JP2013244888A - 車両用ブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＥＰＢを確実にリリース動作させて駐車ブレーキ力を解除することができるようにする。
【解決手段】リリース制御を行ったときにリリース動作が行えないリリース不可状態であると判定された場合に、サービスブレーキによるバックアップ加圧を行うようにしている。これにより、ピストン１９がＷ／Ｃ圧によってブレーキパッド１１をブレーキディスク１２に押し付ける方向に押圧され、ＥＰＢのモータ１０に掛かる負荷が低減されるため、バックアップ加圧を行っていないときと比較してモータ１０の出力が小さかったとしても、リリース動作を行うことが可能となる。
【選択図】図２

Description

本発明は、電動駐車ブレーキ機構（以下、ＥＰＢ（Electric parking brake）という）を有する車両用ブレーキ装置に関するものである。

従来より、特許文献１において、ＥＰＢと液圧式ブレーキ装置にて構成されるサービスブレーキを組み合わせた車両のブレーキ機構が開示されている。このブレーキ機構では、ＥＰＢの作動および解除時に、ＥＰＢと液圧によるサービスブレーキを併用することで、ＥＰＢの容量を小さくして小型化と低コスト化を図っている。具体的には、ＥＰＢの作動および解除時に、サービスブレーキによってホイールシリンダ（以下、Ｗ／Ｃという）内のブレーキ液圧を加圧（以下、バックアップ加圧という）し、Ｗ／Ｃ内のピストンを押圧してＥＰＢのモータに掛かる負荷を低減することで、モータの出力を小さくしてもＥＰＢの作動および解除が行えるようにしている。また、予め坂路の傾斜度や積載重量などを検出しておき、それらの情報に基づいて、ＥＰＢの作動および解除時における液圧補助の必要性や必要となった場合のサービスブレーキにて発生させる液圧値を推定することで、サービスブレーキにより適切な液圧を発生させるようにしている。

特表２００７−５１９５６８号公報

しかしながら、上記特許文献に示された車両のブレーキ機構では、実際にＥＰＢを作動させる前にセンサ等から得た情報のみを使ってサービスブレーキによるバックアップ加圧の要否や発生させる液圧値を決定している。このため、ＥＰＢの作動条件によってはＥＰＢの出力が予測以上に低下していたり、ＥＰＢのセルフロック部の摩擦抵抗の増大、温度や経時変化などの理由により、ＥＰＢのセルフロック力に打ち勝てず、ＥＰＢを解除できないことがあるという問題が発生する。

本発明は上記点に鑑みて、ＥＰＢを確実にリリース動作させて駐車ブレーキ力を解除することが可能な車両用ブレーキ装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、リリース制御手段（１３０）は、リリース制御時に電動モータ（１０）に供給されるモータ電流が拘束電流の状態で維持されていることに基づいてリリース動作が行えないリリース不可状態であることを判定するリリース不可判定手段（２１０）と、リリース不可状態であると判定されたときに、サービスブレーキ（１）にてホイールシリンダ（６）にブレーキ液圧を発生させてピストン（１９）を押圧し、摩擦材（１１）を被摩擦材（１２）に押圧するバックアップ加圧を行う加圧手段（２３０）と、バックアップ加圧が行われている状態で電動モータ（１０）を逆回転駆動することでＥＰＢ（２）をリリース動作させて駐車ブレーキ力を解除するリリース手段（２３５）と、を有していることを特徴としている。

このように、リリース制御を行ったときにリリース動作が行えないリリース不可状態であると判定された場合に、サービスブレーキ（１）によるバックアップ加圧を行うようにしている。これにより、ピストン（１９）がＷ／Ｃ圧によって摩擦材（１１）を被摩擦材（１２）に押し付ける方向に押圧され、ＥＰＢ（２）の電動モータ（１０）に掛かる負荷が低減され、バックアップ加圧を行っていないときと比較して電動モータ（１０）の出力が小さかったとしても、リリース動作を行うことが可能となる。したがって、ＥＰＢ（２）を確実にリリース動作させて駐車ブレーキ力を解除することが可能な車両用ブレーキ装置とすることができる。

例えば、請求項２に記載したように、加圧手段（２３０）は、サービスブレーキ（１）に備えられたブレーキ液圧調整手段（７）の自動加圧機能に基づいてバックアップ加圧を行うことができる。また、請求項３に記載したように、加圧手段（２３０）は、リリース不可判定手段（２１０）にてリリース不可状態であると判定されたときに、報知装置（２６）にてリリース不可状態であることを報知することでドライバにサービスブレーキ（１）を操作させてバックアップ加圧を行わせることもできる。その場合、基本的にはブレーキ液圧調整手段（７）の自動加圧機能に基づいてバックアップ加圧を行うようにし、ブレーキ液圧調整手段（７）が故障して自動加圧機能が利用できない場合などに、ドライバにサービスブレーキ（１）を操作させてバックアップ加圧を行わせるようにすると好ましい。

請求項４に記載の発明では、リリース制御手段（１３０）は、リリース不可判定手段（２１０）にてリリース不可状態であると判定されたときに電動モータ（１０）へのモータ電流の供給を停止する駆動停止手段（２２５）と、バックアップ加圧が行われると、駆動停止手段（２２５）にて停止された電動モータ（１０）へのモータ電流の供給を再び行って電動モータ（１０）を逆回転駆動する再駆動手段（２３５）とを有していることを特徴としている。

このように、リリース不可判定においてリリース不可状態であると判定されたときに電動モータ（１０）を一旦停止してからサービスブレーキ（１）によるバックアップ加圧を行い、その後再び電動モータ（１０）を駆動するようにしている。このようにすることで、電動モータ（１０）の負荷を減らすことができ、よりモータやＥＰＢの耐久性を向上させたり消費電力を低減したりすることが可能となる。

請求項５に記載の発明では、加圧手段（２３０）は、リリース制御前に行った前回のロック制御の終了時のモータ電流値と拘束電流の値との差に相当するブレーキ液圧以上をバックアップ加圧として発生させることを特徴としている。

