JP2020157904A - 電動ブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両を速やかに発進することができる電動ブレーキ装置を提供する。【解決手段】パーキング機構２３は、ブレーキ機構２２の一部となる電動モータ２２Ｂの回転軸２２Ｂ１をラチェットギヤ２３Ｂとレバー部材２３Ｃとで係止することで、制動力を保持する。リア電動ブレーキ用ＥＣＵ２４は、メインＥＣＵ１０と共に、電動モータ２２Ｂおよびパーキング機構２３の作動を制御する制御装置を構成している。メインＥＣＵ１０は、パーキング機構２３による制動力の保持が解除されるとき、パーキング機構２３の係止により保持されていた制動力に対応する制動力を、電動モータ２２により保持する。【選択図】図２

Description

本発明は、自動車等の車両に制動力を付与する電動ブレーキ装置に関する。

自動車等の車両に設けられる電動ブレーキ装置として、係合爪と爪車との係合によりパーキングブレーキを作動させる構成が知られている（特許文献１）。

特開２００３−４２１９９号公報

例えば、特許文献１の構成で、アクセル操作をトリガーにパーキングブレーキを自動的に解除（オートリリース）することを考える。この場合、アクセル操作を検出してから係合爪と爪車との係合を解除すると、この解除が完了するまでに時間を要し、車両の発進が遅れる可能性がある。

本発明の目的は、車両を速やかに発進することができる電動ブレーキ装置を提供することにある。

本発明による電動ブレーキ装置は、制動力を付与する電動モータと、ブレーキ機構の一部を係止することで制動力を保持する制動力保持機構と、前記電動モータおよび前記制動力保持機構の作動を制御する制御装置と、を有する電動ブレーキ装置において、前記制御装置は、前記制動力保持機構による制動力の保持が解除されるとき、前記制動力保持機構の係止により保持されていた制動力に対応する制動力を前記電動モータにより保持する。

本発明によれば、車両を速やかに発進することができる。

実施形態による電動ブレーキ装置が搭載された車両のシステム構成を示す概略図である。 図１中の電動ブレーキ装置をメインＥＣＵと共に示す概略図である。 パーキング機構の動作を示す説明図である。 電動ブレーキの制御中の状態遷移図である。 パーキング機構が係合状態（ロック状態）のときのラチェット要否判定の処理を示す流れ図である。 ラチェット要否が「否」のときのラチェット要否判定の処理を示す流れ図である。

以下、実施形態による電動ブレーキ装置を、４輪自動車に搭載した場合を例に挙げ、添付図面を参照して説明する。なお、図５および図６に示す流れ図の各ステップは、それぞれ「Ｓ」という表記を用いる（例えば、ステップ１＝「Ｓ１」とする）。また、図１および図２中で二本の斜線が付された線は電気系の線を表している。

図１において、車両１には、車輪（前輪３Ｌ，３Ｒ、後輪５Ｌ，５Ｒ）に制動力を付与して車両１を制動するブレーキ装置２（車両用ブレーキ装置、ブレーキシステム）が搭載されている。ブレーキ装置２は、左側の前輪３Ｌおよび右側の前輪３Ｒに対応して設けられた左右の液圧ブレーキ装置４，４（フロント制動機構）と、左側の後輪５Ｌおよび右側の後輪５Ｒに対応して設けられた左右の電動ブレーキ装置２１，２１（リア制動機構）と、ブレーキペダル６（操作具）の操作（踏込み）に応じて液圧を発生するマスタシリンダ７と、運転者（ドライバ）のブレーキペダル６の操作量を計測する液圧センサ８およびペダルストロークセンサ９と含んで構成されている。

液圧ブレーキ装置４は、例えば、液圧式ディスクブレーキにより構成されており、液圧（ブレーキ液圧）の供給によって車輪（前輪３Ｌ，３Ｒ）に制動力を付与する。電動ブレーキ装置２１は、例えば、電動式ディスクブレーキにより構成されており、電動モータ２２Ｂ（図２参照）の駆動によって車輪（後輪５Ｌ，５Ｒ）に制動力を付与する。液圧センサ８およびペダルストロークセンサ９は、メインＥＣＵ１０に接続されている。

マスタシリンダ７と液圧ブレーキ装置４，４との間には、液圧供給装置１１（以下、ＥＳＣ１１という）が設けられている。ＥＳＣ１１は、例えば、複数の制御弁と、ブレーキ液圧を加圧する液圧ポンプと、該液圧ポンプを駆動する電動モータと、余剰のブレーキ液を一時的に貯留する液圧制御用リザーバ（いずれも図示せず）とを含んで構成されている。ＥＳＣ１１の各制御弁および電動モータは、フロント液圧装置用ＥＣＵ１２に接続されている。フロント液圧装置用ＥＣＵ１２は、マイクロコンピュータを含んで構成されている。フロント液圧装置用ＥＣＵ１２は、メインＥＣＵ１０からの指令に基づいて、ＥＳＣ１１の各制御弁の開閉および電動モータの駆動を制御する。

メインＥＣＵ１０は、マイクロコンピュータを含んで構成されている。メインＥＣＵ１０は、液圧センサ８およびペダルストロークセンサ９からの信号の入力を受けて、予め定められた制御プログラムにより各輪（４輪）に対しての目標制動力の演算を行う。メインＥＣＵ１０は、算出した制動力に基づいて、フロント２輪それぞれに対しての制動指令をフロント液圧装置用ＥＣＵ１２（即ち、ＥＳＣＥＣＵ）へ車両データバスとしてのＣＡＮ１３（Controller area network）を介して送信する。メインＥＣＵ１０は、算出した制動力に基づいて、リア２輪それぞれに対しての制動指令（目標推力）をリア電動ブレーキ用ＥＣＵ２４，２４へＣＡＮ１３を介して送信する。

