JP4152773B2

JP4152773B2 - Brake operation amount detection device that produces an operation feeling corresponding to the operation amount of the brake pedal

Info

Publication number: JP4152773B2
Application number: JP2003055217A
Authority: JP
Inventors: 英雄宮林; 智晴土屋; 成哲上田
Original assignee: Nissin Kogyo Co Ltd
Current assignee: Nissin Kogyo Co Ltd
Priority date: 2003-03-03
Filing date: 2003-03-03
Publication date: 2008-09-17
Anticipated expiration: 2023-03-03
Also published as: JP2004262350A

Description

【０００１】
【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式ディスク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式ディスクブレーキを作動させる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演出するブレーキ操作量検出装置に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】
特開２０００−２８０８７２号公報
【０００３】
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、ドライバに与える事を可能としている。
【０００４】
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(操作速度)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、ドライバ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。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
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、ブレーキペダルを操作してからブレーキペダルに反力感を与えるまでの間にタイムラグを生じる虞があるし、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。
【０００６】
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、この操作フィーリングの制御のためのブレーキペダルの操作量や操作速度の検出手段を設ける必要がなく、複雑な演算工程を設定せずに行う事を可能とし、部品点数や組み付け工数等を少なくしたり、制御プログラムを簡易化する等して、ブレーキ操作量検出装置の単純化を可能とするものである。また、ブレーキペダルの操作からブレーキペダルに反力を与えるまでのタイムラグを少なくして、操作フィーリング演出の応答性を高めるものである。
【０００７】
また、本明細書中で、電気式ディスクブレーキの作動量とは、目標とするブレーキ力を得るための、摩擦パッド押圧用電動モータの出力や、この出力による摩擦パッド押圧用電動モータの回転で移動するピストンの移動量、ピストンの移動によりディスクロータに摩擦パッドを押し付けた際のクランプ力等を示すものである。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て、前記ピストンの移動量や摩擦パッドの目標クランプ力を決定し、そのクランプ力が得られるまで摩擦パッドをディスクロータに押圧する事により、目標のブレーキ力で制動を行うものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
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時に、フィーリング演出用電動モータの端子間に発生する誘導起電力の波形をパルス波形化して、このパルス波形数によりブレーキペダルの操作量を検出して電気式ディスクブレーキの作動量を決定し、更に前記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演出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、ブレーキペダルにスプリングと並列的に反力感を与えるフィーリング演出用電動モータと、前記ブレーキペダルの移動に伴って移動する移動部材とから成り、この移動部材を介して前記ブレーキペダルを非移動位置に付勢するようにスプリングが接続されており、前記スプリングと並列的に前記フィーリング演出用電動モータのモータ軸が前記移動部材に接続されており、前記フィーリング演出用電動モータは、抵抗(Ｒ) 、コイル(Ｌ)及びコンデンサ(Ｃ)とから成るＲＬＣ直列回路と並列に接続されており、このＲＬＣ直列回路をブレーキペダルの操作フィーリング発生回路とし、前記ブレーキペダルの操作によりフィーリング演出用電動モータを回転させる事で、このフィーリング演出用電動モータの回転抵抗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と共に、前記操作フィーリング発生回路のインピーダンスが、前記ブレーキペダルの操作速度が速い場合には操作フィーリングが重くなり、前記ブレーキペダルの操作速度が遅い場合には操作フィーリングが軽くなるように設定されて成るものである。
【０００９】
また、フィーリング演出用電動モータは、ブレーキペダルのスプリングによる非作動位置への復帰時に、該フィーリング演出用電動モータの接続が、操作フィーリング発生回路から回生回路に切り替わるものであっても良い。
【００１０】
また、操作フィーリング発生回路の抵抗は、可変抵抗とし抵抗値を変更可能としても良い。
【００１１】
また、可変抵抗は、電気式ディスクブレーキの制御手段にて可変させても良い。
【００１２】
また、可変抵抗は、切替え手段により手動で可変させても良い。
【００１３】
【作用】
本発明は上述の如く構成したものであり、ブレーキペダルの非作動時は、スプリングの付勢力により、ブレーキペダルは非作動位置に付勢され、ブレーキペダルに接続したフィーリング演出用電動モータも停止している。また、電気式ディスクブレーキの摩擦パッド押圧用電動モータも停止状態で、ピストンの移動は生じていない。
【００１４】
そして、制動のためドライバがブレーキペダルを踏み込み操作すると、ブレーキ操作量検出装置では、そのブレーキペダルの操作量に応じて、ピストンの移動量や摩擦パッドの目標クランプ力を算出して電気式ディスクブレーキの作動量を決定し、この作動量に応じた出力で摩擦パッド押圧用電動モータを正転回動させてピストンを移動し、摩擦パッドをディスクロータに押し付けて制動を行っている。更に、ブレーキ操作量検出装置では、前記ブレーキペダルに、その操作速度に対応した反力を演出する事で、ドライバにブレーキペダルの操作速度に対応した操作フィーリングを与える事ができる。
【００１５】
上記操作フィーリングの演出は、まずブレーキペダルを踏み込み操作する事で、ブレーキペダルに接続したスプリングが押し縮められ、その反力がブレーキペダルに作用する。それと同時に、ブレーキペダルに接続したフィーリング演出用電動モータが回転し、その回転により発生する誘導起電力と操作フィーリング発生回路の作用により、フィーリング演出用電動モータの回転に回転抵抗を生じて、ブレーキペダルに反力感が与えられる。
【００１６】
このフィーリング演出用電動モータの回転抵抗は、操作フィーリング発生回路のインピーダンスにより大きさが決定され、インピーダンスが小さいほど、フィーリング演出用電動モータの回転抵抗が大きくなり、即ち操作フィーリングが重くなる。逆にインピーダンスが大きいほど、フィーリング演出用電動モータの回転抵抗が小さくなって、操作フィーリングは軽くなる。また、操作フィーリング発生回路のインピーダンスは、フィーリング演出用電動モータ回転時の誘導起電力の周波数と操作フィーリング発生回路の抵抗(Ｒ)、コイル(Ｌ)、コンデンサ(Ｃ)の各定数によって決定され、周波数が１／２π√ＬＣ(Hz)(共振周波数)の場合にインピーダンスが最小となり、周波数が１／２π√ＬＣ(Hz)より低くなったり高くなるに従って、インピーダンスは増加していく。
【００１７】
従って、ドライバが操作可能な最速のブレーキペダルの踏み込み時に発生する周波数に１／２π√ＬＣ(Hz)を設定する事によって、例えば、ドライバが強いブレーキ力を必要とするため、ブレーキペダルを素早く踏み込むと、誘導起電力の周波数が１／２π√ＬＣ(Hz)となって、操作フィーリング発生回路のインピーダンスは小さくなり、フィーリング演出用電動モータの回転抵抗は大きくなる。そのため、ドライバは、速い操作速度に対応した、強い反力感を感じる事ができる。逆に、ブレーキを少量ずつ作動させる場合は、ブレーキペダルの踏み込み速度は緩慢で、この場合の誘導起電力の周波数は１／２π√ＬＣ(Hz)よりも低くなり、操作フィーリング発生回路のインピーダンスが大きくなるため、フィーリング演出用電動モータの回転抵抗は小さくなり、ドライバの操作フィーリングが軽くなる。
【００１８】
このように、ブレーキペダルの操作時における操作フィーリングを、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電動モータでも反力感を作り出す事ができ、且つブレーキペダルの操作時に発生する誘導起電力と操作フィーリング発生回路の作用により、ブレーキペダルの操作速度に対応してフィーリング演出用電動モータの回転抵抗を変化させる事で、反力感も変化させる事が可能となり、ブレーキペダルの操作速度に対応した操作フィーリングを演出する事ができる。
【００１９】
また、操作フィーリング発生回路は、ブレーキペダルの操作速度に応じて回路的にインピーダンスが変化する事により、フィーリング演出用電動モータの回転抵抗を変化させるので、操作フィーリングの制御のために操作量や操作速度等を検出する検出手段等を使用する必要がなく、ブレーキペダルの反力感を演出するための回路、更にはブレーキ操作量検出装置の単純化が可能となる。また検出手段からのデータを用いて反力感を演算する必要もなく、ブレーキペダル操作に対応した操作フィーリングを、タイムラグを生じる事なくドライバに与える事ができ、応答性を向上させる事ができる。
【００２０】
【実施例】
以下、電気式ディスクブレーキを制御する本発明の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演出するブレーキ操作量検出装置の一実施例を、図面に於いて詳細に説明する。図１は、４つの車輪に電気式ディスクブレーキを各々設けた自動車のシステム構成図である。図２は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の制御を示す概念図である。図３は電気式ディスクブレーキの断面図である。図４は図５のＡ−Ａ線断面図である。図５は図３のバックプレート付近の拡大断面図である。
