JP3911807B2

JP3911807B2 - Brake system

Info

Publication number: JP3911807B2
Application number: JP34129097A
Authority: JP
Inventors: 健次白井; 康徳吉野
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1997-12-11
Filing date: 1997-12-11
Publication date: 2007-05-09
Anticipated expiration: 2017-12-11
Also published as: JPH11171004A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用のブレーキに関するものであり、特に、ブレーキにおいて車輪の制動力に関連する量を検出する技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＰＣＴ国際公開明細書ＷＯ９７／０３８６９には、車両用のブレーキの一従来例が記載されており、このブレーキにおいては、抵抗線ひずみゲージ，圧電センサ等、センサにより、ブレーキによる車輪制動力に関連する量であるブレーキ関連量が連続値として検出される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題，課題解決手段，作用および発明の効果】
しかし、センサが検出すべきブレーキ関連量は大きな変化幅を有するため、センサがブレーキ関連量をその変化幅全体において精度よく検出することは困難である。また、センサが置かれている環境は、温度上昇が激しく、また、泥，水，埃等、異物が進入し易く、また、振動が激しいというように、センサにとって厳しいものである。そのため、上記従来のブレーキには、ブレーキ関連量を十分な信頼性と耐久性とを有して検出することが困難であるという問題があった。
【０００４】
本発明は、以上の事情を背景としてなされたものであり、その課題は、ブレーキ関連量を十分な信頼性と耐久性とを有して検出可能なブレーキシステムを提供することにある。
【０００５】
この課題は下記態様によって解決される。なお、以下の説明において、本発明の各態様を、それぞれに項番号を付して請求項と同じ形式で記載する。各項に記載の特徴を組み合わせて採用することの可能性を明示するためである。
【０００６】
(1) 車輪と共に回転する回転体と、
その回転体に接触させられて前記車輪の回転を抑制する摩擦材と、
その接触状態で前記摩擦材が前記回転体に連れて回らないように摩擦材を受ける受け部材と、
前記摩擦材を押圧して前記回転体に接触させる押圧装置と、
前記摩擦材と受け部材との間に設けられ、摩擦材から力を受けるとともにその受けた力が０でない設定値以上であるか否かに応じて２状態に変化する信号を出力する力スイッチと
を含むことを特徴とするブレーキ。
上記力スイッチは、一般のスイッチと同様に、物理量を連続的に検出することはできない点でセンサとは異なる。しかし、一般のスイッチと同様に、構造や検出原理が比較的簡単であるなどの理由から、センサほどには外的環境の影響を受けない。例えば、力スイッチの場合には、物理量の実際の大きさとそれを検出したときに力スイッチが出力する信号との対応関係が、センサの場合ほどには、外的環境の影響を受けないのである。したがって、このブレーキによれば、ブレーキ関連量として摩擦材から受け部材に作用する力を十分な信頼性と耐久性とを有して検出可能となる。
なお、本項は特許請求の範囲の補正により本項のみでは本願発明ではなくなったが、 (9) 項と組み合わされて補正後の請求項１を構成する。
(2) 前記回転体が、表面に摩擦面を有するディスクであり、前記摩擦材が、そのディスクの摩擦面に接触させられるブレーキパッドであり、前記力スイッチが、そのブレーキパッドと前記受け部材との間の位置であってブレーキパッドの前記連れ回りの量が増大するにつれて隙間が減少する位置に設けられた(1) 項に記載のブレーキ。
なお、本項は特許請求の範囲の補正により本項のみでは本願発明ではなくなったが、 (9) 項と組み合わされて補正後の請求項２を構成する。
(3) 前記力スイッチが複数、前記設定値が互いに異なるように設けられた(1) または(2) 項に記載のブレーキ。
このブレーキによれば、力スイッチを１個しか設けない場合に比較して、ブレーキ関連量を連続的に検出可能となる。
(4) 前記力スイッチが、接続位置と遮断位置とに相対変位可能な一対の接点であって、一方は前記摩擦材、他方は前記受け部材に取り付けられているものを含む(1) ないし(3) 項のいずれかに記載のブレーキ。
このブレーキによれば、力スイッチの構造および検出原理を容易に簡単化し得、よって、力スイッチの信頼性および耐久性を容易に向上させ得る。
(5) 前記一対の接点のうち前記摩擦材に取り付けられているものは可動接点、前記受け部材に取り付けられているものは固定接点である(4) 項に記載のブレーキ。
(6) 前記押圧装置が、流体圧を使用しないでモータを駆動源とするものである(1) ないし(5) 項のいずれかに記載のブレーキ。
(7) 前記押圧装置が、流体圧を使用するものである(1) ないし(5) 項のいずれかに記載のブレーキ。
(8) (1) ないし(7) 項のいずれかに記載のブレーキと、
前記力センサの信号に基づき、前記ブレーキの作動に関連する情報を推定するブレーキ作動関連情報推定装置と
を含むことを特徴とするブレーキシステム。
このブレーキシステムにおいて「ブレーキの作動に関連する情報」には例えば、摩擦材の摩擦係数，ブレーキにフェードが発生しているか否か，ブレーキが異常であるか否か，路面の摩擦係数などがある。
(9) (1) ないし(7) 項のいずれかに記載のブレーキであって、さらに、前記押圧装置が前記摩擦材を押圧する押圧力に関連する量に応じて連続的に変化する信号を出力する押圧力関連量センサを有するものと、
前記力スイッチの信号が変化したときに前記押圧力関連量センサが出力する信号と前記設定値との関係に基づいて前記摩擦材の摩擦係数を推定する摩擦材摩擦係数推定装置と
を含むことを特徴とするブレーキシステム〔請求項１，２〕。
このブレーキシステムによれば、摩擦材の摩擦係数を推定可能となる。摩擦材の摩擦係数が推定可能となれば、その推定結果を利用することにより、高精度のブレーキ制御が可能となる。
(10)前記押圧装置が、前記摩擦材に前記回転体の側とは反対側から係合して摩擦材を押圧する押圧部材を含み、前記押圧力関連量センサが、前記押圧部材に設けられてそれの軸力を受けてその軸力を連続値として検出する押圧力センサを含む(9) 項に記載のブレーキシステム。
(11)前記押圧装置が、前記摩擦材を押圧するモータを含み、前記押圧力関連量センサが、そのモータの電力値を連続値として検出するモータ電力センサを含む(9) 項に記載のブレーキシステム。
(12)前記モータ電力センサが、前記モータの電流値を連続値として検出するモータ電流センサを含む(11)項に記載のブレーキシステム。
(13)前記力スイッチが、前記摩擦材から受ける力が前記設定値より小さい値から増加して設定値に到達したときに、信号のＯＦＦからＯＮへの変化とＯＮからＯＦＦへの変化との一方が行われ、前記設定値より大きい値から減少して設定値に到達したときに、他方が行われるものであり、前記摩擦材摩擦係数推定装置が、その力スイッチの信号のＯＦＦからＯＮへの変化とＯＮからＯＦＦへの変化との少なくとも一方が行われることに応じて前記摩擦材の摩擦係数の推定を行うものである(9) ないし(12)項のいずれかに記載のブレーキシステム。
(14)前記摩擦材摩擦係数推定装置が、前記力スイッチの信号のＯＦＦからＯＮへの変化が行われることとＯＮからＯＦＦへの変化が行われることとに応じて前記摩擦材の摩擦係数の推定を行うものである(13)項に記載のブレーキシステム。
このブレーキシステムによれば、力スイッチの信号のＯＦＦからＯＮへの変化とＯＮからＯＦＦへの変化とのいずれかのみが行われることに応じて摩擦材の摩擦係数の推定を行う場合に比較して、多くの摩擦係数情報が得られるため、摩擦係数の推定精度を容易に向上させ得る。
(15)前記摩擦材摩擦係数推定装置が、前記力スイッチの信号が変化したときに前記押圧力関連量センサが検出した押圧力関連量で前記設定値を割り算することにより、前記摩擦材の摩擦係数を推定するものである(9) ないし(14)項のいずれかに記載のブレーキシステム。
(16)さらに、前記摩擦材摩擦係数推定装置により推定された摩擦係数が基準値より低い場合に、前記摩擦材にフェードが発生していると判定するブレーキフェード判定装置を含む(9) ないし(15)項のいずれかに記載のブレーキシステム。
(17)(1) ないし(7) 項のいずれかに記載のブレーキであって、そのブレーキの作動に関連する物理量のうち、前記力スイッチが受ける力以外のものであって、そのブレーキが異常であるか否かによってその力スイッチが受ける力との関係が変化するものを検出するセンサを有するものと、
そのセンサの信号と前記力スイッチの信号との関係に基づいて前記ブレーキが異常であるか否かをチェックするブレーキ異常チェック装置と
を含むことを特徴とするブレーキシステム。
(18)(1) ないし(7) 項のいずれかに記載のブレーキと、
前記力スイッチの信号に基づき、車両が走行している路面の摩擦係数を推定する路面摩擦係数推定装置と
を含むことを特徴とするブレーキシステム。
(19)前記ブレーキが、(a) モータを駆動源として流体圧を使用しないで前記摩擦材を押圧することにより、電気的に前記車輪を制動する電気ブレーキと、(b) ブレーキ操作部材を駆動源として前記摩擦材を押圧することにより、機械的に前記車輪を制動するマニュアルブレーキと、(c) そのマニュアルブレーキと前記ブレーキ操作部材との間に設けられ、前記電気ブレーキの故障時にはマニュアルブレーキの作動を許可し、正常時には禁止するマニュアルブレーキ制御装置とを含む(1) ないし(18)項のいずれかに記載のブレーキシステム。
このブレーキシステムにおいては、常用ブレーキとして電気ブレーキが設けられるとともに、非常ブレーキとして、ブレーキ操作部材を駆動源として摩擦材により車輪を制動するマニュアルブレーキが設けられている。すなわち、このブレーキシステムには、ブレーキ操作部材および電気ブレーキを主体とする電気ブレーキ系統と、ブレーキ操作部材，マニュアルブレーキ制御装置およびマニュアルブレーキを主体とするマニュアルブレーキ系統とが設けられているのである。したがって、このブレーキシステムによれば、電気ブレーキの故障時に運転者はマニュアルブレーキにより、操作力に応じた大きさの制動力を車輪に発生させることによって車両を制動でき、その結果、ブレーキシステムの耐故障性が向上する。
このブレーキシステムにおいて「マニュアルブレーキ」および「マニュアルブレーキ制御装置」はそれぞれ、流体圧を使用しない形式としたり、使用する形式とすることができる。
また、このブレーキシステムにおいて「操作情報」には例えば、ブレーキ操作部材の操作力の大きさを表すものや、操作ストロークの長さを表すものがある。
また、このブレーキシステムにおいて「摩擦材」および「回転体」は、電気ブレーキとマニュアルブレーキとに別々に設けたり、両者に共通に設けることができる。
(20)さらに、前記力スイッチの信号に基づき、前記ブレーキの作動に関連する情報を推定するブレーキ作動関連情報推定装置であって、その情報推定を、前記マニュアルブレーキ制御装置の作動時には禁止するものを含む(19)項に記載のブレーキシステム。
このブレーキシステムにおいて「ブレーキの作動に関連する情報」は、前記(8) 項におけるものと同様に解釈できる。
(21)(1) ないし(7) 項のいずれかに記載のブレーキであって、さらに、そのブレーキにより前記車輪に加えられる制動力または前記押圧装置が前記摩擦材を押圧する押圧力に関連するブレーキ関連量に応じて連続的に変化する信号を出力するブレーキ関連量センサを有するものと、
そのブレーキ関連量センサの出力信号に基づき、その出力信号と前記車輪制動力との間の予め定められた関係に従って車輪制動力を推定する車輪制動力推定装置であって、前記力スイッチの信号が変化したときに前記ブレーキ関連量センサが出力する信号に基づいて前記関係を補正するものとを含むことを特徴とするブレーキシステム。
