキ要求がない（停車指示信号１００が出力されていない；停車解除の指示）〕と判定すると、ステップＳ１に戻る。ステップＳ２でＹｅｓ〔駐車ブレーキ要求がある（停車指示信号１００が出力された；停車の指示）〕と判定すると、ステップＳ３に進み、モータ１２を作動してその制動力（ブレーキ力）が必要な大きさの制動力（基準制動力）に到達したか否かを判定する。ステップＳ３の判定でＮｏ〔基準制動力に到達していない〕と判定すると、モータ１２を作動して発生制動力をさらに大きくして（ステップＳ４）、ステップＳ３に戻る。
【００３５】
そして、ステップＳ３において、Ｙｅｓ〔基準制動力に到達した〕と判定すると、前記本体システムを非稼動とする（システムダウンする）か否かのチェック（ステップＳ５）及びその判定（ステップＳ６）が行われる。
例えば、パーキング操作スイッチ８０が操作され、その後、イグニッションスイッチ７２のキー（イグニッションキー）が抜かれた場合に、システムダウンと判定するようにしている。
【００３６】
ステップＳ６で、Ｙｅｓ（システムダウンした）と判定すると、ソレノイド５１（ロック機構５０）により制動力を保持してモータ１２の作動を停止させ（ステップＳ７、図７）、さらに、イグニッションスイッチ７２からキー（イグニッションキー）を抜いて本体システムを非稼動（オフ）にする（ステップＳ８）。
【００３７】
ステップＳ６で、Ｎｏ（システムダウンしていない）と判定すると、ソレノイド５１（ロック機構５０）を作動させず、ステップＳ１に戻る（図８）。
なお、図６ではステップＳ９〜Ｓ１１を点線で記載しているが、このステップＳ９〜Ｓ１１は、この第１実施の形態では実行されず、後述する第２実施の形態で行われる。
【００３８】
本第１実施の形態では、駐車ブレーキ機能（ロック機構５０によるロック動作）は、駐車ブレーキ要求があり（ステップＳ２でＹｅｓと判定し）、かつ本体システムを非稼動とする（システムダウンする）場合（ステップＳ６でＹｅｓと判定）にのみ、すなわち、駐車ブレーキ要求があっても本体システムが非稼動とされる場合にのみ、発揮される。そして、駐車ブレーキ機能をこのように限定された場合にのみ実行するので、その分、車両の走行再開が困難になることを回避しやすくなる。
また、信号待ちなどの停車時には、ロック機構５０による駐車ブレーキを機能させていない。このため、信号待ちなどの停車時に、上述した従来技術で起こり得た駐車ブレーキの解除不可ひいては車両の走行再開が困難になるようなことを確実に回避することができる。
【００３９】
次に、本発明の第２実施の形態に係る電動ブレーキ装置を説明する。
この電動ブレーキ装置７０Ａ（図５参照）は、そのコントローラ７３Ａ（図５参照）が、バッテリ電圧検出器８３の電圧が予め定めた給電基準電圧未満であるか否かを判定し、給電基準電圧未満である場合には、ソレノイド５１に対する給電制限の必要があると判定する。この判定を、以下、給電制限必要判定という。コントローラ７３Ａは、前記給電制限必要判定を行った場合、さらに、前記本体システムの稼動中にパーキング操作スイッチ８０（パーキング指示手段）が操作された（すなわち停車指示信号１００が発生された）ときには、ロック機構５０（制動力保持機構）を作動させるようにしている。
【００４０】
そして、このコントローラ７３Ａは、図６に示すように、ステップＳ６で、Ｎｏ（システムダウンしていない）と判定すると、通電制限の状態になっていないかをチェックし（ステップＳ９）、通電制限中か否かを判定する（ステップＳ１０）。
例えば、バッテリ電圧が低下しており、バッテリ性能が低下している場合や、モータ温度が上昇している場合等は、通電制限の状態となる。本第２実施の形態では、バッテリ電圧が給電基準電圧未満になると通電制限中であると判定する。
【００４１】
ステップＳ１０で、Ｙｅｓ（通電制限中である。）と判定すると、ソレノイド５１（ロック機構５０）により、制動力を保持し、モータ１２の作動を停止させる（ステップＳ１１）。
ステップＳ１０で、Ｎｏ（通電制限中でない。）と判定すると、ソレノイド５１（ロック機構５０）を作動させず、ステップＳ１に戻る。
【００４２】
この第２実施の形態によれば、バッテリ電圧が低下している場合には、ソレノイド５１（ロック機構５０）により、制動力を保持し、モータ１２の作動を停止させる（ステップＳ１１）ので、その分、モータ１２の作動が抑制されて省電力化を図ることができる。すなわち、運転の再開（継続）に対しモータ通電の制限を図る方が優先される場合には、この第２実施の形態を用いることにより、モータ通電の制限ひいては省電力化をより進めることができる。
【００４３】
【発明の効果】
請求項１又は２に係る電動ブレーキ装置の発明によれば、前記システム稼動指示手段が前記本体システムの非稼動を指示し、かつ前記パーキング指示手段が停車を指示しているときには、制動力保持機構制御手段が前記制動力保持機構を作動させており、駐車ブレーキ要求があっても本体システムが非稼動とされる場合にのみ、制動力保持機構を作動させて駐車ブレーキ機能を発揮させることが可能となる。このため、駐車ブレーキ機能をこのように限定された場合にのみ実行させることにより、その分、車両の走行再開が困難になることを回避しやすくなる。
また、請求項２に係る電動ブレーキ装置の発明によれば、制動力保持機構制御手段は、前記電動アクチュエータの温度に基づいて前記給電制限判定手段が給電制限の必要を判定し、かつ前記本体システムの稼動中に前記パーキング指示手段が停車を指示したときには、前記制動力保持機構を作動させるので、例えば電動アクチュエータの温度が上昇している場合に給電制限が必要であるとすることにより、その分、電動アクチュエータの作動が抑制され温度低下を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施の形態に係る電動ブレーキ装置の全体構造を示す断面図である。
【図２】図１の電動ブレーキ装置の一部を拡大して示す断面図である。
【図３】図１の駐車ブレーキロック機構の作動状態を示す模式図である。
【図４】本実施の形態で用いる自己保持型ソレノイドの構造を示す断面図である。
【図５】本発明の第１、第２実施の形態に係る電動ブレーキ装置が搭載される車両の一部を模式的に示す図である。
【図６】図５のコントローラ７３、７３Ａの演算処理内容を示すフローチャートである。
【図７】図１の電動ブレーキ装置における通常制動及び駐車ブレーキの作動タイミング（システムダウン直前）を示すタイムチャートである。
【図８】図１の電動ブレーキ装置における通常制動及び駐車ブレーキの作動タイミング（通常時）を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
３、４ ブレーキパッド（摩擦部材）
１２ モータ（電動アクチュエータ）
５０ ロック機構（制動力保持機構）
５１ ソレノイド
７０，７０Ａ 電動ブレーキ装置
７２ イグニッションスイッチ（システム稼動指示手段）
７３、７３Ａ コントローラ（ブレーキ制御手段、制動力保持機構制御手段）
７７ ブレーキペダル（ブレーキ操作子）
８０ パーキング操作スイッチ（パーキング指示手段）
Ｄ ディスクロータ（車両の回転部分）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electric brake device that generates a braking force by the torque of a motor, and more particularly to an electric brake device to which a function as a parking brake is added.
[0002]
