JP2023044354A - 車両用ブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両用ブレーキ装置において、押付装置の異常の有無を良好に検出することである。【解決手段】本発明に係る車両用ブレーキ装置において、ピストンに付与される液圧が、パーキングブレーキのロック状態において、押付装置によりピストンに実際に加えられている実軸力に対応する液圧以下である場合には、ピストンは押圧部材に対して相対的に前進し難く、押圧部材に当接した状態にあると推定される。それに対して、ピストンに付与された液圧が実軸力に対応する液圧より大きい場合には、ピストンは押圧部材に対して相対的に前進し易く、押圧部材から離間すると推定される。以上のことから、ピストンに液圧が付与された状態でパーキングブレーキのリリース作動が行われる場合に、電動アクチュエータに流れる電流に基づけば、押付装置の異常の有無を検出することができる。【選択図】図９

Description

本発明は、車両の車輪の回転を抑制する摩擦ブレーキを備えた車両用ブレーキ装置に関するものである。

特許文献１，２には、車両の車輪の回転を抑制する摩擦ブレーキを備えた車両用ブレーキ装置であって、押付装置が、液圧により移動可能なピストンと、電動モータと、ピストンに対して相対移動可能に設けられ、電動モータにより前進・後退させられる押圧部材とを含むものが記載されている。この摩擦ブレーキは、ピストンに液圧が付与されることによりサービスブレーキとして作動し、電動モータにより押圧部材を介してピストンに軸力が付与されることによりパーキングブレーキとして作動する。

特許文献１に記載の車両用ブレーキ装置において、パーキングブレーキの解除時に、セルフロックに起因して、電動モータにより押圧部材を後退させることができない場合に、ピストンに液圧が付与される。その結果、電動モータに加えられる負荷を小さくすることができ、押圧部材を後退させ易くすることができる。

特許文献２に記載の車両用ブレーキ装置はエンジンを自動で停止・再始動させる車両に搭載されている。車両において、パーキングブレーキのリリース前期に、エンジンの再始動要求が出された場合には、そのエンジンの再始動が禁止され、リリース後期に許可される。その結果、電源電圧の急激な低下を抑制しつつ、エンジンの再始動遅れを抑制することができる。

特開2013-244888号 特開2015-121203号

本発明の課題は、車両用ブレーキ装置において、押付装置の異常の有無を良好に検出することである。

課題を解決するための手段および効果

本発明に係る車両用ブレーキ装置においては、ピストンに液圧が付与された状態で、パーキングブレーキがリリースされる場合の、電動アクチュエータに流れる電流に基づいて押付装置による軸力の低下（以下、押付装置の異常と称する場合がある）の有無が検出される。
例えば、ピストンに付与される液圧が、パーキングブレーキのロック状態（作用状態）において、押付装置によりピストンに実際に加えられている軸力である実軸力に対応する液圧以下である場合には、ピストンは押圧部材に対して相対的に前進し難く、押圧部材に当接した状態にあると推定される。それに対して、ピストンに付与された液圧が実軸力に対応する液圧より大きい場合には、ピストンは押圧部材に対して相対的に前進し易く、押圧部材から離間すると推定される。そのため、後者の場合は前者の場合より、パーキングブレーキのリリース作動の開始から設定時間が経過するまでの間に、ピストン、押圧部材を介して電動アクチュエータに加えられる負荷が小さくなり、流れる電流が小さくなる。以上のことから、ピストンに液圧が付与された状態でパーキングブレーキがリリースされる場合に、電動アクチュエータに流れる電流に基づけば、押付装置の異常の有無を検出することができる。

本発明の一実施形態に係る車両用ブレーキ装置の一部を概念的に示す図である。 上記車両用ブレーキ装置の摩擦ブレーキの作動状態（サービスブレーキの作動の状態）を示す断面図である。 上記摩擦ブレーキの別の作動状態（パーキングブレーキのロック作動の状態）を示す断面図である。 上記摩擦ブレーキのさらに別の作動状態（異常検出を行わない場合のパーキングブレーキのリリース作動の状態）を示す断面図である。(a)はリリース前期、(b)はリリース後期の作動状態を示す。 上記摩擦ブレーキの別の作動状態（パーキングブレーキのリリース作動時に異常検出を行った状態、押付装置が正常である場合）を示す断面図である。(a)はリリース前期、(b)はリリース後期の作動状態を示す。 上記摩擦ブレーキのさらに別の作動状態（パーキングブレーキのリリース作動時に異常検出を行った状態、押付装置が異常である場合）を示す断面図である。(a)はリリース前期、(b)はリリース後期の作動状態を示す。 上記摩擦ブレーキにおいてパーキングブレーキのロック作動時に電動モータを流れる電流変化を示す図である。 上記摩擦ブレーキにおいてパーキングブレーキのリリース作動時に電動モータを流れる電流変化を示す図である。 上記パーキングブレーキのリリース作動時にピストンに液圧を加えた場合の電動モータに流れる電流変化を示す図である。 上記車両用ブレーキ装置のブレーキＥＣＵに記憶されたパーキングロック時モータ制御プログラムを表すフローチャートである。 上記ブレーキＥＣＵに記憶されたパーキングリリース時モータ制御プログラムを表すフローチャートである。 上記ブレーキＥＣＵに記憶された別のパーキングリリース時モータ制御プログラムを表すフローチャートである。

