ディスクブレーキ
【課題】 複数のキャリパを用いることなくモータおよびマスタシリンダの小型化を図ることができるディスクブレーキを提供する。
【解決手段】 電子制御ディスクブレーキ１は、キャリパ２のアウタパッド７ｂ側に設け、ブレーキ液圧に応じてアウタパッド７ｂをブレーキディスクBDに押し付ける液圧ピストン９と、キャリパ２のインナパッド７ａ側に設けたモータ５と、キャリパ２のインナパッド７ａ側に設け、モータ５の回転力を直進運動に変換し、インナパッド７ａをブレーキディスクBDに押し付けるボールねじ機構６と、を備える。
【解決手段】 電子制御ディスクブレーキ１は、キャリパ２のアウタパッド７ｂ側に設け、ブレーキ液圧に応じてアウタパッド７ｂをブレーキディスクBDに押し付ける液圧ピストン９と、キャリパ２のインナパッド７ａ側に設けたモータ５と、キャリパ２のインナパッド７ａ側に設け、モータ５の回転力を直進運動に変換し、インナパッド７ａをブレーキディスクBDに押し付けるボールねじ機構６と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対向配置された一対のパッドを車輪と一体に回転するブレーキディスクに押し付けることで車輪を制動するディスクブレーキの技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
従来のディスクブレーキとしては、例えば、１つの車輪に電動ディスクブレーキと油圧ディスクブレーキをそれぞれ設け、２つのディスクブレーキに制動力を分担させることで、モータおよび作動圧発生手段（マスタシリンダ）の小型化を図るものが開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００４−３５１９６５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、上記従来技術にあっては、１つの車輪に２つのブレーキキャリパが設けられるため、部品点数増に伴うばね下荷重の増加、車両への搭載性悪化を伴うという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、複数のキャリパを用いることなくモータおよび作動圧発生手段の小型化を図ることができるディスクブレーキを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述の目的を達成するため、本発明では、キャリパの第１パッド側に設け、運転者の制動操作量に応じた発生した作動圧に応じて第１パッドをブレーキディスクに押し付けるピストン機構と、キャリパの第２パッド側に設けた電動モータと、キャリパの第２パッド側に設け、電動モータの回転力を直進運動に変換し、第１パッドと第２パッドのうち少なくとも第２パッドをブレーキディスクに押し付ける運動変換機構と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明では、ピストン機構と電動モータにより一対のパッドを進退させる構成としたため、複数のキャリパを用いることなくモータおよび作動圧発生手段の小型化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面に基づく各実施例により説明する。
【実施例１】
【０００８】
［システム構成］
図１は実施例１の電子制御ディスクブレーキを適用したブレーキ装置のシステム構成図、図２は実施例１のブレーキ装置の前輪側油圧回路図である。
【０００９】
実施例１のブレーキ装置は、左右前輪100FL,100FRに制動力を付与する電子制御ディスクブレーキ1FL,1FRと、左右後輪100RL,100RRに制動力を付与する電動ディスクブレーキ101RL,101RRとを備えている。
【００１０】
電子制御ディスクブレーキ1FL,1FRは、マスタシリンダ（作動圧発生手段）M/Cからのブレーキ液圧とブレーキ・バイ・ワイヤ（BBW）コントローラBBW/ECUからの供給電流に応じて、左右前輪100FL,100FRに制動力を付与する。電子制御ディスクブレーキ1FL,1FRの構造については後述する。
【００１１】
電動ディスクブレーキ101RL,101RRは、BBWコントローラBBW/ECUからの供給電流に応じて、左右後輪100RL,100RRに制動力を付与する。なお、電動ディスクブレーキ101RL,101RRは、例えば、特開２００２−２０５６３４号公報に記載された電動ディスクブレーキ等のように、モータによりパッドをブレーキディスクへ押し付ける一般的なものを用いているため、構造についての説明は省略する。
【００１２】
ブレーキペダルBPは、マスタシリンダM/Cのインプットロッド（不図示）に接続されている。マスタシリンダM/Cには、ブレーキ液を貯留するリザーバRSが接続されている。運転者のブレーキ操作は、ブレーキランプスイッチBSにより検出され、BBWコントローラBBW/ECUへと送られる。
【００１３】
マスタシリンダM/Cのプライマリ室PRIは、左前輪100FLの電子制御ディスクブレーキ1FLの液圧ピストン９のシリンダ室９ａ（図３参照）と連通する液圧配管102FLと接続されるとともに、ストロークシミュレータSSと液圧配管（連通路）103を介して接続されている。マスタシリンダM/Cのセカンダリ室SECは、右前輪100FRの電子制御ディスクブレーキ1FRの液圧ピストン９のシリンダ室９ａと連通する液圧配管102FRと接続されている。
【００１４】
液圧配管（作動圧供給通路）102FL,102FR上には、マスタシリンダM/Cと電子制御ディスクブレーキ1FL,1FRとの連通状態を維持・遮断する常開のソレノイドイン弁（流量制御弁）104FL,104FRと、マスタシリンダ圧を検出する圧力センサ105FL,105FRとが設けられている。また、液圧配管103上には、マスタシリンダM/CとストロークシミュレータSSとの連通状態を維持・遮断する遮断弁106が設けられている。
【００１５】
BBWコントローラBBW/ECUには、ブレーキランプスイッチBSからの信号と、圧力センサ105FL,105FRからの信号と、各車輪100FL,100FR,100RL,100RRの車輪速を検出する車輪速センサ107FL,107FR,107RL,107RRからの信号と、車両の加速度を検出する加速度センサ107からの信号とが入力される。
【００１６】
BBWコントローラBBW/ECUは、各センサからの入力信号に基づいて、運転者のペダル操作に従う通常ブレーキ制御の演算と、アンチスキッドブレーキ制御（ABS）、車両挙動安定化制御（VDC）、車間距離制御および障害物回避制御制御等車両の情報を用いてタイヤのスリップや車両挙動を制御するための演算を行い、車両に必要な制動力を算出し、各車輪100FL,100FR,100RL,100RRに必要な制動力目標値を演算する。そして、各制動力目標値を電子制御ディスクブレーキ1FL,1FRのブレーキコントローラB/ECU（制動力制御手段）および電動ディスクブレーキ101FL,101FRのコントローラ（不図示）へ出力する。
【００１７】
［電子制御ディスクブレーキの構成］
図３は実施例１の電子制御ディスクブレーキの側面断面図、図４は電子制御ディスクブレーキの平面図、図５は電子制御ディスクブレーキの正面図である。
実施例１の電子制御ディスクブレーキ1FL,1FR（以下、電子制御ディスクブレーキ１と記載する。）は、メインハウジング（基部）３と、エンドハウジング４と、モータ（電動モータ）５と、ボールねじ機構（運動変換機構）６と、互いに対向する一対のパッド７（インナパッド（第２パッド）７ａ，アウタパッド（第１パッド）７ｂ）と、ブリッジ（第１パッド支持部）８と、液圧ピストン（ピストン機構）９とを備えている。メインハウジング３、エンドハウジング４およびブリッジ８により、実施例１のキャリパ２が構成される。
【００１８】
メインハウジング３は、車体側部材に固定されたキャリアCRに対し、車輪軸方向（＝ブレーキディスクBDの軸方向）へ相対変位可能に支持されている。メインハウジング３の内部には、中空部３ａが形成され、モータ５、ボールねじ機構６および推力センサ（圧力検出手段）１０（10FL,10FR）が収納されている。実施例１の電子制御ディスクブレーキ１は、キャリパ２のメインハウジング３がキャリアCRに対し車輪軸方向へ相対変位可能に支持された浮動型キャリパを有するフローティング型ディスクブレーキである。
【００１９】
モータ５は、モータステータ５ａ、モータロータ（回転部材）５ｂおよび回転角センサ５ｃを備えている。モータステータ５ａは、メインハウジング３に固定されており、モータロータ５ｂは、モータステータ５ａに対し車輪軸方向周りに回転可能に設けられている。回転角センサ５ｃは、モータステータ５ａに対するモータロータ５ｂの回転角（回転数）を検出し、検出信号をブレーキコントローラB/ECUへ出力する。
【００２０】
ボールねじ機構６は、ボールねじナット６ａ、ねじ軸（直進部材）６ｂおよび複数のボール６ｃとから構成されている。ボールねじナット６ａは、モータロータ５ｂと一体に設けられ、フロントベアリング１１ａおよびエンドベアリング１１ｂにより車輪軸方向周りに回転可能に支持されている。フロントベアリング１１ａは、メインハウジング３に固定され、エンドベアリング１１ｂは、エンドベアリング１１ｂとエンドハウジング４との間に介装されたベアリングホルダ１２に支持されている。ボールねじナット６ａ、ねじ軸６ｂおよりボール６ｃにより、実施例１のねじ伝達機構が構成される。
【００２１】
ベアリングホルダ１２は、メインハウジング３に対し、車輪軸方向へ相対変位可能に設けられている。ベアリングホルダ１２とエンドハウジング４との間には、推力センサ１０が介装されている。
ねじ軸６ｂは、ボールねじナット６ａと複数のボール６ｃを介してねじ結合されており、先端にはインナパッド７ａが取り付けられている。
【００２２】
図３および図６に示すように、ボールねじ機構６には、ボールねじナット６ａの外周に形成されたラッチ溝１３ａと、ソレノイド１３ｂと、このソレノイド１３ｂにより揺動し、ラッチ溝１３ａと離間・係合するラッチ１３ｃとからなるラッチ機構（係止手段）１３が設けられている。
【００２３】
ブリッジ８は、メインハウジング３からブレーキディスクBDをまたいでアウタパッド７ｂ側まで延設され、液圧ピストン９を介してアウタパッド７ｂを支持している。
液圧ピストン９は、ブリッジ８に形成されたシリンダ室９ａとこのシリンダ室９ａ内を摺動するピストン９ｂとを備えている。シリンダ室９ａは、ブリッジ８およびメインハウジング３に形成された液圧配管102（102FL,102FR）を介してマスタシリンダM/Cと連通している。メインハウジング３には、液圧配管102を開閉するソレノイドイン弁104（104FL,104FR）が取り付けられている。
【００２４】
ピストン９ｂは、マスタシリンダM/Cからシリンダ室９ａに供給されたブレーキ液圧に応じて車輪軸方向へ伸長することで、先端に固定されたアウタパッド７ｂがブレーキディスクBDへと押し付けられる。
【００２５】
ブレーキコントローラB/ECUは、推力センサ10FL,10FRからの信号に基づいて、インナパッド７ａおよびアウタパッド７ｂによるブレーキディスクBDの押付力を算出し、算出した押付力がBBWコントローラBBW/ECUから送られた制動力目標値と対応する押付力となるように、回転角センサ５ｃの信号をフィードバックしつつ、モータ５を制御する。
【００２６】
ブレーキコントローラB/ECUは、図７に示すように、推力センサ１０および圧力センサ105からの信号を参照し、モータ５が実際に作動する制御領域において、モータ５の出力によるモータ押付力（ボールねじ機構６の押付力）が、ペダルストロークに応じた液圧ピストン９による液圧ピストン押付力（液圧ピストン９の押付力）よりも大きくなるようにモータ５を制御する。
【００２７】
また、ブレーキコントローラB/ECUは、BBWコントローラBBW/ECU（ABS制御手段）がABS制御を実施しているとき、ソレノイドイン弁104FR,104FRを閉じ、マスタシリンダM/Cから液圧ピストン９のシリンダ室９ａへのブレーキ液圧の供給を遮断する。同時に、遮断弁106を開き、ブレーキ液圧をストロークシミュレータSSへ吸収させることで、運転者のペダルストロークを可能とする。
【００２８】
さらに、ブレーキコントローラB/ECUは、モータ５の電圧低下時や温度上昇による自己保持制御の介入時、ソレノイド１３ｂを駆動し、ラッチ１３ｃをラッチ溝１３ａと係合させ、インナパッド７ａがブレーキディスクBDから離間する方向へのボールねじナット６ａの回転変位を規制する。
【００２９】
次に、作用を説明する。
［通常制動時］
図８は、実施例１の制動力発生作用を示すタイムチャートである。
時点t1では、運転者がブレーキペダルBPの踏み込みを開始したため、マスタシリンダM/Cのブレーキ液は、ペダルストローク量に応じて液圧配管102（102FL,102FR）から液圧ピストン９のシリンダ室９ａへと供給され、ピストン９ｂは伸長を開始する。
【００３０】
時点t2では、BBWコントローラBBW/ECUはブレーキランプスイッチBSの信号から運転者のブレーキ操作を検出するとともに、圧力センサ105の検出値をあらかじめ設定された回数読み込んだため、圧力センサ105の検出値から各車輪の制動力目標値を算出し、各ブレーキコントローラB/ECUに制動力目標値を送信する。ブレーキコントローラB/ECUは、モータ５の駆動を開始する。
【００３１】
時点t3では、モータ起動の無駄時間が経過したため、モータ５が正転方向に回転を開始する。ここで、「正転方向」とは、インナパッド７ａをブレーキディスクBDに向かって前進させるモータ５の回転方向をいう。モータ５の回転により、モータロータ５ｂと一体に設けられたボールねじナット６ａが回転し、ねじ軸６ｂが前進を開始する。
【００３２】
このとき、アウタパッド７ｂは、ブレーキディスクBDとの隙間を埋めてブレーキディスクBDを押し付け始めている。アウタパッド７ｂによるブレーキディスクBDの押付力の反力（押付反力）は、ブリッジ８→メインハウジング３→エンドハウジング４→ベアリングホルダ１２の順に伝達する。このとき、エンドハウジング４がベアリングホルダ１２を押す力、すなわち液圧ピストン押付力は、推力センサ１０により検出され、BBWコントローラBBW/ECUへと送られる。
【００３３】
時点t4では、インナパッド７ａがブレーキディスクBDとの隙間を埋めてブレーキディスクBDを押し付け始める。これにより、ブレーキディスクBDは、インナパッド７ａおよびアウタパッド７ｂから摩擦抵抗を受けるため、ブレーキ押付力が発生し、車輪に制動力が付与される。
【００３４】
インナパッド７ａによるブレーキディスクBDの押付反力は、ねじ軸６ｂ→ボールねじナット６ａ→エンドベアリング１１ｂ→ベアリングホルダ１２→エンドハウジング４→メインハウジング３へと伝達される。このとき、ベアリングホルダ１２がエンドハウジング４を押す力、すなわちモータ押付力は、推力センサ１０により検出され、BBWコントローラBBW/ECUへと送られる。つまり、推力センサ１０は、ペダル操作に応じて発生する液圧ピストン押付力と、モータ出力により発生するモータ押付力との和を検出することができる。
【００３５】
メインハウジング３は、キャリアCRに対して車輪軸方向に相対変位可能であるため、エンドハウジング４から伝達された押付反力により、ねじ軸６ｂの進行方向と反対に移動し、ブリッジ８を引き寄せる。これにより、インナパッド７ａの押付反力をアウタパッド７ｂの押付力として作用させることができる。
【００３６】
ここで、浮動型キャリパを用いた従来の電動ディスクブレーキでは、時点t3でインナパッドが前進を開始し、時点t4でブレーキディスクとの隙間が埋まり、インナパッドの押付力によってアウタパッドがブレーキディスクに引き寄せられ、時点t5でアウタパッドとブレーキディスクとの差が埋まって初めてブレーキ押付力が発生していた。つまり、モータ停止からブレーキ押付力が発生するまでの初期応答性の面で問題があった。
【００３７】
これに対し、実施例１の電子制御ディスクブレーキ１では、アウタパッド７ｂ側に運転者のペダルストロークに応じて前進する液圧ピストン９を設けたため、時点t3でインナパッド７ａが前進を開始するとき、アウタパッド７ｂは既にブレーキディスクBDとの隙間を埋めている。よって、時点t4でインナパッド７ａがブレーキディスクBDとの隙間を埋めたときにはブレーキ押付力を発生させることができ、従来の電動ディスクブレーキに比べて、初期応答性を向上させることができる。
【００３８】
通常、キャリパ２とブレーキディスクBD間には、ブレーキディスクBDの熱倒れや、ノックバックにより隙間が存在しており、実施例１の電子制御ディスクブレーキ１では、その隙間を液圧ピストン９の押し出し速度と、電動ブレーキの押し出し速度の和算で埋めることから、制動応答性を向上させることができる。
【００３９】
緩制動等、急激なペダル操作が実施されない走行シーンでは、運転者のブレーキ操作が検出されてモータ５が駆動する以前（ペダル操作検知時間＋モータ作動無駄時間経過前）のペダル操作において、液圧ピストン９はペダルストロークに応じてピストン９ｂを前進させている。実施例１では、モータ押付力が液圧ピストン押付力よりも大きくなるようにモータ５を駆動するため、インナパッド７ａがブレーキディスクBDを押し付けるとき、アウタパッド７ｂ側ではピストン９ｂが後退してブリッジ８の面位置に張り付いた状態（底付き状態）となる（図９）。このため、ブレーキジャダー発生時にもピストン９ｂが振動して液圧が変動するのを抑制することができるため、ペダルストローク分の液圧のみを圧力センサ105で検出することが可能となり、液圧ピストン押付力を正確に把握することができる。
【００４０】
一方、急激なペダル操作が行われた場合には、ペダルストローク速度に合わせてブレーキ液が液圧ピストン９に送り込まれるため、遅れなく液圧ピストン９は前進し、アウタパッド７ｂはブレーキディスクBDとの隙間を埋める。
