JP4438675B2 - ブレーキ制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、摩擦式ブレーキアクチュエータによって制動力を発生するブレーキ制御装置に関し、特に、車両停止保持システムのロック機構を付加したブレーキ制御装置に関するものである。

従来、モータ拘束トルクを用い、ピストンを介してブレーキパッドをディスクロータに押し付け、その摩擦力により制動力を発生させる電動ブレーキ装置として、パーキングブレーキ作動時に制動力を自己保持するためのロック機構を設けるというものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
この従来装置では、パーキングブレーキを作動させる場合、運転者の駐車ブレーキ操作によりモータを回転させて制動力を発生させるのと同時に、前記ロック機構をロック動作状態として制動力を自己保持している。
特開２００３−２２２１７２号公報

しかしながら、上記従来のブレーキ制御装置にあっては、パーキングブレーキ作動時に、制動力発生と同時にその制動力を自己保持しているので、例えば、ブレーキパッドとディスクロータとの間に異物が噛み込んでいる状態であっても、その認識をせずにロック機構を作動してしまう。その結果、ロック中に異物が粉砕した場合、ブレーキパッドとディスクロータとの間に緩みが生じることで制動力が低下する恐れがあるという未解決の課題がある。
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、車両停止保持システム作動時の制動力の信頼性を向上することができるブレーキ制御装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明に係るブレーキ制御装置は、摩擦式ブレーキアクチュエータで所定押付力を発生するとき、異物検出手段で摩擦部材と回転体との間の異物を検出し、前記異物検出手段で異物を検出したとき、異物除去手段で当該異物を除去し、前記摩擦式ブレーキアクチュエータで前記所定押付力を発生しており且つ前記異物検出手段で異物が非検出であるとき、制動力保持手段でロック手段を制御して前記所定押付力を保持する。

本発明によれば、車両停止保持システム作動時に摩擦部材と回転体との間に異物が噛み込んだまま摩擦部材の押付力を保持することを回避して、予見できない異物粉砕による押付力の低下を防止することができ、車両停止保持システム作動時の制動力の信頼性を向上することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施形態を示す概略構成図であり、図中、符号１は図示しない車両の各輪と一体に回転する回転体としてのディスクロータに、その両側から一対の摩擦部材としてのブレーキパッドを押圧して制動力を発生する摩擦式のブレーキアクチュエータである。このブレーキアクチュエータ１は、図２に示すように、キャリパ２内に、ピストン３を摺動自在に支持するシリンダ４が形成されている。前記ピストン３は一端が閉じた円筒状に形成され、ピストン３の内周にはナット５が固定され、このとき、ナット５と共にボールねじを構成するねじシャフト６の軸がピストン３の軸と一致するように配置されている。

前記ピストン３の閉じた側の外面３ａにはブレーキパッド７ａが取り付けられ、このブレーキパッド７ａと対向する位置にブレーキパッド７ｂが設けられ、このブレーキパッド７ｂはキャリパ２に支持されている。そして、これらブレーキパッド７ａ及び７ｂの間に、車輪と一体に回転するディスクロータ８が配設されている。

また、キャリパ２には、後述するコントロールユニット２０からの制動力指令値によって駆動制御される駆動源としてのステッピングモータ、超音波モータ等のモータ９が設けられ、このモータ９の出力は減速機１０で減速される。この減速機１０の出力軸１０ａは前記ねじシャフト６に接続され、モータ９の回転が減速機１０、出力軸１０ａを介してねじシャフト６に伝達され、回転運動変換機構を構成するナット５及びねじシャフト６によって直線運動に変換されて、ピストン２が直線運動する。そして、このピストン３の直線運動に伴ってブレーキパッド７ａがディスクロータ８を押圧することによって、ブレーキパッド７ａ及び７ｂがディスクロータ８を押圧し、ディスクロータ８をブレーキパッド７ａ及び７ｂによって締めつけることにより、制動力を発生するようになっている。