【００２１】
また、図６はブレーキペダルと、その操作フィーリングを作り出すためのスプリング及びフィーリング演出用電動モータとの配置関係を示す概念図である。図７は第１実施例の電気回路図で、フィーリング演出用電動モータ及びこれに並列に接続される操作フィーリング発生回路と、ブレーキペダルの復帰時に、フィーリング演出用電動モータに切替え接続される回生回路を示す。図８は第２実施例の電気回路図で、切替えスイッチの切替えにより抵抗値を変更して、ドライバが操作フィーリングを任意に変える事を可能としたものである。図９は第３実施例の電気回路図で、異常発生時に制御装置の制御により抵抗値を変更し、操作フィーリングの変化によりドライバに異常発生を伝達する事を可能としたものである。図１０は図９における問題発生時の抵抗の調整工程を示すフローチャートである。また、図１１は第４実施例で、ブラシ型のフィーリング演出用電動モータの回転により発生する誘導起電力の波形(ａ)と、そのパルス波形(ｂ)を示すグラフである。図１２は、ブラシレス型のフィーリング演出用電動モータの回転により得られるパルス波形を示すグラフである。
【００２２】
上記図１のシステム図に示す如く、４つの車輪(７０)には、各々電気式ディスクブレーキ(７１)を設けるとともに、摩擦パッドのクランプ力を検出する荷重センサ(４８)、ピストンの移動量を検出する回転角センサ(１９)、車輪速センサ(７５)等を備え、各電気式ディスクブレーキ(７１)は制御装置(ＥＣＵ)(７２)により作動が制御されている。また、図２に示す如く、ブレーキペダル(７４)の操作量を検出し、その操作量に対応して電気式ディスクブレーキ(７１)の作動量を決定するブレーキ操作量検出装置(７３)を設けている。
【００２３】
上記電気式ディスクブレーキ(７１)の一実施例を、図３〜図５にて説明すれば、(１)は自動車の車輪(７０)に接続して一体に回動するディスクロータで、両側の摩擦面(２)に臨ませて、図３に示す如く、タイヤホイール(５)の内側に於いて、一対の摩擦パッド(３)(４)を配置している。また、前記ディスクロータ(１)に臨ませて、車両本体にブラケット(６)を固定し、この固定側からディスクロータ(１)の外周を跨いで反対側に掛けて突設したキャリパ支持腕(７)に、前記摩擦パッド(３)(４)を摺動可能に配置している。
【００２４】
また、前記ブラケット(６)のキャリパ支持腕(７)に、摩擦パッド(３)(４)をディスクロータ(１)に押し付けるキャリパボディ(８)を、図４に示す如く、一対のスライドピン(９)を介して進退動可能に連結している。このキャリパボディ(８)は、図３に示す如く、ディスクロータ(１)を挟んで、一方の摩擦パッド(３)の背面に配置する作用部(１０)と、他方の摩擦パッド(４)の背面に配置する反力爪(１１)を設けた反作用部(１２)と、ディスクロータ(１)の外周を跨いで作用部(１０)及び反作用部(１２)とを連結するブリッジ部(１３)とで構成されている。
【００２５】
そして、前記作用部(１０)は、図３に示す如く、シリンダ(１４)内に、ブラシレス型の摩擦パッド押圧用電動モータ(１５)と、摩擦パッド(３)(４)の押圧力を発生させるピストンとしてのボールねじ機構(１６)と、このボールねじ機構(１６)に摩擦パッド押圧用電動モータ(１５)の駆動力を減速して伝達する減速ギア機構(１７)とを収納している。この減速ギア機構(１７)は、摩擦パッド押圧用電動モータ(１５)の駆動力により回動可能な遊星腕(１８)と、この遊星腕(１８)に回動可能に軸支した遊星歯車(２３)と、この遊星歯車(２３)を回動させる太陽歯車(２６)とから構成されている。
【００２６】
前記遊星腕(１８)は、前記摩擦パッド押圧用電動モータ(１５)の回転子として作用するマグネット(３９)を外周に配置した円筒状の円筒部(２０)と、摩擦パッド(３)とは反対側の後部に設け、円筒部(２０)よりも径大な径大部(２１)とから成り、摩擦パッド押圧用電動モータ(１５)の駆動力により、軸受部(５７)を介してシリンダ(１４)内を回動可能としている。そして、径大部(２１)の外周三ヶ所に、等間隔で遊星歯車(２３)を回動可能に軸支し、図３〜図５に示す如く、各遊星歯車(２３)を、径大部(２１)外周に開口した切欠部(２２)から外部に突出させている。また、径大部(２１)は、図４に示す如く、隣接する遊星歯車(２３)間の外周を三角形状にカットして、遊星腕(１８)の軽量化を図るとともに、後述の回転角センサ(１９)のロータとしての使用を可能としている。
【００２７】
また、遊星歯車(２３)は、第１歯車部(２４)と、この第１歯車部(２４)よりも歯数の少ない第２歯車部(２５)とを、軸方向の前後に分離して一体に形成し、前記第１歯車部(２４)を、キャリパボディ(８)に回動不能に固定された太陽歯車(２６)に噛合し、この太陽歯車(２６)により遊星歯車(２３)の回動を可能としている。
【００２８】
また、上記太陽歯車(２６)の固定は、図３、図５に示す如く、キャリパボディ(８)の後部に配置したバックプレート(２７)に、等間隔で挿通穴(２９)を複数開口し、各挿通穴(２９)に挿通した固定ピン(２８)を、太陽歯車(２６)の背面に凹設した固定穴(３０)に挿入する事により行っている。前記固定ピン(２８)は、バックプレート(２７)の装着孔(３２)に装着したキャップ(３３)にて頭部を押圧され、固定穴(３０)への挿入状態が保たれている。そして、キャップ(３３)を外すと、固定ピン(２８)の頭部とバックプレート(２７)間に装着した押圧発条(３１)の付勢力により、固定ピン(２８)が固定穴(３０)から離脱し、太陽歯車(２６)の固定が解除可能となる。
【００２９】
そして、前記遊星腕(１８)内に、軸受部(５８)を介してボールねじ機構(１６)のボールねじナット(３４)を、回動可能で進退不能に収納している。このボールねじナット(３４)は、遊星腕(１８)の径大部(２１)側に配置した後端外周に、太陽歯車(２６)よりも歯数の少ない減速歯車(３５)を固定している。この減速歯車(３５)を、前記遊星歯車(２３)の第２歯車部(２５)に噛合し、遊星歯車(２３)の回動によってボールねじナット(３４)の回動を可能としている。
【００３０】
また、ボールねじナット(３４)は、中央に設けたボール溝(３６)に、複数のボール(３７)を介してピストンであるボールねじ軸(３８)を進退可能に螺着している。このボールねじ軸(３８)は、ボールねじナット(３４)の回転量に応じて摩擦パッド(３)方向に前進し、摩擦パッド(３)をディスクロータ(１)に押圧摺動可能としている。また、摩擦パッド押圧用電動モータ(１５)を逆転作動して、ボールねじ軸(３８)を摩擦パッド(３)の離間方向に後退させる事により、摩擦パッド(３)(４)のディスクロータ(１)への押圧を解除して制動を解除可能となっている。
【００３１】
上記ボールねじ軸(３８)は先端に、摩擦パッド(３)の押圧部材として、平板状のパッド押圧板(４０)を互いに分離不能に接続している。このパッド押圧板(４０)にて、摩擦パッド(３)を、広い面積で一部に押圧力を集中する事なく押圧して、ディスクロータ(１)に平行に押し付け可能としている。
【００３２】
尚、上記ボールねじ軸(３８)とパッド押圧板(４０)との接続は、図３に示す如く、ボールねじ軸(３８)の内部を貫通形成して中空部(４１)を設け、この中空部(４１)内から、パッド押圧板(４０)の背面に凹設した袋穴状の取付穴(４３)に、取付ねじ(４２)を螺着して行うものである。このような構成とする事により、パッド押圧板(４０)とボールねじ軸(３８)の接続部からのシリンダ(１４)内への塵埃や水分の侵入を抑制している。また、このようにパッド押圧板(４０)とボールねじ軸(３８)との接続を、キャリパボディ(８)の後部側から行う事ができるので、組み付け性やメンテナンス性も向上するものである。
【００３３】
また、上記パッド押圧板(４０)の外周とシリンダ(１４)の内周との間に、伸縮可能なダストシール(４７)を接続して、シリンダ(１４)の開口部(４５)を閉塞し、シリンダ(１４)内への塵埃や水分、小石等の侵入を抑制可能としている。
【００３４】
また、図３示す如く、ボールねじ軸(３８)の摩擦パッド(３)側の先端に荷重センサ(４８)を設けて、摩擦パッド(３)に掛かるクランプ力を検知し、その測定値を制御装置(７２)に伝達可能としている。また、荷重センサ(４８)と制御装置(７２)とを接続するハーネス(５０)を、図３、図５に示す如く、ボールねじ軸(３８)の中空部(４１)に挿通させている。そして、図３に示す如く、ハーネス(５０)を引張り発条(５１)にて引張り付勢し、弛み部分を常に中空部(４１)に配置して、中空部(４１)の外ではハーネス(５０)が常に張った状態となるようにしている。
【００３５】
このような構成とする事で、ボールねじ軸(３８)が摩擦パッド(３)方向に前進して、ハーネス(５０)に引張り力が加わっても、引張り発条(５１)が伸張するので、ハーネス(５０)が切断されたり、ボールねじ軸(３８)の前進が阻害される事はない。また、ボールねじ軸(３８)が後退すると、引張り発条(５１)が復元収縮するので、ハーネス(５０)が中空部(４１)以外の位置で弛む事はなく、ハーネス(５０)が部材間に絡まる等の不具合を抑制できる。
【００３６】
また、キャリパボディ(８)には、遊星腕(１８)の回転角を検出する回転角センサ(１９)を設けている。この回転角センサ(１９)で検出した回転角及び前記荷重センサ(４８)からの摩擦パッド(３)(４)のクランプ力が、図２に示す如く、制御装置(７２)に伝達され、後述のブレーキペダル(７４)の操作量に対応して、ボールねじ軸(３８)の移動量や摩擦パッド(３)(４)の目標クランプ力等、電気式ディスクブレーキ(７１)の作動量を演算したり、ブラシレス型の摩擦パッド押圧用電動モータ(１５)の駆動を制御している。
【００３７】
上記回転角センサ(１９)は、図３〜図５に示す如く、シリンダ(１４)の内周面に、遊星腕(１８)の三角形状の径大部(２１)の外周に臨ませて、磁気コイルを円周状に配置してステータとし、遊星腕(１８)の径大部(２１)をロータとした構成である。この三角形状の径大部(２１)が回転角センサ(１９)の内周を回動する事により、波形の出力電圧を発生するので、遊星腕(１８)の回転角を検知可能となるものである。このように、遊星腕(１８)の径大部(２１)をロータとして兼用できるので、遊星腕(１８)とは別個に回転角センサ(１９)用のロータを設ける必要がなく、部品点数や組み付け工数の増加を防ぐ事ができる。
【００３８】
更に、本実施例では、図３、図５に示す如く、遊星腕(１８)の径大部(２１)の後端面に臨ませて、前記バックプレート(２７)に、パーキング機構のソレノイド(５４)を設けている。そして、車両の駐車時に、摩擦パッド(３)(４)をディスクロータ(１)に押し付けて制動を行った状態でソレノイド(５４)を作動すると、係止ピン(５５)が、遊星腕(１８)の径大部(２１)端面に設けた係止穴(５６)に係合する。この係合により、遊星腕(１８)が回動不能に固定され、パーキング時の電気式ディスクブレーキ(７１)による制動を維持する事ができる。
