JP7308070B2 - ブレーキ装置およびブレーキ制御システム - Google Patents

Description

本発明は、車輪の回転を制動するブレーキ装置、および、そのブレーキ装置を用いるブレーキ制御システムに関する。

車両のブレーキ装置の多くは、車輪に制動力を付与する車輪制動部が油圧ピストン等の油圧アクチュエータによって操作される。

特開２０１９－１８８５１号公報

近年、車両の自動運転等の開発に伴い、ブレーキ装置では車輪制動部の作動精度と応答性の向上が望まれている。

本発明は、車輪制動部の作動精度と応答性の向上を図ることができるブレーキ装置およびブレーキ制御システムを提供する。

本発明の一態様に係るブレーキ装置は、車輪を制動する車輪制動部と、前記車輪制動部を駆動する電動モータと、前記電動モータの回転を減速する減速機と、前記減速機の出力回転を直線運動に変換する回転直動変換装置と、前記回転直動変換装置で変換された直線運動を前記車輪制動部に伝達する制動力伝達部材と、を備え、前記回転直動変換装置は、前記減速機の出力回転を受けて回転する回転ブロックと、前記回転ブロックを回転可能に収容するケーシングと、を備え、前記ケーシングは、前記回転ブロックの回転中心軸線と略直交する方向に、前記制動力伝達部材を進退変位可能に保持し、前記回転ブロックは、前記回転中心軸線から離間した位置で前記制動力伝達部材を進退変位させるカム機構部を有し、前記回転ブロックと前記減速機の回転出力部は、オルダム継手を介して連結されている。

上記の構成により、車両の制動が要求されると、電動モータが作動し、電動モータの回転が減速機によって減速される。減速機の回転出力部が回転すると、その回転が回転直動変換装置によって直線運動に変換され、その直線運動が制動力伝達部材を介して車輪制動部に伝達される。この結果、電動モータの動力と減速機による減速によって車輪制動部が高精度に、かつ迅速に操作される。

この場合、車両の制動が要求されると、電動モータが作動し、電動モータの回転が減速機によって減速されて、回転直動変換装置の回転ブロックに伝達される。減速機の回転が回転ブロックに伝達されると、回転ブロックがケーシング内で回転する。ケーシング内で回転ブロックが回転すると、カム機構部が動力伝達部材を進退作動させて車輪制動部を作動させる。本構成によれば、簡素な構成でありながら、減速機の回転を、減速機の軸線と略直交する動力伝達部材の進退動作に変換することができる。
また、この場合、車輪制動部から制動力伝達部材に作用する反力が増大すると、その反力がカム機構部を通して回転ブロックに駆動回転方向と逆向きに作用する。これによりオルダム継手の中間節が滑り変位し、それによって大きな反力が減速機側に作用するのを抑制する。この結果、減速機側の軸受には過大な反力が作用しなくなる。

前記ケーシングは、前記回転ブロックの外周面を支持する反力受面を有する構成であっても良い。

この場合、車輪の制動時に、車輪制動部から制動力伝達部材に反力が作用すると、その反力がカム機構部を通して回転ブロックを倒れ方向に変位させようとする。このとき、回転ブロックは、ケーシングの反力受面によって反力を受け止められる。この結果、回転ブロックの倒れや変形が抑制される。

前記減速機は、支持ブロックと、前記支持ブロックに回転可能に支持され、前記電動モータの駆動力を受けて回転するクランク軸と、前記クランク軸の偏心部に回転可能に係合されて前記偏心部とともに旋回回転するとともに、外歯を有する旋回歯車と、前記旋回歯車の外周側に配置され、前記旋回歯車の前記外歯と噛み合い、かつ、前記外歯よりも歯数の多い内歯ピンを内周に保持する外筒と、を備え、前記支持ブロックと前記外筒のいずれか一方が外部に固定され、前記支持ブロックと前記外筒のいずれか他方が回転出力部とされるようにしても良い。

この場合、電動モータの回転が、支持ブロック、クランク軸、旋回歯車、外筒から成る減速機により、高精度に、かつ迅速に減速されて回転直動変換装置に伝達される。

本発明の一態様に係るブレーキ制御システムは、車輪を制動する車輪制動部と、前記車輪制動部を駆動する電動モータと、前記電動モータの回転を減速する減速機と、前記減速機の出力回転を直線運動に変換する回転直動変換装置と、前記回転直動変換装置で変換された直線運動を前記車輪制動部に伝達する制動力伝達部材と、を有し、かつ、前記回転直動変換装置は、前記減速機の出力回転を受けて回転する回転ブロックと、前記回転ブロックを回転可能に収容するケーシングと、を備え、前記ケーシングは、前記回転ブロックの回転中心軸線と略直交する方向に、前記制動力伝達部材を進退変位可能に保持し、前記回転ブロックは、前記回転中心軸線から離間した位置で前記制動力伝達部材を進退変位させるカム機構部を有し、前記回転ブロックと前記減速機の回転出力部は、オルダム継手を介して連結されているブレーキ装置と、車外の物体を検知する物体検知装置と、車両の走行速度を検出する車速検出装置と、前記物体検知装置と前記車速検出装置から信号を受け、自車両と車外の物体との距離と、車速に応じて前記ブレーキ装置の前記電動モータを制御する制動制御装置と、を備えている。