前述の説明から明らかなように、力スイッチとブレーキ関連量センサとを互いに比較すれば、力スイッチは、信頼性が高いという利点を有する反面、連続的な検出が不可能であるという欠点を有し、一方、ブレーキ関連量センサは、連続的な検出が可能であるという利点を有する反面、信頼性が低いという欠点を有する。このように、それら力スイッチとブレーキ関連量センサとは、一方の欠点を他方の利点とする関係にあるのである。したがって、ブレーキ関連量センサの欠点を力スイッチの利点で補えば、信頼性の向上と連続的な検出との双方を一緒に実現し得る。このような知見に基づいて本項に記載のブレーキシステムはなされたのである。
このブレーキシステムにおいては、ブレーキ関連量センサが押圧力に関連する量を連続値として検出する押圧関連量センサである場合には、その検出値が摩擦材の摩擦係数の変動の影響を受けないものであるのに対して、力スイッチはその影響を受けるものである。よって、その場合には、上述の「関係の補正」は結果的に、押圧力関連量センサの特性の変動と摩擦材の摩擦係数の変動との双方を考慮して行われることになる。これに対して、ブレーキ関連量センサが車輪制動力を連続値として検出する車輪制動力センサである場合には、実質的に同じ物理量であって摩擦材の摩擦係数の変動の影響を受けないものを車輪制動力センサと力センサとが検出することになるため、「関係の補正」が、車輪制動力センサの校正として行われることになる。
このブレーキシステムにおいて「関係を補正する」形態には、関係を直接に補正する態様や、結果的に補正する態様があり、後者の態様には、実信号を補正して関係を補正しない形式や、実信号も関係も補正しないでそれらに基づいて暫定的に推定した車輪制動力を補正する形式がある。
なお、本項は特許請求の範囲の補正により、本願発明ではなくなった。
(22)前記ブレーキ関連量センサが、前記押圧力を受けるとともにその受けた押圧力に応じて連続的に変化する信号を出力する押圧力センサを含む(21)項に記載のブレーキシステム。
その押圧力センサは、後述の制動力センサほどには厳しい環境に置かずに済む。したがって、このブレーキシステムによれば、押圧力センサの信頼性および耐久性を容易に向上させ得る。
(23)前記ブレーキ関連量センサが、前記摩擦材から前記受け部材に作用すべき力を前記車輪制動力として受けるとともにその受けた車輪制動力に応じて連続的に変化する信号を出力する制動力センサを含む(21)項に記載のブレーキシステム。
(24)前記車輪制動力推定装置が、前記力スイッチの信号が変化したときに前記ブレーキ関連量センサが出力する実信号と出力すべき真の信号との差に基づいて前記関係を補正する関係補正手段を含む(21)ないし(23)項のいずれかに記載のブレーキシステム。
なお、本項は特許請求の範囲の補正により、本願発明ではなくなった。
(25)前記関係補正手段が、前記信号差にもかかわらず、前記実信号に基づく前記押圧力の取得値が実際値と一致するように前記関係を補正するものである(24)項に記載のブレーキシステム。
(26)さらに、前記力スイッチの信号に基づき、前記ブレーキの作動に関連する情報を推定するブレーキ作動関連情報推定装置を含む(21)ないし(25)項のいずれかに記載のブレーキシステム。
このブレーキシステムにおいて「ブレーキの作動に関連する情報」および「ブレーキ作動関連情報推定装置」は、前記(8) 項におけるものと同様に解釈できる。
(27)前記ブレーキ作動関連情報推定装置が、前記力スイッチの信号が変化したときに前記ブレーキ関連量センサが出力する信号と前記設定値との関係に基づいて前記摩擦材の摩擦係数を推定する摩擦材摩擦係数推定装置を含む(26)項に記載のブレーキシステム。
このブレーキシステムにおいて「摩擦材摩擦係数推定装置」は、前記(9) 項におけるものと同様に解釈できる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のさらに具体的な実施の形態のいくつかを図面に基づいて詳細に説明する。
【０００８】
図１には、本発明の第１実施形態であるブレーキシステムの全体構成が示されている。このブレーキシステムは、左右前輪ＦＬ，ＦＲと左右後輪ＲＬ，ＲＲとを備えた４輪車両に設けられている。この車両は、原動機としてのエンジン１０（内燃機関）と、駆動力伝達装置としてのオートマチックトランスミッション（以下、「Ａ／Ｔ」と略称する）１２とを備えており、それらエンジン１０とＡ／Ｔ１２とにより、左右前輪と左右後輪との少なくとも一方である駆動車輪が駆動され、それにより、車両が駆動される。
【０００９】
左右前輪ＦＬ，ＦＲには超音波モータ（以下、単に「モータ」という）２０を駆動源とするとともに流体圧を使用しない電動式ディスクブレーキ２２が設けられている。一方、左右後輪ＲＬ，ＲＲには、常用ブレーキとして、ＤＣモータ（以下、単に「モータ」という）３０を駆動源とするとともに流体圧を使用しない電動式ドラムブレーキ３２が設けられる一方、非常ブレーキとして、ブレーキ操作部材としてのブレーキペダル３４を駆動源とするとともに流体圧を使用しない機械式ドラムブレーキ３６が設けられている。同じ各後輪に電動式ドラムブレーキ３２と機械式ドラムブレーキ３６とが設けられているのである。ただし、摩擦材としてのブレーキライニングと回転体としてのドラムとはそれぞれ、それら電動式ドラムブレーキ３２と機械式ドラムブレーキ３６とに共通に設けられている。
【００１０】
この車両には、運転者により操作される部材がいくつか設けられている。そのいくつかの操作部材には、主ブレーキ操作部材としての前記ブレーキペダル３４と、パーキングブレーキ操作部材としてのパーキングペダル４２と、加速操作部材としてのアクセルペダル４４と、ステアリングホイール４６とがある。
【００１１】
ブレーキペダル３４が操作されれば、電動式ディスクブレーキ２２と電動式ドラムブレーキ３２と機械式ドラムブレーキ３６との少なくとも一つにより、車両が制動される。具体的には、(a) 電動式ディスクブレーキ２２も電動式ドラムブレーキ３２も正常である場合には、それら両ブレーキ２２，３２により車両が制動され、(b) 電動式ディスクブレーキ２２は故障し、電動式ドラムブレーキ３２は正常である場合には、電動式ドラムブレーキ３２のみにより車両が制動され、(c) 電動式ディスクブレーキ２２は正常であり、電動式ドラムブレーキ３２は故障した場合には、電動式ディスクブレーキ２２と機械式ドラムブレーキ３６とにより車両が制動され、(e) 電動式ディスクブレーキ２２も電動式ドラムブレーキ３２も故障した場合（後述の電源および電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」と略称する）５０が故障した場合を含む）には、機械式ドラムブレーキ３６のみにより車両が制動される。
【００１２】
これに対して、パーキングペダル４２が操作されれば、左右前輪ＦＬ，ＦＲの電動式ディスクブレーキ２２により車両が駐車される。電動式ディスクブレーキ２２は超音波モータ２０の静止保持トルクを利用して車両を停止させる。また、アクセルペダル４４が操作されれば、エンジン１０の駆動力が増加させられ、それにより、車両が駆動される。ステアリングホイール４６が回転操作されれば、それに応じて操舵車輪が図示しない操舵装置によって操舵される。
【００１３】
図２には、左右前輪用の電動式ディスクブレーキ２２の詳細が示されている。ただし、図には、右前輪用の電動式ディスクブレーキ２２のみが代表的に平面断面図で示されている。
【００１４】
この電動式ディスクブレーキ２２は、図示しない車体に取り付けられた固定部材としてのマウンティングブラケット１００と、両側に摩擦面１０２を有して車輪と共に回転するディスク１０４とを備えている。マウンティングブラケット１００は、一対のブレーキパッド１０６ａ，１０６ｂをディスク１０４を両側から挟む位置においてディスク１０４の回転軸線に沿って移動可能に支持する。また、マウンティングブラケット１００は、ディスク１０４との接触時に各ブレーキパッド１０６ａ，１０６ｂに発生する摩擦力を受ける受け部１１０ａ，１１０ｂを備えている。図において矢印Ｘは、車体前進時にディスク１０４が回転する方向を示している。
【００１５】
一対のブレーキパッド１０６ａ，１０６ｂのうち車体外側（図において右側）のものはアウタパッド１０６ａ、車体内側（図において左側）のものはインナパッド１０６ｂとされている。アウタパッド１０６ａは、ディスク１０４と接触してそれに連れて回ると、その進行方向側の端部で受け部１１０ａに当接し、アウタパッド１０６ａのさらなる連れ回りが阻止される。同様に、インナパッド１０６ｂは、ディスク１０４と接触してそれに連れて回ると、その進行方向側の端部で受け部１１０ｂに当接し、インナパッド１０６ｂのさらなる連れ回りが阻止される。
【００１６】
電動式ディスクブレーキ２２はさらに、ディスク１０４の回転軸線方向には移動可能、ディスク１０４の回転方向には移動不能なキャリパ１２０を備えている。キャリパ１２０は、ディスク１０４の回転軸線に平行に延びる姿勢で車体に取り付けられた図示しない複数本のピンに摺動可能に嵌合されている。キャリパ１２０は、ディスク１０４を跨き、一対のブレーキパッド１０６ａ，１０６ｂを背後から挟む姿勢で車体に取り付けられている。キャリパ１２０は、(a) アウタパッド１０６ａに背後から係合するリアクション部１２６と、(b) インナパッド１０６ｂを背後から押圧するための押圧部１２８と、(c) それらリアクション部１２６と押圧部１２８とを互いに連結する連結部１３０とを含むように構成されている。
【００１７】
押圧部１２８においては、モータ２０が運動変換機構としてのボールねじ機構１３２を介して押圧部材１３４に同軸に連結されている。押圧部材１３４は押圧部１２８により、インナパッド１０６ｂの背後において、押圧部材１３４の軸線回りに回転不能かつその軸線方向に移動可能に支持されている。したがって、モータ２０の回転軸１３６が回転すればその回転運動がボールねじ機構１３２によって押圧部材１３４の直線運動に変換される。押圧部材１３４の移動によってインナパッド１０６ｂおよびアウタパッド１０６ａに押圧力が付与され、それにより、一対のブレーキパッド１０６ａ，１０６ｂがディスク１０４に押し付けられる。その押付けにより、各ブレーキパッド１０６ａ，１０６ｂとディスク１０４との間に摩擦力が発生し、車輪が制動される。
【００１８】
すなわち、本実施形態においては、ディスク１０４が「回転体」を構成し、一対のブレーキパッド１０６ａ，１０６ｂが「摩擦材」を構成し、一対の受け部１１０ａ，１１０ｂが「受け部材」を構成し、モータ２０，ボールねじ機構１３２および押圧部材１３４が互いに共同して「押圧装置」を構成しているのである。
【００１９】
一対の受け部１１０ａ，１１０ｂのうちインナパッド１０６ｂを受ける受け部１１０ｂには、力スイッチ１５０が設けられている。力スイッチ１５０は、図３に拡大して示すように、可動部材１５２と弾性部材としての皿ばね１５４とを備えている。可動部材１５２は共に円形断面を有する大径部１５６と小径部１５８とが同軸に形成された段付き部材であり、大径部１５６は受け部１１０ｂに軸方向に摺動可能に嵌合しており、一方、小径部１５８は皿ばね１５４を貫通している。皿ばね１５４は、可動部材１５２をインナパッド１０６ｂに接近する向きに付勢しているが、その接近限度を規制するためにマウンティングブラケット１００にストッパ１５９が形成されている。
【００２０】
小径部１５８の先端面には可動接点１６０が設けられている。これに対応して、受け部１１０ｂには、その可動接点１６０が接触すべき固定接点１６２が設けられている。固定接点１６２は弾性を有するものとされていて、可動部材１５２が皿ばね１５４の弾性力に抗して移動すれば最終的に小径部１５８の先端面が受け部１１０ｂに当接し、それにより、インナパッド１０６ｂからの力が可動部材１５２を経て受け部１１０ｂに伝達されるようになっている。
【００２１】
固定接点１６２は、ワイヤ１６４によりＥＣＵ５０の一入力端子に接続されている。そのワイヤ１６４はマウンティングブラケット１００内を通過させられている。それら固定接点１６２およびワイヤ１６４は、絶縁体１６５により、マウンティングブラケット１００から電気的に絶縁されている。一方、可動接点１６０は、共に導電性を有する可動部材１５２およびマウンティングブラケット１００と、そのマウンティングブラケット１００に接続されたワイヤ１６６とにより接地されている。