【００３９】
また、バックプレート(２７)外周には、Ｏリング(６０)を介して被覆カバー(４４)を装着し、複数の固定ねじ(５９)で固定している。この被覆カバー(４４)により、ソレノイド(５４)やバックプレート(２７)、その他を外的衝撃から保護するとともに、シリンダ(１４)内のバックプレート(２７)側のシール性も高めている。
【００４０】
また、キャリパボディ(８)は、摩擦パッド押圧用電動モータ(１５)の摩擦パッド(３)側と減速ギア機構(１７)側で３分割可能に形成し、各パーツ間に、図３、図５に示す如く、キャリパボディ(８)よりも熱伝導率の低い断熱材製の断熱リング部材(４６)を挿入配置している。この断熱リング部材(４６)の断熱効果により、摩擦パッド(３)(４)の制動熱が、キャリパボディ(８)の外表面を介して摩擦パッド押圧用電動モータ(１５)や減速ギア機構(１７)に伝達されたり、摩擦パッド押圧用電動モータ(１５)の駆動熱が、減速ギア機構(１７)に伝達されるのを抑制する事ができる。
【００４１】
尚、前記断熱リング部材(４６)は、キャリパボディ(８)の本体を分割形成して、各パーツ間に挿入配置しているので、キャリパボディ内部の部品に設ける場合と比較して、組み付けが容易であり、生産性に影響を与える事はない。また、分割形成によりキャリパボディ(８)の内部への各種部品の組み付け性やメンテナンス性も向上するものとなる。
【００４２】
上述の如き電気式ディスクブレーキ(７１)の作動量を、ブレーキペダル(７４)の操作量に対応して決定するとともに、ブレーキペダル(７４)の操作フィーリングを演出するブレーキ操作量検出装置(７３)は、図６に示す如く、ブレーキペダル(７４)に、該ブレーキペダル(７４)の移動に伴って移動する移動部材(７６)を接続している。そして、この移動部材(７６)の移動量を検知する位置センサ(７７)を設け、その計測値をブレーキペダル(７４)の操作量とみなしている。
【００４３】
また、ブレーキペダル(７４)の操作フィーリングを演出するため、移動部材(７６)と車体(７８)との間に、移動部材(７６)を介してブレーキペダル(７４)を非作動位置に付勢するスプリング(８０)を接続している。このスプリング(８０)の付勢力に抗してブレーキペダル(７４)を踏み込み操作する事により、移動部材(７６)を介してブレーキペダル(７４)に反力感を与えている。更に、移動部材(７６)には、スプリング(８０)と並列的に反力感を与えるための電気回路(８２)を接続している。この電気回路(８２)のフィーリング演出用電動モータ(８１)のモータ軸を、移動部材(７６)に接続し、ブレーキペダル(７４)の操作に伴って移動部材(７６)が移動する事によりフィーリング演出用電動モータ(８１)を回転可能としている。このフィーリング演出用電動モータ(８１)の回転時の回転抵抗によりブレーキペダル(７４)に反力感を与えるものである。
【００４４】
また、前記フィーリング演出用電動モータ(８１)を含む電気回路(８２)には、フィーリング演出用電動モータ(８１)に回転抵抗を与える操作フィーリング発生回路(８３)と、ブレーキペダル(７４)の操作解除時にフィーリング演出用電動モータ(８１)の電力を回生するための回生回路(８４)とが設けられ、一対の切替えスイッチ(８５)の切替え操作により、フィーリング演出用電動モータ(８１)が前記何れか一方に並列に接続可能となっている。
【００４５】
上記操作フィーリング発生回路(８３)は、抵抗(Ｒ)(８６)と、コイル(Ｌ)(８７)と、コンデンサ(Ｃ)(８８)とから成るＲＬＣ直列回路であり、ブレーキペダル(７４)の操作時に、切替えスイッチ(８５)によりフィーリング演出用電動モータ(８１)と並列に接続され、フィーリング演出用電動モータ(８１)の回動抵抗を与えるものである。また、回生回路(８４)は、バッテリー(９０)とダイオードブリッジ回路(９１)から成り、ブレーキペダル(７４)の操作解除の際に、制御装置(７２)の制御により前記切替えスイッチ(８５)が切り替わり、フィーリング演出用電動モータ(８１)と回生回路(８４)が並列に接続される。そして、スプリング(８０)の復元力により、ブレーキペダル(７４)が非作動位置に戻る際に、このブレーキペダル(７４)の移動に伴ってフィーリング演出用電動モータ(８１)が回転する事で発生する電力を、バッテリー(９０)に回生している。
【００４６】
そして、ブレーキペダル(７４)を踏み込み操作すると、ブレーキペダル(７４)及び移動部材(７６)の移動に伴って、フィーリング演出用電動モータ(８１)が回転して誘導起電力が発生する。この誘導起電力の周波数は、フィーリング演出用電動モータ(８１)の回転速度及び回転数即ちブレーキペダル(７４)の操作速度により変化する。この誘導起電力の周波数により、操作フィーリング発生回路(８３)のインピーダンスが変化する事で、フィーリング演出用電動モータ(８１)の回転抵抗力が変化するものである。
【００４７】
上記インピーダンスは、フィーリング演出用電動モータ(８１)回転時の誘導起電力の周波数と操作フィーリング発生回路(８３)の抵抗(８６)(Ｒ)、コイル(８７)(Ｌ)、コンデンサ(８８)(Ｌ)の各定数によって決定される。周波数が１／２π√ＬＣ(共振周波数)と一致した場合にインピーダンスが最小となり、フィーリング演出用電動モータ(８１)の回転抵抗力が最大となって、ブレーキペダル(７４)への反力が大きくなり、操作フィーリングが最も重くなる。また、誘導起電力の周波数が１／２π√ＬＣより低くなったり高くなるに従い、インピーダンスは増加し、フィーリング演出用電動モータ(８１)の回転抵抗は小さくなるので、ブレーキペダル(７４)への反力が小さくなって操作フィーリングは軽くなる。
【００４８】
従って、ドライバが操作可能な最速のブレーキペダル(７４)の踏み込み時に発生する周波数に１／２π√ＬＣ(Hz)を設定する事によって、例えば、ドライバが強いブレーキ力を必要とするため、ブレーキペダル(７４)を素早く踏み込み操作すると、フィーリング演出用電動モータ(８１)の回転により発生する誘導起電力の周波数が１／２π√ＬＣ(Hz)となり、操作フィーリング発生回路(８３)のインピーダンスは小さくなる。そのため、フィーリング演出用電動モータ(８１)の回転抵抗が大きくなってブレーキペダル(７４)に大きな反力が作用し、ドライバの操作フィーリングが重くなる。逆に、ブレーキを少量ずつ作動させる場合は、ブレーキペダルの踏み込み速度は緩慢となる。この場合は、誘導起電力の周波数が１／２π√ＬＣ(Hz)より低くなり、操作フィーリング発生回路(８３)のインピーダンスが大きくなるため、フィーリング演出用電動モータ(８１)の回転抵抗力は小さくなり、ドライバの操作フィーリングが軽くなる。
【００４９】
このように、ブレーキペダル(７４)の操作時における操作フィーリングを、スプリング(８０)のみではなく、ブレーキペダル(７４)の操作に伴って回転するフィーリング演出用電動モータ(８１)の回転抵抗によって、より明瞭な反力感を作り出す事ができ、且つブレーキペダル(７４)の操作にて発生する誘導起電力の変化に対応して操作フィーリング発生回路(８３)によりフィーリング演出用電動モータ(８１)の回転抵抗が変化する事で、ブレーキペダル(７４)の操作速度に対応した操作フィーリングを演出する事ができる。
【００５０】
また、操作フィーリング発生回路(８３)では、ブレーキペダル(７４)の操作速度に応じて回路的にインピーダンスが変化する事により、フィーリング演出用電動モータ(８１)の回転抵抗が変化するものなので、操作フィーリングの演出用としては、従来の如きブレーキペダル(７４)の操作量や操作速度の検出手段等を設ける必要がなく、ブレーキ操作量検出装置(７３)の単純化が可能となる。また検出手段からのデータを用いて反力感を演算する必要もなく、制御装置(７２)での制御プログラムを簡易にする事ができるとともに、ブレーキペダル(７４)の操作速度に対応した操作フィーリングを、タイムラグを生じる事なく即時に与える事ができる。
【００５１】
上記ブレーキ操作量検出装置(７３)による電気式ディスクブレーキ(７１)での制動の制御を説明する。車両の走行時にドライバがブレーキペダル(７４)を踏み込んで制動操作を行うと、この踏み込み操作量に応じて移動部材(７６)も一体に移動し、スプリング(８０)が収縮する事でブレーキペダル(７４)の踏み込みに反力感が与えられる。また、ブレーキペダル(７４)の操作により電気回路(８２)のフィーリング演出用電動モータ(８１)が回転し、この回転の際に、前記操作フィーリング発生回路(８３)の作用により、前述の如く、ブレーキペダル(７４)の操作速度に対応した回転抵抗が発生する。この回転抵抗によりブレーキペダル(７４)の踏み込み操作に反力が作用するが、ブレーキペダル(７４)の操作速度が速い場合には、操作フィーリングが重くなり、ブレーキペダル(７４)の操作速度が遅い場合には、操作フィーリングが軽くなる。従って、ドライバはブレーキペダル(７４)の操作速度に対応した良好な操作フィーリングを得る事ができる。
【００５２】
上記操作フィーリングの演出と同時に、ブレーキペダル(７４)の操作量が位置センサ(７７)により検出され、制御装置(７２)に伝達される。この操作量と、荷重センサ(４８)や回転角センサ(１９)から伝達される摩擦パッド(３)(４)のクランプ力や遊星腕(１８)の回転角から推量されるボールねじ軸(３８)の移動量等を基に、図２に示す如く、制御装置(７２)にて目標クランプ力が演算され、そのクランプ力を出力するための摩擦パッド押圧用電動モータ(１５)の出力が算出される。
【００５３】
上述の如く算出された出力に応じて、制御装置(７２)の制御により電気式ディスクブレーキ(７１)の摩擦パッド押圧用電動モータ(１５)が正転作動され、遊星腕(１８)がシリンダ(１４)内を回動する。この遊星腕(１８)の回動により、径大部(２１)に軸支され、太陽歯車(２６)に第１歯車部(２４)を噛合する遊星歯車(２３)が、太陽歯車(２６)の外周を回動する。この遊星歯車(２３)の回動により、第２歯車部(２５)に減速歯車(３５)を噛合するボールねじナット(３４)が回動される。
【００５４】
そして、ボールねじ機構(１６)の作用により、回動力がボールねじ軸(３８)の摺動力に変換され、パッド押圧板(４０)を介して作用部(１０)側の摩擦パッド(３)を押圧摺動し、ディスクロータ(１)に押し付ける。更に、ボールねじ軸(３８)の摺動の反力で、キャリパボディ(８)が後退し、反作用部(１２)の反力爪(１１)が、反作用部(１２)側の摩擦パッド(４)を押圧摺動し、ディスクロータ(１)に押し付け、制動が行われる。この制動時には、図２に点線矢印で示す如く、制御装置(７２)には荷重センサ(４８)から摩擦パッド(３)(４)のクランプ力が随時フィードバックされ、目標の摩擦パッド(３)(４)のクランプ力での制動が行われる。同時に、回転角センサ(１９)により検出される遊星腕(１８)の回転角が制御装置(７２)にフィードバックされ、摩擦パッド押圧用電動モータ(１５)の出力やボールねじ軸(３８)の移動量が推量されて、目標の出力となった時点で摩擦パッド押圧用電動モータ(１５)の回転が停止される。
【００５５】
