JP4233935B2

JP4233935B2 - Brake device

Info

Publication number: JP4233935B2
Application number: JP2003176956A
Authority: JP
Inventors: 健山村; 東馬山口
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2003-06-20
Filing date: 2003-06-20
Publication date: 2009-03-04
Anticipated expiration: 2023-06-20
Also published as: JP2005009639A

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a brake device capable of reducing the influence caused by the difference in temperature conditions, and being effectively used under environment temperature of a wide range. <P>SOLUTION: This brake device has an electric caliper 10 including a thrust mechanism 105 for pressing brake pads 14, 15 to a disc rotor 11, and an electric actuator 19 for driving the thrust mechanism 105, and a control means 100 for controlling the braking force by supplying the electric current based on a brake command signal to the electric actuator 19. The control means 100 calculates a coefficient of viscosity of the thrust mechanism 105, and adjusts a value of electric current supplied to the electric actuator 19 on the basis of the brake command signal, on the basis of the coefficient of viscosity. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の制動用に用いられる電動式のブレーキ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両の制動用に用いられる電動式のブレーキ装置として、ディスクロータにブレーキパッドを押圧させる推力機構とこの推力機構を駆動する電動アクチュエータとを内包する電動キャリパと、制動指示信号に応じた電流を電動アクチュエータに供給して制動力を制御する制御手段とを有するものがある（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００３−１４０１８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、車両用のブレーキ装置は、低温から高温まで、広範囲の環境温度下で使用されることが想定され、このような温度条件の違いによる、例えば、推力機構に封入された潤滑剤の粘性変化等の影響が少なからずある。
【０００５】
したがって、本発明は、温度条件の違いによる影響を低減することができ、その結果、広範囲の環境温度下で良好に使用することができるブレーキ装置の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、ディスクロータにブレーキパッドを押圧させる推力機構と該推力機構を駆動する電動アクチュエータとを内包する電動キャリパと、制動指示信号に応じた電流を前記電動アクチュエータに供給して制動力を制御する制御手段とを有するブレーキ装置において、前記制御手段は、非制動時に前記電動アクチュエータを駆動して前記推力機構の粘性係数を算出し、前記制動指示信号に応じて前記電動アクチュエータへ供給する電流値を前記粘性係数に応じて調整する電流値調整手段を有することを特徴としている。
【０００７】
これにより、電流値調整手段が、ディスクロータにブレーキパッドを押圧させる推力機構の粘性係数を非制動時に電動アクチュエータを駆動して算出し、推力機構を駆動する電動アクチュエータへ供給する制動指示信号に応じた電流値を、温度条件の違いによる影響を受けやすいこの粘性係数に応じて調整することになるため、温度条件の違いによる影響を低減することができる。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記電動キャリパ内には前記推力機構による前記ブレーキパッドの移動位置を検出する位置検出手段が設けられ、前記電流値調整手段は、前記ブレーキパッドが前記ディスクロータを押圧しない範囲で前記推力機構を駆動し、当該駆動時における前記位置検出手段の出力に基づく前記推力機構の速度と前記電動アクチュエータへの電流値とに基づいて前記推力機構の粘性係数を算出する粘性係数推定手段を有することを特徴としている。
請求項３に係る発明は、請求項２に係る発明において、前記粘性係数推定手段は、前記推力機構を等速度で駆動し、該駆動時の前記電動アクチュエータへの電流値を検出し、当該電流値と前記等速度とに基づいて前記推力機構の粘性係数を算出することを特徴としている。
【０００９】
これにより、粘性係数推定手段が、推力機構によるブレーキパッドの移動位置を検出する位置検出手段の出力に基づいて、ブレーキパッドがディスクロータを押圧しない範囲で推力機構を等速度で駆動し、当該駆動時の電動アクチュエータへの電流値に基づいて推力機構の粘性係数を算出するため、粘性係数をより正確に算出することができる。よって、電動アクチュエータへ供給する制動指示信号に応じた電流値をより正確に算出された粘性係数に応じて調整することになるため、温度条件の違いによる影響を確実に低減することができる。
【００１０】
請求項４に係る発明は、請求項２または３に係る発明において、前記粘性係数推定手段は、複数の異なる等速度に切り換えて前記推力機構を駆動するとともに、各駆動時の前記電動アクチュエータへの電流値を検出し、各駆動時の前記等速度と前記電流値とに基づいて前記推力機構の粘性係数を算出することを特徴としている。
【００１１】
これにより、粘性係数推定手段が、推力機構によるブレーキパッドの移動位置を検出する位置検出手段の出力に基づいて、ブレーキパッドがディスクロータを押圧しない範囲で推力機構を複数の異なる等速度に切り換えて駆動し、各駆動時の電動アクチュエータへの電流値を検出し、各等速度と各電流値とに基づいて推力機構の粘性係数を算出するため、粘性係数をさらに正確に算出することができる。よって、電動アクチュエータへ供給する制動指示信号に応じた電流値をさらに正確に算出された粘性係数に応じて調整することになるため、温度条件の違いによる影響をさらに確実に低減することができる。
【００１２】
請求項５に係る発明は、請求項２乃至４に係る発明において、前記制御手段は、制動力付加の予兆を事前に検出するブレーキ予兆検出手段を有し、該ブレーキ予兆検出手段により制動力付加の予兆を検出したときに前記粘性係数推定手段により前記推力機構の粘性係数を算出することを特徴としている。
【００１３】
これにより、ブレーキ予兆検出手段により制動力付加の予兆を検出したときに粘性係数推定手段により推力機構の粘性係数を算出することになるため、制動力付加時点に近い条件で粘性係数を算出することができる。よって、電動アクチュエータへ供給する制動指示信号に応じた電流値を制動力付加時点において最新の粘性係数で調整することになるため、例えば短時間で温度条件に違いが生じる場合の影響を低減することができ、温度条件の違いによる影響をより一層確実に低減することができる。
【００１４】
請求項６に係る発明は、ディスクロータにブレーキパッドを押圧させる推力機構と該推力機構を駆動する電動アクチュエータと前記推力機構による前記ブレーキパッドの移動位置を検出する位置検出手段とを内包する電動キャリパと、制動指示信号に応じた電流を前記電動アクチュエータに供給して制動力を制御する制御手段とを有するブレーキ装置において、前記制御手段は、前記ブレーキパッドが前記ディスクロータを押圧しない範囲で前記推力機構を駆動し、当該駆動時における前記位置検出手段の出力に基づく前記推力機構の速度と前記電動アクチュエータへの電流値とに基づいて、前記電動アクチュエータへ供給する制動指示信号に応じた電流値を調整する電流値調整手段を有することを特徴としている。
【００１５】
これにより、電流値調整手段が、推力機構によるブレーキパッドの移動位置を検出する位置検出手段の出力に基づいて、ブレーキパッドがディスクロータを押圧しない範囲で推力機構を等速度で駆動し、当該駆動時の電動アクチュエータへの電流値に基づいて、電動アクチュエータへ供給する制動指示信号に応じた電流値を調整することになるため、温度条件の違いによる影響を確実に低減することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態のブレーキ装置を図面を参照しつつ以下に説明する。
【００１７】
図１に示すように、本実施形態のブレーキ装置は電動キャリパ１０を有する電動ディスクブレーキ装置である。
【００１８】
電動キャリパ１０は、図示せぬ車輪とともに回転するディスクロータ１１の軸線方向における一側にキャリパ本体１２が配置されており、このキャリパ本体１２には、略Ｃ字形に形成されてディスクロータ１１を跨いで反対側へ延びる爪部１３が一体的に結合されている。ディスクロータ１１の軸線方向における両側にそれぞれブレーキパッド１４，１５が設けられている。ブレーキパッド１４，１５は、車体側に固定されるキャリア１６によってディスクロータ１１の軸方向に沿って移動可能に支持されて、制動トルクをキャリア１６に伝達するようになっており、また、キャリパ本体１２は、キャリア１６に取付けられた図示せぬスライドピンによってディスクロータ１１の軸方向に沿って摺動可能に案内されている。
【００１９】
キャリパ本体１２には、略円筒伏のケース１８が結合され、このケース１８内には、電動モータ（電動アクチュエータ）１９および位置検出器（位置検出手段）２０が内包されている。一方、キャリパ本体１２には、電動モータ１９の回転運動を直線運動に変換するボールランプ機構（回動−直動変換機構）２１および電動モータ１９の回転トルクを増幅する差動歯車減速機構（減速機構）２２が内包されている。ケース１８の後端部には、カバー２３が取付けられている。
【００２０】