上記の構成により、物体検知装置が車外の物体を検知すると、制動制御装置が、自車両と車外の物体との距離と、車速に応じてブレーキ装置の電動モータを制御する。これにより、自車両と車外の物体との距離を適正に維持することが可能になる。特に、本ブレーキ制御システムで用いるブレーキ装置は、電動モータの動力と減速機による減速によって車輪制動部を高精度に、かつ迅速に操作できるため、本ブレーキ制御システムを採用することにより、自車両と車外の物体との距離を、目標距離に近づくように迅速に修正することができる。

ブレーキ制御システムは、前記電動モータの初期位置から制動位置までの回転量を検出するモータ回転検出部と、前記モータ回転検出部の検出結果に基づいて前記車輪制動部の摩耗を判定する摩耗判定部と、をさらに有する構成としても良い。

この場合、モータ回転検出部の検出結果を基に摩耗判定部が車輪制動部の摩耗を判定することにより、車輪制動部の部品交換を適切に行うことができる。

ブレーキ制御システムは、前記摩耗判定部が所定以上の前記車輪制動部の摩耗を判定したときに、警告を発する警告報知部をさらに有する構成としても良い。

この場合、車輪制動部が所定以上摩耗したときに警告報知部が警告を発するため、乗員が車輪制動部の適正な部品交換時期を知ることができる。

上述のブレーキ装置とブレーキ制御システムは、車輪制動部の作動精度と応答性の向上を図ることができる。

第１実施形態のブレーキ制御システムを模式的に示した車両の側面図。 第１実施形態のブレーキ装置の縦断面図。 第１実施形態のブレーキ装置で採用する減速機の縦断面図。 第１実施形態のブレーキ装置で採用する回転直動変換装置の模式的な上面図。 第１実施形態のブレーキ装置で採用するオルダム継手の分解斜視図。 第１実施形態のブレーキ装置で採用するオルダム継手の作動説明図。 第１実施形態のブレーキ制御システムの制御ブロック図。 第１実施形態のブレーキ制御システムの制御の一例を示すフローチャート。 第２実施形態のブレーキ制御システムの制御ブロック図。 第２実施形態のブレーキ制御システムの制御の一例を示すフローチャート。

次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下で説明する各実施形態においては、共通部分に同一符号を付し、重複する説明を一部省略するものとする。

（第１実施形態）
最初に、図１～図８に示す第１実施形態について説明する。
図１は、本実施形態のブレーキ制御システム１００を採用した車両１の模式的な側面図である。なお、図１中の符号３は、車両１の前方を走行する車両である。
ブレーキ制御システム１００は、電動式のブレーキ装置２と、車外の物体、例えば、前方を走行する車両３等を検知するカメラやセンサー（例えば、レーダー）等の物体検知装置４と、自車両の速度を検出する車速検出装置５と、物体検知装置４と、車速検出装置５から検出信号を受けてブレーキ装置２を制御する制動制御装置６と、を備えている。ブレーキ制御システム１００は、制動制御装置６によるブレーキ装置２の自動制御と、運転者のブレーキペダル操作によるブレーキ装置２のマニュアル操作とを適宜切り換えて使用、若しくは、併用して使用することができる。

図２は、本実施形態のブレーキ装置２の縦断面図である。
ブレーキ装置２は、図示しない車輪を制動する車輪制動部７と、車輪制動部７を駆動する電動モータ８と、電動モータ８の回転を減速する減速機１０と、減速機１０の出力回転を直線運動に変換する回転直動変換装置１１と、回転直動変換装置１１で変換された直線運動を車輪制動部７に伝達する制動力伝達部材であるピストン９と、を備えている。

車輪制動部７は、例えば、車輪と一体に回転するブレーキディスク１２と、制動時にブレーキディスク１２の両側の側面に押し付けられるブレーキパッド１３と、を備えている。ブレーキパッド１３は、制動力伝達部材であるピストン９によって押圧操作される。なお、本実施形態では、車輪制動部７にディスクブレーキが採用されているが、ドラムブレーキ等のその他の車輪制動機構を採用することも可能である。

電動モータ８は、通電する電流の制御によってトルクの増減や、正転と逆転の切り換え等が可能なモータが採用されている。電動モータ８の出力軸は、後述する減速機１０の前段の減速機構に連結されている。