そして、ドライバがブレーキペダル(７４)の踏み込み操作を解除すると、ブレーキ操作量検出装置(７３)では、スプリング(８０)の復元力により、移動部材(７６)とともにブレーキペダル(７４)が非作動位置に復元移動するとともに、電気回路(８２)では、切替えスイッチ(８５)が切り替わって、フィーリング演出用電動モータ(８１)と回生回路(８４)とが並列に接続される。そして、ブレーキペダル(７４)の復元移動に伴いフィーリング演出用電動モータ(８１)が逆転作動する事で、電気回路(８２)内に発生する電気が回生回路(８４)のバッテリー(９０)に蓄電される。
【００５６】
一方、電気式ディスクブレーキ(７３)では、ブレーキペダル(７４)の踏み込み解除により、ブレーキ操作量検出装置(７３)の制御で摩擦パッド押圧用電動モータ(１５)が逆転作動する事で遊星腕(１８)が制動時とは逆方向に回転する。この回転により、遊星歯車(２３)を介してボールねじナット(３４)が、先の回転とは逆方向に回転する事で、ボールねじ軸(３８)が後退し、摩擦パッド(３)の押圧が解除される。また、このボールねじ軸(３８)の後退の反力により、キャリパボディ(８)も復元方向に摺動し、反作用部(１２)側の摩擦パッド(４)の押圧が解除されるので、制動が解除されるものである。また、この制動解除の際も、荷重センサ(４８)や回転角センサ(１９)からの検出値が制御装置(７２)にフィードバックされ、ディスクロータ(１)と摩擦パッド(３)(４)との間に所定のクリアランスが確保されたり、次回の制動時のデータ等として使用される。
【００５７】
以下、ブレーキ操作量検出装置(７３)の他の異なる第２〜第５実施例を説明する。まず、上記第１実施例では、操作フィーリング発生回路(８３)に於いて抵抗(８６)の抵抗値を不変としているが、図８に示す第２実施例では、抵抗(８６)を可変抵抗とし、抵抗値を変更する事が可能な構造としている。この可変抵抗(８６)の変更は、車体(７８)に設けた抵抗調節スイッチ(９２)により、ドライバが任意に調整可能となっている。第２実施例の抵抗調整スイッチ(９２)では、図８に示す如く、SOFT(弱)、MID(中)、HARD(強)の三段階に切替え可能とし、切替えモードがSOFTの場合には、可変抵抗(８６)の抵抗値が最大となり、操作フィーリング発生回路(８３)で発生するインピーダンスを全体的に大きくする事で、フィーリング演出用電動モータ(８１)の回転抵抗を小さくして、ブレーキペダル(７４)の操作フィーリングを全体的に軽くする事ができる。従って、例えば女性やお年寄り等、脚力の比較的弱いドライバでも、過大な労力を使用せずにブレーキペダル(７４)を容易に操作する事が可能となる。
【００５８】
逆に、男性等の脚力が強い人が運転する場合等は、抵抗調整スイッチ(９２)をHARDに切替えて、可変抵抗(８６)の抵抗値を最小にする事で、操作フィーリング発生回路(８３)のインピーダンスを全体的に小さくして、フィーリング演出用電動モータ(８１)の回転抵抗を大きくし、操作フィーリングを全体的に重くする事ができ、ブレーキペダル(７４)の過剰な踏み込み等を抑制できる。また、MIDの場合は、その中間の操作フィーリングを得る事ができ、ブレーキペダル(７４)の操作速度に対応するだけでなく、ドライバの好みに応じた操作フィーリングを演出する事ができる。
【００５９】
また、上記第２実施例では、可変抵抗(８６)の抵抗値をドライバ自身が任意に変更できるようにして、ドライバの好みに応じた操作フィーリングを演出するものであるが、図９に示す第３実施例では、制御装置(７２)の制御により可変抵抗(８６)の抵抗値を変更する仕様としている。この抵抗値の変更により、通常とは異なる操作フィーリングをドライバに与え、車両側からドライバに何らかのメッセージを伝えるものである。この操作フィーリングの変更は、例えば車両に何らかの異常や問題が生じた場合に、操作フィーリングを過度に重くしたり軽くしたりして、ドライバに異常や問題発生を伝えるものであっても良いし、摩擦パッド(３)(４)の摩耗に対応して操作フィーリングを徐々に軽くする事で、ドライバに摩擦パッド(３)(４)の交換時期を知らせるもの等であっても良い。
【００６０】
そして、第３実施例では、図１０のフローに示す如く、電気式ディスクブレーキ(７１)に何らかの異常が検出された際に、制御装置(７２)の制御により可変抵抗(８６)の抵抗値を小さくしている。このように抵抗値が小さくなる事により、操作フィーリング発生回路(８３)のインピーダンスが小さくなって、フィーリング演出用電動モータ(８１)の回転抵抗が大きくなる。そのため、ドライバがブレーキペダル(７４)を緩慢に踏み込んだ場合でも、操作フィーリングが非常に重くなり、ドライバは車両に何らかの異常が生じた事を認識する事ができる。また、何等異常が検出されない場合は、抵抗値が変更される事はなく、ドライバはブレーキペダル(７４)の操作速度に応じた通常の操作フィーリングが得られる。
【００６１】
また、第１実施例では、ブレーキペダル(７４)と共に移動する移動部材(７６)に位置センサ(７７)を設け、ブレーキペダル(７４)の操作量を検出し、その操作量を基に電気式ディスクブレーキ(７１)の作動量を決定しているが、以下の他の異なる第４、第５実施例では、位置センサ(７７)等を設けずに、ブレーキペダル(７４)の操作量を検出する事を可能としている。その方法は、ブレーキペダル(７４)の移動に伴ってフィーリング演出用電動モータ(８１)が回転する際に、該フィーリング演出用電動モータ(８１)の端子間に発生する誘導起電力を利用して、ブレーキペダル(７４)の操作量を演算するものである。
【００６２】
その演算方法は、まず第４実施例では、ブラシ型のフィーリング演出用電動モータ(８１)を使用し、このフィーリング演出用電動モータ(８１)のモータ軸が回転する事で、端子間に発生する誘導起電力は、図１１のグラフ(ａ)のような波形となる。この波形をパルスとみなし、図１１のグラフ(ｂ)に示す如くパルス波形化して、そのパルス波形数をカウントする。ブレーキペダル(７４)の操作量Ｌは、下記の数式により算出する事ができる。
【００６３】
Ｌ＝ａ × Ｎ
【００６４】
上記数式で、ａは１パルス当たりの操作量で、車両の製造時に予め測定して制御装置(７２)に記憶しておく。また、Ｎは前記でカウントしたパルス波形数である。
【００６５】
また、第５実施例では、ブラシレス型のフィーリング演出用電動モータ(８１)を使用している。このブラシレス型のフィーリング演出用電動モータ(８１)が回転すると、内蔵されたエンコーダは軸の回転に従って、図１２に示すグラフの如きパルスを制御装置(７２)に出力する。この出力データにより、第４実施例と同様の数式を用い、１パルス当たりの操作量(ａ)とパルス波形数(Ｎ)の乗算する事で、ブレーキペダル(７４)の操作量を算出する事ができる。
【００６６】
以上より、第４、第５実施例では、ブレーキペダル(７４)の操作量をフィーリング演出用電動モータ(８１)のパルス波形を基に演算するので、操作量の検出用センサ等を何等必要とせず、ブレーキ操作量検出装置(７３)の部品点数を少なくして、単純化する事ができる。また、フィーリング演出用電動モータ(８１)のパルス数をカウントして、乗算するだけで計算に時間が掛らないので、タイムラグの発生を抑制して、制動の応答性を損なう事はない。
【００６７】
また、本発明のブレーキ操作量検出装置(７３)は、図２〜図５に示す如き電気式ディスクブレーキに限らず、摩擦パッド押圧用電動モータの作動でピストンを進退動させて摩擦パッドをディスクロータに押圧摺動させる、従来公知の何れの電気式ディスクブレーキでも実施する事ができる。
【００６８】
【発明の効果】
本発明は上述の如く構成したものであるから、電気式ディスクブレーキにて制動を行う際に、ブレーキペダルの操作時の操作フィーリングを、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電動モータによる反力感で演出する事ができ、且つフィーリング演出用電動モータの回転時に発生する誘導起電力と操作フィーリング発生回路により、ブレーキペダルの操作速度に対応してフィーリング演出用電動モータの回転抵抗を変化させる事で、反力感も変化させる事が可能となる。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演出する事ができる。
【００６９】
また、操作フィーリング発生回路は、ブレーキペダルの操作速度に応じて回路的にインピーダンスが変化する事により、フィーリング演出用電動モータの回転抵抗を変化させるので、操作フィーリングの演出のための操作量や操作速度等の検出手段等を使用する必要がなく、反力感を演出するための電気回路、更にはブレーキ操作量検出装置の単純化が可能となる。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とともに、タイムラグの発生を抑制して、ブレーキペダル操作に対応した操作フィーリングの応答性を高める事ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】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。
【図２】電気式ディスクブレーキとブレーキ操作量検出装置の概念図。
【図３】電気式ディスクブレーキの断面図。
【図４】図５のＡ−Ａ線断面図で、太陽歯車の固定部材とハーネスとを省略したものである。
【図５】図３のバックプレート側の部分拡大断面図。
【図６】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電動モータの構成図。
【図７】第１実施例の電気回路図。
【図８】第２実施例の電気回路図。
【図９】第３実施例の電気回路図。
【図１０】第３実施例に於ける異常発生時の制御フローチャート。
【図１１】第４実施例で、ブラシ型のフィーリング演出用電動モータの回転時に発生する誘導起電力の波形を示すグラフと、その波形をパルス波形に変換したグラフ。
【図１２】第５実施例で、ブラシレス型のフィーリング演出用電動モータの回転時に、エンコーダにより出力されるパルス波形を示すグラフ。
【符号の説明】
７２制御装置(本発明の制御手段)
７３ブレーキ操作量検出装置
７４ブレーキペダル
８０スプリング
８１フィーリング演出用電動モータ
８３操作フィーリング発生回路
８４回生回路
８６抵抗
８７コイル
８８コンデンサ[0001]
[Industrial application fields]
  The present invention detects an operation amount of a brake pedal when operating an electric disc brake mounted on various vehicles such as an automobile and a motorcycle, and detects an operation amount corresponding to the operation amount. Activate the disc brakeProduce operational feeling corresponding to the amount of brake pedal operationThe present invention relates to a brake operation amount detection device.