また、モータ９の回転をロックするロック手段としてのロック機構１１が設けられており、このロック機構１１は、モータ９のロータの外周部に一体に設けられた爪車１１ａと、この爪車１１ａに係合する係合爪を有するロック部（図示せず）とを備え、コントロールユニット２０からのロック指令値に応じて、アクチュエータ等によって係合爪を爪車１１ａに係合させることにより、ロータ９の回転をロックできるようになっている。ロック部は、電力を供給することなくロック状態およびロック解除状態を機械的に保持することで、制動力を保持することができる。

そして、前記モータ９には、このモータ９の回転角度を検出するためのエンコーダ２５が取り付けられている。また、ブレーキパッド７ａ及び７ｂのディスクロータ８への実押付量としてピストン３のストローク量を検出する押付量検出手段としてのストロークセンサ２１、ブレーキペダルの踏力を検出する踏力センサ２２、車速を検出する車速センサ２３、パーキングブレーキスイッチ２４が夫々設けられ、これら各センサの検出信号がコントロールユニット２０に入力される。

このコントロールユニット２０は、例えばマイクロコンピュータ等の演算装置及び記憶装置を含んで構成され、踏力センサ２２の検出信号に応じた制動力を発生させるようにモータ９を駆動するための制動力指令値を出力する。つまり、制動力を発生させるときには、ブレーキパッド７ａがディスクロータ８に近づく方向にモータ９を回転させてディスクロータ８にブレーキパッド７ａ及び７ｂを押圧させ、制動力を緩めるときには、モータ９を逆回転させてブレーキパッド７ａをディスクロータ８から引き離す。このようにモータ９の回転を発生すべき制動力に応じて制御することによって、運転者によるブレーキペダルの踏込量に応じた制動力を発生させる。

また、コントロールユニット２０では、運転者によるパーキングブレーキスイッチ２４のスイッチ操作に基づいて、ブレーキアクチュエータ１のブレーキパッド７ａを移動させることにより車両が停止保持可能な制動力を発生させ、パーキングブレーキを作動状態とするための制動力指令値を出力する。
つまり、パーキングブレーキスイッチが操作（ＡＵＴＯモードｏｒマニュアルモード）され且つ車速がゼロ若しくは略ゼロであるとき、車両停止保持要求があると判断して、現在の車両状態に基づいて車両を停止保持するのに必要な所定押付力（目標押付力）Ｆ^*を算出し、この目標押付力Ｆ^*を発生させるようにモータ９を駆動するための制動力指令値を出力する。これにより、車両を停止保持可能な制動力を車両に発生させる。

さらに、このコントロールユニット２０では、上記パーキングブレーキ作動時に、ストロークセンサ２１の検出信号に基づいて、前記目標押付力Ｆ^*を発生させたときのピストン３のストローク量が正常であるかを判定することにより、ブレーキパッド７ａ及び７ｂとディスクロータ８との間に異物等が噛み込んでいるか否かを判定する。そして、異物を検知した場合には、異物除去処理を行い、その後、ロック部に対してロック指令値を出力することで、パーキングブレーキの制動力を保持するようになっている。

具体的には、車両停止保持要求によってパーキングブレーキが作動されて目標押付力Ｆ^*が発生されると、目標押付力Ｆ^*に達したときのピストン３の実ストローク量と、異物が噛み込まれていない正常時に目標押付力Ｆ^*を発生するために必要とする目標押付量としての目標ストローク量とを比較することでブレーキパッド７ａ及び７ｂとディスクロータ８との間に異物が噛み込んでいるか否かを判定する。異物を検知した場合には、モータ９を逆回転させることによりブレーキパッド７ａ及び７ｂの押付量を所定値（例えば、ゼロ）まで減少し、その後、再度モータ９を正転させて上記押付量を目標押付力Ｆ^*を発生させるまで増加（復帰）する。これを、ピストン３の実ストローク量と目標ストローク量とが一致して異物が除去されたと判断されるまで繰り返し、その後ロック機構１１によりパーキングブレーキの制動力を保持する。上記異物除去処理は、一輪毎に実施、即ち一時的に一輪のみの制動力を解除するものとし、その間、他輪はブレーキ力を保持した状態とする。
このように、パーキングブレーキ作動時にブレーキパッド７ａ及び７ｂとディスクロータ８との間の異物検出を行うことで、異物が噛み込んだままロック機構１１が作動されることを防止する。