リリース制御前に行った前回のロック制御の終了時のモータ電流値と拘束電流の値との差は、ロック時からリリース時までに生じたＥＰＢ（２）の出力の低下量に相当する値となる。このため、少なくともこの差に相当するバックアップ加圧を行うようにすれば、リリース動作させることが可能となる。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係の一例を示すものである。

本発明の第１実施形態にかかる車両用ブレーキ装置の全体概要を示した模式図である。 車両用ブレーキ装置に備えられる後輪系のブレーキ機構の断面模式図である。 リリース動作にかかる駐車ブレーキ制御処理の全体フローチャートである。 リリース制御処理の詳細を示したフローチャートである。 リリース不可判定処理の詳細を示したフローチャートである。 リリース終了判定処理の詳細を示したフローチャートである。 通常通りリリース動作が行えた場合のタイミングチャートである。 リリース動作が行えない場合のタイミングチャートである。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について説明する。本実施形態では、後輪系にディスクブレーキタイプのＥＰＢを適用している車両用ブレーキ装置を例に挙げて説明する。図１は、本実施形態にかかる車両用ブレーキ装置の全体概要を示した模式図である。また、図２は、車両用ブレーキ装置に備えられる後輪系のブレーキ機構の断面模式図である。以下、これらの図を参照して説明する。

図１に示すように、車両用ブレーキ装置は、ドライバのブレーキ操作に基づいてサービスブレーキ力を発生させるサービスブレーキ１と駐車時などに車両の移動を規制するためのＥＰＢ２とが備えられている。

サービスブレーキ１は、ドライバによるブレーキペダル３の踏み込みに基づいてブレーキ液圧を発生させ、このブレーキ液圧に基づいてサービスブレーキ力を発生させる液圧ブレーキ機構である。具体的には、サービスブレーキ１は、ドライバによるブレーキペダル３の踏み込みに応じた踏力を倍力装置４にて倍力したのち、この倍力された踏力に応じたブレーキ液圧をマスタシリンダ（以下、Ｍ／Ｃという）５内に発生させる。そして、このブレーキ液圧をＭ／Ｃ５に接続されると共に各車輪のブレーキ機構に備えられたホイールシリンダ（以下、Ｗ／Ｃという）６に伝えることでサービスブレーキ力を発生させる。本実施形態では、これらブレーキペダル３、倍力装置４およびＭ／Ｃ５が本発明のブレーキ液圧発生手段に相当する。また、Ｍ／Ｃ５とＷ／Ｃ６との間にブレーキ液圧調整手段としてのアクチュエータ７が備えられており、サービスブレーキ１により発生させるサービスブレーキ力を調整し、車両の安全性を向上させるための各種制御（例えば、アンチスキッド制御等）を行える構造とされている。

アクチュエータ７を用いた各種制御は、サービスブレーキ制御手段に相当するＥＳＣ（Electronic Stability Control）−ＥＣＵ８にて実行される。例えば、ＥＳＣ−ＥＣＵ８からアクチュエータ７に備えられる図示しない各種制御弁やポンプ駆動用のモータを制御するための制御電流を出力することにより、アクチュエータ７に備えられる液圧回路を制御し、Ｗ／Ｃ６に伝えられるＷ／Ｃ圧を制御する。これにより、車輪スリップの回避などを行い、車両の安全性を向上させる。例えば、アクチュエータ７は、各車輪毎に、Ｗ／Ｃ６に対してＭ／Ｃ５内に発生させられたブレーキ液圧もしくはポンプ駆動により発生させられたブレーキ液圧が加えられることを制御する増圧制御弁や、各Ｗ／Ｃ６内のブレーキ液をリザーバに供給することでＷ／Ｃ圧を減少させる減圧制御弁およびポンプ等を備えており、Ｗ／Ｃ圧を増圧・保持・減圧制御できる構成とされている。また、アクチュエータ７は、サービスブレーキ１の自動加圧機能を実現可能にしており、ポンプ駆動および各種制御弁の制御に基づいて、ブレーキ操作がない状態であっても自動的にＷ／Ｃ６を加圧できるようにしている。このアクチュエータ７の構成に関しては、従来より周知となっているため、ここでは詳細については省略する。

一方、ＥＰＢ２は、電動のモータ１０にてブレーキ機構を制御することで駐車ブレーキ力を発生させるものであり、モータ１０の駆動を制御するＥＰＢ制御装置（以下、ＥＰＢ−ＥＣＵという）９を有して構成されている。

ブレーキ機構は、本実施形態の車両用ブレーキ装置においてブレーキ力を発生させる機械的構造であり、前輪系のブレーキ機構はサービスブレーキ１の操作によってサービスブレーキ力を発生させる構造とされているが、後輪系のブレーキ機構は、サービスブレーキ１の操作とＥＰＢ２の操作の双方に対してブレーキ力を発生させる共用の構造とされている。前輪系のブレーキ機構は、後輪系のブレーキ機構に対して、ＥＰＢ２の操作に基づいて駐車ブレーキ力を発生させる機構をなくした従来から一般的に用いられているブレーキ機構であるため、ここでは説明を省略し、以下の説明では後輪系のブレーキ機構について説明する。

後輪系のブレーキ機構では、サービスブレーキ１を作動させたときだけでなくＥＰＢ２を作動させたときにも、図２に示す摩擦材であるブレーキパッド１１を押圧し、ブレーキパッド１１によって被摩擦材であるブレーキディスク１２を挟み込むことにより、ブレーキパッド１１とブレーキディスク１２との間に摩擦力を発生させ、ブレーキ力を発生させる。

具体的には、ブレーキ機構は、図１に示すキャリパ１３内において、図２に示すようにブレーキパッド１１を押圧するためのＷ／Ｃ６のボディ１４に直接固定されているモータ１０を回転させることにより、モータ１０の駆動軸１０ａに備えられた平歯車１５を回転させる。そして、平歯車１５に噛合わされた平歯車１６にモータ１０の回転力（出力）を伝えることによりブレーキパッド１１を移動させ、ＥＰＢ２による駐車ブレーキ力を発生させる。