減速機１０は、例えば、図３に示す構造のものが用いられる。図３は、減速機１０の一部の縦断面図である。
減速機１０は、減速歯車による図示しない前段の減速機構と、その減速機構の出力部に接続された主減速ユニット５０と、を備えている。前段の減速機構は、車体に取り付けられる減速機ケース５１（図２参照）の内部に収容されている。減速機ケース５１には、図２に示すように電動モータ８が取り付けられている。電動モータ８の出力軸には、図示しない出力歯車が取り付けられている。出力歯車は、減速機ケース５１の内部において、他の歯車とともに前段の減速機構を構成している。主減速ユニット５０は、前段の減速機構から入力された回転をさらに大きく減速し、出力側に伝達する。

主減速ユニット５０は、減速機ケース５１に結合された支持ブロックである第１キャリアブロック１５Ａおよび第２キャリアブロック１５Ｂと、第１キャリアブロック１５Ａと第２キャリアブロック１５Ｂの外周側に軸受１６を介して回転可能に支持された外筒１７と、第１キャリアブロック１５Ａと第２キャリアブロック１５Ｂに回転可能に支持された複数（三つ）のクランク軸１８と、各クランク軸１８の二つの偏心部１８ａ，１８ｂとともに旋回する第１旋回歯車１９Ａおよび第２旋回歯車１９Ｂと、を備えている。なお、図３中のｃ１は、減速機１０の出力部の回転中心軸線である。

第１キャリアブロック１５Ａは、孔空き円板状に形成されている。第１キャリアブロック１５Ａは、減速機ケース５１に、ボルト締結等によって一体に固定されている。第１キャリアブロック１５Ａには、第２キャリアブロック１５Ｂがボルト締結等によって固定されている。第２キャリアブロック１５Ｂは、孔空き円板状の基板部１５Ｂａと、当該基板部１５Ｂａの端面から第１キャリアブロック１５Ａの方向に向かって延びる図示しない複数の支柱部と、を有する。第２キャリアブロック１５Ｂは、支柱部の端面が第１キャリアブロック１５Ａの端面に突き合わされ、各支柱部が第１キャリアブロック１５Ａに固定されている。第１キャリアブロック１５Ａと第２キャリアブロック１５Ｂの基板部１５Ｂａとの間には、軸方向の隙間が確保されている。この隙間には、第１旋回歯車１９Ａと第２旋回歯車１９Ｂが配置されている。
なお、第１旋回歯車１９Ａと第２旋回歯車１９Ｂには、第２キャリアブロック１５Ｂの各支柱部が貫通する図示しない逃げ孔が形成されている。逃げ孔は、各支柱部が第１旋回歯車１９Ａと第２旋回歯車１９Ｂの旋回動作を妨げないように、支柱部に対して充分に大きい内径に形成されている。

外筒１７は、第１キャリアブロック１５Ａの外周面と、第２キャリアブロック１５Ｂの基板部１５Ｂａの外周面とに跨って配置されている。外筒１７の軸方向の両端部は、第１キャリアブロック１５Ａと、第２キャリアブロック１５Ｂの基板部１５Ｂａとに軸受１６を介して回転可能に支持されている。また、外筒１７の軸方向の中央領域（第１旋回歯車１９Ａと第２旋回歯車１９Ｂの外周面に対向する領域）の内周面には、回転中心軸線ｃ１と平行に延びる複数のピン溝（図示せず）が形成されている。各ピン溝には、略円柱状の内歯ピン２０が回転可能に収容されている。外筒１７の内周面に取り付けられた複数の内歯ピン２０は、第１旋回歯車１９Ａと第２旋回歯車１９Ｂの各外周面に対向している。

第１旋回歯車１９Ａと第２旋回歯車１９Ｂは、外筒１７の内径よりも若干小さい外径に形成されている。第１旋回歯車１９Ａと第２旋回歯車１９Ｂの各外周面には、外筒１７の内周面に配置された複数の内歯ピン２０に噛み合い状態で接触する外歯１９Ａａ，１９Ｂａが形成されている。第１旋回歯車１９Ａと第２旋回歯車１９Ｂの各外周面に形成された外歯１９Ａａ，１９Ｂａの歯数は、内歯ピン２０の数よりも僅かに少なく（例えば、一つ少なく）設定されている。

複数のクランク軸１８は、第１キャリアブロック１５Ａと第２キャリアブロック１５Ｂの回転中心軸線ｃ１を中心とした同一円周上に配置されている。各クランク軸１８は、軸受２２を介して第１キャリアブロック１５Ａと第２キャリアブロック１５Ｂとに回転可能に支持されている。各クランク軸１８の偏心部１８ａ，１８ｂは、第１旋回歯車１９Ａと第２旋回歯車１９Ｂを夫々貫通している。各偏心部１８ａ，１８ｂは、第１旋回歯車１９Ａと第２旋回歯車１９Ｂに夫々形成された支持孔２１に偏心部軸受２３を介して回転可能に係合されている。なお、各クランク軸１８の二つの偏心部１８ａ，１８ｂは、クランク軸１８の軸線回りに位相が１８０°ずれるように偏心している。