【００４１】
図１０に示すように、BBWコントローラBBW/ECUは、ブレーキランプスイッチBSの信号からブレーキペダルBPが操作されたことを検出するとともに、圧力センサ105の検出信号からブレーキペダルストロークを、誤検出を十分に回避可能な回数検出した後、電子制御ディスクブレーキ１のブレーキコントローラB/ECUに制動力目標値を出力する。ブレーキコントローラB/ECUでは、推力センサ１０の検出信号との比較演算を行うとともに、モータ出力の演算を行い、モータ５の制御を開始する。モータ５はモータ起動の無駄時間経過後に動き出し、ねじ軸６ｂを前進させる。
【００４２】
この時点で液圧ピストン９はブレーキディスクBDとの隙間を埋め、ブレーキディスクBDからの押付反力によりねじ軸６ｂを前進方向へ引き寄せ始めており、互いに押付力を伝達可能な状態になると、液圧ピストン９は前進を止め、押付力を保ちつつねじ軸６ｂに押し戻されて後退を始める。
【００４３】
上記作動を行うことにより、別途液圧キャリパと電動ブレーキキャリパとを持つ従来装置と比べても、ねじ軸６ｂの移動量を半減させることができ、応答性を向上させることができる。また、モータ５の出力と液圧ピストン９の出力を合算して制動力を発生させることができるため、複数のキャリパを用いることなくモータ５およびマスタシリンダM/Cの小型化を図ることができる。
【００４４】
［ピストンの断面積確保］
実施例１の電子制御ディスクブレーキ１では、電動ブレーキの失陥時ではない通常の制動に電動ブレーキと液圧ブレーキとを併用する構成であることから、ブレーキディスクBDを挟んでインナパッド７ａ側にモータ５およびボールねじ機構６を配置し、アウタパッド７ｂ側に液圧ピストン９を配置している。
【００４５】
つまり、液圧ブレーキを通常の制動に利用するためには、制動力を確保するために出力（液圧ピストン押付力）を大きくする必要がある。そして、出力を大きくするためには、ブレーキ液と接するピストン９ｂの断面積をできるだけ大きくする必要がある。ここで、例えば、ピストンをモータおよびボールねじ機構とともにインナパッド側に配置した場合、キャリパ断面積の大部分がモータおよびボールねじ機構からなる電動ブレーキ機構に浸食されるため、ピストン断面積を大きく取ることができない。
【００４６】
これに対し、実施例１の電子制御ディスクブレーキ１では、液圧ピストン９と電動ブレーキ機構とをブレーキディスクBDを挟んで対向する位置に配置したため、電動ブレーキ機構と干渉することなく、キャリパ断面積（ブリッジ８の断面積）をフルに使って大きなピストン断面積を確保することができ、通常の制動に必要な液圧ブレーキの制動力を得ることができる。
【００４７】
［ABS作動時］
ブレーキコントローラB/ECUは、ABS作動時、ソレノイドイン弁104を閉じることで、マスタシリンダM/Cから押し出されるブレーキ液を液圧ピストン９に作用させない状態とした上で、BBWコントローラBBW/ECUからの制動力目標値に応じてモータ押付力を増減する。これにより、高精度のABS制御が可能となる。
【００４８】
このとき、ブレーキペダルBPは板踏み状態（ペダルを踏み込もうとしても踏込みができない状態）となるため、遮断弁106を開き、ブレーキ液をストロークシミュレータSSに吸収させることで、ABS作動時におけるペダルフィーリングの悪化を防止することができる。
【００４９】
［モータ出力低下時］
ブレーキコントローラB/ECUは、モータ５の電圧低下、モータ５の温度上昇に伴い自己保護制御が介入した場合等、モータ５の出力が低下した場合には、ソレノイド１３ｂを駆動してラッチ１３ｃをラッチ溝１３ａと係合させる。これにより、ラッチ機構１３が作動する直前のモータ押付力が保持されるとともに、運転者がブレーキペダルBPをさらに踏み増すことにより、モータ押付力を維持したまま液圧ピストン押付力を上昇させ、制動力を増大させることができる。つまり、制動時にモータ５が作動不能となった場合であっても、液圧ピストン９のみで発生する制動力よりも大きな制動力を発生させることができるため、液圧ピストン押付力のみで車両を停止させる場合と比較して、制動距離を短縮することができる。
【００５０】
このとき、遮断弁106が開いている場合には、遮断弁106を閉じ、ストロークシミュレータSSをマスタシリンダM/Cと切り離すことにより、マスタシリンダM/Cで発生したブレーキ液を液圧ピストン９に供給することができ、マスタシリンダM/Cの必要液室容量を低減することができる。
【００５１】
次に、効果を説明する。
実施例１のディスクブレーキにあっては、以下に列挙する効果を奏する。
【００５２】
(1) キャリパ２のアウタパッド７ｂ側に設け、ブレーキ液圧に応じてアウタパッド７ｂをブレーキディスクBDに押し付ける液圧ピストン９と、キャリパ２のインナパッド７ａ側に設けたモータ５と、キャリパ２のインナパッド７ａ側に設け、モータ５の回転力を直進運動に変換し、インナパッド７ａをブレーキディスクBDに押し付けるボールねじ機構６と、を備える。これにより、複数のキャリパを用いることなくモータ５およびマスタシリンダM/Cの小型化を図ることができる。
【００５３】
(2) 液圧ピストン９の押付力により発生する制動力とボールねじ機構６の押付力により発生する制動力とを合算した制動力が、ブレーキストロークに基づく車輪の制動力目標値となるように、モータ５を制御するブレーキコントローラB/ECUを備える。これにより、運転者の要求制動力に合致した制動力を車輪に付与することができる。
【００５４】
(3) ブレーキコントローラB/ECUは、モータ押付力が液圧ピストン押付力よりも大きくなるようにモータ５を制御するため、ブレーキジャダー発生時にも液圧ピストン押付力を正確に把握でき、ブレーキストロークに応じてモータ５を精度良く制御することができる。
【００５５】
(4) ブレーキコントローラB/ECUは、ABS作動時、マスタシリンダM/Cと液圧ピストン９のシリンダ室９ａとを連通する液圧配管102上に設けたソレノイドイン弁104を閉じるため、マスタシリンダM/Cから押し出されるブレーキ液を液圧ピストン９に作用させず、モータ押付力のみを増減することでより高精度のABS制御を実施することができる。
【００５６】
(5) 液圧配管102上に配置し、ABS作動時にマスタシリンダM/Cにより発生した作動圧を吸収するストロークシミュレータSSを備えるため、ABS作動時の板踏み状態を回避でき、ペダルフィーリングの悪化を防止することができる。
【００５７】
(6) 液圧配管102とストロークシミュレータSSとを連通する液圧配管103上に遮断弁106を備えるため、ストロークシミュレータの消費液量を削減し、液圧ピストン９の消費液量を増加することにより、マスタシリンダM/Cの必要液室容量を低減でき、マスタシリンダM/Cの小型化を図ることができる。
【００５８】
(7) ボールねじ機構６との係合によりインナパッド７ａをブレーキディスクBDから離間させる方向への回転変位を規制可能なラッチ機構１３を設け、ブレーキコントローラB/ECUは、モータ５の出力低下時、ラッチ機構１３をボールねじ機構６と係合させる。これにより、モータ出力低下時にはインナパッド７ａの位置を固定し、マスタシリンダM/Cからの液圧により液圧ピストン９の押付力が逃げないようにすることで、液圧ピストン押付力のみで高制動力を確保することができる。
【００５９】
(8) キャリパ２をキャリアCRに対し車輪軸方向へ相対変位可能に支持した浮動型キャリパとしたため、ブレーキ踏み込み開始からブレーキ押付力が発生するまでの初期応答性を向上させることができる。
【００６０】
(9) ベアリングホルダ１２とエンドハウジング４との車輪軸方向間に、車輪軸方向に作用する圧力を検出する推力センサ１０を設け、ブレーキコントローラB/ECUは、推力センサ１０により検出された推力がブレーキストロークに基づく車輪の制動力目標値に応じた値となるように、モータ５を制御する。これにより、液圧ピストン押付力とモータ出力により発生するモータ押付力との和の実測値に基づいてモータ５の回転角を制御可能となるため、モータ回転角からモータ押付力を推定する従来の電動ディスクブレーキと比較して、ブレーキ制御の精度をより高めることができる。
【実施例２】
【００６１】
実施例２のブレーキ装置は、電子制御ディスクブレーキの構成のみが実施例１と異なり、システム構成は実施例１と同様であるため、図示ならびに説明を省略する。
【００６２】
［電子制御ディスクブレーキの構成］
図１１は実施例２の電子制御ディスクブレーキの側面断面図、図１２は電子制御ディスクブレーキの平面図、図１３は電子制御ディスクブレーキの正面図、図１４は電子制御ディスクブレーキの背面図である。
なお、実施例２において、実施例１と同一の構成には、同一の符号を付して説明を省略する。
【００６３】
実施例２の電子制御ディスクブレーキ２０は、車輪（図示せず）とともに回転するブレーキディスクBDと、このブレーキディスクBDに対して車幅方向の内側位置でアクスル等の車体側部材に固定されているハウジング（基部）２１と、車輪軸方向に沿って移動自在となるようにハウジング２１に支持されているキャリパ２２とを備えている。
【００６４】
キャリパ２２は、ブレーキディスクBDの外周をまたいで設けられているブリッジ部（第１パッド支持部）２３と、このブリッジ部２３に対して車幅方向の内側に延在している筒状のシリンダ部（第２パッド支持部）２４とを備えている。実施例２の電子制御ディスクブレーキ２０は、キャリパ２２を支持するハウジング２１がキャリアCRに対し車輪軸方向で位置不変に固定された固定型キャリパを有するオポーズドシリンダー型ディスクブレーキである。
【００６５】
シリンダ部２４内には、ブレーキディスクBDの車幅方向の内側を向いている一方の摺動面２５ａに対向して筒状のピストン２６が摺動自在に配置されている。なお、シリンダ部２４の内周面に形成した周溝にＯリング３４が装着されている。
ブリッジ部２３の車幅方向の外側には、ブレーキディスクBDの車幅方向の外側を向いている他方の摺動面２５ｂに対向するようにキャリパ爪２８が形成されている。
そして、ピストン２６にインナパッド７ａが固定されてブレーキディスクBDの一方の摺動面２５ａに対向しているとともに、キャリパ爪２８には実施例１と同一構成の液圧ピストン９を介してアウタパッド７ｂが固定されている。アウタパッド７ｂは、ブレーキディスクBDの他方の摺動面２５ｂに対向している。
【００６６】
ハウジング２１は、車幅方向の外側および内側の両側を向く方向に開口部を設けている筒状のハウジング本体２９と、ハウジング本体２９の外周の一部から外側に膨出し、回転力を発生するモータ３０および減速遊星歯車機構３１を内蔵したモータハウジング３２と、ハウジング本体２９の車幅方向の内側を向く方向で開口している開口部を閉塞しているコントローラハウジング３３とを備えている。
【００６７】
また、ハウジング本体２９内には、車幅方向の外側を向いて開口している開口部側からキャリパ２２のシリンダ部２４が摺動自在に挿入されている。この際、キャリパ２２に設けたガイド穴（不図示）に、ハウジング本体２９の回転規制ボルト（不図示）のねじ部が挿入されている。これにより、キャリパ２２は、ガイド穴に挿通した回転規制ボルトによって回転が規制されながら、ハウジング本体２９内をシリンダ部２４が摺動することによって車輪軸方向に移動自在とされている。なお、ハウジング本体２９の車幅方向の外側の開口部近くの内周面に形成した周溝にはＯリング３４が装着されている。
そして、ハウジング本体２９内に、減速遊星歯車機構３１から伝達された回転力を直進力に変換してピストン２６およびキャリパ爪２８に伝達するねじ伝達機構（運動変換機構）が配置されている。
【００６８】
ねじ伝達機構は、ピストン２６に同軸に固定したボールねじスクリュ（第２直進部材）３５と、このボールねじスクリュ３５にころがりねじで係合しているボールねじナット（第１直進部材）３６と、このボールねじスクリュ３５にすべりねじで係合している台形ねじスクリュ３７と、台形ねじスクリュ３７およびボールねじナット３６に、減速遊星歯車機構３１から伝達された回転力を伝達するアウトプットギア（回転部材）３８とで構成されている。
【００６９】
アウトプットギア３８とボールねじナット３６とボール３９とにより、実施例２の第１ねじ伝達機構が構成される。また、台形ねじスクリュ３７とボールねじスクリュ３５とボール３９とにより、実施例２の第２ねじ伝達機構が構成される。
【００７０】
ボールねじスクリュ３５は、長手方向の一端が閉塞され、他端が開口している中空の棒状部材である。このボールねじスクリュ３５の外周面にはねじ溝が形成されているととともに、他端に設けた開口部の内周面に、台形ねじ形の雌ねじ３５ａが形成されている。そして、ピストン２６の軸心位置に、ボールねじスクリュ３５の一端が固定されている。
【００７１】
ボールねじナット３６は円筒形状の部材であり、その内周面に、ボールねじスクリュ３５のねじ溝に対応するねじ溝が形成されており、これらボールねじスクリュ３５のねじ溝およびボールねじナット３６のねじ溝の間に、多数のボール３９が介装されている。なお、ボールねじスクリュ３５のねじ溝およびボールねじナット３６のねじ溝の間の両端部には、ボール転動面（ねじ溝の面）へのコンタミの侵入を防止するシール部材４０が介装されている。
【００７２】
また、シリンダ部２４の内周面とボールねじナット３６の外周との間には、一対のアンギュラ玉軸受け４１が軸方向に背面組み合わせの状態で介装されており、ボールねじナット３６は、軸方向の移動が規制されながら回転自在にシリンダ部２４に支持されている。そして、ボールねじナット３６のアウトプットギア３８に近接する外周には、スプライン溝３６ａが形成されている。
【００７３】
台形ねじスクリュ３７は、一端側の外周に台形ねじ形の雄ねじ３７ａが形成され、他端側に、減速遊星歯車機構３１を構成するアウトプットギア３８が固定された棒状部材である。すなわち、台形ねじスクリュ３７の雄ねじ３７ａより他端側には鍔部３７ｂが形成され、この鍔部３７ｂよりさらに他端側の外周にスプライン溝が形成され、最も他端におねじが形成されている。
【００７４】
そして、台形ねじスクリュ３７の雄ねじ３７ａは、ボールねじスクリュ３５の他端の開口部内周面に形成した台形ねじ形の雌ねじ３５ａに螺合しながら、ボールねじスクリュ３５内に設けられている中空部３５ｂに進入している。また、台形ねじスクリュ３７のスプライン溝に、アウトプットギア３８の軸穴に設けたスプライン溝がスプライン結合され、台形ねじスクリュ３７の他端に形成した雄ねじに固定ナット４２を締結することで、アウトプットギア３８が鍔部３７ｂ側に押し付けられながら、台形ねじスクリュ３７の他端に固着されている。
【００７５】
アウトプットギア３８は、ハウジング本体２９およびコントローラハウジング３３の内壁に配置した軸受４３により軸方向の移動が規制されながら回転自在に支持されており、アウトプットギア３８の回転が台形ねじスクリュ３７に伝達されると、ボールねじスクリュ３５の直進力として変換される。
また、アウトプットギア３８の外径側には、筒状の回転伝達部３８ａが形成されており、この回転伝達部３８ａの内周面にスプライン溝３８ｂが形成されている。そして、回転伝達部３８ａのスプライン溝３８ｂが、ボールねじナット３６の外周に形成したスプライン溝３６ａとスプライン結合されている。これにより、回転伝達部３８ａを介して伝達されたアウトプットギア３８の回転力は、ボールねじナット３６の直進力として変換される。
【００７６】
ここで、ボールねじスクリュ３５およびボールねじナット３６のねじ巻き方向と、台形ねじスクリュ３７およびボールねじスクリュ３５の開口部内周面に形成した雌ねじ３５ａのねじ巻き方向は、同一方向に設定されている。このため、アウトプットギア３８から台形ねじスクリュ３７およびボールねじナット３６に同時に回転力が伝達されると、ボールねじスクリュ３５およびボールねじナット３６の一方がブレーキディスクBD側に直進していき、他方がブレーキディスクBDから離間する方向に直進していく。
【００７７】
そして、ボールねじスクリュ３５の直進移動距離に対し、ボールねじナット３６の直進移動距離が２倍となるように、ボールねじスクリュ３５およびボールねじナット３６のねじリードが、台形ねじスクリュ３７および雌ねじ３５ａのねじリードより大きく設定されている。
【００７８】
一方、モータハウジング３２内に配置されているモータ３０は、モータハウジング３２の内周面に固定されているリング形状のステータ３０ａと、メインシャフト４４の外周に圧入固定され、メインシャフト４４とともにステータ３０ａ内に同軸に回転自在に配置されている略円筒形状のロータ３０ｂとで構成されている。モータハウジング３２には、モータ３０の回転角（回転数）を検出する回転角センサ４９が設けられている。
【００７９】
減速遊星歯車機構３１は、サンギアとして機能する前述したメインシャフト４４（以下、サンギア４４と称する）と、モータハウジング３２の内周面に固定されているリングギア４５と、これらサンギア４４およびリングギア４５の間で噛み合っている複数のピニオン４６と、これら複数のピニオン４６を支持しているキャリア４７とを備えたシングルピニオン式の遊星歯車である。そして、キャリア４７の外周にギアが形成されており、このキャリア４７に、ハウジング本体２９内に配置したアウトプットギア３８が噛み合っている。
【００８０】
また、ハウジング本体２９の車幅方向の内側の開口部を閉塞するように、ハウジング本体２９にコントローラハウジング３３が一体化されているが、ねじ伝達機構を構成している台形ねじスクリュ３７の他端側の端面に対向しているコントローラハウジング３３の内壁が端面から離間する方向に凹んだ形状となっている。これにより、台形ねじスクリュ３７の他端側の端面に対向する位置に、空気吸収室４８が設けられている。
【００８１】