[Prior art]
The electric brake device includes a caliper that includes a piston, a motor, and a rotation-linear motion conversion mechanism that converts the rotation of the motor into a linear motion and transmits the linear motion to the piston, and rotates the rotor of the motor. The piston is propelled in response to this and the brake pad is pressed against the disc rotor to generate a braking force. In such an electric brake device, usually, a driver's depression force and stroke of the brake pedal are detected by a sensor, and a desired braking force is controlled by controlling the rotation (rotation angle) of the electric motor in accordance with the detected value. Like to get.
[0003]
Recently, various studies have been made to increase the utility value by adding a parking brake (PKB) function to this type of electric brake device. As an example, when the solenoid is not energized, the motor rotor is restrained by the lock mechanism to exert the parking brake function, and when releasing the parking brake, the solenoid is energized. There is an electric brake device that stops energization of a motor when a parking brake function is exhibited by energization. As an example of an electric brake device of the type that restrains the motor rotor and exerts a parking brake function without energizing the solenoid, there is an electric brake device disclosed in Patent Document 1.
[0004]
[Patent Document 1]
JP 2001-524647 A
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described prior art, when the power supply to the solenoid and the motor is cut off in a state where the motor rotor is restrained by the solenoid non-energization and the motor non-energization, the holding of the braking force cannot be released. For this reason, if the parking brake function is exerted as described above during driving of the vehicle, there is a possibility that it may cause a problem that it becomes difficult to resume traveling of the vehicle, and improvement is desired. Was the actual situation.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an electric brake device that can easily prevent the vehicle from restarting traveling. Another object of the present invention is to provide an electric brake device capable of improving power saving.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, system operation instructing means for selectively instructing operation and non-operation of the vehicle main body system according to the state of the vehicle, and generating a braking force by pressing the friction member against the rotating portion of the vehicle An electric actuator for controlling the electric actuator according to an operation of a brake operator, and a braking force holding mechanism for mechanically holding a braking force generated by the electric actuator. A parking instructing means for instructing the vehicle to stop and cancel the stop, wherein the system operation instructing means When the operation is instructed and the parking instruction means instructs to stop, the braking force holding mechanism is inactivated, the electric actuator is operated, and the system operation instruction means It has a braking force holding mechanism control means for operating the braking force holding mechanism when the non-operation is instructed and the parking instruction means instructs to stop.