キャリパ１３内には、Ｗ／Ｃ６およびブレーキパッド１１に加えて、ブレーキパッド１１に挟み込まれるようにしてブレーキディスク１２の端面の一部が収容されている。Ｗ／Ｃ６は、シリンダ状のボディ１４の中空部１４ａ内に通路１４ｂを通じてブレーキ液圧を導入することで、ブレーキ液収容室である中空部１４ａ内にＷ／Ｃ圧を発生させられるようになっており、中空部１４ａ内に回転軸１７、推進軸１８、ピストン１９などを備えて構成されている。

回転軸１７は、一端がボディ１４に形成された挿入孔１４ｃを通じて平歯車１６に連結され、平歯車１６が回動させられると、平歯車１６の回動に伴って回動させられる。この回転軸１７における平歯車１６と連結された端部とは反対側の端部において、回転軸１７の外周面には雄ネジ溝１７ａが形成されている。一方、回転軸１７の他端は、挿入孔１４ｃに挿入されることで軸支されている。具体的には、挿入孔１４ｃには、Ｏリング２０と共に軸受け２１が備えられており、Ｏリング２０にて回転軸１７と挿入孔１４ｃの内壁面との間を通じてブレーキ液が漏れ出さないようにされながら、軸受け２１により回転軸１７の他端を軸支持している。

推進軸１８は、中空状の筒部材からなるナットにて構成され、内壁面に回転軸１７の雄ネジ溝１７ａと螺合する雌ネジ溝１８ａが形成されている。この推進軸１８は、例えば回転防止用のキーを備えた円柱状もしくは多角柱状に構成されることで、回転軸１７が回動しても回転軸１７の回動中心を中心として回動させられない構造になっている。このため、回転軸１７が回動させられると、雄ネジ溝１７ａと雌ネジ溝１８ａとの噛合いにより、回転軸１７の回転力を回転軸１７の軸方向に推進軸１８を移動させる力に変換する。推進軸１８は、モータ１０の駆動が停止されると、雄ネジ溝１７ａと雌ネジ溝１８ａとの噛合いによる摩擦力により同じ位置で止まるようになっており、目標とする駐車ブレーキ力になったときにモータ１０の駆動を停止すれば、その位置に推進軸１８が保持され、所望の駐車ブレーキ力を保持してセルフロックできるようになっている。したがって、本実施形態のＥＰＢ２では、推進軸１８および上記回転軸１７によりセルフロック部が構成されている。

ピストン１９は、推進軸１８の外周を囲むように配置されるもので、有底の円筒部材もしくは多角筒部材にて構成され、外周面がボディ１４に形成された中空部１４ａの内壁面と接するように配置されている。ピストン１９の外周面とボディ１４の内壁面との間のブレーキ液洩れが生じないように、ボディ１４の内壁面にシール部材２２が備えられ、ピストン１９の端面にＷ／Ｃ圧を付与できる構造とされている。シール部材２２は、ロック制御後のリリース制御時にピストン１９を引き戻すための反力を発生させるために用いられる。このシール部材２２を備えてあるため、基本的には旋回中に傾斜したブレーキディスク１２によってブレーキパッド１１およびピストン１９がシール部材２２の弾性変形量を超えない範囲で押し込まれても、それらをブレーキディスク１２側に押し戻してブレーキディスク１２とブレーキパッド１１との間が所定のクリアランスで保持されるようにできる。

また、ピストン１９は、回転軸１７が回転しても回転軸１７の回動中心を中心として回動させられないように、推進軸１８に回転防止用のキーが備えられる場合にはそのキーが摺動するキー溝が備えられ、推進軸１８が多角柱状とされる場合にはそれと対応する形状の多角筒状とされる。

このピストン１９の先端にブレーキパッド１１が配置され、ピストン１９の移動に伴ってブレーキパッド１１を紙面左右方向に移動させるようになっている。具体的には、ピストン１９は、推進軸１８の移動に伴って紙面左方向に移動可能で、かつ、ピストン１９の端部（ブレーキパッド１１が配置された端部と反対側の端部）にＷ／Ｃ圧が付与されることで推進軸１８から独立して紙面左方向に移動可能な構成とされている。そして、推進軸１８が通常リリースのときの待機位置であるリリース位置（モータ１０が回転させられる前の状態）のときに、中空部１４ａ内のブレーキ液圧が付与されていない状態（Ｗ／Ｃ圧＝０）であれば、後述するシール部材２２の弾性力によりピストン１９が紙面右方向に移動させられ、ブレーキパッド１１をブレーキディスク１２から離間させられるようになっている。また、モータ１０が回転させられて推進軸１８が初期位置から紙面左方向に移動させられているときには、Ｗ／Ｃ圧が０になっても、移動した推進軸１８によってピストン１９の紙面右方向への移動が規制され、ブレーキパッド１１がその場所で保持される。

このように構成されたブレーキ機構では、サービスブレーキ１が操作されると、それにより発生させられたＷ／Ｃ圧に基づいてピストン１９が紙面左方向に移動させられることでブレーキパッド１１がブレーキディスク１２に押圧され、サービスブレーキ力を発生させる。また、ＥＰＢ２が操作されると、モータ１０が駆動されることで平歯車１５が回転させられ、それに伴って平歯車１６および回転軸１７が回転させられるため、雄ネジ溝１７ａおよび雌ネジ溝１８ａの噛合いに基づいて推進軸１８がブレーキディスク１２側（紙面左方向）に移動させられる。そして、それに伴って推進軸１８の先端がピストン１９の底面に当接してピストン１９を押圧し、ピストン１９も同方向に移動させられることでブレーキパッド１１がブレーキディスク１２に押圧され、駐車ブレーキ力を発生させる。このため、サービスブレーキ１の操作とＥＰＢ２の操作の双方に対してブレーキ力を発生させる共用のブレーキ機構とすることが可能となる。

また、このようなブレーキ機構では、ＥＰＢ２を作動させたときに、Ｗ／Ｃ圧が０でブレーキパッド１１がブレーキディスク１２に押圧される前の状態、もしくは、サービスブレーキ１が作動されることでＷ／Ｃ圧が発生させられていたとしても推進軸１８がピストン１９に接する前の状態のときには、推進軸１８に掛かる負荷が軽減され、モータ１０はほぼ無負荷状態で駆動される。そして、推進軸１８がピストン１９に接している状態でブレーキパッド１１にてブレーキディスク１２を押圧するときに、ＥＰＢ２による駐車ブレーキ力が発生させられることになり、モータ１０に負荷が掛かり、その負荷の大きさに応じてモータ１０に流されるモータ電流値が変化する。このため、モータ電流値を確認することにより、ＥＰＢ２による駐車ブレーキ力の発生状態を確認することができるようになっている。