前輪３Ｌ，３Ｒおよび後輪５Ｌ，５Ｒのそれぞれの近傍には、これらの車輪３Ｌ，３Ｒ，５Ｌ，５Ｒの速度（車輪速度）を検出する車輪速度センサ１４，１４が設けられている。車輪速度センサ１４，１４は、メインＥＣＵ１０に接続されている。メインＥＣＵ１０は、各車輪速度センサ１４，１４からの信号に基づいて各車輪３Ｌ，３Ｒ，５Ｌ，５Ｒの車輪速度を取得することができる。また、メインＥＣＵ１０は、車両に搭載された他のＥＣＵ（図示せず）からＣＡＮ１３を介して送信される車両情報を受信する。即ち、メインＥＣＵ１０は、ＣＡＮ１３を介して、例えば、ＡＴレンジのポジションまたはＭＴシフトのポジションの情報、イグニションオン／オフの情報、ドア開閉情報、運転席のシートベルトの装着の情報、ドアミラー開閉の情報、エンジン回転数の情報、ステアリングホイールの操作の情報、クラッチ操作の情報、アクセル操作の情報、車車間通信の情報、車載カメラによる車両周囲の情報、加速度センサの情報（前後加速度、横加速度）等の各種の車両情報を取得する。

運転席の近傍には、パーキングブレーキスイッチ１５が設けられている。パーキングブレーキスイッチ１５は、メインＥＣＵ１０に接続されている。パーキングブレーキスイッチ１５は、運転者の操作指示に応じたパーキングブレーキの作動要求（保持要求となるアプライ要求、解除要求となるリリース要求）に対応する信号（作動要求信号）をメインＥＣＵ１０に伝達する。メインＥＣＵ１０は、パーキングブレーキスイッチ１５の操作（作動要求信号）に基づいて、リア２輪それぞれに対してのパーキングブレーキ指令をリア電動ブレーキ用ＥＣＵ２４，２４へ送信する。パーキングブレーキスイッチ１５は、パーキング機構２３を作動させるスイッチに相当する。

電動ブレーキ装置２１は、ブレーキ機構２２と、制動力保持機構としてのパーキング機構２３と、制御装置としてのメインＥＣＵ１０およびリア電動ブレーキ用ＥＣＵ２４とを備えている。この場合、電動ブレーキ装置２１は、位置制御および推力制御を行うために、モータ回転位置を検出する位置検出手段としての回転角センサ２５と、推力（ピストン推力）を検出する推力検出手段としての推力センサ２６と、モータ電流を検出する電流検出手段としての電流センサ２７（いずれも図２参照）とを備えている。

ブレーキ機構２２は、車両１の左右の車輪、即ち、左後輪５Ｌ側と右後輪５Ｒ側とのそれぞれに設けられている。ブレーキ機構２２は、電動ブレーキ機構として構成されている。ブレーキ機構２２は、例えば、図２に示すように、シリンダ（ホイルシリンダ）としてのキャリパ２２Ａと、電動機（電動アクチュエータ）としての電動モータ２２Ｂと、減速機構２２Ｃと、回転直動変換機構２２Ｄと、押圧部材としてのピストン２２Ｅと、制動部材（パッド）としてのブレーキパッド２２Ｆと、図示しないフェールオープン機構（リターンスプリング）とを備えている。電動モータ２２Ｂは、電力の供給により駆動（回転）し、ピストン２２Ｅを推進する。これにより、電動モータ２２Ｂは、制動力を付与する。電動モータ２２Ｂは、メインＥＣＵ１０からの制動指令（目標推力）に基づいてリア電動ブレーキ用ＥＣＵ２４により制御される。減速機構２２Ｃは、電動モータ２２Ｂの回転を減速して回転直動変換機構２２Ｄに伝達する。

回転直動変換機構２２Ｄは、減速機構２２Ｃを介して伝達される電動モータ２２Ｂの回転をピストン２２Ｅの軸方向の変位（直動変位）に変換する。ピストン２２Ｅは、電動モータ２２Ｂの駆動により推進され、ブレーキパッド２２Ｆを移動させる。ブレーキパッド２２Ｆは、ピストン２２Ｅにより被制動部材（ディスク）としてのディスクロータＤに押圧される。ディスクロータＤは、車輪（後輪５Ｌ，５Ｒ）と共に回転する。図示しないリターンスプリング（フェールオープン機構）は、制動付与時に、回転直動変換機構２２Ｄの回転部材に対して制動解除方向の回転力を付与する。ブレーキ機構２２は、電動モータ２２Ｂの駆動によりディスクロータＤにブレーキパッド２２Ｆを押圧すべくピストン２２Ｅが推進される。即ち、ブレーキ機構２２は、ブレーキパッド２２Ｆを移動させるピストン２２Ｅに、電動モータ２２Ｂの駆動により発生する推力を伝達する。

