JP2007008363A

JP2007008363A - ブレーキ操作量検出装置

Info

Publication number: JP2007008363A
Application number: JP2005193499A
Authority: JP
Inventors: Hideo Miyabayashi; 英雄宮林
Original assignee: Nissin Kogyo Co Ltd
Current assignee: Nissin Kogyo Co Ltd
Priority date: 2005-07-01
Filing date: 2005-07-01
Publication date: 2007-01-18

Abstract

【課題】ブレーキペダルに反力感を与えるフィーリング演出用ソレノイドをブレーキペダルに接続することにより、ブレーキペダルの操作速度に対応した良好な操作フィーリングを得ることができるとともに、ブレーキ操作量検出装置全体の構成の簡素化、小型化及び低廉化を可能とする。
【解決手段】ブレーキ操作量検出装置に於いて、ブレーキペダル1と、該ブレーキペダル1を付勢するスプリング8と、このブレーキペダル1に接続し、ブレーキペダル1に反力感を与えるフィーリング演出用ソレノイド10と、該フィーリング演出用ソレノイドの電流量を変化可能とするソレノイド制御手段とから成る。そして、前記ブレーキペダル1を踏み込み操作してフィーリング演出用ソレノイド10に通電・励磁し、このフィーリング演出用ソレノイド10に、踏み込み方向と反対方向に推力を付与して操作フィーリングに反力感を与える。
【選択図】図１

Description

産業上の利用分野

本発明は、自動車や自動二輪車等の各種車両に搭載された電気機械式ブレーキを作動して制動を行う際に、ブレーキペダルの操作量を検出し、その操作量に対応した作動量で電気機械式ブレーキを作動させるブレーキ操作量検出装置に係るものである。

従来の技術

特開２０００−２８０８７２号公報特開２００４−２６２３５０号公報

従来、自動車や自動二輪車等の各種車両に搭載され、ブレーキペダルの操作により摩擦パッド押圧用の電動モータを作動し、ピストンの移動により摩擦パッドをディスクロータに押圧摺動させて制動を行う電気式ディスクブレーキが存在する。この電気式ディスクブレーキの作動の際は、上記特許文献１の発明の如く、ブレーキペダルの操作量をセンサ等で検出し、その操作量に対応して電気式ディスクブレーキの作動量を決定するブレーキ操作量検出装置を設けたものが存在する。また、作動量を決定するだけでなく、ブレーキ操作量検出装置では、ブレーキペダルの操作量に対応した操作フィーリングを、運転者に与える事を可能としている。

その制御のため、ブレーキペダルに、その操作に伴って回転するフィーリング演出用の電動モータ等を接続している。そして、ブレーキの操作時に、電動モータが回転すると、その回転数をロータリエンコーダで検出し、ブレーキペダルへの入力荷重(操作力)や、ストローク(操作量)を算出している。これらの演算を基に電動モータに負荷を与えてその回転を制御する事で、ブレーキペダルにその操作に対応した反力感を与え、運転者に良好な操作フィーリングを与えようとするものである。

しかしながら、上記従来技術ではロータリエンコーダでフィーリング演出用の電動モータの回転数を検出し、操作力や操作量を演算する等の多くの工程を経ているので、操作フィーリングを演出するためのロータリエンコーダ等の検出手段も多く必要で、部品点数や組み付け工数の増加を招いたり、ブレーキ操作量検出装置の複雑化を招いていた。

そこで、ブレーキペダルの操作速度に対応した良好な操作フィーリングを得るとともに、装置全体の構成を単純化し、操作フィーリング演出の応答性を高めるために、特許文献２の如きブレーキ操作量検出装置が開発されている。

しかしながら、最近のブレーキ操作量検出装置においては、車両部品組み付け時のレイアウト性や製造コストが問題となっており、特許文献２に記載のものよりも更にレイアウト性に優れ、且つ製造コストの廉価な製品が求められている。

そこで、本発明は上述の如き課題を解決しようとするものであって、ブレーキペダルに反力感を与えるフィーリング演出用ソレノイドをブレーキペダルに接続することにより、ブレーキペダルの操作速度に対応した良好な操作フィーリングを得ることができるとともに、ブレーキ操作量検出装置全体の構成の簡素化、小型化及び低廉化を可能にしようとするものである。