ＥＰＢ−ＥＣＵ９は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏなどを備えた周知のマイクロコンピュータによって構成され、ＲＯＭなどに記憶されたプログラムにしたがってモータ１０の回転を制御することにより駐車ブレーキ制御を行うものである。

ＥＰＢ−ＥＣＵ９は、例えば車室内のインストルメントパネル（図示せず）に備えられた操作スイッチ（ＳＷ）２３の操作状態に応じた信号等を入力し、操作ＳＷ２３の操作状態に応じてモータ１０を駆動する。さらに、ＥＰＢ−ＥＣＵ９は、モータ電流値に基づいてロック制御やリリース制御などを実行しており、その制御状態に基づいてロック制御中であることやロック制御によって車輪がロック状態であること、および、リリース制御中であることやリリース制御によって車輪がリリース状態（ＥＰＢ解除状態）であることを把握している。そして、ＥＰＢ−ＥＣＵ９は、インストルメントパネルに備えられたロック／リリース表示ランプ２４に対し、モータ１０の駆動状態に応じて、車輪がロック状態となっているか否かを示す信号を出力している。

以上のように構成された車両用ブレーキ装置では、基本的には、車両走行時にサービスブレーキ１によってサービスブレーキ力を発生させることで車両に制動力を発生させるという動作を行う。また、サービスブレーキ１によって停車させられた際に、ドライバが操作ＳＷ２３を押下してＥＰＢ２を作動させて駐車ブレーキ力を発生させることで停車状態を維持したり、その後に駐車ブレーキ力を解除するという動作を行う。すなわち、サービスブレーキ１の動作としては、車両走行時にドライバによるブレーキペダル操作が行われると、Ｍ／Ｃ５に発生したブレーキ液圧がＷ／Ｃ６に伝えられることでサービスブレーキ力を発生させる。また、ＥＰＢ２の動作としては、モータ１０を駆動することでピストン１９を移動させ、ブレーキパッド１１をブレーキディスク１２に押し付けることで駐車ブレーキ力を発生させて車輪をロック状態にしたり、ブレーキパッド１１をブレーキディスク１２から離すことで駐車ブレーキ力を解除して車輪をリリース状態にする。

具体的には、ロック・リリース制御により、駐車ブレーキ力を発生させたり解除したりしている。ロック制御では、モータ１０を正回転させることによりＥＰＢ２を作動させ、ＥＰＢ２にて所望の駐車ブレーキ力を発生させられる位置でモータ１０の回転を停止し、この状態を維持する。これにより、所望の駐車ブレーキ力を発生させる。リリース制御では、モータ１０を逆回転させることによりＥＰＢ２を作動させ、ＥＰＢ２にて発生させられている駐車ブレーキ力を解除する。

続いて、上記のように構成されたブレーキシステムを用いてＥＰＢ−ＥＣＵ９が上記各種機能部および図示しない内蔵のＲＯＭに記憶されたプログラムに従って実行する具体的な駐車ブレーキ制御について説明する。ただし、リリース動作にかかる駐車ブレーキ制御処理以外の処理、例えばロック制御処理などについては従来より変更が無いため、ここではリリース動作にかかる駐車ブレーキ制御処理についてのみ説明する。

まず、本実施形態で行うリリース動作にかかる駐車ブレーキ制御処理のメカニズムについて説明する。リリース動作にかかる駐車ブレーキ制御処理は、操作ＳＷ２３にてリリース操作されたときに実行される。例えば、操作ＳＷ２３がシーソースイッチによって構成されている場合、一方を押すことでロック操作、他方を押すことでリリース操作を指示できるようになっており、リリース操作が指示されたときにリリース動作にかかる駐車ブレーキ制御処理が開始される。

リリース動作にかかる駐車ブレーキ制御処理が開始され、リリース制御が実行されることになると、モータ１０を逆回転させることによりＥＰＢ２を作動させ、ＥＰＢ２にて発生させられている駐車ブレーキ力を解除することになる。

このとき、モータ１０に掛かる負荷に応じてモータ電流値が変化することから、リリース動作が正常に行われる場合には、徐々にブレーキパッド１１のブレーキディスク１２への押圧力が低下し、モータ１０に掛かる負荷が低下してモータ電流値も低下することになる。しかしながら、ＥＰＢ２の作動条件、例えばＥＰＢ２の電源電圧（バッテリ電圧）の低下や、セルフロック部の摩擦抵抗の増大、温度や経時変化などの理由でモータ１０の出力がセルフロックの解除に必要な値に満たない場合が発生し得る。このため、通常であればモータ１０に掛かる負荷に応じてモータ電流値が変化することからモータ電流値を確認することで駐車ブレーキ力の発生状態を確認できるが、ＥＰＢ２による駐車ブレーキ力の解除が行えないリリース不可状態の場合には、モータ電流値が拘束電流（回転を規制された状態で流れる最大電流）の状態のまま維持されて変化しない。

したがって、このような拘束電流のままになっている状態をリリース不可状態であると判定し、サービスブレーキ１によるバックアップ加圧を行う。このようにすることで、ピストン１９がＷ／Ｃ圧によってブレーキパッド１１をブレーキディスク１２に押し付ける方向に押圧され、推進軸１８に掛かる軸力（セルフロック部の抵抗力）が下げられ、ＥＰＢ２のモータ１０に掛かる負荷が低減される。これにより、バックアップ加圧を行っていないときと比較してモータ１０の出力が小さかったとしても、リリース動作を行うことが可能となる。

このようなメカニズムに基づいて、リリース動作にかかる駐車ブレーキ制御処理を実行している。図３は、ＥＰＢ−ＥＣＵ９が実行するリリース動作にかかる駐車ブレーキ制御処理の全体フローチャートである。この処理は、例えばイグニッションスイッチがオンされている期間中に所定の制御周期毎に実行される。

