JP2015020709A - ブレーキ温度検出装置および電動駐車ブレーキ制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】より的確にブレーキ温度を検出することができるブレーキ温度検出装置を提供する。
【解決手段】フェード警告処理において、運動エネルギー演算昇温と制動エネルギー演算昇温の２種類を演算しておき、坂路形態に応じて運動エネルギー演算昇温と制動エネルギー演算昇温の２種類の中から最適な方を選択して用いるようにする。これにより、演算により求められるブレーキ温度をより実際のブレーキ温度に近づけることが可能となる。したがって、誤って演算されたブレーキ温度がフェード判定閾値を超えてしまって、フェード警告が行われてしまうことを防止することが可能となる。
【選択図】図２

Description

本発明は、ブレーキ温度を的確に検出することができるブレーキ温度検出装置およびブレーキ温度に基づいて電動駐車ブレーキ（以下、ＥＰＢ（Electric parking brake）という）を制御するＥＰＢ制御装置に関するものである。

従来、特許文献１において、ブレーキ温度に基づいた制御を行うものの一つとして、ブレーキ温度に対応するブレーキ熱量を算出し、それに基づいてフェード状態になっていることの警告であるフェード警告を行うフェード警告発生装置が提案されている。この装置では、ブレーキ熱量および車体速度から算出される減速度に基づいてフェード警告を行っている。具体的には、走行により車両に発生している運動エネルギーと、それを制動力に変換したときに想定される熱量との関係を予め求めておき、車両の運動エネルギーを熱量に換算することでブレーキ熱量を求めている。そして、算出されたブレーキ熱量がフェード状態と想定されるフェード熱量以上であるとフェード状態であると判定すると共に、車体速度から算出された車体減速度（以下、単に減速度という）が制動時のマスタシリンダ（以下、Ｍ／Ｃという）圧から算出される減速度の予想値よりも低いとブレーキの効きが低下していると判定し、フェード警告を行っている。

特開２００１−１２２１０７号公報

しかしながら、ブレーキ熱量とフェード熱量とを比較してフェード状態を判定しているが、ブレーキ熱量の算出時に誤差が発生し、誤ったブレーキ熱量に基づいてフェード状態を判定してしまって、誤ってフェード警告を行う可能性がある。また、減速度に基づいてブレーキの効きが低下したことを判定しているが、降坂路だと減速度に重力加速度が加わるため、減速度が予想値よりも低いと判定されてしまうことがある。このため、誤ったブレーキ熱量に基づいてフェード状態であると判定されていると、減速度が予想値よりも低くなったときにフェード警告を行ってしまうことになる。したがって、より的確にブレーキ熱量の算出が行えること、つまりより的確にブレーキ温度を検出することができるようにすることが重要である。

本発明は上記点に鑑みて、より的確にブレーキ温度を検出することができるブレーキ温度検出装置を提供すること、および、的確なブレーキ温度に基づいてＥＰＢを制御することができるＥＰＢ制御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、走行により車両に発生している運動エネルギーが制動により熱エネルギーに変化させられることによるブレーキ熱量の上昇量である運動エネルギー演算昇温を取得する第１取得手段と、ブレーキにおける摩擦材を被摩擦材に押圧することによりなされた仕事量から換算されるブレーキ熱量の上昇量である制動エネルギー演算昇温を取得する第２取得手段と、車両の走行路面の坂路状況の判定を行う坂路判定手段と、制動時のブレーキ熱量の上昇量である制動時ブレーキ熱量上昇量に基づいてブレーキ温度検出を行う温度検出手段と、を備え、温度検出手段は、坂路判定手段による判定結果に基づき、制動時ブレーキ熱量上昇量として、運動エネルギー演算昇温と制動エネルギー演算昇温のいずれかを選択してブレーキ温度検出を行うことを特徴としている。

このように、運動エネルギー演算昇温と制動エネルギー演算昇温の２種類を演算しておき、坂路形態に応じて運動エネルギー演算昇温と制動エネルギー演算昇温の２種類の中から最適な方を選択して用いるようにしている。これにより、演算により求められるブレーキ温度をより実際のブレーキ温度に近づけることが可能となる。

請求項２に記載の発明では、温度検出手段は、坂路判定手段にて、走行路面が平坦路と判定されたときには運動エネルギー演算昇温を選択し、走行路面が坂路と判定されたときには制動エネルギー演算昇温を選択してブレーキ温度検出を行うことを特徴としている。

このように、坂路判定手段にて平坦路と判定が行われる状態においては、運動エネルギー演算昇温がほぼ実際のブレーキ熱量の上昇量と同じになるため、制動時ブレーキ熱量上昇量として運動エネルギー演算昇温を用いればよい。そして、坂路判定手段にて坂路と判定されたときには、重力加速度成分が影響するため、制動エネルギー演算昇温を選択してブレーキ温度検出を行うようにすることができる。

請求項３に記載の発明では、温度検出手段は、坂路判定手段にて、走行路面が平坦路と判定されたときには運動エネルギー演算昇温を選択し、走行路面が登坂路と判定されたときには運動エネルギー演算昇温と制動エネルギー演算昇温のいずれか小さい方を選択することで上限ガードを掛けることを特徴としている。