[0002]
[Prior art]
[Patent Document 1]
      JP 2000-280872 A
[0003]
  Conventionally, an electric type that is mounted on various vehicles such as automobiles and motorcycles, operates an electric motor for pressing a friction pad by operating a brake pedal, and presses and slides the friction pad on a disk rotor by moving a piston. There is a disc brake. When the electric disc brake is operated, the brake pedal operation amount is detected by a sensor or the like and the electric disc brake operation amount is determined in accordance with the operation amount, as in the invention of Patent Document 1 described above. There is one provided with an operation amount detection device. In addition to determining the operation amount, the brake operation amount detection device can give the driver an operation feeling corresponding to the operation amount of the brake pedal.
[0004]
  For this control, an electric motor or the like for feeling production that rotates in accordance with the operation is connected to the brake pedal. When the electric motor rotates during the operation of the brake, the rotational speed is detected by a rotary encoder, and the input load (operation speed) and stroke (operation amount) to the brake pedal are calculated. By applying a load to the electric motor based on these calculations and controlling its rotation, the brake pedal is given a sense of reaction force corresponding to the operation, and the driver is given a good operational feeling. .
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
  However, in the above prior art, since the rotary encoder detects the number of rotations of the electric motor for feeling production and calculates the operation force and the operation amount, the brake pedal is operated after the brake pedal is operated. There is a possibility that a time lag may occur before the reaction force is given to the machine, and there are many detection means such as a rotary encoder to produce an operational feeling, which increases the number of parts and assembly man-hours, and brake operation. The amount detection device was complicated.
[0006]
  The present invention is intended to solve the above-mentioned problems, and obtains a good operation feeling corresponding to the operation speed of the brake pedal, and the operation amount and operation of the brake pedal for controlling this operation feeling. It is not necessary to provide speed detection means, and it can be performed without setting complicated calculation processes, reducing the number of parts and assembly man-hours, simplifying the control program, etc. It is possible to simplify the apparatus. Further, the time lag from the operation of the brake pedal to the application of the reaction force to the brake pedal is reduced, and the responsiveness of the operation feeling effect is enhanced.
[0007]
  Further, in this specification, the operation amount of the electric disc brake means the output of the friction pad pressing electric motor to obtain a target braking force and the rotation of the friction pad pressing electric motor by this output. The movement amount of the moving piston, the clamping force when the friction pad is pressed against the disk rotor by the movement of the piston, and the like are shown. The brake operation amount detection device determines the movement amount of the piston and the target clamping force of the friction pad corresponding to the operation amount of the brake pedal, and presses the friction pad against the disc rotor until the clamping force is obtained. The braking is performed with the target braking force.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
  In order to solve the above-mentioned problems, the present inventionWhen the brake pedal is operated, the waveform of the induced electromotive force generated between the terminals of the electric motor for feeling production is converted into a pulse waveform.The amount of operation of the electric disc brake is determined by detecting the amount of brake pedal operation.In addition, an operational feeling corresponding to the amount of operation of the brake pedal is produced.And a brake pedal, a spring that urges the brake pedal in a non-operating position direction, an electric motor for feeling production that gives the brake pedal a reaction force in parallel with the spring,A moving member that moves with the movement of the brake pedal;Consisting ofA spring is connected to urge the brake pedal to a non-moving position via the moving member, and a motor shaft of the feeling effect electric motor is connected to the moving member in parallel with the spring. And saidElectric motor for feeling productionT, Resistance (R) ,Coil (L)as well asRLC series circuit comprising a capacitor (C)Same asConnected to the columnAndThe RLC series circuit is used as an operation feeling generating circuit for a brake pedal, and by rotating the feeling effect electric motor by operating the brake pedal, the reaction force is applied to the brake pedal by the rotational resistance of the electric motor for feeling effect. To give a feeling of reaction to the operation feelingIn addition, the impedance of the operation feeling generation circuit is set so that the operation feeling becomes heavy when the operation speed of the brake pedal is fast, and the operation feeling becomes light when the operation speed of the brake pedal is slow. BeenIt consists of.
[0009]
  In addition, the feeling effect electric motor may be one in which the connection of the feeling effect electric motor is switched from the operation feeling generating circuit to the regenerative circuit when the brake pedal spring returns to the non-operating position. .
[0010]
  Further, the resistance of the operation feeling generating circuit may be a variable resistance and the resistance value may be changed.
[0011]
  Further, the variable resistance may be varied by the control means of the electric disc brake.
[0012]
  Further, the variable resistor may be manually changed by the switching means.
[0013]
[Action]
  The present invention is configured as described above. When the brake pedal is not operated, the brake pedal is urged to the non-operating position by the urging force of the spring, and the feeling effect electric motor connected to the brake pedal is also stopped. is doing. Further, the electric motor for pressing the friction pad of the electric disc brake is also stopped, and the piston does not move.
[0014]
  When the driver depresses the brake pedal for braking, the brake operation amount detection device calculates the movement amount of the piston and the target clamping force of the friction pad according to the operation amount of the brake pedal, and calculates the electric disc brake. The friction pad pressing electric motor is rotated in the normal direction with an output corresponding to the operation amount to move the piston, and the friction pad is pressed against the disk rotor to perform braking. Furthermore, in the brake operation amount detection device, an operation feeling corresponding to the operation speed of the brake pedal can be given to the driver by producing a reaction force corresponding to the operation speed on the brake pedal.
[0015]
  The effect of the operation feeling is that the spring connected to the brake pedal is compressed by first depressing the brake pedal, and the reaction force acts on the brake pedal. At the same time, the feeling effect electric motor connected to the brake pedal rotates, and the rotation of the feeling effect electric motor is caused by the action of the induced electromotive force generated by the rotation and the operation feeling generating circuit. The reaction force is given to the brake pedal.
[0016]
  The rotational resistance of the electric motor for feeling presentation is determined by the impedance of the operation feeling generating circuit. The smaller the impedance, the larger the rotational resistance of the electric motor for feeling presentation, that is, the operational feeling becomes heavier. Become. Conversely, the greater the impedance, the smaller the rotational resistance of the feeling effect electric motor and the lighter the operation feeling. The impedance of the operation feeling generation circuit depends on the frequency of the induced electromotive force when the electric motor for feeling production rotates and the constants of the resistance (R), coil (L), and capacitor (C) of the operation feeling generation circuit. The impedance is minimized when the frequency is 1 / 2π√LC (Hz) (resonance frequency), and the impedance increases as the frequency becomes lower or higher than 1 / 2π√LC (Hz).
[0017]
  Therefore, by setting 1 / 2π√LC (Hz) to the frequency generated when the fastest brake pedal that the driver can operate is set, for example, the driver needs a strong braking force, so the brake pedal is pressed quickly. Then, the frequency of the induced electromotive force becomes 1 / 2π√LC (Hz), the impedance of the operation feeling generation circuit is reduced, and the rotational resistance of the feeling production electric motor is increased. Therefore, the driver can feel a strong reaction force corresponding to a high operation speed. On the contrary, when the brake is operated little by little, the brake pedal depression speed is slow, and the frequency of the induced electromotive force in this case is lower than 1 / 2π√LC (Hz), and the impedance of the operation feeling generating circuit Therefore, the rotational resistance of the feeling effect electric motor is reduced, and the driver's operation feeling is reduced.
[0018]
  In this way, the feeling of operation when operating the brake pedal can create a feeling of reaction force not only with the spring but also with an electric motor for feeling production connected to the brake pedal, and the induction that occurs when operating the brake pedal Due to the action of the electromotive force and the operation feeling generation circuit, it is possible to change the feeling of reaction force by changing the rotation resistance of the electric motor for feeling production according to the operation speed of the brake pedal. An operation feeling corresponding to the operation speed can be produced.
[0019]
  In addition, the operation feeling generation circuit changes the rotational resistance of the electric motor for feeling production by changing the impedance in a circuit according to the operation speed of the brake pedal, so it can be operated to control the operation feeling. It is not necessary to use detection means for detecting the amount, operation speed, etc., and it is possible to simplify the circuit for producing the reaction force feeling of the brake pedal and the brake operation amount detection device. In addition, it is not necessary to calculate the reaction force feeling using the data from the detection means, and the operation feeling corresponding to the brake pedal operation can be given to the driver without causing a time lag, and the responsiveness can be improved. .
[0020]
【Example】
  Hereinafter, according to the present invention for controlling an electric disc brake,Producing operation feeling corresponding to the amount of brake pedal operationAn embodiment of the brake operation amount detecting device will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a system configuration diagram of an automobile in which electric disc brakes are provided on four wheels. FIG. 2 is a conceptual diagram showing control of the electric disc brake by the brake operation amount detection device. FIG. 3 is a sectional view of the electric disc brake. 4 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. FIG. 5 is an enlarged sectional view of the vicinity of the back plate of FIG.
[0021]
  FIG. 6 is a conceptual diagram showing the arrangement relationship between the brake pedal, the spring for creating the operation feeling, and the electric motor for feeling effect. FIG. 7 is an electric circuit diagram of the first embodiment. The electric motor for feeling effect, the operation feeling generating circuit connected in parallel with the electric motor for feeling effect, and the electric motor for feeling effect are switched and connected when the brake pedal is returned. A regenerative circuit is shown. FIG. 8 is an electric circuit diagram of the second embodiment, in which the resistance value is changed by switching the changeover switch so that the driver can arbitrarily change the operation feeling. FIG. 9 is an electric circuit diagram of the third embodiment. When an abnormality occurs, the resistance value is changed by the control of the control device, and it is possible to transmit the abnormality occurrence to the driver by changing the operation feeling. FIG. 10 is a flowchart showing a resistance adjustment process when a problem occurs in FIG. FIG. 11 is a graph showing a waveform (a) of an induced electromotive force generated by rotation of a brush-type feeling production electric motor and a pulse waveform (b) thereof in the fourth embodiment. FIG. 12 is a graph showing a pulse waveform obtained by the rotation of the brushless feeling electric motor.