複数のクランク軸１８が外力を受けて一方向に回転すると、クランク軸１８の偏心部１８ａ，１８ｂが所定の半径で同方向に旋回し、それに伴って第１旋回歯車１９Ａと第２旋回歯車１９Ｂが同じ半径で同方向に旋回する。このとき、第１旋回歯車１９Ａと第２旋回歯車１９Ｂの各外歯１９Ａ，１９Ｂａが、外筒１７の内周に保持された複数の内歯ピン２０と噛み合うように接触する。

本実施形態の減速機１０では、外筒１７側の内歯ピン２０の数が、第１旋回歯車１９Ａと第２旋回歯車１９Ｂの各外歯１９Ａａ，１９Ｂａの歯数よりも僅かに多く設定されているため、第１旋回歯車１９Ａと第２旋回歯車１９Ｂが一旋回する間に、外筒１７が所定のピッチだけ旋回方向と同方向に押し回される。この結果、クランク軸１８の回転は大きく減速されて外筒１７の回転として出力される。なお、本実施形態では、各クランク軸１８の偏心部１８ａ，１８ｂが軸心回りに１８０°ずれるように偏心しているため、第１旋回歯車１９Ａと第２旋回歯車１９Ｂの旋回位相は１８０°ずれることになる。

外筒１７の軸方向の一端部には、孔空き円板状の出力プレート１２６が取り付けられている。出力プレート１２６は、第２キャリアブロック１５Ｂの端部を非接触状態で覆っている。本実施形態の場合、出力プレート１２６には、アダプタブロック２７が一体に取り付けられている。また、減速機１０の出力部、例えば、アダプタブロック２７等には、出力部に作用するトルクを検出するためのトルクセンサー６０が設けられている。トルクセンサー６０は、制動制御装置６の入力部に接続されている。

なお、本実施形態では、上述のように第１キャリアブロック１５Ａと第２キャリアブロック１５Ｂが減速機ケース５１に固定され、外筒１７が出力回転体として構成されているが、逆に、外筒１７側を減速機ケース５１に固定し、第１キャリアブロック１５Ａや第２キャリアブロック１５Ｂを出力回転体とすることも可能である。

また、回転直動変換装置１１は、図２に示すように、減速機１０の出力回転を受けて回転する回転ブロック２４と、回転ブロック２４を回転可能に収容するケーシング２５と、を備えている。ケーシング２５は、軸方向の一端部が閉塞された有底円筒状に形成され、軸方向の他端の開口に、外筒１７とアダプタブロック２７を挿入した状態で減速機１０が取り付けられている。回転ブロック２４は、短軸円柱状のベース部２４ａと、ベース部２４ａに一体に連結された半割円柱状のカムブロック部２４ｂと、を有している。回転ブロック２４のベース部２４ａは、カムブロック部２４ｂと逆側の端面がオルダム継手２６を介して減速機１０のアダプタブロック２７に連結されている。ケーシング２５の周壁には、貫通孔４０が形成され、その貫通孔４０に制動力伝達部材であるピストン９が摺動自在に挿入されている。ケーシング２５の貫通孔４０は、回転ブロック２４の回転中心軸線ｃ２と略直交する方向にピストン９を進退変位可能に保持している。

図４は、回転ブロック２４のカムブロック部２４ｂと、ピストン９の模式的な上面図である。
図４に示すように、ピストン９は、当該ピストン９の中心軸線ｃ３が回転ブロック２４の回転中心軸線ｃ２に対して一方向に所定量ずれるようにケーシング２５に組付けられている。回転ブロック２４は、半割円柱状のカムブロック部２４ｂの平坦面２４ｂ－１に、円柱状のピストン押圧ピン６５が回転ブロック２４の回転中心軸線ｃ２と平行に埋設されている。ピストン押圧ピン６５は、回転ブロック２４の回転中心軸線ｃ２に対して径方向外側に所定量ずれた位置に埋設されている。ピストン押圧ピン６５の埋設位置は、回転ブロック２４が初期回転位置にあるときに（平坦面２４ｂ－１がピストン９の中心軸線ｃ３と略直交する回動位置にあるときに）、ピストン押圧ピン６５の中心軸線ｃ４がピストン９の中心軸線ｃ３と同側にほぼ同量ずれるように設定されている。また、カムブロック部２４ｂの平坦面２４ｂ－１に埋設されたピストン押圧ピン６５は、円弧状の外周面の一部（約半分）が平坦面２４ｂ－１の前方に突出している。回転ブロック２４は、回転中心軸線ｃ２を中心とした回転ブロック２４の一方向の回転により、ピストン押圧ピン６５の外周面がピストン９の端面を押圧する。これにより、ピストン９は、ケーシング２５の外側方向に押し出され、車輪制動部７のブレーキパッド１３をブレーキディスク１２に押し付ける。
本実施形態の場合、カムブロック部２４ｂに埋設されたピストン押圧ピン６５が、回転中心軸線ｃ２から離間した位置でピストン９（動力伝達部材）を進退変位させるカム機構部を構成している。

