ディスクブレーキ装置
【課題】駐車ブレーキ解除時の駐車ブレーキ機構の電動モータの戻し量を適切に調整する。
【解決手段】駐車ブレーキ作動時には、シリンダ３６内に液圧を供給し、電動モータ４９によって送りネジ４４をロックナット４０を前進させる方向に回転させ、ピストン３８及びロックナット４０に作用する液圧によってブレーキパッドを押圧する。そしてロックナット４０によって制動状態を保持する。駐車ブレーキ解除時に、シリンダ３６内の液圧を解除した後、ポート３６Ａを閉鎖してシリンダ内を密閉し、ブレーキ液によりロックナット４０を拘束した状態で、電動モータ４９によって送りネジ４４をロックナット４０の後退方向に回転させて、ストール電流に達したときに電動モータ４９を停止することにより、電動モータの戻し量を調整する。
【解決手段】駐車ブレーキ作動時には、シリンダ３６内に液圧を供給し、電動モータ４９によって送りネジ４４をロックナット４０を前進させる方向に回転させ、ピストン３８及びロックナット４０に作用する液圧によってブレーキパッドを押圧する。そしてロックナット４０によって制動状態を保持する。駐車ブレーキ解除時に、シリンダ３６内の液圧を解除した後、ポート３６Ａを閉鎖してシリンダ内を密閉し、ブレーキ液によりロックナット４０を拘束した状態で、電動モータ４９によって送りネジ４４をロックナット４０の後退方向に回転させて、ストール電流に達したときに電動モータ４９を停止することにより、電動モータの戻し量を調整する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駐車ブレーキ機構を備えた車両用のディスクブレーキ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両用の液圧式ディスクブレーキにおいて、例えば特許文献１に記載されているように、液圧によって制動力を発生させた後、液圧を解除しても制動状態を保持することができる駐車ブレーキ機構を備えたものがある。特許文献１に記載されたものでは、液圧によってピストンを前進させ、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させ、この状態で電動モータによって駐車ブレーキ機構を作動させて、ピストンを制動位置で保持する。これにより、液圧を解除した後も制動状態を保持することができ、駐車ブレーキとして使用することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１７７９９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載されたものでは、次のような問題がある。駐車ブレーキを解除する際、電動モータを駐車ブレーキ作動時とは逆方向に回転させてピストンを保持するナット部材を後退させる。このとき、電動モータの戻し位置を正確に決定する事が困難であり、戻し量が不足すると、通常の制動時に液圧によってナット部材が移動することによってブレーキフィーリングが低下し、また、戻し量が超過すると、駐車ブレーキ作動時の応答性が低下することなる。
【０００５】
本発明は、駐車ブレーキ解除時に、駐車ブレーキ機構の電動モータの戻し量を適切に調整することができるブレーキ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明に係るディスクブレーキ装置は、ディスクロータを挟んでその両側に配置される一対のブレーキパッドと、シリンダと、該シリンダに挿入されたピストンとを備え、前記シリンダ内への液圧供給により前記ピストンを推進して、前記一対のブレーキパッドを前記ディスクロータに押圧して制動力を発生し、更に、前記シリンダ内への液圧供給により前記ブレーキパッドを前記ディスクロータに押圧するとき、電動モータを駆動源として作動し、前記シリンダからの液圧の解除後も機械的に前記ピストンを制動位置に保持する駐車ブレーキ機構と、前記シリンダに所定液圧を供給する液圧供給装置と、該液圧供給装置及び前記電動モータの作動を制御する駐車ブレーキ制御装置とを備え、
前記ピストンは、前記シリンダ内の液圧に対して、第１受圧面積を有する第１ピストン及び第２受圧面積を有する第２ピストンからなり、
前記駐車ブレーキ制御装置は、駐車ブレーキ解除時に、前記シリンダ内の所定液圧が解除された後に、前記第２ピストンを液圧によって拘束した状態で、前記電動モータに通電して該電動モータを前記駐車ブレーキ解除方向へ回転させ、前記電動モータが所定のストール電流値となったときに、該電動モータへの通電を停止することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係るディスクブレーキ装置によれば、駐車ブレーキ解除時に、駐車ブレーキ機構の電動モータの戻し量を適切に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態に係るディスクブレーキ装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】図１のディスクブレーキ装置の液圧発生源の構成を示す液圧回路図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るディスクブレーキ装置の駐車ブレーキ機構を備えたディスクブレーキの縦断面図である。
【図４】図３のディスクブレーキのロックナット及び送りネジのネジ部を拡大して示す縦断面図である。
【図５】図１のディスクブレーキ装置の駐車ブレーキ制御装置による駐車ブレーキ機構の制御を示すタイムチャートである。
【図６】図１のディスクブレーキ装置の変形例における駐車ブレーキ制御装置による駐車ブレーキ機構の制御を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
本実施形態に係るディスクブレーキ装置の概略構成を図１に示す。図１に示すように、ディスクブレーキ装置１は、自動車に搭載されるブレーキ装置であって、前二輪にそれぞれ装着されるディスクブレーキ２Ａ、２Ｂと、後二輪にそれぞれ装着される駐車ブレーキ付のディスクブレーキ３Ａ、３Ｂと、これらのディスクブレーキ２Ａ、２Ｂ、３Ａ、３Ｂに液圧を供給する液圧供給装置４と、液圧を発生させるマスタシリンダ５と、ディスクブレーキ３Ａ、３Ｂの駐車ブレーキ制御を行なうための駐車ブレーキ制御装置６とを備えている。
【００１０】
ディスクブレーキ２Ａ、２Ｂ及び３Ａ、３Ｂは、車輪と共に回転するディスクロータ７に対して、液圧によってピストンを前進させてブレーキパッド８を押付けることにより、制動力を発生させるものである。さらに、後二輪に装着されるディスクブレーキ３Ａ、３Ｂは、液圧解除後も制動力を保持するための駐車ブレーキ機構９Ａ、９Ｂを備えており、これについては、後に詳述する。ディスクブレーキ２Ａ、２Ｂ及び３Ａ、３Ｂには、供給液圧を検知する圧力センサ１０Ａ、１０Ｂ、１１Ａ、１１Ｂがそれぞれ接続されている。液圧供給装置４、駐車ブレーキ制御装置６、圧力センサ１０Ａ、１０Ｂ、１１Ａ、１１Ｂ等の各種センサ及び車載機器は、車載ネットワークシステム（ＣＡＮ）によって相互に接続されており、各種信号の授受を行なうようになっている。
【００１１】
マスタシリンダ５は、運転者によるブレーキペダル１２の操作によって液圧を発生させ、このとき、倍力装置１３によってブレーキペダル５の操作力を補助する。マスタシリンダ５には、ブレーキペダル１２の操作（変位、踏力等）を検知するブレーキセンサ１４が接続されている。また、マスタシリンダ５は、タンデム型であり、２系統の出力ポート５Ａ、５Ｂが設けられている。
【００１２】
液圧供給装置４は、運転者によるブレーキペダル１２の操作に応じて、マスタシリンダ５で発生した液圧を各ディスクブレーキ２Ａ、２Ｂ、３Ａ、３Ｂに分配、供給して制動力を発生させる。また、液圧センサ１０Ａ、１０Ｂ、１１Ａ、１１Ｂ、ブレーキセンサ１４等の各種センサ、車載機器等によって検出した車両情報に基づき、後述する液圧ポンプ２９から各ディスクブレーキ２Ａ、２Ｂ、３Ａ、３Ｂに供給する液圧をＥＣＵ（電子制御装置）４Ａによって制御することにより、倍力制御、制動力分配制御、ブレーキアシスト制御、アンチロック制御、トラクション制御、車両安定化制御、坂道発進補助制御等のブレーキ制御を実行する。