電動モータ１９は、ケース１８の内周部に固定されたステータ２５と、ステータ２５に挿入されて軸受２６，２７によってケース１８に回転可能に支持されたロータ２８とを備えている。位置検出器２０は、ケース１８側に固定されたレゾルバステータ２９およびロータ２８に取付けられたレゾルバロータ３０からなり、これらの相対回転に基づいて電動モータ１９のロータ２８の回転位置（以下モータ位置と称す）を検出する（言い換えればブレーキパッド１４，１５の移動位置を検出する）ものである。
【００２１】
ボールランプ機構２１は、環状の第１ディスク３２および第２ディスク３３と、これらの間に介装された複数のボール３４とから構成されている。第１ディスク３２は、軸受３５によってキャリパ本体１２に回転可能に支持され、ロータ２８内に挿入される円筒部３６が一体的に形成されている。第２ディスク３３には、円筒部３６よりも小径の円筒状のスリーブ３７が一体的に形成され、このスリーブ３７が円筒部３６内に挿通されている。
【００２２】
ボールランプ機構２１の第１ディスク３２および第２ディスク３３の対向面には、それぞれ円周方向に沿って延びる円弧状の例えば３つのボール溝３８，３９が形成されている。これらのボール溝３８，３９は、等しい中心角（例えば９０゜）の範囲に延ばされて、同じ方向に傾斜されている。そして、第１ディスク３２および第２ディスク３３に形成されたボール溝３８，３９間にボール３４が装入され、第１ディスク３２および第２ディスク３３の相対回転によって、ボール溝３８，３９内をボール３４が転動することにより、第１ディスク３２と第２ディスク３３とが軸方向に相対変位するようになっている。このとき、第１ディスク３２が第２ディスク３３に対して反時計回りに回転したとき、これらが離間する方向に変位する。
【００２３】
第２ディスク３３とブレーキパッド１４との間には、ピストン４０が設けられている。ピストン４０は、外周にネジ部４１を形成した円筒部材４２ａを有している。円筒部材４２ａは、第２ディスク３３のスリーブ３７内に挿入され、その内周に形成されたネジ部４３に螺合されている。円筒部材４２ａには、ケース１８にブラケット４４を介して取付けられた軸４５の図示せぬ二面取部が嵌合されて、その回転が規制されている。また、ピストン４０は、円筒部材４２ａの軸４５に対し反対側に回転が規制された状態で連結される略円板状の押圧部材４２ｂを有している。そして、円筒部材４２ａと押圧部材４２ｂとの間に、ピストン４０が受けるピストン推力を検出する推力センサ４６が設けられている。
【００２４】
ピストン４０の円筒部材４２のネジ部４１と、第２ディスク３３のスリーブ３７のネジ部４３とで不可逆ねじを形成しており、ピストン４０は、その軸方向に力が作用しても移動することはないが、第２ディスク３３を反時計回りに回転させることにより、ディスクロータ１１側へ移動するようになっている。
【００２５】
軸４５の外周部および第２ディスク３３のスリーブ３７の内周部にそれぞれ形成されたバネ受４７，４８間に弾性部材４９が介装され、そのばね力によって第２ディスク３３がボール３４を第１ディスク３２との間で挟みつけるように付勢されている。軸４５は、調整ネジ５０およびロックナット５１によってブラケット４４に取付けられている。
【００２６】
電動モータ１９、位置検出器２０、推力センサ４６には、コントローラ（制御手段，電流値調整手段，粘性係数推定手段，ブレーキ予兆検出手段）１００が接続されている。このコントローラ１００には、運転者が制動意思に応じて操作を行うブレーキペダル１０１の操作量を検出するペダルセンサ１０２とブレーキペダル１０１の操作の有無を検出するブレーキスイッチ１０３とが接続されており、これらペダルセンサ１０２からのペダルセンサ信号（制動指示信号）およびブレーキスイッチ１０３からのブレーキスイッチ信号が入力されるようになっている。なお、ペダルセンサ１０２としては、ブレーキペダル１０１の操作量を圧力により検出する圧力センサやブレーキペダル１０１の操作量を変位により検出する変位センサ等が用いられる。
【００２７】
コントローラ１００は、主としてペダルセンサ１０２の検出結果すなわちブレーキペダル１０１の操作量と、位置検出器２０の検出結果すなわち電動モータ１９の回転位置に対応する実際のピストン位置と、電動モータ１９の電流値と、推力センサ４６の検出結果すなわち実際のピストン推力とに基づいて電動モータ１９を制御することで、ピストン推力が目標推力となるように制御を行う。
【００２８】
第２ディスク３３のスリーブ３７の先端外周部には、円筒状のスプリングホルダ６７が取付けられている。スプリングホルダ６７の一端部が、第１ディスク３２の円筒部３６の先端部に係合して、これらの相対回転を一定範囲に制限している。スプリングホルダ６７の周りには、コイルスプリング６９が巻装され、コイルスプリング６９は、所定のセット荷重をもって捻られて、その一端部がスプリングホルダ６７に結合され、他端部が第１ディスク３２の円筒部３６に結合されている（結合部は図示略）。
【００２９】
以上のように構成した本実施形態のブレーキ装置の電動キャリパ１０の基本作動について次に説明する。
【００３０】
非制動状態では、ボールランプ機構２１のボール３４がボール溝３８，３９の最も深い端部にあり、第１ディスク３２と第２ディスク３３とが最も近い位置にある。コントローラ１００は、制動力を発生させる際に、電動モータ１９のロータ２８を時計回りに回転させる。すると、ロータ２８の回転トルクが差動歯車減速機構２２で増幅されて第１ディスク３２に伝達される。
【００３１】
第１ディスク３２の回転力は、コイルスプリング６９を介して第２ディスク３３に伝達される。ピストン４０がブレーキパッド１４，１５を押圧する前は、ピストン４０に軸方向の荷重が殆ど作用せず、ピストン４０と第２ディスク３３との間のネジ部４１，４３に生じる抵抗が小さいので、コイルスプリング６９のセット荷重によって第２ディスク３３が第１ディスク３２と一体に回転し、第２ディスク３３とピストン４０との間に相対回転が生じて、ネジ部４１，４３の作用によってピストン４０が推力を発生させてディスクロータ１１側ヘ前進する。
【００３２】
そして、ピストン４０が一方のブレーキパッド１４に接触してこれをディスクロータ１１ヘ押圧させ、その反力によってキャリパ本体１２がキャリア１６のスライドピンに沿って移動して、爪部１３が他方のブレーキパッド１５をディスクロータ１１に押圧させる。
【００３３】
両ブレーキパッド１４，１５がディスクロータ１１に押圧された後は、その反力によってピストン４０に軸方向の大きな荷重が作用するため、ネジ部４１，４３の抵抗が増大してコイルスプリング６９のセット荷重を超えて、第２ディスク３３が回転を停止させることになり、その結果、コイルスプリング６９が撓んでボールランプ機構２１の第１ディスク３２および第２ディスク３３間に相対回転が生じる。これにより、ボール３４がボール溝３８，３９内を転動して第２ディスク３３およびピストン４０を一体に前進（すなわち直線運動）させ、ピストン４０によってブレーキパッド１４，１５をディスクロータ１１にさらに押付ける。
【００３４】
ここで、上記のようにして電動モータ１９の回転でピストン４０を進退させる差動歯車減速機構２２およびボールランプ機構２１が、ディスクロータ１１にブレーキパッド１４，１５を押圧させる推力機構１０５を構成しており、この推力機構１０５における相対回転部分にはグリス等の潤滑剤が塗布されている。
【００３５】
そして、この推力機構１０５は、特に潤滑剤によって生じる粘性抵抗が温度により大きく変化することから、低温での粘性抵抗増大による電動キャリパ１０の応答性の低下や、高温での粘性抵抗減少による電動キャリパ１０の制御安定性の低下等の影響を低減するために、本実施形態では、主としてペダルセンサ１０２から出力されるペダルセンサ信号に応じた電流を電動モータ１９に供給して制動力を制御するコントローラ１００で、推力機構１０５の粘性係数の推定値を算出し、電動モータ１９へ供給する電流値をこの粘性係数に応じて調整する制御を行う。
【００３６】
次に、コントローラ１００の制御内容について図２のフローチャートにしたがって説明する。なお、このフローチャートに示される制御は一定制御周期毎に実行される処理である。
【００３７】
コントローラ１００は、まず、ステップＳＡ１においてブレーキスイッチ１０３から出力されるブレーキスイッチ信号を読み込み、ブレーキペダル１０１が操作されてブレーキスイッチ１０３がオンされているかブレーキペダル１０１が操作されずブレーキスイッチ１０３がオフされているかを判定する。そして、ステップＳＡ１においてブレーキスイッチ１０３がオンされていればステップＳＡ２に進み、そうでなければステップＳＡ６に進む。
【００３８】
ステップＳＡ２では、ブレーキペダル１０１の操作に応じた制動力を発生させるために、ペダルセンサ１０２から出力されるペダルセンサ信号を読み込む。そして、このペダルセンサ信号が示すブレーキペダル１０１の操作量であるペダル操作量に基づいて、予め設定された関数によりピストン４０に発生させる目標ピストン推力を算出し、その後ステップＳＡ３に進む。
【００３９】
ステップＳＡ３では、ピストン４０をディスクロータ１１の方向に移動させるピストン推力発生方向に電動モータ１９を駆動しブレーキパッド１４，１５のディスクロータ１１への接触を開始させるときの電動モータ１９のモータ位置であるパッド接触位置の補正処理を行い、その後ステップＳＡ４に進む。この補正処理は、推力センサ４６の信号に基づいて行われるもので、例えば、推力センサ４６の信号がゼロ点電圧となった時点で位置検出器２０により検出される電動モータ１９のモータ位置をパッド接触位置として記憶する等である。
【００４０】
ステップＳＡ４では、コントローラ１００内に記憶された推力機構１０５の現在の粘性係数を読み込み、その後、ステップＳＡ５に進む。この現在の粘性係数は最も最近に後述するステップＳＡ１３において算出され記憶されたものである。この粘性係数は、電動キャリパ１０の環境温度によって変動するパラメータであって主に推進機構１０５内の潤滑剤の温度特性によるものであり、上記したように低温では増大して電動キャリパ１０の応答性の低下を、高温では減少して電動キャリパ１０の制御安定性の低下等を引き起こすものであることから、これらの影響を低減するために粘性係数に応じて電動キャリパ１０を制御する。
【００４１】
ステップＳＡ５では、ステップＳＡ２で算出した目標ピストン推力と、フィードバック値である推力センサ４６から読み込んだピストン４０の実ピストン推力を示す推力センサ信号とから、目標ピストン推力をピストン４０に発生させるための電動モータ１９に対する電流値である目標モータ電流値（制御量）を算出し、その後、ステップＳＡ１６に進む。このステップＳＡ５で算出されるピストン推力制御の目標モータ電流値は、粘性係数に応じて調整される。
【００４２】
この電流値の算出についてＰＩＤ制御の場合を例として説明すると、ＰＩＤ制御を適用した場合、コントローラ１００は、図３に示すように、目標ピストン推力と実ピストン推力との偏差から比例ゲインＫｐを算出し、目標ピストン推力と実ピストン推力との偏差の積分値から積分ゲインＫｉを算出して、目標ピストン推力と実ピストン推力との偏差の微分値から微分ゲインＫｄを算出する。そして、これらの和である制御ゲインＫを粘性係数に応じて調整して電動モータ１９を制御するための目標モータ電流値とする。
【００４３】