登坂路の場合、重力加速度の影響によって車速の変化が純粋にブレーキ熱量に変換されたことによる変化ではなくなる。このため、車速と車重から演算している運動エネルギーの変化に重力加速度の影響が含まれることになり、運動エネルギー演算昇温がブレーキ熱量への変換分と重力加速度の影響分が加算された値となって、実際のブレーキ熱量への変換分よりも運動エネルギー演算昇温が大きな値になり得る。したがって、登坂路においては、運動エネルギー演算昇温が制動エネルギー演算昇温を超えるような場合には、運動エネルギー演算昇温が正確な値ではないため、制動エネルギー演算昇温の値を用いることで上限ガードを掛ける。すなわち、制動時ブレーキ熱量上昇量として、運動エネルギー演算昇温と制動エネルギー演算昇温のうちの小さい方を用いることで、実際よりも大きな値として演算された運動エネルギー演算昇温が用いられないようにすることができる。

請求項４に記載の発明では、温度検出手段は、坂路判定手段にて、走行路面が平坦路と判定されたときには運動エネルギー演算昇温を選択し、走行路面が降坂路と判定されたときには運動エネルギー演算昇温と制動エネルギー演算昇温のいずれか大きい方を選択することで下限ガードを掛けることを特徴としている。

降坂路の場合も、重力加速度の影響によって車速の変化が純粋にブレーキ熱量に変換されたことによる変化ではなくなる。このため、車速と車重から演算している運動エネルギーの変化に重力加速度の影響が含まれることになり、運動エネルギー演算昇温がブレーキ熱量への変換分から重力加速度の影響分が減算された値となって、実際のブレーキ熱量への変換分よりも運動エネルギー演算昇温が小さな値になり得る。したがって、降坂路においては、運動エネルギー演算昇温が制動エネルギー演算昇温を下回るような場合には、運動エネルギー演算昇温が正確な値ではないため、制動エネルギー演算昇温の値を用いることで下限ガードを掛ける。すなわち、制動時ブレーキ熱量上昇量として、運動エネルギー演算昇温と制動エネルギー演算昇温のうちの大きい方を用いることで、実際よりも小さな値として演算された運動エネルギー演算昇温が用いられないようにすることができる。

請求項５に記載の発明では、温度検出手段は、坂路判定手段にて検出された走行路面の坂路勾配に応じて、運動エネルギー演算昇温と制動エネルギー演算昇温を用いて重み付け演算を行うことで制動時ブレーキ熱量上昇量を演算することを特徴としている。

このように、坂路勾配に応じた重み付けを行って、制動時ブレーキ熱量上昇量を設定することもできる。これにより、より坂路勾配に応じた的確な制動時ブレーキ熱量上昇量を設定できる。

請求項６に記載の発明では、モータを駆動することにより押圧力を発生させることで電動駐車ブレーキによるブレーキ力を発生させ、該ブレーキ力が目標制動力に達するとモータの駆動を停止し、ブレーキ力を保持してロック状態にさせるロック制御を行うロック制御手段を有し、ロック制御手段は、請求項１ないし５のいずれか１つに記載のブレーキ温度検出装置にて検出されたブレーキ温度に基づいて、ロック制御の終了タイミングまたはロック制御の制御回数を設定していることを特徴としている。

このように、ブレーキ温度を演算したら、そのブレーキ温度に基づいてロック制御の制御タイミングまたはロック制御の制御回数を設定することで、熱緩み現象が生じても、駐車を維持できる程度の所望の制動力を発生させることができる。

本発明の第１実施形態にかかるＥＰＢ制御装置が適用された車両用ブレーキシステムの全体概要を示した模式図である。 ブレーキ温度検出結果に基づくフェード警告処理の詳細を示したフローチャートである。 Ｍ／Ｃ圧と減速度との関係を示したマップである。 フェード警告処理で演算される運動エネルギー演算昇温および制動エネルギー演算昇温とそれから演算されるブレーキ温度と実際のブレーキ温度との関係を示したタイムチャートである。 本発明の第２実施形態にかかるＥＰＢ制御装置に備えられるＥＰＢ−ＥＣＵ９が実行するフェード警告処理の詳細を示したフローチャートである。 本発明の第３実施形態にかかるＥＰＢ制御装置に備えられるＥＰＢ−ＥＣＵ９が実行するフェード警告処理の詳細を示したフローチャートである。

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システムを例に挙げて説明する。図１は、本実施形態にかかるＥＰＢ制御装置が適用された車両用ブレーキシステムの全体概要を示した模式図である。以下、この図を参照して説明する。

図１に示すように、ブレーキシステムには、ドライバの踏力に基づいてブレーキ力を発生させるサービスブレーキ１と駐車時に車輪をロックして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の踏み込みに応じた踏力を倍力装置４にて倍力したのち、倍力された踏力に応じたブレーキ液圧をＭ／Ｃ５内に発生させ、このブレーキ液圧を各車輪のブレーキ機構に備えられた各ホイールシリンダ（以下、Ｗ／Ｃという）６に伝えることでブレーキ力を発生させる。また、Ｍ／Ｃ５とＷ／Ｃ６との間には、ブレーキ液圧調整を行うためのアクチュエータ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、ＡＢＳ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、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に備えられたブレーキ液圧回路を制御し、Ｗ／Ｃ圧を制御する。例えば、通常ブレーキ時には、アクチュエータ７はＭ／Ｃ５内に発生させられたＭ／Ｃ圧をＷ／Ｃ６にそのまま伝えるが、ＡＢＳ制御時などにおいては、各種制御弁のオンオフを制御すると共にポンプ駆動用のモータを制御することでＷ／Ｃ圧を増減させ、車輪ロックを回避できるようにする。また、アクチュエータ７は各種制御弁およびポンプ駆動用モータを駆動することで、Ｗ／Ｃ圧を自動加圧することができ、Ｍ／Ｃ圧が発生していないときやＭ／Ｃ圧以上にＷ／Ｃ圧を発生させたいときに、自動加圧機能に基づいて高いブレーキ力を発生させることができる。なお、アクチュエータ７の構造については、従来よりよく知られているものであるため詳細については省略するが、各種制御弁やポンプ、ポンプ駆動用のモータなどを備えた構成とされている。

