(57)【要約】【課題】  電動ブレーキ装置を電動停車ブレーキとして使用する際に、電動ブレーキの消費電力の削減および耐久性の向上を図る。【解決手段】  車両の停車時に傾斜センサで車両の傾斜状態を判定し（ステップＳ１１）、車両が登坂路あるいは降坂路に停車していれば（ステップＳ１２）、四輪にそれぞれ設けられた電動ブレーキのうち、後輪の電動ブレーキだけ、あるいは前輪の電動ブレーキだけを作動させ（ステップＳ１４）、また車両が平坦路に停車していれば、四輪の電動ブレーキを一つずつ所定時間だけ順番に作動させる（ステップＳ１５）。これにより、全ての電動ブレーキを作動させる場合に比べて、それら電動ブレーキの消費電力を節減するとともに発熱を抑制して耐久性を高めることができる。【選択図】        図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
前輪（ＷＦＬ，ＷＦＲ）に制動力を発生させる前輪用電動ブレーキ（ＢＦＬ，ＢＦＲ）と、
後輪（ＷＲＬ，ＷＲＲ）に制動力を発生させる後輪用電動ブレーキ（ＢＲＬ，ＢＲＲ）と、
前輪用電動ブレーキ（ＢＦＬ，ＢＦＲ）および後輪用電動ブレーキ（ＢＲＬ，ＢＲＲ）の作動を制御する制御手段（Ｕ）と、
を備えた電動ブレーキ装置において、
前記制御手段（Ｕ）は、停車中の路面の傾斜状態に応じて前輪用電動ブレーキ（ＢＦＬ，ＢＦＲ）および後輪用電動ブレーキ（ＢＲＬ，ＢＲＲ）の作動量の配分比を変更することを特徴とする電動ブレーキ装置。
【請求項２】
前輪（ＷＦＬ，ＷＦＲ）に制動力を発生させる前輪用電動ブレーキ（ＢＦＬ，ＢＦＲ）と、
後輪（ＷＲＬ，ＷＲＲ）に制動力を発生させる後輪用電動ブレーキ（ＢＲＬ，ＢＲＲ）と、
前輪用電動ブレーキ（ＢＦＬ，ＢＦＲ）および後輪用電動ブレーキ（ＢＲＬ，ＢＲＲ）の作動を制御する制御手段（Ｕ）と、
を備えた電動ブレーキ装置において、
前記制御手段（Ｕ）は、停車中の経過時間に応じて前輪用電動ブレーキ（ＢＦＬ，ＢＦＲ）および後輪用電動ブレーキ（ＢＲＬ，ＢＲＲ）の作動量の配分比を変更することを特徴とする電動ブレーキ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、前輪に制動力を発生させる前輪用電動ブレーキと、後輪に制動力を発生させる後輪用電動ブレーキと、前輪用電動ブレーキおよび後輪用電動ブレーキの作動を制御する制御手段とを備えた電動ブレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の電動停車ブレーキが作動するときに、実際に必要とする以上の制動力が発生して電動ブレーキのモータの消費電力が増加するのを回避すべく、ブレーキペダルの踏力に応じた制動力ではなく、傾斜センサで検出した傾斜角から車両を停車状態に維持するために必要な制動力を算出し、この制動力を電動ブレーキにより発生させるものが、下記特許文献１により公知である。
【特許文献１】特開２００１−６３５３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら上記特許文献１に記載されたものは、車両を停車状態に維持するために必要な制動力を算出しても、四輪の全ての電動ブレーキを作動させ続けるため、電動ブレーキのトータルの消費電力が増加することが避けられず、しかも長時間に亘る停車時にはアクチュエータのモータが発熱して寿命を低下させる可能性があった。