パーキング機構２３は、各ブレーキ機構２２，２２、即ち、左側（左後輪５Ｌ側）のブレーキ機構２２と右側（右後輪５Ｒ側）のブレーキ機構２２とのそれぞれに設けられている。パーキング機構２３は、ブレーキ機構２２のピストン２２Ｅの推進状態を保持する。即ち、パーキング機構２３は、制動力の保持と解除を行う。パーキング機構２３は、ブレーキ機構２２の一部を係止することで制動力を保持する。例えば、パーキング機構２３は、図３に示すように、爪車（ラチェットギヤ２３Ｂ）に係合爪（レバー部材２３Ｃ）を係合（係止）させることにより回転を阻止（ロック）するラチェット機構（ロック機構）により構成されている。即ち、パーキング機構２３は、ソレノイド２３Ａと、爪車となるラチェットギヤ２３Ｂと、係合爪（係止爪）となるレバー部材２３Ｃと、戻しばねとなる圧縮ばね２３Ｄとを含んで構成されている。ソレノイド２３Ａは、電力の供給により駆動する（プランジャ２３Ａ１が変位する）。ソレノイド２３Ａは、メインＥＣＵ１０およびリア電動ブレーキ用ＥＣＵ２４により制御される。

ラチェットギヤ２３Ｂは、ブレーキ機構２２の電動モータ２２Ｂの回転軸２２Ｂ１に一体的に固定されている。ラチェットギヤ２３Ｂの外周側には、レバー部材２３Ｃの爪部２３Ｃ１と係合する爪２３Ｂ１が周方向に亙って等間隔に複数設けられている。レバー部材２３Ｃは、一端側がラチェットギヤ２３Ｂの爪２３Ｂ１に係合する爪部２３Ｃ１となり、他端側がソレノイド２３Ａのプランジャ２３Ａ１に連結される連結部２３Ｃ２となっている。レバー部材２３Ｃは、ソレノイド２３Ａによりラチェットギヤ２３Ｂの爪２３Ｂ１に対して係合（係止）または離間するように往復運動する。圧縮ばね２３Ｄは、レバー部材２３Ｃの爪部２３Ｃ１をラチェットギヤ２３Ｂの爪２３Ｂ１から離間する方向に弾性力を付与する。この構成により、パーキング機構２３は、ブレーキ機構２２の一部となる電動モータ２２Ｂの回転軸２２Ｂ１をラチェットギヤ２３Ｂとレバー部材２３Ｃとで係止することで、制動力を保持する。

リア電動ブレーキ用ＥＣＵ２４は、各ブレーキ機構２２，２２、即ち、左側（左後輪５Ｌ側）のブレーキ機構２２と右側（右後輪５Ｒ側）のブレーキ機構２２とのそれぞれに対応して設けられている。リア電動ブレーキ用ＥＣＵ２４は、マイクロコンピュータを含んで構成されている。リア電動ブレーキ用ＥＣＵ２４は、メインＥＣＵ１０からの指令に基づいてブレーキ機構２２（電動モータ２２Ｂ）とパーキング機構２３（ソレノイド２３Ａ）を制御する。即ち、リア電動ブレーキ用ＥＣＵ２４は、メインＥＣＵ１０と共に、電動モータ２２Ｂおよびパーキング機構２３の作動を制御する制御装置を構成している。この場合、リア電動ブレーキ用ＥＣＵ２４は、電動モータ２２Ｂの駆動を制動指令（目標推力）に基づいて制御する。これと共に、リア電動ブレーキ用ＥＣＵ２４は、パーキング機構２３（ソレノイド２３Ａ）の駆動を作動指令に基づいて制御する。リア電動ブレーキ用ＥＣＵ２４には、メインＥＣＵ１０から制動指令、作動指令が入力される。

回転角センサ２５は、電動モータ２２Ｂの回転軸２２Ｂ１の回転角度（モータ回転角）を検出する。回転角センサ２５は、各ブレーキ機構２２の電動モータ２２Ｂにそれぞれ対応して設けられており、電動モータ２２Ｂの回転位置（モータ回転位置）を検出する位置検出手段を構成している。推力センサ２６は、ピストン２２Ｅからブレーキパッド２２Ｆへの推力（押圧力）に対する反力を検出する。推力センサ２６は、各ブレーキ機構２２それぞれに設けられており、ピストン２２Ｅに作用する推力（ピストン推力）を検出する推力検出手段を構成している。電流センサ２７は、電動モータ２２Ｂに供給される電流（モータ電流）を検出する。電流センサ２７は、各ブレーキ機構２２の電動モータ２２Ｂにそれぞれ対応して設けられており、電動モータ２２Ｂのモータ電流を検出する電流検出手段を構成している。回転角センサ２５、推力センサ２６、および、電流センサ２７は、リア電動ブレーキ用ＥＣＵ２４に接続されている。

リア電動ブレーキ用ＥＣＵ２４（および、このリア電動ブレーキ用ＥＣＵ２４とＣＡＮ１３を介して接続されたメインＥＣＵ１０）は、回転角センサ２５からの信号に基づいて電動モータ２２Ｂの回転角度を取得することができる。リア電動ブレーキ用ＥＣＵ２４（およびメインＥＣＵ１０）は、推力センサ２６からの信号に基づいてピストン２２Ｅに作用する推力を取得することができる。リア電動ブレーキ用ＥＣＵ２４（およびメインＥＣＵ１０）は、電流センサ２７からの信号に基づいて電動モータ２２Ｂに供給されるモータ電流を取得することができる。

次に、電動ブレーキ装置２１による走行中の制動付与および制動解除の動作について説明する。なお、以下の説明では、運転者がブレーキペダル６を操作したときの動作を例に挙げて説明する。しかし、自動ブレーキの場合についても、例えば、自動ブレーキの指令が自動ブレーキ用ＥＣＵ（図示せず）またはメインＥＣＵ１０からリア電動ブレーキ用ＥＣＵ２４に出力される点で相違する以外、ほぼ同様である。