【００２２】
可動接点１６０は常には、皿ばね１５４の弾性力により、固定接点１６２から離間させられている。すなわち、力スイッチ１５０の信号は常には、ＯＦＦなのである。しかし、可動部材１５２がインナパッド１０６ｂから受ける力が設定値（皿ばね１５４の予荷重）を超えたならば、可動部材１５２が皿ばね１５４の弾性力に抗してインナパッド１０６ｂと共に、インナパッド１０６ｂがディスク１０４に連れて回る方向に移動し、やがて可動接点１６０が固定接点１６２に接触する。このとき、力スイッチ１５０の信号がＯＦＦからＯＮに変化する。
【００２３】
なお、本実施形態においては、力スイッチ１５０が受け部１１０ｂに設けられているが、受け部１１０ａに設けることが可能である。
【００２４】
図４には、左右後輪用の電動式ドラムブレーキ３２の詳細が示されている。ただし、図には、右後輪用の電動式ドラムブレーキ３２のみが代表的に側面図で示されている。
【００２５】
この電動式ドラムブレーキ３２は、図示しない車体に取り付けられた非回転部材としての、ほぼ円板状を成すバッキングプレート２００と、内周面に摩擦面２０２を備えて車輪と共に回転するドラム２０４とを備えている。バッキングプレート２００の一直径方向に隔たった２箇所には、それぞれアンカ部材としてのアンカピン２０６と中継リンクとしてのアジャスタ２０８とが設けられている。アンカピン２０６はバッキングプレート２００に位置固定に取り付けられている。一方、アジャスタ２０８はフローティング式とされている。それらアンカピン２０６とアジャスタ２０８との間には、各々円弧状を成す一対のブレーキシュー２１０ａ，２１０ｂがドラム２０４の内周面に対面するように取り付けられている。一対のブレーキシュー２１０ａ，２１０ｂは、シューホールドダウン装置２１２ａ，２１２ｂによってバッキングプレート２００にそれの面に沿って移動可能に取り付けられている。
【００２６】
一対のブレーキシュー２１０ａ，２１０ｂは、一端部同士がアジャスタ２０８により相互に接近は不能、隔離は可能に連結される一方、各他端部がアンカピン２０６と当接させられており、それにより、各端部の回りに回動可能に支持されている。一対のブレーキシュー２１０ａ，２１０ｂの一端部同士は、アジャスタスプリング２１４によりアジャスタ２０８を介して互いに接近する向きに付勢されている。一方、一対のブレーキシュー２１０ａ，２１０ｂの各他端部は各シューリターンスプリング２１５ａ，２１５ｂによりアンカピン２０６に向かって付勢されている。各ブレーキシュー２１０ａ，２１０ｂの外周面にブレーキライニング２１６ａ，２１６ｂが保持され、それら一対のブレーキライニング２１６ａ，２１６ｂがドラム２０４の内周面に接触させられることにより、それらブレーキライニング２１６ａ，２１６ｂとドラム２０４との間に摩擦力が発生する。なお、アジャスタ２０８は、一対のブレーキライニング２１６ａ，２１６ｂとドラム２０４との隙間を、車体組付前および車両停止中には人間の力により、車両走行中には一対のブレーキシュー２１０ａ，２１０ｂの摩耗に応じて自動的に、調整する。
【００２７】
各ブレーキシュー２１０ａ，２１０ｂはリム２２０とウェブ２２２とから構成されており、一対のブレーキシュー２１０ａ，２１０ｂの一方のウェブ２２２には、レバー２３０がドラム２０４の回転軸線と交差する方向に回動可能に取り付けられている。ウェブ２２２にレバー支持部材としてのピン２３２が位置固定に取り付けられ、そのピン２３２にレバー２３０の一端部が回動可能に連結されているのである。このレバー２３０と他方のブレーキシュー２１０ｂとの互いに対向する部分の切欠きには、力伝達部材としてのストラット２３６の両端が係合させられている。このストラット２３６はその長さをねじ機構により調節するアジャスト機能を備えており、これにより、一対のブレーキシュー２１０ａ，２１０ｂとドラム２０４との隙間を車体組付前および車体停止中に人間の力により調節可能となっている。
【００２８】
レバー２３０の他端部（自由端部）には常用ブレーキ用ケーブル２４０の一端部が連結されている。この常用ブレーキ用ケーブル２４０は、複数本のワイヤをより合わせて構成されており、フレキシブルである。また、この常用ブレーキ用ケーブル２４０は、バッキングプレート２００に取り付けられたシュー拡張アクチュエータ２５０により駆動される。シュー拡張アクチュエータ２５０は、図５に拡大して示すように、モータ３０の回転軸に減速機２５２の入力軸が連結され、その減速機２５２の出力軸に運動変換機構としてのボールねじ機構２５４の入力部材が連結されて構成されており、そのボールねじ機構２５４の出力部材に常用ブレーキ用ケーブル２４０の他端部が連結されている。ボールねじ機構２５４は、モータ３０の回転運動を直線運動に変換する機構である。図において符号２５６および２５８は共にブラケットを示し、また、符号２６０および２６２は共に、各ブラケット２５６，２５８をバッキングプレート２００へ取り付けるためのボルトを示している。
【００２９】
ボールねじ機構２５４は、入力部材としてのおねじ２６４に出力部材としてのナット２６６が図示しない複数個のボールを介して螺合されて構成されている。ナット２６６は固定部材としてのハウジング２６７に回転不能かつ軸方向移動可能に嵌合されている。それにより、おねじ２６４の回転運動がナット２６６の直線運動に変換される。ナット２６６の両端部のうちおねじ２６４の側とは反対側の端部に出力シャフト２６８が同軸に取り付けられている。それらおねじ２６４，ナット２６６および出力シャフト２６８の相互の摺動部へのダストの侵入が、ハウジング２６７および伸縮可能なダストブーツ２７０により阻止されている。
【００３０】
出力シャフト２６８と常用ブレーキ用ケーブル２４０の他端部との結合は次のような構成により行われる。すなわち、出力シャフト２６８の両端部のうちボールねじ機構２５４の側とは反対側の端部にケーブル取付け用おねじ２７２が形成される一方、常用ブレーキ用ケーブル２４０の他端部にケーブル取付け用ナット２７４が取り付けられている。そのケーブル取付け用ナット２７４がケーブル取付け用おねじ２７２に螺合され、そのケーブル取付け用おねじ２７２に回り止め用ナット２７６が螺合されるとともに、その回り止め用ナット２７６がケーブル取付け用ナット２７４に押し付けられることにより、ケーブル取付け用ナット２７４の緩みが防止されている。
【００３１】
以上のように構成されたシュー拡張アクチュエータ２５０は、ブレーキペダル３４の操作時に常用ブレーキ用ケーブル２４０に引張力を付与し、それにより、レバー２３０がそれの他端部がブレーキシュー２１０ｂから離間される向きに回動させられ、その結果、ストラット２３６により一対のブレーキシュー２１０ａ，２１０ｂが拡張される。
【００３２】
この電動式ドラムブレーキ３２は、一対のブレーキシュー２１０ａ，２１０ｂをそれに発生するセルフサーボ効果に打ち勝って収縮させるのに効果的なシュー収縮機構を備えている。シュー収縮機構は、本実施形態においては、図４に示すように、レバー２３０とバッキングプレート２００との間に張り渡された常用ブレーキ用リターンスプリング２８０とされている。この常用ブレーキ用リターンスプリング２８０は、常用ブレーキ用ケーブル２４０と同軸に張り渡されるとともに、一端部がレバー２３０の他端部に、他端部がシュー拡張アクチュエータ２５０のうちの固定部分（例えば、ハウジング，ブラケット等）にそれぞれ係合させられている。したがって、ブレーキペダル３４の操作の解除時に、シュー拡張アクチュエータ２５０が初期位置に向かって戻されれば、レバー２３０は常用ブレーキ用リターンスプリング２８０の圧縮力によって初期位置に向かって回動させられる。
【００３３】
以上、電動式ドラムブレーキ３２を説明したが、次に、機械式ドラムブレーキ３６を説明する。
【００３４】
機械式ドラムブレーキ３６においては、電動式ドラムブレーキ３２の複数の構成要素のうち常用ブレーキ用ケーブル２４０とシュー拡張アクチュエータ２５０と常用ブレーキ用リターンスプリング２８０とを除く構成要素が電動式ドラムブレーキ３２と共用される。そして、機械式ドラムブレーキ３６においては、それら常用ブレーキ用ケーブル２４０とシュー拡張アクチュエータ２５０と常用ブレーキ用リターンスプリング２８０とに代えて、非常ブレーキ用ケーブル２８２とそれと同軸の非常ブレーキ用リターンスプリング２８４とが使用される。レバー２３０の他端部に常用ブレーキ用ケーブル２４０の一端部と非常ブレーキ用ケーブル２８２の一端部とが連結されるのであり、その結果、機械式ドラムブレーキ３６の作動時にも、レバー２３０の回動により一対のブレーキライニング２１６ａ，２１６ｂがドラム２０４に押し付けられることにより、車輪の回転が抑制される。非常ブレーキ用ケーブル２８２も、複数本のワイヤをより合わせて構成されており、フレキシブルである。また、非常ブレーキ用ケーブル２８２は、図１に示すように、車体に取り回して取り付けられたアウタケーシング２８６により案内されている。
【００３５】
非常ブレーキ用ケーブル２８２は、左後輪の機械式ドラムブレーキ３６と右後輪の機械式ドラムブレーキ３６とにそれぞれ設けられており、それら２本の非常ブレーキ用ケーブル２８２の他端部は、図１に示すように、マニュアルブレーキ制御装置３００を介してブレーキペダル３４に機械的に連携させられている。
【００３６】
図６には、そのマニュアルブレーキ制御装置３００が拡大して示されるとともにブレーキペダル装置３０２も併せて示されている。ブレーキペダル装置３０２は、車体に位置固定に取り付けられたペダルブラケット３０４を備えている。このペダルブラケット３０４は、ブレーキペダル３４をそれの基端部（回動支持点）において、車両左右方向に延びる一軸線回りに回動可能に支持している。ブレーキペダル３４の非操作位置がストッパ３０６により規定される一方、ブレーキペダル３４がリターンスプリング３０８によりストッパ３０４に向かって付勢されている。ブレーキペダル３４はクレビス３１０（回動連結機構の一例）を介して、車両前後方向に移動可能なプッシュロッド３１２の後端部（図において右側の端部）に相対回動可能に係合させられており、それにより、ブレーキペダル３４の回動がプッシュロッド３１２の移動に変換される。
【００３７】
マニュアルブレーキ制御装置３００は、車体に位置固定に取り付けられたハウジング３１４を備えている。このハウジング３１４には第１ピストン３１６と第２ピストン３１８とが互いに同軸に、かつ車体前後方向に摺動可能に嵌合されている。第１ピストン３１６は第２ピストン３１８より車体後側に配置されている。それら両ピストン３１６，３１８は相対移動が可能とされている。第１ピストン３１６の後端部（図において右側の端部）にプッシュロッド３１２の前端部（図において左側の端部）が係合させられている。ブレーキペダル３４の操作力ｆがプッシュロッド３１２により第１ピストン３１６に、その第１ピストン３１６が前進する向きに（図において左方に）入力されるようになっており、それにより、第１ピストン３１６がブレーキペダル３４と機械的に連動させられる。第１ピストン３１６とハウジング３１４との間には弾性部材としてのスプリング３２０が設けられている。このスプリング３２０は、第１ピストン３１６をプッシュロッド３１２に接近する向き、すなわち、ブレーキペダル３４が非操作位置に向かう向きに常時付勢する。したがって、電動式ドラムブレーキ３２の正常時に、ブレーキペダル３４が操作されれば、その操作力ｆに応じた操作ストロークがブレーキペダル３４に付与されるため、電動式ドラムブレーキ３２の作動時に、従来の液圧式ブレーキシステムにおけると同等に良好なブレーキ操作フィーリングが得られる。すなわち、本実施形態においては、第１ピストン３１６とスプリング３２０とが互いに共同して操作ストローク付与機構３２１を構成しているのである。
【００３８】