【００１３】
ここで、液圧供給装置４について、図２を参照して更に詳細に説明する。図２に示すように、液圧供給装置４は、マスタシリンダ５の一方の出力ポート５Ａに接続されて左前輪及び右後輪のディスクブレーキ２Ａ、３Ｂに液圧を供給する第１液圧系統と、他方の出力ポート５Ｂに接続されて右前輪及び左後輪のディスクブレーキ２Ｂ、３Ａに液圧を供給する第２液圧系統との２系統の液圧回路を有している。第１液圧系統と第２液圧系統とは、同様な構造であるから、以下、第１系統についてのみ説明する。また、図２において、第２液圧系統の各構成要素には、第１液圧系統の対応する構成要素の符号に「´」を付す。
【００１４】
液圧供給装置４は、マスタシリンダ５の出力ポート５Ａに接続する主管路１５を有し、主管路１５は、第１主管路１６及び第２主管路１７の２つに分岐して、ディスクブレーキ２Ａ、３Ｂにそれぞれ接続する。主管路１５には、マスタシリンダ遮断制御弁１８及び逆止弁１９が並列に設けられている。マスタシリンダ遮断制御弁１８は、主管路１５を開閉する常開のソレノイドバルブであり、逆止弁１９は、主管路１５のマスタシリンダ５側からのブレーキ液の流れのみを許容する。第１主管路１６には、増圧制御弁２０及び逆止弁２１が並列に設けられている。増圧制御弁２０は、第１主管路１６を開閉する常開のソレノイドバルブであり、逆止弁２１は、第１主管路１６のディスクブレーキ２Ａ側からのブレーキ液の流れのみを許容する。第２主管路１７には、増圧制御弁２２及び逆止弁２３が並列に設けられている。増圧制御弁２２は、第２主管路１７を開閉する常開のソレノイドバルブであり、逆止弁２３は、第２主管路１７のディスクブレーキ３Ｂ側からのブレーキ液の流れのみを許容する。
【００１５】
液圧供給装置４は、ディスクブレーキ２Ａ、３Ｂ側とリザーバ２４とをそれぞれ接続する第１及び第２減圧管路２５、２６を有し、第１及び第２減圧管路２５、２６には、それぞれ減圧制御弁２７、２８が設けられている。減圧制御弁２７、２８は、第１及び第２減圧管路２５、２６をそれぞれ開閉する常閉のソレノイドバルブである。
【００１６】
また、液圧供給装置４は、液圧源である液圧ポンプ２９を備え、液圧ポンプ２９の吐出側は、逆止弁３０を介して主管路１５のマスタシリンダ遮断弁１８及び逆止弁１９の下流側に接続され、吸込み側は、逆止弁３１、３２を介してリザーバ２４に接続されている。液圧ポンプ２９の吸込み側は、逆止弁３１及び常閉のソレノイドバルブである開閉弁３３を介して主管路１５のマスタシリンダ遮断制御弁１８及び逆止弁１９の上流側に接続されている。
【００１７】
これにより、通常は、運転者のブレーキ操作によってマスタシリンダ５で発生した液圧を主管路１５及び第１、第２主管路１６、１７を介してディスクブレーキ２Ａ、３Ｂに直接供給する。そして、例えばアンチロック制御等を実行する場合において、増圧制御弁２０、２２を閉じて、ディスクブレーキ２Ａ、３Ｂの液圧を保持し、更に、減圧制御弁２７、２８を開いて、ディスクブレーキ２Ａ、３Ｂの液圧をリザーバ２４へ逃がして、ディスクブレーキ２Ａ、３Ｂの液圧を減圧する。上記各制御弁１８，１８´，２０，２０´，２２，２２´，２７，２７´，２８，２８´、液圧ポンプ２９、及び開閉弁３３，３３´はＥＣＵ４Ａに接続されており、ＥＣＵ４Ａによって制御されるようになっている。
【００１８】
また、例えば車両安定化制御等を実行する際に、ディスクブレーキ２Ａ、３Ｂに供給する液圧を増圧する場合は、マスタシリンダ遮断制御弁１８を閉じ、液圧ポンプ２９を作動させて、主管路１５を介して液圧ポンプ２９の液圧をディスクブレーキ２Ａ、３Ｂに供給する。このとき、必要に応じて開閉弁３３を開いてマスタシリンダ５側から液圧ポンプ２９の吸込み側へブレーキ液を供給する。
【００１９】
そして、各種センサ、車載機器等によって検出される車両情報に基づいて、ＥＣＵ４Ａが、マスタシリンダ遮断制御弁１８、増圧制御弁２０、２２、減圧制御弁２７、２８、開閉弁３３及び液圧ポンプ２９の作動を制御して、ディスクブレーキ２Ａ、３Ｂに供給する液圧を適宜、保持、減圧及び増圧することにより、倍力制御、制動力分配制御、ブレーキアシスト制御、アンチロック制御、トラクション制御、車両安定化制御、坂道発進補助制御等のブレーキ制御を実行するようになっている。
【００２０】
駐車ブレーキ制御装置６は、液圧供給装置４のＥＣＵ４Ａ、ディスクブレーキ３Ａ、３Ｂの駐車ブレーキ機構９Ａ、９Ｂに備えられた後述する電動モータ４９、及び駐車ブレーキスイッチ５５に接続されている。そして、運転者の駐車ブレーキスイッチ５５の操作により、液圧供給装置４のＥＣＵ４Ａ及び駐車ブレーキ機構９Ａ、９Ｂの電動モータ４９に制御信号を出力して、ディスクブレーキ３Ａ、３Ｂのシリンダ３６への液圧の供給及び電動モータ４９の作動を制御して、駐車ブレーキの作動及び解除を実行する。
【００２１】
次に、駐車ブレーキ機構９Ａ、９Ｂを備えたディスクブレーキ３Ａ、３Ｂについて、図３及び４を参照して説明する。なお、ディスクブレーキ３Ａ、３Ｂは、同一構造であるから、ここでは、ディスクブレーキ３として説明する。
【００２２】
図３に示すように、ディスクブレーキ３は、キャリパ浮動型液圧ディスクブレーキであって、車輪とともに回転するディスクロータ７の両側に配置された一対のブレーキパッド８と、ディスクロータ７を跨ぐキャリパ３５と、車両の非回転部分に固定されてブレーキパッド８及びキャリパ３５をディスクロータ７の軸方向に沿って移動可能に支持するキャリア（図示せず）とを備えている。
【００２３】
キャリパ３５には、一方のブレーキパッド８に対向する部位にシリンダ３６が設けられ、また、ディスクロータ７を跨いで他方のブレーキパッド８に対向する爪部３７が形成されている。シリンダ３６には、第１ピストンとしての有底円筒状のピストン３８が、ロールバック機能を有するピストンシール３９を介して摺動可能に挿入されている。
【００２４】
ピストン３８内には、第２ピストンとしてのロックナット４０が、ロールバック機能を有するピストンシール４１を介して摺動可能に挿入され、ロックナット４０の後端部に形成された外側フランジ部４２がピストン３８の後端部に当接している。キャリパ３５には、シリンダ３６内に液圧を供給するためのポート３６Ａが設けられている。ロックナット４０は、フランジ部４２に取付けられた軸方向に延びるピン４３をピストン３８の側壁に挿入することによって回り止めされている。また、ピストン３８は、キャリパ３５に対して回り止めされている。ロックナット４０には、送りネジ４４の先端部がねじ込まれている。送りネジ４４の後端部は、シリンダ３６の底部を液密的かつ回転可能に挿入、貫通して、キャリパ３５の後端部に取付けられた駆動機構４５の内部まで延ばされている。送りネジ４４は、その中間部に形成されたフランジ部４６、スラストベアリング４７及び固定ナット４８によってシリンダ３６の底部に支持されて、軸方向に固定されている。
【００２５】
駆動機構４５は、電動モータ４９と、電動モータ４９のシャフト５０に取付けられたウォーム５１及びウォーム５１に噛合うウォームホイール５２からなる減速機構とを組み合わせたものである。ウォームホイール５２は、シリンダ３６の底部を貫通して突出する送りネジ４４の後端部に連結されている。これにより、電動モータ４９の回転を減速して送りネジ４４を回転駆動し、送りネジ４４の回転によってロックナット４０を前進、後退させることができる。また、電動モータ４９の停止時には、ウォーム５１とウォームホイール５２との噛合いによって送りネジ４４の回転がロックされることになる。
【００２６】
図４に示すように、互いに螺合するロックナット４０のネジ部５３（雌ネジ）及び送りネジ４４のネジ部５４（雄ネジ）は、軸方向に一定の隙間δ（遊び）を有する台形ネジであり、また、非可逆ネジであって、ロックナット４０と送りネジ４４との間に軸方向の荷重が作用した場合、摩擦力によって回転がロックされ、これらの軸方向の移動が固定されるようになっている。なお、図４（Ａ）は、送りネジ４４に対してロックナット４０が前進方向に変位した状態を示し、図４（Ｂ）は、送りネジ４４に対してロックナット４０が後退方向に変位した状態を示している。ネジ部５３、５４間の隙間δは、ピストン３８の軸方向の移動によって生じるピストンシール３９、４１の撓み量よりも充分大きく設定されている。