本発明は上述の如き課題を解決するため、ブレーキペダルの操作量を検出して電気機械式ブレーキの作動量を決定するブレーキ操作量検出装置に於いて、ブレーキペダルと、該ブレーキペダルを非作動位置方向に付勢するスプリングと、このスプリングと並列してブレーキペダルに接続し、スプリングと並列的にブレーキペダルに反力感を与えるフィーリング演出用ソレノイドと、該フィーリング演出用ソレノイドの電流量を変化可能とするソレノイド制御手段とから成り、前記ブレーキペダルを踏み込み操作してフィーリング演出用ソレノイドに通電・励磁し、このフィーリング演出用ソレノイドに、ブレーキペダルの踏み込み方向と反対方向に推力を付与することにより、ブレーキペダルに反力を与えて操作フィーリングに反力感を与えるものである。

また、前記ソレノイド制御手段は、前記ブレーキペダルの踏み込み操作量に応じてフィーリング演出用ソレノイドに通電する電流量を変化可能とするものであっても良い。

また、前記ソレノイド制御手段は、前記ブレーキペダルの踏み込み操作スピードに応じてフィーリング演出用ソレノイドに通電する電流量を変化可能とするものであっても良い。

また、前記ソレノイド制御手段は、前記ブレーキペダルの踏み込み時と踏み込み解除時とでフィーリング演出用ソレノイドに通電する電流量を変化可能とするものであっても良い。

本発明は上述の如く構成したものであるから、ブレーキペダルに反力感を与えるフィーリング演出用ソレノイドをブレーキペダルに接続することにより、電気式ディスクブレーキにて制動を行う際に、スプリングのみではなく、ブレーキペダルに接続したフィーリング演出用ソレノイドによる反力感で良好な操作フィーリングを演出することができる。また、検出手段からの検出値を用いて複雑な計算式で反力感を演算する必要もなく、制御プログラムを簡易化することができる。そのため、ブレーキペダルの操作速度に対応した良好な操作フィーリングを得ることができるとともに、電動モータを用いた場合には困難であった更なる構造の簡素化・小型化及び低廉化を、ソレノイドを用いることによって可能なものとしている。

本発明の一実施例を図面に於いて説明すると、図１に示す如く、(１)はブレーキペダルであって、このブレーキペダル(１)の踏み込み方向には、ブレーキペダル(１)の移動に伴って移動する移動部材(２)を、ブレーキペダル(１)の軸方向とは垂直方向に接続した入力軸(３)を介して接続している。また、ブレーキペダル(１)には、移動部材(２)の移動量を検知する位置センサー(４)が設けられており、この位置センサー(４)の検出値をブレーキペダル(１)の踏み込み操作量と見なしている。

また、この位置センサー(４)は、図２に示す如く、ブレーキペダル(１)の作動を制御するブレーキ制御部(５)に接続されており、位置センサー(４)の検出値はブレーキ制御部(５)に伝達されるものとなっている。また、本実施例では車両に設けた４個の車輪(６)にそれぞれ本発明における電気機械式ブレーキである電気式ディスクブレーキ(７)を設けており、この電気式ディスクブレーキ(７)の作動は上記ブレーキ制御部(５)によって制御されている。

また、この移動部材(２)のブレーキペダル(１)接続側とは反対側には、スプリング(８)とフィーリング演出用ソレノイド(１０)がブレーキペダル(１)の踏み込み方向に並列的に接続されている。そして、上記スプリング(８)は、ブレーキペダル(１)の操作フィーリングを演出するものであって、移動部材(２)と車体との間に配置されている。そして、ブレーキペダル(１)を踏み込み操作しない時には、移動部材(２)を介してブレーキペダル(１)を常に非作動位置に付勢している。そして、このスプリング(８)の付勢力に抗してブレーキペダル(１)を踏み込み操作することにより、移動部材(２)を介してブレーキペダル(１)に反力感を与えている。

また、上記の如く移動部材(２)にスプリング(８)と並列して接続したフィーリング演出用ソレノイド(１０)は、スプリング(８)と並列的に操作フィーリングに反力感を付与するために設けられている。このフィーリング演出用ソレノイド(１０)は、内部に励磁用コイル等を配置した本体(１１)と、この本体(１１)の内部中央に、軸方向に摺動可能に配置した可動芯(１２)とから成り、図１に示す如く、本体(１１)から突出した可動芯(１２)の基端側を移動部材(２)に接続するとともに、本体(１１)を車体側に固定している。