[0007]
According to a second aspect of the present invention, in the electric brake device according to the first aspect, whether or not there is a need to restrict power supply to the electric actuator is determined. Based on the temperature of the electric actuator Power supply restriction determination means for determining, the braking force holding mechanism control means, the power supply restriction determination means is power supply restriction of necessary The When the determination is made and the parking instruction means instructs to stop during the operation of the main body system, the braking force holding mechanism is operated.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an electric brake device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 and 5, the electric brake device 70 is mounted on a vehicle 71.
As shown in FIG. 1, the electric brake device 70 includes a carrier 1 fixed to a non-rotating portion (such as a knuckle) of a vehicle located on the inner side of the vehicle from a disc rotor (rotating portion of the vehicle) D, and a disc rotor attached to the carrier 1. The caliper 2 is supported so as to be floatable in the axial direction of D, and a pair of brake pads (friction members) 3 and 4 disposed on both sides of the disk rotor D.
The brake pads 3 and 4 are supported by the carrier 1 so as to be movable in the axial direction of the disc rotor D. The caliper 2 includes a claw body 5 having a claw portion 5a on the distal end side, an annular base body 6 connected to the base end side of the claw body 5 by a bolt (not shown), and a base body 6 connected to the base body 6 by a bolt 7 together. An assembly-type caliper body 10 composed of the ring-shaped support plate 8 and the motor case 9 is provided, and the claw portion 5a of the claw body 5 is disposed close to the back surface of the brake pad 4 outside the vehicle.
[0009]
In the caliper 2, as shown in FIGS. 1 and 2, a piston 11 capable of contacting the back of the brake pad 3 inside the vehicle, a motor (electric actuator) 12, and the rotation of the motor 12 are linearly moved. A ball ramp mechanism (rotation-linear motion conversion mechanism) 13 that is converted into the piston 11 and transmitted to the piston 11, a differential deceleration mechanism 14 that decelerates the rotation of the motor 12 and transmits the rotation to the ball ramp mechanism 13, and brake pads 3 and 4. A pad wear compensation mechanism 15 that compensates for pad wear by changing the position of the piston 11 in accordance with the wear of the vehicle and a parking brake lock mechanism (braking force holding mechanism, electric actuator) 16 that establishes a parking brake are disposed. ing.
In order to distinguish from the parking brake, hereinafter, the normal electric brake operation executed by the electric brake device 70 is referred to as a normal braking operation, and the normal electric brake is referred to as normal braking.
[0010]
The piston 11 includes a main body 20 having a large diameter and a shaft 21 having a small diameter, and the main body 20 is disposed close to the brake pad 3 on the vehicle inner side. The shaft portion 21 of the piston 11 is provided with a shaft hole 21a having a square cross section, and the piston 11 is inserted into the shaft hole 21a with the tip portion of the support rod 23 extended from the end plate 22 of the motor case 9. Thus, the support rod 23 is slidably and non-rotatably supported. A rubber cover 24 for closing the inside of the caliper main body 10 from the outside is stretched between the main body portion 20 of the piston 11 and the caliper main body 10.
[0011]
The motor 12 includes a stator 25 fitted and fixed to the motor case 9 and a hollow rotor 26 disposed in the stator 25. The rotor 26 is attached to the motor case 9 and the support plate 8 by bearings 27 and 28. It is rotatably supported. The motor 12 operates to rotate the rotor 26 by a desired angle with a desired torque in response to a command from the controller 73, and the rotation angle of the rotor 26 is determined by a rotation detector (not shown) disposed inside the rotor 26. It is to be detected. The caliper body 10 is provided with a connector 29 for routing a signal line connecting the stator 25 and the rotation detector to the controller 73.
[0012]
The ball ramp mechanism 13 includes a ring-shaped first disk (rotating member) 31 and a shaft portion of the piston 11 that are rotatably supported on the inner peripheral portion of the annular base 6 of the caliper body 10 via a cross roller bearing 30. 21 includes a ring-shaped second disk (linear motion member) 32 coupled to the disk 21 via a threaded portion S, and a ball 33 interposed between the disks 31 and 32. The second disk 32 is disposed in contact with the back surface of the main body portion 20 of the piston 11, and is normally restricted from rotating by the frictional force of the wave washer 34 interposed between the second disk 32 and the caliper main body 10. .
[0013]
The ball 33 is inserted between the three ball grooves 35 and 36 formed on the opposing surfaces of the first disk 31 and the second disk 32 in an arc shape along the circumferential direction. The ball grooves 35 and 36 are inclined in the same direction and are arranged at equal intervals in the range of the same central angle (for example, 90 °). Now, the first disk 31 is viewed from the right direction in FIG. When rotating counterclockwise, the second disk 32 receives a pressing force in the left direction in FIG. At this time, since the rotation of the second disk 32 is restricted by the wave washer 34, the second disk 32 does not rotate but moves straight (advances), and the piston 11 moves forward (promotion) in response to this, The brake pad 3 inside the vehicle is pressed against the disc rotor D.