まず、ステップ１００では、図示しないメモリに記憶されている各種値をリセットするなど初期化処理を行った後、ステップ１１０に進んで操作ＳＷ２３がリリース操作されたか否かを判定する。この判定は、ＥＰＢ−ＥＣＵ９に入力される操作ＳＷ２３の操作状態に応じた信号に基づいて行われる。

ここで肯定判定されるとステップ１２０に進み、ロック状態であるか否かを判定する。この判定は、リリース制御前に行われたロック制御処理においてロック動作が完了したときにロック状態であることを示すフラグがセットされるようになっていることから、そのフラグがセットされているか否かに基づいて行われる。そして、肯定判定されるとステップ１３０に進んでリリース制御処理を実行し、ステップ１１０もしくはステップ１２０で否定判定された場合には、リリース制御を実行する必要が無いことから、リリース制御処理を実行せずに本処理を終了する。

続いて、図３のステップ１３０に示すリリース制御処理の詳細について、図４を参照して説明する。図４は、リリース制御処理の詳細を示したフローチャートである。

まず、ステップ２００において図示しないメモリに記憶されている各種値をリセットするなど初期化処理を行った後、ステップ２０５に進んでモータ駆動を行う。このとき、モータ１０を逆回転させるようにする。そして、ステップ２１０に進み、リリース不可判定処理を実行すると共に、リリース不可判定処理におけるリリース不可判定結果がＹｅｓであるかＮｏであるかを判定する。リリース不可判定処理は、ＥＰＢ２がリリース不可状態になっているか否かの判定を行う処理である。このリリース不可判定処理について、図５に示すリリース不可判定処理の詳細を示したフローチャートを参照して説明する。

リリース不可判定処理では、上記したようにリリース動作を行ったときに拘束電流の状態のまま維持されていることに基づいてリリース不可状態であることを判定する。具体的には、まずステップ３００において、今回の制御周期のモータ電流値ＭＩ（ｎ）と前回の制御周期のモータ電流値ＭＩ（ｎ−１）との差の絶対値｜ＭＩ（ｎ）−ＭＩ（ｎ−１）｜がリリース不可判定電流変化量JDERDMI未満であり、かつ、今回の制御周期のモータ電流値ＭＩ（ｎ）がリリース不可判定電流値JDERMIを超えているか否かを判定する。

リリース不可判定電流変化量JDERDMIは、上記差の絶対値｜ＭＩ（ｎ）−ＭＩ（ｎ−１）｜で表されるモータ電流値の変化量が殆ど変化していない状態、つまりモータ電流値の傾きが０と想定される値に設定され、ノイズなどを加味した値とされている。リリース不可判定電流値JDERMIは、モータ電流値が拘束電流と想定される値であることの判定基準となる閾値である。上記差の絶対値｜ＭＩ（ｎ）−ＭＩ（ｎ−１）｜がリリース不可判定電流変化量JDERDMI未満である場合にはモータ電流値が一定値になっていることを意味している。また、モータ電流値ＭＩ（ｎ）がリリース不可判定電流値JDERMIを超えていれば、拘束電流程度の大きさの電流であることを意味している。したがって、両方の条件を共に満たすときが、拘束電流の状態のままになっている可能性がある場合である。

このため、ステップ３００で否定判定されればステップ３０５に進み、拘束電流の状態になっている時間を計測するためのリリース不可判定カウンタJDERCを０にリセットしたのち、ステップ３１０に進んでリリース不可判定の結果をＮｏとする。例えば、リリース不可状態であることを意味するフラグをリセットする。そして、ステップ３００で肯定判定されるとステップ３１５に進み、拘束電流の状態になっている時間を計測するためのリリース不可判定カウンタJDERCをインクリメントする。

その後、ステップ３２０に進み、リリース不可判定カウンタJDERCが拘束電流の状態のままと判定する基準となるリリース不可判定時間JDERTを超えたか否かを判定する。そして、ステップ３２０で肯定判定されるまではステップ３１０に進んでリリース不可判定の結果をＮｏとし、肯定判定されるとステップ３２５に進んでリリース不可判定の結果をＹｅｓにする。例えば、リリース不可状態であることを意味するフラグをセットする。このようにして、リリース不可判定が実行される。

そして、リリース不可判定が完了すると、そのリリース不可判定の結果に基づいて図４のステップ２１０の判定が行われる。通常通りＥＰＢ２がリリース動作可能な状態であれば、リリース不可判定結果がＮｏとなっているため、ステップ２１５に進んでリリース終了判定処理を実行すると共に、リリース終了判定処理の結果がＹｅｓであるかＮｏであるかを判定する。リリース終了判定処理は、ＥＰＢ２によるリリース制御を終了させるタイミングであるか否かの判定を行う処理である。このリリース終了判定処理について、図６に示すリリース終了判定処理の詳細を示したフローチャートを参照して説明する。

リリース終了判定処理では、上記したようにリリース動作を行ったときにモータ１０の逆回転に伴ってブレーキパッド１１がブレーキディスク１２から離れる側に移動し、これらの間のクリアランスが所定量に至った場合にリリース制御の終了タイミングと判定する。具体的には、まずステップ４００において、今回の制御周期のモータ電流値ＭＩ（ｎ）と前回の制御周期のモータ電流値ＭＩ（ｎ−１）との差の絶対値｜ＭＩ（ｎ）−ＭＩ（ｎ−１）｜が無負荷判定電流変化量JNRDMI未満であり、かつ、今回の制御周期のモータ電流値ＭＩ（ｎ）が無負荷判定電流値JNRMI未満であるか否かを判定する。

無負荷判定電流変化量JNRDMIは、上記差の絶対値｜ＭＩ（ｎ）−ＭＩ（ｎ−１）｜で表されるモータ電流値の変化量が殆ど変化していない状態、つまりモータ電流値の傾きが０と想定される値に設定され、ノイズなどを加味した値とされている。無負荷判定電流値JNRMIは、モータ電流値が無負荷電流と想定される値であることの判定基準となる閾値である。上記差の絶対値｜ＭＩ（ｎ）−ＭＩ（ｎ−１）｜が無負荷判定電流変化量JNRDMI未満である場合にはモータ電流値が一定値になっていることを意味している。また、モータ電流値ＭＩ（ｎ）が無負荷判定電流値JNRMI未満であれば、無負荷電流程度の大きさの電流であることを意味している。したがって、両方の条件を共に満たすときには、無負荷電流に至っている状態と言える。