発明の実施形態

本発明の一実施形態である車両用ブレーキ装置について、以下、図面に基づいて詳細に説明する。

本実施例に係る車両用ブレーキ装置は、図１に示すように、車両の車輪に設けられ、それぞれ車輪の回転を抑制するディスクブレーキとしての摩擦ブレーキ１０を含む。摩擦ブレーキ１０は、サービスブレーキとしても、パーキングブレーキとしても作動可能なものである。
摩擦ブレーキ１０は、車輪とともに回転するブレーキ回転体１２と、ブレーキ回転体１２の両側に位置する摩擦係合部材としての一対の摩擦パッド１４，１６と、押付装置１８とを含む。

押付装置１８は、図示しない非回転部材に、車輪の回転軸線Ｍと平行な方向（以下、軸線方向と称する。）に相対移動可能に支持されたキャリパ２０と、キャリパ２０に設けられたホイールシリンダ２１とを含む。ホイールシリンダ２１は、キャリパ２０に形成されたシリンダボアに液密かつ摺動可能に嵌合されたピストン２２と、ピストン２２の後方に設けられた液圧室２４とを含む。液圧室２４には、液圧制御アクチュエータ２８が接続される。液圧制御アクチュエータ２８は、例えば、液圧源としてのポンプ装置と、１つ以上の電磁弁とを含むものとすることができる。また、シリンダボアとピストン２２との間には、ピストンシール３０が設けられる。

また、ピストン２２は、概して有底円筒状を成したものであり、回転軸線Ｍと平行な軸線方向（図１において、軸線をＬで示す）に延び、かつ、底部が前進側、筒部が後退側に位置する姿勢で配設される。ピストン２２の後方、例えば、ピストン２２の筒部の内周側には、押圧部材としてのナット部材３６が、ピストン２２に対して軸線方向に相対移動可能かつ軸線周りに相対回転不能な状態で保持される。ナット部材３６には、運動変換機構３８、回転伝達機構４０を介して電動モータ４２に連結される。ナット部材３６は、電動モータ４２により移動させられるのである。

電動モータ４２の回転は、回転伝達機構４０を介して回転部材としてのボルト部材５０に伝達される。本実施例において、電動モータ４２の回転軸４２ａとボルト部材５０とが互いに平行に延びているため、電動モータ４２の回転軸４２ａの回転が回転伝達機構４０を介してボルト部材５０に伝達される。回転伝達機構４０は、一対のギヤ５２，５４を含み、減速機としての機能も有する。

運動変換機構３８は、ねじ機構を備えたものであり、ボルト部材５０の回転を直線移動に変換して、ナット部材３６に伝達するものである。ナット部材３６の内周面には雌ねじ部３６Ａが形成されるとともに、ボルト部材５０の外周面には雄ねじ部５０Ａが形成される。これら雄ねじ部５０Ａと雌ねじ部３６Ａとが螺合させられ、かつ、ナット部材３６がピストン２２に対して相対回転不能に嵌合され、ピストン２２がシリンダボアに軸線周りに相対回転不能に嵌合される。その結果、ボルト部材５０の回転によりナット部材３６が軸線方向に移動させられるのである。

また、ねじ部５０Ａ，３６Ａは、電動モータ４２に電流が供給されない状態で、ピストン２２を介してナット部材３６に後退方向の力が加えられても、その分力によって、電動モータ４２が回転させられ難い状態で形成される。例えば、ねじ部５０Ａ，３６Ａのリード角が小さくされているのであり、運動変換機構３８（ねじ機構）がロック機構としての機能を備える。
なお、ボルト部材５０は、キャリパ２０（シリンダボアが形成されたハウジング）にラジアルベアリング５６、スラストベアリング５８を介して、軸線周りに相対回転可能に保持される。

電動モータ４２および液圧制御アクチュエータ２８は、ブレーキＥＣＵ７０によって制御される。ブレーキＥＣＵ７０は、コンピュータを主体とするものであり、入出力部，記憶部，実行部等を含み、入出力部には、液圧室２４の液圧を検出する液圧センサ８０，パーキングブレーキスイッチ８２，サービスブレーキスイッチ８４，ブレーキ操作状態検出装置８５，電動モータ４２に流れる電流を検出する電流センサ８８，電動モータ４２の回転数を検出するエンコーダ９０，周辺情報取得装置９８等が接続されるとともに、報知装置９６，液圧制御アクチュエータ２８および電動モータ４２が駆動回路９２等を介して接続される。