【００２７】
次にディスクブレーキ３の作動について説明する。
ディスクブレーキ３を車両走行中の制動を行うサービスブレーキとして使用する場合には、ポート３６Ａからシリンダ３６に液圧が供給されると、ピストン３８がピストンシール３９及び４１を撓ませながら前進して、一方のブレーキパッド８をディスクロータ７に押圧する。このとき、その反力によってキャリパ３５が移動して爪部３７が他方のブレーキパッド８をディスクロータ７に押圧して一対のブレーキパッド８によってディスクロータ７を挟み込むことで制動力を発生させる。シリンダ３６の液圧が解除されると、ピストンシール３９、４１の弾性力によってピストン３８が後退して制動が解除される。なお、ブレーキパッド８が摩耗した場合、ピストン３８の前進時にピストンシール３９、４１との間に滑りが生じて、ピストン３８が摩耗したブレーキパッド８に追従することにより、ブレーキパッド８の摩耗を補償してディスクロータ７とブレーキパッド８との隙間、いわゆるパッドクリアランスが変化しないようになっている。
【００２８】
このとき、シリンダ３６内の液圧は、ピストン３８の第１受圧面積に作用すると共にロックナット４０の第２受圧面積にも作用する。しかし、ロックナット４０は、図４（Ａ）に示すように、送りネジ４４に対して前進方向に変位して隙間δを無くした拘束位置となっていることにより、前進方向の移動が阻止されるので、ピストン３８が単独で前進することになる。これにより、ピストン３８の受圧面積は、その全断面積から、ロックナット４０の第２受圧面積を減じた第１受圧面積となるので、ピストン３８の推力が小さく、前輪に対して荷重負荷の小さい後輪用に適した制動力を得ることができる。
【００２９】
ディスクブレーキ３を駐車ブレーキとして使用する場合には、シリンダ３６内に液圧を供給するとともに、電動モータ４９によりロックナット４０が前進する方向に送りネジ４４を回転させる。これにより、ロックナット４０のフランジ部４２がピストン３８の後端部に当接し、液圧を受けたピストン３８及びロックナット４０が一体となって前進し、ブレーキパッド８をディスクロータ７に押圧して制動力を発生させる。このとき、ピストン３８は、その第１受圧面積にロックナット４０の第２受圧面積が加わることになり、ピストン３８の推力がサービスブレーキ時の推力よりも増大することになる。これにより、比較的小さな液圧で大きな制動力を得ることができ、駐車ブレーキ作動時の液圧源の負荷を軽減することができる。
【００３０】
その後、シリンダ３６への液圧が所定圧となったときに電動モータ４９を停止させてからシリンダ３６への液圧を解除する。このとき、ブレーキパッド８のディスクロータ７への押圧力の反力に対して、ロックナット４０及び送りネジ４４のネジ部５３、５４間の摩擦力及びウォーム５１とウォームホイール５２との噛合いにより、送りネジ４４とロックナット４０とが図４（Ｂ）に示す拘束状態で、送りネジ４４の回転がロックされてロックナット４０が軸方向に固定される。これにより、シリンダ３６への液圧を解除し、電動モータ４９への通電を停止しても、ピストン３８を制動位置に保持することができ、駐車ブレーキとして制動力を保持することができる。
【００３１】
駐車ブレーキを解除する場合は、シリンダ３６に上記駐車ブレーキ作動時の所定圧よりも若干高い液圧を供給すると共に、電動モータ４９を駐車ブレーキ作動時とは逆方向に回転させる。これにより、液圧の上昇によるピストン３８の推力の増大により、ネジ部５３、５４間の摩擦力によるロックが解除され、送りネジ４４が駐車ブレーキの作動時とは逆方向に回転してロックナット４０が後退する。そして、シリンダ３６の液圧を解除し、ピストン３８及びロックナット４０を後退させて、駐車ブレーキを解除する。
【００３２】
次に、駐車ブレーキの作動時及び解除時の駐車ブレーキ制御装置６による液圧供給装置４のＥＣＵ４Ａへの制御信号の出力及び電動モータ４９の制御、液圧供給装置４のＥＣＵ４Ａの液圧ポンプ２９及び各制御弁の制御について、図５に示すタイムチャートを参照して説明する。図５は、駐車ブレーキスイッチ５５、ロックナット４０と送りネジ４４とのネジ部５３、５４間の隙間δ、液圧ポンプ２９によるディスクブレーキ３のシリンダ３６への供給液圧、電動モータ４９への通電電流、液圧供給装置４のマスタシリンダ遮断制御弁１８の作動状態を示している。
【００３３】
駐車ブレーキを作動させる場合は、図５に示す時刻ｔ１で、駐車ブレーキスイッチ５５が作動位置になると、駐車ブレーキ制御装置６からＥＣＵ４Ａへの液圧供給制御信号を出力する。この液圧供給制御信号によって液圧供給装置４のＥＣＵ４Ａは、マスタシリンダ遮断制御弁１８を閉弁するとともに、液圧ポンプ２９によってディスクブレーキ３のシリンダ３６への液圧の供給を開始する。この液圧によってピストン３８及びロックナット４０が前進する。また、時刻ｔ１で駐車ブレーキ制御装置６は、電動モータ４９への通電を開始し、ロックナット４０を前進させる方向に送りネジ４４を回転させる。時刻ｔ２で、液圧供給装置４のＥＣＵ４Ａは、シリンダ３６内の液圧が駐車ブレーキ作動時の所定圧力に達したことを検出したとき、液圧ポンプ２９による増圧を終了して、その液圧をマスタシリンダ遮断制御弁１８の閉弁を維持することで保持しつつ、電動モータ４９への通電を続行する。時刻ｔ３で、送りネジ４４がロックナット４０に対して図４（Ｂ）の位置まで移動してロックナット４０と送りネジ４４とのネジ部５３、５４間の隙間δが最大となると、負荷の増大により電動モータ４９の回転が停止する。このとき、駐車ブレーキ制御装置６は、電流検出手段５６によって電動モータ４９のストール電流を監視することにより、電動モータ４９の回転停止を検知することができる。時刻ｔ３から所定時間経過した時刻ｔ４で、駐車ブレーキ制御装置６は、ストール電流が所定時間継続したことにより電動モータ４９の回転停止を判断し、電動モータ４９への通電を停止するとともに、液圧供給装置４のＥＣＵ４Ａへ液圧解除制御信号を出力する。この液圧解除制御信号によりＥＣＵ４Ａは、マスタシリンダ遮断制御弁１８を開弁してシリンダ３６の液圧を減圧する。そして、液圧が低下していき、時刻ｔ５で液圧が完全に解除されることになる。ここで、シリンダ３６の液圧の減圧を早めるために、減圧制御弁２８と開閉弁３３とを開弁して液圧ポンプ２９を駆動するようにしてもよい。
【００３４】
これにより、ディスクブレーキ３は、ピストン３８を制動位置でロックして制動状態を保持し、駐車ブレーキとして作動する。
【００３５】
次に、駐車ブレーキを解除する場合には、時刻ｔ６で、駐車ブレーキスイッチ５５が解除位置となると、駐車ブレーキ制御装置６からＥＣＵ４Ａへの液圧供給制御信号を出力する。この液圧供給制御信号によって液圧供給装置４のＥＣＵ４Ａは、マスタシリンダ遮断制御弁１８を閉弁するとともに、液圧ポンプ２９によってディスクブレーキ３のシリンダ３６への液圧の供給を開始する。時刻ｔ７で、シリンダ３６内の液圧が解除時の所定液圧に達したとき、その液圧をマスタシリンダ遮断制御弁１８の閉弁を維持することで保持する。解除時の所定液圧は作動時の所定液圧より若干大きいため、ロックナット４０と送りネジ４４とのネジ部５３、５４間の隙間δが最大ではなくなり、ネジ部５３、５４間の摩擦によるロックが解除される。この状態で、駐車ブレーキ制御装置６は、電動モータ４９に通電して、ロックナット４０を後退させる方向に送りネジ４４を回転させる。時刻ｔ８で、送りネジ４４がロックナット４０に対して図４（Ａ）の位置まで移動してロックナット４０と送りネジ４４とのネジ部５３、５４間の隙間δが０となると、負荷の増大により電動モータ４９の回転が停止する。駐車ブレーキ制御装置６は、電流検出手段５６によって電動モータ４９のストール電流を監視し、時刻ｔ８から所定時間経過した時刻ｔ９で、ストール電流が所定時間継続したことにより、電動モータ４９の回転停止を判断し、電動モータ４９への通電を停止するとともに、液圧供給装置４のＥＣＵ４Ａへ液圧解除制御信号を出力する。この液圧解除制御信号によりＥＣＵ４Ａは、マスタシリンダ遮断制御弁１８を開弁してシリンダ３６の液圧を減圧する。
【００３６】