次に、コントロールユニット２０で実行される異物検知除去処理手順を図３に示すフローチャートをもとに説明する。この異物検知除去処理は、所定時間（例えば１０ｍｓｅｃ）毎のタイマ割込み処理として実行され、先ず、ステップＳ１で各種センサからの信号を読み込む。
具体的には、ストロークセンサ２１からのストローク量ＳＴ、車速センサ２３からの車速Ｖ、パーキングブレーキスイッチ２４からのスイッチ信号ＳＷを読み込む。

次にステップＳ２で、ストロークフラグＦＢが“１”にセットされているか否かを判定する。このストロークフラグＦＢは、異物を除去するためにモータを反転させ、ピストン位置をストローク０にする指令を出力したにもかかわらず、ストローク０になっていない場合に“１”にセットされるものである。そして、このステップＳ２の判定結果がＦＢ＝１であるときには、後述するステップＳ１１に移行し、ＦＢ＝０であるときにはステップＳ３に移行する。
ステップＳ３では、異物噛み込みフラグＦＡが、異物が噛み込んでいることを示す“１”にセットされているか否かを判定し、ＦＡ＝１であるときには後述するステップＳ８に移行し、ＦＡ＝０であるときには、異物が噛み込んでいないと判断してステップＳ４に移行する。

ステップＳ４では、パーキングブレーキの作動要求（ＡＵＴＯモードでの作動判定含む）があるか否かを判定する。この判定は、前述したように、パーキングブレーキスイッチＳＷがＯＮ状態に操作され且つ車速Ｖがゼロ若しくは略ゼロであるか否かによって行い、ＳＷ＝０且つ車速Ｖがゼロ若しくは略ゼロである場合には、パーキングブレーキの作動要求があると判断して後述するステップＳ７に移行し、それ以外の場合には、パーキングブレーキの作動要求がなく、パーキングブレーキを行う必要がないと判断してステップＳ５に移行する。

ステップＳ５では、ロック機構１１を解除するためのロック指令値を出力してステップＳ６に移行し、このステップＳ６でブレーキパッド７ａ及び７ｂのディスクロータ８への押し付け力を解除するための制動力指令値を出力することでパーキングブレーキの作動を解除してからタイマ割込み処理を終了する。
また、ステップＳ７では、車両を停止保持するのに必要な目標押付力Ｆ^*を発生するための制動力指令値を出力することで、パーキングブレーキの作動を開始してからステップＳ８に移行する。

ステップＳ８では、異物噛み込み検知処理を行う。この異物噛み込み検知処理は、ブレーキパッド７ａ及び７ｂの押付力が前記目標押付力Ｆ^*に達したときのピストンストロークの実測値と、図４に示すような予め格納したマップ上のストローク値とを比較することにより行い、実測値とマップ値とが一致している場合には異物が噛み込んでいないと判断し、一致していない場合には異物が噛み込んでいると判断する。

この図４に示すマップは、横軸にピストンストローク、縦軸にブレーキパッド７ａ及び７ｂの押付力をとり、実線で示すように、ブレーキパッド７ａ及び７ｂとディスクロータ８との間に異物が噛み込んでいない正常状態でのピストンストロークと押付力との関係を予め格納している。
ブレーキパッド７ａ及び７ｂとディスクロータ８との間に異物が噛み込んでいる場合には、図中破線に示すように、異物分のストロークが小さくなる。したがって、車両を停止保持するのに必要な目標押付力Ｆ^*に達したときのピストンストローク実測値ＳＴと、本来目標押付力Ｆ^*を発生するのに必要な目標ストローク値ＳＴ^*とを比較することで、異物が噛み込んでいるか否かを判断することができる。

図４の破線に示すように、ブレーキパッド７ａ及び７ｂとディスクロータ８との間に異物が噛み込んでいる状態で、仮にロック機構１１が作動し、パーキングブレーキの制動力が長時間保持されたとする。このとき、保持中に異物が粉砕すると、ブレーキパッド７ａ及び７ｂとディスクロータ８との間に緩みが生じ、その結果、ブレーキパッド７ａ及び７ｂの押付力は目標押付力Ｆ^*からＦ₀まで低下してしまうという問題がある。