また、フィーリング演出用ソレノイド(１０)には、図１に示す如く、このフィーリング演出用ソレノイド(１０)に流す電流量を変化させるためのソレノイド制御手段(１６)を接続している。そして、このソレノイド制御手段(１６)を介してフィーリング演出用ソレノイド(１０)を通電し、励磁することにより、このフィーリング演出用ソレノイド(１０)にブレーキペダル(１)の踏み込み方向と反対方向の推力が付与される。この推力が、フィーリング演出用ソレノイド(１０)の可動芯(１２)を通じて移動部材(２)に伝達され、更に、移動部材(２)から入力軸(３)を介してブレーキペダル(１)に伝達されることにより、ブレーキペダル(１)に反力が与えられる。

また、上記推力の大きさは、フィーリング演出用ソレノイド(１０)に通電する電流により変化可能なものとしている。そのため、図３に示す如く、フィーリング演出用ソレノイド(１０)に通電する電流量を多くして、大きな推力を得ることができる。まだ、図１に示す如く、フィーリング演出用ソレノイド(１０)は、ソレノイド制御手段(１６)を介してブレーキ制御部(１０)に接続されている。

そして、上記の如くフィーリング演出用ソレノイド(１０)に付与される推力は、ブレーキペダル(１)の踏み込み操作量及び踏み込み操作スピードにより決定される。即ち、位置センサー(４)から検出された踏み込み操作量の検出値が、ブレーキ制御部(５)に設けた第１演算部に伝達される。尚、この第１演算部では、踏み込み時のブレーキペダル(１)の踏み込み操作量の演算が行われる。そして、この第１演算部において、図４に示す如く、踏み込み操作量を読み込み、この検出値を基準にした推力の初期値を演算する。

次に、上記踏み込み操作量からブレーキペダル(１)の踏み込み操作スピードを演算し、この踏み込み操作スピードの値から推力の補正値を演算する。そして、この補正値と先に演算した初期値とを足し合わせることにより、ブレーキペダル(１)に反力を与えるのに必要な推力の総合値を算出する。そして、この総合値から、フィーリング演出用ソレノイド(１０)に付与するために必要な供給電流量を演算し、得られた電流量を、ソレノイド制御手段(１６)を介してフィーリング演出用ソレノイド(１０)に通電し、励磁させる。これにより、フィーリング演出用ソレノイド(１０)に上記の如く算出した推力が付与され、踏み込み操作に応じた反力をブレーキペダル(１)に与えることができる。

そして、運転者がブレーキペダル(１)の踏み込み操作を解除すると、スプリング(８)の復元力により移動部材(２)とともにブレーキペダル(１)が非作動位置に復元移動する。また、これとともに、ブレーキ制御部(５)に設けられた第２演算部で踏み込み操作量が読み込まれる。尚、この第２演算部はブレーキ制御部(５)において上記第１演算部とは別個に設けられたものであって、踏み込み解除時のブレーキペダル(１)の踏み込み操作量の演算が行われる。

そして、この第２演算部において、図４に示す如く、この踏み込み操作量から推力の初期値を演算するとともに、踏み込み操作スピードが演算される。そして、この踏み込み操作スピードから推力の補正値が算出され、この補正値と上記初期値とによって踏み込み操作解除時の推力の総合値が算出される。そして、この推力の総合値に基づいた電流量をフィーリング演出用ソレノイド(１０)に通電することにより、踏み込み操作の解除に対応した推力を発生させている。

上記の如く、踏み込み操作量及び踏み込み操作スピードに対応した推力をフィーリング演出用ソレノイド(１０)に与えることが可能であるため、この推力によってブレーキペダル(１)に反力を付与することにより、ブレーキペダル(１)の踏み込み操作量及び踏み込み操作スピードに応じた良好な操作フィーリングを得ることが可能となる。

このような操作フィーリングを、ブレーキペダル(１)にフィーリング演出用ソレノイド(１０)を接続することによって演出することができるため、フィーリング演出用の電動モータをブレーキペダル(１)に接続して使用した場合と比較して、構造を簡素化することができるとともに、小型で安価な製品を得ることが可能となる。