[0022]
  As shown in the system diagram of FIG. 1, each of the four wheels (70) is provided with an electric disc brake (71), a load sensor (48) for detecting the clamping force of the friction pad, and the amount of movement of the piston. A rotation angle sensor (19) for detecting, a wheel speed sensor (75) and the like are provided, and the operation of each electric disc brake (71) is controlled by a control unit (ECU) (72). Further, as shown in FIG. 2, a brake operation amount detection device (73) is provided for detecting the operation amount of the brake pedal (74) and determining the operation amount of the electric disc brake (71) corresponding to the operation amount. ing.
[0023]
  An embodiment of the electric disc brake (71) will be described with reference to FIGS. 3 to 5. A disc rotor (1) is connected to a wheel (70) of an automobile and rotates integrally. A pair of friction pads (3) and (4) are arranged inside the tire wheel (5) so as to face the friction surface (2) as shown in FIG. Further, a bracket (6) is fixed to the vehicle body so as to face the disk rotor (1), and a caliper support arm (projecting from the fixed side across the outer periphery of the disk rotor (1) to the opposite side is provided. 7), the friction pads (3) and (4) are slidably disposed.
[0024]
  Further, a caliper body (8) for pressing the friction pads (3), (4) against the disc rotor (1) on the caliper support arm (7) of the bracket (6), as shown in FIG. It is connected via 9) so that it can move forward and backward. As shown in FIG. 3, the caliper body (8) includes an action portion (10) disposed on the back surface of one friction pad (3) and a friction pad (4) between the disk rotor (1). A reaction portion (12) provided with a reaction force claw (11) disposed on the back surface and a bridge portion (13) for connecting the action portion (10) and the reaction portion (12) across the outer periphery of the disk rotor (1). It consists of and.
[0025]
  Then, as shown in FIG. 3, the action portion (10) generates a pressing force of the brushless type friction pad pressing electric motor (15) and the friction pads (3) and (4) in the cylinder (14). A ball screw mechanism (16) serving as a piston to be moved and a reduction gear mechanism (17) for reducing and transmitting the driving force of the friction pad pressing electric motor (15) to the ball screw mechanism (16) are housed. . The reduction gear mechanism (17) includes a planetary arm (18) that can be rotated by a driving force of a friction pad pressing electric motor (15), and a planetary gear that is pivotally supported by the planetary arm (18). 23) and a sun gear (26) for rotating the planetary gear (23).
[0026]
  The planetary arm (18) includes a cylindrical cylindrical portion (20) having a magnet (39) acting as a rotor of the electric motor (15) for pressing the friction pad, and a friction pad (3). It is provided in the rear part on the opposite side, and consists of a large diameter part (21) larger in diameter than the cylindrical part (20), and the cylinder via the bearing part (57) by the driving force of the friction pad pressing electric motor (15). (14) The inside can be rotated. Then, planetary gears (23) are pivotally supported at three locations on the outer periphery of the large-diameter portion (21) at equal intervals so that the planetary gears (23) are large-diameter as shown in FIGS. The part (21) protrudes outside from a notch part (22) opened on the outer periphery. Further, as shown in FIG. 4, the large-diameter portion (21) cuts the outer circumference between adjacent planetary gears (23) into a triangular shape to reduce the weight of the planetary arm (18), and the rotation angle described later. The sensor (19) can be used as a rotor.
[0027]
  The planetary gear (23) separates the first gear portion (24) and the second gear portion (25) having a smaller number of teeth than the first gear portion (24) in the axial direction. The first gear portion (24) is integrally formed and meshed with a sun gear (26) fixed to the caliper body (8) so as not to rotate, and the planetary gear (23) of the planetary gear (23) is engaged with the sun gear (26). It can be turned.
[0028]
  The sun gear (26) is fixed by opening a plurality of insertion holes (29) at equal intervals in the back plate (27) disposed at the rear of the caliper body (8) as shown in FIGS. The fixing pin (28) inserted into each insertion hole (29) is inserted into the fixing hole (30) recessed in the back surface of the sun gear (26). The head of the fixing pin (28) is pressed by the cap (33) mounted in the mounting hole (32) of the back plate (27), and the state of insertion into the fixing hole (30) is maintained. When the cap (33) is removed, the fixing pin (28) is removed from the fixing hole (30) by the urging force of the pressing ridge (31) mounted between the head of the fixing pin (28) and the back plate (27). The sun gear (26) can be released by releasing.
[0029]
  Then, the ball screw nut (34) of the ball screw mechanism (16) is accommodated in the planetary arm (18) via a bearing portion (58) so as to be rotatable and unable to advance and retract. The ball screw nut (34) has a reduction gear (35) having fewer teeth than the sun gear (26) fixed to the outer periphery of the rear end disposed on the large diameter portion (21) side of the planetary arm (18). Yes. The reduction gear (35) is engaged with the second gear portion (25) of the planetary gear (23), and the ball screw nut (34) can be rotated by the rotation of the planetary gear (23).
[0030]
  The ball screw nut (34) has a ball screw shaft (38), which is a piston, screwed into a ball groove (36) provided in the center via a plurality of balls (37) so as to be able to advance and retreat. The ball screw shaft (38) advances in the direction of the friction pad (3) in accordance with the amount of rotation of the ball screw nut (34), and the friction pad (3) can be pressed and slid against the disc rotor (1). In addition, the friction pad pressing electric motor (15) is operated in reverse to retract the ball screw shaft (38) in the separating direction of the friction pad (3), whereby the disk rotor (3) (4) of the friction pad (3) (4) is retracted. The brake can be released by releasing the pressure applied to 1).
[0031]
  The ball screw shaft (38) has a flat pad pressing plate (40) as a pressing member for the friction pad (3) connected to the tip of the ball screw shaft (38) so as not to be separated from each other. With this pad pressing plate (40), the friction pad (3) can be pressed in a large area without concentrating the pressing force on a part thereof, and can be pressed in parallel with the disk rotor (1).
[0032]
  As shown in FIG. 3, the ball screw shaft (38) and the pad pressing plate (40) are connected to form a hollow portion (41) through the interior of the ball screw shaft (38). The mounting screw (42) is screwed into the bag hole-shaped mounting hole (43) recessed in the back surface of the pad pressing plate (40) from within the portion (41). By adopting such a configuration, entry of dust and moisture into the cylinder (14) from the connecting portion between the pad pressing plate (40) and the ball screw shaft (38) is suppressed. Further, since the pad pressing plate (40) and the ball screw shaft (38) can be connected from the rear side of the caliper body (8) as described above, the assembling property and the maintenance property are improved.
[0033]
  Further, an extendable dust seal (47) is connected between the outer periphery of the pad pressing plate (40) and the inner periphery of the cylinder (14) to close the opening (45) of the cylinder (14), Intrusion of dust, moisture, pebbles, etc. into the cylinder (14) can be suppressed.
[0034]
  Also, as shown in FIG. 3, a load sensor (48) is provided at the tip of the ball screw shaft (38) on the friction pad (3) side to detect the clamping force applied to the friction pad (3) and control the measured value. It can be transmitted to the device (72). Further, a harness (50) for connecting the load sensor (48) and the control device (72) is inserted through the hollow portion (41) of the ball screw shaft (38) as shown in FIGS. Then, as shown in FIG. 3, the harness (50) is tensioned and biased by the pulling ridge (51), and the slack portion is always disposed in the hollow portion (41), and the harness (50 ) Is always stretched.
[0035]
  With such a configuration, even if the ball screw shaft (38) moves forward in the direction of the friction pad (3) and a tensile force is applied to the harness (50), the tension ridge (51) extends, so the harness (50) is not cut and the advance of the ball screw shaft (38) is not hindered. Further, when the ball screw shaft (38) is retracted, the tension ridge (51) is restored and contracted, so that the harness (50) is not loosened at a position other than the hollow portion (41), and the harness (50) is not between the members. Problems such as tangling can be suppressed.
[0036]
  The caliper body (8) is provided with a rotation angle sensor (19) for detecting the rotation angle of the planetary arm (18). The rotation angle detected by the rotation angle sensor (19) and the clamping force of the friction pads (3) and (4) from the load sensor (48) are transmitted to the control device (72) as shown in FIG. The amount of operation of the electric disc brake (71), such as the amount of movement of the ball screw shaft (38) and the target clamping force of the friction pads (3) and (4), is calculated according to the amount of operation of the brake pedal (74). The brushless type friction pad pressing electric motor 15 is controlled.
[0037]
  As shown in FIGS. 3 to 5, the rotation angle sensor (19) faces the outer periphery of the large-diameter portion (21) of the triangular shape of the planetary arm (18) on the inner peripheral surface of the cylinder (14). A magnetic coil is arranged circumferentially to form a stator, and the large-diameter portion (21) of the planetary arm (18) is a rotor. The triangular large diameter portion (21) rotates the inner circumference of the rotation angle sensor (19) to generate a waveform output voltage, so that the rotation angle of the planetary arm (18) can be detected. It is. Thus, since the large diameter part (21) of the planetary arm (18) can be used as a rotor, it is not necessary to provide a rotor for the rotation angle sensor (19) separately from the planetary arm (18). Increase in assembly man-hours can be prevented.
[0038]
  Further, in this embodiment, as shown in FIGS. 3 and 5, the back plate (27) faces the rear end surface of the large-diameter portion (21) of the planetary arm (18) and the parking mechanism solenoid (54). ). When the vehicle is parked and the solenoid (54) is operated with the friction pads (3) and (4) pressed against the disc rotor (1) to perform braking, the locking pin (55) is connected to the planetary arm (18). ) Engages with a locking hole (56) provided in the end face of the large diameter portion (21). By this engagement, the planetary arm (18) is fixed so as not to rotate, and braking by the electric disc brake (71) during parking can be maintained.
[0039]
  In addition, a covering cover (44) is attached to the outer periphery of the back plate (27) via an O-ring (60) and fixed with a plurality of fixing screws (59). The covering cover (44) protects the solenoid (54), the back plate (27), and others from external impacts, and also improves the sealing performance on the back plate (27) side in the cylinder (14).