ここで、図４に示すような制御マップにしたがって、粘性係数が大きいほど制御ゲインＫが比例的に大きくなるように調整して目標モータ電流値とする。つまり、粘性係数が大きいほど推力機構１０５内の粘性抵抗が大きく電動キャリパ１０の応答性が低下するため、制御ゲインＫを大きくして目標モータ電流値を大きくする一方、粘性係数が小さいほど推力機構１０５内の粘性抵抗が小さく電動キャリパ１０の制御安定性が低下するため、制御ゲインＫを小さくして目標モータ電流値を小さくする。このようにして、環境温度によって変動する電動キャリパ１０の応答性および制御安定性を一定に保つように制御する。
【００４４】
上記したステップＳＡ１においてブレーキペダル１０１が操作されずブレーキスイッチ１０３がオフされていれば、ステップＳＡ６において図示せぬスロットルスイッチから出力されるスロットルスイッチ信号を読み込み、例えば図示せぬスロットルペダルが操作されてスロットルスイッチがオンされているかスロットルペダルが操作されずスロットルスイッチがオフされているかを判定する。そして、ステップＳＡ６において、スロットルスイッチがオンされていればステップＳＡ７に進み、そうでなければステップＳＡ８に進む。
【００４５】
つまり、ステップＳＡ６においてスロットルスイッチがオンされていることが検出されると、運転者によるブレーキペダル１０１の操作が行われないと推定して、ステップＳＡ７において粘性係数算出処理を行うための係数算出処理フラグをセットして、ステップＳＡ８に進む。
【００４６】
他方、ステップＳＡ６においてスロットルスイッチがオフされていることが検出されると、運転者によるブレーキペダル１０１の操作がすぐに行われるものと推定し（つまり制動力付加の予兆を検出し）、粘性係数算出処理を行うための係数算出処理フラグをセットせずに、ステップＳＡ８に進む。つまり、運転者はアクセルペダルおよびブレーキペダル１０１のいずれも操作していない状態は少ないためステップＳＡ１でブレーキペダル１０１の操作が検出されず、ステップＳＡ６でスロットルペダルの操作が検出されていなければ、これらから制動力付加の予兆を検出する。ここで、制動力付加の予兆の検出をスロットルスイッチを用いて行う以外にも、運転者のブレーキペダル１０１の操作に関わらず制動力を付加して車両の運動制御を行うブレーキ装置の場合、この車両運動制御の信号を用いて行っても良い。
【００４７】
ステップＳＡ８では、係数算出処理フラグがセットされていなければ、ステップＳＡ９以降の電動モータ１９のモータ位置を制御する処理へ移行させ、係数算出処理フラグがセットされていれば、ステップＳＡ１２以降の粘性係数の算出のための電動モータ１９の速度を制御する処理へ移行させる。
【００４８】
ステップＳＡ８にて係数算出処理フラグがセットされていなければ、ステップＳＡ９において、上記したステップＳＡ３において求められたパッド接触位置を電動モータ１９の目標とするモータ位置である目標モータ位置として設定し、その後、ステップＳＡ１０に進む。ここで、この目標モータ位置は、ステップＳＡ３において求められたパッド接触位置そのものではなく、このパッド接触位置からピストン４０をディスクロータ１１に対し反対方向に移動させるピストン推力解除方向に所定量戻した位置としても良い。このステップＳＡ９でブレーキパッド１４，１５がディスクロータ１１を押圧しない位置に目標モータ位置が設定される。
【００４９】
ステップＳＡ１０では、コントローラ１００内に記憶された推力機構１０５の現在の粘性係数を読み込み、その後、ステップＳＡ１１に進む。この粘性係数は最も最近に後述するステップＳＡ１３において算出され記憶されたものである。
【００５０】
ステップＳＡ１１では、ステップＳＡ９で設定された目標モータ位置とフィードバック値である位置検出器２０から読み込んだ電動モータ１９の実際のモータ位置である実モータ位置とから、電動モータ１９のモータ位置を目標モータ位置にするための電動モータ１９に対する電流値である目標モータ電流値（制御量）を算出し、その後、ステップＳＡ１６に進む。このステップＳＡ１１で算出されるモータ位置制御の目標モータ電流値も、ステップＳＡ５において算出されるピストン推力制御の目標モータ電流値と同様に粘性係数に応じて調整される。
【００５１】
ステップＳＡ８にて係数算出処理フラグがセットされていれば、ステップＳＡ１２において、電動モータ１９のモータ速度を算出し、その後、ステップＳＡ１３に進む。このモータ速度は電動モータ１９のモータ位置を時間で微分することよって算出される。
【００５２】
ステップＳＡ１３では、ステップＳＡ１２で算出されたモータ速度等を用いて推力機構１０５の粘性係数を算出する粘性係数算出処理を行い（後述するステップＳＢ１〜ＳＢ１１）、その後、ステップＳＡ１４に進む。ここで、上記したステップＳＡ６でアクセルペダルの操作が検出された時点では、ブレーキパッド１４，１５がディスクロータ１１を押圧しない位置に戻されているため、このステップＳＡ６でアクセルペダルの操作が検出された後に実行されるステップＳＡ１３の粘性係数算出処理は、ブレーキパッド１４，１５がディスクロータ１１を押圧しない範囲にあるとき実行される。
【００５３】
ステップＳＡ１４では、ステップＳＡ１３の粘性係数算出処理で算出された粘性係数を読み込み、その後、ステップＳＡ１５に進む。
【００５４】
ステップＳＡ１５では、ステップＳＡ１３の粘性係数算出処理で設定された目標モータ速度（後述する）とフィードバック値である位置検出器２０から読み込んだ電動モータ１９の実際のモータ位置の時間微分である実モータ速度とから、電動モータ１９のモータ速度を目標モータ速度にするための電動モータ１９に対する電流値である目標モータ電流値（制御量）を算出し、その後、ステップＳＡ１６に進む。このステップＳＡ１５で算出されるモータ速度制御の目標モータ電流値も、ステップＳＡ５において算出されるピストン推力制御の目標モータ電流値と同様に粘性係数に応じて調整される。
【００５５】
ステップＳＡ１６では、ステップＳＡ５、ステップＳＡ１１、ステップＳＡ１５のうち直前に実行されたステップで設定された目標モータ電流値を電動モータ１９に流す。
以上が一定制御周期で実行されるコントローラ１００の制御内容である。
【００５６】
次に、ステップＳＡ１３の粘性係数算出処理の詳細について図５のフローチャートにしたがって説明する。
【００５７】
ステップＳＢ１において、コントローラ１００内に記憶された現在の目標モータ速度を読み込み、この目標モータ速度が所定値Ｖ２であるか否かを判定する。そして、目標モータ速度が所定値Ｖ２でない場合はステップＳＢ２に進み、目標モータ速度が所定値Ｖ２である場合はステップＳＢ６に進む。この現在の目標モータ速度は、後述するステップＳＢ３、ステップＳＢ５、ステップＳＢ７およびステップＳＢ１０のうちの最も最近に実行されたステップにおいて設定され記憶されたものである。
【００５８】
ステップＳＢ１にて現在の目標モータ速度が所定値Ｖ２でないと判定された場合に、ステップＳＢ２において、目標モータ速度が所定値Ｖ１でありかつ目標モータ速度が所定値Ｖ１となってから予め設定された一定時間が経過しているか、否かを判定する。そして、目標モータ速度が所定値Ｖ１でありかつ一定時間が経過している場合はステップＳＢ４に進み、そうでない場合はステップＳＢ３に進んで、目標モータ速度を所定値Ｖ１に設定する。
【００５９】
ステップＳＢ４では、電動モータ１９を駆動する現在のモータ電流を読み込みこれをモータ電流Ｉ１として記憶し、その後、ステップＳＢ５へ進む。ここで、モータ電流の上記一定時間内の平均値、移動平均値およびメディアンフィルタ（一定時間の標本を昇順に並べ中央値を出力するフィルタ）の出力値等をモータ電流Ｉ１として記憶しても良い。
【００６０】
ステップＳＢ５では、目標モータ速度を所定値Ｖ１とは異なる所定値Ｖ２に設定する。
【００６１】
ステップＳＢ１にて現在の目標モータ速度が所定値Ｖ２であると判定された場合に、ステップＳＢ６において、目標モータ速度が所定値Ｖ２でありかつ目標モータ速度が所定値Ｖ２となってから予め設定された一定時間が経過しているか、否かを判定する。そして、目標モータ速度が所定値Ｖ２でありかつ上記一定時間が経過している場合はステップＳＢ８に進み、そうでない場合はステップＳＢ７に進んで、目標モータ速度を所定値Ｖ２に設定する。
【００６２】
ステップＳＢ８では、電動モータ１９への現在のモータ電流をＩ２として記憶し、その後、ステップＳＢ９へ進む。ここで、この場合もモータ電流の一定時間内の平均値、移動平均値およびメディアンフィルタの出力値等をモータ電流Ｉ２として記憶しても良い。
【００６３】
ここで、例えば、制動が行われた後、ブレーキペダル１０１の操作が解除され、続いてスロットルペダルが操作されると、ステップＳＡ１、ステップＳＡ６、ステップＳＡ７、ステップＳＡ８、ステップＳＡ１２、ステップＳＡ１３がこの順に実行される。すると、ステップＳＡ１３におけるステップＳＢ１からＳＢ８までの処理では、例えば図６に示すように、制動解除後の初期にステップＳＢ１で目標モータ速度がＶ２でなくステップＳＢ２で所定の一定時間が経過していないことから、まず、ステップＳＢ３で目標モータ速度Ｖ１が設定される（ｔ０時点）。そして、ステップＳＢ２で所定の一定時間が経過するまでパッド接触位置からモータ速度Ｖ１で電動モータ１９が後退させられる（ｔ０時点〜ｔ１時点）。そして、所定の一定時間が経過すると、ステップＳＢ２からステップＳＢ４に移行してそのときのモータ電流Ｉ１を記憶する（ｔ１時点）。そして、ステップＳＢ５でＶ１とは異なる目標モータ速度Ｖ２が設定される。そして、ステップＳＢ６で所定の一定時間が経過するまでモータ速度Ｖ２で電動モータ１９が後退させられる（ｔ１時点〜ｔ２時点）。そして、所定の一定時間が経過すると、ステップＳＢ６からステップＳＢ８に移行してそのときのモータ電流Ｉ２を記憶する（ｔ２時点）。
【００６４】
ステップＳＢ９においては、以上のモータ速度Ｖ１，Ｖ２およびモータ電流Ｉ１，Ｉ２から、推力機構１０５の粘性係数を算出し、その後、ステップＳＢ１０において目標モータ速度を０に設定し、係数算出処理フラグをリセットする。
【００６５】
ここで、ステップＳＢ９において、例えば、モータ速度Ｖ１，Ｖ２に対する常温のモータ電流Ｉ１，Ｉ２とし、低温のモータ電流をＩ１’，Ｉ２’とすると、これらのモータ電流値は、電動キャリパ１０の環境温度に応じて図６（ｃ），（ｄ）に示すように、Ｉ１＜Ｉ１’、Ｉ２＜Ｉ２’の関係となる。そして、図７に示すように、モータ速度を横軸にとりモータ電流を縦軸にとって（Ｖ１，Ｉ１）点および（Ｖ２，Ｉ２）点をプロットしてこれらを直線で結び、また、（Ｖ１，Ｉ１’）点および（Ｖ２，Ｉ２’）点をプロットしてこれらを直線で結ぶと、常温および低温それぞれの直線の傾きに違いが生じ、それぞれの傾きからそれぞれの粘性係数を求めることができる。すなわち、トルク定数をｋｔとすると、粘性抵抗〔Ｎｍ〕はｋｔ（Ｉ１−Ｉ２）で求められることになり、粘性係数〔Ｎｍ／（ｒａｄ／ｓ）〕はｋｔ（Ｉ１−Ｉ２）／（Ｖ１−Ｖ２）で求められることになるため、上記直線の傾きにトルク定数ｋｔを乗算したものが粘性抵抗となる。なお、上記のように速度を２段階として２点から粘性係数を求めるのではなく、速度を３段階以上として３点以上の値から最小２乗近似法等により近似直線を求めることで算出すれば粘性係数の精度を高めることができる。また、粘性係数は、モータトルクをモータ速度で除したものであり、電流値をモータ速度で除した値に近似されるため、これを用いて算出することも可能であるが、上記のようにモータ速度を複数として粘性係数を求めれば、無負荷トルクによる影響を排除することができる。