また、ケーシング２５の周壁は、その内周面２５ａが円形状に形成され、回転ブロック２４の外周面と対向している。周壁の内周面２５ａは、少なくとも回転ブロック２４に車輪制動部７（ピストン９）からの反力が作用したときに、回転ブロック２４の外周面と当接し、車輪制動部７からの反力を受け止める。本実施形態の場合、ケーシング２５の周壁の内周面２５ａが反力受面を構成している。

図５は、オルダム継手２６の構造を示す分解斜視図である。
図５に示すように、オルダム継手２６は、減速機１０側のアダプタブロック２７の端面に突設された断面矩形状の入力側突起２７ｃと、回転ブロック２４のベース部２４ａの端面に突設された断面矩形状の出力側突起２４ｃと、アダプタブロック２７の端面と回転ブロック２４の間に介装された短軸円筒状の浮動ブロック２８（中間節）と、を有する。浮動ブロック２８の軸方向の一端面と他端面には、入力側突起２７ｃを摺動自在に受容する入力側スライド溝２８ａと、出力側突起２４ｃを摺動自在に受容する出力側スライド溝２８ｂが形成されている。入力側スライド溝２８ａと出力側スライド溝２８ｂは、浮動ブロック２８の径方向に沿い、かつ、互いが直角を成すようにように延びている。
なお、本実施形態の場合、入力側突起２７ｃと出力側突起２４ｃとは、対応するスライド溝に沿う方向に長尺に形成されている。ただし、入力側突起２７ｃや出力側突起２４ｃの形状は本実施形態の形状に限定されるものではない。

オルダム継手２６では、アダプタブロック２７側（減速機１０側）から回転トルクが入力されると、浮動ブロック２８の入力側スライド溝２８ａと出力側スライド溝２８ｂが対応する入力側突起２７ｃと出力側突起２４ｃに係合した状態のまま、回転トルクを回転ブロック２４に伝達する。また、回転ブロック２４側から大きな回転反力が作用した場合には、浮動ブロック２８が表裏の係合部で適宜摺動することにより、入力された回転反力を逃がし、減速機１０側に大きな負荷が作用するのを抑制する。

図６は、回転ブロック２４側（車輪制動部７側）から大きな回転反力が作用したときの、オルダム継手２６の作動説明図である。図６は、回転ブロック２４を上方側から見た図であり、図６（Ａ）は、反力の小さい制動初期の状態を示し、図６（Ｂ）は、反力の大きい制動後期の状態を示している。
回転ブロック２４は、減速機１０からの回転を受けて９０°よりも小さい角度範囲で回転することにより、ピストン９を押し出し操作する。以下、このときの回転ブロック２４の回動範囲を「制動時回動範囲」と呼ぶ。浮動ブロック２８の出力側スライド溝２８ｂと入力側スライド溝２８ａの延び方向は、回転ブロック２４の制動時回動範囲において、ピストン９からの反力の作用方向（ピストン９の中心軸線ｃ３に沿う方向）と直交しないように設定されている。車輪制動時に、ピストン９から回転ブロック２４に反力が作用するときには、浮動ブロック２８は、反力を受けて出力側スライド溝２８ｂと入力側スライド溝２８ａの少なくともいずれか一方に沿うようにスライド変位する。これにより、ピストン９からの反力をオルダム継手２６によって逃がすことができる。なお、図６中の矢印Ｆは、ピストン９からの反力方向を示し、矢印Ａは、オルダム継手２６による反力の逃げ方向を示している。

図７は、本実施形態のブレーキ制御システム１００の制御ブロックを示す図である。
図７に示すように、制動制御装置６の入力側には、カメラやセンサー等の物体検知装置４と車速検出装置５と、減速機１０のトルクセンサー６０が接続され、制動制御装置６の出力側には、ブレーキ装置２の電動モータ８が接続されている。
運転者によるブレーキペダル操作によって車輪を制動する場合には、ブレーキペダルの操作量に応じて制動制御装置６が電動モータ８に回転指令を出力する。これにより、電動モータ８の回転は、減速機１０で減速された後に回転直動変換装置１１でピストン９の直線運動に変換され、車輪制動部７が車輪を制動する。

図８は、物体検知装置４と車速検出装置５からの信号入力に基づいて、制動制御装置６がブレーキ装置２を自動制御する場合の制御の一例を示すフローチャートである。
以下、図８を参照して、ブレーキ装置２の自動制御の一例について説明する。