[0040]
  The caliper body (8) is formed so as to be divided into three parts on the friction pad (3) side and the reduction gear mechanism (17) side of the electric motor (15) for pressing the friction pad. As shown in FIG. 5, a heat insulating ring member (46) made of a heat insulating material having a lower thermal conductivity than the caliper body (8) is inserted and disposed. Due to the heat insulating effect of the heat insulating ring member (46), the braking heat of the friction pads (3) and (4) is transmitted through the outer surface of the caliper body (8) to the friction pad pressing electric motor (15) and the reduction gear mechanism ( 17), or the drive heat of the friction pad pressing electric motor (15) can be prevented from being transmitted to the reduction gear mechanism (17).
[0041]
  The heat insulating ring member (46) is formed by dividing the main body of the caliper body (8) and inserted between the parts. It is easy and does not affect productivity. Moreover, the assembling property and the maintenance property of various parts inside the caliper body (8) are also improved by the divided formation.
[0042]
  The operation amount of the electric disc brake (71) as described above is determined corresponding to the operation amount of the brake pedal (74), and the brake operation amount detection device (73) that produces the operation feeling of the brake pedal (74). As shown in FIG. 6, a moving member (76) that moves in accordance with the movement of the brake pedal (74) is connected to the brake pedal (74). A position sensor (77) for detecting the amount of movement of the moving member (76) is provided, and the measured value is regarded as the amount of operation of the brake pedal (74).
[0043]
  Further, in order to produce an operational feeling of the brake pedal (74), the brake pedal (74) is attached to the inoperative position via the moving member (76) between the moving member (76) and the vehicle body (78). A spring (80) is connected. By depressing the brake pedal (74) against the urging force of the spring (80), a reaction force is given to the brake pedal (74) via the moving member (76). Furthermore, an electric circuit (82) for giving a sense of reaction force is connected to the moving member (76) in parallel with the spring (80). By connecting the motor shaft of the electric motor (81) for feeling effect of the electric circuit (82) to the moving member (76), the moving member (76) moves as the brake pedal (74) is operated. The feeling production electric motor (81) is rotatable. The feeling of reaction force is given to the brake pedal (74) by the rotational resistance when the electric motor (81) for feeling effect is rotated.
[0044]
  The electric circuit (82) including the feeling effect electric motor (81) includes an operation feeling generating circuit (83) for applying rotational resistance to the feeling effect electric motor (81), and a brake pedal (74). ) And a regenerative circuit (84) for regenerating the electric power of the electric motor (81) for producing the feeling when the operation is released. 81) can be connected to either one of the above in parallel.
[0045]
  The operation feeling generating circuit (83) is an RLC series circuit including resistors (R) (86), coils (L) (87), and capacitors (C) (88), and a brake pedal (74). During the operation, the changeover switch (85) is connected in parallel with the feeling effect electric motor (81) to provide a rotational resistance of the feeling effect electric motor (81). The regenerative circuit (84) comprises a battery (90) and a diode bridge circuit (91). When the operation of the brake pedal (74) is released, the changeover switch (85) is controlled by the control device (72). The feeling effect electric motor (81) and the regenerative circuit (84) are connected in parallel. Then, when the brake pedal (74) returns to the non-operating position by the restoring force of the spring (80), the feeling production electric motor (81) rotates as the brake pedal (74) moves. The generated electric power is regenerated in the battery (90).
[0046]
  When the brake pedal (74) is depressed, the feeling effect electric motor (81) rotates with the movement of the brake pedal (74) and the moving member (76) to generate an induced electromotive force. The frequency of the induced electromotive force varies depending on the rotation speed and rotation speed of the feeling effect electric motor (81), that is, the operation speed of the brake pedal (74). Depending on the frequency of the induced electromotive force, the rotational resistance force of the feeling effect electric motor (81) changes as the impedance of the operation feeling generating circuit (83) changes.
[0047]
  The impedance includes the frequency of the induced electromotive force when the electric motor for feeling effect (81) rotates, the resistance (86) (R) of the operation feeling generating circuit (83), the coil (87) (L), the capacitor (88). ) And (L). When the frequency is equal to 1 / 2π√LC (resonance frequency), the impedance is minimized, the rotational resistance force of the electric motor (81) for feeling effect is maximized, and the reaction force to the brake pedal (74) is reduced. It becomes larger and the operation feeling becomes heaviest. Further, as the frequency of the induced electromotive force becomes lower or higher than 1 / 2π√LC, the impedance increases, and the rotational resistance of the feeling production electric motor (81) decreases, so that the brake pedal (74) The reaction force becomes smaller and the operation feeling becomes lighter.
[0048]
  Therefore, by setting 1 / 2π√LC (Hz) to the frequency generated when the fastest brake pedal (74) that can be operated by the driver is depressed, for example, the driver requires a strong braking force. When the operation of (74) is quickly performed, the frequency of the induced electromotive force generated by the rotation of the electric motor (81) for feeling effect becomes 1 / 2π√LC (Hz), and the impedance of the operation feeling generating circuit (83) is Get smaller. As a result, the rotational resistance of the feeling effect electric motor (81) increases and a large reaction force acts on the brake pedal (74), which increases the driver's feeling of operation. On the contrary, when the brake is operated little by little, the depression speed of the brake pedal becomes slow. In this case, since the frequency of the induced electromotive force is lower than 1 / 2π√LC (Hz) and the impedance of the operation feeling generating circuit (83) is increased, the rotational resistance force of the electric motor (81) for feeling presentation is increased. Becomes smaller and the driver's feeling of operation becomes lighter.
[0049]
  In this way, the operational feeling during operation of the brake pedal (74) is not only the spring (80), but also the rotational resistance of the electric motor (81) for feeling effect that rotates with the operation of the brake pedal (74). Can produce a clearer sense of reaction force, and the operation feeling generating circuit (83) responds to changes in the induced electromotive force generated by the operation of the brake pedal (74). By changing the rotation resistance of (81), an operation feeling corresponding to the operation speed of the brake pedal (74) can be produced.
[0050]
  Further, in the operation feeling generating circuit (83), the rotational resistance of the feeling effect electric motor (81) is changed by changing the impedance in a circuit according to the operation speed of the brake pedal (74). In order to produce an operation feeling, it is not necessary to provide a means for detecting the operation amount and operation speed of the brake pedal (74) as in the prior art, and the brake operation amount detection device (73) can be simplified. Further, there is no need to calculate the reaction force feeling using the data from the detection means, the control program in the control device (72) can be simplified, and the operation fee corresponding to the operation speed of the brake pedal (74) can be simplified. Rings can be given immediately without any time lag.
[0051]
  The braking control by the electric disc brake (71) by the brake operation amount detection device (73) will be described. When the driver depresses the brake pedal (74) and performs a braking operation while the vehicle is running, the moving member (76) also moves together in accordance with the amount of the depressing operation, and the spring (80) contracts to cause the brake pedal ( A feeling of reaction is given to stepping on 74). Further, the electric motor (81) for producing the feeling of the electric circuit (82) is rotated by the operation of the brake pedal (74), and at the time of the rotation, the operation feeling generating circuit (83) causes the above-described operation. Thus, a rotational resistance corresponding to the operating speed of the brake pedal (74) is generated. This rotational resistance causes a reaction force to actuate the depression of the brake pedal (74). However, when the operating speed of the brake pedal (74) is fast, the feeling of operation becomes heavy and the operating speed of the brake pedal (74) is reduced. When it is slow, the operation feeling becomes light. Therefore, the driver can obtain a good operation feeling corresponding to the operation speed of the brake pedal (74).
[0052]
  Simultaneously with the production of the operation feeling, the operation amount of the brake pedal (74) is detected by the position sensor (77) and transmitted to the control device (72). A ball screw shaft (38) estimated from the operation amount, the clamping force of the friction pads (3) and (4) transmitted from the load sensor (48) and the rotation angle sensor (19) and the rotation angle of the planetary arm (18). 2), the target clamping force is calculated by the control device (72) as shown in FIG. 2, and the output of the friction pad pressing electric motor (15) for outputting the clamping force is calculated. Is done.
[0053]
  In accordance with the output calculated as described above, the control device (72) controls the friction pad pressing electric motor (15) of the electric disc brake (71) to rotate forward, and the planetary arm (18) is connected to the cylinder ( 14) Turn inside. Due to the rotation of the planetary arm (18), the planetary gear (23) that is pivotally supported by the large-diameter portion (21) and meshes with the first gear portion (24) in the sun gear (26) is the sun gear (26). Rotate the outer periphery of The rotation of the planetary gear (23) rotates the ball screw nut (34) that meshes with the reduction gear (35) in the second gear portion (25).
[0054]
  Then, due to the action of the ball screw mechanism (16), the rotational force is converted into the sliding force of the ball screw shaft (38), and the friction pad (3) on the action part (10) side is moved through the pad pressing plate (40). Press and slide and press against the disc rotor (1). Further, the caliper body (8) is retracted by the sliding reaction force of the ball screw shaft (38), and the reaction force claw (11) of the reaction portion (12) is moved to the friction pad (4) on the reaction portion (12) side. ) Is pressed and slid, pressed against the disc rotor (1), and braking is performed. At the time of this braking, as shown by the dotted arrow in FIG. Braking with the clamping force of 4) is performed. At the same time, the rotation angle of the planetary arm (18) detected by the rotation angle sensor (19) is fed back to the control device (72), and the output of the friction pad pressing electric motor (15) and the movement of the ball screw shaft (38). When the amount is estimated and reaches the target output, the rotation of the friction pad pressing electric motor (15) is stopped.
[0055]
  When the driver releases the depression of the brake pedal (74), the brake operation amount detection device (73) causes the brake pedal (74) to move together with the moving member (76) by the restoring force of the spring (80). In the electric circuit (82), the changeover switch (85) is switched, and the feeling effect electric motor (81) and the regenerative circuit (84) are connected in parallel. As the brake pedal (74) is restored, the feeling effect electric motor (81) is reversely operated, so that electricity generated in the electric circuit (82) is transferred to the battery (90) of the regenerative circuit (84). It is charged.
[0056]
  On the other hand, in the electric disc brake (73), when the brake pedal (74) is released, the friction pad pressing electric motor (15) is operated in reverse by the control of the brake operation amount detection device (73), whereby the planetary arm ( 18) rotates in the opposite direction to that during braking. This rotation causes the ball screw nut (34) to rotate in the direction opposite to the previous rotation via the planetary gear (23), thereby retracting the ball screw shaft (38) and pressing the friction pad (3). Is released. Further, the caliper body (8) slides in the restoring direction due to the reaction force of the retraction of the ball screw shaft (38), and the pressing of the friction pad (4) on the reaction portion (12) side is released. Is released. Also, when the braking is released, detection values from the load sensor (48) and the rotation angle sensor (19) are fed back to the control device (72), and the disk rotor (1) and the friction pads (3) (4) A predetermined clearance is ensured during this period, and it is used as data for the next braking.