コントローラハウジング３３内に配置されたブレーキコントローラB/ECUは、モータ３０の回転角を検出する回転角センサ４９の検出値からモータ押付力を推定するとともに、圧力センサ105の検出値から液圧ピストン押付力を推定してインナパッド７ａおよびアウタパッド７ｂによるブレーキディスクBDの押付力を算出し、算出した押付力がBBWコントローラBBW/ECUから送られた制動力目標値と対応する押付力となるようにモータ５を制御する。
【００８２】
次に、作用を説明する。
［通常制動時］
運転者がブレーキペダルBPの踏み込みを開始すると、マスタシリンダM/Cのブレーキ液は、ペダルストローク量に応じて液圧配管102（102FL,102FR）から液圧ピストン９のシリンダ室９ａへと供給され、ピストン９ｂは前進を開始する。
【００８３】
BBWコントローラBBW/ECUは、ブレーキランプスイッチBSの信号から運転者のブレーキ操作を検出し、圧力センサ105の検出値をあらかじめ設定された回数読み込むと、圧力センサ105の検出値から各車輪の制動力目標値を算出し、各ブレーキコントローラB/ECUに制動力目標値を送信する。ブレーキコントローラB/ECUは、制動力目標値に応じてモータ５を正転させる。
【００８４】
モータ３０のロータ３０ｂが所定回転数まで回転すると、その回転力が減速遊星歯車機構３１に伝達される。減速遊星歯車機構３１はリングギア４５が固定されているので、減速されながら増力した回転力となり、アウトプットギア３８から、台形ねじスクリュ３７およびボールねじナット３６に同時に回転力が伝達される。
【００８５】
台形ねじスクリュ３７がアウトプットギア３８から回転力が伝達されると、ボールねじスクリュ３５は車幅方向の外側に向かって直進する。このボールねじスクリュ３５の直進によりピストン２６が車幅方向の外側に直進する。
一方、アウトプットギア３８から回転伝達部３８ａを介して回転力が伝達されたボールねじナット３６は、ボールねじスクリュ３５が直進する方向と反対の車幅方向の内側に向けて直進していく。ここで、ボールねじナット３６は、一対のアンギュラ玉軸受け４１を介してキャリパ２２のシリンダ部２４に一体化されているので、ボールねじナット３６が車幅方向の内側に向けて直進すると、キャリパ２２のキャリパ爪２８も車幅方向の内側に移動していく。
【００８６】
そして、ボールねじナット３６は、ボールねじスクリュ３５とともに車幅方向の外側に直進移動しながら、ボールねじスクリュ３５の直進移動距離に対して２倍の直進移動距離で車幅方向の内側へ移動するので、キャリパ爪２８の車幅方向内側への直進が増幅される。
【００８７】
このように、ピストン２６が車幅の外側に移動してインナパッド７ａをブレーキディスクBDの一方の摺動面２５ａに押圧し、キャリパ爪２８も車幅方向の内側に移動してアウタパッド７ｂをブレーキディスクBDの他方の摺動面２５ｂに押圧することで制動力を発生させる。
【００８８】
上記作動を行うことにより、別途液圧キャリパと電動ブレーキキャリパとを持つ従来装置と比べて、ボールねじナット３６の移動量を低減させることができ、応答性を向上させることができる。また、モータ３０の出力と液圧ピストン９の出力を合算して制動力を発生させることができるため、複数のキャリパを用いることなくモータ５およびマスタシリンダM/Cの小型化を図ることができる。
【００８９】
さらに、液圧ピストン９と電動ブレーキ機構とをブレーキディスクBDを挟んで対向する位置に配置したため、電動ブレーキ機構と干渉することなく、キャリパ断面積（ブリッジ８の断面積）をフルに使って大きなピストン断面積を確保することができ、通常の制動に必要な液圧ブレーキの制動力を得ることができる。
【００９０】
また、実施例２の電子制御ディスクブレーキ２０では、固定型キャリパを有するオポーズドシリンダー型のディスクブレーキとしたため、制動解除時のアウタパッド７ｂの引きずりを防止することができる。つまり、従来の浮動型キャリパを有するフローティング型電動ディスクブレーキでは、運転者がブレーキ操作を止めたとき、モータを逆転させることでインナパッドを後退させることができる。ところが、アウタパッドの変位は、インナパッドのブレーキディスク押付反力に依存するため、インナパッドに押付反力が入力されなくなった時点で後退を停止する。したがって、制動解除後であっても、アウタパッドがブレーキディスクと接触した状態となり、引きずりが発生するおそれがある。
【００９１】
これに対し、実施例２では、モータ３０の正転・逆転によりアウタパッド７ｂを前進・後退させることができるため、アウタパッド７ｂとブレーキディスクBDとの接触による引きずりを防止することができる。
【００９２】
次に、効果を説明する。
実施例２のディスクブレーキにあっては、実施例１の効果(1)〜(6)に加え、以下の効果を奏する。
【００９３】
(10) キャリパ２２を固定型キャリパとしたため、制動解除時におけるアウタパッド７ｂとブレーキディスクBDとの接触による引きずりを防止することができる。
【実施例３】
【００９４】
図１５は、実施例３のブレーキ装置の前輪側油圧回路図である。
実施例３では、図２に示した実施例１の構成に対して、ブレーキペダルBPのストローク量を検出するペダルストロークセンサ108を追加し、ブレーキペダルBPのストローク量に応じて電子制御ディスクブレーキを制御する点で異なる。なお、その他のシステム構成および電子制御ディスクブレーキの構成については、実施例１と同様であるため、図示ならびに説明を省略する。
【００９５】
［ブレーキ制御処理］
図１６は、実施例３のBBWコントローラBBW/ECUおよび各ブレーキコントローラB/ECUが実行するブレーキ制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。なお、この制御処理は、所定の制御周期で繰り返し実行される。
【００９６】
ステップS1では、BBWコントローラBBW/ECUにおいて、ペダルストロークセンサ108からブレーキペダルBPのストローク量を読み込み、ステップS2へ移行する。
【００９７】
ステップS2では、BBWコントローラBBW/ECUにおいて、ステップS1で読み込んだストローク量が制御閾値よりも大きいか否かを判定する。YESの場合にはステップS3へ移行し、NOの場合にはステップS13へ移行する。ここで、制御閾値は、ブレーキペダルBPの遊びに相当する値とする。
【００９８】
ステップS3では、BBWコントローラBBW/ECUにおいて、ステップS1で読み込んだストローク量に応じた要求制動力（車両に必要な制動力）を求めると共に、求めた要求制動力から各車輪100FL,100FR,100RL,100RRの制動力目標値を演算し、演算した制動力目標値をブレーキコントローラB/ECUおよび電動ディスクブレーキ101RL,101RRへ出力してステップS4へ移行する。ここで、各制動力目標値は、図１７に示すように、総制動力（要求制動力）に対し常に後輪のキャリパ押付力よりも前輪のキャリパ押付力が大きくなるように設定する。
【００９９】
ステップS4では、各ブレーキコントローラB/ECUにおいて、推力センサ10FL,10FRの信号に基づいて、インナパッド７ａおよびアウタパッド７ｂによるブレーキディスクBDの押付力を算出し、ステップS5へ移行する。
【０１００】
ステップS5では、各ブレーキコントローラB/ECUにおいて、算出した押付力がBBWコントローラBBW/ECUから送られた制動力目標値と対応する押付力となるように、回転角センサ５ｃの信号をフィードバックしつつ、モータ５を作動し、ステップS6へ移行する。このとき、モータ５の出力によるモータ押付力（ボールねじ機構６の押付力）が、ペダルストロークに応じた液圧ピストン９による液圧ピストン押付力（液圧ピストン９の押付力）よりも大きくなるようにモータ５を制御する。
【０１０１】
ステップS6では、各ブレーキコントローラB/ECUにおいて、前回の制御周期で読み込まれたブレーキペダルBPのストローク量とステップS1で読み込まれた今回のストローク量との差からペダルストローク速度を算出し、ステップS7へ移行する。ステップS6の処理は、操作量変化速度検出手段に相当する。
【０１０２】
ステップS7では、各ブレーキコントローラB/ECUにおいて、ステップS6で算出したペダルストローク速度がソレノイドイン弁閉閾値よりも高いか否かを判定する。YESの場合にはステップS8へ移行し、NOの場合にはステップS15へ移行する。ここで、ソレノイドイン弁閉閾値は、例えば、30mm/sとする。
【０１０３】
ステップS8では、各ブレーキコントローラB/ECUにおいて、圧力センサ105FL,105FRにより検出されたマスタシリンダ圧を読み込み、ステップS9へ移行する。
【０１０４】
ステップS9では、各ブレーキコントローラB/ECUにおいて、ステップS9で読み込んだマスタシリンダ圧から液圧ピストン押付力を算出し、ステップS10へ移行する。ここで、液圧ピストン押付力Fは、下記の式から算出できる。
F=P×A
ここで、Pはマスタシリンダ圧、Aはピストン受圧面積である。
【０１０５】
ステップS10では、各ブレーキコントローラB/ECUにおいて、推力センサ10FL,10FRにより検出された推力からステップS9で算出した液圧ピストン押付力を減算してモータ押付力を算出し、ステップS11へ移行する。
【０１０６】
ステップS11では、各ブレーキコントローラB/ECUにおいて、ステップS10で算出したモータ押付力がステップS9で算出した液圧ピストン押付力よりも大きいか否かを判定する。YESの場合にはステップS12へ移行し、NOの場合にはステップS15へ移行する。
【０１０７】
ステップS12では、各ブレーキコントローラB/ECUにおいて、ソレノイドイン弁104を閉じ、ステップS15へ移行する。
【０１０８】
ステップS13では、各ブレーキコントローラB/ECUにおいて、ソレノイドイン弁104を開き、ステップS14へ移行する。
【０１０９】
ステップS14では、各ブレーキコントローラB/ECUにおいて、遮断弁106を閉じ、リターンへ移行する。
【０１１０】
ステップS15では、各ブレーキコントローラB/ECUにおいて、遮断弁106を開き、リターンへ移行する。
【０１１１】
次に、作用を説明する。
［キックバック防止作用］
実施例１のブレーキ装置では、モータ５の制御精度を高めるべく、モータ押付力が液圧ピストン押付力よりも大きくなるようにモータ５を制御している。ところが、液圧ピストン押付力がブレーキペダルBPの踏み込み速度に応じて遅れなく立ち上がるのに対し、モータ５が停止状態から回転を開始する制動初期では、液圧ピストン押付力の立ち上がりに対してモータ押付力の立ち上がりに遅れが生じる。この遅れは、モータ５のサーボ制御の遅れ等に起因している。
【０１１２】
図１８は、制動初期（制動開始から55msec経過後）におけるブレーキペダルBPのペダル操作速度と液圧ピストン押付力とモータ押付力との差との関係を示す図である。図１８から明らかなように、ペダル操作速度が所定値（30mm/s）を超えると、ペダル操作速度が高いほど液圧ピストン押付力とモータ押付力との差が大きくなる。
【０１１３】
このため、運転者がブレーキペダルBPを早踏みしたとき、モータ５の押付力が立ち上がるまでの間に、マスタシリンダ圧の上昇によって液圧配管102に押し込まれたブレーキ液が液圧ピストン９のシリンダ室９ａに流れ込み、その後、モータ押付力の発生に伴い液圧ピストン９のブレーキ液がマスタシリンダM/Cへ逆流することで、ブレーキペダルBPが押し戻される、いわゆるキックバックが発生し、ペダルフィーリングに悪影響を及ぼす。図１９に、ブレーキペダルBPの操作速度が100mm/sのときのペダルストロークの時系列変化を示す。この例では、モータ作動無駄時間の終了時点でモータ押付力が立ち上がるのに伴い、ペダルストロークが減少し、キックバックが発生している。
【０１１４】
これに対し、実施例３では、ステップS7でペダルストローク速度がソレノイドイン弁閉閾値（30mm/s）よりも高いと判定された場合には、ステップS12でソレノイドイン弁104を閉じる。これにより、液圧ピストン９のシリンダ室９ａとマスタシリンダM/Cとが遮断され、モータ押付力の立ち上がりによってピストン９ｂがシリンダ室９ａ内に押し込まれた場合であっても、マスタシリンダM/Cへとブレーキ液が逆流するのを防止でき、ブレーキペダルBPのキックバックの発生を防止できる。
【０１１５】
また、上記ソレノイドイン弁104の閉作動は、ステップS2でペダルストロークが制御閾値以下となるまでの間、すなわち、ブレーキ操作が終了するまで継続されるため、ブレーキ操作時のキックバックの発生を確実に防止できる。
なお、ステップS12でソレノイドイン弁104を閉じた後は、続くステップS15で遮断弁106を開弁しているため、ブレーキ液圧をストロークシミュレータSSへ吸収させることで、運転者のペダルストロークを可能とする。
【０１１６】
さらに、実施例３では、ステップS7でペダルストローク速度がソレノイドイン弁閉閾値（30mm/s）よりも高い場合には、ステップS11で液圧ピストン押付力とモータ押付力とを比較している。そして、モータ押付力が液圧ピストン押付力よりも大きくなったときには、ステップS11からステップS12へと進んでソレノイドイン弁104を閉じるが、モータ押付力が液圧ピストン押付力以下のときには、ステップS11からステップS15へと進み、ソレノイドイン弁104を閉じない。
【０１１７】
例えば、ブレーキペダルPBの操作速度とソレノイドイン弁閉閾値との比較のみでソレノイドイン弁104を閉じると、液圧ピストン９によるアウタパッド７ｂの押し出し効果が阻害され、制動初期の応答性悪化を招く。このため、実施例１では、モータ押付力が液圧ピストン押付力以下のときには、ソレノイドイン弁104を開いておくことで、制動初期の応答性向上とブレーキペダルBPのキックバック防止との両立を図ることができる。
【０１１８】
次に、効果を説明する。
実施例３のディスクブレーキにあっては、実施例１の効果(1)〜(9)に加え、以下に列挙する効果を奏する。
【０１１９】
(11) ブレーキコントローラB/ECUは、ペダルストローク速度がソレノイドイン弁閉閾値よりも大きい場合、ソレノイドイン弁104を閉じるため、運転者がブレーキペダルBPを早踏みした際のキックバックの発生を防止できる。
【０１２０】
(12) ブレーキコントローラB/ECUは、運転者のブレーキ操作が終了するまでソレノイドイン弁104の閉状態を維持するため、ブレーキ操作時のキックバックの発生を確実に防止できる。
【０１２１】
(13) ブレーキコントローラB/ECUは、モータ押付力が液圧ピストン押付力よりも大きい場合、ソレノイドイン弁104を閉じるため、制動初期の応答性向上とブレーキペダルBPのキックバック防止との両立を図ることができる。
【実施例４】
【０１２２】
実施例４のブレーキ装置は、実施例３のブレーキ制御処理において、車両停車時にソレノイドイン弁104が閉じた状態が継続することに伴う電力消費を低減するものである。なお、その他のシステム構成および電子制御ディスクブレーキの構成については、実施例１と同様であるため、図示ならびに説明を省略する。
【０１２３】
［消費電力低減制御処理］
図２０は、実施例４のBBWコントローラBBW/ECUおよび各ブレーキコントローラB/ECUが実行する消費電力低減制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。この制御処理は、図１６のステップS12でソレノイドイン弁104が閉作動したとき開始し、運転者のブレーキ操作が終了したときは直ちに終了する。また、この制御処理は、左右輪の片側ずつ順に行う。
【０１２４】
ステップS21では、BBWコントローラBBW/ECUにおいて、各車輪速センサ107FL,107FR,107RL,107RRにより検出された各車輪速を読み込み、ステップS22へ移行する。
【０１２５】
ステップS22では、BBWコントローラBBW/ECUにおいて、ステップS21で読み込んだ各車輪速が全て0km/hであるか否か、すなわち、車両が停止しているか否かを判定する。YESの場合にはステップS23へ移行し、NOの場合にはリターンへ移行する。
【０１２６】
ステップS23では、BBWコントローラBBW/ECUにおいて、カウンタをカウントアップし、ステップS24へ移行する。
【０１２７】
ステップS24では、BBWコントローラBBW/ECUにおいて、カウンタが所定値以上であるか否かを判定する。YESの場合にはステップS25へ移行し、NOの場合にはステップS21へ移行する。ここで、所定値は、所定時間T（例えば、30sec）に相当する値とする。所定時間Tは、例えば、図２１に示すように、ソレノイドイン弁104の液圧に対する連続作動可能時間から決定してもよい。図２１に示すように、シリンダ室９ａとマスタシリンダ圧との差が大きいほどソレノイドイン弁104の連続作動可能時間は短くなるため、それに応じて所定時間Tも短く設定する必要がある。
【０１２８】
ステップS25では、BBWコントローラBBW/ECUにおいて、ペダルストロークセンサ108からブレーキペダルBPのストローク量を読み込み、ステップS26へ移行する。
【０１２９】
ステップS26では、BBWコントローラBBW/ECUにおいて、ステップS25で読み込んだペダルストローク量に応じた要求制動力を求めると共に、求めた要求制動力から各車輪100FL,100FR,100RL,100RRの制動力目標値を演算し、演算した制動力目標値をブレーキコントローラB/ECUおよび電動ディスクブレーキ101RL,101RRへ出力してステップS27へ移行する。
【０１３０】
ステップS27では、ブレーキコントローラB/ECUにおいて、圧力センサ105FL,105FRにより検出されたマスタシリンダ圧を読み込み、ステップS28へ移行する。
【０１３１】