第１ピストン３１６からは係合突起３２２（係合部）が第２ピストン３１８に向かって同軸に延び出させられている。第２ピストン３１８の後退端位置はストッパ３２４により規定されるが、その後退端位置（両ピストン３１６，３１８間の隙間に関連する）が、ブレーキペダル３４が非操作位置（図示の位置）にある状態で係合突起３２２が第２ピストン３１８に係合せず、操作力ｆが基準値ｆ₀ を超えたときに第１ピストン３１６が第２ピストン３１８に係合するように設計されている。その基準値ｆ₀ は例えば、図７にグラフで示すように、電動式ディスクブレーキ２２も電動式ドラムブレーキ３２も正常である状態で、普通では発生しない程度に高い減速度、例えば１．２Ｇが車体に発生するときの操作力ｆの大きさに設定することができる。万が一、電動式ディスクブレーキ２２も電動式ドラムブレーキ３２も正常である状態で、操作力ｆがそのように設定された基準値ｆ₀ を超えた後には、後に詳述するように、第２ピストン３１８の作動により機械式ドラムブレーキ３６の作動も同時に行われるため、同図のグラフに示すように、車体減速度の勾配が増加することになる。
【００３９】
図６に示すように、第２ピストン３１８は、レバー装置３２６を介して左右後輪用の２本の非常ブレーキ用ケーブル２８２の他端部に連結されている。
【００４０】
レバー装置３２６は、レバー３２８と、車体に位置固定に取り付けられたレバーブラケット３３０とを備えている。レバーブラケット３３０は、レバー３２８をそれの基端部（支点）において、第２ピストン３１８の軸線を含む一平面内で回動可能に支持している。レバー３２８は、その中間部（力点）においてクレビス３３２を介して第２ピストン３１８の前端部に係合させられる一方、リターンスプリング３３４により第２ピストン３１８に向かって常時付勢されている。結局、第２ピストン３１８はそのリターンスプリング３３４により後退端位置に常時付勢されることになる。レバー３２８の自由端部（作用点）はクレビス３３６を介して左右後輪用の２本の非常ブレーキ用ケーブル２８２の他端部に連結されている。したがって、第２ピストン３１８が前進させられれば（図において左方に移動させられれば）、レバー３２８が第２ピストン３１８により回動させられ（図において時計回りに回動させられ）、その結果、２本の非常ブレーキ用ケーブル２８２が図において左方に引っ張られてアウタケーシング２８６から引き出される。このとき、第２ピストン３１８のストロークがレバー３２８により拡大されたストロークで非常ブレーキ用ケーブル２８２が駆動されることになる。なお、図において符号３３８は、非常ブレーキ用ケーブル２８２のアウタケーシング２８６を固定するために車体に取り付けられているケーブル固定用ブラケットを示している。
【００４１】
電動式ドラムブレーキ３２の正常時には、ブレーキペダル３４が操作されれば、図４に示すように、シュー拡張アクチュエータ２５０により常用ブレーキ用ケーブル２４０に引張力が付与され、それにより、レバー２３０が一対のブレーキシュー２１０ａ，２１０ｂが拡張する向き（以下、単に「シュー拡張方向」という）に回動させられる。このとき、非常ブレーキ用ケーブル２８２は、前述のように可撓性を有するため、撓ませられる。したがって、本実施形態においては、電動式ドラムブレーキ３２によるブレーキシュー２１０ａ，２１０ｂの作動がマニュアルブレーキ制御装置３００により阻害されることが防止される。
【００４２】
また、電動式ドラムブレーキ３２の故障時には、ブレーキペダル３４が操作されれば、ブレーキペダル３４により非常ブレーキ用ケーブル２８２に引張力が付与され、それにより、レバー２３０がシュー拡張方向に回動させられる。このとき、常用ブレーキ用ケーブル２４０は、前述のように、非常ブレーキ用ケーブル２８２と同様に可撓性を有するため、撓ませられる。したがって、本実施形態においては、機械式ドラムブレーキ３６によるブレーキシュー２１０ａ，２１０ｂの作動が電動式ドラムブレーキ３２により阻害されることも防止される。
【００４３】
以上要するに、本実施形態においては、同じレバー２３０に連結されて互いに異なる時期に作用させられる２つのケーブル２４０，２８２が共に変形可能であるため、一方のケーブルの作用が他方のケーブルによって阻害されることがない。
【００４４】
以上、このブレーキシステムのハードウェア構成を説明したが、次にソフトウェア構成を説明する。
【００４５】
図１に示すように、ＥＣＵ５０は、ＣＰＵ３４０，ＲＯＭ３４２およびＲＡＭ３４４を含むコンピュータ３４６を主体として構成されている。このＥＣＵ５０の入力側にはいくつかのセンサおよびスイッチが接続されている。そのいくつかのセンサおよびスイッチには、前述の、左右前輪ＦＬ，ＦＲ用の２個の力スイッチ１５０と、操作力センサ３４８，ブレーキペダルスイッチ３５０，パーキングペダルスイッチ３５１，アクセルペダルスイッチ３５２，アクセルペダル操作量センサ３５３，舵角センサ３５４，ヨーレイトセンサ３５５，前後加速度センサ３５６，横加速度センサ３５７，前輪荷重センサ３５８，後輪荷重センサ３５９，４輪分の車輪速センサ３６０，４輪分のモータ回転位置センサ３６２および４輪分のモータ電流センサ３６４がある。
【００４６】
操作力センサ３４８は、ブレーキペダル３４の操作力ｆを検出し、その大きさを規定する信号を出力する。ブレーキペダルスイッチ３５０は、主ブレーキ操作センサの一例であり、ブレーキペダル３４の非操作時にはＯＦＦ信号（第１信号）、操作時にはＯＮ信号（第２信号）を出力する。パーキングペダルスイッチ３５１は、パーキングブレーキ操作センサの一例であり、パーキングペダル４２の非操作時にはＯＦＦ信号（第１信号）、操作時にはＯＮ信号（第２信号）を出力する。アクセルペダルスイッチ３５２は、加速操作センサの一例であり、アクセルペダル４４の非操作時にはＯＦＦ信号（第１信号）、操作時にはＯＮ信号（第２信号）を出力する。アクセルペダル操作量センサ３５３は、加速操作量センサの一例であり、アクセルペダル４４の操作量を検出し、その操作量を規定する信号を出力する。舵角センサ３５４は、車両旋回量センサの一例であり、ステアリングホイール４６の回転操作角を検出し、その大きさを規定する信号を出力する。ヨーレイトセンサ３５５は、車両のヨーレイトγを検出し、それを規定する信号を出力する。前後加速度センサ３５６は、車体の前後方向における減速度Ｇ_FRを検出し、その高さを規定する信号を出力する。横加速度センサ３５７は、車体の横方向における減速度Ｇ_LRを検出し、その高さを規定する信号を出力する。前輪荷重センサ３５８は、前輪車軸が車体から垂直方向に受ける前輪荷重Ｗ_Fを検出し、その大きさを規定する信号を出力する。後輪荷重センサ３５９は、後輪車軸が車体から垂直方向に受ける後輪荷重Ｗ_Rを検出し、その大きさを規定する信号を出力する。各車輪速センサ３６０は、各輪の車輪速を検出し、その大きさを規定する信号を出力する。各モータ回転位置センサ３６２は、各輪のモータ２０，３０の回転位置を検出し、その回転位置を規定する信号を出力する。各モータ電流センサ３６４は、各輪のモータ２０，３０のコイルに実際に供給された電流を検出し、その実供給電流値を規定する信号を出力する。
【００４７】
一方、ＥＣＵ５０の出力側には、第１および第２ドライバ３６６，３６８が接続されている。第１ドライバ３６６は、電源としての第１バッテリ３７０と左右前輪の電動式ディスクブレーキ２２のモータ２０との間に設けられている。一方、第２ドライバ３６８は、電源としての第２バッテリ３７２と左右後輪の電動式ドラムブレーキ３２のモータ３０との間に設けられている。ブレーキペダル３４の操作時には、ＥＣＵ５０から各ドライバ３６６，３６８に指令が供給され、その指令に応じて各ドライバ３６６，３６８が電流を各バッテリ３７０，３７２から各モータ２０，３０に供給する。
【００４８】
本実施形態においては、電源として主バッテリ３７４も設けられている。この主バッテリ３７４は、第１および第２バッテリ３７０，３７２から独立している。そして、この主バッテリ３７４により、車両の電気部品のうちモータ２０，３０を除くものが作動させられる。したがって、ＥＣＵ５０は、第１および第２バッテリ３７０，３７２によってではなく、主バッテリ３７４により作動させられることになる。
【００４９】
さらに、ＥＣＵ５０の出力側には、エンジン１０の図示しないエンジン出力制御装置（スロットル制御装置，燃料供給制御装置，点火時期制御装置等）と、Ａ／Ｔ１２の図示しない変速制御装置（変速ソレノイド等を含む）とが接続されている。ＥＣＵ５０は、車両駆動時に、駆動車輪のスピンを抑制すべく、それらエンジン出力制御装置および変速制御装置に駆動力を抑制する信号を出力する。すなわち、ＥＣＵ５０は、トラクション制御も実行するようになっているのである。
【００５０】
さらにまた、ＥＣＵ５０の出力側には、ブレーキ警告器としてのブレーキ警告ランプ３７６が設けられている。ブレーキ警告ランプ３７６は、電動式ディスクブレーキ２２または電動式ドラムブレーキ３２に電気的な故障が発生したときに点灯されて故障発生の事実を運転者に警告する。
【００５１】
コンピュータ３４６のＲＯＭ３４２には、ブレーキ制御ルーチンおよび摩擦材μ検出ルーチンを始めとする各種ルーチンが記憶されている。
【００５２】
ブレーキ制御ルーチンは、各種のブレーキ制御を実行する。各種のブレーキ制御には、基本制御，アンチロック制御，トラクション制御および車両安定性制御（以下、「ＶＳＣ」という）がある。「基本制御」は、操作力センサ３４８，ブレーキペダルスイッチ３５０，前輪荷重センサ３５８，後輪荷重センサ３５９，モータ回転位置センサ３６２およびモータ電流センサ３６４からの出力信号に基づき、車両の制動力前後配分を考慮するとともに、モータ回転位置およびモータ電流のそれぞれの実際値を監視しつつ、操作力ｆに対応する車体減速度が実現されるようにモータ２０，３０を制御することである。「アンチロック制御」は、ブレーキペダルスイッチ３５０，車輪速センサ３６０，モータ回転位置センサ３６２およびモータ電流センサ３６４からの出力信号に基づき、車両制動時に各輪のロック傾向が過大にならないように各モータ２０，３０により各輪の制動トルクを制御することである。「トラクション制御」は、アクセルペダルスイッチ３５２，アクセルペダル操作量センサ３５３，車輪速センサ３６０，モータ回転位置センサ３６２およびモータ電流センサ３６４からの出力信号に基づき、車両駆動時に駆動車輪のスピン傾向が過大にならないように各モータ２０，３０により各駆動車輪の駆動トルクを制御することである。「ＶＳＣ」は、舵角センサ３５４，ヨーレイトセンサ３５５，横加速度センサ３５８，車輪速センサ３６０，モータ回転位置センサ３６２およびモータ電流センサ３６４からの出力信号に基づき、車両のドリフトアウト傾向およびスピン傾向が過大にならないように左右輪間の制動力差により車両のヨーモーメントを制御することである。
【００５３】
ブレーキ制御ルーチンは図８にフローチャートで表されている。本ルーチンは車両のイグニションスイッチがＯＮに操作されている間、繰り返し実行される。本ルーチンの各回の実行時にはまず、ステップＳ１（以下、単に「Ｓ１」で表す。他のステップについても同じとする）において、ブレーキペダルスイッチ３５０がＯＮであるか否か、すなわち、ブレーキ操作時であるか否かが判定される。ＯＮであれば判定がＹＥＳとなり、Ｓ２において、基本制御が行われる。
【００５４】
このＳ２の詳細が図９に基本制御ルーチンとしてフローチャートで表されている。
まず、Ｓ２１において、操作力センサ３４８により操作力ｆが検出され、次に、Ｓ２２において、各種センサにより前後加速度Ｇ_FR，横加速度Ｇ_LR，前輪荷重Ｗ_F，後輪荷重Ｗ_Rおよびヨーレイトγに基づき、各輪の目標制動力Ｆ^*が決定される。車両重量および車両減速度に応じた理想制動力前後配分が実現されるとともに、左右車輪間の予定外の制動力差によって車体にヨーイングや横すべりが生じないように、各輪の目標制動力Ｆ^*が決定されるのである。
【００５５】
その後、Ｓ２４において、前輪ディスクブレーキ２２の摩擦材μ（インナパッド１０６ｂの摩擦係数）がＲＡＭ３４４から読み込まれる。ＲＡＭ３４４には、コンピュータ３４６の電源投入に応じて摩擦材μの暫定値がストアされ、その後は、後述の摩擦材μ検出ルーチンの実行によってＲＡＭ３４４において摩擦材μの値が更新される。
【００５６】
続いて、Ｓ２５において、各輪の目標モータ電流値Ｉ^*が決定される。後輪ドラムブレーキ３２については、目標制動力Ｆ^*とモータ３０の目標電流値Ｉ^*との間の予め定められた関係（ＲＯＭ３４２に記憶されている）に従って決定される。これに対して、前輪ディスクブレーキ２２については、目標モータ電流値Ｉ^*が、一対の摩擦パッド１０６ａ，１０６ｂの押圧力Ｎに対応するという事実に基づき、
Ｉ^*＝Ｆ^*／（μ・Ｋ）