一方、ＥＰＢ２は、ＥＰＢ制御装置（以下、ＥＰＢ−ＥＣＵという）９によって制御され、ＥＰＢ−ＥＣＵ９によってモータ１０を駆動し、ブレーキ機構を制御することでブレーキ力を発生させる。

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ロック制御やリリース制御などの駐車ブレーキ制御を行う。ロック制御では、モータ１０を駆動することによりブレーキパッド１１をブレーキディスク１２に押し当てる押圧力を発生させることでＥＰＢ２によるブレーキ力を発生させ、ブレーキ力が目標制動力に達するとモータ１０の駆動を停止し、ブレーキ力を保持してロック状態にさせる。リリース制御では、モータ１０をロック制御と逆方向に駆動することによりブレーキパッド１１がブレーキディスク１２に押し当てられていた押圧力を解除し、ブレーキパッド１１とブレーキディスク１２との間が所定距離離間してからモータ１０の駆動を停止し、リリース状態にさせる。

ＥＰＢ−ＥＣＵ９とＥＳＣ−ＥＣＵ８とは、車内ＬＡＮであるＣＡＮ通信などを通じて互いに情報の授受を行っている。ＥＰＢ−ＥＣＵ９は、駐車ブレーキ制御を実行するにあたり、ＥＳＣ−ＥＣＵ８で取り扱われている車速情報、ストップランプスイッチ（以下、ＳＴＰという）の状態に関する情報であるＳＴＰ情報、Ｍ／Ｃ圧情報などを取得している。ＥＳＣ−ＥＣＵ８では、図示しない車輪速度センサやＳＴＰおよびＭ／Ｃ圧センサからの検出信号を取得し、これらに基づいて車速情報、ＳＴＰ情報、Ｍ／Ｃ圧情報を取得しているため、これら各情報がＣＡＮ通信を通じてＥＰＢ−ＥＣＵ９に伝えられる。

また、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）２０の操作状態に応じた信号や、車両前後方向の加速度センサ２１の検出信号を入力し、操作ＳＷ２０の操作状態や車両の前後方向加速度等に基づいてモータ１０を駆動する。さらに、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２２に対して、ロック中であるかリリース中であるかを示す信号を出力したり、ＥＰＢ２の故障が検出されたとき、もしくは、フェード警告時には、表示装置２３に対してその旨を示す信号を出力する。

具体的には、ＥＰＢ−ＥＣＵ９は、モータ１０に流される電流（モータ電流）をモータ１０の上流側もしくは下流側で検出するモータ電流検出、ロック制御を終了させるときの目標モータ電流（目標電流値）を演算する目標モータ電流演算、モータ電流が目標モータ電流に達したか否かの判定、操作ＳＷ２０の操作状態に基づくＥＰＢ２の制御など、駐車ブレーキ制御を実行するための各種機能部を有している。このＥＰＢ−ＥＣＵ９により操作ＳＷ２０の状態やモータ電流に基づいてモータ１０を正回転や逆回転させたりモータ１０の回転を停止させることで、ＥＰＢ２の制御を行う。

なお、各車輪に備えられたブレーキ機構は、本実施形態のブレーキシステム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。

前輪系のサービスブレーキ１の操作によってブレーキ力を発生させるブレーキ機構は従来から一般的に用いられているものであるし、後輪系のサービスブレーキ１とＥＰＢ２の操作に対応してブレーキ力を発生させるブレーキ機構も、例えば特開２０１０−５８５３６号公報などにおいて公知になっているものである。このため、ここでは詳細構造については説明を省略する。

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を用いて実行する駐車ブレーキ制御について説明する。ただし、駐車ブレーキ制御における通常のロック制御やリリース制御については従来と同様であるため、ここでは本発明の特徴となるブレーキ温度検出に基づくフェード警告処理と、ブレーキ温度検出に基づくロック制御の方法について説明する。

図２は、ブレーキ温度検出結果に基づくフェード警告処理の詳細を示したフローチャートである。本処理は、例えばイグニッションスイッチ（以下、ＩＧという）がオンされて、ＥＰＢ−ＥＣＵ９が起動させられているときに、所定の制御周期ごとに実行される。

フェード警告処理では、ブレーキ温度検出として、ブレーキの温度上昇量を算出することでブレーキ温度を検出し、これに基づいてフェード警告を行う。また、フェード警告処理において、ブレーキ温度検出を行っていることから、このブレーキ温度検出の結果を用いてロック制御時にブレーキパッド１１にてブレーキディスク１２を押圧するときの押圧力を決定している。

ここで、ブレーキの温度上昇量とは上記制御周期ごとのブレーキ機構、より詳しくはブレーキパッド１１の温度上昇量を表している。したがって、温度上昇量の総和はフェード警告処理が実行されたときからの温度上昇量を表しており、雰囲気温度と温度上昇量の総和を足した値がブレーキ温度を表していることになる。

なお、フェード警告処理が実行されたときのブレーキ温度は、通常は雰囲気温度と想定されるが、前回ＩＧがオフされてから再びオンされるまでの期間が非常に短かった場合には、ブレーキ温度が十分に低下していないことがあり、その場合にはブレーキ温度が雰囲気温度よりも高くなっている可能性もある。しかしながら、通常はＩＧがオフされたときにはブレーキ温度が低下する程度の時間経過するし、仮にＩＧが再びオンされるまでの期間が短かったとしても、走行中にブレーキ温度が低下することから、フェード警告処理が開始されたときのブレーキ温度は雰囲気温度と想定して差し支えない。また、実際には、雰囲気温度に対して温度上昇量の総計を足した値がブレーキ温度となるが、フェード警告を行うときのブレーキ温度は高温であり、雰囲気温度については無視しても差し支えないため、ここでは温度上昇量の総計が実質的にブレーキ温度を表しているものとして扱っている。