ステップS28では、ブレーキコントローラB/ECUにおいて、ステップS27で読み込んだマスタシリンダ圧と推力センサ10FL,10FRにより検出された推力からモータ押付力を算出し、ステップS29へ移行する。
【０１３２】
ステップS29では、ブレーキコントローラB/ECUにおいて、ステップS27で読み込んだマスタシリンダ圧とステップS28で算出したモータ押付力とから、ソレノイドイン弁104が閉じた状態の液圧ピストン９内の圧力を算出し、ステップS30へ移行する。ここで、液圧ピストン９内の圧力Pは、下記の式から算出できる。
P=F/A
Fは液圧ピストン押付力、Aはピストン受圧面積である。
【０１３３】
ステップS30では、ブレーキコントローラB/ECUにおいて、モータ押付力の液圧換算値がステップS27で読み込んだマスタシリンダ圧よりも所定量だけ高くなるようなモータ押付力を演算し、ステップS31へ移行する。ここで、所定量は、当該所定量だけマスタシリンダ圧が増加したとき、踏力変動が気にならない程度、すなわち、人が感じない程度の値、例えば、2N以下とする。
【０１３４】
ステップS31では、ブレーキコントローラB/ECUにおいて、電子制御ディスクブレーキ1FL,1FRのモータ押付力をステップS30で演算した値としたとき、要求制動力を一定に維持する電動ディスクブレーキ101RL,101RRのモータ押付力（後輪モータ押付力）を演算し、ステップS32へ移行する。
【０１３５】
ステップS32では、BBWコントローラBBW/ECUにおいて、ステップS31でブレーキコントローラB/ECUにより演算された後輪モータ押付力を電動ディスクブレーキ101RL,101RRに送信して後輪モータ押付力を増加させ、ステップS33へ移行する。
【０１３６】
ステップS33では、ブレーキコントローラB/ECUにおいて、ステップS30で演算したモータ押付力となるようにモータ押付力を低下させ、ステップS34へ移行する。
【０１３７】
ステップS34では、ブレーキコントローラB/ECUにおいて、ソレノイドイン弁104を開作動し、ステップS35へ移行する。
【０１３８】
ステップS35では、ブレーキコントローラB/ECUにおいて、回転角センサ５ｃにより検出されたモータ５の回転角（回転数）を読み込み、ステップS36へ移行する。
【０１３９】
ステップS36では、ブレーキコントローラB/ECUにおいて、ステップS35で読み込んだモータ回転数がゼロであるか否か、すなわち、ピストン９ｂが底付き状態であるか否かを判定する。YESの場合にはステップS37へ移行し、NOの場合にはステップS37へ移行する。
【０１４０】
ステップS37では、ブレーキコントローラB/ECUにおいて、ソレノイドイン弁104を開作動し、ステップS27へ移行する。
【０１４１】
ステップS38では、ブレーキコントローラB/ECUにおいて、通常の前後輪制動力配分（図１７参照）となるようにモータ押付力を増加させ、ステップS39へ移行する。
【０１４２】
ステップS39では、BBWコントローラBBW/ECUにおいて、通常の前後輪制動力配分となるように後輪モータ押付力を低下させ、リターンへ移行する。
【０１４３】
次に、作用を説明する。
［消費電力低減作用］
実施例３では、消費電力軽減を図るべく、ペダルストローク速度がソレノイドイン弁閉閾値（30mm/s）よりも高い場合には、ソレノイドイン弁104FLを閉じる制御を行っている。ところが、ソレノイドイン弁104は常開型の電磁弁であるため、閉弁状態を維持するためにはソレノイド（不図示）に電力を供給し続ける必要がある。よって、車両停車時にブレーキペダルBPが踏まれた状態が長時間継続した場合の電力消費量が問題となる。
【０１４４】
これに対し、実施例４では、ステップS22で車両停車中であると判定され、ステップS24で所定時間T（30sec）が経過した場合、ステップS34でソレノイドイン弁104を開作動することで、ソレノイドイン弁104の消費電力を低減できる。また、ソレノイドイン弁104のサイズは連続作動時間および作動差圧により決定されるため、実施例４の消費電力低減制御を実施することで、ソレノイドイン弁104の小型化が可能となる。
【０１４５】
ここで、ソレノイドイン弁104を開く場合、液圧ピストン９のシリンダ室９ａに封入していたブレーキ液がマスタシリンダへと戻り、シリンダ室９ａ内のブレーキ液圧とマスタシリンダ圧との差圧に応じた踏力変動が発生し、この踏力変動が大きいと、運転者に違和感を与えてしまう。
【０１４６】
そこで、実施例４では、ステップS30でモータ押付力の液圧換算値がマスタシリンダ圧よりも2Nだけ高くなるようなモータ押付力を演算し、ステップS33で演算したモータ押付力となるようにモータ押付力を低下させるという一連の処理を、ステップS36でピストン９ｂが底付き状態であると判定されるまで繰り返し実行する（ステップS27〜ステップS37）。これにより、マスタシリンダ圧を徐々に（2Nずつ）増加させることができるため、運転者に踏力変動を気付かせることなく、ブレーキ液を徐々にマスタシリンダM/Cへと戻すことができる。
【０１４７】
次に、上述のように踏力変動抑制のために電子制御ディスクブレーキのモータ押付力を低下させる場合、当該電子制御ディスクブレーキに対応する付与される車輪の制動力が低下するため、ブレーキペダルBPの踏み込み量、すなわち運転者の要求制動力に応じた総制動力を維持できず、坂路やクリープトルクによって車両が動いてしまう可能性がある。そこで、実施例４では、ステップS33でモータ押付力を低下させる前のステップS32で、当該モータ押付力の低下量に応じて電動ディスクブレーキ101RL,101RRのモータ押付力を増加させているため、車両の総制動力を一定に保つことができる。
【０１４８】
次に、効果を説明する。
実施例４のディスクブレーキにあっては、実施例１の効果(1)〜(9)，実施例３の効果(11)〜(13)に加え、以下に列挙する効果を奏する。
【０１４９】
(14) ブレーキコントローラB/ECUは、車両停止中にソレノイドイン弁104を閉じている状態が所定時間T以上継続した場合、ソレノイドイン弁104を開くため、停車中に運転者がブレーキペダルBPを踏み続けた場合のソレノイドイン弁104の消費電力を低減できると共に、ソレノイドイン弁104の小型化を実現できる。
【０１５０】
(15) ブレーキコントローラB/ECUは、マスタシリンダM/Cに戻されるブレーキ液圧がマスタシリンダ圧よりも所定量（例えば、2N）だけ高くなるように、モータ押付力を低下させるため、運転者に踏力変動を気付かせることなく、液圧ピストン９のシリンダ室９ａに封入したブレーキ液を徐々にマスタシリンダM/Cへと戻すことができる。
【０１５１】
(16) ブレーキコントローラB/ECUは、モータ押付力の低下による車輪の制動力低下分だけ左右後輪100RL,100RRの制動力を増加させるため、車両の総制動力を一定に保つことができる。
【０１５２】
（他の実施例）
以上、本発明を実施するための最良の形態を、図面に基づく各実施例により説明したが、本発明の具体的な構成は、各実施例に示したものに限定されるものではなく、発明の要旨を変更しない程度の設計変更等があっても本発明に含まれる。
【０１５３】
例えば、実施例では、第１パッドをアウタパッド、第２パッドをインナパッドとしたが、ブレーキディスクを挟んで車幅方向外側に第２パッド、車幅方向内側に第１パッドを設けた構成としてもよい。
【０１５４】
実施例では、マスタシリンダM/Cと液圧ピストン９のシリンダ室９ａとを連通する液圧配管102をキャリパ２（２２）のハウジング内に形成した例を示したが、図２２に示すように、キャリパ２の外側に配管６０を設けることで、ハウジング内に配管を形成する手間を省き、工数削減を図ることができる。
また、実施例１，２では、ソレノイドイン弁をハウジング側に設けた例を示したが、車体側に設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１５５】
【図１】実施例１の電子制御ディスクブレーキを適用したブレーキ装置のシステム構成図である。
【図２】実施例１のブレーキ装置の前輪側油圧回路図である。
【図３】実施例１の電子制御ディスクブレーキの側面断面図である。
【図４】実施例１の電子制御ディスクブレーキの平面図である。
【図５】実施例１の電子制御ディスクブレーキの正面図である。
【図６】実施例１のラッチ機構を示す図である。
【図７】実施例１の液圧ピストン押付力とモータ押付力との関係を示す図である。
【図８】実施例１の制動力発生作用を示すタイムチャートである。
【図９】実施例１のピストン底付き作用を示す図である。
【図１０】実施例１の急制動時における制動力発生作用を示すタイムチャートである。
【図１１】実施例２の電子制御ディスクブレーキの側面断面図である。
【図１２】実施例２の電子制御ディスクブレーキの平面図である。
【図１３】実施例２の電子制御ディスクブレーキの正面図である。
【図１４】実施例２の電子制御ディスクブレーキの背面図である。
【図１５】実施例３のブレーキ装置の前輪側油圧回路図である。
【図１６】実施例３のBBWコントローラBBW/ECUおよび各ブレーキコントローラB/ECUが実行するブレーキ制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図１７】総制動力に対する前後輪のキャリパ押付力の配分を示す図である。
【図１８】制動初期（制動開始から55msec経過後）におけるブレーキペダルBPのペダル操作速度と液圧ピストン押付力とモータ押付力との差との関係を示す図である。
【図１９】ブレーキペダルBPの操作速度が100mm/sのときのペダルストロークのタイムチャートである。
【図２０】実施例４のBBWコントローラBBW/ECUおよび各ブレーキコントローラB/ECUが実行する消費電力低減制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図２１】所定時間Tの設定マップである。
【図２２】他の実施例の電子制御ディスクブレーキの側面断面図である。
【符号の説明】
【０１５６】
BBW/ECU BBWコントローラ（ABS制御手段）
BD ブレーキディスク
B/ECU ブレーキコントローラ（制動力制御手段）
M/C マスタシリンダ（作動圧発生手段）
１ 電子制御ディスクブレーキ
２ キャリパ
３ メインハウジング
４ エンドハウジング
５ モータ（電動モータ）
６ ボールねじ機構（運動変換機構）
７ａ インナパッド（第１パッド）
７ｂ アウタパッド（第２パッド）
８ ブリッジ
９ 液圧ピストン（ピストン機構）
１０ 推力センサ
１３ ラッチ機構（係止手段）
102 液圧配管（作動圧供給通路）
103 液圧配管（連通路）
104 ソレノイドイン弁（流量制御弁）
105 圧力センサ
106 遮断弁
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対向配置された一対のパッドを車輪と一体に回転するブレーキディスクに押し付けることで車輪を制動するディスクブレーキの技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
従来のディスクブレーキとしては、例えば、１つの車輪に電動ディスクブレーキと油圧ディスクブレーキをそれぞれ設け、２つのディスクブレーキに制動力を分担させることで、モータおよび作動圧発生手段（マスタシリンダ）の小型化を図るものが開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００４−３５１９６５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、上記従来技術にあっては、１つの車輪に２つのブレーキキャリパが設けられるため、部品点数増に伴うばね下荷重の増加、車両への搭載性悪化を伴うという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、複数のキャリパを用いることなくモータおよび作動圧発生手段の小型化を図ることができるディスクブレーキを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述の目的を達成するため、本発明では、キャリパの第１パッド側に設け、運転者の制動操作量に応じた発生した作動圧に応じて第１パッドをブレーキディスクに押し付けるピストン機構と、キャリパの第２パッド側に設けた電動モータと、キャリパの第２パッド側に設け、電動モータの回転力を直進運動に変換し、第１パッドと第２パッドのうち少なくとも第２パッドをブレーキディスクに押し付ける運動変換機構と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明では、ピストン機構と電動モータにより一対のパッドを進退させる構成としたため、複数のキャリパを用いることなくモータおよび作動圧発生手段の小型化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面に基づく各実施例により説明する。
【実施例１】
【０００８】
［システム構成］
図１は実施例１の電子制御ディスクブレーキを適用したブレーキ装置のシステム構成図、図２は実施例１のブレーキ装置の前輪側油圧回路図である。
【０００９】
実施例１のブレーキ装置は、左右前輪100FL,100FRに制動力を付与する電子制御ディスクブレーキ1FL,1FRと、左右後輪100RL,100RRに制動力を付与する電動ディスクブレーキ101RL,101RRとを備えている。
【００１０】
電子制御ディスクブレーキ1FL,1FRは、マスタシリンダ（作動圧発生手段）M/Cからのブレーキ液圧とブレーキ・バイ・ワイヤ（BBW）コントローラBBW/ECUからの供給電流に応じて、左右前輪100FL,100FRに制動力を付与する。電子制御ディスクブレーキ1FL,1FRの構造については後述する。
【００１１】
電動ディスクブレーキ101RL,101RRは、BBWコントローラBBW/ECUからの供給電流に応じて、左右後輪100RL,100RRに制動力を付与する。なお、電動ディスクブレーキ101RL,101RRは、例えば、特開２００２−２０５６３４号公報に記載された電動ディスクブレーキ等のように、モータによりパッドをブレーキディスクへ押し付ける一般的なものを用いているため、構造についての説明は省略する。
【００１２】
ブレーキペダルBPは、マスタシリンダM/Cのインプットロッド（不図示）に接続されている。マスタシリンダM/Cには、ブレーキ液を貯留するリザーバRSが接続されている。運転者のブレーキ操作は、ブレーキランプスイッチBSにより検出され、BBWコントローラBBW/ECUへと送られる。
【００１３】
マスタシリンダM/Cのプライマリ室PRIは、左前輪100FLの電子制御ディスクブレーキ1FLの液圧ピストン９のシリンダ室９ａ（図３参照）と連通する液圧配管102FLと接続されるとともに、ストロークシミュレータSSと液圧配管（連通路）103を介して接続されている。マスタシリンダM/Cのセカンダリ室SECは、右前輪100FRの電子制御ディスクブレーキ1FRの液圧ピストン９のシリンダ室９ａと連通する液圧配管102FRと接続されている。
【００１４】
液圧配管（作動圧供給通路）102FL,102FR上には、マスタシリンダM/Cと電子制御ディスクブレーキ1FL,1FRとの連通状態を維持・遮断する常開のソレノイドイン弁（流量制御弁）104FL,104FRと、マスタシリンダ圧を検出する圧力センサ105FL,105FRとが設けられている。また、液圧配管103上には、マスタシリンダM/CとストロークシミュレータSSとの連通状態を維持・遮断する遮断弁106が設けられている。
【００１５】
BBWコントローラBBW/ECUには、ブレーキランプスイッチBSからの信号と、圧力センサ105FL,105FRからの信号と、各車輪100FL,100FR,100RL,100RRの車輪速を検出する車輪速センサ107FL,107FR,107RL,107RRからの信号と、車両の加速度を検出する加速度センサ107からの信号とが入力される。
【００１６】
BBWコントローラBBW/ECUは、各センサからの入力信号に基づいて、運転者のペダル操作に従う通常ブレーキ制御の演算と、アンチスキッドブレーキ制御（ABS）、車両挙動安定化制御（VDC）、車間距離制御および障害物回避制御制御等車両の情報を用いてタイヤのスリップや車両挙動を制御するための演算を行い、車両に必要な制動力を算出し、各車輪100FL,100FR,100RL,100RRに必要な制動力目標値を演算する。そして、各制動力目標値を電子制御ディスクブレーキ1FL,1FRのブレーキコントローラB/ECU（制動力制御手段）および電動ディスクブレーキ101FL,101FRのコントローラ（不図示）へ出力する。
【００１７】
［電子制御ディスクブレーキの構成］
図３は実施例１の電子制御ディスクブレーキの側面断面図、図４は電子制御ディスクブレーキの平面図、図５は電子制御ディスクブレーキの正面図である。
実施例１の電子制御ディスクブレーキ1FL,1FR（以下、電子制御ディスクブレーキ１と記載する。）は、メインハウジング（基部）３と、エンドハウジング４と、モータ（電動モータ）５と、ボールねじ機構（運動変換機構）６と、互いに対向する一対のパッド７（インナパッド（第２パッド）７ａ，アウタパッド（第１パッド）７ｂ）と、ブリッジ（第１パッド支持部）８と、液圧ピストン（ピストン機構）９とを備えている。メインハウジング３、エンドハウジング４およびブリッジ８により、実施例１のキャリパ２が構成される。
【００１８】
メインハウジング３は、車体側部材に固定されたキャリアCRに対し、車輪軸方向（＝ブレーキディスクBDの軸方向）へ相対変位可能に支持されている。メインハウジング３の内部には、中空部３ａが形成され、モータ５、ボールねじ機構６および推力センサ（圧力検出手段）１０（10FL,10FR）が収納されている。実施例１の電子制御ディスクブレーキ１は、キャリパ２のメインハウジング３がキャリアCRに対し車輪軸方向へ相対変位可能に支持された浮動型キャリパを有するフローティング型ディスクブレーキである。