[0014]
On the other hand, an extended cylinder portion 37 that extends greatly toward the end plate 22 side of the motor case 9 is connected to the portion (screw portion S) of the second disk 32 screwed into the shaft portion 21 of the piston 11. In this extension cylinder part 37, one end is locked to the support rod 23, and a disc spring 38 that normally biases the second disk 32 toward the first disk 31 via the extension cylinder part 37 is disposed. Has been. As a result, the ball 33 of the ball ramp mechanism 13 is strongly pressed between the two disks 31 and 32, and when the first disk 31 rotates clockwise as viewed from the right direction in FIG. The piston 11 moves backward in the right direction in the figure, and the piston 11 is separated from the brake pad 3.
[0015]
As shown in FIG. 2, the differential reduction mechanism 14 includes an eccentric shaft 39 formed at the end of the rotor 26 of the motor 12 extending toward the disk rotor D, and a bearing 40 on the eccentric shaft 39. The eccentric plate 41 rotatably fitted, the Oldham mechanism 42 and the eccentric plate 41 interposed between the eccentric plate 41 and the support plate 8 of the caliper body 10, and the first of the ball ramp mechanism 13. A cycloid ball speed reducing mechanism 43 is interposed between the disc 31 and the disc 31. The eccentric plate 41 revolves without rotating according to the rotation of the eccentric shaft 39 by the operation of the Oldham mechanism 42, while the cycloid ball speed reducing mechanism 43 operates according to the revolving motion of the eccentric plate 41. The first disk 31 rotates with the rotor 26 in a direction opposite to the rotor 26 at a constant rotation ratio. In FIG. 1, O ₁ Is the center of rotation of the rotor 26, O ₂ Represents the center of rotation of the eccentric shaft 39, and δ represents the amount of eccentricity of both.
[0016]
As shown in FIG. 2, the pad wear compensation mechanism 15 is rotatably fitted to the extension cylinder portion 37 of the second disk 32 of the ball ramp mechanism 13 and is rotated to the first disk 31 with respect to the rotation direction. A limiter 44 that is operatively connected with play, a spring holder 46 that is fitted to the extension cylinder portion 37 of the second disk 32 and is fixed to the second disk 32 by a pin 45, and the spring holder The coil spring 47 is disposed around the end 46 and has one end connected to the limiter 44 and the other end connected to the spring holder 46.
[0017]
In the pad wear compensation mechanism 15, when the brake pads 3 and 4 are worn, the limiter 44 rotates in accordance with the rotation of the first disk 31 of the ball ramp mechanism 13, and the rotation is caused by the coil spring 47, the spring holder 46, Until the piston 11 transmitted to the second disk 32 via the pin 45 and stopped by the support pin 23 presses the brake pad 3 against the disk rotor D along the support pin 23, that is, a braking force is generated. It moves forward and operates to eliminate the gap for pad wear. On the other hand, after the braking force is generated, the second disk 32 and the first disk are prevented from rotating by the large frictional resistance generated in the screw portion S between the piston 11 and the second disk 32. The rotational deviation between the coil spring 47 and the rotational deviation between the spring holder 46 and the limiter 44 is absorbed by the torsional deformation of the coil spring 47.
[0018]
As shown in FIGS. 3 and 4, the parking brake locking mechanism 16 includes a lock mechanism (braking force holding mechanism) 50 that can lock and unlock the rotation of the rotor 26 of the motor 12 in the braking release direction L; A solenoid (SOL) 51 that locks and unlocks the lock mechanism 50 is generally configured.
The lock mechanism 50 is a swing wheel 52 integrally formed on the outer peripheral surface of the rotor 26, and is disposed around the pinion wheel 52. The lock mechanism 50 is a rocker whose base end is pivotally attached to the caliper body 10 using a pin 53. An arm 54, an engaging claw 56 whose base end is pivotally attached to a longitudinal intermediate portion of the swing arm 54 using a pin 55, and a caliper body 10, and abuts against a side surface of the swing arm 54. A stopper portion 57 for raising the swing arm 54 in the tangential direction of the rotor 26, a torsion spring (biasing means) 58 that normally urges the engaging claw 56 counterclockwise in FIG. 3, and the torsion spring 58 And a projection 59 that holds the engaging claw 56 in an upright posture that can be engaged with the claw wheel 52. Here, each tooth portion 60 of the ratchet wheel 52 has a tooth surface 60a on the front side in the rotation direction (counterclockwise as viewed from the right in FIG. 1) L of the rotor 26 at the time of braking release, and rotation of the rotor 26 at the time of braking. The tooth shape is set so that the inclined flank 60b faces the front side in the direction R (clockwise when viewed from the right in FIG. 1).
[0019]
Here, the solenoid 51 is configured as a two-way self-holding solenoid. As shown in FIG. 4, the two-way self-holding solenoid 51 includes two coils 64 and 65 disposed in a housing 62 in which a plunger 61 is slidably held with a permanent magnet 63 interposed therebetween. The rod 61 is supported by the plunger 61, and the plunger 61 moves in two directions A or B by energizing one of the coils 64 or 65, and the forward end or Hold at the retracted end.