なる式を用いて決定される。この式において「Ｋ」は定数である。
【００５７】
その後、Ｓ２６において、決定された各目標モータ電流値Ｉ^*で電流が各モータ２０，３０に供給されることにより、各モータ２０，３０が駆動される。以上で本ルーチンの一回の実行が終了する。
【００５８】
以上のようにして図８のＳ２が実行されたならば、その後、Ｓ３において、アンチロック制御が必要であるか否か、すなわち、車輪に過大なロック傾向が発生したか否かが判定される。今回はその必要がないと仮定すれば判定がＮＯとなり、本ルーチンの一回の実行が直ちに終了するが、その必要があると仮定すれば判定がＹＥＳとなり、Ｓ４において、アンチロック制御が実行される。続いて、Ｓ５において、そのアンチロック制御の継続的実行が不要となったか否かが判定される。不要とならない限り判定がＮＯとなってＳ４に戻る。不要となれば判定がＹＥＳとなり、本ルーチンの一回の実行が終了する。
【００５９】
これに対して、ブレーキペダルスイッチ３５０がＯＦＦである場合には、Ｓ１の判定がＮＯとなり、Ｓ６において、トラクション制御が必要であるか否か、すなわち、駆動車輪に過大なスピン傾向が発生したか否かが判定される。今回はその必要があると仮定すれば判定がＹＥＳとなり、Ｓ７において、トラクション制御が実行される。続いて、Ｓ８において、そのトラクション制御の継続的実行が不要となったか否かが判定される。不要とならない限り判定がＮＯとなってＳ７に戻る。不要となれば判定がＹＥＳとなり、本ルーチンの一回の実行が終了する。
【００６０】
また、ブレーキペダルスイッチ３５０がＯＦＦであり、かつ、トラクション制御が必要でない場合には、Ｓ１の判定がＮＯ、Ｓ６の判定もＮＯとなり、Ｓ９において、ＶＳＣが必要であるか否か、すなわち、車両に過大なドリフトアウト傾向またはスピン傾向が発生したか否かが判定される。今回はその必要があると仮定すれば判定がＹＥＳとなり、Ｓ１０において、ＶＳＣが実行される。続いて、Ｓ１１において、そのＶＳＣの継続的実行が不要となったか否かが判定される。不要とならない限り判定がＮＯとなってＳ１０に戻る。不要となれば判定がＹＥＳとなり、本ルーチンの一回の実行が終了する。
【００６１】
摩擦材μ検出ルーチンは図１０にフローチャートで表されている。
本ルーチンも車両のイグニションスイッチがＯＮに操作されている間、左前輪と右前輪とに関して交互にかつ繰り返し実行される。本ルーチンの各回の実行時にはまず、Ｓ３１において、左右前輪のうち本ルーチンの今回の実行対象であるもの（以下、「実行対象車輪」という）に関して、前記ブレーキ制御ルーチンによりアンチロック制御（図において「ＡＢＳ」で表す），トラクション制御（図において「ＴＲＣ」で表す）およびＶＳＣのいずれも実行中でないか否かが判定される。今回は、いずれかの制御が実行中であると仮定すると判定がＮＯとなり、直ちに本ルーチンの一回の実行が終了するが、いずれの制御も実行中ではないと仮定すれば判定がＹＥＳとなり、Ｓ３２に移行する。
【００６２】
Ｓ３２においては、実行対象車輪に対応する力スイッチ１５０の信号が変化したか否かが判定される。ＯＦＦからＯＮに変化した時期とＯＮからＯＦＦに変化した時期とのいずれかであるか否かが判定されるのである。今回は、信号が変化しなかったと仮定すれば判定がＮＯとなり、直ちに本ルーチンの一回の実行が終了するが、変化したと仮定すれば判定がＹＥＳとなり、Ｓ３３に移行する。
【００６３】
Ｓ３３においては、実行対象車輪に対応するモータ電流センサ３６４からの信号に基づき、実モータ電流値Ｔ_Aが検出される。その後、Ｓ３４において、検出された実モータ電流値Ｉ_Aと、力スイッチ１５０の信号が変化するときにインナパッド１０６ｂに作用するはずであるとして予め設定されている制動力Ｆ₀（摩擦力）とに基づき、実行対象車輪に対応する摩擦材μが検出される。具体的には、
μ＝Ｆ₀／（Ｋ・Ｉ_A）
なる式を用いて検出される。
【００６４】
続いて、Ｓ３５において、検出された摩擦材μがＲＡＭ３４４にストアされる。以上で本ルーチンの一回の実行が終了する。
【００６５】
以上の説明から明らかなように、本実施形態においては、モータ電流センサ３６４が「ブレーキ関連量センサ」を構成し、また、ＥＣＵ５０のうち図１０のＳ３１〜Ｓ３４を実行する部分が「摩擦材摩擦係数推定装置」を構成しているのである。
【００６６】
次に、本発明の第２実施形態であるブレーキシステムを説明する。ただし、先の第１実施形態と共通する要素については同一の符号を使用することによって詳細な説明を省略し、異なる要素についてのみ詳細に説明する。
【００６７】
第１実施形態においては、マニュアルブレーキ制御装置３００および非常ブレーキとしての機械式ブレーキ３６が左右後輪ＲＬ，ＲＲに設けられているが、本実施形態においては、左右前輪ＦＬ，ＦＲに設けられている。図１１に示すように、ブレーキペダル３４が、マニュアルブレーキ制御装置４００，非常ブレーキ用ケーブル４０２，機械式ブレーキ４０６を経て左右前輪ＦＬ，ＦＲの電動式ディスクブレーキ２２のブレーキパッド１０６ａ，１０６ｂに連携させられている。そのため、前輪ディスクブレーキ２２につき、摩擦材μの検出時に、機械式ブレーキ４０６が作動している可能性がある。一方、摩擦材μの検出時に、機械式ブレーキ４０６が作動していると、その検出精度が低下する可能性がある。そこで、本実施形態においては、機械式ブレーキ４０６の作動時には、摩擦材μの検出が禁止されるようになっている。また、本実施形態においては、機械式ブレーキ４０６が作動状態にあることが、マニュアルブレーキ制御装置４００の第２ピストン（前記マニュアルブレーキ制御装置３００の第２ピストン３１８に相当する）が作動したときにＯＮとなり、そうでないときにＯＦＦとなる第２ピストン作動スイッチ４１０により検出されるようになっている。
【００６８】
本実施形態においては、摩擦材μ検出ルーチンとして図１２にフローチャートで表されているものがＲＯＭ３４２に記憶されている。
【００６９】
まず、Ｓ１０１において、第２ピストン作動スイッチ４１０がＯＦＦであるか否かが判定される。ＯＮであれば判定がＮＯとなり、直ちに本ルーチンの一回の実行が終了するが、ＯＦＦであれば判定がＹＥＳとなり、その後、Ｓ１０２〜Ｓ１０６が図１０のＳ３１〜Ｓ３５と同様に実行される。以上で本ルーチンの一回の実行が終了する。
【００７０】
次に、本発明の第３実施形態であるブレーキシステムを説明する。ただし、最先の第１実施形態と共通する要素については同一の符号を使用することによって詳細な説明を省略し、異なる要素についてのみ詳細に説明する。
【００７１】
本実施形態においては、第１実施形態におけるブレーキ制御ルーチンおよび摩擦材μ検出ルーチンの他に、フェード判定ルーチンが設けられている。フェード判定ルーチンは図１３にフローチャートで表されている。
【００７２】
本ルーチンは、左前輪と右前輪とに関して交互にかつ繰り返し実行される。各回の実行時にはまず、Ｓ３０１において、力スイッチ１５０の信号が変化したか否かが判定される。今回は変化しなかったと仮定すれば判定がＮＯとなり、直ちに本ルーチンの一回の実行が終了する。これに対して、今回は力スイッチ１５０の信号が変化したと仮定すれば判定がＹＥＳとなり、Ｓ３０２において、モータ電流センサ３６４により実モータ電流値Ｉ_Aが検出される。その後、Ｓ３０３において、検出された実モータ電流値Ｉ_Aに基づき、第１実施形態における摩擦材μ検出ルーチンと同様にして、摩擦材μが検出される。続いて、Ｓ３０４において、検出された摩擦材μが基準値μ₀以下であるか否かが判定される。基準値μ₀以下であれば判定がＹＥＳとなり、Ｓ３０５において、前輪ディスクブレーキ２２にフェードが発生していると判定されるとともに、前記ブレーキ警告ランプ３７６が点灯させられることにより、ブレーキに異常があることが運転者に警告される。これに対して、検出された摩擦材μが基準値μ₀より大きければＳ３０４の判定がＮＯとなり、Ｓ３０６において、前輪ディスクブレーキ２２にフェードが発生していないと判定されるとともに、ブレーキ警告ランプ３７６に対して消灯信号が出力される。いずれの場合にも、以上で本ルーチンの一回の実行が終了する。
【００７３】
次に、本発明の第４実施形態であるブレーキシステムを説明する。ただし、最先の第１実施形態と共通する要素については同一の符号を使用することによって詳細な説明を省略し、異なる要素についてのみ詳細に説明する。
【００７４】
本実施形態においては、第１実施形態におけるブレーキ制御ルーチンおよび摩擦材μ検出ルーチンの他に、ブレーキ異常チェックルーチンが設けられている。ブレーキ異常チェックルーチンは図１４にフローチャートで表されている。
【００７５】
本ルーチンも、左前輪と右前輪とに関して交互にかつ繰り返し実行される。各回の実行時にはまず、Ｓ４０１において、操作力センサ３４８により操作力ｆが検出される。次に、Ｓ４０２において、検出された操作力ｆが基準値ｆ₀より大きいか否かが判定される。基準値ｆ₀より大きい場合には、判定がＹＥＳとなり、Ｓ４０３において、力スイッチ１５０がＯＮであるか否かが判定される。基準値ｆ₀は前輪ディスクブレーキ２２が正常であれば必ず力スイッチ１５０がＯＮになるように予め設定されている。したがって、力スイッチ１５０がＯＦＦであるために判定がＮＯとなれば、Ｓ４０６において、前輪ディスクブレーキ２２に異常があると判定され、前記ブレーキ警告ランプ３７６が点灯させられる。以上で本ルーチンの一回の実行が終了する。
【００７６】
これに対して、力スイッチ１５０がＯＮである場合には、Ｓ４０３の判定がＹＥＳとなり、Ｓ４０４において、検出された操作力ｆが基準値ｆ₁より小さいか否かが判定される。基準値ｆ₁より小さい場合には、判定がＹＥＳとなり、Ｓ４０５において、力スイッチ１５０がＯＦＦであるか否かが判定される。基準値ｆ₁は前輪ディスクブレーキ２２が正常であれば必ず力スイッチ１５０がＯＦＦになるように予め設定されている。したがって、力スイッチ１５０がＯＮであるために判定がＮＯとなれば、Ｓ４０６において、前輪ディスクブレーキ２２に異常があると判定され、前記ブレーキ警告ランプ３７６が点灯させられる。以上で本ルーチンの一回の実行が終了する。
【００７７】
これに対して、検出された操作力ｆが基準値ｆ₀以下である場合には、Ｓ４０２の判定がＮＯとなり、Ｓ４０４に移行する。このとき、検出された操作力ｆが基準値ｆ₁以上である場合には、Ｓ４０４の判定がＮＯとなり、直ちに本ルーチンの一回の実行が終了する。
【００７８】
なお付言すれば、一般には、基準値ｆ₀が基準値ｆ₁より大きい値に設定されるため、Ｓ４０２の判定がＹＥＳである場合にＳ４０４の判定もＹＥＳとなることはない。
【００７９】
力スイッチを利用して車輪制動力の推定が行われるブレーキシステムを説明する。ただし、最先の第１実施形態と共通する要素については同一の符号を使用することによって詳細な説明を省略し、異なる要素についてのみ詳細に説明する。
【００８０】
本ブレーキシステムにおいては、図１５に示すように、押圧部材１３４に押圧力センサ４３０が追加されている。押圧力センサ４３０は、押圧部材１３４がインナパッド１０６ｂを押圧する力を連続値として検出する。
【００８１】
本ブレーキシステムにおいては、ＲＯＭ３４２に、図１６にフローチャートで表されている前輪ブレーキ制御ルーチンが記憶されている。
【００８２】
本ルーチンは左右前輪ＦＬ，ＦＲに関して交互にかつ繰り返し実行される。各回の実行時にはまず、Ｓ４５１において、ブレーキペダルスイッチ３５０がＯＮであるか否かが判定される。ＯＦＦであれば判定がＮＯとなり、直ちに本ルーチンの一回の実行が終了する。これに対して、ＯＮであれば判定がＹＥＳとなり、Ｓ４５２に移行する。Ｓ４５２においては、操作力センサ３４８により操作力ｆが検出される。その後、Ｓ４５３において、検出された操作力ｆに基づき、前輪の目標制動力Ｆ^*が決定される。なお、それらＳ４５２およびＳ４５３は、第１実施形態におけると同様の内容とすることができる。続いて、Ｓ４５４において、押圧力センサ４３０からそれの実信号Ｓ_Aが入力される。その後、Ｓ４５５において、ＲＡＭ３４４から変換関数ｇ（Ｓ）が読み込まれる。変換関数ｇ（Ｓ）は、実信号Ｓ_Aを実制動力Ｆ_Aに変換する関数であり、暫定的な関数がコンピュータ３４６の電源投入に応じてＲＡＭ３４４にストアされるとともに、その後は後述の変換関数補正ルーチンの実行によりその変換関数ｇ（Ｓ）が必要に応じて補正される。