ステップＳ１００においては、カメラやセンサー等の物体検知装置４からの信号に基づいて対象（前方車両）と自車両との間隔を確認する（算出する）。ステップＳＳ１０１，Ｓ１０２，Ｓ１０３では、電動モータ８の回転指令と、そのときの適正な車間距離、適正なブレーキ量等を確認し（算出し）、つづくステップＳ１０４において、電動モータ８に回転指令を出力する。
これにより、ステップＳ１０５では、電動モータ８が回転し、その回転が減速機１０によって減速される。ステップＳ１０６では、減速機１０によって減速された回転が、回転直動変換装置１１によって直線運動に変換される。ステップＳ１０７では、回転直動変換装置１１で変換された直線運転によってピストン９が作動し、車輪制動部７によって車輪が制動される。この結果、車両は減速される。
つづぐ、ステップＳ１０８では、カメラやセンサー等の物体検知装置４からの信号に基づいて、対象（例えば、前方車両）と自車両との間隔（車間距離）を確認する（算出する）。ステップＳ１０９においては、車間距離が目標の車間距離となったか否かを判定し、目標の車間距離になっていない場合には、ステップＳ１００に戻る。車間距離が目標の車間距離となった場合には、ステップＳ１１０に進み、電動モータ８に逆回転指令を出力する。これにより、ステップＳ１１１では、電動モータ８が逆回転し、ステップＳ１１２では、回転直動変換装置１１が逆向きに作動する。ステップＳ１１３では、減速機１０に設けられたトルクセンサー６０の値が初期値に戻ったか否かを判定し、初期間に戻っていない場合には、ステップＳ１１０に戻る。ステップＳ１１３において、トルクセンサー６０の値が初期値に戻ったものと判定されると、以上の処理を終了する。

以上のように、本実施形態のブレーキ装置２は、電動モータ８と、電動モータ８の回転を減速する減速機１０と、減速機１０の出力回転を直線運動に変換する回転直動変換装置１１と、回転直動変換装置１１で変換された直線運動を車輪制動部７に伝達するピストン９と、ピストン９の作動を受けて車輪を制動する車輪制動部７と、を備えている。このため、本実施形態のブレーキ装置２を採用した場合には、電動モータ８の動力と減速機１０による減速によって車輪制動部７を高精度に、かつ迅速に操作することができる。

また、本実施形態のブレーキ装置２では、回転直動変換装置１１が、回転ブロック２４と、回転ブロック２４を回転可能に収容するケーシング２５と、を備え、回転ブロック２４が減速機１０の出力部側に連結され、回転ブロック２４の回転中心軸線ｃ２と略直交する方向に進退変位するピストン９がケーシング２５に保持されている。そして、回転ブロック２４には、回転中心軸線ｃ２から離間した位置でピストン９を進退変位させるカムブロック部２４ｂ（平坦面２４ｂ－１）が設けられている。このため、本実施形態のブレーキ装置２で採用する回転直動変換装置１１は、極めて簡素な構成でありながら、減速機１０の回転を、減速機１０の軸線と略直交するピストン９の進退動作に変換することができる。

さらに、本実施形態のブレーキ装置２で採用する回転直動変換装置１１は、ケーシング２５の内周面２５ａが、回転ブロック２４の外周面に対して当接可能とされ、車輪制動部７からピストン９を通して回転ブロック２４に反力が作用したときに、その反力をケーシング２５の内周面２５ａによって受け止めることができる。したがって、本構成を採用した場合には、車輪制動部７からの反力による回転ブロック２４の倒れや変形を抑制することができる。

また、本実施形態のブレーキ装置２では、回転直動変換装置１１の回転ブロック２４と減速機１０の出力部（アダプタブロック２７）がオルダム継手２６を介して連結されている。このため、車輪制動部からピストン９に作用する反力が増大したときに、オルダム継手２６の中間節である浮動ブロック２８がスライド変位し、それによって大きな反力が減速機１０側に作用するのを抑制することができる。したがって、本構成を採用した場合には、減速機１０側の軸受の小型化を図ることができる。

また、本実施形態のブレーキ装置２で採用する減速機１０は、第１，第２キャリアブロック１５Ａ，１５Ｂ、クランク軸１８、第１，第２旋回歯車１９Ａ，１９Ｂ、外筒１７等を備え、第１，第２キャリアブロック１５Ａ，１５Ｂが減速機ケース５１に結合され、外筒１７が出力回転体とされている。そして、クランク軸１８には、電動モータ８の回転が伝達され、第１，第２旋回歯車１９Ａ，１９Ｂには、クランク軸１８の偏心部１８ａ，１８ｂが回転可能に係合されている。第１，第２旋回歯車１９Ａ，１９Ｂには、外歯１９Ａ，１９Ｂａが設けられ、外筒１７の内周面には、第１，第２旋回歯車１９Ａ，１９Ｂの外歯１９Ａａ，１９Ｂａと噛み合い、かつ、その外歯１９Ａａ，１９Ｂａの歯数よりも数の多い内歯ピン２０が保持されている。このため、本減速機１０を採用することにより、電動モータ８の回転を、減速機１０によって高精度に、かつ迅速に減速して回転直動変換装置１１に伝達することができる。