パーキングブレーキスイッチ８２は、運転者によって操作可能な操作部と、その操作部の操作状態を検知する検知部とを含む。操作部は、運転者によってパーキングブレーキのロック（ブレーキ作用）を指示する場合、リリース（ブレーキ解除）を指示する場合に操作されるものであり、検知部は、操作部が、ロック指示操作されたか否か、リリース指示操作されたか否かを検知する。

サービスブレーキスイッチ８４は、運転者によって操作可能なサービスブレーキ操作部材９４が操作状態にあるか非操作状態にあるかを検出するものである。サービスブレーキ操作状態検出装置８５は、サービスブレーキ操作部材９４の操作ストロークや、サービスブレーキ操作部材９４に加えられた操作力等を検出するものである。

また、エンコーダ９０によって検出された電動モータ４２の回転数に基づいて、電動モータ４２の０点位置からの回転角度が取得され、ナット部材３６の０点位置（後退端位置）からのストロークが取得される。換言すれば、ナット部材３６のハウジング（キャリパ２０）に対する位置が取得されるのである。

報知装置９６は、押付装置１８の異常の有無等を報知するものであり、ディスプレイを含むものとしたり、音や音声を出力するものとしたり、光を発するものとしたりすること等ができる。

周辺情報取得装置９８は、カメラやレーダ装置等を含み、本実施例に係る車両用ブレーキ装置が搭載された車両である自車両の周辺に存在する物体である周辺物体に関する情報を取得して、自車両と周辺物体との相対位置関係等を取得するものである。周辺情報取得装置９８によって取得された自車両と周辺物体との相対位置関係等に基づいてサービスブレーキとしての摩擦ブレーキ１０の作動要求の有無が取得され、目標液圧等が取得される。

以上のように構成された車両用ブレーキ装置の作動について説明する。本実施例に記載の車両用ブレーキ装置において、摩擦ブレーキ１０は、ピストン２２が液圧室２４の液圧により作動させられることによりサービスブレーキとして作動し、ピストン２２がナット部材３６の押圧力により作動させられることによりパーキングブレーキとして作動する。なお、ナット部材３６によりピストン２２に加えられる押圧力は、電動モータ４２の駆動力に応じた力であるが、軸線方向の力であることから軸力と称する場合がある。

＜サービスブレーキの作動＞
サービスブレーキ操作部材９４の操作状態と周辺情報取得装置９８によって取得された自車両と周辺物体との相対位置関係との少なくとも一方等に基づいてサービスブレーキの作動要求が有ると判定された場合には、電動モータ４２の停止状態において、液圧制御アクチュエータ２８からホイールシリンダ２１の液圧室２４に液圧が供給される。それにより、図２に示すように、ピストン２２が、ナット部材３６に対して相対的に前進させられる。

ピストン２２の前進と、キャリパ２０の軸線方向の移動とにより、摩擦パッド１４，１６がブレーキ回転体１２に押し付けられ、これらが摩擦係合させられる。サービスブレーキである液圧ブレーキが作動させられる。液圧室２４の液圧は、液圧制御アクチュエータ２８の制御により制御される。液圧制御アクチュエータ２８の制御により、例えば、液圧センサ８０によって検出された液圧室２４の液圧である実液圧が、ブレーキ操作状態検出装置８５によって検出されたサービスブレーキ操作部材９４の操作状態や周辺情報取得装置９８によって取得された自車両と周辺物体との相対位置関係等に基づいて決まる目標液圧に近づけられる。

＜パーキングブレーキのロック作動＞
パーキングブレーキスイッチ８２のロック指示操作が行われた場合、自動パーキング制御において最終目標位置に到達した場合等、パーキングブレーキの作動要求がある場合には、図３に示すように、電動モータ４２が回転させられて、ナット部材３６がピストン２２に対して相対的に前進させられる。ナット部材３６の前進により、ナット部材３６の前端面３６ｆがピストン２２の底面２２ｆに当接させられ、その後、ピストン２２およびナット部材３６は、電動モータ４２の作動により一体的に前進させられる。ピストン２２が摩擦パッド１６に当接し、摩擦パッド１４，１６がブレーキ回転体１２に押し付けられる。それにより、パーキングブレーキがロック状態（作用状態）となる。

図７に示すように、パーキングブレーキのロック作動において、電動モータ４２の始動時には、大きな突入電流が流れる。しかし、突入電流が小さくなった後も、電動モータ４２に流れる電流は小さい。ナット部材３６はピストン２２に対して相対的に前進させられるため、電動モータ４２に加えられる負荷は小さくなるからである。
その後、ナット部材３６がピストン２２に当接し、一対の摩擦パッド１４，１６がブレーキ回転体１２に押し付けられると、その押付力の増加に伴って、ピストン２２、ナット部材３６を介して電動モータ４２に加えられる負荷が大きくなり、流れる電流が大きくなる。電流センサ８８によって検出された電動モータ４２に流れる電流が目標電流Ｉtarに達すると電動モータ４２が停止させられる。電動モータ４２に流れる電流、電動モータ４２に加えられる負荷、ナット部材３６によってピストン２２に加えられる軸力は、互いに１対１に対応すると推定し、電動モータ４２に流れる電流が目標電流Ｉtarに達した場合に、軸力が目標軸力Ｆtarに達したと推定されて、電動モータ４２が停止させられるのである。なお、目標軸力Ｆtarは、例えば、予め定められた大きさとすることができ、具体的には、押付装置１８により出力可能な最大値とすることができる。