そこで、本実施形態では、ブレーキパッド７ａ及び７ｂとディスクロータ８との間に異物が噛み込んでいる場合には、その異物を除去してからロック機構１１を作動させるようにする。
このステップＳ８の判定により、ピストンストロークの実測値とマップ値とが一致しており、異物が噛み込んでいないと判断されたときには、ステップＳ９に移行して異物噛み込みフラグＦＡを“０”にリセットしてからステップＳ１０に移行し、ロック機構１１を作動するためのロック指令値を出力してタイマ割込み処理を終了する。

一方、前記ステップＳ８の判定により、ピストンストロークの実測値とマップ値とが一致おらず、異物が噛み込んでいると判断されたときには、ステップＳ１１に移行して、モータ９を反転させるための制動力指令値を出力し、ピストン位置をストローク０に戻すことでパーキングブレーキの作動を一旦解除するようにする。
次いでステップＳ１２に移行して、ピストン位置がストローク０に戻っているか否かを判定し、ストローク０でない場合にはステップＳ１３に移行して、ストロークフラグＦＢを“１”にセットしてからタイマ割込み処理を終了する。

一方、前記ステップ１２の判定結果が、ストローク０に戻っている場合にはステップＳ１４に移行して、ストロークフラグＦＢを“０”にリセットしてからステップＳ１５に移行する。
ステップＳ１５では、再度モータ９を回転させて目標押付力Ｆ^*を発生させるための制動力指令値を出力することでパーキングブレーキの作動を復帰する。次いで、ステップＳ１６に移行して、異物噛み込みフラグＦＡを“１”にセットしてからタイマ割込み処理を終了する。
図３のステップＳ８の処理が異物検出手段に対応し、ステップＳ１０の処理が制動力保持手段に対応し、ステップＳ１１〜Ｓ１５の処理が異物除去手段に対応し、ステップＳ１２の処理が押付量減少手段に対応し、ステップＳ１５の処理が押付量増加手段に対応している。

次に、本実施形態の動作について説明する。
今、ブレーキパッド７ａ及び７ｂとディスクロータ８との間に異物が噛み込んでいない状態で、パーキングブレーキの作動要求があったとする。この場合には、ステップＳ４の判定によりステップＳ７に移行し、モータ９が回転することによりブレーキパッド７ａ及び７ｂに目標押付力Ｆ^*が生じ、車両の停止保持に必要な制動力が発生されてパーキングブレーキの作動が開始される。このとき、異物が噛み込んでいないことから、ピストンストロークの実測値ＳＴとマップ値ＳＴ^*とが一致する。これによりステップＳ８の判定で異物が噛み込んでいない正常状態であると判断されるので、ステップＳ１０でロック機構１１が作動される。これにより、モータ９のロータの回転がロックされるので、停止制動力を発生した状態でパーキングブレーキがロックされる。

つまり、図５のタイムチャートに示すように、時刻ｔ１でパーキングブレーキ作動のためにモータ９が駆動されると、図５（ｄ）のモータ電流が上昇し、それに追従して時刻ｔ２で図５（ｂ）のピストンストロークと図５（ａ）のブレーキパッド７ａ及び７ｂの押付力とが増加する。異物が噛み込んでおらず、目標押付力Ｆ^*に達したときのピストンストローク量の実測値ＳＴは目標ストローク値ＳＴ^*と一致しているため、時刻ｔ３でロック機構１１が作動される。このとき、ロック機構１１は電力を供給することなくロック状態を機械的に保持する自己保持が可能であるため、モータ９の駆動が解除されてモータ電流が０となる。このようにして、パーキングブレーキの停止制動力が保持される。

また、ブレーキパッド７ａ及び７ｂとディスクロータ８との間に異物が噛み込んでいる状態で、パーキングブレーキの作動要求があったときには、ステップＳ７でパーキングブレーキの作動が開始された後、ステップＳ８で異物噛み込み検知処理が行われ、ピストンストロークの実測値ＳＴはマップ値ＳＴ^*に達しておらず両者は一致していないことから、このステップＳ８で異物が噛み込んでいると判定される。そのため、ステップＳ１１に移行してモータ９を反転させてブレーキパッド７ａ及び７ｂの押付量を零に戻すことで一旦パーキングブレーキの作動が解除され、その後、ステップＳ１５でモータ９を正転させて目標押付力Ｆ^*を発生させることで再度パーキングブレーキの作動が開始される。