図２に示すように、まずステップ１００において、フラグリセットや記憶値のリセットなど、通常の初期化処理を行ったのち、ステップ１０５に進んで制動判定を行う。制動判定では、制動中であるか否かの判定を行うが、本実施形態の場合、制動判定を行うセンサ類が正常であるか否かの判定なども行っている。具体的には、（１）ＳＴＰがオンされていて、かつ、ＳＴＰが正常であること、および、（２）Ｍ／Ｃ圧がブレーキペダル３の踏み込みがあったと想定される判定閾値を越えていて、かつ、Ｍ／Ｃ圧が有効であること、のいずれか一方でも成り立っているか否かを判定している。これらは、ＥＰＢ−ＥＣＵ９がＥＳＣ−ＥＣＵ８から取得した情報に基づいて判定している。

なお、（１）、（２）のいずれか一方のみの判定としても良いし、ＳＴＰが正常であるか否かの判定やＭ／Ｃ圧が有効であるか否かの判定を行わないようにしても良いが、冗長性を持たせるために各判定を行うようにしている。

そして、ステップ１０５で肯定判定されるとステップ１１０に進み、車両の走行路面の坂路状況の判定である坂路判定処理を実行する。坂路判定処理では、車両の走行路面が平坦路であるか、それとも降坂路および登坂路であるかの判定を行っている。この判定について、図３に示すＭ／Ｃ圧と減速度との関係を示したマップを参照して説明する。

Ｍ／Ｃ圧と減速度とは相関関係があって、ほぼ比例関係となる。ただし、同じＭ／Ｃ圧が発生していたとすると、平坦路の場合と比較して、降坂路では重力加速度に応じて減速度が低下し、登坂路では重力加速度に応じて減速度が増加することから、Ｍ／Ｃ圧と減速度との相関関係が変化し、これらの関係を示す一次直線の切片が変わる。すなわち、所定のＭ／Ｃ圧が発生しているときに得られる減速度が、降坂路では降坂路減速度、登坂路では登坂路減速度となり、降坂路ではＭ／Ｃ圧と降坂路減速度との関係、登坂路ではＭ／Ｃ圧と登坂路減速度との関係により、Ｍ／Ｃ圧と減速度との関係が表されることになる。

このため、平坦路でのＭ／Ｃ圧と減速度との関係を示す一次直線を中心として、Ｍ／Ｃ圧センサや加速度センサ２１のバラツキを考慮した不感帯を設定し、その不感帯内であれば平坦路判定、不感帯から外れた領域のうち同じＭ／Ｃ圧に対して得られている減速度が大きい領域であれば登坂路判定、逆に減速度が小さい領域であれば降坂路判定を行う。具体的には、平坦減速度を基準減速度として、発生しているＭ／Ｃ圧に対応する基準減速度に対して降坂路分減速度（負値）を加算した値よりも実際の減速度（以下、実減速度という）が低ければ降坂路と判定する。また、発生しているＭ／Ｃ圧に対応する基準減速度に対して登坂路分減速度（正値）を加算した値よりも実減速度が高ければ登坂路と判定する。そして、実減速度が基準減速度に対して降坂路分減速度（負値）を加算した値から登坂路分減速度（正値）を加算した値の範囲内であれば、平坦路と判定する。このようにして、坂路判定処理が完了する。

続いて、ステップ１１５に進み、運動エネルギー演算によって、運動エネルギーによるブレーキ熱量上昇量を演算する。運動エネルギーによるブレーキ熱量上昇量は、車両に発生している運動エネルギーを制動力に変化させたときにブレーキに発生すると想定される熱量の上昇量である。以下、この運動エネルギーによるブレーキ熱量上昇量を運動エネルギー演算昇温という。例えば、車両に発生している運動エネルギーと、それを制動力に変換したときに想定される熱量との関係を予め求めておき、車両の運動エネルギーを熱量に換算することで運動エネルギー演算昇温を求めている。車両に発生している運動エネルギーが車重をｍ、車速をｖとした場合に１／２・ｍｖ²で表されることから、ＥＰＢ−ＥＣＵ９ではＥＳＣ−ＥＣＵ８から車速情報を取得することで運動エネルギーを求め、この運動エネルギーに対応する運動エネルギー演算昇温を予め求めておいた関係を用いて導出している。

その後、ステップ１２０に進み、制動エネルギー演算によって、制動に基づくエネルギーによるブレーキ熱量上昇量を演算する。制動エネルギーによるブレーキ熱量上昇量は、車両を制動させるときにエネルギーから想定される熱量の上昇量、つまり摩擦材であるブレーキパッド１１を被摩擦材であるブレーキディスク１２に押圧することによりなされた仕事量から換算される熱量の上昇量である。以下、この制動エネルギーによるブレーキ熱量上昇量を制動エネルギー演算昇温という。例えば、車両を制動させるときに制動力によって消費したエネルギーと、そのエネルギーから想定される熱量との関係を予め求めておき、車両の制動エネルギーを熱量に換算することで制動エネルギー演算昇温を求めている。制動エネルギーは、Ｗ／Ｃ圧、つまりブレーキパッド１１をブレーキディスク１２に押圧している押圧力と制動中の車輪回転数、つまり制動距離とを掛け合わせた値となることから、ＥＰＢ−ＥＣＵ９ではＥＳＣ−ＥＣＵ８から車速情報およびＭ／Ｃ圧情報から制動エネルギーを求め、この制動エネルギーに対応する制動エネルギー演算昇温を予め求めておいた関係を用いて導出している。