【００８３】
その後、Ｓ４５６において、入力された実信号Ｓ_Aを、読み込まれた変換関数ｇ（Ｓ）に代入することにより、実制動力Ｆ_Aが演算される。続いて、Ｓ４５７において、演算された実制動力Ｆ_Aと前記決定された目標制動力Ｆ^*との差に基づき、モータ２０の電流値Ｉの制御量ΔＩが決定される。実制動力Ｆ_Aを目標制動力Ｆ^*に一致させるのに適当なモータ電流制御量ΔＩが決定されるのである。その後、Ｓ４５８において、決定されたモータ電流制御量ΔＩに基づいてモータ２０が駆動される。以上で本ルーチンの一回の実行が終了する。
【００８４】
図１７には、変換関数補正ルーチンがフローチャートで表されている。
本ルーチンも左右前輪ＦＬ，ＦＲに関して交互にかつ繰り返し実行される。各回の実行時にはまず、Ｓ５０１において、力スイッチ１５０の信号が変化したか否かが判定される。今回は変化しなかったと仮定すれば判定がＮＯとなり、直ちに本ルーチンの一回の実行が終了する。これに対して、今回は変化したと仮定すれば判定がＹＥＳとなり、Ｓ５０２において、押圧力センサ４３０からそれの実信号Ｓ_Aが入力される。その後、Ｓ５０３において、入力された実信号Ｓ_Aから真の信号Ｓ_T、すなわち、力スイッチ１５０の信号が変化したときに押圧力センサ４３０が出力すべき信号を引き算することにより、信号ずれ量ΔＳが演算される。信号ずれ量ΔＳは、図１８にグラフで示すように、押圧力センサ４３０の実際の特性を表すグラフが、真の特性を表すグラフに対してずれている量に相当する。
【００８５】
続いて、Ｓ５０４において、演算された信号ずれ量ΔＳの絶対値が基準値ΔＳ₀より大きいか否かが判定される。大きい場合には、判定がＹＥＳとなり、Ｓ５０５において、変換関数ｇ（Ｓ）が補正される。図１９に示すように、補正前の変換関数ｇ（Ｓ）を表すグラフを、信号Ｓを表す座標軸に平行に、かつ、実際の特性が真の特性からずれている向きと同じ向きに、そのずれ量と同じ量で移動させることにより変換関数ｇ（Ｓ）が補正されるのである。その後、Ｓ５０６において、補正された変換関数ｇ（Ｓ）がＲＡＭ３４４にストアされる。これに対して、演算された信号ずれ量ΔＳの絶対値が基準値ΔＳ₀以下である場合には、Ｓ５０４の判定がＮＯとなり、Ｓ５０５およびＳ５０６がスキップされる。いずれの場合にも、以上で本ルーチンの一回の実行が終了する。
【００８６】
以上の説明から明らかなように、本ブレーキシステムにおいては、変換関数ｇ（Ｓ）が「関係」に相当し、また、ＥＣＵ５０のうち図１６のＳ４５４〜Ｓ４５６および図１７のＳ５０１〜Ｓ５０５を実行する部分が「車輪制動力推定装置」を構成し、特に、Ｓ５０３およびＳ５０５を実行する部分が「関係補正手段」を構成しているのである。
【００８７】
力スイッチを利用して車輪制動力の推定が行われる別のブレーキシステムを説明する。ただし、図１５〜図１９に基づいて説明されるブレーキシステムと共通する要素については同一の符号を使用することによって詳細な説明を省略し、異なる要素についてのみ詳細に説明する。
【００８８】
本ブレーキシステムにおいては、図２０に示すように、押圧力センサ４３０が省略されるとともに、その代わりに制動力センサ４５０が設けられている。制動力センサ４５０は、制動時にインナパッド１０６ｂから受ける力を制動力として検出するとともにその制動力を連続値として検出する。制動力センサ４５０は、前記受け部１１０ｂに前記力スイッチ１５０と直列に設けられている。制動力センサ４５０は、ひずみゲージ，圧電素子，加圧導電ゴム等を主体に構成されている。
【００８９】
本ブレーキシステムにおいては、ＲＯＭ３４２に、図２１にフローチャートで表されている前輪ブレーキ制御ルーチンが記憶されている。
【００９０】
本ルーチンは左右前輪ＦＬ，ＦＲに関して交互にかつ繰り返し実行される。各回の実行時にはまず、Ｓ５５１において、ブレーキペダルスイッチ３５０がＯＮであるか否かが判定される。ＯＦＦであれば判定がＮＯとなり、直ちに本ルーチンの一回の実行が終了する。これに対して、ＯＮであれば判定がＹＥＳとなり、Ｓ５５２に移行する。Ｓ５５２においては、操作力センサ３４８により操作力ｆが検出される。その後、Ｓ５５３において、検出された操作力ｆに基づき、前輪の目標制動力Ｆ^*が決定される。なお、それらＳ５５２およびＳ５５３は、第１実施形態におけると同様の内容とすることができる。続いて、Ｓ５５４において、制動力センサ４５０からそれの実信号Ｓ_Aが入力される。その後、Ｓ５５５において、ＲＡＭ３４４から変換関数ｈ（Ｓ）が読み込まれる。変換関数ｈ（Ｓ）は、実信号Ｓ_Aを実制動力Ｆ_Aに変換する関数であり、暫定的な関数がコンピュータ３４６の電源投入に応じてＲＡＭ３４４にストアされるとともに、その後は後述の制動力センサ校正ルーチンの実行によりその変換関数ｈ（Ｓ）が必要に応じて補正される。
【００９１】
その後、Ｓ５５６において、入力された実信号Ｓ_Aを、読み込まれた変換関数ｈ（Ｓ）に代入することにより、実制動力Ｆ_Aが演算される。続いて、Ｓ５５７において、演算された実制動力Ｆ_Aと前記決定された目標制動力Ｆ^*との差に基づき、モータ２０の電流値Ｉの制御量ΔＩが決定される。実制動力Ｆ_Aを目標制動力Ｆ^*に一致させるのに適当なモータ電流制御量ΔＩが決定されるのである。その後、Ｓ５５８において、決定されたモータ電流制御量ΔＩに基づいてモータ２０が駆動される。以上で本ルーチンの一回の実行が終了する。
【００９２】
図２２には、制動力センサ校正ルーチンがフローチャートで表されている。
本ルーチンも左右前輪ＦＬ，ＦＲに関して交互にかつ繰り返し実行される。各回の実行時にはまず、Ｓ６０１において、力スイッチ１５０の信号が変化したか否かが判定される。今回は変化しなかったと仮定すれば判定がＮＯとなり、直ちに本ルーチンの一回の実行が終了する。これに対して、今回は変化したと仮定すれば判定がＹＥＳとなり、Ｓ６０２において、制動力センサ４５０からそれの実信号Ｓ_Aが入力される。その後、Ｓ５０３において、入力された実信号Ｓ_Aから真の信号Ｓ_T、すなわち、力スイッチ１５０の信号が変化したときに制動力センサ４５０が出力すべき信号を引き算することにより、信号ずれ量ΔＳが演算される。信号ずれ量ΔＳは、図１５〜図１９に基づいて説明されるブレーキシステムにおけるものと同様であるため、詳細な説明を省略する。
【００９３】
続いて、Ｓ６０４において、演算された信号ずれ量ΔＳの絶対値が基準値ΔＳ₀ より大きいか否かが判定される。大きい場合には、判定がＹＥＳとなり、Ｓ６０５において、変換関数ｈ（Ｓ）が補正される。この補正は、図１５〜図１９に基づいて説明されるブレーキシステムにおけるものと同様であるため、詳細な説明を省略する。その後、Ｓ６０６において、補正された変換関数ｈ（Ｓ）がＲＡＭ３４４にストアされる。これに対して、演算された信号ずれ量ΔＳの絶対値が基準値ΔＳ₀ 以下である場合には、Ｓ６０４の判定がＮＯとなり、Ｓ６０５およびＳ６０６がスキップされる。いずれの場合にも、以上で本ルーチンの一回の実行が終了する。
【００９４】
以上の説明から明らかなように、本ブレーキシステムにおいては、変換関数ｈ（Ｓ）が「関係」に相当し、また、ＥＣＵ５０のうち図２１のＳ５５４〜Ｓ５５６および図２２のＳ６０１〜Ｓ６０５を実行する部分が「車輪制動力推定装置」を構成し、特に、Ｓ６０３およびＳ６０５を実行する部分が「関係補正手段」を構成しているのである。
【００９５】
以上、本発明のいくつかの実施形態を図面に基づいて詳細に説明したが、これらの他にも、特許請求の範囲を逸脱することなく、当業者の知識に基づいて種々の変形，改良を施した形態で本発明を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態である左右前輪用の電動式ディスクブレーキを有するブレーキシステムの全体構成を示す系統図である。
【図２】上記電動式ディスクブレーキを示す平面断面図である。
【図３】図２をインナパッド１０６ｂの面に沿って切断した断面図である。
【図４】図１における左右後輪用の電動式ドラムブレーキを示す側面図である。
【図５】図４におけるシュー拡張アクチュエータを拡大して示す図である。
【図６】図１におけるマニュアルブレーキ制御装置を拡大して示す側面断面図である。
【図７】図６における第２ピストンの作動開始時期を操作力ｆおよび車体減速度との関係において説明するためのグラフである。
【図８】図１におけるＲＯＭに記憶されているブレーキ制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図９】図８におけるＳ２の詳細を基本制御ルーチンとして示すフローチャートである。
【図１０】上記ＲＯＭに記憶されている摩擦材μ検出ルーチンを示すフローチャートである。
【図１１】本発明の第２実施形態であるブレーキシステムの全体構成を示す系統図である。
【図１２】図１１のＥＣＵのコンピュータのＲＯＭに記憶されている摩擦材μ検出ルーチンを示すフローチャートである。
【図１３】本発明の第３実施形態であるブレーキシステムのコンピュータのＲＯＭに記憶されているフェード判定ルーチンを示すフローチャートである。
【図１４】本発明の第４実施形態であるブレーキシステムのコンピュータのＲＯＭに記憶されているブレーキ異常チェックルーチンを示すフローチャートである。
【図１５】別のブレーキシステムにおける左右前輪用の電動式ディスクブレーキを示す平面断面図である。
【図１６】上記ブレーキシステムのコンピュータのＲＯＭに記憶されている前輪ブレーキ制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図１７】上記ＲＯＭに記憶されている変換関数補正ルーチンを示すフローチャートである。
【図１８】上記変換関数補正ルーチンの内容を説明するためのグラフである。
【図１９】上記変換関数補正ルーチンの内容を説明するための別のグラフである。
【図２０】さらに別のブレーキシステムにおける左右前輪用の電動式ディスクブレーキを示す平面断面図である。
【図２１】上記ブレーキシステムのコンピュータのＲＯＭに記憶されている前輪ブレーキ制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図２２】上記ＲＯＭに記憶されている制動力センサ校正ルーチンを示すフローチャートである。
【符号の説明】
２０超音波モータ
２２電動式ディスクブレーキ
５０ＥＣＵ
１０４ディスク
１０６ブレーキパッド
１３２ボールねじ機構
１３４押圧部材
１５０力スイッチ
４３０押圧力センサ
４５０制動力センサ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a brake for a vehicle, and more particularly to a technique for detecting an amount related to a braking force of a wheel in the brake.
[0002]
[Prior art]
PCT International Publication No. WO 97/03869 describes a conventional example of a brake for a vehicle. In this brake, a sensor such as a resistance wire strain gauge or a piezoelectric sensor is used to relate to a wheel braking force by the brake. A brake-related quantity that is a quantity is detected as a continuous value.
[0003]
[Problems to be Solved, Problem Solving Means, Actions and Effects of Invention]