そして、液圧が低下し、時刻ｔ１０で、シリンダ３６の液圧が完全に解除される。このとき、液圧の解除により、ピストン３８とロックナット４０とは、ピストンシール３９、４１の弾性力によってして後退することになる。したがって、ロックナット４０と送りネジ４４とのネジ部５３、５４間の隙間δが０の状態ではなくなってしまうので、このままの状態では、サービスブレーキ時に液圧によって隙間δ分だけロックナット４０が移動してしまうため、ブレーキ中にブレーキパッド８への推力が変化して運転者に違和感を与えることになる。このため、シリンダ３６の液圧が完全に解除された後に、ロックナット４０と送りネジ４４とのネジ部５３、５４間の隙間δを０の状態にするべく、電動モータ４９を再度、作動させて、ロックナット４０を後退させる方向に送りネジ４４を回転させる必要がある。しかしながら、時刻ｔ１０おける隙間δは、ピストンシール３９、４１の弾性力に依存しているため、環境温度や解除時の所定圧力によって異なっており一定ではない。したがって、従来のように電動モータ４９を一定時間回転させただけでは、隙間δが０にならずに上述のように運転者に違和感を与えてしまったり、隙間δを０とした後にロックナット４０を後退させ過ぎて、次回の駐車ブレーキ作動時に駐車ブレーキ完了までに時間を要してしまうことになる。
【００３７】
本実施例においては、以下に説明する駐車ブレーキ制御装置６の制御により、電動モータ４９の回転量（戻し量）を適切に調整するようにしている。時刻ｔ１０において、駐車ブレーキ制御装置６からＥＣＵ４Ａへの液圧供給制御信号を出力する。この液圧供給制御信号によってＥＣＵ４Ａは、液圧供給装置４の常開のマスタシリンダ遮断制御弁１８に通電してこれらを閉じる。同時に、駐車ブレーキ制御装置６は、電動モータ４９に通電して電動モータ４９を駐車ブレーキ解除方向、すなわち送りネジ４４をロックナット４０が後退する方向に回転させる。このとき、マスタシリンダ遮断制御弁１８及び増圧制御弁２０を閉じることにより、ディスクブレーキ３のシリンダ３６の内部が密閉された状態となり、シリンダ３６内のブレーキ液によってロックナット４０が拘束される。この状態で、電動モータ４９が送りネジ４４を回転させ、時刻ｔ１１で、送りネジ４４が図４（Ａ）の位置まで移動してロックナット４０と送りネジ４４とのネジ部５３、５４間の隙間δが０となると、ロックナット４０は拘束されているため、後退することなく、負荷の増大によって電動モータ４９の回転が停止する。時刻ｔ１２で、駐車ブレーキ制御装置６は、電流検出手段５６により、ストール電流（所定のストール電流値）になったことを検知したとき、電動モータ４９への通電を停止する。また、時刻ｔ１２で、駐車ブレーキ制御装置６は、液圧供給装置４のＥＣＵ４Ａへ液圧解除制御信号を出力する。この液圧解除制御信号によりＥＣＵ４Ａは、マスタシリンダ遮断制御弁１８への通電を停止してこれを開く。
【００３８】
このように、駐車ブレーキ解除時に、ロックナット４０をブレーキ液により拘束した状態で送りネジ４４を移動させるので、送りネジ４４が図２（Ａ）に示すロックナット４０と送りネジ４４とのネジ部５３、５４間の隙間δが０となる位置に達すると、液圧より拘束されたロックナット４０によって送りネジ４４の移動が阻止されて電動モータ４９の回転が停止する。これをストール電流として検知して電動モータ４９への通電を停止することにより、送りネジ４４を過不足なく、また、ロックナット４０を後退させることなく図２（Ａ）に示す隙間δが０となる位置に戻すことができ、電動モータ４９の戻し量を適切に調整することができる。したがって、隙間δが０にならずに運転者に違和感を与えてしまったり、隙間δを０とした後にロックナット４０を後退させ過ぎて、次回の駐車ブレーキ作動時に駐車ブレーキ完了までに時間を要してしまうようなことを防止することができる。
【００３９】
なお、上記実施形態では、液圧供給装置４のマスタシリンダ遮断制御弁１８及び増圧制御弁２０を閉じることによって、シリンダ３６の内部を密閉するようにしているが、マスタシリンダ５からディスクブレーキ３への管路の途中に他のバルブ手段を設けてシリンダ３６のポート３６Ａを閉鎖することによってシリンダ３６の内部を密閉するようにしてもよい。
【００４０】
次に駐車ブレーキ制御装置６による駐車ブレーキ制御の変形例について図６に示すタイムチャートを参照して説明する。なお、上記実施形態に対して、同様の部分には同一の符号を用いて、異なる部分についてのみ詳細に説明する。
【００４１】
図６を参照して、本変形例では、時刻ｔ１〜ｔ９までは上記実施形態と同様の制御を実行する。そして、時刻ｔ９で、電動モータ４９の回転停止を判断したとき、電動モータ４９への通電を停止するとともに、液圧供給装置４のＥＣＵ４Ａへ液圧解除制御信号を出力し、マスタシリンダ遮断制御弁１８を開弁してシリンダ３６の液圧を減圧する。時刻ｔ１０で、シリンダ３６の液圧が所定液圧まで低下したとき、駐車ブレーキ制御装置６からＥＣＵ４Ａへの液圧供給制御信号を出力する。この液圧供給制御信号によってＥＣＵ４Ａは、液圧供給装置４の常開のマスタシリンダ遮断制御弁１８に通電してこれらを閉じる。同時に、駐車ブレーキ制御装置６は、電動モータ４９に通電して電動モータ４９を駐車ブレーキ解除方向、すなわち送りネジ４４をロックナット４０が後退する方向に回転させる。このとき、マスタシリンダ遮断制御弁１８及び増圧制御弁２０を閉じることにより、ディスクブレーキ３のシリンダ３６の内部が密閉された状態となり、シリンダ３６内のブレーキ液によってロックナット４０が拘束される。この状態で、電動モータ４９が送りネジ４４を回転させ、時刻ｔ１１で、送りネジ４４が図４（Ａ）の位置まで移動してロックナット４０と送りネジ４４とのネジ部５３、５４間の隙間δが０となると、ロックナット４０は拘束されているため、後退することなく、負荷の増大によって電動モータ４９の回転が停止する。
【００４２】
そして、時刻ｔ１２で、駐車ブレーキ制御装置６は、電流検出手段５６により、ストール電流（所定のストール電流値）になったことを検知したとき、電動モータ４９への通電を停止する。また、液圧供給装置４のＥＣＵ４Ａへ液圧解除制御信号を出力する。この液圧解除制御信号によりＥＣＵ４Ａは、マスタシリンダ遮断制御弁１８及び増圧制御弁２０への通電を停止してこれらを開く。
【００４３】
このようにして、駐車ブレーキ解除時に、ロックナット４０を固定した状態で送りネジ４４を移動させるので、送りネジ４４が図４（Ａ）に示す位置に達すると、固定されたロックナット４０によって移動が拘束されて電動モータ４９の回転が停止されることになり、送りネジ４４を過不足なく確実に図４（Ａ）に示す位置に戻すことができ、電動モータ４９の戻し量を適切に調整することができる。したがって、隙間δが０にならずに運転者に違和感を与えてしまったり、隙間δを０とした後にロックナット４０を後退させ過ぎて、次回の駐車ブレーキ作動時に駐車ブレーキ完了までに時間を要してしまうようなことを防止することができる。
【符号の説明】
【００４４】
１ ディスクブレーキ装置、 ３ ディスクブレーキ、４ 液圧供給装置、６ 駐車ブレーキ制御装置、７ ディスクロータ、８ ブレーキパッド、９ 駐車ブレーキ機構、３６ シリンダ、３８ ピストン（第１ピストン）、４０ ロックナット（第２ピストン）、４９ 電動モータ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駐車ブレーキ機構を備えた車両用のディスクブレーキ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両用の液圧式ディスクブレーキにおいて、例えば特許文献１に記載されているように、液圧によって制動力を発生させた後、液圧を解除しても制動状態を保持することができる駐車ブレーキ機構を備えたものがある。特許文献１に記載されたものでは、液圧によってピストンを前進させ、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させ、この状態で電動モータによって駐車ブレーキ機構を作動させて、ピストンを制動位置で保持する。これにより、液圧を解除した後も制動状態を保持することができ、駐車ブレーキとして使用することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１７７９９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載されたものでは、次のような問題がある。駐車ブレーキを解除する際、電動モータを駐車ブレーキ作動時とは逆方向に回転させてピストンを保持するナット部材を後退させる。このとき、電動モータの戻し位置を正確に決定する事が困難であり、戻し量が不足すると、通常の制動時に液圧によってナット部材が移動することによってブレーキフィーリングが低下し、また、戻し量が超過すると、駐車ブレーキ作動時の応答性が低下することなる。