Energization or non-energization of the coil 64 or 65 is controlled by the controller 73. As shown in FIG. 5, the controller 73 inputs a stop instruction signal from the parking operation switch 80, and at this time, the ignition switch 72 (system operation instruction means) does not operate the main system such as an engine (not shown). When the main body system is instructed to turn off (OFF)], the operation of the parking brake lock mechanism 16 and the lock mechanism (braking force holding mechanism) 50 is controlled as will be described later. Is configured.
[0020]
As shown in FIGS. 3 and 4, the parking brake lock mechanism 16 is provided with the self-holding solenoid 51 on the caliper body 10, and one end of a rod 66 integral with the plunger 61 is pivoted on the lock mechanism 50 side. The moving arm 54 is pivotally attached to the tip.
In the parking brake lock mechanism 16 having such a structure, when one coil 64 of the solenoid 51 is energized, the rod 66 moves integrally with the plunger 61 in the left direction (forward direction) A in FIG. 54 swings away from the rotor 26, whereby the tip of the engaging claw 56 is disengaged from the tooth 60 of the claw wheel 52. That is, the lock mechanism 50 is unlocked, and as a result, the rotor 26 can freely rotate in the braking release direction L and the braking direction R. In this case, since the plunger 61 is held at the forward end even when the energization is stopped, the energization to the coil 64 can be made temporary.
[0021]
When the other coil 65 is energized from this state, the rod 66 moves integrally with the plunger 61 in the right direction (retracting direction) B in FIG. 4, and the swing arm 54 swings toward the side closer to the rotor 26. The tip of the engaging claw 56 is engaged with the tooth 60 of the claw wheel 52. That is, the locking mechanism 50 performs a locking operation, and as a result, the rotation of the rotor 26 in the braking release direction L is restricted. Also in this case, since the plunger 61 is held at the retracted end even when the energization is stopped, the energization to the coil 65 can be made temporary. As described above, the energization of the coil 65 is stopped, and the tip of the engaging claw 56 is engaged with the tooth portion 60 of the claw wheel 52 when the current is not energized, and the locking mechanism 50 is locked. Holding can be performed mechanically.
[0022]
On the other hand, when the motor 12 is energized and the rotor 26 is forcibly rotated in the braking release direction L in a state where the lock mechanism 50 is locked, the motor torque is larger than the urging force of the torsion spring 58. 56 is pushed down by the tooth surface 60a of each tooth portion 60 of the ratchet wheel 52, and the rotor 26 can be rotated in the braking release direction L.
[0023]
As shown in FIG. 5, the vehicle 71 on which the electric brake device 70 is mounted includes an ignition switch 72, and includes the electric brake device 70 by operating the ignition switch 72 (instructing operation of the main body system). A main body system (not shown) of the vehicle 71 can be operated. The operation and non-operation of the main body system can be selectively instructed by operating or non-operation of the ignition switch 72. In the present embodiment, the ignition switch 72 constitutes system operation instruction means. As the system operation instruction means, instead of the ignition switch 72, a range other than the parking range in the transmission may be used. In addition, a human sensor is provided in the vehicle 71 so that the human sensor detects that the driver is no longer in the vehicle, and a non-operation instruction is generated after a certain period of time after the ignition switch 72 is turned off. It may be configured.
[0024]
The vehicle 71 further includes a brake pedal (brake operator) 77, a pedaling force sensor 78 and a stroke sensor 79 that are linked to the movement of the brake pedal 77, a parking operation switch (parking instruction means) 80, and a battery 81. ing. The battery 81 is connected to the solenoid 51 and the motor 12 [the coil of the motor 12 (reference number omitted)] via the power supply control unit 82. A battery voltage detector 83 that detects the output voltage of the battery 81 is connected to the output side terminal (reference numeral omitted) of the battery 81. The pedal force sensor 78, the stroke sensor 79, the parking operation switch 80, the power supply control unit 82, and the battery voltage detector 83 are connected to the controller 73.
[0025]
The pedal force sensor 78 or the stroke sensor 79 operates in accordance with the amount of operation of the brake pedal 77, and thus transmits a signal (brake pedal operation signal) indicating the amount of operation of the brake pedal 77 to the controller 73. The parking operation switch 80 is operated by the driver when the electric brake device 1 functions as a parking brake (when a parking brake is requested), and generates a stop instruction signal 100 to be output to the controller 73. Like to do. When the ignition switch 72 (system operation instruction means) instructs the non-operation of the main body system [main body system is turned off (OFF)] by inputting the stop instruction signal 100, the controller 73 locks the lock mechanism. 50 (braking force holding mechanism) is operated to mechanically hold (lock) the braking force.
The controller 73 controls the motor 12 according to the brake pedal operation signal, and constitutes a brake control means.
[0026]
In the first embodiment, the controller 73 instructs the stop switch signal 100 (parking operation) when the ignition switch 72 (system operation instruction means) instructs the non-operation of the main body system (main body system is OFF). When a signal from the switch 80 is being input, the lock mechanism 50 (braking force holding mechanism) is activated (see step S7 in FIG. 6).