【００６６】
以上のようにしてステップＳＡ１３で算出された粘性抵抗がステップＳＡ５におけるピストン推力制御の制御ゲインすなわち目標モータ電流値の調整、ステップＳＡ１１におけるモータ位置制御の制御ゲインすなわち目標モータ電流値の調整およびステップＳＡ１５におけるモータ速度制御の制御ゲインすなわち目標モータ電流値の調整に用いられる。なお、このようにして算出した推力機構１０５の粘性係数を用いて車両運動制御の制御ゲインを調整するようにしても良い。
【００６７】
以上に述べた本実施形態のブレーキ装置によれば、コントローラ１００が、ディスクロータ１１にブレーキパッド１４，１５を押圧させる推力機構１０５の粘性係数を算出し、推力機構１０５を駆動する電動モータ１９へ供給する制動指示信号に応じた電流値を、温度条件の違いによる影響を受けやすいこの粘性係数に応じて調整することになるため、温度条件の違いによる影響を低減することができる。
【００６８】
つまり、コントローラ１００は、推力機構１０５によるブレーキパッド１４，１５の移動位置を検出する位置検出器２０の出力に基づいて、ブレーキパッド１４，１５がディスクロータ１１を押圧しない範囲で推力機構１０５を等速度、具体的には複数の異なる等速度Ｖ１，Ｖ２に切り換えて駆動し、各駆動時の各等速度Ｖ１，Ｖ２と電動モータ１９への各電流値Ｉ１，Ｉ２とに基づいて推力機構１０５の粘性係数を算出するため、粘性係数をさらに正確に算出することができる。よって、ペダルセンサ１０２から出力されるペダルセンサ信号に応じて電動モータ１９へ供給する電流値をより正確に算出された粘性係数に応じて調整することになるため、温度条件の違いによる影響をさらに確実に低減することができる。したがって、広範囲の環境温度下でも精度を確保でき、良好に使用することがさらに確実にできる。
【００６９】
なお、上記実施形態は、以下のように変更することも可能である。
【００７０】
イグニッションキーのオンによるコントローラ１００を含む車両制御システムの起動時において、車両の停車保持を確認した時に限り、ブレーキペダル１０１の操作に関わらず上記した粘性係数算出処理を行うようにする。ここで、オートマチックトランスミッションが搭載された車両においては、シフトポジションがＰ（パーキング）レンジとされていることをシフトポジションスイッチで検出することによって車両の停車保持を確認できる。また、マニュアルトランスミッションが搭載された車両においては、シフトポジションがニュートラル位置とされていることをシフトポジションスイッチで検出し、かつクラッチペダルスイッチがオフされてクラッチペダルの操作なしを検出し、かつパーキングブレーキスイッチがオンされてパーキングブレーキの操作有りを検出することによって車両の停車保持を確認できる。
【００７１】
このように、ブレーキペダル１０１の操作時に加えて、車両制御システムの起動時において上記した粘性係数算出処理を行えば、温度条件の違いによる影響をさらに確実に低減することができ、広範囲の環境温度下でも精度を確保できる。
【００７２】
上記した粘性係数算出処理を、ブレーキペダル１０１の操作が行われると事前に推定される際に行うようにする。例えば、図８に示すように、スロットルスイッチがオンでスロットルペダルの操作有りを検出している時点（ｔ３時点）では、電動モータ１９のモータ位置をパッド接触位置に対してピストン推力解除方向に所定量戻した位置に位置するように制御しておく。そして、スロットルスイッチがオンからオフとなりスロットルペダルが操作有りから操作なしに切り替わった時点（ｔ４）では、運転者によるブレーキペダル１０１の操作がすぐに行われるものと推定し（つまり制動力付加の予兆を検出し）、粘性係数算出処理を行う。つまり、電動モータ１９を所定値Ｖ１のモータ速度でピストン推力発生方向に駆動し、所定時間経過後の時点（ｔ５）で、電動モータ１９を所定値Ｖ１とは異なる所定値Ｖ２のモータ速度でピストン推力発生方向に駆動する。そして、モータ速度Ｖ１，Ｖ２および各モータ速度におけるモータ電流Ｉ１，Ｉ２から、上記と同様にして推力機構の粘性係数を算出する。モータ速度Ｖ２での駆動の終了時点（ｔ６）で電動モータ１９のモータ位置がパッド接触位置となるように制御することで、この後、ブレーキペダル１０１が操作されても応答遅れを生じることがない。なお、制動力付加の予兆の検出を、スロットルスイッチのオンからオフへの切り替えで行う以外にも、スロットル開度センサや車体速度を用いて行っても良い。さらに、運転者のブレーキペダル１０１の操作に関わらずブレーキ装置を使用して制動力を付加して車両の運動制御を行うブレーキ装置の場合、この車両運動制御の予兆信号を用いて行っても良い。
【００７３】
このように、コントローラ１００が制動力付加の予兆を検出したときに推力機構１０５の粘性係数を算出すれば、制動力付加時点に近い条件で粘性係数を算出することができる。よって、電動モータ１９へ供給する電流値を制動力付加時点において最新の粘性係数で調整することになるため、例えば短時間で温度条件に違いが生じる場合の影響を低減することができ、温度条件の違いによる影響をより一層確実に低減することができる。したがって、広範囲の環境温度下でも精度を確保でき、良好に使用することがより一層確実にできる。
【００７４】
この場合、制動力付加の予兆を検出し粘性係数算出処理を行う条件が成立しても、前回処理を行った時点から予め設定された所定時間経過していなければ粘性係数算出処理を行わないようにしても良い。これにより、頻繁に粘性係数算出処理が行われて消費電力が増加することを防止できる。
【００７５】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１に係る発明によれば、電流値調整手段が、ディスクロータにブレーキパッドを押圧させる推力機構の粘性係数を非制動時に電動アクチュエータを駆動して算出し、推力機構を駆動する電動アクチュエータへ供給する制動指示信号に応じた電流値を、温度条件の違いによる影響を受けやすいこの粘性係数に応じて調整することになるため、温度条件の違いによる影響を低減することができる。したがって、広範囲の環境温度下でも精度を確保でき、良好に使用することができる。
【００７６】
請求項２に係る発明によれば、粘性係数推定手段が、ブレーキパッドがディスクロータを押圧しない範囲で推力機構を駆動し、推力機構によるブレーキパッドの移動位置を検出する位置検出手段の出力に基づく当該駆動時の推力機構の速度と電動アクチュエータへの電流値とに基づいて推力機構の粘性係数を算出する。
また、請求項３に係る発明によれば、前記粘性係数推定手段は、前記推力機構を等速度で駆動し、該駆動時の前記電動アクチュエータへの電流値を検出し、当該電流値と前記等速度とに基づいて前記推力機構の粘性係数を算出する。このため、粘性係数をより正確に算出することができる。よって、電動アクチュエータへ供給する制動指示信号に応じた電流値をより正確に算出された粘性係数に応じて調整することになるため、温度条件の違いによる影響を確実に低減することができる。したがって、広範囲の環境温度下でも精度を確保でき、良好に使用することが確実にできる。
【００７７】
請求項４に係る発明によれば、粘性係数推定手段が、推力機構によるブレーキパッドの移動位置を検出する位置検出手段の出力に基づいて、ブレーキパッドがディスクロータを押圧しない範囲で推力機構を複数の異なる等速度に切り換えて駆動し、各駆動時の電動アクチュエータへの電流値を検出し、各等速度と各電流値とに基づいて推力機構の粘性係数を算出するため、粘性係数をさらに正確に算出することができる。よって、電動アクチュエータへ供給する制動指示信号に応じた電流値をさらに正確に算出された粘性係数に応じて調整することになるため、温度条件の違いによる影響をさらに確実に低減することができる。したがって、広範囲の環境温度下でも精度を確保でき、良好に使用することがさらに確実にできる。
【００７８】
請求項５に係る発明によれば、ブレーキ予兆検出手段により制動力付加の予兆を検出したときに粘性係数推定手段により推力機構の粘性係数を算出することになるため、制動力付加時点に近い条件で粘性係数を算出することができる。よって、電動アクチュエータへ供給する制動指示信号に応じた電流値を制動力付加時点において最新の粘性係数で調整することになるため、例えば短時間で温度条件に違いが生じる場合の影響を低減することができ、温度条件の違いによる影響をより一層確実に低減することができる。したがって、広範囲の環境温度下でも精度を確保でき、良好に使用することがより一層確実にできる。
【００７９】
請求項６に係る発明によれば、電流値調整手段が、ブレーキパッドがディスクロータを押圧しない範囲で推力機構を駆動し、当該駆動時における推力機構によるブレーキパッドの移動位置を検出する位置検出手段の出力に基づく推力機構の速度と電動アクチュエータへの電流値とに基づいて、電動アクチュエータへ供給する制動指示信号に応じた電流値を調整することになるため、温度条件の違いによる影響を確実に低減することができる。したがって、広範囲の環境温度下でも精度を確保でき、良好に使用することが確実にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態のブレーキ装置を示す電動キャリパを断面とした構成図である。
【図２】本発明の一実施形態のブレーキ装置におけるコントローラの制御内容を示すフローチャート図である。
【図３】本発明の一実施形態のブレーキ装置におけるコントローラの目標モータ電流値を演算する際の制御ブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態のブレーキ装置におけるコントローラの制御マップを示す図である。
【図５】本発明の一実施形態のブレーキ装置におけるコントローラの粘性係数算出処理の制御内容を示すフローチャート図である。
【図６】本発明の一実施形態のブレーキ装置のタイミングチャート図であって、（ａ）はモータ位置を、（ｂ）はモータ速度を、（ｃ）は常温時のモータ電流値を、（ｄ）は低温時のモータ電流値をそれぞれ示すものである。
【図７】本発明の一実施形態のブレーキ装置のモータ速度に対するモータ電流値を示す特性線図である。
【図８】本発明の一実施形態のブレーキ装置の変形例のタイミングチャート図であって、（ａ）はスロットルスイッチの状態を、（ｂ）はモータ位置を、（ｃ）はモータ速度を、（ｄ）はモータ電流値をそれぞれ示すものである。
【符号の説明】
１０電動キャリパ
１１ディスクロータ
１４，１５ブレーキパッド
１９電動モータ（電動アクチュエータ）
２０位置検出器（位置検出手段）
１００コントローラ（制御手段，電流値調整手段，粘性係数推定手段，ブレーキ予兆検出手段）
１０５推力機構[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electric brake device used for braking a vehicle.