次に、上記ブレーキ操作量検出装置による電気式ディスクブレーキ(７)の作動について説明する。まず、図２に示す如く、車両に設けられた４つの車輪(６)ごとに、電気式ディスクブレーキ(７)、この電気式ディスクブレーキ(７)の摩擦パッド(図示せず)のクランプ力を検出する荷重センサー(１３)、及び車輪(６)の速度を検出する車輪速センサー(１４)等が設けられている。また、この電気式ディスクブレーキ(７)には一対の摩擦パッド(図示せず)が設けられており、この摩擦パッドの間にはディスクロータ(１５)が配置されている。そして、このディスクロータ(１５)に摩擦パッドを押しつけることにより、車両の制動を行うものである。

そして、車両の走行時に運転者がブレーキペダル(１)の踏み込み操作を行うと、上述の如く、位置センサー(４)によってブレーキペダル(１)の踏み込み操作量が検出され、この検出値をブレーキ制御部(５)に伝達する。これにより、上記の如く、フィーリング演出用ソレノイド(１０)に推力が付与されてブレーキペダル(１)に反力が与えられるとともに、電気式ディスクブレーキ(７)が作動して、この電気式ディスクブレーキ(７)に設けた摩擦パッドを押圧摺動させてディスクロータ(１５)に摩擦パッドを押しつけることにより、車両の制動が行われる。

また、電気式ディスクブレーキ(７)の作動時には、荷重センサー(１３)から摩擦パッドのクランプ力がブレーキ制御部(５)に随時フィードバックされ、目標の摩擦パッドのクランプ力での制動が行われる。また、車輪速センサー(１４)の検出値もブレーキ制御部(５)に伝達されて、電気式ディスクブレーキ(７)の作動に反映されている。また、上記の如くブレーキペダル(１)の踏み込み操作を解除すると、位置センサー(４)の検出値がブレーキ制御部(５)に伝達される。これにより、電気式ディスクブレーキ(７)が作動して摩擦パッドが元の位置に摺動するため、ディスクロータ(１５)への摩擦パッドの押しつけが解除されて車両の制動は解除される。

ブレーキペダルと、その操作フィーリング演出用のスプリングとフィーリング演出用ソレノイドの構成図。本発明の一実施例の電気式ディスクブレーキを設けた車両のシステム構成図。電流値と推力の大きさとの関係図。ブレーキ制御部の第１演算部及び第２演算部でのフィーリング演出用ソレノイドの推力演算のフローチャート。

符号の説明

１ブレーキペダル
７電気式ディスクブレーキ
８スプリング
１０フィーリング演出用ソレノイド
１６ソレノイド制御手段

Claims

ブレーキペダルの操作量を検出して電気機械式ブレーキの作動量を決定するブレーキ操作量検出装置に於いて、ブレーキペダルと、該ブレーキペダルを非作動位置方向に付勢するスプリングと、このスプリングと並列してブレーキペダルに接続し、スプリングと並列的にブレーキペダルに反力感を与えるフィーリング演出用ソレノイドと、該フィーリング演出用ソレノイドの電流量を変化可能とするソレノイド制御手段とから成り、前記ブレーキペダルを踏み込み操作してフィーリング演出用ソレノイドに通電・励磁し、このフィーリング演出用ソレノイドに、ブレーキペダルの踏み込み方向と反対方向に推力を付与することにより、ブレーキペダルに反力を与えて操作フィーリングに反力感を与えることを特徴とするブレーキ操作量検出装置。
前記ソレノイド制御手段は、前記ブレーキペダルの踏み込み操作量に応じてフィーリング演出用ソレノイドに通電する電流量を変化可能とすることを特徴とする請求項１のブレーキ操作量検出装置。
前記ソレノイド制御手段は、前記ブレーキペダルの踏み込み操作スピードに応じてフィーリング演出用ソレノイドに通電する電流量を変化可能とすることを特徴とする請求項１のブレーキ操作量検出装置。
前記ソレノイド制御手段は、前記ブレーキペダルの踏み込み時と踏み込み解除時とでフィーリング演出用ソレノイドに通電する電流量を変化可能とすることを特徴とする請求項１のブレーキ操作量検出装置。