図１０には、パーキングブレーキのロック作動時のモータ制御プログラム（単に、パーキングロック時モータ制御プログラムと略称する場合がある）を表すフローチャートを示す。パーキングロック時モータ制御プログラムは予め定められた設定時間毎に実行される。
ステップ１（以下、Ｓ１と略称する。他のステップについても同様とする）において、パーキングブレーキ（図１０，１１において、ＰＫＢと略記した）のロック作動中であるか否かが判定される。判定がＮＯである場合には、Ｓ２において、ロック要求の有無が検出される。判定がＹＥＳである場合には、Ｓ３において、目標軸力Ｆtarに基づいて目標電流Ｉtarが取得される。そして、Ｓ４において、電動モータ４２が始動させられる。

次に、Ｓ１が実行される場合には判定はＹＥＳとなる。Ｓ５において、電流センサ８８によって電動モータ４２に流れる電流が検出され、Ｓ６において、目標電流Ｉtarに達したか否かが判定される。判定がＮＯである場合には、Ｓ１，５，６が繰り返し実行され、判定がＹＥＳである場合には、Ｓ７において、電動モータ４２が停止させられる。ブレーキ回転体１２は、一対の摩擦パッド１４，１６によって目標軸力Ｆtarで押し付けられた状態にあると推定される。

＜パーキングブレーキのリリース作動＞
パーキングブレーキスイッチ８２のリリース指示操作が行われた場合、自動発進制御が行われる場合、自動運転が行われる場合等、パーキングブレーキのリリース要求がある場合には、電動モータ４２がロック作動時とは逆方向に回転させられる。図４(a)が示すように、ナット部材３６が後退させられ、ピストン２２が、ピストンシール３０の復元力等により戻される。しかし、パーキングブレーキのリリース開始時には、ピストン２２、ナット部材３６を介して電動モータ４２に大きな力が加えられること、運動変換機構３８がロック機能を有すること等に起因して、ナット部材３６の後退開始時に、電動モータ４２の負荷が大きくなる。そのため、図８に示すように、電動モータ４２の始動時に流れる突入電流の減少後、電動モータ４２に流れる電流が急激に増加する。図８に示す場合の電流の増加量はΔＩaである。

そして、ピストン２２、ナット部材３６の後退に伴って、電動モータ４２に加えられる負荷が小さくなり、流れる電流が小さくなる。このように、ナット部材３６がピストン２２に当接した状態で後退させられる領域、換言すると、電動モータ４２に流れる電流が増加して、減少する領域を領域Ａ、または、パーキングブレーキのリリース前期と称する。
なお、図８には、突入電流が小さくなった後に、電流が増加する状態を示したが、この電流の増加が突入電流に吸収される場合もある。

また、ピストン２２は、ピストンシール３０等によって戻されて、停止させられるのに対して、ナット部材３６は電動モータ４２によってさらに戻される。そのため、図４(b)に示すように、ナット部材３６がピストン２２に対して相対的に後退させられる。ナット部材３６のピストン２２に対する相対的な後退に伴ってナット部材３６の前端面３６ｆがピストン２２の底面２２ｆから離間すると、電動モータ４２は無負荷状態となる。そして、ナット部材３６が予め定められた０点位置まで後退させられると、電動モータ４２が停止させられる。このように、ナット部材３６が、ピストン２２から離間した状態で後退させられる領域を領域Ｂ，または、パーキングブレーキのリリース後期と称する。

このように、パーキングブレーキのロック作動時においては、電動モータ４２に流れる電流が目標軸力Ｆtarに対応する目標電流Ｉtarに達すると、電動モータ４２が停止させられる。そのため、パーキングブレーキのロック状態（作用状態）において、目標軸力Ｆtarに応じたブレーキ力が作用していると推定される。
しかし、押付装置１８において、スラストベアリング５８やラジアルベアリング５６等の損傷，錆、ねじ機構３８における不具合等に起因して、摩擦力が増加し、電動モータ４２に流れる電流に対して軸力が小さくなる場合がある。その結果、パーキングブレーキのロック状態において軸力が不足し、ブレーキ力が不足する場合がある。