【０００５】
本発明は、駐車ブレーキ解除時に、駐車ブレーキ機構の電動モータの戻し量を適切に調整することができるブレーキ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明に係るディスクブレーキ装置は、ディスクロータを挟んでその両側に配置される一対のブレーキパッドと、シリンダと、該シリンダに挿入されたピストンとを備え、前記シリンダ内への液圧供給により前記ピストンを推進して、前記一対のブレーキパッドを前記ディスクロータに押圧して制動力を発生し、更に、前記シリンダ内への液圧供給により前記ブレーキパッドを前記ディスクロータに押圧するとき、電動モータを駆動源として作動し、前記シリンダからの液圧の解除後も機械的に前記ピストンを制動位置に保持する駐車ブレーキ機構と、前記シリンダに所定液圧を供給する液圧供給装置と、該液圧供給装置及び前記電動モータの作動を制御する駐車ブレーキ制御装置とを備え、
前記ピストンは、前記シリンダ内の液圧に対して、第１受圧面積を有する第１ピストン及び第２受圧面積を有する第２ピストンからなり、
前記駐車ブレーキ制御装置は、駐車ブレーキ解除時に、前記シリンダ内の所定液圧が解除された後に、前記第２ピストンを液圧によって拘束した状態で、前記電動モータに通電して該電動モータを前記駐車ブレーキ解除方向へ回転させ、前記電動モータが所定のストール電流値となったときに、該電動モータへの通電を停止することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係るディスクブレーキ装置によれば、駐車ブレーキ解除時に、駐車ブレーキ機構の電動モータの戻し量を適切に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態に係るディスクブレーキ装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】図１のディスクブレーキ装置の液圧発生源の構成を示す液圧回路図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るディスクブレーキ装置の駐車ブレーキ機構を備えたディスクブレーキの縦断面図である。
【図４】図３のディスクブレーキのロックナット及び送りネジのネジ部を拡大して示す縦断面図である。
【図５】図１のディスクブレーキ装置の駐車ブレーキ制御装置による駐車ブレーキ機構の制御を示すタイムチャートである。
【図６】図１のディスクブレーキ装置の変形例における駐車ブレーキ制御装置による駐車ブレーキ機構の制御を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
本実施形態に係るディスクブレーキ装置の概略構成を図１に示す。図１に示すように、ディスクブレーキ装置１は、自動車に搭載されるブレーキ装置であって、前二輪にそれぞれ装着されるディスクブレーキ２Ａ、２Ｂと、後二輪にそれぞれ装着される駐車ブレーキ付のディスクブレーキ３Ａ、３Ｂと、これらのディスクブレーキ２Ａ、２Ｂ、３Ａ、３Ｂに液圧を供給する液圧供給装置４と、液圧を発生させるマスタシリンダ５と、ディスクブレーキ３Ａ、３Ｂの駐車ブレーキ制御を行なうための駐車ブレーキ制御装置６とを備えている。
【００１０】
ディスクブレーキ２Ａ、２Ｂ及び３Ａ、３Ｂは、車輪と共に回転するディスクロータ７に対して、液圧によってピストンを前進させてブレーキパッド８を押付けることにより、制動力を発生させるものである。さらに、後二輪に装着されるディスクブレーキ３Ａ、３Ｂは、液圧解除後も制動力を保持するための駐車ブレーキ機構９Ａ、９Ｂを備えており、これについては、後に詳述する。ディスクブレーキ２Ａ、２Ｂ及び３Ａ、３Ｂには、供給液圧を検知する圧力センサ１０Ａ、１０Ｂ、１１Ａ、１１Ｂがそれぞれ接続されている。液圧供給装置４、駐車ブレーキ制御装置６、圧力センサ１０Ａ、１０Ｂ、１１Ａ、１１Ｂ等の各種センサ及び車載機器は、車載ネットワークシステム（ＣＡＮ）によって相互に接続されており、各種信号の授受を行なうようになっている。
【００１１】
マスタシリンダ５は、運転者によるブレーキペダル１２の操作によって液圧を発生させ、このとき、倍力装置１３によってブレーキペダル５の操作力を補助する。マスタシリンダ５には、ブレーキペダル１２の操作（変位、踏力等）を検知するブレーキセンサ１４が接続されている。また、マスタシリンダ５は、タンデム型であり、２系統の出力ポート５Ａ、５Ｂが設けられている。
【００１２】
液圧供給装置４は、運転者によるブレーキペダル１２の操作に応じて、マスタシリンダ５で発生した液圧を各ディスクブレーキ２Ａ、２Ｂ、３Ａ、３Ｂに分配、供給して制動力を発生させる。また、液圧センサ１０Ａ、１０Ｂ、１１Ａ、１１Ｂ、ブレーキセンサ１４等の各種センサ、車載機器等によって検出した車両情報に基づき、後述する液圧ポンプ２９から各ディスクブレーキ２Ａ、２Ｂ、３Ａ、３Ｂに供給する液圧をＥＣＵ（電子制御装置）４Ａによって制御することにより、倍力制御、制動力分配制御、ブレーキアシスト制御、アンチロック制御、トラクション制御、車両安定化制御、坂道発進補助制御等のブレーキ制御を実行する。
【００１３】
ここで、液圧供給装置４について、図２を参照して更に詳細に説明する。図２に示すように、液圧供給装置４は、マスタシリンダ５の一方の出力ポート５Ａに接続されて左前輪及び右後輪のディスクブレーキ２Ａ、３Ｂに液圧を供給する第１液圧系統と、他方の出力ポート５Ｂに接続されて右前輪及び左後輪のディスクブレーキ２Ｂ、３Ａに液圧を供給する第２液圧系統との２系統の液圧回路を有している。第１液圧系統と第２液圧系統とは、同様な構造であるから、以下、第１系統についてのみ説明する。また、図２において、第２液圧系統の各構成要素には、第１液圧系統の対応する構成要素の符号に「´」を付す。
【００１４】
液圧供給装置４は、マスタシリンダ５の出力ポート５Ａに接続する主管路１５を有し、主管路１５は、第１主管路１６及び第２主管路１７の２つに分岐して、ディスクブレーキ２Ａ、３Ｂにそれぞれ接続する。主管路１５には、マスタシリンダ遮断制御弁１８及び逆止弁１９が並列に設けられている。マスタシリンダ遮断制御弁１８は、主管路１５を開閉する常開のソレノイドバルブであり、逆止弁１９は、主管路１５のマスタシリンダ５側からのブレーキ液の流れのみを許容する。第１主管路１６には、増圧制御弁２０及び逆止弁２１が並列に設けられている。増圧制御弁２０は、第１主管路１６を開閉する常開のソレノイドバルブであり、逆止弁２１は、第１主管路１６のディスクブレーキ２Ａ側からのブレーキ液の流れのみを許容する。第２主管路１７には、増圧制御弁２２及び逆止弁２３が並列に設けられている。増圧制御弁２２は、第２主管路１７を開閉する常開のソレノイドバルブであり、逆止弁２３は、第２主管路１７のディスクブレーキ３Ｂ側からのブレーキ液の流れのみを許容する。
【００１５】
液圧供給装置４は、ディスクブレーキ２Ａ、３Ｂ側とリザーバ２４とをそれぞれ接続する第１及び第２減圧管路２５、２６を有し、第１及び第２減圧管路２５、２６には、それぞれ減圧制御弁２７、２８が設けられている。減圧制御弁２７、２８は、第１及び第２減圧管路２５、２６をそれぞれ開閉する常閉のソレノイドバルブである。
【００１６】
また、液圧供給装置４は、液圧源である液圧ポンプ２９を備え、液圧ポンプ２９の吐出側は、逆止弁３０を介して主管路１５のマスタシリンダ遮断弁１８及び逆止弁１９の下流側に接続され、吸込み側は、逆止弁３１、３２を介してリザーバ２４に接続されている。液圧ポンプ２９の吸込み側は、逆止弁３１及び常閉のソレノイドバルブである開閉弁３３を介して主管路１５のマスタシリンダ遮断制御弁１８及び逆止弁１９の上流側に接続されている。