However, since the brake-related amount to be detected by the sensor has a large change width, it is difficult for the sensor to accurately detect the brake-related amount in the entire change width. In addition, the environment where the sensor is placed is severe for the sensor, such as a rapid increase in temperature, easy entry of foreign matter such as mud, water, and dust, and intense vibration. Therefore, the conventional brake has a problem that it is difficult to detect the brake-related amount with sufficient reliability and durability.
[0004]
  The present invention has been made against the background of the above circumstances, and the problem is that a brake-related quantity can be detected with sufficient reliability and durability.NabuIt is to provide a rake system.
[0005]
This problem is solved by the following aspect. In the following description, each aspect of the present invention is described in the same format as the claims, with each item numbered. This is to clearly show the possibility of adopting a combination of the features described in each section.
[0006]
  (1) a rotating body that rotates with the wheel;
  A friction material that is brought into contact with the rotating body to suppress rotation of the wheel;
  A receiving member that receives the friction material so that the friction material does not rotate with the rotating body in the contact state;
  A pressing device that presses the friction material to contact the rotating body;
  A force switch that is provided between the friction material and the receiving member and that receives a force from the friction material and outputs a signal that changes in two states depending on whether the received force is equal to or greater than a non-zero set value;
  Bray characterized by includingKi.
  The force switch is different from the sensor in that a physical quantity cannot be continuously detected, like a general switch. However, like a general switch, it is not as affected by the external environment as a sensor because of its relatively simple structure and detection principle. For example, in the case of a force switch, the correspondence between the actual magnitude of a physical quantity and the signal output by the force switch when it is detected is not as affected by the external environment as in the case of a sensor. . Therefore, according to this brake, it is possible to detect the force acting on the receiving member from the friction material as a brake-related quantity with sufficient reliability and durability.
  In addition, although this term is no longer the present invention by this term alone due to amendment of the claims, (9) Claim 1 after correction is combined with the term.
  (2) The rotating body is a disk having a friction surface on the surface, the friction material is a brake pad that is brought into contact with the friction surface of the disk, and the force switch includes the brake pad and the receiving member. The brake according to (1), wherein the gap decreases as the amount of the accompanying rotation of the brake pad increases.Ki.
  In addition, although this term is no longer the present invention by this term alone due to amendment of the claims, (9) Claim 2 after correction is combined with the term.
  (3) The brake according to (1) or (2), wherein a plurality of the force switches are provided so that the set values are different from each other.
  According to this brake, the brake-related amount can be continuously detected as compared with the case where only one force switch is provided.
  (4) The force switch includes a pair of contacts that are relatively displaceable between a connection position and a cutoff position, one of which is attached to the friction material and the other is attached to the receiving member. 3) The brake according to any one of the items.
  According to this brake, the structure and detection principle of the force switch can be easily simplified, and thus the reliability and durability of the force switch can be easily improved.
  (5) Of the pair of contacts, the brake attached to the friction material is a movable contact, and the brake attached to the receiving member is a fixed contact.
  (6) The brake according to any one of (1) to (5), wherein the pressing device uses a motor as a drive source without using fluid pressure.
  (7) The brake according to any one of (1) to (5), wherein the pressing device uses fluid pressure.
  (8) The brake according to any one of (1) to (7),
  A brake operation related information estimating device for estimating information related to the operation of the brake based on a signal of the force sensor;
  A brake system comprising:
  In this brake system, “information related to brake operation” includes, for example, the friction coefficient of the friction material, whether the brake has faded, whether the brake is abnormal, and the friction coefficient of the road surface. .
  (9) The brake according to any one of (1) to (7), further including a signal that continuously changes according to an amount related to a pressing force with which the pressing device presses the friction material. Having a pressing force related quantity sensor to output,
  A friction material friction coefficient estimating device for estimating a friction coefficient of the friction material based on a relationship between a signal output from the pressing force related amount sensor when the signal of the force switch is changed and the set value;
  A brake system comprising:1, 2].