【００１９】
モータ５は、モータステータ５ａ、モータロータ（回転部材）５ｂおよび回転角センサ５ｃを備えている。モータステータ５ａは、メインハウジング３に固定されており、モータロータ５ｂは、モータステータ５ａに対し車輪軸方向周りに回転可能に設けられている。回転角センサ５ｃは、モータステータ５ａに対するモータロータ５ｂの回転角（回転数）を検出し、検出信号をブレーキコントローラB/ECUへ出力する。
【００２０】
ボールねじ機構６は、ボールねじナット６ａ、ねじ軸（直進部材）６ｂおよび複数のボール６ｃとから構成されている。ボールねじナット６ａは、モータロータ５ｂと一体に設けられ、フロントベアリング１１ａおよびエンドベアリング１１ｂにより車輪軸方向周りに回転可能に支持されている。フロントベアリング１１ａは、メインハウジング３に固定され、エンドベアリング１１ｂは、エンドベアリング１１ｂとエンドハウジング４との間に介装されたベアリングホルダ１２に支持されている。ボールねじナット６ａ、ねじ軸６ｂおよりボール６ｃにより、実施例１のねじ伝達機構が構成される。
【００２１】
ベアリングホルダ１２は、メインハウジング３に対し、車輪軸方向へ相対変位可能に設けられている。ベアリングホルダ１２とエンドハウジング４との間には、推力センサ１０が介装されている。
ねじ軸６ｂは、ボールねじナット６ａと複数のボール６ｃを介してねじ結合されており、先端にはインナパッド７ａが取り付けられている。
【００２２】
図３および図６に示すように、ボールねじ機構６には、ボールねじナット６ａの外周に形成されたラッチ溝１３ａと、ソレノイド１３ｂと、このソレノイド１３ｂにより揺動し、ラッチ溝１３ａと離間・係合するラッチ１３ｃとからなるラッチ機構（係止手段）１３が設けられている。
【００２３】
ブリッジ８は、メインハウジング３からブレーキディスクBDをまたいでアウタパッド７ｂ側まで延設され、液圧ピストン９を介してアウタパッド７ｂを支持している。
液圧ピストン９は、ブリッジ８に形成されたシリンダ室９ａとこのシリンダ室９ａ内を摺動するピストン９ｂとを備えている。シリンダ室９ａは、ブリッジ８およびメインハウジング３に形成された液圧配管102（102FL,102FR）を介してマスタシリンダM/Cと連通している。メインハウジング３には、液圧配管102を開閉するソレノイドイン弁104（104FL,104FR）が取り付けられている。
【００２４】
ピストン９ｂは、マスタシリンダM/Cからシリンダ室９ａに供給されたブレーキ液圧に応じて車輪軸方向へ伸長することで、先端に固定されたアウタパッド７ｂがブレーキディスクBDへと押し付けられる。
【００２５】
ブレーキコントローラB/ECUは、推力センサ10FL,10FRからの信号に基づいて、インナパッド７ａおよびアウタパッド７ｂによるブレーキディスクBDの押付力を算出し、算出した押付力がBBWコントローラBBW/ECUから送られた制動力目標値と対応する押付力となるように、回転角センサ５ｃの信号をフィードバックしつつ、モータ５を制御する。
【００２６】
ブレーキコントローラB/ECUは、図７に示すように、推力センサ１０および圧力センサ105からの信号を参照し、モータ５が実際に作動する制御領域において、モータ５の出力によるモータ押付力（ボールねじ機構６の押付力）が、ペダルストロークに応じた液圧ピストン９による液圧ピストン押付力（液圧ピストン９の押付力）よりも大きくなるようにモータ５を制御する。
【００２７】
また、ブレーキコントローラB/ECUは、BBWコントローラBBW/ECU（ABS制御手段）がABS制御を実施しているとき、ソレノイドイン弁104FR,104FRを閉じ、マスタシリンダM/Cから液圧ピストン９のシリンダ室９ａへのブレーキ液圧の供給を遮断する。同時に、遮断弁106を開き、ブレーキ液圧をストロークシミュレータSSへ吸収させることで、運転者のペダルストロークを可能とする。
【００２８】
さらに、ブレーキコントローラB/ECUは、モータ５の電圧低下時や温度上昇による自己保持制御の介入時、ソレノイド１３ｂを駆動し、ラッチ１３ｃをラッチ溝１３ａと係合させ、インナパッド７ａがブレーキディスクBDから離間する方向へのボールねじナット６ａの回転変位を規制する。
【００２９】
次に、作用を説明する。
［通常制動時］
図８は、実施例１の制動力発生作用を示すタイムチャートである。
時点t1では、運転者がブレーキペダルBPの踏み込みを開始したため、マスタシリンダM/Cのブレーキ液は、ペダルストローク量に応じて液圧配管102（102FL,102FR）から液圧ピストン９のシリンダ室９ａへと供給され、ピストン９ｂは伸長を開始する。
【００３０】
時点t2では、BBWコントローラBBW/ECUはブレーキランプスイッチBSの信号から運転者のブレーキ操作を検出するとともに、圧力センサ105の検出値をあらかじめ設定された回数読み込んだため、圧力センサ105の検出値から各車輪の制動力目標値を算出し、各ブレーキコントローラB/ECUに制動力目標値を送信する。ブレーキコントローラB/ECUは、モータ５の駆動を開始する。
【００３１】
時点t3では、モータ起動の無駄時間が経過したため、モータ５が正転方向に回転を開始する。ここで、「正転方向」とは、インナパッド７ａをブレーキディスクBDに向かって前進させるモータ５の回転方向をいう。モータ５の回転により、モータロータ５ｂと一体に設けられたボールねじナット６ａが回転し、ねじ軸６ｂが前進を開始する。
【００３２】
このとき、アウタパッド７ｂは、ブレーキディスクBDとの隙間を埋めてブレーキディスクBDを押し付け始めている。アウタパッド７ｂによるブレーキディスクBDの押付力の反力（押付反力）は、ブリッジ８→メインハウジング３→エンドハウジング４→ベアリングホルダ１２の順に伝達する。このとき、エンドハウジング４がベアリングホルダ１２を押す力、すなわち液圧ピストン押付力は、推力センサ１０により検出され、BBWコントローラBBW/ECUへと送られる。
【００３３】
時点t4では、インナパッド７ａがブレーキディスクBDとの隙間を埋めてブレーキディスクBDを押し付け始める。これにより、ブレーキディスクBDは、インナパッド７ａおよびアウタパッド７ｂから摩擦抵抗を受けるため、ブレーキ押付力が発生し、車輪に制動力が付与される。
【００３４】
インナパッド７ａによるブレーキディスクBDの押付反力は、ねじ軸６ｂ→ボールねじナット６ａ→エンドベアリング１１ｂ→ベアリングホルダ１２→エンドハウジング４→メインハウジング３へと伝達される。このとき、ベアリングホルダ１２がエンドハウジング４を押す力、すなわちモータ押付力は、推力センサ１０により検出され、BBWコントローラBBW/ECUへと送られる。つまり、推力センサ１０は、ペダル操作に応じて発生する液圧ピストン押付力と、モータ出力により発生するモータ押付力との和を検出することができる。
【００３５】
メインハウジング３は、キャリアCRに対して車輪軸方向に相対変位可能であるため、エンドハウジング４から伝達された押付反力により、ねじ軸６ｂの進行方向と反対に移動し、ブリッジ８を引き寄せる。これにより、インナパッド７ａの押付反力をアウタパッド７ｂの押付力として作用させることができる。
【００３６】
ここで、浮動型キャリパを用いた従来の電動ディスクブレーキでは、時点t3でインナパッドが前進を開始し、時点t4でブレーキディスクとの隙間が埋まり、インナパッドの押付力によってアウタパッドがブレーキディスクに引き寄せられ、時点t5でアウタパッドとブレーキディスクとの差が埋まって初めてブレーキ押付力が発生していた。つまり、モータ停止からブレーキ押付力が発生するまでの初期応答性の面で問題があった。
【００３７】
これに対し、実施例１の電子制御ディスクブレーキ１では、アウタパッド７ｂ側に運転者のペダルストロークに応じて前進する液圧ピストン９を設けたため、時点t3でインナパッド７ａが前進を開始するとき、アウタパッド７ｂは既にブレーキディスクBDとの隙間を埋めている。よって、時点t4でインナパッド７ａがブレーキディスクBDとの隙間を埋めたときにはブレーキ押付力を発生させることができ、従来の電動ディスクブレーキに比べて、初期応答性を向上させることができる。
【００３８】
通常、キャリパ２とブレーキディスクBD間には、ブレーキディスクBDの熱倒れや、ノックバックにより隙間が存在しており、実施例１の電子制御ディスクブレーキ１では、その隙間を液圧ピストン９の押し出し速度と、電動ブレーキの押し出し速度の和算で埋めることから、制動応答性を向上させることができる。
【００３９】
緩制動等、急激なペダル操作が実施されない走行シーンでは、運転者のブレーキ操作が検出されてモータ５が駆動する以前（ペダル操作検知時間＋モータ作動無駄時間経過前）のペダル操作において、液圧ピストン９はペダルストロークに応じてピストン９ｂを前進させている。実施例１では、モータ押付力が液圧ピストン押付力よりも大きくなるようにモータ５を駆動するため、インナパッド７ａがブレーキディスクBDを押し付けるとき、アウタパッド７ｂ側ではピストン９ｂが後退してブリッジ８の面位置に張り付いた状態（底付き状態）となる（図９）。このため、ブレーキジャダー発生時にもピストン９ｂが振動して液圧が変動するのを抑制することができるため、ペダルストローク分の液圧のみを圧力センサ105で検出することが可能となり、液圧ピストン押付力を正確に把握することができる。
【００４０】
一方、急激なペダル操作が行われた場合には、ペダルストローク速度に合わせてブレーキ液が液圧ピストン９に送り込まれるため、遅れなく液圧ピストン９は前進し、アウタパッド７ｂはブレーキディスクBDとの隙間を埋める。
【００４１】
図１０に示すように、BBWコントローラBBW/ECUは、ブレーキランプスイッチBSの信号からブレーキペダルBPが操作されたことを検出するとともに、圧力センサ105の検出信号からブレーキペダルストロークを、誤検出を十分に回避可能な回数検出した後、電子制御ディスクブレーキ１のブレーキコントローラB/ECUに制動力目標値を出力する。ブレーキコントローラB/ECUでは、推力センサ１０の検出信号との比較演算を行うとともに、モータ出力の演算を行い、モータ５の制御を開始する。モータ５はモータ起動の無駄時間経過後に動き出し、ねじ軸６ｂを前進させる。
【００４２】
この時点で液圧ピストン９はブレーキディスクBDとの隙間を埋め、ブレーキディスクBDからの押付反力によりねじ軸６ｂを前進方向へ引き寄せ始めており、互いに押付力を伝達可能な状態になると、液圧ピストン９は前進を止め、押付力を保ちつつねじ軸６ｂに押し戻されて後退を始める。
【００４３】
上記作動を行うことにより、別途液圧キャリパと電動ブレーキキャリパとを持つ従来装置と比べても、ねじ軸６ｂの移動量を半減させることができ、応答性を向上させることができる。また、モータ５の出力と液圧ピストン９の出力を合算して制動力を発生させることができるため、複数のキャリパを用いることなくモータ５およびマスタシリンダM/Cの小型化を図ることができる。
【００４４】
［ピストンの断面積確保］
実施例１の電子制御ディスクブレーキ１では、電動ブレーキの失陥時ではない通常の制動に電動ブレーキと液圧ブレーキとを併用する構成であることから、ブレーキディスクBDを挟んでインナパッド７ａ側にモータ５およびボールねじ機構６を配置し、アウタパッド７ｂ側に液圧ピストン９を配置している。
【００４５】
つまり、液圧ブレーキを通常の制動に利用するためには、制動力を確保するために出力（液圧ピストン押付力）を大きくする必要がある。そして、出力を大きくするためには、ブレーキ液と接するピストン９ｂの断面積をできるだけ大きくする必要がある。ここで、例えば、ピストンをモータおよびボールねじ機構とともにインナパッド側に配置した場合、キャリパ断面積の大部分がモータおよびボールねじ機構からなる電動ブレーキ機構に浸食されるため、ピストン断面積を大きく取ることができない。
【００４６】
これに対し、実施例１の電子制御ディスクブレーキ１では、液圧ピストン９と電動ブレーキ機構とをブレーキディスクBDを挟んで対向する位置に配置したため、電動ブレーキ機構と干渉することなく、キャリパ断面積（ブリッジ８の断面積）をフルに使って大きなピストン断面積を確保することができ、通常の制動に必要な液圧ブレーキの制動力を得ることができる。
【００４７】
［ABS作動時］
ブレーキコントローラB/ECUは、ABS作動時、ソレノイドイン弁104を閉じることで、マスタシリンダM/Cから押し出されるブレーキ液を液圧ピストン９に作用させない状態とした上で、BBWコントローラBBW/ECUからの制動力目標値に応じてモータ押付力を増減する。これにより、高精度のABS制御が可能となる。
【００４８】
このとき、ブレーキペダルBPは板踏み状態（ペダルを踏み込もうとしても踏込みができない状態）となるため、遮断弁106を開き、ブレーキ液をストロークシミュレータSSに吸収させることで、ABS作動時におけるペダルフィーリングの悪化を防止することができる。
【００４９】
［モータ出力低下時］
ブレーキコントローラB/ECUは、モータ５の電圧低下、モータ５の温度上昇に伴い自己保護制御が介入した場合等、モータ５の出力が低下した場合には、ソレノイド１３ｂを駆動してラッチ１３ｃをラッチ溝１３ａと係合させる。これにより、ラッチ機構１３が作動する直前のモータ押付力が保持されるとともに、運転者がブレーキペダルBPをさらに踏み増すことにより、モータ押付力を維持したまま液圧ピストン押付力を上昇させ、制動力を増大させることができる。つまり、制動時にモータ５が作動不能となった場合であっても、液圧ピストン９のみで発生する制動力よりも大きな制動力を発生させることができるため、液圧ピストン押付力のみで車両を停止させる場合と比較して、制動距離を短縮することができる。
【００５０】
このとき、遮断弁106が開いている場合には、遮断弁106を閉じ、ストロークシミュレータSSをマスタシリンダM/Cと切り離すことにより、マスタシリンダM/Cで発生したブレーキ液を液圧ピストン９に供給することができ、マスタシリンダM/Cの必要液室容量を低減することができる。
【００５１】
次に、効果を説明する。
実施例１のディスクブレーキにあっては、以下に列挙する効果を奏する。
【００５２】
(1) キャリパ２のアウタパッド７ｂ側に設け、ブレーキ液圧に応じてアウタパッド７ｂをブレーキディスクBDに押し付ける液圧ピストン９と、キャリパ２のインナパッド７ａ側に設けたモータ５と、キャリパ２のインナパッド７ａ側に設け、モータ５の回転力を直進運動に変換し、インナパッド７ａをブレーキディスクBDに押し付けるボールねじ機構６と、を備える。これにより、複数のキャリパを用いることなくモータ５およびマスタシリンダM/Cの小型化を図ることができる。
【００５３】
(2) 液圧ピストン９の押付力により発生する制動力とボールねじ機構６の押付力により発生する制動力とを合算した制動力が、ブレーキストロークに基づく車輪の制動力目標値となるように、モータ５を制御するブレーキコントローラB/ECUを備える。これにより、運転者の要求制動力に合致した制動力を車輪に付与することができる。
【００５４】
(3) ブレーキコントローラB/ECUは、モータ押付力が液圧ピストン押付力よりも大きくなるようにモータ５を制御するため、ブレーキジャダー発生時にも液圧ピストン押付力を正確に把握でき、ブレーキストロークに応じてモータ５を精度良く制御することができる。
【００５５】
(4) ブレーキコントローラB/ECUは、ABS作動時、マスタシリンダM/Cと液圧ピストン９のシリンダ室９ａとを連通する液圧配管102上に設けたソレノイドイン弁104を閉じるため、マスタシリンダM/Cから押し出されるブレーキ液を液圧ピストン９に作用させず、モータ押付力のみを増減することでより高精度のABS制御を実施することができる。
【００５６】
(5) 液圧配管102上に配置し、ABS作動時にマスタシリンダM/Cにより発生した作動圧を吸収するストロークシミュレータSSを備えるため、ABS作動時の板踏み状態を回避でき、ペダルフィーリングの悪化を防止することができる。
【００５７】
(6) 液圧配管102とストロークシミュレータSSとを連通する液圧配管103上に遮断弁106を備えるため、ストロークシミュレータの消費液量を削減し、液圧ピストン９の消費液量を増加することにより、マスタシリンダM/Cの必要液室容量を低減でき、マスタシリンダM/Cの小型化を図ることができる。
【００５８】
(7) ボールねじ機構６との係合によりインナパッド７ａをブレーキディスクBDから離間させる方向への回転変位を規制可能なラッチ機構１３を設け、ブレーキコントローラB/ECUは、モータ５の出力低下時、ラッチ機構１３をボールねじ機構６と係合させる。これにより、モータ出力低下時にはインナパッド７ａの位置を固定し、マスタシリンダM/Cからの液圧により液圧ピストン９の押付力が逃げないようにすることで、液圧ピストン押付力のみで高制動力を確保することができる。
【００５９】
(8) キャリパ２をキャリアCRに対し車輪軸方向へ相対変位可能に支持した浮動型キャリパとしたため、ブレーキ踏み込み開始からブレーキ押付力が発生するまでの初期応答性を向上させることができる。
【００６０】
(9) ベアリングホルダ１２とエンドハウジング４との車輪軸方向間に、車輪軸方向に作用する圧力を検出する推力センサ１０を設け、ブレーキコントローラB/ECUは、推力センサ１０により検出された推力がブレーキストロークに基づく車輪の制動力目標値に応じた値となるように、モータ５を制御する。これにより、液圧ピストン押付力とモータ出力により発生するモータ押付力との和の実測値に基づいてモータ５の回転角を制御可能となるため、モータ回転角からモータ押付力を推定する従来の電動ディスクブレーキと比較して、ブレーキ制御の精度をより高めることができる。