そこで、パーキングブレーキのリリース作動時に、パーキングブレーキのロック状態における軸力不足の有無、換言すると、押付装置１８の異常の有無が検出されるようにした。本実施例において、ピストン２２に、パーキングブレーキのロック状態における目標軸力Ｆtarに応じた液圧である目標軸力対応液圧Ｐtarより設定液圧β低い液圧Ｐrが付与された状態で、パーキングブレーキのリリース作動を行い、その場合に電動モータ４２に流れる電流に基づいて押付装置１８の異常の有無が検出される。
Ｐr＝Ｐtar－β

ピストン２２に付与される液圧Ｐrは、本実施例においては、押付装置１８が正常であり、軸力不足が生じていない場合に、パーキングブレーキのロック状態において押付装置１８によりピストン２２に付与される実際の軸力である実軸力Ｆ*に対応する液圧である実軸力対応液圧Ｐ*以下となり（Ｐr≦Ｐ*）、押付装置１８が異常であり、軸力不足である場合の実軸力対応液圧Ｐ*より大きく（Ｐr＞Ｐ*）なる高さに設定される。
換言すれば、実軸力対応液圧Ｐ*がピストン２２に付与される液圧Ｐr以上である場合には、押付装置１８は正常であり、液圧Ｐrより小さい場合に、異常であると判定される。

また、押付装置１８が正常であり、軸力不足が生じていない場合とは、パーキングブレーキのロック状態における実軸力Ｆ*と目標軸力Ｆtarとの差（厳密には、目標軸力Ｆtarから実軸力Ｆ*を引いた値）が設定値α以下の場合（Ｆtar－Ｆ*≦α）をいう。換言すると、実軸力Ｆ*が目標軸力Ｆtarより設定値α以上小さい場合に、軸力不足であると考えられる。

以上のことから、設定液圧βは、設定値αに対応する液圧であると考えることができる。また、設定値α、設定液圧βは、目標軸力Ｆtarまたは目標軸力対応液圧Ｐtar基づいて決めることができる。例えば、目標軸力Ｆtarまたは目標液圧対応液圧Ｐtarに比率γ（０＜γ＜１）を掛けた値とすることができる。このことから、設定値α、設定液圧βは、軸力不足判定乖離値と称することができる。

押付装置１８が正常であり、軸力不足が生じていない場合に、ピストン２２に液圧Ｐrを付与した場合、換言すると、ピストン２２に付与した液圧Ｐrに対応する軸力Ｆrが実軸力Ｆ*以下の場合には、図５(a)に示すように、ピストン２２は、ナット部材３６に対して相対的に前進できず、ナット部材３６に当接した状態にある。ピストン２２は、液圧Ｐrにより摩擦パッド１４，１６等をこれ以上圧縮させることができず、ナット部材３６から離れて前進することは困難であるからである。なお、ピストン２２に液圧Ｐrが加えられることから、ナット部材３６を介してピストン２２に加えられる軸力は、その分、小さくなると考えられる。

このように、ピストン２２に液圧Ｐrが付与された状態でパーキングブレーキのリリース作動が行われる場合には、突入電流が減少した後に、電流が増加するが、電動モータ４２に、ナット部材３６、ピストン２２を介して加えられる負荷は、ピストン２２に液圧Ｐrが付与されない場合に比較して小さくなる。そのため、図９の破線が示すように、図８に示す場合に比較して、電流の増加量ΔＩcは小さくなる(ΔＩc＜ΔＩa)。

その後、ピストン２２の後退と、ナット部材３６の後退とに伴って電動モータ４２に加えられる負荷が小さくなり、流れる電流が小さくなる。この電流が増加して、減少する領域がパーキングブレーキのリリース前期（領域Ｃ）である。

なお、ピストン２２は、ピストン２２に付与された液圧の減少分（Ｐtar－Ｐr）に応じて後退させられ、停止させられるのに対して、ナット部材３６は電動モータ４２により後退させられる。そのため、図５(b)に示すように、ナット部材３６は、ピストン２２に対して相対的に後退させられる。電動モータ４２に流れる電流は無負荷判定電流ＩBより小さくなり、電動モータ４２は無負荷状態で回転させられる。無負荷判定電流ＩBは、電動モータ４２が無負荷状態である場合に流れる電流に基づいて決まる値である。そして、ナット部材３６が０点位置に達すると、電動モータ４２は停止させられる。この領域がパーキングブレーキのリリース後期（領域Ｄ）である。

それに対して、押付装置１８が異常であり、軸力不足が生じ、実軸力Ｆ*が、ピストン２２に付与された液圧Ｐrに対応する軸力Ｆrより小さい場合には（Ｆ*＜Ｆr）、図６(a)に示すように、ピストン２２は、ナット部材３６に対して相対的に前進させられる。それにより、ピストン２２の底面２２ｆはナット部材３６の前端面３６ｆから離間する。そのため、パーキングブレーキのリリース作動が開始される場合に、電動モータ４２に、ピストン２２、ナット部材３６を介して負荷が加えられることはない。また、ピストン２２には、液圧Ｐrが付与されているため、その位置に保持される。図６(b)に示すように、電動モータ４２は無負荷状態で回転させられ、ナット部材３６はピストン２２に対して相対的に後退させられる。ナット部材３６はさらに後退させられるが、０点位置に達すると、電動モータ４２が停止させられる。