【０００４】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、電動ブレーキ装置を停車ブレーキとして使用する際に、電動ブレーキの消費電力の削減および耐久性の向上を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、前輪に制動力を発生させる前輪用電動ブレーキと、後輪に制動力を発生させる後輪用電動ブレーキと、前輪用電動ブレーキおよび後輪用電動ブレーキの作動を制御する制御手段とを備えた電動ブレーキ装置において、前記制御手段は、停車中の路面の傾斜状態に応じて前輪用電動ブレーキおよび後輪用電動ブレーキの作動量の配分比を変更することを特徴とする電動ブレーキ装置が提案される。
【０００６】
また請求項２に記載された発明によれば、前輪に制動力を発生させる前輪用電動ブレーキと、後輪に制動力を発生させる後輪用電動ブレーキと、前輪用電動ブレーキおよび後輪用電動ブレーキの作動を制御する制御手段とを備えた電動ブレーキ装置において、前記制御手段は、停車中の経過時間に応じて前輪用電動ブレーキおよび後輪用電動ブレーキの作動量の配分比を変更することを特徴とする電動ブレーキ装置が提案される。
【０００７】
尚、実施例の電子制御ユニットＵは本発明の制御手段に対応する。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１の構成によれば、停車中の路面の傾斜状態に応じて制御手段が前輪用電動ブレーキおよび後輪用電動ブレーキの作動量の配分比を変更するので、停車中に前輪用電動ブレーキおよび後輪用電動ブレーキの両方を最大出力で作動させる場合に比べて、それら電動ブレーキの消費電力を節減するとともに発熱を抑制して耐久性を高めることができる。      
【０００９】
請求項２の構成によれば、停車中の経過時間に応じて制御手段が前輪用電動ブレーキおよび後輪用電動ブレーキの作動量の配分比を変更するので、停車中に前輪用電動ブレーキおよび後輪用電動ブレーキを常時最大出力で作動させる場合に比べて、それら電動ブレーキの消費電力を節減するとともに発熱を抑制して耐久性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１１】
図１〜図１０は本発明の一実施例を示すもので、図１は電動停車ブレーキの機能を備えた電動ブレーキの横断面図、図２は図１の２−２線断面図、図３は図１の３−３線断面図、図４は電動停車ブレーキの作動時の作用説明図、図５は電動停車ブレーキの強制作動解除時の作用説明図、図６は停車状態判定ルーチンのフローチャート、図７は停車ブレーキモードルーチンのフローチャート、図８は登坂路に停車した場合の作用説明図、図９は降坂路に停車した場合の作用説明図、図１０は平坦路に停車した場合の作用説明図である。      
【００１２】
図１〜図３に示すように、電動停車ブレーキとしても使用可能な電動ブレーキは、ナックル等に図１の左右方向に移動自在に支持されたブレーキキャリパ１１を備えており、ブレーキキャリパ１１に図示せぬガイド手段で相互に接近・離反可能に支持された一対のバックプレート１２ａ，１２ｂの対向面に、車輪に固定されたブレーキディスク１３の両側面に当接可能なブレーキパッド１４ａ，１４ｂが設けられる。ブレーキキャリパ１１の本体部１１ａにはブレーキピストン１５が進退自在に支持されており、ブレーキピストン１５で一方のバックプレート１２ａの背面を押圧することで、その反力でブレーキキャリパ１１が図１の右方向に移動し、ブレーキキャリパ１１の本体部１１ａに架橋部１１ｂを介して接続された腕部１１ｃが他方のバックプレート１２ｂの背面を押圧することで、両ブレーキパッド１４ａ，１４ｂがブレーキディスク１３の両側面に当接して制動力を発生する。ブレーキピストン１５とブレーキキャリパ１１との間に防塵ブーツ１６が装着される。
【００１３】