【００１７】
これにより、通常は、運転者のブレーキ操作によってマスタシリンダ５で発生した液圧を主管路１５及び第１、第２主管路１６、１７を介してディスクブレーキ２Ａ、３Ｂに直接供給する。そして、例えばアンチロック制御等を実行する場合において、増圧制御弁２０、２２を閉じて、ディスクブレーキ２Ａ、３Ｂの液圧を保持し、更に、減圧制御弁２７、２８を開いて、ディスクブレーキ２Ａ、３Ｂの液圧をリザーバ２４へ逃がして、ディスクブレーキ２Ａ、３Ｂの液圧を減圧する。上記各制御弁１８，１８´，２０，２０´，２２，２２´，２７，２７´，２８，２８´、液圧ポンプ２９、及び開閉弁３３，３３´はＥＣＵ４Ａに接続されており、ＥＣＵ４Ａによって制御されるようになっている。
【００１８】
また、例えば車両安定化制御等を実行する際に、ディスクブレーキ２Ａ、３Ｂに供給する液圧を増圧する場合は、マスタシリンダ遮断制御弁１８を閉じ、液圧ポンプ２９を作動させて、主管路１５を介して液圧ポンプ２９の液圧をディスクブレーキ２Ａ、３Ｂに供給する。このとき、必要に応じて開閉弁３３を開いてマスタシリンダ５側から液圧ポンプ２９の吸込み側へブレーキ液を供給する。
【００１９】
そして、各種センサ、車載機器等によって検出される車両情報に基づいて、ＥＣＵ４Ａが、マスタシリンダ遮断制御弁１８、増圧制御弁２０、２２、減圧制御弁２７、２８、開閉弁３３及び液圧ポンプ２９の作動を制御して、ディスクブレーキ２Ａ、３Ｂに供給する液圧を適宜、保持、減圧及び増圧することにより、倍力制御、制動力分配制御、ブレーキアシスト制御、アンチロック制御、トラクション制御、車両安定化制御、坂道発進補助制御等のブレーキ制御を実行するようになっている。
【００２０】
駐車ブレーキ制御装置６は、液圧供給装置４のＥＣＵ４Ａ、ディスクブレーキ３Ａ、３Ｂの駐車ブレーキ機構９Ａ、９Ｂに備えられた後述する電動モータ４９、及び駐車ブレーキスイッチ５５に接続されている。そして、運転者の駐車ブレーキスイッチ５５の操作により、液圧供給装置４のＥＣＵ４Ａ及び駐車ブレーキ機構９Ａ、９Ｂの電動モータ４９に制御信号を出力して、ディスクブレーキ３Ａ、３Ｂのシリンダ３６への液圧の供給及び電動モータ４９の作動を制御して、駐車ブレーキの作動及び解除を実行する。
【００２１】
次に、駐車ブレーキ機構９Ａ、９Ｂを備えたディスクブレーキ３Ａ、３Ｂについて、図３及び４を参照して説明する。なお、ディスクブレーキ３Ａ、３Ｂは、同一構造であるから、ここでは、ディスクブレーキ３として説明する。
【００２２】
図３に示すように、ディスクブレーキ３は、キャリパ浮動型液圧ディスクブレーキであって、車輪とともに回転するディスクロータ７の両側に配置された一対のブレーキパッド８と、ディスクロータ７を跨ぐキャリパ３５と、車両の非回転部分に固定されてブレーキパッド８及びキャリパ３５をディスクロータ７の軸方向に沿って移動可能に支持するキャリア（図示せず）とを備えている。
【００２３】
キャリパ３５には、一方のブレーキパッド８に対向する部位にシリンダ３６が設けられ、また、ディスクロータ７を跨いで他方のブレーキパッド８に対向する爪部３７が形成されている。シリンダ３６には、第１ピストンとしての有底円筒状のピストン３８が、ロールバック機能を有するピストンシール３９を介して摺動可能に挿入されている。
【００２４】
ピストン３８内には、第２ピストンとしてのロックナット４０が、ロールバック機能を有するピストンシール４１を介して摺動可能に挿入され、ロックナット４０の後端部に形成された外側フランジ部４２がピストン３８の後端部に当接している。キャリパ３５には、シリンダ３６内に液圧を供給するためのポート３６Ａが設けられている。ロックナット４０は、フランジ部４２に取付けられた軸方向に延びるピン４３をピストン３８の側壁に挿入することによって回り止めされている。また、ピストン３８は、キャリパ３５に対して回り止めされている。ロックナット４０には、送りネジ４４の先端部がねじ込まれている。送りネジ４４の後端部は、シリンダ３６の底部を液密的かつ回転可能に挿入、貫通して、キャリパ３５の後端部に取付けられた駆動機構４５の内部まで延ばされている。送りネジ４４は、その中間部に形成されたフランジ部４６、スラストベアリング４７及び固定ナット４８によってシリンダ３６の底部に支持されて、軸方向に固定されている。
【００２５】
駆動機構４５は、電動モータ４９と、電動モータ４９のシャフト５０に取付けられたウォーム５１及びウォーム５１に噛合うウォームホイール５２からなる減速機構とを組み合わせたものである。ウォームホイール５２は、シリンダ３６の底部を貫通して突出する送りネジ４４の後端部に連結されている。これにより、電動モータ４９の回転を減速して送りネジ４４を回転駆動し、送りネジ４４の回転によってロックナット４０を前進、後退させることができる。また、電動モータ４９の停止時には、ウォーム５１とウォームホイール５２との噛合いによって送りネジ４４の回転がロックされることになる。
【００２６】
図４に示すように、互いに螺合するロックナット４０のネジ部５３（雌ネジ）及び送りネジ４４のネジ部５４（雄ネジ）は、軸方向に一定の隙間δ（遊び）を有する台形ネジであり、また、非可逆ネジであって、ロックナット４０と送りネジ４４との間に軸方向の荷重が作用した場合、摩擦力によって回転がロックされ、これらの軸方向の移動が固定されるようになっている。なお、図４（Ａ）は、送りネジ４４に対してロックナット４０が前進方向に変位した状態を示し、図４（Ｂ）は、送りネジ４４に対してロックナット４０が後退方向に変位した状態を示している。ネジ部５３、５４間の隙間δは、ピストン３８の軸方向の移動によって生じるピストンシール３９、４１の撓み量よりも充分大きく設定されている。
【００２７】
次にディスクブレーキ３の作動について説明する。
ディスクブレーキ３を車両走行中の制動を行うサービスブレーキとして使用する場合には、ポート３６Ａからシリンダ３６に液圧が供給されると、ピストン３８がピストンシール３９及び４１を撓ませながら前進して、一方のブレーキパッド８をディスクロータ７に押圧する。このとき、その反力によってキャリパ３５が移動して爪部３７が他方のブレーキパッド８をディスクロータ７に押圧して一対のブレーキパッド８によってディスクロータ７を挟み込むことで制動力を発生させる。シリンダ３６の液圧が解除されると、ピストンシール３９、４１の弾性力によってピストン３８が後退して制動が解除される。なお、ブレーキパッド８が摩耗した場合、ピストン３８の前進時にピストンシール３９、４１との間に滑りが生じて、ピストン３８が摩耗したブレーキパッド８に追従することにより、ブレーキパッド８の摩耗を補償してディスクロータ７とブレーキパッド８との隙間、いわゆるパッドクリアランスが変化しないようになっている。
【００２８】
このとき、シリンダ３６内の液圧は、ピストン３８の第１受圧面積に作用すると共にロックナット４０の第２受圧面積にも作用する。しかし、ロックナット４０は、図４（Ａ）に示すように、送りネジ４４に対して前進方向に変位して隙間δを無くした拘束位置となっていることにより、前進方向の移動が阻止されるので、ピストン３８が単独で前進することになる。これにより、ピストン３８の受圧面積は、その全断面積から、ロックナット４０の第２受圧面積を減じた第１受圧面積となるので、ピストン３８の推力が小さく、前輪に対して荷重負荷の小さい後輪用に適した制動力を得ることができる。
【００２９】
ディスクブレーキ３を駐車ブレーキとして使用する場合には、シリンダ３６内に液圧を供給するとともに、電動モータ４９によりロックナット４０が前進する方向に送りネジ４４を回転させる。これにより、ロックナット４０のフランジ部４２がピストン３８の後端部に当接し、液圧を受けたピストン３８及びロックナット４０が一体となって前進し、ブレーキパッド８をディスクロータ７に押圧して制動力を発生させる。このとき、ピストン３８は、その第１受圧面積にロックナット４０の第２受圧面積が加わることになり、ピストン３８の推力がサービスブレーキ時の推力よりも増大することになる。これにより、比較的小さな液圧で大きな制動力を得ることができ、駐車ブレーキ作動時の液圧源の負荷を軽減することができる。