[0057]
  Hereinafter, other different second to fifth embodiments of the brake operation amount detection device 73 will be described. First, in the first embodiment, the resistance value of the resistor 86 is not changed in the operation feeling generating circuit 83, but in the second embodiment shown in FIG. 8, the resistor 86 is a variable resistor. The resistance value can be changed. The change of the variable resistor (86) can be arbitrarily adjusted by the driver by a resistance adjustment switch (92) provided on the vehicle body (78). As shown in FIG. 8, the resistance adjustment switch (92) of the second embodiment can be switched in three stages of SOFT (weak), MID (medium), and HARD (strong). When the switching mode is SOFT, The resistance value of the variable resistor (86) is maximized, and the impedance generated by the operation feeling generation circuit (83) is increased as a whole, thereby reducing the rotational resistance of the electric motor (81) for feeling production, The operation feeling of the brake pedal (74) can be lightened as a whole. Accordingly, even a driver with relatively weak leg strength, such as a woman or an elderly person, can easily operate the brake pedal (74) without using excessive labor.
[0058]
  Conversely, when a person with strong leg strength, such as a male, is driving the operation feeling generating circuit (by switching the resistance adjustment switch (92) to HARD and minimizing the resistance value of the variable resistance (86) ( 83) overall impedance is reduced, the rotational resistance of the feeling production electric motor (81) is increased, the overall operation feeling can be increased, and the brake pedal (74) is excessively depressed. Etc. can be suppressed. Further, in the case of MID, it is possible to obtain an intermediate operation feeling and not only to respond to the operation speed of the brake pedal (74) but also to produce an operation feeling according to the driver's preference.
[0059]
  Further, in the second embodiment, the resistance value of the variable resistor (86) can be arbitrarily changed by the driver to produce an operation feeling according to the driver's preference, as shown in FIG. In the third embodiment, the resistance value of the variable resistor (86) is changed under the control of the control device (72). By changing the resistance value, an unusual operation feeling is given to the driver, and some message is transmitted from the vehicle side to the driver. The change in the operation feeling may be, for example, when an abnormality or problem occurs in the vehicle, the operation feeling is excessively heavy or lightened to notify the driver of the abnormality or problem. In addition, the driver may inform the driver of the replacement timing of the friction pads (3) and (4) by gradually reducing the operation feeling corresponding to the wear of the friction pads (3) and (4).
[0060]
  In the third embodiment, as shown in the flow of FIG. 10, when any abnormality is detected in the electric disc brake (71), the resistance value of the variable resistor (86) is controlled by the control device (72). It is small. As the resistance value is thus reduced, the impedance of the operation feeling generating circuit (83) is reduced, and the rotational resistance of the feeling effect electric motor (81) is increased. Therefore, even when the driver depresses the brake pedal (74) slowly, the operation feeling becomes very heavy and the driver can recognize that some abnormality has occurred in the vehicle. When no abnormality is detected, the resistance value is not changed, and the driver can obtain a normal operation feeling corresponding to the operation speed of the brake pedal (74).
[0061]
  In the first embodiment, the position sensor (77) is provided on the moving member (76) that moves together with the brake pedal (74), the operation amount of the brake pedal (74) is detected, and the electric type is based on the operation amount. Although the operating amount of the disc brake (71) is determined, in the following other different fourth and fifth embodiments, the operation amount of the brake pedal (74) is detected without providing the position sensor (77) or the like. It is possible to do. The method uses the induced electromotive force generated between the terminals of the feeling effect electric motor (81) when the feeling effect electric motor (81) rotates with the movement of the brake pedal (74). Thus, the operation amount of the brake pedal (74) is calculated.
[0062]
  The calculation method is as follows. First, in the fourth embodiment, a brush-type feeling production electric motor (81) is used. The generated induced electromotive force has a waveform as shown in the graph (a) of FIG. This waveform is regarded as a pulse, converted into a pulse waveform as shown in the graph (b) of FIG. 11, and the number of pulse waveforms is counted. The operation amount L of the brake pedal (74) can be calculated by the following mathematical formula.
[0063]
  L = a × N
[0064]
  In the above formula, a is an operation amount per pulse, which is measured in advance when the vehicle is manufactured and stored in the control device (72). N is the number of pulse waveforms counted above.
[0065]
  In the fifth embodiment, a brushless feeling electric motor (81) is used. When this brushless feeling effect electric motor (81) rotates, the built-in encoder outputs a pulse as shown in the graph of FIG. 12 to the control device (72) according to the rotation of the shaft. Based on this output data, the amount of operation of the brake pedal (74) can be calculated by multiplying the amount of operation per pulse (a) by the number of pulse waveforms (N) using the same formula as in the fourth embodiment. Can do.
[0066]
  As described above, in the fourth and fifth embodiments, the operation amount of the brake pedal (74) is calculated based on the pulse waveform of the feeling effect electric motor (81). Instead, the number of parts of the brake operation amount detection device (73) can be reduced and simplified. Moreover, since the calculation is not time-consuming just by counting and multiplying the number of pulses of the feeling effect electric motor (81), the occurrence of a time lag is suppressed and the braking responsiveness is not impaired.
[0067]
  The brake operation amount detection device 73 according to the present invention is not limited to the electric disc brake as shown in FIGS. 2 to 5, but the piston is moved forward and backward by the operation of the friction pad pressing electric motor, and the friction pad is moved to the disc. Any conventionally known electric disc brake that is pressed and slid on the rotor can be used.
[0068]
【The invention's effect】
  Since the present invention is configured as described above, when braking with an electric disc brake, the operation feeling when operating the brake pedal is not only for the spring but for feeling production connected to the brake pedal. It can produce a feeling of reaction force by the electric motor, and the electric force for the feeling effect corresponding to the operation speed of the brake pedal by the induced electromotive force generated when the electric motor for the feeling effect rotates and the operation feeling generating circuit. By changing the rotational resistance of the motor, the sense of reaction force can be changed. Therefore, it is possible to produce a good operation feeling corresponding to the operation speed of the brake pedal.
[0069]
  In addition, the operation feeling generating circuit changes the rotational resistance of the electric motor for feeling production by changing the impedance in a circuit according to the operation speed of the brake pedal. It is not necessary to use detection means for the amount, operation speed, etc., and it is possible to simplify an electric circuit for producing a sense of reaction force, and further a brake operation amount detection device. In addition, there is no need to calculate the reaction force with a complicated calculation formula using the detection value from the detection means, the control program is simplified, and the operation feeling corresponding to the brake pedal operation is suppressed by suppressing the occurrence of time lag. Responsiveness can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system configuration diagram of a vehicle provided with an electric disc brake according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a conceptual diagram of an electric disc brake and a brake operation amount detection device.
FIG. 3 is a cross-sectional view of an electric disc brake.
4 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 5, in which a sun gear fixing member and a harness are omitted.
5 is a partial enlarged cross-sectional view on the back plate side of FIG. 3;
FIG. 6 is a configuration diagram of a brake pedal, its operation feeling effect spring, and a feeling effect electric motor.
FIG. 7 is an electric circuit diagram of the first embodiment.
FIG. 8 is an electric circuit diagram of a second embodiment.
FIG. 9 is an electric circuit diagram of a third embodiment.
FIG. 10 is a control flowchart when an abnormality occurs in the third embodiment.
FIG. 11 is a graph showing a waveform of an induced electromotive force generated when a brush-type feeling effect electric motor rotates in the fourth embodiment, and a graph obtained by converting the waveform into a pulse waveform.
FIG. 12 is a graph showing a pulse waveform output by an encoder when the brushless feeling electric motor is rotated in the fifth embodiment.
[Explanation of symbols]
72 Control device (control means of the present invention)
73 Brake operation amount detection device
74 Brake pedal
80 spring
81 Electric motor for feeling production
83 Operation feeling generator
84 Regenerative circuit
86 Resistance
87 coils
88 capacitors

Claims

When the brake pedal is operated, the waveform of the induced electromotive force generated between the terminals of the electric motor for feeling production is converted into a pulse waveform, and the operation amount of the electric disc brake is detected by detecting the operation amount of the brake pedal from the number of pulse waveforms And a brake operation amount detecting device for producing an operation feeling corresponding to the operation amount of the brake pedal, a brake pedal, a spring for urging the brake pedal toward the non-operating position, and a brake pedal An electric motor for giving a feeling of reaction in parallel with the spring and a moving member that moves as the brake pedal moves, and the brake pedal is attached to the non-moving position via the moving member. A spring is connected so as to be energized, and the electric motor for feeling production in parallel with the spring And the motor shaft is connected to the moving member, the feeling effect electric motor, the resistance (R), which is connected to the RLC series circuit and the parallel consisting a coil (L) and a capacitor (C) The RLC series circuit is used as an operation feeling generating circuit for a brake pedal, and by rotating the feeling effect electric motor by operating the brake pedal, a reaction force is applied to the brake pedal by the rotational resistance of the feeling effect electric motor. To give a feeling of reaction force to the operation feeling, and when the operation speed of the brake pedal is high, the operation feeling becomes heavy and the operation speed of the brake pedal is slow. In some cases, the amount of operation of the brake pedal Brake operation amount detection device that produces an appropriate operation feeling .

Feeling effect electric motor, when returning to the inoperative position by the spring of the brake pedal, according to claim 1, connection of the electric motor for the feeling effect, characterized in that the switching from the operation feeling generating circuit to the regenerative circuit Brake operation amount detection device that produces an operation feeling corresponding to the operation amount of the brake pedal .

2. The brake operation amount detection device for producing an operation feeling corresponding to an operation amount of a brake pedal according to claim 1, wherein the resistance of the operation feeling generating circuit is a variable resistance and the resistance value can be changed.

4. The brake operation amount detection device for producing an operation feeling corresponding to an operation amount of a brake pedal according to claim 3 , wherein the variable resistance is varied by a control means of an electric disc brake.

4. The brake operation amount detecting device for producing an operation feeling corresponding to an operation amount of a brake pedal according to claim 3 , wherein the variable resistor is manually changed by a switching means.