[0002]
[Prior art]
As an electric brake device used for braking a vehicle, an electric caliper that includes a thrust mechanism that presses a brake pad against a disc rotor and an electric actuator that drives the thrust mechanism, and an electric current corresponding to a braking instruction signal are electrically driven. Some have control means for controlling the braking force supplied to the actuator (see, for example, Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2003-14018 A
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, it is assumed that a brake device for a vehicle is used under a wide range of environmental temperatures from low temperature to high temperature. For example, the viscosity change of the lubricant enclosed in the thrust mechanism is caused by the difference in temperature conditions. There is not a little influence such as.
[0005]
Therefore, an object of the present invention is to provide a brake device that can reduce the influence due to the difference in temperature conditions and, as a result, can be used well under a wide range of environmental temperatures.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is directed to an electric caliper that includes a thrust mechanism that presses a brake pad against a disc rotor and an electric actuator that drives the thrust mechanism, and a current corresponding to a braking instruction signal. In a brake device having a control unit that supplies the electric actuator to control a braking force, the control unit includes:Drive the electric actuator during non-brakingIt has a current value adjusting means for calculating a viscosity coefficient of the thrust mechanism and adjusting a current value supplied to the electric actuator according to the braking instruction signal according to the viscosity coefficient.
[0007]
  As a result, the current value adjusting means reduces the viscosity coefficient of the thrust mechanism that presses the brake pad against the disc rotor.Driving the electric actuator during non-brakingThe current value according to the braking instruction signal calculated and supplied to the electric actuator that drives the thrust mechanism is adjusted according to this viscosity coefficient that is easily affected by the difference in temperature conditions. The influence can be reduced.
[0008]
  According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the electric caliper is provided with position detecting means for detecting a moving position of the brake pad by the thrust mechanism, and the current value adjusting means is,in frontThe thrust mechanism as long as the brake pad does not press the disk rotorDriveAnd when drivingThe speed of the thrust mechanism based on the output of the position detecting means inCurrent value to the electric actuatorWhenAnd a viscosity coefficient estimating means for calculating the viscosity coefficient of the thrust mechanism based on the above.
  The invention according to claim 3 is the invention according to claim 2, wherein the viscosity coefficient estimating means drives the thrust mechanism at a constant speed, detects a current value to the electric actuator at the time of the drive, The viscosity coefficient of the thrust mechanism is calculated based on the value and the constant velocity.
[0009]
Thus, the viscosity coefficient estimating means drives the thrust mechanism at a constant speed within a range in which the brake pad does not press the disc rotor based on the output of the position detecting means for detecting the moving position of the brake pad by the thrust mechanism. Since the viscosity coefficient of the thrust mechanism is calculated based on the current value to the electric actuator at the time, the viscosity coefficient can be calculated more accurately. Therefore, since the current value according to the braking instruction signal supplied to the electric actuator is adjusted according to the viscosity coefficient calculated more accurately, the influence due to the difference in temperature condition can be reliably reduced.
[0010]
  Claim4The invention according to claim 2Or 3In the invention according to the present invention, the viscosity coefficient estimating means drives the thrust mechanism by switching to a plurality of different constant speeds, detects a current value to the electric actuator at each driving time, and detects the constant speed at each driving time. The viscosity coefficient of the thrust mechanism is calculated based on the current value.
[0011]
Thus, the viscosity coefficient estimating means switches the thrust mechanism to a plurality of different constant speeds within a range in which the brake pad does not press the disc rotor, based on the output of the position detecting means for detecting the moving position of the brake pad by the thrust mechanism. It drives, detects the current value to the electric actuator at the time of each drive, and calculates the viscosity coefficient of the thrust mechanism based on each constant speed and each current value, so that the viscosity coefficient can be calculated more accurately. Therefore, since the current value according to the braking instruction signal supplied to the electric actuator is adjusted according to the viscosity coefficient calculated more accurately, the influence due to the difference in temperature condition can be further reliably reduced.
[0012]
  Claim5The invention according to claim 2Thru 4In the invention according to the present invention, the control means includes a brake sign detection means for detecting a sign of the addition of braking force in advance, and the viscosity coefficient estimation means detects the sign of the addition of the braking force when the brake sign detection means detects the sign of the addition of the braking force. The viscosity coefficient of the thrust mechanism is calculated.
[0013]
As a result, the viscosity coefficient of the thrust mechanism is calculated by the viscosity coefficient estimation means when the sign of the braking force detection is detected by the brake sign detection means, so the viscosity coefficient is calculated under conditions close to the time when the braking force is applied. Can do. Therefore, since the current value according to the braking instruction signal supplied to the electric actuator is adjusted with the latest viscosity coefficient at the time when the braking force is applied, for example, the influence when a difference in temperature condition occurs in a short time is reduced. And the influence due to the difference in temperature condition can be reduced more reliably.
[0014]
  Claim6The invention relates to an electric caliper that includes a thrust mechanism that presses a brake pad against a disc rotor, an electric actuator that drives the thrust mechanism, and a position detection means that detects a moving position of the brake pad by the thrust mechanism, A brake device having a control means for controlling a braking force by supplying a current corresponding to an instruction signal to the electric actuator;,in frontThe thrust mechanism as long as the brake pad does not press the disk rotorDriveMoveAnd the speed of the thrust mechanism based on the output of the position detecting means during the drivingCurrent value to the electric actuatorWhenAnd a current value adjusting means for adjusting a current value according to a braking instruction signal supplied to the electric actuator.
[0015]
As a result, the current value adjusting means drives the thrust mechanism at a constant speed within a range in which the brake pad does not press the disk rotor, based on the output of the position detecting means for detecting the movement position of the brake pad by the thrust mechanism. Since the current value according to the braking instruction signal supplied to the electric actuator is adjusted based on the current value to the electric actuator at the time, the influence due to the difference in temperature condition can be surely reduced.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A brake device according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0017]
As shown in FIG. 1, the brake device of this embodiment is an electric disc brake device having an electric caliper 10.
[0018]
The electric caliper 10 has a caliper body 12 disposed on one side in the axial direction of a disk rotor 11 that rotates with a wheel (not shown). The caliper body 12 is formed in a substantially C shape and straddles the disk rotor 11. The claw portion 13 extending to the opposite side is integrally coupled. Brake pads 14 and 15 are provided on both sides of the disk rotor 11 in the axial direction. The brake pads 14 and 15 are supported by a carrier 16 fixed on the vehicle body side so as to be movable along the axial direction of the disc rotor 11, and transmit braking torque to the carrier 16. 12 is guided so as to be slidable along the axial direction of the disk rotor 11 by a slide pin (not shown) attached to the carrier 16.
[0019]
A caliper-shaped case 18 is coupled to the caliper body 12, and an electric motor (electric actuator) 19 and a position detector (position detection means) 20 are included in the case 18. On the other hand, the caliper body 12 includes a ball ramp mechanism (rotation-linear motion conversion mechanism) 21 that converts the rotational motion of the electric motor 19 into a linear motion and a differential gear reduction mechanism (deceleration) that amplifies the rotational torque of the electric motor 19. Mechanism) 22 is included. A cover 23 is attached to the rear end of the case 18.
[0020]
The electric motor 19 includes a stator 25 fixed to the inner periphery of the case 18, and a rotor 28 inserted into the stator 25 and rotatably supported by the case 18 by bearings 26 and 27. The position detector 20 includes a resolver stator 29 fixed to the case 18 side and a resolver rotor 30 attached to the rotor 28. Based on the relative rotation of these, the rotational position of the rotor 28 of the electric motor 19 (hereinafter referred to as the motor position). (In other words, the movement positions of the brake pads 14 and 15 are detected).
[0021]
The ball ramp mechanism 21 includes an annular first disk 32 and second disk 33, and a plurality of balls 34 interposed therebetween. The first disk 32 is rotatably supported by the caliper body 12 by a bearing 35, and a cylindrical portion 36 that is inserted into the rotor 28 is integrally formed. A cylindrical sleeve 37 having a smaller diameter than the cylindrical portion 36 is integrally formed on the second disk 33, and the sleeve 37 is inserted into the cylindrical portion 36.
[0022]
For example, three ball grooves 38 and 39 each having an arc shape extending along the circumferential direction are formed on the opposing surfaces of the first disk 32 and the second disk 33 of the ball ramp mechanism 21. These ball grooves 38 and 39 are extended in the range of an equal central angle (for example, 90 °) and inclined in the same direction. Then, a ball 34 is inserted between the ball grooves 38 and 39 formed in the first disk 32 and the second disk 33, and the ball grooves 38 and 39 are moved by the relative rotation of the first disk 32 and the second disk 33. As the ball 34 rolls, the first disk 32 and the second disk 33 are relatively displaced in the axial direction. At this time, when the first disk 32 rotates counterclockwise with respect to the second disk 33, they are displaced in the direction of separating.