そして、ステップ１２５に進み、ステップ１１０の坂路判定処理での判定結果が平坦路判定であったか否かを判定する。

制動時ブレーキ熱量上昇量の演算を行うとき、上記した運動エネルギー演算昇温と制動エネルギー演算昇温の２種類を用いることができる。運動エネルギー演算昇温は、車速と車重とによって表される運動エネルギーをブレーキ熱量換算した値であり、基本的には正確な値となる。制動エネルギー演算昇温は、制動距離とＷ／Ｃ圧とに基づいて演算される値であるが、演算式中に含まれるブレーキパッド１１とブレーキディスク１２との間の摩擦係数が環境（例えば雰囲気温度や湿度）によって変化し易く、運動エネルギー演算昇温と比較すると正確な値ではない。

このように、基本的には、運動エネルギー演算昇温の方が制動エネルギー演算昇温よりも正確な値になるため、運動エネルギー演算昇温を用いるのが好ましいが、坂路においては坂路勾配に応じた重力加速度の影響を受け、運動エネルギー演算昇温に誤差が発生する。このような場合には、運動エネルギー演算昇温よりも制動エネルギー演算昇温の方が制動時ブレーキ熱量上昇量として正確な値になり得る。

したがって、ステップ１２５で肯定判定された場合にはステップ１３０に進み、制動時ブレーキ熱量上昇量として運動エネルギー演算昇温を選択する。そして、ステップ１２５で否定判定された場合には、ステップ１３５に進んで坂路判定処理での判定結果が登坂路であったか否かを判定し、坂路形態に応じて運動エネルギー演算昇温と制動エネルギー演算昇温の２種類の中から最適な方を選択して用いるようにする。

具体的には、坂路判定処理で登坂路であると判定された場合には、ステップ１４０に進み、制動時ブレーキ熱量上昇量として、運動エネルギー演算昇温と制動エネルギー演算昇温のうちの小さい方を用いる。登坂路の場合、重力加速度の影響によって車速の変化が純粋にブレーキ熱量に変換されたことによる変化ではなくなる。このため、車速と車重から演算している運動エネルギーの変化に重力加速度の影響が含まれることになり、運動エネルギー演算昇温がブレーキ熱量への変換分と重力加速度の影響分が加算された値となって、実際のブレーキ熱量への変換分よりも運動エネルギー演算昇温が大きな値になり得る。したがって、登坂路においては、運動エネルギー演算昇温が制動エネルギー演算昇温を超えるような場合には、運動エネルギー演算昇温が正確な値ではないと判定し、制動エネルギー演算昇温の値を用いることで上限ガードを掛ける。すなわち、制動時ブレーキ熱量上昇量として、運動エネルギー演算昇温と制動エネルギー演算昇温のうちの小さい方を用いることで、実際よりも大きな値として演算された運動エネルギー演算昇温が用いられないようにしている。

一方、坂路判定処理で降坂路であると判定された場合には、ステップ１４５に進み、制動時ブレーキ熱量上昇量として、運動エネルギー演算昇温と制動エネルギー演算昇温のうちの大きい方を用いる。降坂路の場合も、重力加速度の影響によって車速の変化が純粋にブレーキ熱量に変換されたことによる変化ではなくなる。このため、車速と車重から演算している運動エネルギーの変化に重力加速度の影響が含まれることになり、運動エネルギー演算昇温がブレーキ熱量への変換分から重力加速度の影響分が減算された値となって、実際のブレーキ熱量への変換分よりも運動エネルギー演算昇温が小さな値になり得る。したがって、降坂路においては、運動エネルギー演算昇温が制動エネルギー演算昇温を下回るような場合には、運動エネルギー演算昇温が正確な値ではないと判定し、制動エネルギー演算昇温の値を用いることで下限ガードを掛ける。すなわち、制動時ブレーキ熱量上昇量として、運動エネルギー演算昇温と制動エネルギー演算昇温のうちの大きい方を用いることで、実際よりも小さな値として演算された運動エネルギー演算昇温が用いられないようにしている。

このようにして、平坦路や登坂路および降坂路での制動時ブレーキ熱量上昇量が演算される。一方、ステップ１０５において制動中ではないと判定された場合には、ステップ１５０に進み、低下温度演算処理を行う。制動中では無い場合、ブレーキパッド１１とブレーキディスク１２との摩擦が生じないため、ブレーキ冷却が行われる。冷却による低下温度は、冷却速度がブレーキ温度と周辺温度との差に比例するというニュートンの冷却の法則に基づいて演算される。ここでいう低下温度も、演算周期ごとのブレーキ温度の低下量を示したものである。

そして、制動時ブレーキ熱量上昇量もしくは冷却温度が演算されると、ステップ１５５に進み、ブレーキ温度上昇量を算出する。具体的には、制動中であれば、ステップ１３０、１４０、１４５で設定した制動時ブレーキ熱量上昇量を加算していくことでブレーキ温度上昇量を算出し、制動中でなければ、今までのブレーキ温度上昇量から低下温度を差し引くことで、冷却分を加味したブレーキ温度上昇量を算出する。これにより、フェード警告処理が開始されたときのブレーキ温度からのブレーキ温度上昇量が算出される。