【実施例２】
【００６１】
実施例２のブレーキ装置は、電子制御ディスクブレーキの構成のみが実施例１と異なり、システム構成は実施例１と同様であるため、図示ならびに説明を省略する。
【００６２】
［電子制御ディスクブレーキの構成］
図１１は実施例２の電子制御ディスクブレーキの側面断面図、図１２は電子制御ディスクブレーキの平面図、図１３は電子制御ディスクブレーキの正面図、図１４は電子制御ディスクブレーキの背面図である。
なお、実施例２において、実施例１と同一の構成には、同一の符号を付して説明を省略する。
【００６３】
実施例２の電子制御ディスクブレーキ２０は、車輪（図示せず）とともに回転するブレーキディスクBDと、このブレーキディスクBDに対して車幅方向の内側位置でアクスル等の車体側部材に固定されているハウジング（基部）２１と、車輪軸方向に沿って移動自在となるようにハウジング２１に支持されているキャリパ２２とを備えている。
【００６４】
キャリパ２２は、ブレーキディスクBDの外周をまたいで設けられているブリッジ部（第１パッド支持部）２３と、このブリッジ部２３に対して車幅方向の内側に延在している筒状のシリンダ部（第２パッド支持部）２４とを備えている。実施例２の電子制御ディスクブレーキ２０は、キャリパ２２を支持するハウジング２１がキャリアCRに対し車輪軸方向で位置不変に固定された固定型キャリパを有するオポーズドシリンダー型ディスクブレーキである。
【００６５】
シリンダ部２４内には、ブレーキディスクBDの車幅方向の内側を向いている一方の摺動面２５ａに対向して筒状のピストン２６が摺動自在に配置されている。なお、シリンダ部２４の内周面に形成した周溝にＯリング３４が装着されている。
ブリッジ部２３の車幅方向の外側には、ブレーキディスクBDの車幅方向の外側を向いている他方の摺動面２５ｂに対向するようにキャリパ爪２８が形成されている。
そして、ピストン２６にインナパッド７ａが固定されてブレーキディスクBDの一方の摺動面２５ａに対向しているとともに、キャリパ爪２８には実施例１と同一構成の液圧ピストン９を介してアウタパッド７ｂが固定されている。アウタパッド７ｂは、ブレーキディスクBDの他方の摺動面２５ｂに対向している。
【００６６】
ハウジング２１は、車幅方向の外側および内側の両側を向く方向に開口部を設けている筒状のハウジング本体２９と、ハウジング本体２９の外周の一部から外側に膨出し、回転力を発生するモータ３０および減速遊星歯車機構３１を内蔵したモータハウジング３２と、ハウジング本体２９の車幅方向の内側を向く方向で開口している開口部を閉塞しているコントローラハウジング３３とを備えている。
【００６７】
また、ハウジング本体２９内には、車幅方向の外側を向いて開口している開口部側からキャリパ２２のシリンダ部２４が摺動自在に挿入されている。この際、キャリパ２２に設けたガイド穴（不図示）に、ハウジング本体２９の回転規制ボルト（不図示）のねじ部が挿入されている。これにより、キャリパ２２は、ガイド穴に挿通した回転規制ボルトによって回転が規制されながら、ハウジング本体２９内をシリンダ部２４が摺動することによって車輪軸方向に移動自在とされている。なお、ハウジング本体２９の車幅方向の外側の開口部近くの内周面に形成した周溝にはＯリング３４が装着されている。
そして、ハウジング本体２９内に、減速遊星歯車機構３１から伝達された回転力を直進力に変換してピストン２６およびキャリパ爪２８に伝達するねじ伝達機構（運動変換機構）が配置されている。
【００６８】
ねじ伝達機構は、ピストン２６に同軸に固定したボールねじスクリュ（第２直進部材）３５と、このボールねじスクリュ３５にころがりねじで係合しているボールねじナット（第１直進部材）３６と、このボールねじスクリュ３５にすべりねじで係合している台形ねじスクリュ３７と、台形ねじスクリュ３７およびボールねじナット３６に、減速遊星歯車機構３１から伝達された回転力を伝達するアウトプットギア（回転部材）３８とで構成されている。
【００６９】
アウトプットギア３８とボールねじナット３６とボール３９とにより、実施例２の第１ねじ伝達機構が構成される。また、台形ねじスクリュ３７とボールねじスクリュ３５とボール３９とにより、実施例２の第２ねじ伝達機構が構成される。
【００７０】
ボールねじスクリュ３５は、長手方向の一端が閉塞され、他端が開口している中空の棒状部材である。このボールねじスクリュ３５の外周面にはねじ溝が形成されているととともに、他端に設けた開口部の内周面に、台形ねじ形の雌ねじ３５ａが形成されている。そして、ピストン２６の軸心位置に、ボールねじスクリュ３５の一端が固定されている。
【００７１】
ボールねじナット３６は円筒形状の部材であり、その内周面に、ボールねじスクリュ３５のねじ溝に対応するねじ溝が形成されており、これらボールねじスクリュ３５のねじ溝およびボールねじナット３６のねじ溝の間に、多数のボール３９が介装されている。なお、ボールねじスクリュ３５のねじ溝およびボールねじナット３６のねじ溝の間の両端部には、ボール転動面（ねじ溝の面）へのコンタミの侵入を防止するシール部材４０が介装されている。
【００７２】
また、シリンダ部２４の内周面とボールねじナット３６の外周との間には、一対のアンギュラ玉軸受け４１が軸方向に背面組み合わせの状態で介装されており、ボールねじナット３６は、軸方向の移動が規制されながら回転自在にシリンダ部２４に支持されている。そして、ボールねじナット３６のアウトプットギア３８に近接する外周には、スプライン溝３６ａが形成されている。
【００７３】
台形ねじスクリュ３７は、一端側の外周に台形ねじ形の雄ねじ３７ａが形成され、他端側に、減速遊星歯車機構３１を構成するアウトプットギア３８が固定された棒状部材である。すなわち、台形ねじスクリュ３７の雄ねじ３７ａより他端側には鍔部３７ｂが形成され、この鍔部３７ｂよりさらに他端側の外周にスプライン溝が形成され、最も他端におねじが形成されている。
【００７４】
そして、台形ねじスクリュ３７の雄ねじ３７ａは、ボールねじスクリュ３５の他端の開口部内周面に形成した台形ねじ形の雌ねじ３５ａに螺合しながら、ボールねじスクリュ３５内に設けられている中空部３５ｂに進入している。また、台形ねじスクリュ３７のスプライン溝に、アウトプットギア３８の軸穴に設けたスプライン溝がスプライン結合され、台形ねじスクリュ３７の他端に形成した雄ねじに固定ナット４２を締結することで、アウトプットギア３８が鍔部３７ｂ側に押し付けられながら、台形ねじスクリュ３７の他端に固着されている。
【００７５】
アウトプットギア３８は、ハウジング本体２９およびコントローラハウジング３３の内壁に配置した軸受４３により軸方向の移動が規制されながら回転自在に支持されており、アウトプットギア３８の回転が台形ねじスクリュ３７に伝達されると、ボールねじスクリュ３５の直進力として変換される。
また、アウトプットギア３８の外径側には、筒状の回転伝達部３８ａが形成されており、この回転伝達部３８ａの内周面にスプライン溝３８ｂが形成されている。そして、回転伝達部３８ａのスプライン溝３８ｂが、ボールねじナット３６の外周に形成したスプライン溝３６ａとスプライン結合されている。これにより、回転伝達部３８ａを介して伝達されたアウトプットギア３８の回転力は、ボールねじナット３６の直進力として変換される。
【００７６】
ここで、ボールねじスクリュ３５およびボールねじナット３６のねじ巻き方向と、台形ねじスクリュ３７およびボールねじスクリュ３５の開口部内周面に形成した雌ねじ３５ａのねじ巻き方向は、同一方向に設定されている。このため、アウトプットギア３８から台形ねじスクリュ３７およびボールねじナット３６に同時に回転力が伝達されると、ボールねじスクリュ３５およびボールねじナット３６の一方がブレーキディスクBD側に直進していき、他方がブレーキディスクBDから離間する方向に直進していく。
【００７７】
そして、ボールねじスクリュ３５の直進移動距離に対し、ボールねじナット３６の直進移動距離が２倍となるように、ボールねじスクリュ３５およびボールねじナット３６のねじリードが、台形ねじスクリュ３７および雌ねじ３５ａのねじリードより大きく設定されている。
【００７８】
一方、モータハウジング３２内に配置されているモータ３０は、モータハウジング３２の内周面に固定されているリング形状のステータ３０ａと、メインシャフト４４の外周に圧入固定され、メインシャフト４４とともにステータ３０ａ内に同軸に回転自在に配置されている略円筒形状のロータ３０ｂとで構成されている。モータハウジング３２には、モータ３０の回転角（回転数）を検出する回転角センサ４９が設けられている。
【００７９】
減速遊星歯車機構３１は、サンギアとして機能する前述したメインシャフト４４（以下、サンギア４４と称する）と、モータハウジング３２の内周面に固定されているリングギア４５と、これらサンギア４４およびリングギア４５の間で噛み合っている複数のピニオン４６と、これら複数のピニオン４６を支持しているキャリア４７とを備えたシングルピニオン式の遊星歯車である。そして、キャリア４７の外周にギアが形成されており、このキャリア４７に、ハウジング本体２９内に配置したアウトプットギア３８が噛み合っている。
【００８０】
また、ハウジング本体２９の車幅方向の内側の開口部を閉塞するように、ハウジング本体２９にコントローラハウジング３３が一体化されているが、ねじ伝達機構を構成している台形ねじスクリュ３７の他端側の端面に対向しているコントローラハウジング３３の内壁が端面から離間する方向に凹んだ形状となっている。これにより、台形ねじスクリュ３７の他端側の端面に対向する位置に、空気吸収室４８が設けられている。
【００８１】
コントローラハウジング３３内に配置されたブレーキコントローラB/ECUは、モータ３０の回転角を検出する回転角センサ４９の検出値からモータ押付力を推定するとともに、圧力センサ105の検出値から液圧ピストン押付力を推定してインナパッド７ａおよびアウタパッド７ｂによるブレーキディスクBDの押付力を算出し、算出した押付力がBBWコントローラBBW/ECUから送られた制動力目標値と対応する押付力となるようにモータ５を制御する。
【００８２】
次に、作用を説明する。
［通常制動時］
運転者がブレーキペダルBPの踏み込みを開始すると、マスタシリンダM/Cのブレーキ液は、ペダルストローク量に応じて液圧配管102（102FL,102FR）から液圧ピストン９のシリンダ室９ａへと供給され、ピストン９ｂは前進を開始する。
【００８３】
BBWコントローラBBW/ECUは、ブレーキランプスイッチBSの信号から運転者のブレーキ操作を検出し、圧力センサ105の検出値をあらかじめ設定された回数読み込むと、圧力センサ105の検出値から各車輪の制動力目標値を算出し、各ブレーキコントローラB/ECUに制動力目標値を送信する。ブレーキコントローラB/ECUは、制動力目標値に応じてモータ５を正転させる。
【００８４】
モータ３０のロータ３０ｂが所定回転数まで回転すると、その回転力が減速遊星歯車機構３１に伝達される。減速遊星歯車機構３１はリングギア４５が固定されているので、減速されながら増力した回転力となり、アウトプットギア３８から、台形ねじスクリュ３７およびボールねじナット３６に同時に回転力が伝達される。
【００８５】
台形ねじスクリュ３７がアウトプットギア３８から回転力が伝達されると、ボールねじスクリュ３５は車幅方向の外側に向かって直進する。このボールねじスクリュ３５の直進によりピストン２６が車幅方向の外側に直進する。
一方、アウトプットギア３８から回転伝達部３８ａを介して回転力が伝達されたボールねじナット３６は、ボールねじスクリュ３５が直進する方向と反対の車幅方向の内側に向けて直進していく。ここで、ボールねじナット３６は、一対のアンギュラ玉軸受け４１を介してキャリパ２２のシリンダ部２４に一体化されているので、ボールねじナット３６が車幅方向の内側に向けて直進すると、キャリパ２２のキャリパ爪２８も車幅方向の内側に移動していく。
【００８６】
そして、ボールねじナット３６は、ボールねじスクリュ３５とともに車幅方向の外側に直進移動しながら、ボールねじスクリュ３５の直進移動距離に対して２倍の直進移動距離で車幅方向の内側へ移動するので、キャリパ爪２８の車幅方向内側への直進が増幅される。
【００８７】
このように、ピストン２６が車幅の外側に移動してインナパッド７ａをブレーキディスクBDの一方の摺動面２５ａに押圧し、キャリパ爪２８も車幅方向の内側に移動してアウタパッド７ｂをブレーキディスクBDの他方の摺動面２５ｂに押圧することで制動力を発生させる。
【００８８】
上記作動を行うことにより、別途液圧キャリパと電動ブレーキキャリパとを持つ従来装置と比べて、ボールねじナット３６の移動量を低減させることができ、応答性を向上させることができる。また、モータ３０の出力と液圧ピストン９の出力を合算して制動力を発生させることができるため、複数のキャリパを用いることなくモータ５およびマスタシリンダM/Cの小型化を図ることができる。
【００８９】
さらに、液圧ピストン９と電動ブレーキ機構とをブレーキディスクBDを挟んで対向する位置に配置したため、電動ブレーキ機構と干渉することなく、キャリパ断面積（ブリッジ８の断面積）をフルに使って大きなピストン断面積を確保することができ、通常の制動に必要な液圧ブレーキの制動力を得ることができる。
【００９０】
また、実施例２の電子制御ディスクブレーキ２０では、固定型キャリパを有するオポーズドシリンダー型のディスクブレーキとしたため、制動解除時のアウタパッド７ｂの引きずりを防止することができる。つまり、従来の浮動型キャリパを有するフローティング型電動ディスクブレーキでは、運転者がブレーキ操作を止めたとき、モータを逆転させることでインナパッドを後退させることができる。ところが、アウタパッドの変位は、インナパッドのブレーキディスク押付反力に依存するため、インナパッドに押付反力が入力されなくなった時点で後退を停止する。したがって、制動解除後であっても、アウタパッドがブレーキディスクと接触した状態となり、引きずりが発生するおそれがある。
【００９１】
これに対し、実施例２では、モータ３０の正転・逆転によりアウタパッド７ｂを前進・後退させることができるため、アウタパッド７ｂとブレーキディスクBDとの接触による引きずりを防止することができる。
【００９２】
次に、効果を説明する。
実施例２のディスクブレーキにあっては、実施例１の効果(1)〜(6)に加え、以下の効果を奏する。
【００９３】
(10) キャリパ２２を固定型キャリパとしたため、制動解除時におけるアウタパッド７ｂとブレーキディスクBDとの接触による引きずりを防止することができる。
【実施例３】
【００９４】
図１５は、実施例３のブレーキ装置の前輪側油圧回路図である。
実施例３では、図２に示した実施例１の構成に対して、ブレーキペダルBPのストローク量を検出するペダルストロークセンサ108を追加し、ブレーキペダルBPのストローク量に応じて電子制御ディスクブレーキを制御する点で異なる。なお、その他のシステム構成および電子制御ディスクブレーキの構成については、実施例１と同様であるため、図示ならびに説明を省略する。
【００９５】
［ブレーキ制御処理］
図１６は、実施例３のBBWコントローラBBW/ECUおよび各ブレーキコントローラB/ECUが実行するブレーキ制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。なお、この制御処理は、所定の制御周期で繰り返し実行される。
【００９６】
ステップS1では、BBWコントローラBBW/ECUにおいて、ペダルストロークセンサ108からブレーキペダルBPのストローク量を読み込み、ステップS2へ移行する。
【００９７】
ステップS2では、BBWコントローラBBW/ECUにおいて、ステップS1で読み込んだストローク量が制御閾値よりも大きいか否かを判定する。YESの場合にはステップS3へ移行し、NOの場合にはステップS13へ移行する。ここで、制御閾値は、ブレーキペダルBPの遊びに相当する値とする。
【００９８】
ステップS3では、BBWコントローラBBW/ECUにおいて、ステップS1で読み込んだストローク量に応じた要求制動力（車両に必要な制動力）を求めると共に、求めた要求制動力から各車輪100FL,100FR,100RL,100RRの制動力目標値を演算し、演算した制動力目標値をブレーキコントローラB/ECUおよび電動ディスクブレーキ101RL,101RRへ出力してステップS4へ移行する。ここで、各制動力目標値は、図１７に示すように、総制動力（要求制動力）に対し常に後輪のキャリパ押付力よりも前輪のキャリパ押付力が大きくなるように設定する。
【００９９】
ステップS4では、各ブレーキコントローラB/ECUにおいて、推力センサ10FL,10FRの信号に基づいて、インナパッド７ａおよびアウタパッド７ｂによるブレーキディスクBDの押付力を算出し、ステップS5へ移行する。
【０１００】
ステップS5では、各ブレーキコントローラB/ECUにおいて、算出した押付力がBBWコントローラBBW/ECUから送られた制動力目標値と対応する押付力となるように、回転角センサ５ｃの信号をフィードバックしつつ、モータ５を作動し、ステップS6へ移行する。このとき、モータ５の出力によるモータ押付力（ボールねじ機構６の押付力）が、ペダルストロークに応じた液圧ピストン９による液圧ピストン押付力（液圧ピストン９の押付力）よりも大きくなるようにモータ５を制御する。
【０１０１】
ステップS6では、各ブレーキコントローラB/ECUにおいて、前回の制御周期で読み込まれたブレーキペダルBPのストローク量とステップS1で読み込まれた今回のストローク量との差からペダルストローク速度を算出し、ステップS7へ移行する。ステップS6の処理は、操作量変化速度検出手段に相当する。