[0023]
A piston 40 is provided between the second disk 33 and the brake pad 14. The piston 40 has a cylindrical member 42a in which a screw portion 41 is formed on the outer periphery. The cylindrical member 42a is inserted into the sleeve 37 of the second disk 33 and is screwed into a screw portion 43 formed on the inner periphery thereof. The cylindrical member 42a is fitted with a two-side chamfered portion (not shown) of a shaft 45 attached to the case 18 via a bracket 44, and its rotation is restricted. Further, the piston 40 has a substantially disk-shaped pressing member 42b that is connected to the shaft 45 of the cylindrical member 42a in a state in which the rotation is restricted on the opposite side. A thrust sensor 46 that detects a piston thrust received by the piston 40 is provided between the cylindrical member 42a and the pressing member 42b.
[0024]
The screw portion 41 of the cylindrical member 42 of the piston 40 and the screw portion 43 of the sleeve 37 of the second disk 33 form an irreversible screw, and the piston 40 moves even if a force acts in the axial direction. However, the second disk 33 is moved counterclockwise to move toward the disk rotor 11 side.
[0025]
An elastic member 49 is interposed between spring receivers 47 and 48 formed on the outer peripheral portion of the shaft 45 and the inner peripheral portion of the sleeve 37 of the second disc 33, respectively, and the second disc 33 causes the ball 34 to be It is urged to be sandwiched between one disk 32. The shaft 45 is attached to the bracket 44 by an adjustment screw 50 and a lock nut 51.
[0026]
A controller (control means, current value adjustment means, viscosity coefficient estimation means, brake sign detection means) 100 is connected to the electric motor 19, the position detector 20, and the thrust sensor 46. The controller 100 is connected to a pedal sensor 102 that detects an operation amount of a brake pedal 101 that is operated by a driver according to a braking intention, and a brake switch 103 that detects whether or not the brake pedal 101 is operated. A pedal sensor signal (braking instruction signal) from the pedal sensor 102 and a brake switch signal from the brake switch 103 are input. As the pedal sensor 102, a pressure sensor that detects an operation amount of the brake pedal 101 by pressure, a displacement sensor that detects an operation amount of the brake pedal 101 by displacement, or the like is used.
[0027]
The controller 100 mainly detects the detection result of the pedal sensor 102, that is, the operation amount of the brake pedal 101, the detection result of the position detector 20, that is, the actual piston position corresponding to the rotational position of the electric motor 19, and the current value of the electric motor 19. By controlling the electric motor 19 based on the detection result of the thrust sensor 46, that is, the actual piston thrust, control is performed so that the piston thrust becomes the target thrust.
[0028]
A cylindrical spring holder 67 is attached to the outer periphery of the tip of the sleeve 37 of the second disk 33. One end portion of the spring holder 67 engages with the tip end portion of the cylindrical portion 36 of the first disk 32 to limit the relative rotation thereof to a certain range. A coil spring 69 is wound around the spring holder 67, and the coil spring 69 is twisted with a predetermined set load, one end of which is coupled to the spring holder 67, and the other end of the first disk 32. It is coupled to the cylindrical portion 36 (the coupling portion is not shown).
[0029]
Next, the basic operation of the electric caliper 10 of the brake device of the present embodiment configured as described above will be described.
[0030]
In the non-braking state, the ball 34 of the ball ramp mechanism 21 is at the deepest end of the ball grooves 38 and 39, and the first disk 32 and the second disk 33 are closest. When generating the braking force, the controller 100 rotates the rotor 28 of the electric motor 19 clockwise. Then, the rotational torque of the rotor 28 is amplified by the differential gear reduction mechanism 22 and transmitted to the first disk 32.
[0031]
The rotational force of the first disk 32 is transmitted to the second disk 33 via the coil spring 69. Before the piston 40 presses the brake pads 14 and 15, almost no axial load acts on the piston 40, and the resistance generated in the screw portions 41 and 43 between the piston 40 and the second disk 33 is small. The set load of the coil spring 69 causes the second disk 33 to rotate integrally with the first disk 32, causing relative rotation between the second disk 33 and the piston 40, and the piston 40 is moved by the action of the screw portions 41 and 43. A thrust is generated to move forward toward the disk rotor 11 side.
[0032]
Then, the piston 40 comes into contact with one brake pad 14 and presses it against the disk rotor 11, and the caliper body 12 moves along the slide pin of the carrier 16 by the reaction force, so that the claw portion 13 moves to the other brake. The pad 15 is pressed against the disk rotor 11.
[0033]
After the brake pads 14 and 15 are pressed against the disk rotor 11, a large axial load acts on the piston 40 due to the reaction force, so that the resistance of the screw portions 41 and 43 increases and the coil spring 69 is set. When the load exceeds the load, the rotation of the second disk 33 is stopped. As a result, the coil spring 69 is bent and relative rotation occurs between the first disk 32 and the second disk 33 of the ball ramp mechanism 21. As a result, the ball 34 rolls in the ball grooves 38 and 39 to advance the second disk 33 and the piston 40 together (that is, linear movement), and the piston 40 further pushes the brake pads 14 and 15 against the disk rotor 11. wear.
[0034]
Here, the differential gear reduction mechanism 22 and the ball ramp mechanism 21 that move the piston 40 forward and backward by the rotation of the electric motor 19 as described above constitute the thrust mechanism 105 that presses the brake pads 14 and 15 against the disk rotor 11. A lubricant such as grease is applied to the relative rotating portion of the thrust mechanism 105.
[0035]
In this thrust mechanism 105, since the viscous resistance generated by the lubricant varies greatly depending on the temperature, the electric caliper 10 is reduced in response due to an increase in the viscous resistance at a low temperature, and the electric caliper due to a decrease in the viscous resistance at a high temperature. In this embodiment, in order to reduce the influence of a decrease in the control stability of the controller 10, a controller that mainly controls the braking force by supplying a current corresponding to the pedal sensor signal output from the pedal sensor 102 to the electric motor 19. At 100, an estimated value of the viscosity coefficient of the thrust mechanism 105 is calculated, and control is performed to adjust the current value supplied to the electric motor 19 in accordance with the viscosity coefficient.
[0036]
Next, the control contents of the controller 100 will be described with reference to the flowchart of FIG. The control shown in this flowchart is a process executed at regular control cycles.
[0037]
First, the controller 100 reads a brake switch signal output from the brake switch 103 in step SA1, and the brake pedal 101 is operated and the brake switch 103 is turned on or the brake pedal 101 is not operated and the brake switch 103 is turned off. Judge whether it is. If the brake switch 103 is turned on in step SA1, the process proceeds to step SA2, and if not, the process proceeds to step SA6.
[0038]
In step SA2, a pedal sensor signal output from the pedal sensor 102 is read in order to generate a braking force according to the operation of the brake pedal 101. Then, based on the pedal operation amount that is the operation amount of the brake pedal 101 indicated by the pedal sensor signal, the target piston thrust to be generated in the piston 40 by a preset function is calculated, and then the process proceeds to step SA3.
[0039]
In step SA3, the motor position of the electric motor 19 when the electric motor 19 is driven in the direction in which the piston thrust is generated to move the piston 40 in the direction of the disk rotor 11 and the brake pads 14 and 15 start to contact the disk rotor 11 is determined. A certain pad contact position correction process is performed, and then the process proceeds to step SA4. This correction processing is performed based on the signal of the thrust sensor 46. For example, the motor position of the electric motor 19 detected by the position detector 20 when the signal of the thrust sensor 46 reaches the zero point voltage is padded. It is memorized as a contact position.
[0040]
In Step SA4, the current viscosity coefficient of the thrust mechanism 105 stored in the controller 100 is read, and then the process proceeds to Step SA5. This current viscosity coefficient is the one most recently calculated and stored in step SA13 described later. This viscosity coefficient is a parameter that varies depending on the environmental temperature of the electric caliper 10 and is mainly due to the temperature characteristics of the lubricant in the propulsion mechanism 105. As described above, the viscosity coefficient increases at low temperatures and increases the response of the electric caliper 10. Is reduced at a high temperature to cause a decrease in the control stability of the electric caliper 10 and so on, the electric caliper 10 is controlled in accordance with the viscosity coefficient in order to reduce these effects.
[0041]
In Step SA5, the electric power for generating the target piston thrust in the piston 40 from the target piston thrust calculated in Step SA2 and the thrust sensor signal indicating the actual piston thrust of the piston 40 read from the thrust sensor 46 which is a feedback value. A target motor current value (control amount), which is a current value for the motor 19, is calculated, and then the process proceeds to step SA16. The target motor current value for piston thrust control calculated in step SA5 is adjusted according to the viscosity coefficient.
[0042]
The calculation of the current value will be described by taking the case of PID control as an example. When PID control is applied, the controller 100 calculates the proportional gain Kp from the deviation between the target piston thrust and the actual piston thrust as shown in FIG. Then, the integral gain Ki is calculated from the integral value of the deviation between the target piston thrust and the actual piston thrust, and the differential gain Kd is calculated from the differential value of the deviation between the target piston thrust and the actual piston thrust. The control gain K, which is the sum of these, is adjusted according to the viscosity coefficient to obtain a target motor current value for controlling the electric motor 19.
[0043]
Here, according to the control map as shown in FIG. 4, the control motor is adjusted so that the control gain K increases proportionally as the viscosity coefficient increases to obtain the target motor current value. That is, the larger the viscosity coefficient, the larger the viscous resistance in the thrust mechanism 105 and the lower the response of the electric caliper 10, so the control gain K is increased to increase the target motor current value, while the smaller the viscosity coefficient, the thrust mechanism. Since the viscous resistance in 105 is small and the control stability of the electric caliper 10 is lowered, the control gain K is reduced to reduce the target motor current value. In this way, control is performed such that the responsiveness and control stability of the electric caliper 10 that varies depending on the environmental temperature are kept constant.
[0044]
If the brake pedal 101 is not operated in step SA1 and the brake switch 103 is turned off, a throttle switch signal output from a throttle switch (not shown) is read in step SA6, for example, a throttle pedal (not shown) is operated. It is determined whether the throttle switch is turned on or whether the throttle switch is turned off without operating the throttle pedal. In step SA6, if the throttle switch is on, the process proceeds to step SA7, and if not, the process proceeds to step SA8.
[0045]
That is, when it is detected in step SA6 that the throttle switch is turned on, it is estimated that the driver does not operate the brake pedal 101, and the coefficient calculation process for performing the viscosity coefficient calculation process in step SA7. The flag is set and the process proceeds to step SA8.