その後、ステップ１６０に進み、ブレーキ温度、つまり雰囲気温度に対してブレーキ温度上昇量を足した値がフェード判定閾値を超えたか否かを判定し、超えていればステップ１６５に進んでフェード警告を行い、超えていなければステップ１７０に進んでフェード警告を解除する。このようにして、フェード警告処理が完了する。

図４は、フェード警告処理で演算される運動エネルギー演算昇温および制動エネルギー演算昇温とそれから演算されるブレーキ温度と実際のブレーキ温度との関係を示したタイムチャートである。

この図に示すように、平坦路判定が行われる状態においては、制動時ブレーキ熱量上昇量として運動エネルギー演算昇温が用いられ、ほぼ実際のブレーキ熱量の上昇量と同じになって、実際のブレーキ温度に近いブレーキ温度が検出される。

続いて、走行路面が登坂路になると、制動時ブレーキ熱量上昇量として運動エネルギー演算昇温と制動エネルギー演算昇温のいずれか小さい方が用いられる。基本的には、登坂路になってしばらくの期間は、制動時ブレーキ熱量上昇量として運動エネルギー演算昇温が用いられるが、登坂路による重力加速度の影響が大きくなって、運動エネルギー演算昇温が制動エネルギー演算昇温を超えると、その後は制動時ブレーキ熱量上昇量として制動エネルギー演算昇温が用いられる。仮に、制動時ブレーキ熱量上昇量として運動エネルギー演算昇温が用いられたままの状態であると、図中破線で示したように、運動エネルギー演算昇温を用いて演算したブレーキ温度がフェード判定閾値を超えてしまうことがある。これに対して、制動時ブレーキ熱量上昇量として制動エネルギー演算昇温が用いられるようにすることで、誤って演算されたブレーキ温度がフェード判定閾値を超えてしまって、フェード警告が行われてしまうことを防止することが可能となる。

また、走行路面が降坂路になると、制動時ブレーキ熱量上昇量として運動エネルギー演算昇温と制動エネルギー演算昇温のいずれか大きい方が用いられる。基本的には、降坂路になってしばらくの期間は、制動時ブレーキ熱量上昇量として運動エネルギー演算昇温が用いられるが、降坂路による重力加速度の影響が大きくなって、運動エネルギー演算昇温が制動エネルギー演算昇温を下回ると、その後は制動時ブレーキ熱量上昇量として制動エネルギー演算昇温が用いられる。仮に、制動時ブレーキ熱量上昇量として運動エネルギー演算昇温が用いられたままの状態であると、図中破線で示したように、運動エネルギー演算昇温を用いて演算したブレーキ温度が実際より低い値で求められてしまう。これに対して、制動時ブレーキ熱量上昇量として制動エネルギー演算昇温が用いられるようにすることで、演算により求められたブレーキ温度をより実際のブレーキ温度に近づけることが可能となる。

以上説明したように、フェード警告処理において、運動エネルギー演算昇温と制動エネルギー演算昇温の２種類を演算しておき、坂路形態に応じて運動エネルギー演算昇温と制動エネルギー演算昇温の２種類の中から最適な方を選択して用いるようにしている。これにより、演算により求められるブレーキ温度をより実際のブレーキ温度に近づけることが可能となる。したがって、誤って演算されたブレーキ温度がフェード判定閾値を超えてしまって、フェード警告が行われてしまうことを防止することが可能となる。

また、このようにしてブレーキ温度を演算し、この演算したブレーキ温度に基づいてＥＰＢ２のロック制御を行うこともできる。すなわち、ＥＰＢ２を作動させるときに、ブレーキ温度が高いと、その後の冷却によってブレーキパッド１１が熱収縮し、ＥＰＢ２によって発生させる制動力が低下するという熱緩み現象が発生する。この熱緩み現象を加味して、演算したブレーキ温度に基づいてロック制御の終了タイミングや制御回数、具体的にはモータ１０の停止タイミングや１回目のロック制御が終了してから再ロックするまでの時間、再ロックの回数を設定することができる。

例えば、ＥＰＢ−ＥＣＵ９がＥＰＢ２を制御する際には、モータ１０に流される電流がモータ１０に掛かる負荷に対応した値になっており、モータ１０に掛かる負荷がブレーキパッド１１によるブレーキディスク１２への押圧力と対応した値である。このため、モータ電流検出を行い、モータ電流が目標モータ電流になると、ブレーキパッド１１によるブレーキディスク１２への押圧力が所望値になり、ＥＰＢ２によるブレーキ力が目標制動力に達したと判定して、モータ１０の駆動を停止している。これにより、駐車時にも、ＥＰＢ２によって所望の制動力を発生させた状態が維持されるようにしている。

このときの目標モータ電流については、目標モータ電流演算によって演算しており、この目標モータ電流演算の際に、ブレーキ温度を加味して目標モータ電流を演算すればよい。例えば、ブレーキ温度に応じた係数項を定めておき、ブレーキ温度が大きいほど目標モータ電流が大きな値となるように設定すれば、駐車時にブレーキパッド１１が低温化したとしても、駐車を維持できる程度の所望の制動力を発生させることができる。

またＥＰＢ２によって再ロック制御するまでの時間と再ロック制御回数を演算することでも所望の制動力を発生させることができる。駐車時の１回目のロック制御を実施したときのブレーキ温度によって熱緩み現象の程度が異なるため、この１回目のロック制御実施時のブレーキ温度に応じて再ロック制御までの時間と再ロック制御の回数を演算すればよい。例えば、駐車時の１回目のロック制御を実施したときのブレーキ温度が高温のときは、ブレーキ温度と大気温度の差が大きいためブレーキ温度が急激に冷却され、熱緩み現象の程度も大きくなる。そのため駐車時１回目のロック制御を実施した後、より短い時間経過後再ロックを実施し、さらに時間が経過した際に、再度際ロック制御を実施することで所望の制動力を発生させることができる。また１回目のロック制御を実施したときのブレーキ温度が低温の時は、より長い時間経過後に再ロック制御を実施することで所望の制動力を発生させ、駐車状態を維持することができる。