例えば、車両１の走行中に運転者がブレーキペダル６を踏込み操作すると、メインＥＣＵ１０は、ペダルストロークセンサ９から入力される検出信号に基づいて、ブレーキペダル６の踏込み操作に応じた指令（例えば、制動付与指令に対応する目標推力）をリア電動ブレーキ用ＥＣＵ２４に出力する。リア電動ブレーキ用ＥＣＵ２４は、メインＥＣＵ１０からの指令に基づいて、電動モータ２２Ｂを正方向、即ち、制動付与方向（アプライ方向）に駆動（回転）する。電動モータ２２Ｂの回転は、減速機構２２Ｃを介して回転直動変換機構２２Ｄに伝達され、ピストン２２Ｅがブレーキパッド２２Ｆに向けて前進する。

これにより、ブレーキパッド２２Ｆ，２２ＦがディスクロータＤに押し付けられ、制動力が付与される。このとき、ペダルストロークセンサ９、回転角センサ２５、推力センサ２６等からの検出信号により、電動モータ２２Ｂの駆動が制御されることにより、制動状態が確立される。このような制動中、回転直動変換機構２２Ｄの回転部材、延いては、電動モータ２２Ｂの回転軸２２Ｂ１には、ブレーキ機構２２に設けられた図示しないリターンスプリングにより制動解除方向の力が付与される。

一方、メインＥＣＵ１０は、ブレーキペダル６が踏込み解除側に操作されると、この操作に応じた指令（例えば、制動解除指令に対応する目標推力）をリア電動ブレーキ用ＥＣＵ２４に出力する。リア電動ブレーキ用ＥＣＵ２４は、メインＥＣＵ１０からの指令に基づいて、電動モータ２２Ｂを逆方向、即ち、制動解除方向（リリース方向）に駆動（回転）する。電動モータ２２Ｂの回転は、減速機構２２Ｃを介して回転直動変換機構２２Ｄに伝達され、ピストン２２Ｅがブレーキパッド２２Ｆから離れる方向に後退する。そして、ブレーキペダル６の踏込みが完全に解除されると、ブレーキパッド２２Ｆ，２２ＦがディスクロータＤから離間し、制動力が解除される。このような制動が解除された非制動状態では、ブレーキ機構２２に設けられた図示しないリターンスプリングは初期状態に戻る。

次に、パーキングブレーキによる制動付与（アプライ）および制動解除（リリース）の動作について説明する。なお、以下の説明では、運転者がパーキングブレーキスイッチ１５を操作したときの動作を例に挙げて説明するが、自動パーキングブレーキ（オートアプライ、オートリリース）の場合についても、例えば、メインＥＣＵ１０の自動パーキングブレーキの判定に基づいてその指令（オートアプライ指令、オートリリース指令）が出力される点で相違する以外、ほぼ同様である。

例えば、運転者によりパーキングブレーキスイッチ１５がアプライ側に操作されると、メインＥＣＵ１０は、パーキングブレーキを作動（アプライ）する。この場合、メインＥＣＵ１０は、先ず、リア電動ブレーキ用ＥＣＵ２４を介してブレーキ機構２２の電動モータ２２Ｂを推力発生側（アプライ側：図３の時計方向）に回転させ、ブレーキパッド２２Ｆ，２２ＦをディスクロータＤに所望の力（例えば、車両１の停止を維持できる力）で押圧する。この状態で、メインＥＣＵ１０は、リア電動ブレーキ用ＥＣＵ２４を介してパーキング機構２３のソレノイド２３Ａを作動させる。即ち、ソレノイド２３Ａのプランジャ２３Ａ１を引き込む（図３の上側に向けて変位させる）ことにより、レバー部材２３Ｃの爪部２３Ｃ１をラチェットギヤ２３Ｂの爪２３Ｂ１に押付ける。このとき、図３の（Ａ）に示すように、レバー部材２３Ｃの爪部２３Ｃ１がラチェットギヤ２３Ｂの爪２３Ｂ１の頂部に当接（干渉）することにより、これら爪部２３Ｃ１と爪２３Ｂ１とが係合されない場合もある。

次に、メインＥＣＵ１０は、リア電動ブレーキ用ＥＣＵ２４を介して電動モータ２２Ｂを減力側（リリース側：図３の反時計方向）に回転させる。これにより、爪部２３Ｃ１と爪２３Ｂ１とが係合されない場合にも、図３の（Ｂ）に示すように、爪部２３Ｃ１と爪２３Ｂ１とを確実に係合させることができる。この状態で、電動モータ２２Ｂへの通電を停止すると共に、例えば推力センサ２６により所定の推力（例えば、車両の停止を維持できる推力）に達しているか否かを確認してから、ソレノイド２３Ａへの通電を停止する。このとき、ラチェットギヤ２３Ｂ（即ち、電動モータ２２Ｂの回転軸２２Ｂ１）には、ブレーキ機構２２に設けられた図示しないリターンスプリングの弾性力に基づいて減力側（リリース側）への回転力（図３の反時計方向の力）が付与される。このため、ソレノイド２３Ａへの通電を停止しても、図３の（Ｃ）に示すように、爪部２３Ｃ１と爪２３Ｂ１との係合状態が保持される。これにより、電動モータ２２Ｂおよびソレノイド２３Ａへの通電を停止した状態で制動状態を保持することができる。

一方、パーキングブレーキスイッチ１５がリリース側に操作されると、メインＥＣＵ１０は、パーキングブレーキの作動を解除（リリース）する。この場合、ソレノイド２３Ａには通電せずに、電動モータ２２Ｂを推力発生側（アプライ側）に僅かに回転させる。これにより、レバー部材２３Ｃの爪部２３Ｃ１とラチェットギヤ２３Ｂの爪２３Ｂ１との係合が緩み、圧縮ばね２３Ｄのばね力によってレバー部材２３Ｃが爪部２３Ｃ１と爪２３Ｂ１との係合を解除する方向（時計方向）へ回動する。そして、推力センサ２６により推力が変化したか否かを確認してから、電動モータ２２Ｂを減力側（リリース側）へ回転させて制動を解除する。