[0046]
On the other hand, when it is detected in step SA6 that the throttle switch is off, it is estimated that the driver will immediately operate the brake pedal 101 (that is, a sign of the addition of braking force is detected), and the viscosity coefficient is detected. The process proceeds to step SA8 without setting the coefficient calculation process flag for performing the calculation process. In other words, since there are few states in which the driver does not operate either the accelerator pedal or the brake pedal 101, the operation of the brake pedal 101 is not detected in step SA1, and the operation of the throttle pedal is not detected in step SA6. From this, a sign of braking force addition is detected. Here, in addition to the detection of the sign of the addition of the braking force using the throttle switch, in the case of a brake device that applies the braking force and controls the vehicle movement regardless of the driver's operation of the brake pedal 101, this You may perform using the signal of vehicle motion control.
[0047]
In step SA8, if the coefficient calculation process flag is not set, the process proceeds to a process for controlling the motor position of the electric motor 19 after step SA9. If the coefficient calculation process flag is set, the viscosity coefficient after step SA12 is set. The process proceeds to a process for controlling the speed of the electric motor 19 for the calculation.
[0048]
If the coefficient calculation processing flag is not set in step SA8, in step SA9, the pad contact position obtained in step SA3 is set as the target motor position that is the target motor position of the electric motor 19, and thereafter The process proceeds to step SA10. Here, the target motor position is not the pad contact position itself obtained in step SA3, but a position returned from the pad contact position by a predetermined amount in the piston thrust release direction for moving the piston 40 in the opposite direction with respect to the disk rotor 11. It is also good. In step SA9, the target motor position is set at a position where the brake pads 14, 15 do not press the disc rotor 11.
[0049]
In step SA10, the current viscosity coefficient of the thrust mechanism 105 stored in the controller 100 is read, and then the process proceeds to step SA11. This viscosity coefficient is the one most recently calculated and stored in step SA13 described later.
[0050]
In step SA11, the motor position of the electric motor 19 is determined from the target motor position set in step SA9 and the actual motor position that is the actual motor position of the electric motor 19 read from the position detector 20 that is a feedback value. A target motor current value (control amount) that is a current value for the electric motor 19 for setting the position is calculated. The target motor current value for motor position control calculated in step SA11 is also adjusted according to the viscosity coefficient in the same manner as the target motor current value for piston thrust control calculated in step SA5.
[0051]
If the coefficient calculation processing flag is set in step SA8, the motor speed of the electric motor 19 is calculated in step SA12, and then the process proceeds to step SA13. This motor speed is calculated by differentiating the motor position of the electric motor 19 with respect to time.
[0052]
In step SA13, a viscosity coefficient calculation process for calculating the viscosity coefficient of the thrust mechanism 105 is performed using the motor speed calculated in step SA12 (steps SB1 to SB11 described later), and then the process proceeds to step SA14. Here, when the operation of the accelerator pedal is detected in step SA6, the brake pads 14 and 15 are returned to the positions where the disc rotor 11 is not pressed. Therefore, the operation of the accelerator pedal is detected in step SA6. The viscosity coefficient calculation process of step SA13 that is executed thereafter is executed when the brake pads 14 and 15 are in a range where the disk rotor 11 is not pressed.
[0053]
In step SA14, the viscosity coefficient calculated in the viscosity coefficient calculation process in step SA13 is read, and then the process proceeds to step SA15.
[0054]
In step SA15, a target motor speed (described later) set in the viscosity coefficient calculation process in step SA13 and an actual motor speed that is a time derivative of the actual motor position of the electric motor 19 read from the position detector 20 that is a feedback value. Then, a target motor current value (control amount) that is a current value for the electric motor 19 for setting the motor speed of the electric motor 19 to the target motor speed is calculated, and then the process proceeds to Step SA16. The target motor current value for motor speed control calculated in step SA15 is also adjusted according to the viscosity coefficient in the same manner as the target motor current value for piston thrust control calculated in step SA5.
[0055]
In step SA16, the target motor current value set in the step executed immediately before among step SA5, step SA11, and step SA15 is caused to flow to the electric motor 19.
The above is the control content of the controller 100 executed at a constant control cycle.
[0056]
Next, details of the viscosity coefficient calculation process in step SA13 will be described with reference to the flowchart of FIG.
[0057]
In step SB1, the current target motor speed stored in the controller 100 is read, and it is determined whether or not the target motor speed is a predetermined value V2. If the target motor speed is not the predetermined value V2, the process proceeds to step SB2, and if the target motor speed is the predetermined value V2, the process proceeds to step SB6. The current target motor speed is set and stored at the most recently executed step among steps SB3, SB5, SB7 and SB10 described later.
[0058]
If it is determined in step SB1 that the current target motor speed is not the predetermined value V2, the target motor speed is set in advance after the target motor speed is the predetermined value V1 and the target motor speed is the predetermined value V1 in step SB2. It is determined whether or not a certain time has passed. If the target motor speed is the predetermined value V1 and the predetermined time has elapsed, the process proceeds to step SB4. Otherwise, the process proceeds to step SB3, and the target motor speed is set to the predetermined value V1.
[0059]
In step SB4, the current motor current for driving the electric motor 19 is read and stored as the motor current I1, and then the process proceeds to step SB5. Here, an average value, a moving average value, and a median filter (a filter that arranges samples for a certain time in ascending order and outputs a median value) of the motor current may be stored as the motor current I1. .
[0060]
In step SB5, the target motor speed is set to a predetermined value V2 different from the predetermined value V1.
[0061]
When it is determined in step SB1 that the current target motor speed is the predetermined value V2, in step SB6 the target motor speed is set to a predetermined value V2 and set in advance after the target motor speed becomes the predetermined value V2. It is determined whether or not a certain time has passed. If the target motor speed is the predetermined value V2 and the predetermined time has elapsed, the process proceeds to step SB8. Otherwise, the process proceeds to step SB7, and the target motor speed is set to the predetermined value V2.
[0062]
In step SB8, the current motor current to the electric motor 19 is stored as I2, and then the process proceeds to step SB9. Here, also in this case, the average value of the motor current within a certain time, the moving average value, the output value of the median filter, and the like may be stored as the motor current I2.
[0063]
Here, for example, after the braking is performed, when the operation of the brake pedal 101 is released and then the throttle pedal is operated, step SA1, step SA6, step SA7, step SA8, step SA12, and step SA13 are changed to this. It is executed in order. Then, in the processing from step SB1 to SB8 in step SA13, for example, as shown in FIG. 6, the target motor speed is not V2 in step SB1 and the predetermined constant time has not elapsed in step SB2 at the initial stage after the release of braking. Thus, first, at step SB3, the target motor speed V1 is set (at time t0). Then, the electric motor 19 is moved backward from the pad contact position at the motor speed V1 until the predetermined fixed time elapses in step SB2 (from time t0 to time t1). When a predetermined fixed time has elapsed, the process proceeds from step SB2 to step SB4, and the motor current I1 at that time is stored (at time t1). In step SB5, a target motor speed V2 different from V1 is set. Then, the electric motor 19 is moved backward at the motor speed V2 until a predetermined fixed time elapses in step SB6 (from time t1 to time t2). When a predetermined fixed time has elapsed, the process proceeds from step SB6 to step SB8, and the motor current I2 at that time is stored (at time t2).
[0064]
In step SB9, the viscosity coefficient of the thrust mechanism 105 is calculated from the above motor speeds V1, V2 and motor currents I1, I2, and then the target motor speed is set to 0 in step SB10 and the coefficient calculation processing flag is reset. To do.
[0065]
Here, in step SB9, for example, assuming that the motor currents I1 and I2 at room temperature with respect to the motor speeds V1 and V2 and the motor currents at low temperatures are I1 ′ and I2 ′, these motor current values are the ambient temperature of the electric caliper 10. Accordingly, as shown in FIGS. 6C and 6D, the relationship of I1 <I1 ′ and I2 <I2 ′ is established. Then, as shown in FIG. 7, the motor speed is plotted on the horizontal axis and the motor current is plotted on the vertical axis, and the points (V1, I1) and (V2, I2) are plotted and connected by a straight line, and (V1, I1) When plotting the ') and (V2, I2') points and connecting them with straight lines, differences occur in the slopes of the straight lines at normal temperature and low temperature, and the respective viscosity coefficients can be determined from the respective slopes. That is, when the torque constant is kt, the viscous resistance [Nm] is obtained by kt (I1-I2), and the viscosity coefficient [Nm / (rad / s)] is kt (I1-I2) / (V1- Since it is obtained in V2), the slope of the straight line multiplied by the torque constant kt is the viscous resistance. Instead of obtaining the viscosity coefficient from two points with two speeds as described above, it can be calculated by obtaining an approximate straight line from the values of three or more points with three or more speeds using the least square approximation method or the like. The accuracy of the viscosity coefficient can be increased. The viscosity coefficient is obtained by dividing the motor torque by the motor speed, and approximates to the value obtained by dividing the current value by the motor speed. Therefore, the viscosity coefficient can be calculated using this, but as described above. If the viscosity coefficient is obtained with a plurality of motor speeds, the influence of no-load torque can be eliminated.
[0066]
The viscous resistance calculated in step SA13 as described above is used to adjust the piston thrust control control gain, that is, the target motor current value in step SA5, the motor position control control gain, that is, the target motor current value, and step SA15 in step SA11. Is used to adjust the control gain of the motor speed control, that is, the target motor current value. The control gain of the vehicle motion control may be adjusted using the viscosity coefficient of the thrust mechanism 105 calculated in this way.
[0067]
According to the brake device of the present embodiment described above, the controller 100 calculates the viscosity coefficient of the thrust mechanism 105 that presses the brake pads 14 and 15 against the disc rotor 11, and moves to the electric motor 19 that drives the thrust mechanism 105. Since the current value according to the supplied braking instruction signal is adjusted according to the viscosity coefficient that is easily affected by the difference in temperature condition, the influence due to the difference in temperature condition can be reduced.
[0068]
That is, the controller 100 controls the thrust mechanism 105 within a range in which the brake pads 14 and 15 do not press the disc rotor 11 based on the output of the position detector 20 that detects the movement positions of the brake pads 14 and 15 by the thrust mechanism 105. The thrust mechanism 105 is driven by switching to a different speed, specifically, a plurality of different constant speeds V1, V2, and based on the constant speeds V1, V2 at the time of each drive and the current values I1, I2 to the electric motor 19. Since the viscosity coefficient is calculated, the viscosity coefficient can be calculated more accurately. Therefore, since the current value supplied to the electric motor 19 is adjusted according to the viscosity coefficient calculated more accurately according to the pedal sensor signal output from the pedal sensor 102, the influence due to the difference in temperature condition is further increased. It can be surely reduced. Therefore, accuracy can be ensured even under a wide range of environmental temperatures, and it can be used more reliably.