【００３０】
その後、シリンダ３６への液圧が所定圧となったときに電動モータ４９を停止させてからシリンダ３６への液圧を解除する。このとき、ブレーキパッド８のディスクロータ７への押圧力の反力に対して、ロックナット４０及び送りネジ４４のネジ部５３、５４間の摩擦力及びウォーム５１とウォームホイール５２との噛合いにより、送りネジ４４とロックナット４０とが図４（Ｂ）に示す拘束状態で、送りネジ４４の回転がロックされてロックナット４０が軸方向に固定される。これにより、シリンダ３６への液圧を解除し、電動モータ４９への通電を停止しても、ピストン３８を制動位置に保持することができ、駐車ブレーキとして制動力を保持することができる。
【００３１】
駐車ブレーキを解除する場合は、シリンダ３６に上記駐車ブレーキ作動時の所定圧よりも若干高い液圧を供給すると共に、電動モータ４９を駐車ブレーキ作動時とは逆方向に回転させる。これにより、液圧の上昇によるピストン３８の推力の増大により、ネジ部５３、５４間の摩擦力によるロックが解除され、送りネジ４４が駐車ブレーキの作動時とは逆方向に回転してロックナット４０が後退する。そして、シリンダ３６の液圧を解除し、ピストン３８及びロックナット４０を後退させて、駐車ブレーキを解除する。
【００３２】
次に、駐車ブレーキの作動時及び解除時の駐車ブレーキ制御装置６による液圧供給装置４のＥＣＵ４Ａへの制御信号の出力及び電動モータ４９の制御、液圧供給装置４のＥＣＵ４Ａの液圧ポンプ２９及び各制御弁の制御について、図５に示すタイムチャートを参照して説明する。図５は、駐車ブレーキスイッチ５５、ロックナット４０と送りネジ４４とのネジ部５３、５４間の隙間δ、液圧ポンプ２９によるディスクブレーキ３のシリンダ３６への供給液圧、電動モータ４９への通電電流、液圧供給装置４のマスタシリンダ遮断制御弁１８の作動状態を示している。
【００３３】
駐車ブレーキを作動させる場合は、図５に示す時刻ｔ１で、駐車ブレーキスイッチ５５が作動位置になると、駐車ブレーキ制御装置６からＥＣＵ４Ａへの液圧供給制御信号を出力する。この液圧供給制御信号によって液圧供給装置４のＥＣＵ４Ａは、マスタシリンダ遮断制御弁１８を閉弁するとともに、液圧ポンプ２９によってディスクブレーキ３のシリンダ３６への液圧の供給を開始する。この液圧によってピストン３８及びロックナット４０が前進する。また、時刻ｔ１で駐車ブレーキ制御装置６は、電動モータ４９への通電を開始し、ロックナット４０を前進させる方向に送りネジ４４を回転させる。時刻ｔ２で、液圧供給装置４のＥＣＵ４Ａは、シリンダ３６内の液圧が駐車ブレーキ作動時の所定圧力に達したことを検出したとき、液圧ポンプ２９による増圧を終了して、その液圧をマスタシリンダ遮断制御弁１８の閉弁を維持することで保持しつつ、電動モータ４９への通電を続行する。時刻ｔ３で、送りネジ４４がロックナット４０に対して図４（Ｂ）の位置まで移動してロックナット４０と送りネジ４４とのネジ部５３、５４間の隙間δが最大となると、負荷の増大により電動モータ４９の回転が停止する。このとき、駐車ブレーキ制御装置６は、電流検出手段５６によって電動モータ４９のストール電流を監視することにより、電動モータ４９の回転停止を検知することができる。時刻ｔ３から所定時間経過した時刻ｔ４で、駐車ブレーキ制御装置６は、ストール電流が所定時間継続したことにより電動モータ４９の回転停止を判断し、電動モータ４９への通電を停止するとともに、液圧供給装置４のＥＣＵ４Ａへ液圧解除制御信号を出力する。この液圧解除制御信号によりＥＣＵ４Ａは、マスタシリンダ遮断制御弁１８を開弁してシリンダ３６の液圧を減圧する。そして、液圧が低下していき、時刻ｔ５で液圧が完全に解除されることになる。ここで、シリンダ３６の液圧の減圧を早めるために、減圧制御弁２８と開閉弁３３とを開弁して液圧ポンプ２９を駆動するようにしてもよい。
【００３４】
これにより、ディスクブレーキ３は、ピストン３８を制動位置でロックして制動状態を保持し、駐車ブレーキとして作動する。
【００３５】
次に、駐車ブレーキを解除する場合には、時刻ｔ６で、駐車ブレーキスイッチ５５が解除位置となると、駐車ブレーキ制御装置６からＥＣＵ４Ａへの液圧供給制御信号を出力する。この液圧供給制御信号によって液圧供給装置４のＥＣＵ４Ａは、マスタシリンダ遮断制御弁１８を閉弁するとともに、液圧ポンプ２９によってディスクブレーキ３のシリンダ３６への液圧の供給を開始する。時刻ｔ７で、シリンダ３６内の液圧が解除時の所定液圧に達したとき、その液圧をマスタシリンダ遮断制御弁１８の閉弁を維持することで保持する。解除時の所定液圧は作動時の所定液圧より若干大きいため、ロックナット４０と送りネジ４４とのネジ部５３、５４間の隙間δが最大ではなくなり、ネジ部５３、５４間の摩擦によるロックが解除される。この状態で、駐車ブレーキ制御装置６は、電動モータ４９に通電して、ロックナット４０を後退させる方向に送りネジ４４を回転させる。時刻ｔ８で、送りネジ４４がロックナット４０に対して図４（Ａ）の位置まで移動してロックナット４０と送りネジ４４とのネジ部５３、５４間の隙間δが０となると、負荷の増大により電動モータ４９の回転が停止する。駐車ブレーキ制御装置６は、電流検出手段５６によって電動モータ４９のストール電流を監視し、時刻ｔ８から所定時間経過した時刻ｔ９で、ストール電流が所定時間継続したことにより、電動モータ４９の回転停止を判断し、電動モータ４９への通電を停止するとともに、液圧供給装置４のＥＣＵ４Ａへ液圧解除制御信号を出力する。この液圧解除制御信号によりＥＣＵ４Ａは、マスタシリンダ遮断制御弁１８を開弁してシリンダ３６の液圧を減圧する。
【００３６】
そして、液圧が低下し、時刻ｔ１０で、シリンダ３６の液圧が完全に解除される。このとき、液圧の解除により、ピストン３８とロックナット４０とは、ピストンシール３９、４１の弾性力によってして後退することになる。したがって、ロックナット４０と送りネジ４４とのネジ部５３、５４間の隙間δが０の状態ではなくなってしまうので、このままの状態では、サービスブレーキ時に液圧によって隙間δ分だけロックナット４０が移動してしまうため、ブレーキ中にブレーキパッド８への推力が変化して運転者に違和感を与えることになる。このため、シリンダ３６の液圧が完全に解除された後に、ロックナット４０と送りネジ４４とのネジ部５３、５４間の隙間δを０の状態にするべく、電動モータ４９を再度、作動させて、ロックナット４０を後退させる方向に送りネジ４４を回転させる必要がある。しかしながら、時刻ｔ１０おける隙間δは、ピストンシール３９、４１の弾性力に依存しているため、環境温度や解除時の所定圧力によって異なっており一定ではない。したがって、従来のように電動モータ４９を一定時間回転させただけでは、隙間δが０にならずに上述のように運転者に違和感を与えてしまったり、隙間δを０とした後にロックナット４０を後退させ過ぎて、次回の駐車ブレーキ作動時に駐車ブレーキ完了までに時間を要してしまうことになる。
【００３７】
本実施例においては、以下に説明する駐車ブレーキ制御装置６の制御により、電動モータ４９の回転量（戻し量）を適切に調整するようにしている。時刻ｔ１０において、駐車ブレーキ制御装置６からＥＣＵ４Ａへの液圧供給制御信号を出力する。この液圧供給制御信号によってＥＣＵ４Ａは、液圧供給装置４の常開のマスタシリンダ遮断制御弁１８に通電してこれらを閉じる。同時に、駐車ブレーキ制御装置６は、電動モータ４９に通電して電動モータ４９を駐車ブレーキ解除方向、すなわち送りネジ４４をロックナット４０が後退する方向に回転させる。このとき、マスタシリンダ遮断制御弁１８及び増圧制御弁２０を閉じることにより、ディスクブレーキ３のシリンダ３６の内部が密閉された状態となり、シリンダ３６内のブレーキ液によってロックナット４０が拘束される。この状態で、電動モータ４９が送りネジ４４を回転させ、時刻ｔ１１で、送りネジ４４が図４（Ａ）の位置まで移動してロックナット４０と送りネジ４４とのネジ部５３、５４間の隙間δが０となると、ロックナット４０は拘束されているため、後退することなく、負荷の増大によって電動モータ４９の回転が停止する。時刻ｔ１２で、駐車ブレーキ制御装置６は、電流検出手段５６により、ストール電流（所定のストール電流値）になったことを検知したとき、電動モータ４９への通電を停止する。また、時刻ｔ１２で、駐車ブレーキ制御装置６は、液圧供給装置４のＥＣＵ４Ａへ液圧解除制御信号を出力する。この液圧解除制御信号によりＥＣＵ４Ａは、マスタシリンダ遮断制御弁１８への通電を停止してこれを開く。