【０１０２】
ステップS7では、各ブレーキコントローラB/ECUにおいて、ステップS6で算出したペダルストローク速度がソレノイドイン弁閉閾値よりも高いか否かを判定する。YESの場合にはステップS8へ移行し、NOの場合にはステップS15へ移行する。ここで、ソレノイドイン弁閉閾値は、例えば、30mm/sとする。
【０１０３】
ステップS8では、各ブレーキコントローラB/ECUにおいて、圧力センサ105FL,105FRにより検出されたマスタシリンダ圧を読み込み、ステップS9へ移行する。
【０１０４】
ステップS9では、各ブレーキコントローラB/ECUにおいて、ステップS9で読み込んだマスタシリンダ圧から液圧ピストン押付力を算出し、ステップS10へ移行する。ここで、液圧ピストン押付力Fは、下記の式から算出できる。
F=P×A
ここで、Pはマスタシリンダ圧、Aはピストン受圧面積である。
【０１０５】
ステップS10では、各ブレーキコントローラB/ECUにおいて、推力センサ10FL,10FRにより検出された推力からステップS9で算出した液圧ピストン押付力を減算してモータ押付力を算出し、ステップS11へ移行する。
【０１０６】
ステップS11では、各ブレーキコントローラB/ECUにおいて、ステップS10で算出したモータ押付力がステップS9で算出した液圧ピストン押付力よりも大きいか否かを判定する。YESの場合にはステップS12へ移行し、NOの場合にはステップS15へ移行する。
【０１０７】
ステップS12では、各ブレーキコントローラB/ECUにおいて、ソレノイドイン弁104を閉じ、ステップS15へ移行する。
【０１０８】
ステップS13では、各ブレーキコントローラB/ECUにおいて、ソレノイドイン弁104を開き、ステップS14へ移行する。
【０１０９】
ステップS14では、各ブレーキコントローラB/ECUにおいて、遮断弁106を閉じ、リターンへ移行する。
【０１１０】
ステップS15では、各ブレーキコントローラB/ECUにおいて、遮断弁106を開き、リターンへ移行する。
【０１１１】
次に、作用を説明する。
［キックバック防止作用］
実施例１のブレーキ装置では、モータ５の制御精度を高めるべく、モータ押付力が液圧ピストン押付力よりも大きくなるようにモータ５を制御している。ところが、液圧ピストン押付力がブレーキペダルBPの踏み込み速度に応じて遅れなく立ち上がるのに対し、モータ５が停止状態から回転を開始する制動初期では、液圧ピストン押付力の立ち上がりに対してモータ押付力の立ち上がりに遅れが生じる。この遅れは、モータ５のサーボ制御の遅れ等に起因している。
【０１１２】
図１８は、制動初期（制動開始から55msec経過後）におけるブレーキペダルBPのペダル操作速度と液圧ピストン押付力とモータ押付力との差との関係を示す図である。図１８から明らかなように、ペダル操作速度が所定値（30mm/s）を超えると、ペダル操作速度が高いほど液圧ピストン押付力とモータ押付力との差が大きくなる。
【０１１３】
このため、運転者がブレーキペダルBPを早踏みしたとき、モータ５の押付力が立ち上がるまでの間に、マスタシリンダ圧の上昇によって液圧配管102に押し込まれたブレーキ液が液圧ピストン９のシリンダ室９ａに流れ込み、その後、モータ押付力の発生に伴い液圧ピストン９のブレーキ液がマスタシリンダM/Cへ逆流することで、ブレーキペダルBPが押し戻される、いわゆるキックバックが発生し、ペダルフィーリングに悪影響を及ぼす。図１９に、ブレーキペダルBPの操作速度が100mm/sのときのペダルストロークの時系列変化を示す。この例では、モータ作動無駄時間の終了時点でモータ押付力が立ち上がるのに伴い、ペダルストロークが減少し、キックバックが発生している。
【０１１４】
これに対し、実施例３では、ステップS7でペダルストローク速度がソレノイドイン弁閉閾値（30mm/s）よりも高いと判定された場合には、ステップS12でソレノイドイン弁104を閉じる。これにより、液圧ピストン９のシリンダ室９ａとマスタシリンダM/Cとが遮断され、モータ押付力の立ち上がりによってピストン９ｂがシリンダ室９ａ内に押し込まれた場合であっても、マスタシリンダM/Cへとブレーキ液が逆流するのを防止でき、ブレーキペダルBPのキックバックの発生を防止できる。
【０１１５】
また、上記ソレノイドイン弁104の閉作動は、ステップS2でペダルストロークが制御閾値以下となるまでの間、すなわち、ブレーキ操作が終了するまで継続されるため、ブレーキ操作時のキックバックの発生を確実に防止できる。
なお、ステップS12でソレノイドイン弁104を閉じた後は、続くステップS15で遮断弁106を開弁しているため、ブレーキ液圧をストロークシミュレータSSへ吸収させることで、運転者のペダルストロークを可能とする。
【０１１６】
さらに、実施例３では、ステップS7でペダルストローク速度がソレノイドイン弁閉閾値（30mm/s）よりも高い場合には、ステップS11で液圧ピストン押付力とモータ押付力とを比較している。そして、モータ押付力が液圧ピストン押付力よりも大きくなったときには、ステップS11からステップS12へと進んでソレノイドイン弁104を閉じるが、モータ押付力が液圧ピストン押付力以下のときには、ステップS11からステップS15へと進み、ソレノイドイン弁104を閉じない。
【０１１７】
例えば、ブレーキペダルPBの操作速度とソレノイドイン弁閉閾値との比較のみでソレノイドイン弁104を閉じると、液圧ピストン９によるアウタパッド７ｂの押し出し効果が阻害され、制動初期の応答性悪化を招く。このため、実施例１では、モータ押付力が液圧ピストン押付力以下のときには、ソレノイドイン弁104を開いておくことで、制動初期の応答性向上とブレーキペダルBPのキックバック防止との両立を図ることができる。
【０１１８】
次に、効果を説明する。
実施例３のディスクブレーキにあっては、実施例１の効果(1)〜(9)に加え、以下に列挙する効果を奏する。
【０１１９】
(11) ブレーキコントローラB/ECUは、ペダルストローク速度がソレノイドイン弁閉閾値よりも大きい場合、ソレノイドイン弁104を閉じるため、運転者がブレーキペダルBPを早踏みした際のキックバックの発生を防止できる。
【０１２０】
(12) ブレーキコントローラB/ECUは、運転者のブレーキ操作が終了するまでソレノイドイン弁104の閉状態を維持するため、ブレーキ操作時のキックバックの発生を確実に防止できる。
【０１２１】
(13) ブレーキコントローラB/ECUは、モータ押付力が液圧ピストン押付力よりも大きい場合、ソレノイドイン弁104を閉じるため、制動初期の応答性向上とブレーキペダルBPのキックバック防止との両立を図ることができる。
【実施例４】
【０１２２】
実施例４のブレーキ装置は、実施例３のブレーキ制御処理において、車両停車時にソレノイドイン弁104が閉じた状態が継続することに伴う電力消費を低減するものである。なお、その他のシステム構成および電子制御ディスクブレーキの構成については、実施例１と同様であるため、図示ならびに説明を省略する。
【０１２３】
［消費電力低減制御処理］
図２０は、実施例４のBBWコントローラBBW/ECUおよび各ブレーキコントローラB/ECUが実行する消費電力低減制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。この制御処理は、図１６のステップS12でソレノイドイン弁104が閉作動したとき開始し、運転者のブレーキ操作が終了したときは直ちに終了する。また、この制御処理は、左右輪の片側ずつ順に行う。
【０１２４】
ステップS21では、BBWコントローラBBW/ECUにおいて、各車輪速センサ107FL,107FR,107RL,107RRにより検出された各車輪速を読み込み、ステップS22へ移行する。
【０１２５】
ステップS22では、BBWコントローラBBW/ECUにおいて、ステップS21で読み込んだ各車輪速が全て0km/hであるか否か、すなわち、車両が停止しているか否かを判定する。YESの場合にはステップS23へ移行し、NOの場合にはリターンへ移行する。
【０１２６】
ステップS23では、BBWコントローラBBW/ECUにおいて、カウンタをカウントアップし、ステップS24へ移行する。
【０１２７】
ステップS24では、BBWコントローラBBW/ECUにおいて、カウンタが所定値以上であるか否かを判定する。YESの場合にはステップS25へ移行し、NOの場合にはステップS21へ移行する。ここで、所定値は、所定時間T（例えば、30sec）に相当する値とする。所定時間Tは、例えば、図２１に示すように、ソレノイドイン弁104の液圧に対する連続作動可能時間から決定してもよい。図２１に示すように、シリンダ室９ａとマスタシリンダ圧との差が大きいほどソレノイドイン弁104の連続作動可能時間は短くなるため、それに応じて所定時間Tも短く設定する必要がある。
【０１２８】
ステップS25では、BBWコントローラBBW/ECUにおいて、ペダルストロークセンサ108からブレーキペダルBPのストローク量を読み込み、ステップS26へ移行する。
【０１２９】
ステップS26では、BBWコントローラBBW/ECUにおいて、ステップS25で読み込んだペダルストローク量に応じた要求制動力を求めると共に、求めた要求制動力から各車輪100FL,100FR,100RL,100RRの制動力目標値を演算し、演算した制動力目標値をブレーキコントローラB/ECUおよび電動ディスクブレーキ101RL,101RRへ出力してステップS27へ移行する。
【０１３０】
ステップS27では、ブレーキコントローラB/ECUにおいて、圧力センサ105FL,105FRにより検出されたマスタシリンダ圧を読み込み、ステップS28へ移行する。
【０１３１】
ステップS28では、ブレーキコントローラB/ECUにおいて、ステップS27で読み込んだマスタシリンダ圧と推力センサ10FL,10FRにより検出された推力からモータ押付力を算出し、ステップS29へ移行する。
【０１３２】
ステップS29では、ブレーキコントローラB/ECUにおいて、ステップS27で読み込んだマスタシリンダ圧とステップS28で算出したモータ押付力とから、ソレノイドイン弁104が閉じた状態の液圧ピストン９内の圧力を算出し、ステップS30へ移行する。ここで、液圧ピストン９内の圧力Pは、下記の式から算出できる。
P=F/A
Fは液圧ピストン押付力、Aはピストン受圧面積である。
【０１３３】
ステップS30では、ブレーキコントローラB/ECUにおいて、モータ押付力の液圧換算値がステップS27で読み込んだマスタシリンダ圧よりも所定量だけ高くなるようなモータ押付力を演算し、ステップS31へ移行する。ここで、所定量は、当該所定量だけマスタシリンダ圧が増加したとき、踏力変動が気にならない程度、すなわち、人が感じない程度の値、例えば、2N以下とする。
【０１３４】
ステップS31では、ブレーキコントローラB/ECUにおいて、電子制御ディスクブレーキ1FL,1FRのモータ押付力をステップS30で演算した値としたとき、要求制動力を一定に維持する電動ディスクブレーキ101RL,101RRのモータ押付力（後輪モータ押付力）を演算し、ステップS32へ移行する。
【０１３５】
ステップS32では、BBWコントローラBBW/ECUにおいて、ステップS31でブレーキコントローラB/ECUにより演算された後輪モータ押付力を電動ディスクブレーキ101RL,101RRに送信して後輪モータ押付力を増加させ、ステップS33へ移行する。
【０１３６】
ステップS33では、ブレーキコントローラB/ECUにおいて、ステップS30で演算したモータ押付力となるようにモータ押付力を低下させ、ステップS34へ移行する。
【０１３７】
ステップS34では、ブレーキコントローラB/ECUにおいて、ソレノイドイン弁104を開作動し、ステップS35へ移行する。
【０１３８】
ステップS35では、ブレーキコントローラB/ECUにおいて、回転角センサ５ｃにより検出されたモータ５の回転角（回転数）を読み込み、ステップS36へ移行する。
【０１３９】
ステップS36では、ブレーキコントローラB/ECUにおいて、ステップS35で読み込んだモータ回転数がゼロであるか否か、すなわち、ピストン９ｂが底付き状態であるか否かを判定する。YESの場合にはステップS37へ移行し、NOの場合にはステップS37へ移行する。
【０１４０】
ステップS37では、ブレーキコントローラB/ECUにおいて、ソレノイドイン弁104を開作動し、ステップS27へ移行する。
【０１４１】
ステップS38では、ブレーキコントローラB/ECUにおいて、通常の前後輪制動力配分（図１７参照）となるようにモータ押付力を増加させ、ステップS39へ移行する。
【０１４２】
ステップS39では、BBWコントローラBBW/ECUにおいて、通常の前後輪制動力配分となるように後輪モータ押付力を低下させ、リターンへ移行する。
【０１４３】
次に、作用を説明する。
［消費電力低減作用］
実施例３では、消費電力軽減を図るべく、ペダルストローク速度がソレノイドイン弁閉閾値（30mm/s）よりも高い場合には、ソレノイドイン弁104FLを閉じる制御を行っている。ところが、ソレノイドイン弁104は常開型の電磁弁であるため、閉弁状態を維持するためにはソレノイド（不図示）に電力を供給し続ける必要がある。よって、車両停車時にブレーキペダルBPが踏まれた状態が長時間継続した場合の電力消費量が問題となる。
【０１４４】
これに対し、実施例４では、ステップS22で車両停車中であると判定され、ステップS24で所定時間T（30sec）が経過した場合、ステップS34でソレノイドイン弁104を開作動することで、ソレノイドイン弁104の消費電力を低減できる。また、ソレノイドイン弁104のサイズは連続作動時間および作動差圧により決定されるため、実施例４の消費電力低減制御を実施することで、ソレノイドイン弁104の小型化が可能となる。
【０１４５】
ここで、ソレノイドイン弁104を開く場合、液圧ピストン９のシリンダ室９ａに封入していたブレーキ液がマスタシリンダへと戻り、シリンダ室９ａ内のブレーキ液圧とマスタシリンダ圧との差圧に応じた踏力変動が発生し、この踏力変動が大きいと、運転者に違和感を与えてしまう。
【０１４６】
そこで、実施例４では、ステップS30でモータ押付力の液圧換算値がマスタシリンダ圧よりも2Nだけ高くなるようなモータ押付力を演算し、ステップS33で演算したモータ押付力となるようにモータ押付力を低下させるという一連の処理を、ステップS36でピストン９ｂが底付き状態であると判定されるまで繰り返し実行する（ステップS27〜ステップS37）。これにより、マスタシリンダ圧を徐々に（2Nずつ）増加させることができるため、運転者に踏力変動を気付かせることなく、ブレーキ液を徐々にマスタシリンダM/Cへと戻すことができる。
【０１４７】
次に、上述のように踏力変動抑制のために電子制御ディスクブレーキのモータ押付力を低下させる場合、当該電子制御ディスクブレーキに対応する付与される車輪の制動力が低下するため、ブレーキペダルBPの踏み込み量、すなわち運転者の要求制動力に応じた総制動力を維持できず、坂路やクリープトルクによって車両が動いてしまう可能性がある。そこで、実施例４では、ステップS33でモータ押付力を低下させる前のステップS32で、当該モータ押付力の低下量に応じて電動ディスクブレーキ101RL,101RRのモータ押付力を増加させているため、車両の総制動力を一定に保つことができる。
【０１４８】
次に、効果を説明する。
実施例４のディスクブレーキにあっては、実施例１の効果(1)〜(9)，実施例３の効果(11)〜(13)に加え、以下に列挙する効果を奏する。
【０１４９】
(14) ブレーキコントローラB/ECUは、車両停止中にソレノイドイン弁104を閉じている状態が所定時間T以上継続した場合、ソレノイドイン弁104を開くため、停車中に運転者がブレーキペダルBPを踏み続けた場合のソレノイドイン弁104の消費電力を低減できると共に、ソレノイドイン弁104の小型化を実現できる。
【０１５０】
(15) ブレーキコントローラB/ECUは、マスタシリンダM/Cに戻されるブレーキ液圧がマスタシリンダ圧よりも所定量（例えば、2N）だけ高くなるように、モータ押付力を低下させるため、運転者に踏力変動を気付かせることなく、液圧ピストン９のシリンダ室９ａに封入したブレーキ液を徐々にマスタシリンダM/Cへと戻すことができる。
【０１５１】
(16) ブレーキコントローラB/ECUは、モータ押付力の低下による車輪の制動力低下分だけ左右後輪100RL,100RRの制動力を増加させるため、車両の総制動力を一定に保つことができる。
【０１５２】
（他の実施例）
以上、本発明を実施するための最良の形態を、図面に基づく各実施例により説明したが、本発明の具体的な構成は、各実施例に示したものに限定されるものではなく、発明の要旨を変更しない程度の設計変更等があっても本発明に含まれる。
【０１５３】
例えば、実施例では、第１パッドをアウタパッド、第２パッドをインナパッドとしたが、ブレーキディスクを挟んで車幅方向外側に第２パッド、車幅方向内側に第１パッドを設けた構成としてもよい。
【０１５４】
実施例では、マスタシリンダM/Cと液圧ピストン９のシリンダ室９ａとを連通する液圧配管102をキャリパ２（２２）のハウジング内に形成した例を示したが、図２２に示すように、キャリパ２の外側に配管６０を設けることで、ハウジング内に配管を形成する手間を省き、工数削減を図ることができる。
また、実施例１，２では、ソレノイドイン弁をハウジング側に設けた例を示したが、車体側に設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１５５】
【図１】実施例１の電子制御ディスクブレーキを適用したブレーキ装置のシステム構成図である。
【図２】実施例１のブレーキ装置の前輪側油圧回路図である。