したがって、上記のようにしてブレーキ温度を演算したら、そのブレーキ温度に基づいてロック制御時の目標モータ電流を演算し、この目標モータ電流に基づいてロック制御の終了タイミングを決定したり、そのブレーキ温度に基づいて再ロック制御の制御を開始するまでの時間や制御回数を演算し、再ロック制御を実施することで、熱緩み現象が生じても、駐車を維持できる程度の所望の制動力を発生させることができる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態に対して坂路判定処理を変更したものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、異なる部分についてのみ説明する。

図５は、本実施形態にかかるＥＰＢ−ＥＣＵ９が実行するフェード警告処理の詳細を示したフローチャートである。本処理は、図２に示した第１実施形態にかかるフェード警告処理と比較して、坂路判定処理を変更している。

具体的には、図２に示したステップ１１０の処理に代えてステップ１８０の処理を実行することで坂路判定処理を行っている。具体的には、図５のステップ１００、１０５、１１５、１２０において、図２中のステップ１００、１０５、１１５、１２０と同様の処理を行う。そして、ステップ１８０において、今回の制御周期をｎ回目の制御周期として、今回の制御周期に得られた車速（ｎ）と前回の制御周期に得られた車速（ｎ−１）との差が負の値であるか否かを判定する。

制動中にも拘らず、車速が低下していない場合には、走行路面が降坂路であって、重力加速度の影響で減速度が得られていない状況であると考えられる。このため、ステップ１８０で否定判定された場合には降坂路であり、かつ、重力加速度の影響が大きいと想定されるため、ステップ１８５に進み、制動時ブレーキ熱量上昇量として、制動エネルギー演算昇温を選択する。また、ステップ１８０で肯定判定された場合には平坦路や登坂路もしくは降坂路であっても重力加速度の影響が小さく平坦路と同等に扱える場合であるため、ステップ１９０に進み、第１実施形態にかかるフェード警告処理で説明したステップ１４０と同様の処理を実行する。これにより、制動時ブレーキ熱量上昇量として、運動エネルギー演算昇温と制動エネルギー演算昇温のうちの小さい方が用いられ、仮に登坂路であっても、制動エネルギー演算昇温の値に上限ガードが掛けられる。したがって、運動エネルギー演算昇温が実際よりも大きな値として演算された場合に、制動時ブレーキ熱量上昇量として運動エネルギー演算昇温が用いられないようにできる。

この後は、ステップ１５５〜１７０において、図２中のステップ１５５〜１７０と同様の処理を行うことにより、本実施形態にかかるフェード警告処理が完了する。

以上説明したように、車速の変化に基づいて坂路判定処理を実行することもできる。このようにすれば、第１実施形態で説明したようなＭ／Ｃ圧と減速度との関係を表したマップを持っていなくても、坂路判定処理を実行できる。

なお、ここでは今回の制御周期の車速（ｎ）と前回の制御周期の車速（ｎ−１）との差が負の値であるか否かを判定することで、重力加速度の影響が大きな降坂路であるか否かを判定するようにした。これに対して、今回の制御周期の車速（ｎ）と前回の制御周期の車速（ｎ−１）との差が負の値であれば降坂路、所定範囲内であれば平坦路、所定範囲中の上限値よりも大きい値であれば登坂路と判定するようにしても良い。その場合、平坦路、登坂路および降坂路それぞれについて、制動時ブレーキ熱量上昇量の設定を図２中のステップ１３０、１４０、１４５と同様にして行えば良い。

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態は、第２実施形態に対して坂路判定処理および制動時ブレーキ熱量上昇量の設定手法を変更したものであり、その他に関しては第２実施形態と同様であるため、異なる部分についてのみ説明する。

図６は、本実施形態にかかるＥＰＢ−ＥＣＵ９が実行するフェード警告処理の詳細を示したフローチャートである。本実施形態では、坂路判定処理において坂路勾配を演算し、その坂路勾配に応じて制動時ブレーキ熱量上昇量を設定する。

まず、図６に示すステップ１００、１０５、１１５、１２０において、図２中のステップ１００、１０５、１１５、１２０と同様の処理を行い、その後、ステップ２００において、坂路判定処理として、平坦路、登坂路および降坂路のいずれであるかを、坂路勾配を演算することによって判定する。そして、ステップ２０５に進み、勾配別に制動時ブレーキ熱量上昇量の演算を行う勾配別上昇量演算処理を行う。例えば、図３で説明した平坦路判定が行われる場合、もしくは登坂路や降坂路と判定される場合であっても勾配が小さい場合などに、坂路勾配に応じた重み付け演算を行うことで、勾配別に制動時ブレーキ熱量上昇量の演算を行う。例えば、バラツキがない場合のＭ／Ｃ圧に対する減速度の関係を示した基準減速度の一次直線を基準として、今回の制御周期のＭ／Ｃ圧に対する減速度の関係がその基準となる直線上にあれば、運動エネルギー演算昇温をそのまま制動時ブレーキ熱量上昇量とする。