図９の領域Ｃにおいて、一点鎖線が示すように、突入電流が低下した後、電動モータ４２に流れる電流は増加せず、電動モータ４２に流れる電流はほぼ無負荷判定電流ＩBより小さくなる。また、電流が無負荷判定電流ＩBより小さい状態が、無負荷判定時間ｔB以上継続する。

以上のように、本実施例においては、領域Ｃにおいて電動モータ４２に流れる電流が無負荷判定電流ＩBより小さい状態が無負荷判定時間ｔB以上続いた場合に、押付装置１８が異常であると検出される。

ピストン２２に付与される液圧は、押付装置１８の異常の有無の検出後に、解除されるようにすることが望ましい。例えば、ナット部材３６が０点位置まで戻された後に、解除されるようにすることができる。また、ピストン２２に付与される液圧Ｐrは、車両を停止状態に保持し得る大きさの軸力に対応する液圧Ｐs以上とすることができる。

パーキングブレーキのリリース時モータ制御プログラム（以下、パーキングリリース時モータ制御プログラムと略称する場合がある）の一例を図１１のフローチャートに示す。
図１１のフローチャートで表されるパーキングリリース時モータ制御プログラムは、予め定められた設定時間毎に実行される。
Ｓ１１において、パーキングブレーキ（ＰＫＢ）のリリース作動中であるか否かが判定される。判定がＮＯである場合には、Ｓ１２において、リリース要求が有るか否かが判定される。判定がＹＥＳである場合には、Ｓ１３において、ピストン２２に加えられる液圧が決定される。パーキングブレーキのロック状態における目標軸力対応液圧Ｐtarより軸力不足判定乖離値β小さい液圧Ｐrに決定される。目標軸力Ｆtarが予め決まっている場合には、ピストン２２に加えられる液圧Ｐrも予め決まった値となる。
Ｓ１４において、液圧制御アクチュエータ２８の制御により、液圧室２４の液圧が液圧Ｐrに近づくように制御されて、保持される。Ｓ１５において、電動モータ４２が始動させられる。

次に、Ｓ１１が実行される場合には、Ｓ１１の判定がＹＥＳになるため、Ｓ１６において、パーキングブレーキのリリース作動が開始されてからの経過時間が設定時間Ｔｃ以上であるか否かが判定される。設定時間Ｔｃは、図９の領域Ｃの時間に基づいて決まる時間である。目標軸力Ｆtar，ピストン２２に付与される液圧Ｐrが予め決まった値であり、電動モータ４２の回転速度がおよそ決まっている場合には、領域Ｃの時間も決まる。また、設定時間Ｔｃは、シミュレーションまたは実験等により予め取得することができる。なお、電動モータ４２の回転速度が同じ場合に、設定時間Ｔｃは、図８に示すように、領域Ａの時間ＴAより短い。
なお、設定時間Ｔcは、本実施例において、突入電流が減少した後からの時間であるが、電動モータ４２の始動指令が出力された時点からの時間とすることもできる。

Ｓ１６の判定がＮＯである場合には、Ｓ１７において、電流センサ８８により電動モータ４２に流れる電流Ｉが検出され、Ｓ１８において、電流Ｉが無負荷判定電流ＩBより小さいか否か、Ｓ１９において、Ｓ１８がＹＥＳになってからの経過時間ｔが無負荷判定時間ｔBより長いか否かが判定される。Ｓ１８，１９のいずれかの判定がＮＯである場合には、Ｓ２０以降が実行されることはない。

Ｓ１８，１９の両方の判定がＹＥＳである場合には、Ｓ２０，２１において、軸力不足状態であると判定され、そのことが報知される。

それに対して、Ｓ１６の判定がＹＥＳである場合には、Ｓ２２において、リリース終了条件が成立するか否かが判定される。例えば、ナット部材３６が０点位置に達した場合に、終了条件が成立したと判定することができる。
Ｓ２２の判定がＹＥＳである場合には、Ｓ２３において、電動モータ４２が停止させられ、Ｓ２４において、ピストン２２に付与された液圧が解除される。

このように、ピストン２２に液圧を付与した状態でパーキングブレーキのリリース作動が行われる場合の、電動モータ４２に流れる電流に基づけば、押付装置１８における軸力不足の有無を良好に検出することができる。
また、ベアリングの損傷、ねじ機構の不具合等の異常を報知することができ、メンテナンスを適切に行うことが可能となる。
さらに、例えば、軸力不足であると検出された場合に、次のパーキングブレーキのロック作動時に、目標電流Ｉtarを目標軸力Ｆtarに対応する電流より大きい値に決定されるようにした場合には、パーキングブレーキのロック状態におけるブレーキ力不足を良好に抑制することができる。