In addition, the controller 73 instructs the lock mechanism 55 (solenoid 51) of the parking brake lock mechanism 16 to instruct the non-operation of the main body system [the main body system is off (OFF)] and to input a brake pedal operation signal. The motor 12 (electric actuator) is operated without operating.
In addition, when the controller 73 instructs the operation of the main body system [the main body system is turned on (ON)], the controller 73 is in any case when the stop instruction signal 100 is input or the brake pedal operation signal is input. In addition, the motor 12 (electric actuator) is operated without operating the lock mechanism 55 (solenoid 51). When the stop instruction signal 100 (signal from the parking operation switch 80) is input, the braking force is maintained by the operation of the motor 12.
[0027]
The operation of the electric brake device according to the above-described embodiment will be described below.
[Normal braking]
During normal braking, the controller 73 controls the motor 12 by the driver's brake operation (depressing the brake pedal 77), whereby the rotor 26 of the motor 12 rotates clockwise as viewed from the right in FIG. . At this time, the solenoid 51 of the parking brake lock mechanism 16 moves the rod 66 integral with the plunger 61 to the forward end as shown in FIG. 4, and the lock mechanism 50 is unlocked by the self-holding function of the solenoid 51. The state is maintained. Therefore, when the rotor 26 rotates clockwise as described above, the eccentric plate 41 attached to the eccentric shaft 39 integral with the rotor 26 via the bearing 40 performs a revolving motion without rotating by the Oldham mechanism 42, Due to the revolving motion of the eccentric plate 41, the cycloid ball speed reducing mechanism 43 is operated, and the first disk 31 of the ball ramp mechanism 13 rotates in the opposite direction (counterclockwise) with the rotor 26 with a constant rotation ratio N. To do.
[0028]
On the other hand, since the rotation of the second disk 32 of the ball ramp mechanism 13 is restricted by the resistance force of the wave washer 34, the second disk 32 moves forward to the disk rotor D side according to the rotation of the first disk 31. Propels and presses the brake pad 3 inside the vehicle against the disc rotor D. Then, the caliper 2 moves with respect to the carrier 1 by the reaction force, and the claw portion 5a of the claw body 5 presses the brake pad 4 on the outer side of the vehicle against the outer surface of the disc rotor D, whereby the rotation angle of the motor 12 is increased. A braking force corresponding to the torque (current) is generated. When the brake pads 3 and 4 are worn, the pad wear compensation mechanism 15 is activated to eliminate the pad wear gap. During this braking, the self-holding solenoid 51 is in a non-energized state, and the lock mechanism 50 maintains the unlocking operation state.
[0029]
[When normal braking is released]
When the electric brake is released, that is, when the normal braking is released, the controller 73 controls the motor 12 in accordance with the driver's release operation (operation for stopping the depression of the brake pedal 77), whereby the rotor 26 of the motor 12 moves to the right in FIG. , The second disk 32 and the piston 11 are retracted integrally by the urging force of the disc spring 38, and the pressing force against the disk rotor D is released, so that normal braking is performed. Canceled. At this time, the self-holding solenoid 51 is in a non-energized state, and the locking mechanism 50 of the parking brake locking mechanism 16 maintains the unlocking operation state, so that the rotor 26 smoothly moves in the braking release direction L (FIG. 4). Rotate to.
[0030]
[When parking brake is activated]
As described above, the controller 73 performs the operation of the lock mechanism 50 (braking force holding mechanism), that is, the parking brake operation, during the following (a) and (b).
(A) When the ignition switch 72 instructs the non-operation of the main body system [the main body system is off (OFF)] and the stop instruction signal 100 is input.
(B) When a power supply restriction necessity determination to be described later is performed, and further when a stop instruction signal 100 is output during operation of the main body system.
[0031]
This parking brake operation is performed as shown in the flowchart of FIG. 6 in the cases (a) and (b). Prior to the description of the parking brake operation using FIG. 6, the mode when the parking brake is operated and when the parking brake is released will be described first.
[When parking brake is activated]
When operating the parking brake, the driver's parking brake operation causes the rotor 26 of the motor 12 to rotate clockwise as viewed from the right in FIG. A braking force corresponding to the rotation angle and torque (current) of the motor 12 is generated. Simultaneously with the generation of the braking force, the other coil 65 (FIG. 4) in the self-holding solenoid 51 of the parking brake lock mechanism 16 is temporarily energized. Then, the rod 66 moves integrally with the plunger 61 in the solenoid 51 in the backward direction B, whereby the lock mechanism 50 enters the lock operation state, and the rotation of the rotor 26 in the brake release direction L is restricted as shown in FIG. Is done. In addition, the energization of the motor 12 is interrupted almost simultaneously with the temporary energization of the self-holding solenoid 51. As a result, the lock mechanism 50 of the parking brake lock mechanism 16 is brought into the lock operation state by the self-holding function of the solenoid 51. The parking brake is maintained stably.