そして、今回の制御周期のＭ／Ｃ圧に対する減速度の関係が基準となる直線上ではないが、平坦路判定の範囲内である場合には、その基準となる直線からの乖離に応じて、つまり基準となる直線から登坂路判定もしくは降坂路判定となる領域に至るまでのどの位置にあるかに基づいて、重み付けを行って制動時ブレーキ熱量上昇量を設定する。例えば、今回の制御周期のＭ／Ｃ圧に対する減速度の関係が基準となる直線と登坂路判定もしくは降坂路判定となる領域との中央位置にある場合には、運動エネルギー演算昇温と制動エネルギー演算昇温の重み付けを５：５として制動時ブレーキ熱量上昇量を設定する。そして、基準となる直線からの乖離が大きくなるほど、制動エネルギー演算昇温の重みが大きくなるように重み付けを行って制動時ブレーキ熱量上昇量を設定する。

このように、坂路勾配に応じた重み付けを行って、制動時ブレーキ熱量上昇量を設定することもできる。これにより、より坂路勾配に応じた的確な制動時ブレーキ熱量上昇量を設定できる。

（他の実施形態）
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。

例えば、上記実施形態では、ブレーキ温度検出を用いてフェード警報処理を行ったり、ＥＰＢ２の熱緩みを加味したロック制御を行ったりする例を挙げたが、他の制御、例えば通常のサービスブレーキ時に、ブレーキ温度に応じて変動するブレーキの効きを加味して、アクチュエータ７に備えられたポンプおよび制御弁を駆動してＷ／Ｃ圧を嵩上げしても良い。

また、上記各実施形態では、摩擦材がブレーキパッド１１となり被摩擦材がブレーキディスク１２となるディスクブレーキタイプのＥＰＢ２を例に挙げたが、他のタイプ、例えばドラムブレーキタイプのものであっても構わない。その場合、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。

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。すなわち、ステップ１１５の処理を実行する部分が第１取得手段、ステップ１２０の処理を実行する部分が第２取得手段、ステップ１２５、１３５、１８０、２００の処理を実行する部分が坂路判定手段、ステップ１５５の処理を実行する部分が温度検出手段に相当する。

１…サービスブレーキ、２…ＥＰＢ、３…ブレーキペダル、４…倍力装置、６…Ｗ／Ｃ、７…アクチュエータ、１０…モータ、１１…ブレーキパッド、１２…ブレーキディスク、２０…操作ＳＷ、２１…加速度センサ、２２…リリース表示ランプ、２３…表示装置

Claims (6)

1. 走行により車両に発生している運動エネルギーが制動により熱エネルギーに変化させられることによるブレーキ熱量の上昇量である運動エネルギー演算昇温を取得する第１取得手段と、
   ブレーキにおける摩擦材を被摩擦材に押圧することによりなされた仕事量から換算されるブレーキ熱量の上昇量である制動エネルギー演算昇温を取得する第２取得手段と、
   前記車両の走行路面の坂路状況の判定を行う坂路判定手段と、
   制動時のブレーキ熱量の上昇量である制動時ブレーキ熱量上昇量に基づいてブレーキ温度検出を行う温度検出手段と、を備え、
   前記温度検出手段は、前記坂路判定手段による判定結果に基づき、前記制動時ブレーキ熱量上昇量として、前記運動エネルギー演算昇温と前記制動エネルギー演算昇温のいずれかを選択してブレーキ温度検出を行うことを特徴とするブレーキ温度検出装置。
2. 前記温度検出手段は、前記坂路判定手段にて、前記走行路面が平坦路と判定されたときには前記運動エネルギー演算昇温を選択し、前記走行路面が坂路と判定されたときには前記制動エネルギー演算昇温を選択して前記ブレーキ温度検出を行うことを特徴とする請求項１に記載のブレーキ温度検出装置。
3. 前記温度検出手段は、前記坂路判定手段にて、前記走行路面が平坦路と判定されたときには前記運動エネルギー演算昇温を選択し、前記走行路面が登坂路と判定されたときには前記運動エネルギー演算昇温と前記制動エネルギー演算昇温のいずれか小さい方を選択することで上限ガードを掛けることを特徴とする請求項１に記載のブレーキ温度検出装置。
4. 前記温度検出手段は、前記坂路判定手段にて、前記走行路面が平坦路と判定されたときには前記運動エネルギー演算昇温を選択し、前記走行路面が降坂路と判定されたときには前記運動エネルギー演算昇温と前記制動エネルギー演算昇温のいずれか大きい方を選択することで下限ガードを掛けることを特徴とする請求項１または３に記載のブレーキ温度検出装置。
5. 前記坂路判定手段は、前記走行路面の坂路勾配を検出すると共に検出した坂路勾配に基づいて坂路状態の判定を行っており、
   前記温度検出手段は、前記坂路判定手段にて検出された前記走行路面の坂路勾配に応じて、前記運動エネルギー演算昇温と前記制動エネルギー演算昇温を用いて重み付け演算を行うことで前記制動時ブレーキ熱量上昇量を演算することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載のブレーキ温度検出装置。
6. モータを駆動することによって前記摩擦材を前記被摩擦材に押圧する押圧力を発生させ、前記摩擦材と前記被摩擦材との摩擦によってブレーキ力を発生させる電動駐車ブレーキの制御を行う電動駐車ブレーキ制御装置であって、
   前記モータを駆動することにより前記押圧力を発生させることで前記電動駐車ブレーキによるブレーキ力を発生させ、該ブレーキ力が目標制動力に達すると前記モータの駆動を停止し、前記ブレーキ力を保持してロック状態にさせるロック制御を行うロック制御手段を有し、
   前記ロック制御手段は、請求項１ないし５のいずれか１つに記載のブレーキ温度検出装置にて検出されたブレーキ温度に基づいて、前記ロック制御の終了タイミングを設定していることを特徴とする電動駐車ブレーキ制御装置。

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