ブレーキキャリパ１１の本体部１１ａに収納される電動モータＭは、本体部１１ａの内面に固定された複数のステータコイル１７…と、ステータコイル１７…の内部に軸線Ｌまわりに回転可能にボールベアリング１８で支持された円筒状のモータ出力軸１９と、モータ出力軸１９の外周面にステータコイル１７…の内周面に対向するように固定された複数の永久磁石２０…とを備える。モータ出力軸１９の内部に円筒状の雌ねじ部材２１が一対のボールベアリング２２，２３で相対回転自在に支持されており、ブレーキピストン１５の背面から軸線Ｌ上に一体に延びる雄ねじ部材２４との間に複数のボール２５…が配置される。これらの雌ねじ部材２１、雄ねじ部材２４およびボール２５…はボールねじ機構Ｓを構成する。
【００１４】
ブレーキキャリパ１１の本体部１１ａの内部に、電動モータＭおよびボールねじ機構Ｓを接続するようにプラネタリギヤ機構Ｐが配置される。軸線Ｌ上に配置されたプラネタリギヤ機構Ｐは、モータ出力軸１９に固定されたサンギヤ３１と、ボールねじ機構Ｓの雌ねじ部材２１に固定されたラチェットホイールを兼ねるプラネタリキャリヤ３２と、プラネタリキャリヤ３２の外周を囲むリングギヤ３３と、プラネタリキャリヤ３２にピニオンシャフト３４…を介して支持され、サンギヤ３１およびリングギヤ３３に同時に噛合する複数のピニオン３５…とを備える。プラネタリキャリヤ３２と本体部１１ａの内面との間には、ブレーキピストン１５がブレーキディスク１３から受ける制動反力を支持するためのスラストベアリング３６が配置される。
【００１５】
プラネタリギヤ機構Ｐはサンギヤ３１、プラネタリキャリヤ３２（ラチェットホイール）およびリングギヤ３３の三つの要素を備えており、その入力要素を構成するサンギヤ３１がモータ出力軸１９に固定され、うち出力要素を構成するプラネタリキャリヤ３２が連結軸３７を介してボールねじ機構Ｓの雌ねじ部材２１に固定され。その固定要素を構成するリングギヤ３３がブレーキキャリパ１１の本体部１１ａに固定される。このとき、サンギヤ３１は軸線Ｌ上に配置された連結軸３７の外周に相対回転自在に支持される。
【００１６】
電動ブレーキは、それを電動停車ブレーキとして機能させるためのラチェット機構Ｒを備える。ラチェット機構Ｒは前記プラネタリキャリヤ３２（ラチェットホイール）と、中央部を支点ピン４１で揺動自在に枢支され、プラネタリキャリヤ３２のラチェット歯３２ａ…に係合可能なラチェット爪４２ａを一端部に有するラチェットポール４２と、ラチェット爪４２ａがラチェット歯３２ａ…から離脱する方向にラチェットポール４２を付勢する捩じりコイルばね４３と、ラチェットポール４２の一端側を押圧してラチェット爪４２ａをラチェット歯３２ａ…に係合させるソレノイド４４と、ラチェットポール４２の他端側を押圧可能なボルト４５とを備える。
【００１７】
図８〜図１０に示すように、上記構造の電動ブレーキは、左右の前輪ＷＦＬ，ＷＦＲおよび左右の後輪ＷＲＬ，ＷＲＲに同じものが装着されている。以下、左右の前輪ＷＦＬ，ＷＦＲに装着した電動ブレーキをそれぞれＢＦＬ，ＢＦＲと表示し、左右の後輪ＷＲＬ，ＷＲＲに装着した電動ブレーキをそれぞれＢＲＬ，ＢＲＲと表示する。４個の電動ブレーキＢＦＬ，ＢＦＲ，ＢＲＬ，ＢＲＲの作動を制御する電子制御ユニットＵには、車速センサＳａおよび傾斜センサＳｂからの信号が入力される。
【００１８】
次に、上記構成を備えた本発明の実施例の作用を説明する。
【００１９】
電動ブレーキをサービスブレーキとして使用するときには、ドライバーのブレーキ操作に応じて電動モータＭを正転駆動すると、ロータ出力軸１９の回転がプラネタリギヤ機構Ｐのサンギヤ３１に入力され、リングギヤ３３が回転不能に固定されていることから、サンギヤ３１の回転がピニオン３５…、プラネタリキャリヤ３２および連結軸３７を介してボールねじ機構Ｓの雌ねじ部材２１に伝達される。雌ねじ部材２１が回転すると、それにボール２５…を介して係合する雄ねじ部材２１がブレーキピストン１５と共に前進し、ブレーキピストン１５がブレーキパッド１４ａ，１４ｂをブレーキディスク１３に当接させて制動力を発生する。また電動モータＭを逆転駆動するとブレーキピストン１５が後退し、ブレーキパッド１４ａ，１４ｂがブレーキディスク１３から離間して制動力が解除される。