ところで、アクセル操作をトリガーにパーキングブレーキを自動的に解除（オートリリース）することを考える。例えば、運転者によりパーキングブレーキスイッチがアプライ側に操作され、パーキング機構（ラチェット機構）の係止により制動力が保持されている状態で、アクセル操作がされることにより、オートリリースすることを考える。この場合、アクセル操作を検出してから係合爪と爪車との係合を解除すると、この解除が完了するまでに時間を要し、車両の発進が遅れる可能性がある。そこで、実施形態では、運転者のアクセル操作の直前に行われる動作を、ラチェット機構であるパーキング機構２３の解除条件として車両情報から判断する。そして、パーキング機構２３の解除条件が成立した場合は、パーキング機構２３による制動力を解除し、パーキング機構２３の解除後の制動力の保持は、電動モータ２２Ｂで行う。即ち、パーキング機構２３の解除条件が成立した場合は、パーキング機構２３の係合を解除し、電動モータ２２Ｂで制動力の保持を行う。このため、アクセル操作がなされてからのパーキング機構２３を解除する時間を省略することができる。これにより、速やかに車両を発進することができ、運転者の感じる発進遅れを軽減できる。

即ち、実施形態では、メインＥＣＵ１０は、パーキング機構２３による制動力の保持が解除されるとき、パーキング機構２３の係止により保持されていた制動力に対応する制動力を、電動モータ２２Ｂにより保持する。この場合、メインＥＣＵ１０は、パーキング機構２３の解除条件が成立したときに、パーキング機構２３による制動力の保持が解除される。具体的には、メインＥＣＵ１０は、ＣＡＮ１３を介して受信した車両情報から、運転者に発進意思があり、走行する可能性があると判定した場合、ソレノイド２３Ａには通電しない。メインＥＣＵ１０は、パーキング機構２３の係止により制動力を保持しているときに、運転者に発進意思があり、走行する可能性があると判定した場合、電動モータ２２Ｂを推力発生側（アプライ側）に規定値（例えば、ラチェットギヤ２３Ｂの爪２３Ｂ１の１歯分）回転させ、レバー部材２３Ｃの爪部２３Ｃ１とラチェットギヤ２３Ｂの爪２３Ｂ１との係合を解除しておく。即ち、パーキング機構２３の係合を解除する。そして、電動モータ２２Ｂにより、パーキング機構２３の係止により保持されていた制動力に対応する制動力を保持する。即ち、パーキング機構２３の係止なしで、パーキングブレーキ（ＰＫＢ）として付与すべき制動力を付与した状態を、電動モータ２２Ｂの駆動力によって継続する。

このため、その後、運転者がアクセルペダル（操作具）にてアクセル操作（踏み込み操作）をしたときに、パーキング機構２３の係合を予め解除していない構成と比較して、ラチェットギヤ２３Ｂとレバー部材２３Ｃとを解除する時間を短縮することができる。これにより、運転者の感じる発進遅れを軽減できる。このとき、推力は、電動モータ２２Ｂで保持する。なお、メインＥＣＵ１０は、ラチェットギヤ２３Ｂとレバー部材２３Ｃとを解除し、電動モータ２２Ｂで推力を保持しているときに、運転者に発進意思がないと判定した場合は、パーキング機構２３を係合する。即ち、メインＥＣＵ１０は、ソレノイド２３Ａに再び通電し、レバー部材２３Ｃの爪部２３Ｃ１をラチェットギヤ２３Ｂの爪２３Ｂ１に押し付ける。この状態で、電動モータ２２Ｂを減力側（リリース側）に規定値（例えば、ラチェットギヤ２３Ｂの爪２３Ｂ１の１歯分）回転させ、レバー部材２３Ｃの爪部２３Ｃ１とラチェットギヤ２３Ｂの爪２３Ｂ１とを係合させる。

運転者に発進意思があり、走行する可能性があると判定する条件としては、例えば、次の（ａ）−（ｆ）が挙げられる。
（ａ）ＡＴレンジまたはＭＴシフトが走行可能な位置、例えば、ＡＴの場合はＮ，Ｐレンジ以外、ＭＴの場合はＮレンジ以外に切換わった。なお、「ＡＴ」は「自動変速装置」であり「ＭＴ」は「手動変速装置」である。
（ｂ）運転席のシートベルトが装着状態になっている。
（ｃ）イグニッションオンの状態である。
（ｄ）エンジンが駆動している。
（ｅ）ドアミラーを開く。
（ｆ）クラッチペダルが操作されている。即ち、クラッチペダルが踏まれている（ＭＴ車）。

これら（ａ）−（ｆ）の条件の組み合わせは問わず、全てが成立、または、少なくともいずれかが成立することで、運転者に発進意思があると判定する。また、発進意思の条件に当てはまらなかった場合は、運転者に発進意思がないと判定する。運転者に発進意思があると判定した場合は、ラチェット係合が不要と判定する（ラチェット要否判定＝否）。

一方、パーキング機構２３を解除状態にした場合に、運転者に発進意思がないと判定する条件としては、次の（ｇ）−（ｌ）が挙げられる。
（ｇ）一定時間経過してもオートリリース条件が成立しない（アクセル操作量が規定値を超えない等）
（ｈ）ＡＴレンジが再度Ｐレンジ、Ｎレンジに切換わった（ＡＴ車）。
（ｉ）イグニッションオフの状態になった。
（ｊ）運転席のドアが開く。
（ｋ）クラッチペダルが操作されていない。即ち、クラッチペダルが踏まれていない（ＭＴ車）。
（ｌ）急激な前後加速度、横加速度の変化を検知した（例えば、追突事故）。