そして、次のサンプリング処理において、ステップＳ８で再度異物噛み込み検知処理が行われ、ピストンストロークの実測値ＳＴとマップ値ＳＴ^*とが不一致であるときには、再度上記押付量の減少制御及び増加制御を行う。このように、押付量の減少制御及び増加制御が、ピストンストロークの実測値ＳＴとマップ値ＳＴ^*とが一致するまで繰り返される。ピストンストロークの実測値ＳＴとマップ値ＳＴ^*とが一致すると、ステップＳ８の判定によりステップＳ９を経てステップＳ１０に移行し、ロック機構１１が作動されてパーキングブレーキがロックされる。

従来装置のように、ブレーキパッド７ａ及び７ｂとディスクロータ８との間に異物が噛み込んでいるか否かを認識せずにパーキングブレーキの作動及びロックを行う場合、図６のタイムチャートに示すように、先ず、ｔ１１でパーキングブレーキ作動のためにモータ９が駆動されて図６（ｄ）のモータ電流が上昇し、それに追従して時刻ｔ１２で図６（ｂ）のピストンストロークと図６（ａ）のブレーキパッド７ａ及び７ｂの押付力とが増加する。このとき、異物が噛み込んでいるため、目標押付力Ｆ^*に達したときのピストンストローク量の実測値ＳＴは目標ストローク値ＳＴ^*と一致しないが、時刻ｔ１３でロック機構が作動されて制動力が保持される。その後、時刻ｔ１４で異物が粉砕したものとすると、前述したように、押付力は目標押付力Ｆ^*からＦ₀まで低下し、結果として車両に発生する制動力が低下してしまう。

これに対して、本実施形態では、ブレーキパッド７ａ及び７ｂとディスクロータ８との間に異物が噛み込んでいると判断したときには、その異物を除去する処理を行ってからロック機構１１を作動するので、予見できない異物粉砕によるブレーキパッド７ａ及び７ｂの押付力の低下を防止し、車両に発生する制動力の低下を防止することができる。
ところで、パーキングブレーキのロック中に、制動力の変化をセンシングすることにより、異物粉砕等により制動力が低下したことを検知して、ブレーキ圧の増圧制御を行い制動力の信頼性を向上させることも考えられるが、この場合、一度ロックした機構を解除させた後にブレーキ圧を増圧しなければならない。したがって、電源オフ時のように、ロック機構の作動システムがダウンしている場合には対応することができないという問題がある。

これに対して、本実施形態では、パーキングブレーキをロックする前に異物の噛み込み検知及び除去を行うため、事前にロック中の制動力低下の原因を取り除くことができ、確実に制動力の信頼性を向上させることができる。
このように、上記第1の実施形態では、異物が噛み込んでいる場合には、その異物を除去する処理を行ってからパーキングブレーキをロックするので、ロック中に異物が粉砕することに起因する制動力の低下を防止することができ、パーキングブレーキ作動時の制動力の信頼性を向上することができる。

また、パーキングブレーキの目標押付力に達したときのピストンストロークの実測値と予めマップ上に設定された目標ストローク値とを比較することで異物が噛み込んでいるか否かを判断するので、異物が噛み込むことで異物分のストロークが小さくなることを利用して、確実に異物を検知することができる。
さらに、異物の噛み込みを検知したときには、一旦ブレーキパッドの押付量を零に戻し、その後、再度目標押付力を発生させる押付量まで増加し、これを前記ピストンストロークの実測値とマップ値とが一致するまで繰り返すので、確実に異物を除去することができる。
なお、上記第1の実施形態においては、ステップＳ８の異物噛み込み検知処理として、ピストンストロークの実測値と予め格納されたマップ値との比較のみを行う場合について説明したが、これに限定されるものではなく、図７に示すように、前回のブレーキ作動時のピストンストロークとの比較を追加するようにしてもよい。