【００２０】
電動ブレーキを電動停車ブレーキとして使用するときには、ドライバーがパーキングスイッチをＯＮすると、電動モータＭが正転してブレーキピストン１５が前進することで、前述したサービスブレーキの場合と同様の作用で制動力を発生する。所定の制動力が発生するとソレノイド４４が通電され、図４に示すように、ソレノイド４４に押圧されたラチェットポール４２が捩じりコイルばね４３の弾発力に抗して支点ピン４１まわりに反時計方向に揺動することで、ラチェットポール４２のラチェット爪４２ａがプラネタリキャリヤ３２のラチェット歯３２ａ…に係合する。
【００２１】
この状態で電動モータＭへの通電を停止すると、ブレーキディスク１３から受ける反力でブレーキパッド１４ａ，１４ｂが後退し、プラネタリキャリヤ３２が制動解除方向に回転しようとすることで、ラチェットポール４２のラチェット爪４２ａがプラネタリキャリヤ３２のラチェット歯３２ａ…に強く噛み合い、ソレノイド４４への通電を解除しても電動停車ブレーキは作動状態に保持される。
【００２２】
ドライバーがパーキングスイッチをＯＦＦすると、電動モータＭが一瞬だけ正転方向に駆動され、プラネタリキャリヤ３２が制動方向に僅かに回転する。その結果、ラチェットポール４２のラチェット爪４２ａがプラネタリキャリヤ３２のラチェット歯３２ａ…から離脱し、捩じりコイルばね４３の弾発力でラチェットポール４２が図３の位置へと時計方向に回転することで、プラネタリキャリヤ３２の拘束が解除される。すると、ブレーキディスク１３から受ける反力でブレーキパッド１４ａ，１４ｂが自動的に後退し、電動停車ブレーキの作動が解除される。このとき、ブレーキパッド１４ａ，１４ｂがブレーキディスク１３から受ける反力を補助するために、電動モータＭを逆転させても良い。
【００２３】
さて、電動停車ブレーキの作動中に電動モータＭがフェイルすると、ラチェット機構Ｒを係合解除できなくなって電動停車ブレーキが作動したままとなり、車両が走行できなくなる事態が発生する。このような場合に、図５に示すように、手動でボルト４５を回転させることでラチェットポール４２を押圧して支点ピン４１まわりに時計方向に揺動させ、ラチェットポール４２のラチェット爪４２ａをプラネタリキャリヤ３２のラチェット歯３２ａ…から強制的に離脱させることができる。これにより、電源の失陥を含む電動モータＭの作動不能時に、電動停車ブレーキの作動を解除できなくなる事態を回避することができる。
【００２４】
次に、図６〜図１０に基づいて、四輪にそれぞれ設けた電動ブレーキＢＦＬ，ＢＦＲ，ＢＲＬ，ＢＲＲの制御について説明する。
【００２５】
図６のフローチャートのステップＳ１で電子制御ユニットＵに接続された車速センサＳａの出力に基づいて車両が停車状態にあると判定され、ステップＳ２でその停車状態が所定時間継続すると、ステップＳ３で通常ブレーキモードから停車ブレーキモードに移行する。
【００２６】
図７のフローチャートのステップＳ１１で電子制御ユニットＵに接続された傾斜センサＳａの出力に基づいて停車中の車両の前後傾斜状態（路面傾斜状態）を判定し、ステップＳ１２で路面が登坂路あるいは降坂路であれば、ステップＳ１３で四輪の電動ブレーキＢＦＬ，ＢＦＲ，ＢＲＬ，ＢＲＲに発生させるべきブレーキ力を算出し、ステップＳ１４で前輪ＷＦＬ，ＷＦＲあるいは後輪ＷＲＬ，ＷＲＲの電動ブレーキＢＦＬ，ＢＦＲ，ＢＲＬ，ＢＲＲを作動させる。
【００２７】
即ち、図８に示すように、車両が登坂路に停車しているときには、左右の後輪ＷＲＬ，ＷＲＲの電動ブレーキＢＲＬ，ＢＲＲだけを作動させ、左右の前輪ＷＦＬ，ＷＦＲの電動ブレーキＢＦＬ，ＢＦＲは作動させない。登坂路において左右の後輪ＷＲＬ，ＷＲＲの電動ブレーキＢＲＬ，ＢＲＲを作動させるのは、後輪ＷＲＬ，ＷＲＲの接地荷重が増加して制動力が効果的に発生するからである。