また、本実施形態のブレーキ制御システム１００は、上記のブレーキ装置２と、車外の物体を検知する物体検知装置４と、車両の走行速度を検出する車速検出装置５と、物体検知装置４と車速検出装置５から信号を受け、自車両と車外の物体との距離と、車速に応じてブレーキ装置２の電動モータ８を制御する制動制御装置６と、を備えている。このため、本実施形態のブレーキ制御システム１００では、制動制御装置６が、自車両と車外の物体との距離と、車速に応じてブレーキ装置２の電動モータ８を制御し、自車両と車外の物体との距離を適正に維持することができる。

特に、本実施形態のブレーキ制御システム１００で用いるブレーキ装置２は、上述のように電動モータ８の動力と減速機１０による減速によって車輪制動部７を高精度に、かつ迅速に操作することができる。したがって、本実施形態のブレーキ制御システム１００を採用した場合には、自車両と車外の物体との距離を、目標距離に近づくように迅速に修正することができる。

（第２実施形態）
図９は、第２実施形態のブレーキ制御システムの制御ブロック図である。
本実施形態のブレーキ制御システムは、基本構成は第１実施形態とほぼ同様であるが、車輪制動部のブレーキパッドの摩耗量を検出し、ブレーキパッドが規定量以上に摩耗したときに、そのことを乗員に知らせる機能を備えている点が第１実施形態と異なっている。

第２実施形態の制動制御装置１０６は、制動時における初期位置からの電動モータの回転角度を算出するモータ回転算出部７０と、モータ回転算出部７０の算出結果に基づいてブレーキパッドが規定量以上に摩耗したか否かを判定する摩耗判定部７１と、を備えている。また、車室内には、摩耗判定部７１が、ブレーキパッドが規定量以上に摩耗したものと判定したときに、点灯等によってそのことを乗員に知らせる警告報知部７２が設置されている。

モータ回転算出部７０は、例えば、ブレーキ装置の作動時に、ピストンが最初にブレーキパッドに当接してからブレーキパッドがブレーキディスクを押し付けるまでの電動モータの回転角度を算出する。具体的には、例えば、減速機等に設けたトルクセンサー６０の検出結果に基づいて、ピストンが最初にブレーキパッドに当接するタイミングと、ブレーキパッドがブレーキディスクを押し付けるタイミングを検知し、その二つのタイミングの間で進んだ電動モータの回転角度を算出する。なお、電動モータの回転角度は、電動モータに通電する電流量等に基づいて算出することができる。

摩耗判定部７１は、摩耗していないブレーキパッドを用いて上記と同様にして、ピストンが最初にブレーキパッドに当接してからブレーキパッドがブレーキディスクを押し付けるまでの電動モータの回転角度を算出し、その算出値を基準値として予め記憶部に記憶させておく。そして、摩耗判定部７１は、ブレーキ装置の実際の作動時における電動モータの上記の回転角度と基準値とを比較し、両者の差が所定値以上のときに摩耗有りと判定する。

図１０は、車両の走行時に実際にブレーキパッドの摩耗判定を行う場合の制御の一例を示すフローチャートである。
以下、図１０を参照して、ブレーキパッドの摩耗判定制御の一例について説明する。

図１０のステップＳ２００において、ブレーキ装置の操作が行われると、次のステップＳ２０１において、前述のようにピストンが最初にブレーキパッドに当接してからブレーキパッドがブレーキディスクを押し付けるまでの電動モータの回転角度を算出する。この後、ステップＳ２０２において、算出した電動モータの回転角度と基準値とを比較する。
次のステップＳ２０３では、電動モータの回転角度が基準値に対して所定値以上に増加した否かを判定し、増加しない場合には、ステップＳ２００に戻り、増加した場合には、ステップＳ２０４に進む。ステップＳ２０４では、乗員にブレーキパッドの交換を促すように警告報知部７２を作動させる。

以上のように、本実施形態のブレーキ装置とブレーキ制御システムは、基本構成は第１実施形態と同様であるため、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
本実施形態のブレーキ制御システムは、制動制御装置６が、電動モータの初期位置から制動位置までの回転量を検出するモータ回転算出部７０と、モータ回転算出部７０の検出結果に基づいてブレーキパッドの摩耗を判定する摩耗判定部７１と、を備えている。このため、本実施形態のブレーキ制御システムを採用した場合には、ブレーキパッドの交換を適切なタイミングで行うことができる。

特に、本実施形態のブレーキ制御システムは、摩耗判定部７１が所定以上のブレーキパッドの摩耗を判定したときに、警告を発する警告報知部７２を備えているため、ブレーキパッドの適正な交換タイミングを乗員が容易に知ることができる。

なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。
上記の実施形態の回転直動変換装置１１は、カム機構部を有する回転ブロック２４と、回転ブロック２４を回転可能に収容するとともに、ピストン９を進退可能に保持するケーシング２５と、を備えた構成とされているが、回転直動変換装置は、この構成に限定されるものではなく、例えば、ラック・ピニオン機構を用いたものであっても良い。

２…ブレーキ装置、４…物体検知装置、５…車速検出装置、６…制動制御装置、７…車輪制動部、８…電動モータ、８…電動モータ、９…ピストン（制動力伝達部材）、１０…減速機、１１…回転直動変換装置、１５Ａ…第１キャリアブロック（支持ブロック）、１５Ｂ…第２キャリアブロック（支持ブロック）、１７…外筒、１８…クランク軸、１９Ａ…第１旋回歯車（旋回歯車）、１９Ｂ…第２旋回歯車（旋回歯車）、１９Ａａ，１９Ｂａ…外歯、２０…内歯ピン、２４…回転ブロック、２５…ケーシング、２５ａ…内周面（反力受面）、２６…オルダム継手、２７…アダプタブロック（回転出力部）、６５…ピストン押圧ピン（カム機構部）、７０…モータ回転算出部、７１…摩耗判定部、７２…警告報知部、１００…ブレーキ制御システム、ｃ２…回転中心軸線

Claims (6)

1. 車輪を制動する車輪制動部と、
   前記車輪制動部を駆動する電動モータと、
   前記電動モータの回転を減速する減速機と、
   前記減速機の出力回転を直線運動に変換する回転直動変換装置と、
   前記回転直動変換装置で変換された直線運動を前記車輪制動部に伝達する制動力伝達部材と、を備え、
   前記回転直動変換装置は、
   前記減速機の出力回転を受けて回転する回転ブロックと、
   前記回転ブロックを回転可能に収容するケーシングと、を備え、
   前記ケーシングは、前記回転ブロックの回転中心軸線と略直交する方向に、前記制動力伝達部材を進退変位可能に保持し、
   前記回転ブロックは、前記回転中心軸線から離間した位置で前記制動力伝達部材を進退変位させるカム機構部を有し、
   前記回転ブロックと前記減速機の回転出力部は、オルダム継手を介して連結されているブレーキ装置。
2. 前記ケーシングは、前記回転ブロックの外周面を支持する反力受面を有する請求項１に記載のブレーキ装置。
3. 前記減速機は、
   支持ブロックと、
   前記支持ブロックに回転可能に支持され、前記電動モータの駆動力を受けて回転するクランク軸と、
   前記クランク軸の偏心部に回転可能に係合されて前記偏心部とともに旋回回転するとともに、外歯を有する旋回歯車と、
   前記旋回歯車の外周側に配置され、前記旋回歯車の前記外歯と噛み合い、かつ、前記外歯よりも歯数の多い内歯ピンを内周に保持する外筒と、を備え、
   前記支持ブロックと前記外筒のいずれか一方が外部に固定され、
   前記支持ブロックと前記外筒のいずれか他方が回転出力部とされている請求項１または２に記載のブレーキ装置。
4. 車輪を制動する車輪制動部と、
   前記車輪制動部を駆動する電動モータと、
   前記電動モータの回転を減速する減速機と、
   前記減速機の出力回転を直線運動に変換する回転直動変換装置と、
   前記回転直動変換装置で変換された直線運動を前記車輪制動部に伝達する制動力伝達部材と、を有し、かつ、
   前記回転直動変換装置は、
   前記減速機の出力回転を受けて回転する回転ブロックと、
   前記回転ブロックを回転可能に収容するケーシングと、を備え、
   前記ケーシングは、前記回転ブロックの回転中心軸線と略直交する方向に、前記制動力伝達部材を進退変位可能に保持し、
   前記回転ブロックは、前記回転中心軸線から離間した位置で前記制動力伝達部材を進退変位させるカム機構部を有し、
   前記回転ブロックと前記減速機の回転出力部は、オルダム継手を介して連結されているブレーキ装置と、
   車外の物体を検知する物体検知装置と、
   車両の走行速度を検出する車速検出装置と、
   前記物体検知装置と前記車速検出装置から信号を受け、自車両と車外の物体との距離と、車速に応じて前記ブレーキ装置の前記電動モータを制御する制動制御装置と、を備えているブレーキ制御システム。
5. 前記電動モータの初期位置から制動位置までの回転量を検出するモータ回転検出部と、
   前記モータ回転検出部の検出結果に基づいて前記車輪制動部の摩耗を判定する摩耗判定部と、を有する請求項４に記載のブレーキ制御システム。
6. 前記摩耗判定部が所定以上の前記車輪制動部の摩耗を判定したときに、警告を発する警告報知部を有する請求項５に記載のブレーキ制御システム。

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