つまり、図７の実線に示すように、前回のパーキングブレーキ作動時のピストンストロークとブレーキパッド７ａ及び７ｂの押付力との関係を格納しておき、目標押付力Ｆ^*を発生したときのピストンストローク量ＳＴ_n-1と、破線で示す今回のパーキングブレーキ作動時に目標押付力Ｆ^*を発生したときのピストンストローク量ＳＴ_nとを比較する。この場合、今回のピストンストローク量ＳＴ_nと前回のピストンストローク量ＳＴ_n-1との変化量を求め、この変化量が大きいときに異物が噛み込んだと判断する。また、目標押付力Ｆ^*を発生したときのピストンストローク量を比較するのではなく、押付力が発生し始めるストローク量（ＳＴ０_nとＳＴ０_n-1）を比較するようにしてもよい。これにより、ブレーキパッドやディスクロータの磨耗等により、予め設定されたマップ値とのズレが生じた場合であっても、適切に異物の噛み込みか否かを判断することができる。

また、目標押付力Ｆ^*を発生したとき（又は押付力が発生し始めたとき）の左右輪のピストンストローク量の比較を追加し、左右輪のピストンストロークに差があるとき（左右輪のピストンストロークの差が大きいとき）に異物が噛み込んでいると判断するようにしてもよい。これにより、例えばブレーキパッドやディスクロータの急激な熱膨張により、マップ値とのズレが生じた場合であっても、左右輪のピストンストローク量に差が生じていなければ異物が噛み込んでいないと判断するので、異物噛み込みの誤判断を回避することができる。

また、上記第１の実施形態においては、目標押付力Ｆ^*に達したときのピストンストローク量の比較と、押付力が発生し始めたときのピストンストローク量の比較の２つで異物噛み込み検知を行うようにしてもよい。これにより、ブレーキパッドやディスクロータの熱膨張や、ディスクロータの倒れ等による異物噛み込みの誤判断を確実になくすことができる。

さらに、上記第１の実施形態においては、ステップＳ８で異物が噛み込んでいないと判断されたときには、そのまま制動力をロックする場合について説明したが、これに限定されるものではなく、異物が噛み込んでいないと判断された場合であっても、例えば、左右輪のピストンストロークの差がなく、目標押付力Ｆ^*を発生しているときのストローク量がマップ値に対して不足している場合には、ブレーキパッドやディスクロータの熱膨張の懸念があるため、熱膨張がなくなったときのブレーキパッドの押付力不足を補うような処理を実行してからロックするようにしてもよい。
また、上記第1の実施形態においては、ステップＳ１１でピストンストロークを０へ戻す場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ブレーキパッドとディスクロータとの間に異物以上の隙間を発生させる程度にピストンストロークを戻すようにしてもよい。

次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
この第２の実施形態は、前述した第１の実施形態において、異物が噛み込んでいると判断したとき、その異物除去処理の許可判断をするようにしたものである。
すなわち、第２の実施形態の異物検知除去処理のフローチャートを図８に示すように、図３に示す第１の実施形態の異物検知除去処理において、ステップＳ１１の前に、車速Ｖが零であるか否かを判定するステップＳ２１と走行路が平坦路又はサービスブレーキがＯＮ状態であるか否かを判定するステップＳ２２とを追加すると共に、ステップＳ２１又はＳ２２の判定がＮｏであるときにパーキングブレーキの目標押付力Ｆ^*を増加補正するステップＳ２３と、ロック機構１１を作動してパーキングブレーキをロックするステップＳ２４とを追加していることを除いては、図３と同様の処理を行うため、その詳細な説明は省略する。

ステップＳ８で異物が噛み込んでいると判断されると、異物除去処理を行うか否かを判定する。先ず、ステップＳ２１で、車速Ｖが零であるか否かを判定し、Ｖ≠０であるときには後述するステップＳ２３に移行し、Ｖ＝０であるときにはステップＳ２２に移行する。
ステップＳ２２では、走行路面が平坦路であるか、又はサービスブレーキＯＮ状態であるか否かを判定し、平坦路であるかサービスブレーキがＯＮ状態であるときには前記ステップＳ１１に移行し、それ以外の場合にはステップＳ２３に移行する。