【００２８】
一方、図９に示すように、車両が降坂路に停車しているときには、左右の前輪ＷＦＬ，ＷＦＲの電動ブレーキＢＦＬ，ＢＦＲだけを作動させ、左右の後輪ＷＲＬ，ＷＲＲの電動ブレーキＢＲＬ，ＢＲＲは作動させない。降坂路において左右の前輪ＷＦＬ，ＷＦＲの電動ブレーキＢＦＬ，ＢＦＲを作動させるのは、前輪ＷＦＬ，ＷＦＲの接地荷重が増加して制動力が効果的に発生するからである。
【００２９】
このように、車両が登坂路に停車しているか降坂路に停車しているかに応じて前輪ＷＦＬ，ＷＦＲあるいは後輪ＷＲＬ，ＷＲＲだけを制動することで、電動ブレーキＢＦＬ，ＢＦＲ，ＢＲＬ，ＢＲＲの使用頻度を減少させて消費電力を節減するとともに、電動モータＭの発熱を抑制して耐久性を高めることができる。
【００３０】
図７のフローチャートに戻り、前記ステップＳ１２で登坂路でも降坂路でもなくて平坦路である場合には、ステップＳ１５で、図１０に示すように、四輪ＷＦＬ，ＷＦＲ，ＷＲＬ，ＷＲＲの電動ブレーキＢＦＬ，ＢＦＲ，ＢＲＬ，ＢＲＲを所定時間間隔（例えば１０分間隔）で一輪ずつ順番に作動させる。
【００３１】
この場合にも四輪ＷＦＬ，ＷＦＲ，ＷＲＬ，ＷＲＲの電動ブレーキＢＦＬ，ＢＦＲ，ＢＲＬ，ＢＲＲを全て作動させる場合に比べて、その使用頻度を減少させて消費電力を節減するとともに、電動モータＭの発熱を抑制して耐久性を高めることができる。また車両が平坦路に停車している場合には、重力等の外力で車両が移動する可能性が低いために一輪を制動するだけで充分である。
【００３２】
そしてステップＳ１６でドライバーがパーキングスイッチをＯＦＦすると、ステップＳ１７で停車ブレーキモードから通常ブレーキモードに復帰する。
【００３３】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００３４】
例えば、実施例では停車時に前輪ＷＦＬ，ＷＦＲだけ、後輪ＷＲＬ，ＷＲＲだけ、あるいは一輪だけの電動ブレーキＢＦＬ，ＢＦＲ，ＢＲＬ，ＢＲＲを作動させているが、四輪ＷＦＬ，ＷＦＲ，ＷＲＬ，ＷＲＲのうちの三輪あるいは四輪の電動ブレーキＢＦＬ，ＢＦＲ，ＢＲＬ，ＢＲＲを作動させながら、その制動力の大きさに差を持たせても同様の作用効果を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】電動停車ブレーキの機能を備えた電動ブレーキの横断面図
【図２】図１の２−２線断面図
【図３】図１の３−３線断面図
【図４】電動停車ブレーキの作動時の作用説明図
【図５】電動停車ブレーキの強制作動解除時の作用説明図
【図６】停車状態判定ルーチンのフローチャート
【図７】停車ブレーキモードルーチンのフローチャート
【図８】登坂路に停車した場合の作用説明図
【図９】降坂路に停車した場合の作用説明図
【図１０】平坦路に停車した場合の作用説明図
【符号の説明】
【００３６】
ＢＦＬ      電動ブレーキ
ＢＦＲ      電動ブレーキ
ＢＲＬ      電動ブレーキ
ＢＲＲ      電動ブレーキ
Ｕ          電子制御ユニット（制御手段）
ＷＦＬ      前輪
ＷＦＲ      前輪
ＷＲＬ      後輪
ＷＲＲ      後輪
【図１】
2006231954.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2006231954.tif 000010
【図９】
2006231954.tif 000011
【図１０】
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