これら（ｇ）−（ｌ）の条件の組み合わせは問わず、全てが成立、または、少なくともいずれかが成立することで、運転者に発進意思がないと判定する。また、発進意思なしの条件に当てはまらなかった場合は、運転者に発進意思があると判定する。運転者に発進意思がないと判定した場合は、ラチェット係合が必要と判定する（ラチェット要否判定＝要）。

ここで、図４は、電動ブレーキ装置２１の制御中の状態遷移図の一例を示している。電動ブレーキ装置２１の制御中は、「待機状態」、「推力制御状態」、「クリアランス制御状態」、「ラチェット係合処理状態」、「ラチェット解除処理状態」、「パーキングブレーキロック状態（ＰＫＢロック状態）」のいずれかの制御状態になっている。電動ブレーキ装置２１は、これらの状態に応じた制御を行う。各状態への遷移条件は、図４の矢印の横に示す通りである。遷移条件が成立した場合に、状態が遷移する。

電動ブレーキ装置２１の起動直後は、一連のシステムチェックを行う。このシステムチェックの完了後に、システムチェック中に推力が規定値以上であり「ＰＫＢロック状態」であると判定した場合は、制御状態としては「ＰＫＢロック状態」になる。「ＰＫＢロック状態」でないと判定した場合は、制御状態としては、「待機状態」になる。なお、制御状態は、例えば、メインＥＣＵ１０内に内蔵されているＥＥＰＲＯＭ等のメモリに前回の起動終了時に記憶させ、今回の起動直後のシステムチェック時にメモリに記憶された情報を読み込み、判定してもよい。

次に、「ＰＫＢロック状態」のときに運転者の発進意思を検出した場合について、図４を参照しつつ説明する。

「ＰＫＢロック状態」のときに、運転者に発進意思があり、走行する可能性があると判定した場合は、ラチェット要否判定が「否」となり、ラチェット解除処理を行う。即ち、「ＰＫＢロック状態」から「ラチェット解除処理状態」に遷移し、パーキング機構２３の係合を解除する。ラチェット解除処理が完了すると、「ラチェット解除処理状態」から「推力制御状態」へ遷移し、電動モータ２２ＢでＰＫＢ用の目標推力、即ち、車両の停止を維持できる目標推力（例えば、１５ｋＮ）を維持する。なお、ＰＫＢ用の目標推力は、路面勾配に応じて変更してもよい。

ＰＫＢ用の目標推力を維持しているときに、アクセル操作がされた場合、オートリリース要求が発生したと判定し、目標推力をＰＫＢ用の推力設定値（例えば、１５ｋＮ）から０（ゼロ）ｋＮに変更し、「推力制御状態」にて推力がゼロになるまで制御を行う。推力がゼロになると、「クリアランス制御状態」へ遷移する。「クリアランス制御状態」では、ブレーキパッド２２ＦとディスクロータＤとのクリアランスが所定量となる所定クリアランス位置にピストン２２Ｅを移動させるように制御を行う。クリアランスが所定量に到達すると、「待機状態」へ遷移する。なお、「クリアランス制御状態」のときに推力発生指令（ＰＫＢアプライ要求を含む）があった場合は、「推力制御状態」へ遷移し、以降の処理を行う。

一方、ＰＫＢ用の目標推力を維持しているときに、ラチェット要否判定が「要」となると、「ラチェット係合処理状態」に遷移し、再びラチェット係合処理を行う。ラチェット係合処理が完了すると、「ＰＫＢロック状態」に遷移する。なお、ここではＰＫＢ作動要求（アプライ、リリース）があったときの状態遷移を説明したが、ブレーキペダル６の操作により推力発生指令があったときは、目標推力がペダル操作に応じて制御周期毎に可変する。

次に、メインＥＣＵ１０の演算回路で行われる制御処理について、図５および図６を参照しつつ説明する。なお、図５および図６に示す処理フローを実行するための処理プログラムは、メインＥＣＵ１０のメモリに格納されている。図５および図６の制御処理は、例えば、メインＥＣＵ１０が起動した後、所定の制御周期毎、例えば、１０ms毎に繰り返し実行される。

図５は、図４に示す状態遷移図の「ＰＫＢロック状態」のときに運転者の発進意思を検出したときのラチェット要否を判定する処理を示している。「ＰＫＢロック状態」に遷移することにより図５の制御処理が開始されると、Ｓ１では、「ＰＫＢロック状態」であるか否かを判定する。Ｓ１で「ＮＯ」、即ち、「ＰＫＢロック状態」でないと判定した場合は、リターンする。即ち、リターンを介してスタートに戻り、Ｓ１以降の処理を繰り返す。一方、Ｓ１で「ＹＥＳ」、即ち、「ＰＫＢロック状態」であると判定した場合は、Ｓ２に進む。