【００３８】
このように、駐車ブレーキ解除時に、ロックナット４０をブレーキ液により拘束した状態で送りネジ４４を移動させるので、送りネジ４４が図２（Ａ）に示すロックナット４０と送りネジ４４とのネジ部５３、５４間の隙間δが０となる位置に達すると、液圧より拘束されたロックナット４０によって送りネジ４４の移動が阻止されて電動モータ４９の回転が停止する。これをストール電流として検知して電動モータ４９への通電を停止することにより、送りネジ４４を過不足なく、また、ロックナット４０を後退させることなく図２（Ａ）に示す隙間δが０となる位置に戻すことができ、電動モータ４９の戻し量を適切に調整することができる。したがって、隙間δが０にならずに運転者に違和感を与えてしまったり、隙間δを０とした後にロックナット４０を後退させ過ぎて、次回の駐車ブレーキ作動時に駐車ブレーキ完了までに時間を要してしまうようなことを防止することができる。
【００３９】
なお、上記実施形態では、液圧供給装置４のマスタシリンダ遮断制御弁１８及び増圧制御弁２０を閉じることによって、シリンダ３６の内部を密閉するようにしているが、マスタシリンダ５からディスクブレーキ３への管路の途中に他のバルブ手段を設けてシリンダ３６のポート３６Ａを閉鎖することによってシリンダ３６の内部を密閉するようにしてもよい。
【００４０】
次に駐車ブレーキ制御装置６による駐車ブレーキ制御の変形例について図６に示すタイムチャートを参照して説明する。なお、上記実施形態に対して、同様の部分には同一の符号を用いて、異なる部分についてのみ詳細に説明する。
【００４１】
図６を参照して、本変形例では、時刻ｔ１〜ｔ９までは上記実施形態と同様の制御を実行する。そして、時刻ｔ９で、電動モータ４９の回転停止を判断したとき、電動モータ４９への通電を停止するとともに、液圧供給装置４のＥＣＵ４Ａへ液圧解除制御信号を出力し、マスタシリンダ遮断制御弁１８を開弁してシリンダ３６の液圧を減圧する。時刻ｔ１０で、シリンダ３６の液圧が所定液圧まで低下したとき、駐車ブレーキ制御装置６からＥＣＵ４Ａへの液圧供給制御信号を出力する。この液圧供給制御信号によってＥＣＵ４Ａは、液圧供給装置４の常開のマスタシリンダ遮断制御弁１８に通電してこれらを閉じる。同時に、駐車ブレーキ制御装置６は、電動モータ４９に通電して電動モータ４９を駐車ブレーキ解除方向、すなわち送りネジ４４をロックナット４０が後退する方向に回転させる。このとき、マスタシリンダ遮断制御弁１８及び増圧制御弁２０を閉じることにより、ディスクブレーキ３のシリンダ３６の内部が密閉された状態となり、シリンダ３６内のブレーキ液によってロックナット４０が拘束される。この状態で、電動モータ４９が送りネジ４４を回転させ、時刻ｔ１１で、送りネジ４４が図４（Ａ）の位置まで移動してロックナット４０と送りネジ４４とのネジ部５３、５４間の隙間δが０となると、ロックナット４０は拘束されているため、後退することなく、負荷の増大によって電動モータ４９の回転が停止する。
【００４２】
そして、時刻ｔ１２で、駐車ブレーキ制御装置６は、電流検出手段５６により、ストール電流（所定のストール電流値）になったことを検知したとき、電動モータ４９への通電を停止する。また、液圧供給装置４のＥＣＵ４Ａへ液圧解除制御信号を出力する。この液圧解除制御信号によりＥＣＵ４Ａは、マスタシリンダ遮断制御弁１８及び増圧制御弁２０への通電を停止してこれらを開く。
【００４３】
このようにして、駐車ブレーキ解除時に、ロックナット４０を固定した状態で送りネジ４４を移動させるので、送りネジ４４が図４（Ａ）に示す位置に達すると、固定されたロックナット４０によって移動が拘束されて電動モータ４９の回転が停止されることになり、送りネジ４４を過不足なく確実に図４（Ａ）に示す位置に戻すことができ、電動モータ４９の戻し量を適切に調整することができる。したがって、隙間δが０にならずに運転者に違和感を与えてしまったり、隙間δを０とした後にロックナット４０を後退させ過ぎて、次回の駐車ブレーキ作動時に駐車ブレーキ完了までに時間を要してしまうようなことを防止することができる。
【符号の説明】
【００４４】
１ ディスクブレーキ装置、 ３ ディスクブレーキ、４ 液圧供給装置、６ 駐車ブレーキ制御装置、７ ディスクロータ、８ ブレーキパッド、９ 駐車ブレーキ機構、３６ シリンダ、３８ ピストン（第１ピストン）、４０ ロックナット（第２ピストン）、４９ 電動モータ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスクロータを挟んでその両側に配置される一対のブレーキパッドと、シリンダと、該シリンダに挿入されたピストンとを備え、前記シリンダ内への液圧供給により前記ピストンを推進して、前記一対のブレーキパッドを前記ディスクロータに押圧して制動力を発生し、更に、前記シリンダ内への液圧供給により前記ブレーキパッドを前記ディスクロータに押圧するとき、電動モータを駆動源として作動し、前記シリンダからの液圧の解除後も機械的に前記ピストンを制動位置に保持する駐車ブレーキ機構と、前記シリンダに所定液圧を供給する液圧供給装置と、該液圧供給装置及び前記電動モータの作動を制御する駐車ブレーキ制御装置とを備え、
前記ピストンは、前記シリンダ内の液圧に対して、第１受圧面積を有する第１ピストン及び第２受圧面積を有する第２ピストンからなり、
前記駐車ブレーキ制御装置は、駐車ブレーキ解除時に、前記シリンダ内の所定液圧を解除した後に、前記第２ピストンを液によって拘束した状態で、前記電動モータに通電して該電動モータを前記駐車ブレーキ解除方向へ回転させ、前記電動モータが所定のストール電流値となったときに、該電動モータへの通電を停止することを特徴とするディスクブレーキ装置。
【請求項１】
ディスクロータを挟んでその両側に配置される一対のブレーキパッドと、シリンダと、該シリンダに挿入されたピストンとを備え、前記シリンダ内への液圧供給により前記ピストンを推進して、前記一対のブレーキパッドを前記ディスクロータに押圧して制動力を発生し、更に、前記シリンダ内への液圧供給により前記ブレーキパッドを前記ディスクロータに押圧するとき、電動モータを駆動源として作動し、前記シリンダからの液圧の解除後も機械的に前記ピストンを制動位置に保持する駐車ブレーキ機構と、前記シリンダに所定液圧を供給する液圧供給装置と、該液圧供給装置及び前記電動モータの作動を制御する駐車ブレーキ制御装置とを備え、
前記ピストンは、前記シリンダ内の液圧に対して、第１受圧面積を有する第１ピストン及び第２受圧面積を有する第２ピストンからなり、
前記駐車ブレーキ制御装置は、駐車ブレーキ解除時に、前記シリンダ内の所定液圧を解除した後に、前記第２ピストンを液によって拘束した状態で、前記電動モータに通電して該電動モータを前記駐車ブレーキ解除方向へ回転させ、前記電動モータが所定のストール電流値となったときに、該電動モータへの通電を停止することを特徴とするディスクブレーキ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−２３６６５６（Ｐ２０１０−２３６６５６Ａ）
【公開日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−８６５９５（Ｐ２００９−８６５９５）
【出願日】平成２１年３月３１日（２００９．３．３１）
【出願人】（５０９１８６５７９）日立オートモティブシステムズ株式会社 (2,205)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月３１日（２００９．３．３１）
【出願人】（５０９１８６５７９）日立オートモティブシステムズ株式会社 (2,205)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]