以上、本実施例において、電動モータ４２、回転伝達機構４０等により電動アクチュエータが構成され、電流センサ８８、ブレーキＥＣＵ７０等の図１１のフローチャートのＳ１３－２０を記憶する部分、実行する部分等により異常検出装置が構成される。また、キャリパ２０等によりハウジングが構成される。なお、摩擦ブレーキ１０のうち、一対の摩擦パッド１４，１６、ピストン２２、キャリパ２０、ホイールシリンダ２１等によりサービスブレーキが構成され、一対の摩擦パッド１４，１６、キャリパ２０、ピストン２２、押付装置１８等によりパーキングブレーキが構成される。

なお、押付装置１８による軸力不足の有無は、領域Ｃにおける電流の増加量に基づいて取得することができる。その場合の一例を図１２に示す。
本実施例においては、突入電流が減少した後の電流の増加量が異常判定しきい値ΔＩthより小さい場合に、押付装置１８が異常であると判定される。異常判定しきい値ΔＩthは、押付装置１８が正常である場合の増加量ΔＩcに基づいて、例えば、ΔＩcより小さい値に設定することができる。

図１２のフローチャートで表されるパーキングリリース時モータ制御プログラムにおいて、図１１のフローチャートで表されるパーキングリリース時モータ制御プログラムと同様の実行が行われるステップについては同じステップ番号を付して説明を省略する。
パーキングブレーキのリリース作動の開始からの経過時間が設定時間Ｔcより短く、Ｓ１６の判定がＮＯである場合には、Ｓ１７において、電流センサ８８により電動モータ４２に流れる電流Ｉが検出され、Ｓ３１において、今回値Ｉ(n)から電流の最小値Ｉmin(突入電流が減少した場合の値)を引いた値を増加量ΔＩ(n)として取得する。
ΔＩ(n)＝Ｉ(n)－Ｉmin
なお、フローチャートにおいては省略したが、突入電流が減少した後に、Ｓ１７が実行されて、電動モータ４２に流れる電流が電流センサ８８によって検出される。

そして、Ｓ３２において、今回の増加量ΔＩ(n)が前回の増加量ΔＩ(n-1)より大きいか否かが判定され、Ｓ３２の判定がＹＥＳである場合には、Ｓ３３において、今回の増加量ΔＩ(n)が記憶される。以下、Ｓ１１，１６，１７，３１－３３が繰り返し実行されることにより、電流の最低値Ｉminから今回値Ｉ(n)までの電流増加量ΔＩの最大値（Ｓ３２の判定がＮＯになった場合の前回値）が取得される。
Ｓ３２の判定がＮＯである場合には、Ｓ３４において、増加量の前回値ΔＩ(n-1)が異常判定しきい値ΔＩthより大きいか否かが判定される。Ｓ３４の判定がＹＥＳである場合には、押付装置１８が正常であると判定されるが、Ｓ３４の判定がＮＯである場合には、押付装置１８が異常であると判定され、Ｓ２０，２１が実行される。

また、押付装置１８による軸力不足の有無は、領域Ｃにおける電流の変化状態に基づいて取得したり、領域Ｃにおける電流の平均的な大きさを表す値（電流の中間値、平均値等の統計的に処理した値）等に基づいて取得したりすること等もできる。例えば、電流の増加勾配が設定勾配より小さい場合に、軸力不足であると取得したり、領域Ｃにおける電流の平均的な値がしきい値より小さい場合に、軸力不足であると取得したりすることができるのである。

さらに、ピストン２２に付与された液圧Ｐｒは、パーキングブレーキのリリース作動の開始からの経過時間が設定時間Ｔcより長くなった場合に解除されるようにしたり、設定時間ＴAより長くなった場合に解除されるようにしたりすること等ができる。本実施例においては、通常のパーキングブレーキのリリース作動と同様のタイミングで軸力が０とすることができ、運転者の違和感を軽減することができる。

また、軸力不足は、ベアリングの損傷の他に、種々の原因で生じるが、いずれの場合であっても、本実施例において、検出することができる。
さらに、本発明は、上述に記載の態様の他、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した態様で実施することができる。

１０：摩擦ブレーキ １２：ブレーキ回転体 １４，１６：一対の摩擦パッド １８：押付装置 ２２：ピストン ２８：液圧制御アクチュエータ ３６：ナット部材 ３８：運動変換機構 ４２：電動モータ ５０：ボルト部材 ７０：ブレーキＥＣＵ ８０：液圧センサ ８２：パーキングブレーキスイッチ ８８：電流センサ ９６：報知装置