[0032]
[When parking brake is released]
When releasing the parking brake, a current is temporarily supplied to one coil 64 (FIG. 4) of the self-holding solenoid 51 of the parking brake lock mechanism 16 by the driver's parking brake releasing operation. Then, the rod 66 moves integrally with the plunger 61 in the solenoid 51 in the forward movement direction A, whereby the lock mechanism 50 enters the unlocking operation state, and the rotation of the rotor 26 in the braking release direction L is performed as shown in FIG. Be free. At this time, since energization to the motor 12 is stopped, the piston 11 is retracted by the reaction force of braking, and the second disk 32 is retracted accordingly, and the rotor 26 of the motor 12 moves to the right in FIGS. , The rotation angle of the motor 12 returns to the original position and the parking brake is released.
[0033]
Next, the parking brake operation performed at the time of (a) and (b) will be described below based on the flowchart of FIG.
First, the controller 73 checks a parking brake request (step S1). The parking brake request is generated, for example, when the parking operation switch 80 is operated. When the parking operation switch 80 is operated, the stop instruction signal 100 is output and input to the controller 73.
[0034]
In step S2 following step S1, it is determined whether or not there is a parking brake request (output of the stop instruction signal 100). If it is determined in step S2 that No [no parking brake request is made (the stop instruction signal 100 is not output; stop release instruction)], the process returns to step S1. If it is determined in step S2 that Yes [there is a parking brake request (stop instruction signal 100 is output; stop instruction)], the process proceeds to step S3, where the motor 12 is activated to require the braking force (braking force). It is determined whether or not a magnitude of braking force (reference braking force) has been reached. If it is determined that the determination in Step S3 is No (the reference braking force has not been reached), the motor 12 is operated to further increase the generated braking force (Step S4), and the process returns to Step S3.
[0035]
If it is determined in step S3 that Yes [the reference braking force has been reached], a check (step S5) and a determination (step S6) on whether or not to deactivate the system (system down) are performed. Is called.
For example, when the parking operation switch 80 is operated and then the key (ignition key) of the ignition switch 72 is removed, it is determined that the system is down.
[0036]
If it is determined in step S6 that the system is down (system down), the solenoid 51 (lock mechanism 50) holds the braking force to stop the operation of the motor 12 (step S7, FIG. 7). (Ignition key) is removed and the main system is deactivated (off) (step S8).
[0037]
If it determines with No (system not down) by step S6, the solenoid 51 (locking mechanism 50) will not be operated but it will return to step S1 (FIG. 8).
In FIG. 6, steps S9 to S11 are indicated by dotted lines, but steps S9 to S11 are not executed in the first embodiment, but are executed in a second embodiment to be described later.
[0038]
In the first embodiment, the parking brake function (locking operation by the lock mechanism 50) has a parking brake request (determined as Yes in step S2), and the main body system is deactivated (system down). Only when (Yes is determined in step S6), that is, only when the main body system is not operated even when there is a parking brake request. And since a parking brake function is performed only when it is limited in this way, it becomes easy to avoid that it becomes difficult to resume traveling of the vehicle.
In addition, the parking brake by the lock mechanism 50 is not functioning when the vehicle stops such as waiting for a signal. For this reason, when the vehicle is stopped such as waiting for a signal, it can be reliably avoided that the parking brake cannot be released and that it is difficult to restart the vehicle, which may have occurred in the above-described prior art.
[0039]
Next, an electric brake device according to a second embodiment of the present invention will be described.
In the electric brake device 70A (see FIG. 5), the controller 73A (see FIG. 5) determines whether or not the voltage of the battery voltage detector 83 is less than a predetermined power supply reference voltage, and is less than the power supply reference voltage. If it is, it is determined that it is necessary to limit power supply to the solenoid 51. This determination is hereinafter referred to as a power supply restriction necessity determination. The controller 73A locks when the power supply restriction necessity determination is performed and when the parking operation switch 80 (parking instruction means) is operated during operation of the main body system (that is, when the stop instruction signal 100 is generated). The mechanism 50 (braking force holding mechanism) is operated.
[0040]
Then, as shown in FIG. 6, when the controller 73A determines No (system down) in step S6, the controller 73A checks whether energization is restricted (step S9) and energization is restricted. Whether or not (step S10).
For example, when the battery voltage is decreased and the battery performance is decreased, or when the motor temperature is increased, the energization is limited. In the second embodiment, when the battery voltage becomes lower than the power supply reference voltage, it is determined that energization is being restricted.
[0041]
If it determines with Yes (energization is being restricted) in step S10, the solenoid 51 (lock mechanism 50) holds the braking force and stops the operation of the motor 12 (step S11).
If it determines with No (energization is not restrict | limited) by step S10, the solenoid 51 (locking mechanism 50) will not be operated but it will return to step S1.