[0069]
In addition, the said embodiment can also be changed as follows.
[0070]
When the vehicle control system including the controller 100 is turned on when the ignition key is turned on, the above-described viscosity coefficient calculation process is performed only when it is confirmed that the vehicle is stopped, regardless of the operation of the brake pedal 101. Here, in a vehicle equipped with an automatic transmission, the stoppage of the vehicle can be confirmed by detecting with the shift position switch that the shift position is in the P (parking) range. For vehicles equipped with a manual transmission, the shift position switch detects that the shift position is in the neutral position, the clutch pedal switch is turned off to detect that the clutch pedal is not operated, and the parking brake. When the switch is turned on and the parking brake is operated, it can be confirmed that the vehicle is stopped.
[0071]
In this way, if the above-described viscosity coefficient calculation process is performed at the time of starting the vehicle control system in addition to the operation of the brake pedal 101, the influence due to the difference in temperature conditions can be further reduced, and a wide range of environmental temperatures can be reduced. Accuracy can be secured even under.
[0072]
The above viscosity coefficient calculation processing is performed when it is estimated in advance that the brake pedal 101 is operated. For example, as shown in FIG. 8, when the throttle switch is turned on and the presence of the throttle pedal operation is detected (time t3), the motor position of the electric motor 19 is set in the piston thrust release direction with respect to the pad contact position. It controls so that it may be located in the position returned quantitatively. Then, when the throttle switch is switched from ON to OFF and the throttle pedal is switched from being operated to not being operated (t4), it is estimated that the operation of the brake pedal 101 by the driver is performed immediately (that is, a sign of adding braking force). ) To perform viscosity coefficient calculation processing. That is, the electric motor 19 is driven in the direction of piston thrust generation at the motor speed of the predetermined value V1, and the electric motor 19 is moved to the piston at the motor speed of the predetermined value V2 different from the predetermined value V1 at the time (t5) after the elapse of the predetermined time. Drive in the direction of thrust generation. Then, the viscosity coefficient of the thrust mechanism is calculated from the motor speeds V1 and V2 and the motor currents I1 and I2 at the respective motor speeds in the same manner as described above. By controlling the motor position of the electric motor 19 to be the pad contact position at the end of driving at the motor speed V2 (t6), there will be no response delay even if the brake pedal 101 is operated thereafter. . In addition to detecting the sign of the addition of braking force by switching the throttle switch from on to off, it may be performed using a throttle opening sensor or a vehicle body speed. Further, in the case of a brake device that uses a brake device to apply a braking force to control the vehicle motion regardless of the driver's operation of the brake pedal 101, the vehicle motion control sign signal may be used. .
[0073]
Thus, if the viscosity coefficient of the thrust mechanism 105 is calculated when the controller 100 detects the sign of the addition of the braking force, the viscosity coefficient can be calculated under a condition close to the time when the braking force is applied. Therefore, since the current value supplied to the electric motor 19 is adjusted with the latest viscosity coefficient at the time of applying the braking force, for example, it is possible to reduce the influence when the temperature condition is different in a short time. It is possible to further reliably reduce the influence of the difference. Therefore, accuracy can be ensured even under a wide range of environmental temperatures, and it can be used more reliably.
[0074]
In this case, even if a condition for detecting the sign of the addition of braking force and performing the viscosity coefficient calculation process is satisfied, the viscosity coefficient calculation process is not performed unless a predetermined time has elapsed since the previous process. Anyway. Thereby, it can prevent that a viscosity coefficient calculation process is performed frequently and power consumption increases.
[0075]
【The invention's effect】
  As described above in detail, according to the first aspect of the present invention, the current value adjusting means determines the viscosity coefficient of the thrust mechanism that presses the brake pad against the disk rotor.Driving the electric actuator during non-brakingThe current value according to the braking instruction signal calculated and supplied to the electric actuator that drives the thrust mechanism is adjusted according to this viscosity coefficient that is easily affected by the difference in temperature conditions. The influence can be reduced. Therefore, accuracy can be ensured even under a wide range of environmental temperatures, and it can be used satisfactorily.
[0076]
  According to the invention of claim 2, the viscosity coefficient estimating means isDrive the thrust mechanism as long as the brake pad does not press the disc rotor,Based on the output of position detecting means for detecting the moving position of the brake pad by the thrust mechanism.WinningAt the time of drivingThe speed of the thrust mechanismCurrent value to the electric actuatorWhenCalculate the viscosity coefficient of the thrust mechanism based on.
According to a third aspect of the invention, the viscosity coefficient estimating means drives the thrust mechanism at a constant speed, detects a current value to the electric actuator at the time of driving, and compares the current value with the current value. The viscosity coefficient of the thrust mechanism is calculated based on the speed. thisTherefore, the viscosity coefficient can be calculated more accurately. Therefore, since the current value according to the braking instruction signal supplied to the electric actuator is adjusted according to the viscosity coefficient calculated more accurately, the influence due to the difference in temperature condition can be reliably reduced. Therefore, accuracy can be ensured even under a wide range of environmental temperatures, and it can be reliably used.
[0077]
  Claim4According to the invention, the viscosity coefficient estimating means uses a plurality of different thrust mechanisms within a range in which the brake pad does not press the disc rotor based on the output of the position detecting means for detecting the moving position of the brake pad by the thrust mechanism. Drive by switching to speed, detect the current value to the electric actuator at each drive, and calculate the viscosity coefficient of the thrust mechanism based on each constant speed and each current value, so calculate the viscosity coefficient more accurately be able to. Therefore, since the current value according to the braking instruction signal supplied to the electric actuator is adjusted according to the viscosity coefficient calculated more accurately, the influence due to the difference in temperature condition can be further reliably reduced. Therefore, accuracy can be ensured even under a wide range of environmental temperatures, and it can be used more reliably.
[0078]
  Claim5According to the invention, since the viscosity coefficient of the thrust mechanism is calculated by the viscosity coefficient estimating means when the sign of the braking force addition is detected by the brake sign detecting means, the viscosity coefficient is close to the condition when the braking force is applied. Can be calculated. Therefore, since the current value according to the braking instruction signal supplied to the electric actuator is adjusted with the latest viscosity coefficient at the time when the braking force is applied, for example, the influence when a difference in temperature condition occurs in a short time is reduced. And the influence due to the difference in temperature condition can be reduced more reliably. Therefore, accuracy can be ensured even under a wide range of environmental temperatures, and it can be used more reliably.
[0079]
  Claim6According to the invention concerning the current value adjusting means,TheThrust mechanism as long as the rake pad does not press the disc rotorDriveAnd when drivingThe speed of the thrust mechanism based on the output of the position detection means that detects the moving position of the brake pad by the thrust mechanismCurrent value to the electric actuatorWhenTherefore, the current value according to the braking instruction signal supplied to the electric actuator is adjusted, so that the influence due to the difference in temperature condition can be reliably reduced. Therefore, accuracy can be ensured even under a wide range of environmental temperatures, and it can be reliably used.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an electric caliper showing a brake device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing the control contents of a controller in the brake device of one embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a control block diagram for calculating a target motor current value of a controller in the brake device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a control map of a controller in the brake device of one embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a flowchart showing the control content of a viscosity coefficient calculation process of the controller in the brake device according to the embodiment of the present invention.
6 is a timing chart of a brake device according to an embodiment of the present invention, where (a) shows the motor position, (b) shows the motor speed, (c) shows the motor current value at normal temperature, ( d) shows the motor current value at a low temperature.
FIG. 7 is a characteristic diagram showing a motor current value with respect to a motor speed of the brake device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a timing chart of a modification of the brake device according to the embodiment of the present invention, where (a) shows the state of the throttle switch, (b) shows the motor position, (c) shows the motor speed, (D) shows a motor current value, respectively.
[Explanation of symbols]
10 Electric caliper
11 Disc rotor
14,15 Brake pads
19 Electric motor (electric actuator)
20 position detector (position detecting means)
100 controller (control means, current value adjustment means, viscosity coefficient estimation means, brake sign detection means)
105 Thrust mechanism

Claims

An electric caliper that includes a thrust mechanism that presses the brake pad against the disc rotor and an electric actuator that drives the thrust mechanism; and a control means that controls the braking force by supplying a current corresponding to a braking instruction signal to the electric actuator. In a brake device having
The control means drives the electric actuator during non-braking to calculate a viscosity coefficient of the thrust mechanism, and adjusts a current value supplied to the electric actuator according to the braking instruction signal according to the viscosity coefficient A brake device comprising value adjusting means.

Position detection means for detecting the movement position of the brake pad by the thrust mechanism is provided in the electric caliper,
The current value adjusting means drives the thrust mechanism in a range where the brake pad does not press the disk rotor, and the speed of the thrust mechanism based on the output of the position detecting means at the time of driving and the current to the electric actuator The brake device according to claim 1, further comprising a viscosity coefficient estimating unit that calculates a viscosity coefficient of the thrust mechanism based on the value.

The viscosity coefficient estimating means drives the thrust mechanism at a constant speed, detects a current value to the electric actuator at the time of driving, and determines a viscosity coefficient of the thrust mechanism based on the current value and the constant speed. The brake device according to claim 2, wherein the brake device is calculated.

The viscosity coefficient estimating means drives the thrust mechanism by switching to a plurality of different constant speeds, detects a current value to the electric actuator at each drive, and calculates the constant speed and the current value at each drive. 4. The brake device according to claim 2, wherein a viscosity coefficient of the thrust mechanism is calculated based on

The control means has a brake sign detection means for detecting in advance a sign of braking force addition, and the viscosity coefficient estimating means detects the viscosity of the thrust mechanism when the brake sign detection means detects a sign of braking force addition. 5. The brake device according to claim 2, wherein a coefficient is calculated.

An electric caliper that includes a thrust mechanism that presses the brake pad against the disc rotor, an electric actuator that drives the thrust mechanism, and a position detection means that detects the movement position of the brake pad by the thrust mechanism; A brake device having control means for controlling a braking force by supplying a current to the electric actuator;
The control means drives the thrust mechanism in a range in which the brake pad does not press the disk rotor, and the speed of the thrust mechanism based on the output of the position detection means at the time of driving and the current value to the electric actuator, And a current value adjusting means for adjusting a current value supplied to the electric actuator in accordance with the braking instruction signal.