Ｓ２では、運転者に発進意思があり、走行する可能性があると判定する条件が成立しているか否かを判定する。即ち、Ｓ２では、前述の（ａ）−（ｆ）の条件の少なくともいずれか、または、全てが成立したか否かを判定する。Ｓ２で「ＮＯ」、即ち、運転者に発進意思がなく、走行する可能性が低いと判定した場合は、ラチェット要否判定が「要」のまま、リターンする。この場合は、図４の「ＰＫＢロック状態」であることから初期のラチェット要否判定の「要」のまま、リターンする。一方、Ｓ２で「ＹＥＳ」、即ち、運転者に発進意思があり、走行する可能性があると判定した場合は、Ｓ３に進む。Ｓ３では、ラチェット要否判定を「否」とし、Ｓ４に進む。Ｓ４では、図４の「推力制御状態」にて推力を維持させるよう、ＰＫＢ用の目標推力を保持させ、リターンする。この場合は、図４の「ＰＫＢロック状態」から「ラチェット係合処理状態」を介して「推力制御状態」に遷移する。

次に、図６は、図５のＳ３にてラチェット要否判定が「否」と判定された「推力制御状態」にてＰＫＢ用の推力を維持しているときのラチェット要否を再判定する処理を示している。即ち、図６は、図４の「推力制御状態」にてＰＫＢ用の推力を維持しているときに、運転者による発進意思がない場合は再度ラチェット要否を決定する、または、オートリリース条件が成立した場合は目標推力を再設定する処理である。

図５のＳ３にてラチェット要否判定が「否」と判定されることにより図６の制御処理が開始されると、Ｓ１１では、図４の「推力制御状態」にてＰＫＢ用の推力を維持しているか否かを判定する。Ｓ１１で「ＮＯ」、即ち、図４の「推力制御状態」にてＰＫＢ用の推力を維持していないと判定した場合は、リターンする。即ち、リターンを介してスタートに戻り、Ｓ１１以降の処理を繰り返す。Ｓ１１で「ＹＥＳ」、即ち、図４の「推力制御状態」にてＰＫＢ用の推力を維持していると判定した場合は、Ｓ１２に進む。Ｓ１２では、運転者に発進意思がなく、走行する可能性が低いと判定する条件が成立しているか否かを判定する。即ち、Ｓ１２では、前述の（ｇ）−（ｌ）の条件のうち（ｈ）−（ｌ）の条件の少なくともいずれか、または、全てが成立したか否かを判定する。Ｓ１２で「ＹＥＳ」、即ち、運転者に発進意思がなく、走行する可能性が低いと判定した場合は、Ｓ１３に進む。Ｓ１３では、ラチェット要否判定を「要」とし、リターンする。この場合は、図４の「推力制御状態」から「ラチェット係合処理状態」を介して「ＰＫＢロック状態」に遷移する。

Ｓ１２で「ＮＯ」と判定された場合は、Ｓ１４以降の処理、即ち、前述の（ｇ）の条件を満たすか否か、具体的には、一定時間内にオートリリースの条件を満たすか否かの判定の処理に進む。先ず、Ｓ１４では、オートリリースの条件が不成立であるか否かを判定する。即ち、Ｓ１４では、アクセル操作が規定値を超えない等、オートリリース条件が不成立であるか否かを判定する。Ｓ１４で「ＹＥＳ」、即ち、オートリリースの条件が不成立であると判定された場合は、Ｓ１５に進む。Ｓ１５では、アクセル操作が規定値を超えない等、オートリリース条件が不成立の時間経過を監視するため、長時間判定カウンタのカウントアップを行う。Ｓ１５で長時間判定カウンタをカウントアップしたら、Ｓ１６に進む。Ｓ１６では、Ｓ１５にてカウントアップした長時間判定カウンタが閾値未満であるか否かを判定する。即ち、Ｓ１６では、図４の「推力制御状態」にてＰＫＢ用の推力を維持してからオートリリース条件の不成立が長時間経過したか否かを判定する。長時間経過したか否かを判定するための閾値は、例えば、数分、より具体的には、１分ないし５分、より好ましくは、３分ないし４分のうちのいずれかに設定することができる。この閾値は、運転者に発進意思がないと判定できる判定値として設定することができる。また、例えば、車載カメラ、車車間通信等により車両の周囲の状況に応じて閾値を増減してもよい。即ち、閾値は、車両の状況に応じて可変にすることもできるし、予め設定した一定値（一定時間）としてもよい。

Ｓ１６で「ＹＥＳ」、即ち、長時間判定カウンタが閾値未満である、換言すれば、図４の「推力制御状態」にてＰＫＢ用の推力を維持してから長時間経過していないと判定した場合は、リターンする。Ｓ１６で「ＮＯ」、即ち、長時間判定カウンタが閾値未満でない、換言すれば、図４の「推力制御状態」にてＰＫＢ用の推力を維持してから長時間経過したと判定した場合は、Ｓ１３に進む。一方、Ｓ１４で「ＮＯ」、即ち、オートリリースの条件が成立と判定された場合は、Ｓ１７に進む。Ｓ１７では、目標推力をＰＫＢ用の推力設定値（例えば、１５ｋＮ）から０（ゼロ）ｋＮに設定し、Ｓ１８に進む。Ｓ１８では、Ｓ１５の長時間判定カウンタをリセットし、即ち、長時間判定カウンタをゼロにし、リターンする。この場合は、図４の「推力制御状態」から「クリアランス制御状態」を介して「待機状態」に遷移する。

以上のように、実施形態によれば、メインＥＣＵ１０は、パーキング機構２３による制動力の保持が解除されるとき、制動力保持機構２３の係止により保持されていた制動力に対応する制動力を電動モータ２２Ｂにより保持する。このため、この状態で、例えば、アクセル操作された場合は、電動モータ２２Ｂにより保持している制動力を解除することで、車両を速やかに発進させることができる。即ち、パーキング機構２３の係止を解除してから制動力を解除する必要がなくなる。このため、アクセル操作されてからパーキング機構２３の係止を解除する構成と比較して、制動力を解除する時間を短縮することができ、運転者の感じる発進遅れを軽減できる。