つまり、車速Ｖ＝０且つ走行路面が平坦路、又は車速Ｖ＝０且つサービスブレーキがＯＮ状態であるときに異物除去処理を許可するものとして前記ステップＳ１１に移行し、それ以外の場合には、異物除去処理を許可できないとしてステップＳ２３に移行する。
ステップＳ２３では、パーキングブレーキの目標押付力Ｆ^*を増加補正する。つまり、ブレーキパッド７ａ及び７ｂの押し付け力を所定量増加させるようにモータ９を駆動するための制動力指令値を出力する。ここで、上記所定量とは、パーキングブレーキロック中に異物が粉砕して制動力が低下した場合であっても、車両停止保持するために必要な制動力を確保することができる程度に設定する。

次いで、ステップＳ２４に移行して、ロック機構１１を作動するためのロック指令値を出力してからタイマ割り込み処理を終了する。
今、ブレーキパッド７ａ及び７ｂとディスクロータ８との間に異物が噛み込んでいる状態で、パーキングブレーキの作動要求があり、ステップＳ７でパーキングブレーキが開始されたものとする。このとき、車速Ｖ＝０で平坦路に停車中であるとすると、ステップＳ２１及びＳ２２の判定により異物除去処理が許可されて、前述したブレーキパッド７ａ及び７ｂの押付量の減少及び増加を繰り返し、異物を除去した後でロック機構１１を作動してパーキングブレーキの制動力を保持する。

また、車速Ｖ≠０であるときには、ステップＳ２１の判定により異物除去処理を許可できないと判断してステップＳ２３に移行し、パーキングブレーキの目標押付力Ｆ^*を増加補正するための制動力指令値をモータ９に対して出力することで、ブレーキパッド７ａ及び７ｂの押し付け力が増加される。そして、ステップＳ２４でロック機構１１が作動されて、増加補正されたパーキングブレーキの制動力が保持される。

このように、車速が零でない場合には異物除去処理を許可しないので、ブレーキ作動を優先して確実に車両を停止状態に移行することができる。
また、車速Ｖ＝０で傾斜路に停車中であるとすると、ステップＳ２２の判定により異物除去処理を許可できないと判断してステップＳ２３に移行し、パーキングブレーキの目標制押付力Ｆ^*を増加補正するための制動力指令値をモータ９に対して出力することで、ブレーキパッド７ａ及び７ｂの押し付け力が増加される。そして、ステップＳ２４でロック機構１１が作動されて、増加補正されたパーキングブレーキの制動力が保持される。

このように、車速が零であっても、車両が傾斜路に停車中である場合には異物除去処理を許可しないので、異物除去処理でパーキングブレーキを一旦解除して制動力が一時的に低下したときに、車両が動き出すことを確実に防止することができる。
このように、上記第２の実施形態では、異物が噛み込んでいると判断したとき、その異物の除去処理を許可するか否かを判定するので、車速が０でない場合には、ブレーキ作動を優先することができ、確実に車両を停止状態に移行することができると共に異物除去処理のためにブレーキパッドの押し付け力が解除されることに起因する制動力発生遅れを回避することができる。

また、車速が０であっても、車両が傾斜路に停車中であるときには、異物除去処理を許可しないので、ブレーキ作動を優先して、異物除去処理のためにブレーキパッドの押し付け力が解除されることに起因する車両の動き出しを防止することができる。
さらに、車速が０であっても、サービスブレーキがＯＦＦ状態であるときには、異物除去処理を許可しないので、ブレーキ作動を優先して、異物除去処理のためにブレーキパッドの押し付け力が解除されることに起因する車両の動き出しを防止することができる。

また、異物除去処理を許可しない場合には、パーキングブレーキの制動力を増加補正してからロック機構を作動するので、パーキングブレーキロック中に異物が粉砕して制動力が低下した場合であっても、車両停止保持するために必要な制動力を確保することができ、パーキングブレーキの制動力の信頼性を向上することができる。
なお、上記各実施形態においては、摩擦式ブレーキアクチュエータとして、ディスクロータをブレーキパッドで挟圧して制動力を発生させるディスクブレーキを適用する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ブレーキドラムの内周面にブレーキシューを押圧して制動力を発生させるドラムブレーキを適用するようにしてもよい。電動ブレーキでも油圧ブレーキでもよい。