特許請求可能な発明

（１）車両の車輪に設けられ、押付装置により摩擦係合部材をブレーキ回転体に押し付けて、摩擦係合させることにより、前記車輪の回転を抑制する摩擦ブレーキと、
前記押付装置の異常の有無を検出する異常検出装置と
を含む車両用ブレーキ装置であって、
前記押付装置が、ハウジングに形成されたシリンダボアに液密かつ摺動可能に嵌合され、液圧により前進可能なピストンと、前記ピストンに対して相対移動可能に設けられ、電動アクチュエータにより前進・後退させられる押圧部材とを含み、
前記摩擦ブレーキが、前記ピストンに液圧が付与されることによりサービスブレーキとして作動し、前記電動アクチュエータにより前記押圧部材を介して前記ピストンに軸力が付与されることによりパーキングブレーキとして作動するものであり、
前記異常検出装置が、前記ピストンに液圧を付与した状態で前記パーキングブレーキのリリース作動が行われる場合の前記パーキングブレーキのリリース作動の開始時から、その開始時からの経過時間が設定時間となるまでの間に、前記電動アクチュエータに流れる電流に基づいて、前記押付装置の異常の有無を検出するものである車両用ブレーキ装置。

設定時間は、例えば、パーキングブレーキのリリース前期であると考えられる時間とすることができる。上記実施例において設定時間Ｔcが対応する。
また、リリース作動の開始時は、パーキングブレーキのリリース作動の開始指令が出力された時点としたり、突入電流が減少した時（最低値になった時）としたりすること等ができる。突入電流が流れる時間は短く、かつ、突入電流の電流値や電流変化を検出する必要性は低いからである。

（２）前記異常検出装置が、前記電動アクチュエータに流れる電流が異常判定電流より小さい状態が、異常判定時間以上継続した場合に、前記押付装置が異常であると検出するものである(1)項に記載の車両用ブレーキ装置。

上記実施例において、異常判定電流、異常判定時間は、それぞれ、無負荷判定電流、無負荷判定時間に対応する。

（３）前記異常検出装置が、前記電動アクチュエータに流れる電流の増加量が異常判定しきい値以下である場合に、前記押付装置が異常であると検出するものである(1)項または(2)項に記載の車両用ブレーキ装置。

（４）前記異常検出装置が、前記ピストンに、前記パーキングブレーキのロック状態において前記押圧装置により加えられていると推定される軸力である推定軸力に応じた液圧より設定液圧低い液圧を付与するものである(1)項ないし(3)項のいずれか１つに記載の車両用ブレーキ装置。

上記実施例において、推定軸力が目標軸力Ｆtarに対応し、設定液圧が軸力不足判定乖離値βに対応する。また、ピストンに付与される液圧Ｐrは、少なくとも、押付装置の異常の有無の検出に要する間、保持されることが望ましい。

（５）前記異常検出装置が、前記ピストンに、前記車両を停止状態に保持し得る軸力に対応する液圧以上の液圧を付与するものである(1)項ないし(4)項のいずれか１つに記載の車両用ブレーキ装置。

（６）前記電動アクチュエータが、電動モータを含み、
前記押付装置が、前記ハウジングにベアリングを介して回転可能に保持され、前記電動モータの回転に伴って回転させられる回転部材と、前記回転部材の回転を直線移動に変換して、前記押圧部材に伝達する運動変換機構とを含む(1)項ないし(5)項のいずれか１つに記載の車両用ブレーキ装置。

Claims (4)

1. 車両の車輪に設けられ、押付装置により摩擦係合部材をブレーキ回転体に押し付けて、摩擦係合させることにより、前記車輪の回転を抑制する摩擦ブレーキと、
   前記押付装置の異常の有無を検出する異常検出装置と
   を含む車両用ブレーキ装置であって、
   前記押付装置が、ハウジングに形成されたシリンダボアに液密かつ摺動可能に嵌合され、液圧により前進可能なピストンと、前記ピストンに対して相対移動可能に設けられ、電動アクチュエータにより前進・後退させられる押圧部材とを含み、
   前記摩擦ブレーキが、前記ピストンに液圧が付与されることによりサービスブレーキとして作動し、前記電動アクチュエータにより前記押圧部材を介して前記ピストンに軸力が付与されることによりパーキングブレーキとして作動するものであり、
   前記異常検出装置が、前記ピストンに液圧を付与した状態で前記パーキングブレーキのリリース作動が行われる場合の、前記パーキングブレーキのリリース作動の開始時から、その開始時からの経過時間が設定時間となるまでの間に、前記電動アクチュエータに流れる電流に基づいて、前記押付装置の異常の有無を検出するものである車両用ブレーキ装置。
2. 前記異常検出装置が、前記電動アクチュエータに流れる電流が異常判定電流より小さい状態が、異常判定時間以上継続した場合に、前記押付装置が異常であると検出するものである請求項１に記載の車両用ブレーキ装置。
3. 前記異常検出装置が、前記電動アクチュエータに流れる電流の増加量が異常判定しきい値以下である場合に、前記押付装置が異常であると検出するものである請求項１または２に記載の車両用ブレーキ装置。
4. 前記異常検出装置が、前記ピストンに、前記パーキングブレーキのロック状態において前記押圧装置により加えられていると推定される軸力である推定軸力に応じた液圧より設定液圧低い液圧を付与するものである請求項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。

Images