実施形態によれば、メインＥＣＵ１０は、パーキング機構２３の解除条件、例えば、前述の（ａ）−（ｆ）の条件の少なくともいずれか、または、全てが成立したときに、パーキング機構２３による制動力の保持が解除される。このため、パーキング機構２３の解除条件を、運転者の発進意思を判定する条件として適切に設定することにより、運転者の感じる発進遅れを軽減できる。

なお、実施形態では、「メインＥＣＵ１０」と「左後輪５Ｌ側のリア電動ブレーキ用ＥＣＵ２４」と「右後輪５Ｒ側のリア電動ブレーキ用ＥＣＵ２４」とをそれぞれ別体のＥＣＵとし、これら３つのＥＣＵを車両データバスであるＣＡＮ１３で接続する構成とした場合を例に挙げて説明した。即ち、メインＥＣＵ１０と左右のリア電動ブレーキ用ＥＣＵ２４，２４との３つのＥＣＵを、電動ブレーキ装置２１，２１用の制御装置（電動ブレーキ制御装置）として構成した場合を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、例えば、メインＥＣＵとリア電動ブレーキ用ＥＣＵとを一つのＥＣＵにより構成してもよい。即ち、左右の電動モータと左右のパーキング機構（ソレノイド）を制御する制御装置を、１つのＥＣＵにより構成してもよい。

実施形態では、ブレーキ機構２２にリア電動ブレーキ用ＥＣＵ２４を取り付けることにより、これらブレーキ機構２２とリア電動ブレーキ用ＥＣＵ２４とを１つのユニット（組立体）として構成した場合を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、例えば、ブレーキ機構とリア電動ブレーキ用ＥＣＵとを分離して配置してもよい。この場合、電動ブレーキ用ＥＣＵ（リア電動ブレーキ用ＥＣＵ）を左側（左後輪側）と右側（右後輪側）とでそれぞれ別々に設けてもよいし、左側（左後輪側）と右側（右後輪側）とで一つの（共通の）電動ブレーキ用ＥＣＵ（リア電動ブレーキ用ＥＣＵ）として構成してもよい。

実施形態では、前輪３Ｌ，３Ｒ側を液圧ブレーキ装置４，４とし、後輪５Ｌ，５Ｒ側を電動ブレーキ装置２１，２１とした場合を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、例えば、前輪側を電動ブレーキ装置とし、後輪側を液圧ブレーキ装置としてもよい。

実施形態では、後輪側の左右の電動ブレーキ装置２１，２１にパーキング機構を備えた構成とした場合を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、例えば、左前輪側と右前輪側とにそれぞれパーキング機構を備えた電動ブレーキ装置を配置してもよい。また、左右の前輪と左右の後輪との四輪のそれぞれにパーキング機構を備えた電動ブレーキ装置を配置してもよい。換言すれば、左右の前輪と左右の後輪との四輪のそれぞれに電動ブレーキ装置を配置すると共に、左右の前輪および／または左右の後輪の電動ブレーキ装置にパーキング機構を備えてもよい。要するに、車両の車輪のうち少なくとも左右一対の車輪の電動ブレーキ装置を、パーキング機構を備えた電動ブレーキ装置により構成することができる。

以上説明した実施形態に基づく電動ブレーキ装置として、例えば下記に述べる態様のものが考えられる。

第１の態様としては、制動力を付与する電動モータと、ブレーキ機構の一部を係止することで制動力を保持する制動力保持機構と、前記電動モータおよび前記制動力保持機構の作動を制御する制御装置と、を有する電動ブレーキ装置において、前記制御装置は、前記制動力保持機構による制動力の保持が解除されるとき、前記制動力保持機構の係止により保持されていた制動力に対応する制動力を前記電動モータにより保持する。

この第１の態様によれば、制御装置は、制動力保持機構による制動力の保持が解除されるとき、制動力保持機構の係止により保持されていた制動力に対応する制動力を電動モータにより保持する。このため、この状態で、例えば、アクセル操作された場合は、電動モータにより保持している制動力を解除することで、車両を速やかに発進させることができる。即ち、制動力保持機構の係止を解除してから制動力を解除する必要がなくなる。このため、アクセル操作されてから制動力保持機構の係止を解除する構成と比較して、制動力を解除する時間を短縮することができ、運転者の感じる発進遅れを軽減できる。

第２の態様としては、第１の態様において、制御装置は、前記制動力保持機構の解除条件が成立したときに、前記制動力保持機構による制動力の保持が解除される。この第２の態様によれば、制動力保持機構の解除条件を適切に設定することにより、運転者の感じる発進遅れを軽減できる。

１０ メインＥＣＵ（制御装置）
２１ 電動ブレーキ装置
２２ ブレーキ機構
２２Ｂ 電動モータ
２３ パーキング機構（制動力保持機構）
２４ リア電動ブレーキ用ＥＣＵ（制御装置）

Claims (2)

1. 制動力を付与する電動モータと、
   ブレーキ機構の一部を係止することで制動力を保持する制動力保持機構と、
   前記電動モータおよび前記制動力保持機構の作動を制御する制御装置と、を有する電動ブレーキ装置において、
   前記制御装置は、前記制動力保持機構による制動力の保持が解除されるとき、前記制動力保持機構の係止により保持されていた制動力に対応する制動力を前記電動モータにより保持することを特徴とする電動ブレーキ装置。
2. 請求項１において、
   前記制御装置は、前記制動力保持機構の解除条件が成立したときに、前記制動力保持機構による制動力の保持が解除されることを特徴とする電動ブレーキ装置。

Images