本発明の実施形態を示す概略構成図である。 ブレーキアクチュエータの詳細図である。 図１のコントロールユニットで実行される異物検知除去処理を示すフローチャートである。 ピストンストロークと制動力との関係を示すマップである。 本実施形態の動作を説明するタイムチャートである。 従来装置の動作を説明するタイムチャートである。 異物噛み込み検知処理の別の方法を説明する図である。 第２の実施形態における異物検知除去処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１ ブレーキアクチュエータ
２ キャリパ
３ ピストン
４ シリンダ
５ ナット
６ ねじシャフト
７ａ，７ｂ ブレーキパッド
８ ディスクロータ
９ モータ
１０ 減速機
１１ ロック機構
２０ コントロールユニット
２１ ストロークセンサ
２２ 踏力センサ
２３ 車速センサ
２４ パーキングブレーキスイッチ

Claims (10)

1. 車両停止保持要求があるとき、運転者の制動操作と独立して、駆動源によって摩擦部材を車軸と一体に回転する回転体へ押し付けることで、車両を停止保持可能な所定押付力を発生させる摩擦式ブレーキアクチュエータと、前記駆動源のエネルギーを不要として前記摩擦式ブレーキアクチュエータの所定押付力を保持可能なロック手段とを備えるブレーキ制御装置において、
   前記摩擦式ブレーキアクチュエータで前記所定押付力を発生するとき、前記摩擦部材と前記回転体との間の異物を検出する異物検出手段と、該異物検出手段で異物を検出したとき、当該異物を除去する異物除去手段と、前記摩擦式ブレーキアクチュエータで前記所定押付力を発生しており且つ前記異物検出手段で異物が非検出であるとき、前記ロック手段を制御して前記所定押付力を保持する制動力保持手段とを備えることを特徴とするブレーキ制御装置。
2. 前記摩擦部材の押付量を検出する押付量検出手段を有し、前記異物検出手段は、所定の押付力を発生するために必要とする目標押付量と、前記所定の押付力を発生しているときの前記押付量検出手段で検出した実押付量とが不一致であるとき、異物があると判定することを特徴とする請求項１に記載のブレーキ制御装置。
3. 前記目標押付量は、車両を停止保持可能な所定押付力を発生するために必要な前記摩擦部材の押付量であることを特徴とする請求項２に記載のブレーキ制御装置。
4. 前記目標押付量は、前回の車両を停止保持可能な所定押付力を発生した時の前記摩擦部材の押付量であることを特徴とする請求項２に記載のブレーキ制御装置。
5. 左右輪の摩擦部材の押付量を検出する押付量検出手段を各々有し、前記異物検出手段は、前記押付量検出手段で各々検出した左右輪の押付量に差があるとき、異物があると判定することを特徴とする請求項１に記載のブレーキ制御装置。
6. 前記異物除去手段は、前記摩擦部材の押付量を減少させる押付量減少手段と、該押付量減少手段で前記摩擦部材の押付量を減少した後、当該押付量を、再度前記所定押付力を発生させる押付量まで増加させる押付量増加手段とを備えることを特徴とする請求項２〜５の何れか１項に記載のブレーキ制御装置。
7. 前記異物除去手段による異物除去の許可を判断する除去許可判断手段を有し、該除去許可判断手段で異物除去を許可されたときのみ、前記異物除去手段により異物を除去することを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載のブレーキ制御装置。
8. 前記除去許可判断手段で異物除去を非許可されたとき、前記所定押付力を増加補正する制動力増加手段を備えることを特徴とする請求項７に記載のブレーキ制御装置。
9. 前記除去許可判断手段は、車速が零、且つ走行路が平坦路であるとき、前記異物除去手段による異物除去を許可することを特徴とする請求項７又は８に記載のブレーキ制御装置。
10. 前記除去許可判断手段は、車速が零、且つサービスブレーキが作動状態であるとき、前記異物除去手段による異物除去を許可することを特徴とする請求項７〜９の何れか１項に記載のブレーキ制御装置。

Images