このため、ステップ４００で否定判定されればステップ４０５に進み、無負荷電流の状態になっている時間を計測するためのリリース終了判定カウンタJERCを０にリセットしたのち、ステップ４１０に進んでリリース終了判定の結果をＮｏとする。例えば、リリース終了状態であることを意味するフラグをリセットする。そして、ステップ４００で肯定判定されるとステップ４１５に進み、無負荷電流の状態になっている時間を計測するためのリリース終了判定カウンタJERCをインクリメントする。

その後、ステップ４２０に進み、リリース終了判定カウンタJERCがブレーキパッド１１とブレーキディスク１２との間のクリアランスが所定量に至ったと判定する基準となるリリース終了判定時間JERTを超えたか否か、つまり無負荷電流の状態が所定時間経過したか否かを判定する。そして、ステップ４２０で肯定判定されるまではステップ４１０に進んでリリース終了判定の結果をＮｏとし、肯定判定されるとステップ４２５に進んでリリース終了判定の結果をＹｅｓにする。例えば、リリース終了状態であることを意味するフラグをセットする。

このようにして、リリース終了判定が実行される。そして、リリース終了判定が完了すると、そのリリース終了判定の結果に基づいて図４のステップ２１５の判定が行われる。ここでリリース終了判定の判定結果がＹｅｓとなるまではリリース動作が継続され、判定結果がＹｅｓになると、ステップ２２０に進んでモータ駆動を停止してリリース制御処理を終了する。

一方、ステップ２１０でリリース不可判定の結果がＹｅｓ、つまりリリース不可状態であると判定された場合には、ステップ２２５以降に進んでサービスブレーキ１によるバックアップ加圧を行うことでリリース動作が行えるようにする。

具体的には、ステップ２２５においてモータ電流値ＭＩ（ｎ）を０にすることでモータ駆動を一旦停止したのち、ステップ２３０に進んでサービスブレーキ１の自動加圧機能に基づいてブレーキ液圧を発生させ、Ｗ／Ｃ圧を増加させると共に保持する。このとき、Ｗ／Ｃ圧が目標液圧に至ったときに増加させたＷ／Ｃ圧を保持するようにしている。目標液圧としては自動加圧機能の最大出力値、つまりアクチュエータ７に備えられたモータの最大出力を発揮させたときのＷ／Ｃ圧にすると好ましいが、それよりも低い一定値であっても構わない。つまり、リリース不可状態のＥＰＢ２をリリース動作させるには、低下しているＥＰＢ２の出力を補うようにバックアップ加圧が行えれば良い。

例えば、リリース制御前に行った前回のロック制御終了時のモータ電流値、すなわちリリース制御開始時にモータ１０に掛かっていると想定される負荷に相当する値と、今回のリリース制御時の拘束電流の値との差がロック時からリリース時までに生じたＥＰＢ２の出力の低下量に相当する値となる。このため、少なくともこの差に相当するブレーキ液圧以上でのバックアップ加圧を行うようにすれば、リリース動作させることが可能である。

したがって、ステップ２３０で所望のＷ／Ｃ圧を発生させた状態にしたら、ステップ２３５に進んでモータ駆動を行い、モータ１０を逆回転させる。また、モータ電流値ＭＩ（ｎ）を検出する。その後、ステップ２４０に進んで上記したステップ２１５と同様にリリース終了判定を実行すると共に、リリース終了判定処理の結果がＹｅｓであるかＮｏであるかを判定する。そして、リリース終了判定の判定結果がＹｅｓとなるまではリリース動作が継続され、判定結果がＹｅｓになると、ステップ２４５に進んでモータ駆動を停止すると共に、サービスブレーキ１の自動加圧機能に基づいて発生させたブレーキ液圧の除圧を行ってリリース制御処理を終了する。

図７および図８は、上記のような駐車ブレーキ制御処理を実行したときのタイミングチャートである。図７は、通常通りリリース動作が行えた場合のタイミングチャート、図８は、ＥＰＢ２の出力低下によってリリース動作が行えない場合のタイミングチャートである。

通常通りリリース動作が行える場合には、図７に示すように、時点Ｔ１においてリリース制御が開始されると、突入電流発生後にモータ電流値がモータ１０に掛かる負荷に応じた値となる。そして、リリース動作が進むに従って徐々にブレーキパッド１１のブレーキディスク１２への押圧力が低下し、同様にモータ電流値が低下していく。このときには、リリース不可判定はＮｏの判定結果となり、サービスブレーキ１の自動加圧機能によりブレーキ液圧を発生させる必要がないため、ブレーキ液圧は０となる。

そして、時点Ｔ２において、ブレーキパッド１１がブレーキディスク１２から離れると、モータ電流値が無負荷電流の値となる。この後、無負荷電流の値が所定期間継続させられ、時点Ｔ３においてブレーキパッド１１とブレーキディスク１２との間のクリアランスが所定量に至ると、リリース制御の終了タイミングと判定され、リリース制御が終了する。

これに対して、ＥＰＢ２の出力低下によってリリース動作が行えない場合には、図８に示すように、時点Ｔ１においてリリース制御が開始されると、突入電流発生後にモータ電流値がモータ１０に掛かる負荷に応じた値となる。しかし、リリース動作が行えないため、ブレーキパッド１１のブレーキディスク１２への押圧力が低下せず一定となり、モータ電流値も拘束電流の値のまま一定となる。この状態が時点Ｔ２まで所定期間続くと、リリース不可判定がＹｅｓの判定結果となる。これに基づいて、モータ１０の駆動を一旦停止すると共に、サービスブレーキ１の自動加圧機能によりブレーキ液圧を発生させることでバックアップ加圧を行う。