[0042]
According to the second embodiment, when the battery voltage is lowered, the braking force is held by the solenoid 51 (lock mechanism 50) and the operation of the motor 12 is stopped (step S11). Therefore, the operation of the motor 12 is suppressed, and power saving can be achieved. That is, when priority is given to restricting motor energization with respect to resumption (continuation) of operation, by using this second embodiment, motor energization restriction and thus power saving can be further promoted. .
[0043]
【The invention's effect】
According to the invention of the electric brake device according to claim 1 or 2, when the system operation instruction means instructs the non-operation of the main body system and the parking instruction means instructs to stop, the braking force holding mechanism The control means operates the braking force holding mechanism, and it is possible to activate the braking force holding mechanism and exhibit the parking brake function only when the main body system is inactive even when there is a parking brake request. It becomes. For this reason, by executing the parking brake function only when the parking brake function is limited in this way, it becomes easier to avoid the difficulty in restarting the travel of the vehicle.
According to the invention of the electric brake device according to claim 2, the braking force holding mechanism control means Based on the temperature of the electric actuator The power supply restriction determination means is a power supply restriction. of necessary The When the determination and the parking instruction means instructs to stop during the operation of the main body system, the braking force holding mechanism is operated. Electric actuator temperature But Rise If the power supply restriction is necessary when the Temperature drop Can be achieved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the overall structure of an electric brake device according to a first embodiment of the present invention.
2 is an enlarged cross-sectional view showing a part of the electric brake device of FIG. 1;
3 is a schematic diagram showing an operating state of the parking brake lock mechanism of FIG. 1. FIG.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the structure of a self-holding solenoid used in the present embodiment.
FIG. 5 is a diagram schematically showing a part of a vehicle on which the electric brake device according to the first and second embodiments of the present invention is mounted.
6 is a flowchart showing calculation processing contents of controllers 73 and 73A of FIG.
7 is a time chart showing the operation timing (immediately before system down) of normal braking and parking brake in the electric brake device of FIG. 1; FIG.
8 is a time chart showing the operation timing (normal time) of normal braking and parking brake in the electric brake device of FIG. 1; FIG.
[Explanation of symbols]
3, 4 Brake pads (friction members)
12 Motor (electric actuator)
50 Locking mechanism (braking force holding mechanism)
51 Solenoid
70, 70A Electric brake device
72 Ignition switch (system operation instruction means)
73, 73A controller (brake control means, braking force holding mechanism control means)
77 Brake pedal (brake operator)
80 Parking operation switch (Parking instruction means)
D disk rotor (rotating part of the vehicle)

Claims (2)

車両の状態に応じて車両の本体システムの稼動及び非稼動を選択的に指示するシステム稼動指示手段と、車両の回転部分に摩擦部材を押圧して制動力を発生させる電動アクチュエータと、前記車両内に設けられ、ブレーキ操作子の操作に応じて前記電動アクチュエータを制御するブレーキ制御手段と、前記電動アクチュエータが発生させる制動力を機械的に保持する制動力保持機構と、前記車両に対して停車及び停車解除を指示するパーキング指示手段と、を備えた電動ブレーキ装置であって、
前記システム稼動指示手段が前記本体システムの稼動を指示し、かつ前記パーキング指示手段が停車を指示しているときには、前記制動力保持機構を不作動として前記電動アクチュエータを作動させ、
前記システム稼動指示手段が前記本体システムの非稼動を指示し、かつ前記パーキング指示手段が停車を指示しているときには、前記制動力保持機構を作動させる制動力保持機構制御手段を有することを特徴とする電動ブレーキ装置。System operation instruction means for selectively instructing operation and non-operation of the vehicle main body system according to the state of the vehicle, an electric actuator for pressing the friction member against the rotating portion of the vehicle to generate a braking force, A brake control means for controlling the electric actuator according to an operation of a brake operator, a braking force holding mechanism for mechanically holding a braking force generated by the electric actuator, and stopping the vehicle. An electric brake device comprising a parking instruction means for instructing a stop release,
When the system operation instruction means instructs the operation of the main body system and the parking instruction means instructs to stop, the electric actuator is operated with the braking force holding mechanism being inoperative,
And a braking force holding mechanism control unit that operates the braking force holding mechanism when the system operation instruction unit instructs the non-operation of the main body system and the parking instruction unit instructs to stop. Electric brake device. 前記電動アクチュエータに対する給電制限の必要の有無を前記電動アクチュエータの温度に基づいて判定する給電制限判定手段を有し、前記制動力保持機構制御手段は、前記給電制限判定手段が給電制限の必要を判定し、かつ前記本体システムの稼動中に前記パーキング指示手段が停車を指示したときには、前記制動力保持機構を作動させることを特徴とする請求項１記載の電動ブレーキ装置。A determining feed restriction determination means based on the temperature of the said electric actuator whether it is necessary to feed limitations on the electric actuator, the braking force holding mechanism control means, the feed limiting determination means determining the need for feed limiting The electric brake device according to claim 1, wherein the braking force holding mechanism is operated when the parking instruction means instructs to stop while the main body system is in operation.

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