【図３】実施例１の電子制御ディスクブレーキの側面断面図である。
【図４】実施例１の電子制御ディスクブレーキの平面図である。
【図５】実施例１の電子制御ディスクブレーキの正面図である。
【図６】実施例１のラッチ機構を示す図である。
【図７】実施例１の液圧ピストン押付力とモータ押付力との関係を示す図である。
【図８】実施例１の制動力発生作用を示すタイムチャートである。
【図９】実施例１のピストン底付き作用を示す図である。
【図１０】実施例１の急制動時における制動力発生作用を示すタイムチャートである。
【図１１】実施例２の電子制御ディスクブレーキの側面断面図である。
【図１２】実施例２の電子制御ディスクブレーキの平面図である。
【図１３】実施例２の電子制御ディスクブレーキの正面図である。
【図１４】実施例２の電子制御ディスクブレーキの背面図である。
【図１５】実施例３のブレーキ装置の前輪側油圧回路図である。
【図１６】実施例３のBBWコントローラBBW/ECUおよび各ブレーキコントローラB/ECUが実行するブレーキ制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図１７】総制動力に対する前後輪のキャリパ押付力の配分を示す図である。
【図１８】制動初期（制動開始から55msec経過後）におけるブレーキペダルBPのペダル操作速度と液圧ピストン押付力とモータ押付力との差との関係を示す図である。
【図１９】ブレーキペダルBPの操作速度が100mm/sのときのペダルストロークのタイムチャートである。
【図２０】実施例４のBBWコントローラBBW/ECUおよび各ブレーキコントローラB/ECUが実行する消費電力低減制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図２１】所定時間Tの設定マップである。
【図２２】他の実施例の電子制御ディスクブレーキの側面断面図である。
【符号の説明】
【０１５６】
BBW/ECU BBWコントローラ（ABS制御手段）
BD ブレーキディスク
B/ECU ブレーキコントローラ（制動力制御手段）
M/C マスタシリンダ（作動圧発生手段）
１ 電子制御ディスクブレーキ
２ キャリパ
３ メインハウジング
４ エンドハウジング
５ モータ（電動モータ）
６ ボールねじ機構（運動変換機構）
７ａ インナパッド（第１パッド）
７ｂ アウタパッド（第２パッド）
８ ブリッジ
９ 液圧ピストン（ピストン機構）
１０ 推力センサ
１３ ラッチ機構（係止手段）
102 液圧配管（作動圧供給通路）
103 液圧配管（連通路）
104 ソレノイドイン弁（流量制御弁）
105 圧力センサ
106 遮断弁
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪と一体に回転するブレーキディスクと、
このブレーキディスクを挟んで対向配置された第１パッドおよび第２パッドと、
前記第１パッドおよび第２パッドを車体に対して車輪軸方向で相対変位可能に支持するキャリパと、
運転者の制動操作量に応じた作動圧を発生する作動圧発生手段と、
前記キャリパの前記第１パッド側に設け、前記作動圧に応じて前記第１パッドを前記ブレーキディスクに押し付けるピストン機構と、
前記キャリパの前記第２パッド側に設けた電動モータと、
前記キャリパの前記第２パッド側に設け、前記電動モータの回転力を直進運動に変換し、前記第１パッドと前記第２パッドのうち少なくとも第２パッドを前記ブレーキディスクに押し付ける運動変換機構と、
を備えることを特徴とするディスクブレーキ。
【請求項２】
請求項１に記載のディスクブレーキにおいて、
前記操作量を検出する制動操作量検出手段と、
前記ピストン機構の押し付け力により発生する制動力を検出する第１の制動力検出手段と、
前記運動変換機構の押し付け力により発生する制動力を検出する第２の制動力検出手段と、
前記制動操作量に基づき前記車輪の制動力目標値を算出する目標制動力算出手段と、
前記第１の制動力検出手段にて検出した制動力と前記前記第２の制動力検出手段にて検出した制動力とを合算した制動力が、前記目標制動力算出手段にて算出した制動力目標値となるように、前記電動モータを制御する制動力制御手段を備えることを特徴とするディスクブレーキ。
【請求項３】
請求項２に記載のディスクブレーキにおいて、
前記制動力制御手段は、前記運動変換機構の押付力が前記ピストン機構の押付力よりも大きくなるように前記電動モータを制御することを特徴とするディスクブレーキ。
【請求項４】
請求項２または請求項３のいずれか１項に記載のディスクブレーキにおいて
前記車輪のロック傾向に応じて制動力を制御するABS制御手段と、
前記作動圧発生手段と前記ピストン機構とを連通する作動圧供給通路上に設けた流量制御弁と、
を備え、
前記制動力制御手段は、ABS作動時、前記流量制御弁を閉じることを特徴とするディスクブレーキ。
【請求項５】
請求項４に記載のディスクブレーキにおいて、
前記作動圧供給通路上に配置し、ABS作動時に前記作動圧発生手段により発生した作動圧を吸収するストロークシミュレータを備えることを特徴とするディスクブレーキ。
【請求項６】
請求項５に記載のディスクブレーキにおいて、
前記作動圧供給通路と前記ストロークシミュレータとを連通する連通路上に遮断弁を備えることを特徴とするディスクブレーキ。
【請求項７】
請求項２ないし請求項６のいずれか１項に記載のディスクブレーキにおいて、
前記作動圧発生手段と前記ピストン機構とを連通する作動圧供給通路上に設けた流量制御弁と、
運転者の制動操作量の変化速度を検出する操作量変化速度検出手段と、
を備え、
前記制動力制御手段は、前記制動操作量の変化速度が所定値よりも大きい場合、前記流量制御弁を閉じることを特徴とするディスクブレーキ。
【請求項８】
請求項７に記載のディスクブレーキにおいて、
前記制動力制御手段は、運転者の制動操作が終了するまで前記流量制御弁の閉状態を維持することを特徴とするディスクブレーキ。
【請求項９】
請求項７または請求項８に記載のディスクブレーキにおいて、
前記制動力制御手段は、前記運動変換機構の押付力が前記ピストン機構の押付力よりも大きい場合、前記流量制御弁を閉じることを特徴とするディスクブレーキ。
【請求項１０】
請求項７ないし請求項９のいずれか１項に記載のディスクブレーキにおいて、
前記制動力制御手段は、車両停止中に前記流量制御弁を閉じている状態が所定時間以上継続した場合、前記流量制御弁を開くことを特徴とするディスクブレーキ。
【請求項１１】
請求項１０に記載のディスクブレーキにおいて、
前記制動力制御手段は、前記作動圧供給通路の前記流量制御弁よりも前記作動圧発生手段側の圧力変動が所定量以下となるように、前記運動変換機構の押付力を低下させることを特徴とするディスクブレーキ。
【請求項１２】
請求項１０または請求項１１に記載のディスクブレーキにおいて、
前記制動力制御手段は、前記運動変換機構の押付力低下による車輪の制動力低下分だけ他の車輪の制動力を増加させることを特徴とするディスクブレーキ。
【請求項１３】
請求項１ないし請求項１２のいずれか１項に記載のディスクブレーキにおいて、
前記運動変換機構との係合により前記第２パッドを前記ブレーキディスクから離間させる方向への運動変換機構の変位を規制可能な係止手段を設け、
前記制動力制御手段は、前記モータの出力低下時、前記係止手段を前記運動変換機構と係合させることを特徴とするディスクブレーキ。
【請求項１４】
請求項１ないし請求項１３のいずれか１項に記載のディスクブレーキにおいて、
前記キャリパは、前記電動モータおよび前記運動変換機構を収容した基部と、前記第１パッドを支持する第１パッド支持部とを一体に設け、車体側部材に対し車輪軸方向へ相対変位可能に支持した浮動型キャリパであり、
前記運動変換機構は、前記基部に収容し、前記基部に対し車輪軸方向で位置不変に固定し前記電動モータの回転軸と一体に回転する回転部材と、前記第２パッドを支持し前記キャリパに対し車輪軸方向へ相対変位可能な直進部材と、前記回転部材の回転運動を直進運動に変換して前記直進部材へ伝達するねじ伝達機構と、を有することを特徴とするディスクブレーキ。
【請求項１５】
請求項１４に記載のディスクブレーキにおいて、
前記回転部材と前記基部との車輪軸方向間に、車輪軸方向に作用する圧力を検出する圧力検出手段を設け、
前記制動力制御手段は、前記推力検出手段により検出された圧力が前記制動操作量に基づく前記車輪の制動力目標値に応じた値となるように、前記電動モータを制御することを特徴とするディスクブレーキ。
【請求項１６】
請求項１ないし請求項１３のいずれか１項に記載のディスクブレーキにおいて、
前記キャリパは、前記電動モータおよび前記運動変換機構を収容し車体側部材に対し車輪軸方向で位置不変に固定した基部と、前記第１パッドを支持し前記基部に対し車輪軸方向へ相対変位可能な第１パッド支持部と、前記第２パッドを支持し前記基部および前記第１パッド支持部それぞれに対し車輪軸方向へ相対変位可能な第２パッド支持部と、を有する固定型キャリパであり、
前記運動変換機構は、前記電動モータの回転軸と一体に回転する回転部材と、前記第１パッド支持部と一体に設け前記基部に対し車輪軸方向へ相対変位可能な第１直進部材と、前記第２パッド支持部と一体に設け前記基部に対し車輪軸方向へ相対変位可能な第２直進部材と、前記回転部材の回転運動を直進運動に変換して前記第１直進部材へ伝達する第１ねじ伝達機構と、前記回転部材の回転運動を直進運動に変換して前記第２直進部材へ伝達する第２ねじ伝達機構と、を有することを特徴とするディスクブレーキ。
【請求項１】
車輪と一体に回転するブレーキディスクと、
このブレーキディスクを挟んで対向配置された第１パッドおよび第２パッドと、
前記第１パッドおよび第２パッドを車体に対して車輪軸方向で相対変位可能に支持するキャリパと、
運転者の制動操作量に応じた作動圧を発生する作動圧発生手段と、
前記キャリパの前記第１パッド側に設け、前記作動圧に応じて前記第１パッドを前記ブレーキディスクに押し付けるピストン機構と、
前記キャリパの前記第２パッド側に設けた電動モータと、
前記キャリパの前記第２パッド側に設け、前記電動モータの回転力を直進運動に変換し、前記第１パッドと前記第２パッドのうち少なくとも第２パッドを前記ブレーキディスクに押し付ける運動変換機構と、
を備えることを特徴とするディスクブレーキ。
【請求項２】
請求項１に記載のディスクブレーキにおいて、
前記操作量を検出する制動操作量検出手段と、
前記ピストン機構の押し付け力により発生する制動力を検出する第１の制動力検出手段と、
前記運動変換機構の押し付け力により発生する制動力を検出する第２の制動力検出手段と、
前記制動操作量に基づき前記車輪の制動力目標値を算出する目標制動力算出手段と、
前記第１の制動力検出手段にて検出した制動力と前記前記第２の制動力検出手段にて検出した制動力とを合算した制動力が、前記目標制動力算出手段にて算出した制動力目標値となるように、前記電動モータを制御する制動力制御手段を備えることを特徴とするディスクブレーキ。
【請求項３】
請求項２に記載のディスクブレーキにおいて、
前記制動力制御手段は、前記運動変換機構の押付力が前記ピストン機構の押付力よりも大きくなるように前記電動モータを制御することを特徴とするディスクブレーキ。
【請求項４】
請求項２または請求項３のいずれか１項に記載のディスクブレーキにおいて
前記車輪のロック傾向に応じて制動力を制御するABS制御手段と、
前記作動圧発生手段と前記ピストン機構とを連通する作動圧供給通路上に設けた流量制御弁と、
を備え、
前記制動力制御手段は、ABS作動時、前記流量制御弁を閉じることを特徴とするディスクブレーキ。
【請求項５】
請求項４に記載のディスクブレーキにおいて、
前記作動圧供給通路上に配置し、ABS作動時に前記作動圧発生手段により発生した作動圧を吸収するストロークシミュレータを備えることを特徴とするディスクブレーキ。
【請求項６】
請求項５に記載のディスクブレーキにおいて、
前記作動圧供給通路と前記ストロークシミュレータとを連通する連通路上に遮断弁を備えることを特徴とするディスクブレーキ。
【請求項７】
請求項２ないし請求項６のいずれか１項に記載のディスクブレーキにおいて、
前記作動圧発生手段と前記ピストン機構とを連通する作動圧供給通路上に設けた流量制御弁と、
運転者の制動操作量の変化速度を検出する操作量変化速度検出手段と、
を備え、
前記制動力制御手段は、前記制動操作量の変化速度が所定値よりも大きい場合、前記流量制御弁を閉じることを特徴とするディスクブレーキ。
【請求項８】
請求項７に記載のディスクブレーキにおいて、
前記制動力制御手段は、運転者の制動操作が終了するまで前記流量制御弁の閉状態を維持することを特徴とするディスクブレーキ。
【請求項９】
請求項７または請求項８に記載のディスクブレーキにおいて、
前記制動力制御手段は、前記運動変換機構の押付力が前記ピストン機構の押付力よりも大きい場合、前記流量制御弁を閉じることを特徴とするディスクブレーキ。
【請求項１０】
請求項７ないし請求項９のいずれか１項に記載のディスクブレーキにおいて、
前記制動力制御手段は、車両停止中に前記流量制御弁を閉じている状態が所定時間以上継続した場合、前記流量制御弁を開くことを特徴とするディスクブレーキ。
【請求項１１】
請求項１０に記載のディスクブレーキにおいて、
前記制動力制御手段は、前記作動圧供給通路の前記流量制御弁よりも前記作動圧発生手段側の圧力変動が所定量以下となるように、前記運動変換機構の押付力を低下させることを特徴とするディスクブレーキ。
【請求項１２】
請求項１０または請求項１１に記載のディスクブレーキにおいて、
前記制動力制御手段は、前記運動変換機構の押付力低下による車輪の制動力低下分だけ他の車輪の制動力を増加させることを特徴とするディスクブレーキ。
【請求項１３】
請求項１ないし請求項１２のいずれか１項に記載のディスクブレーキにおいて、
前記運動変換機構との係合により前記第２パッドを前記ブレーキディスクから離間させる方向への運動変換機構の変位を規制可能な係止手段を設け、
前記制動力制御手段は、前記モータの出力低下時、前記係止手段を前記運動変換機構と係合させることを特徴とするディスクブレーキ。
【請求項１４】
請求項１ないし請求項１３のいずれか１項に記載のディスクブレーキにおいて、
前記キャリパは、前記電動モータおよび前記運動変換機構を収容した基部と、前記第１パッドを支持する第１パッド支持部とを一体に設け、車体側部材に対し車輪軸方向へ相対変位可能に支持した浮動型キャリパであり、
前記運動変換機構は、前記基部に収容し、前記基部に対し車輪軸方向で位置不変に固定し前記電動モータの回転軸と一体に回転する回転部材と、前記第２パッドを支持し前記キャリパに対し車輪軸方向へ相対変位可能な直進部材と、前記回転部材の回転運動を直進運動に変換して前記直進部材へ伝達するねじ伝達機構と、を有することを特徴とするディスクブレーキ。
【請求項１５】
請求項１４に記載のディスクブレーキにおいて、
前記回転部材と前記基部との車輪軸方向間に、車輪軸方向に作用する圧力を検出する圧力検出手段を設け、
前記制動力制御手段は、前記推力検出手段により検出された圧力が前記制動操作量に基づく前記車輪の制動力目標値に応じた値となるように、前記電動モータを制御することを特徴とするディスクブレーキ。
【請求項１６】
請求項１ないし請求項１３のいずれか１項に記載のディスクブレーキにおいて、
前記キャリパは、前記電動モータおよび前記運動変換機構を収容し車体側部材に対し車輪軸方向で位置不変に固定した基部と、前記第１パッドを支持し前記基部に対し車輪軸方向へ相対変位可能な第１パッド支持部と、前記第２パッドを支持し前記基部および前記第１パッド支持部それぞれに対し車輪軸方向へ相対変位可能な第２パッド支持部と、を有する固定型キャリパであり、
前記運動変換機構は、前記電動モータの回転軸と一体に回転する回転部材と、前記第１パッド支持部と一体に設け前記基部に対し車輪軸方向へ相対変位可能な第１直進部材と、前記第２パッド支持部と一体に設け前記基部に対し車輪軸方向へ相対変位可能な第２直進部材と、前記回転部材の回転運動を直進運動に変換して前記第１直進部材へ伝達する第１ねじ伝達機構と、前記回転部材の回転運動を直進運動に変換して前記第２直進部材へ伝達する第２ねじ伝達機構と、を有することを特徴とするディスクブレーキ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
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【図１３】
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【図１７】
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【図１９】
【図２０】
【図２１】
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【公開番号】特開２００９−１１５３１３（Ｐ２００９−１１５３１３Ａ）
【公開日】平成２１年５月２８日（２００９．５．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２５３６３８（Ｐ２００８−２５３６３８）
【出願日】平成２０年９月３０日（２００８．９．３０）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年５月２８日（２００９．５．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月３０日（２００８．９．３０）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
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