そして、時点Ｔ３においてバックアップ加圧によってＷ／Ｃ圧が目標液圧に至るとそれが保持され、時点Ｔ４において再びモータ１０が駆動されて逆回転させられる。このときには、バックアップ加圧に基づいてモータ１０に掛かる負荷が低減されていることから、バックアップ加圧が無い場合よりも小さなモータ電流値でもリリース動作が行える。この後、図７に示した通常通りリリース動作が行える場合と同様にしてリリース動作が行われ、時点Ｔ５においてブレーキパッド１１とブレーキディスク１２との間のクリアランスが所定量になるとモータ１０の駆動が停止させられる。この後、時点Ｔ６においてサービスブレーキ１の自動加圧機能によるブレーキ液圧も解除され、ブレーキパッド１１のブレーキディスク１２への押圧力も０となる。

以上説明したように、本実施形態にかかる車両用ブレーキ装置では、リリース制御を行ったときにリリース動作が行えないリリース不可状態であると判定された場合に、サービスブレーキ１によるバックアップ加圧を行うようにしている。これにより、ピストン１９がＷ／Ｃ圧によってブレーキパッド１１をブレーキディスク１２に押し付ける方向に押圧され、ＥＰＢ２のモータ１０に掛かる負荷が低減されるため、バックアップ加圧を行っていないときと比較してモータ１０の出力が小さかったとしても、リリース動作を行うことが可能となる。

また、リリース不可判定においてリリース不可状態であると判定されたときにモータ１０を一旦停止してからサービスブレーキ１によるバックアップ加圧を行い、その後再びモータ１０を駆動するようにしている。このようにすることで、モータ１０の負荷を減らしてモータ１０の耐久性を確保できると共に無駄な電力を削減することができる。

（他の実施形態）
上記実施形態では、リリース不可判定においてリリース不可状態であると判定されたときにモータ１０を一旦停止してからサービスブレーキ１によるバックアップ加圧を行い、その後再びモータ１０を駆動するようにしている。これは、モータ１０の負荷を減らしてモータ耐久性を確保したり無駄な電力の削減をするためであるが、より早くリリース動作を開始できるように、モータ１０の駆動を停止することなく継続するようにしても良い。

また、上記実施形態では、リリース不可判定をモータ電流値の変化量に基づいて行っているが、モータ電流値を電源電圧、モータ温度などを考慮した一定値と比較することによって行っても良い。モータ温度については、例えば、図１中に示したように、ＥＰＢ−ＥＣＵ９にモータ１０に備えた温度センサ２５の検出信号が入力されるようにし、この検出信号に基づいて検出することができる。

また、上記実施形態では、リリース不可状態のときにサービスブレーキ１の自動加圧機能に基づくバックアップ加圧を行うようにしたが、自動加圧機能によるバックアップ加圧ではなく、ドライバによるマニュアル操作によってバックアップ加圧を行わせるようにすることもできる。例えば、リリース不可判定においてリリース不可状態であると判定された場合に、ＥＰＢ−ＥＣＵ９から報知装置２６に対して信号が送られるようにし、報知装置２６を通じてブレーキペダル３の踏み込みを行わせる旨の報知を行う。これにより、ドライバがブレーキペダル３を踏み込むことでバックアップ加圧を行うことが可能となる。

このようにすれば、自動加圧機能を有しない車両用ブレーキ装置であってもＥＰＢ２を確実にリリース動作させることができる。また、自動加圧機能を有している車両用ブレーキ装置であっても、自動加圧機能が使えない状態になることも有り得るが、この場合でもＥＰＢ２を確実にリリース動作させることができる。その場合、正常時には自動加圧機能に基づいてバックアップ加圧を行うようにし、アクチュエータ７が故障して自動加圧機能が利用できない場合などに、ドライバにサービスブレーキ１をマニュアル操作させてバックアップ加圧を行わせるようにすると好ましい。

また、上記実施形態では、リリース終了判定の結果がＹｅｓになったとき、つまりブレーキパッド１１とブレーキディスク１２との間のクリアランスが所定量に至ったときにサービスブレーキ１によるバックアップ加圧を終了している。しかしながら、これは単なる一例を示したに過ぎず、リリース動作が問題なく行える状況になればいつでもバックアップ加圧を終了することができる。つまり、バックアップ加圧を終了したときにまだブレーキパッド１１とブレーキディスク１２とが当接している状態であると、再びピストン１９から推進軸１８に加えられる軸力が増加することになる。このとき、モータ１０の出力が低下していてもセルフロックの解除が行える程度に軸力が低下させられていれば、バックアップ加圧を終了してもリリース動作が問題なく行えるため、それ以降のいずれのタイミングにバックアップ加圧を終了しても構わない。このため、例えば、リリース終了判定処理においてリリース終了カウンタJERCをインクリメントし始めるタイミングでバックアップ加圧を終了するようにしても良い。

さらに、バックアップ加圧量についても、例えばリリース制御前に行った前回のロック制御の終了時のモータ電流値と拘束電流の値との差に相当するブレーキ液圧以上のＷ／Ｃ圧ををバックアップ加圧として発生させるようにした。これに限らず、ロック終了時と今回のリリース制御時の温度差に基づいてバックアップ加圧にて発生させるＷ／Ｃ圧を決めても良い。すなわち、モータ１０に備えられるマグネットの磁力などの変化によってモータ１０の出力が変化することから、上記温度差に基づいてバックアップ加圧に必要なＷ／Ｃ圧を求めることができる。また、前回のロック制御時にもバックアップ加圧を併用していたのであれば、そのときのブレーキ液圧に基づいてバックアップ加圧にて発生させるＷ／Ｃ圧を決めることもできる。

上記実施形態では、ディスクブレーキを例に挙げて説明したが、ドラムブレーキなどの他の形態のブレーキ機構についても、サービスブレーキ１とＥＰＢ２の加圧機構が一体化された駐車ブレーキ一体型加圧機構とされるブレーキシステムについて、本発明を適用できる。ブレーキ機構としてドラムブレーキが採用される場合、摩擦材と被摩擦材は、それぞれブレーキシューとドラムとなる。

また、上記実施形態では、電子制御手段としてＥＰＢ−ＥＣＵ９を例に挙げたが、これに限るものではない。例えば、上記実施形態では、制御装置としてＥＳＣ−ＥＣＵ８やＥＰＢ−ＥＣＵ９を備えた構成を例に挙げたが、これらが一体的なＥＣＵとされることで電子制御手段を構成していても良いし、他のＥＣＵによって実現されても良い。すなわち、本発明は、サービスブレーキ１とＥＰＢ２とを備えたブレーキシステムにおいて、駐車ブレーキ一体型加圧機構によってサービスブレーキ力と駐車ブレーキ力の双方の制御を電子制御手段によって実現するものであれば、上記実施形態の構成以外の構成であっても良い。

なお、各図中に示したステップは、各種処理を実行する手段に対応するものである。具体的には、ＥＰＢ−ＥＣＵ９のうち、ステップ１３０の処理を実行する部分がリリース制御手段、ステップ２１０の処理を実行する部分がリリース不可判定手段、ステップ２２５の処理を実行する部分が駆動停止手段、ステップ２３０の処理を実行する部分が加圧手段、ステップ２３５の処理を実行する部分がリリース手段や再駆動手段に相当する。

１…サービスブレーキ、２…ＥＰＢ、５…Ｍ／Ｃ、６…Ｗ／Ｃ、７…アクチュエータ、８…ＥＳＣ−ＥＣＵ、９…ＥＰＢ−ＥＣＵ、１０…モータ、１１…ブレーキパッド、１２…ブレーキディスク、１３…キャリパ、１４…ボディ、１４ａ…中空部、１４ｂ…通路、１７…回転軸、１７ａ…雄ネジ溝、１８…推進軸、１８ａ…雌ネジ溝、１９…ピストン、２３…操作ＳＷ

Claims (5)

1. 摩擦材（１１）と、
   車輪に取り付けられた被摩擦材（１２）と、
   前記摩擦材（１１）と前記被摩擦材（１２）を使って電動で制動力を発生させる電動パーキングブレーキ（２）と、
   前記摩擦材（１１）と前記被摩擦材（１２）を使ってブレーキ液圧で制動力を発生させるサービスブレーキ（１）と、
   前記電動パーキングブレーキ（２）と前記サービスブレーキ（１）の動作を制御する電子制御手段（８、９）と、を有してなる車両用ブレーキ装置であって、
   前記サービスブレーキ（１）は、ブレーキ液圧を発生するブレーキ液圧発生手段（３〜５）と、前記ブレーキ液圧発生手段（３〜５）と接続され、前記ブレーキ液圧の増加によってピストン（１９）が押圧されることにより、前記摩擦材（１１）を前記被摩擦材（１２）に当接させて押圧して制動力を発生させると共に前記ブレーキ液圧の減少により前記ピストン（１９）と共に前記摩擦材（１１）を前記被摩擦材（１２）から離間する方向に移動させるホイールシリンダ（６）を有し、
   前記電動パーキングブレーキ（２）は、電動モータ（１０）の回転力に基づいて前記ピストン（１９）と共に前記摩擦材（１１）を移動させ、前記電動モータ（１０）を正回転駆動することにより前記ピストン（１９）を移動させることで前記摩擦材（１１）を前記被摩擦材（１２）に当接させて押圧することで駐車ブレーキ力を発生させると共に、前記電動モータ（１０）を逆回転駆動することにより前記ピストン（１９）を移動させることで前記摩擦材（１１）を前記被摩擦材（１２）から離間させて前記駐車ブレーキ力を解除するように構成され、
   前記電子制御手段（８、９）は、前記電動モータ（１０）を逆回転駆動して前記電動パーキングブレーキ（２）をリリース動作させることで前記駐車ブレーキ力を解除するリリース制御を実行するリリース制御手段（１３０）を備えており、
   前記リリース制御手段（１３０）は、前記リリース制御時に前記電動モータ（１０）に供給されるモータ電流が拘束電流の状態で維持されていることに基づいてリリース動作が行えないリリース不可状態であることを判定するリリース不可判定手段（２１０）と、
   前記リリース不可状態であると判定されたときに、前記サービスブレーキ（１）にて前記ホイールシリンダ（６）にブレーキ液圧を発生させて前記ピストン（１９）を押圧し、前記摩擦材（１１）を前記被摩擦材（１２）に押圧するバックアップ加圧を行う加圧手段（２３０）と、
   前記バックアップ加圧が行われている状態で前記電動モータ（１０）を逆回転駆動することで前記電動パーキングブレーキ（２）をリリース動作させて前記駐車ブレーキ力を解除するリリース手段（２３５）と、を有していることを特徴とする車両用ブレーキ装置。
2. 前記サービスブレーキ（１）は、前記ホイールシリンダ（６）のブレーキ液圧を自動的に加圧する自動加圧機能を備えたブレーキ液圧調整手段（７）を有し、
   前記加圧手段（２３０）は、前記サービスブレーキ（１）に備えられた前記ブレーキ液圧調整手段（７）の自動加圧機能に基づいて前記バックアップ加圧を行うことを特徴とする請求項１に記載の車両用ブレーキ装置。
3. 前記加圧手段（２３０）は、前記リリース不可判定手段（２１０）にてリリース不可状態であると判定されたときに、報知装置（２６）にて前記リリース不可状態であることを報知することでドライバに前記サービスブレーキ（１）を操作させて前記バックアップ加圧を行わせることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用ブレーキ装置。
4. 前記リリース制御手段（１３０）は、前記リリース不可判定手段（２１０）にてリリース不可状態であると判定されたときに前記電動モータ（１０）へのモータ電流の供給を停止する駆動停止手段（２２５）と、
   前記バックアップ加圧が行われると、前記駆動停止手段（２２５）にて停止された前記電動モータ（１０）へのモータ電流の供給を再び行って前記電動モータ（１０）を逆回転駆動する再駆動手段（２３５）とを有していることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の車両用ブレーキ装置。
5. 前記電子制御手段（８、９）は、前記電動モータ（１０）を正回転駆動して前記電動パーキングブレーキ（２）をロック動作させることで前記駐車ブレーキ力を発生させるロック制御を実行するロック制御手段を備えており、
   前記加圧手段（２３０）は、前記リリース制御の前に行った前回のロック制御の終了時のモータ電流値と前記拘束電流の値との差に相当するブレーキ液圧以上を前記バックアップ加圧として発生させることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両用ブレーキ装置。

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