  According to this brake system, the friction coefficient of the friction material can be estimated. If the friction coefficient of the friction material can be estimated, highly accurate brake control can be performed by using the estimation result.
  (10) The pressing device includes a pressing member that engages the friction material from a side opposite to the rotating body and presses the friction material, and the pressing force related amount sensor is provided in the pressing member. The brake system according to item (9), including a pressing force sensor that receives the axial force of the lever and detects the axial force as a continuous value.
  (11) The brake according to (9), wherein the pressing device includes a motor that presses the friction material, and the pressing force related amount sensor includes a motor power sensor that detects a power value of the motor as a continuous value. system.
  (12) The brake system according to (11), wherein the motor power sensor includes a motor current sensor that detects a current value of the motor as a continuous value.
  (13) When the force that the force switch receives from the friction material increases from a value smaller than the set value and reaches a set value, a change in signal from OFF to ON and a change from ON to OFF One is performed and the other is performed when the set value is decreased from a value larger than the set value and reaches the set value, and the friction material friction coefficient estimating device changes the signal of the force switch from OFF to ON. The brake system according to any one of (9) to (12), wherein the friction coefficient of the friction material is estimated in response to at least one of a change in ON and a change from ON to OFF.
  (14) The friction material friction coefficient estimator determines the friction coefficient of the friction material according to the change of the force switch signal from OFF to ON and the change from ON to OFF. The brake system according to item (13), which performs estimation.
  According to this brake system, compared with the case where the friction coefficient of the friction material is estimated in response to only one of the change of the force switch signal from OFF to ON and change from ON to OFF. Thus, since much friction coefficient information can be obtained, the estimation accuracy of the friction coefficient can be easily improved.
  (15) The friction material friction coefficient estimating device divides the set value by the pressing force related amount detected by the pressing force related amount sensor when the signal of the force switch is changed, so that the friction material friction The brake system according to any one of (9) to (14), which estimates a coefficient.
  (16) In addition, it includes a brake fade determination device that determines that the friction material has faded when the friction coefficient estimated by the friction material friction coefficient estimation device is lower than a reference value. The brake system according to any one of items 15).
  (17) The brake according to any one of (1) to (7), wherein the physical quantity related to the operation of the brake is other than the force received by the force switch, and the brake is abnormal. Having a sensor for detecting a change in the relationship with the force received by the force switch depending on whether or not
  A brake abnormality check device for checking whether or not the brake is abnormal based on a relationship between a signal of the sensor and a signal of the force switch;
  A brake system comprising:
  (18) The brake according to any one of (1) to (7),
  A road surface friction coefficient estimating device for estimating a friction coefficient of a road surface on which a vehicle is traveling based on the signal of the force switch;
  A brake system comprising:
  (19) The brake is (a) an electric brake that electrically brakes the wheel by pressing the friction material without using fluid pressure using a motor as a drive source, and (b) drives a brake operation member. A manual brake that mechanically brakes the wheel by pressing the friction material as a source, and (c) provided between the manual brake and the brake operating member. The brake system according to any one of (1) to (18), including a manual brake control device that permits operation and prohibits the operation when it is normal.
  In this brake system, an electric brake is provided as a service brake, and a manual brake is provided as an emergency brake that brakes a wheel with a friction material using a brake operation member as a drive source. That is, the brake system is provided with an electric brake system mainly including a brake operation member and an electric brake, and a manual brake system mainly including a brake operation member, a manual brake control device, and a manual brake. Therefore, according to this brake system, the driver can brake the vehicle by generating a braking force corresponding to the operating force on the wheels by the manual brake when the electric brake fails, and as a result, the brake system can withstand failure. Improves.
  In this brake system, the “manual brake” and the “manual brake control device” may be of a type that does not use fluid pressure or a type that uses fluid pressure.
  In this brake system, “operation information” includes, for example, information indicating the magnitude of the operation force of the brake operation member and information indicating the length of the operation stroke.
  In this brake system, the “friction material” and the “rotating body” can be provided separately for the electric brake and the manual brake, or can be provided in common for both.
  (20) Further, a brake operation related information estimation device for estimating information related to the operation of the brake based on the signal of the force switch, the information estimation being prohibited when the manual brake control device is operated. The brake system according to item (19) including:
  In this brake system, “information relating to the operation of the brake” can be interpreted in the same manner as in the above item (8).
  (21) The brake according to any one of (1) to (7), further related to a braking force applied to the wheel by the brake or a pressing force by which the pressing device presses the friction material. Having a brake-related quantity sensor that outputs a signal that continuously changes according to the brake-related quantity;
  A wheel braking force estimation device that estimates a wheel braking force according to a predetermined relationship between the output signal and the wheel braking force based on an output signal of the brake related quantity sensor, wherein the signal of the force switch is And a brake system for correcting the relationship based on a signal output from the brake-related quantity sensor when changed.Mu.
  As is clear from the above description, if the force switch and the brake-related quantity sensor are compared with each other, the force switch has the advantage of high reliability, but has the disadvantage that continuous detection is impossible. On the other hand, the brake-related quantity sensor has the advantage that continuous detection is possible, but has the disadvantage of low reliability. In this way, the force switch and the brake-related quantity sensor have a relationship in which one drawback is the other advantage. Therefore, if the disadvantage of the brake related quantity sensor is compensated by the advantage of the force switch, both the improvement of reliability and continuous detection can be realized together. Based on such knowledge, the brake system described in this section was made.
  In this brake system, when the brake-related quantity sensor is a pressure-related quantity sensor that detects the quantity related to the pressing force as a continuous value, the detected value is not affected by the fluctuation of the friction coefficient of the friction material. On the other hand, the force switch is affected by it. Therefore, in this case, the “relation correction” described above is performed in consideration of both the variation in the characteristics of the pressing force related quantity sensor and the variation in the friction coefficient of the friction material. On the other hand, when the brake-related quantity sensor is a wheel braking force sensor that detects the wheel braking force as a continuous value, it is substantially the same physical quantity and is not affected by fluctuations in the friction coefficient of the friction material. Is detected by the wheel braking force sensor and the force sensor, and therefore "relation correction" is performed as calibration of the wheel braking force sensor.
  In this brake system, the form of “correcting the relationship” includes a mode in which the relationship is directly corrected and a mode in which the relationship is corrected as a result. There is a form in which the wheel braking force temporarily estimated based on them is corrected without correcting the actual signal and the relationship.
  This item is no longer the present invention due to amendment of the claims.
  (22) The brake system according to (21), wherein the brake-related amount sensor includes a pressing force sensor that receives the pressing force and outputs a signal that continuously changes in accordance with the received pressing force.
  The pressing force sensor does not have to be placed in a severe environment as will be described later. Therefore, according to this brake system, the reliability and durability of the pressing force sensor can be easily improved.
  (23) A braking force in which the brake-related quantity sensor receives a force to be applied to the receiving member from the friction material as the wheel braking force and outputs a signal that continuously changes in accordance with the received wheel braking force. The brake system according to item (21), including a sensor.
  (24) A relationship in which the wheel braking force estimation device corrects the relationship based on a difference between an actual signal output from the brake-related quantity sensor and a true signal to be output when a signal of the force switch changes. The brake system according to any one of (21) to (23), including correction means.Mu.
  This item is no longer the present invention due to amendment of the claims.
  (25) The relationship correction means corrects the relationship so that the acquired value of the pressing force based on the actual signal matches an actual value, regardless of the signal difference. Brake system.
  (26) The brake system according to any one of (21) to (25), further including a brake operation related information estimation device that estimates information related to the operation of the brake based on a signal of the force switch.
  In this brake system, “information related to brake operation” and “brake operation related information estimation device” can be interpreted in the same manner as in the above item (8).
  (27) The brake operation related information estimation device estimates a friction coefficient of the friction material based on a relationship between a signal output from the brake related amount sensor and the set value when a signal of the force switch changes. The brake system according to item (26), including a friction material friction coefficient estimation device.
  In this brake system, the “friction material friction coefficient estimating device” can be interpreted in the same manner as in the item (9).
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, some of more specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0008]
FIG. 1 shows an overall configuration of a brake system according to the first embodiment of the present invention. This brake system is provided in a four-wheel vehicle provided with left and right front wheels FL and FR and left and right rear wheels RL and RR. The vehicle includes an engine 10 (internal combustion engine) as a prime mover and an automatic transmission (hereinafter abbreviated as “A / T”) 12 as a driving force transmission device. As a result, the driving wheel which is at least one of the left and right front wheels and the left and right rear wheels is driven, and thereby the vehicle is driven.
[0009]
The left and right front wheels FL and FR are provided with an electric disc brake 22 that uses an ultrasonic motor (hereinafter simply referred to as “motor”) 20 as a drive source and does not use fluid pressure. On the other hand, the left and right rear wheels RL and RR are provided with an electric drum brake 32 that uses a DC motor (hereinafter simply referred to as “motor”) 30 as a drive source and does not use fluid pressure as a service brake. A mechanical drum brake 36 that uses a brake pedal 34 as a brake operation member as a drive source and does not use fluid pressure is provided. The same rear wheel is provided with an electric drum brake 32 and a mechanical drum brake 36. However, the brake lining as the friction material and the drum as the rotating body are provided in common to the electric drum brake 32 and the mechanical drum brake 36, respectively.
[0010]
This vehicle is provided with several members operated by the driver. Some of the operation members include the brake pedal 34 as a main brake operation member, a parking pedal 42 as a parking brake operation member, an accelerator pedal 44 as an acceleration operation member, and a steering wheel 46.
[0011]
When the brake pedal 34 is operated, the vehicle is braked by at least one of the electric disc brake 22, the electric drum brake 32, and the mechanical drum brake 36. Specifically, (a) when both the electric disc brake 22 and the electric drum brake 32 are normal, the vehicle is braked by both the brakes 22 and 32, and (b) the electric disc brake 22 fails. When the electric drum brake 32 is normal, the vehicle is braked only by the electric drum brake 32. (c) When the electric disc brake 22 is normal and the electric drum brake 32 fails. The vehicle is braked by the electric disc brake 22 and the mechanical drum brake 36, and (e) when both the electric disc brake 22 and the electric drum brake 32 fail (the power source and electronic control unit (hereinafter referred to as "ECU" The vehicle is braked only by the mechanical drum brake 36.
[0012]
On the other hand, if the parking pedal 42 is operated, the vehicle is parked by the electric disc brakes 22 of the left and right front wheels FL and FR. The electric disc brake 22 stops the vehicle using the stationary holding torque of the ultrasonic motor 20. In addition, when the accelerator pedal 44 is operated, the driving force of the engine 10 is increased, thereby driving the vehicle. When the steering wheel 46 is rotated, the steering wheel is steered by a steering device (not shown) accordingly.
[0013]
FIG. 2 shows details of the electric disc brake 22 for the left and right front wheels. However, in the drawing, only the electric disc brake 22 for the right front wheel is typically shown in a plan sectional view.
[0014]
The electric disc brake 22 includes a mounting bracket 100 as a fixing member attached to a vehicle body (not shown), and a disc 104 having friction surfaces 102 on both sides and rotating together with wheels. The mounting bracket 100 supports the pair of brake pads 106a and 106b so as to be movable along the rotation axis of the disk 104 at a position where the disk 104 is sandwiched from both sides. In addition, the mounting bracket 100 includes receiving portions 110 a and 110 b that receive frictional forces generated in the brake pads 106 a and 106 b when contacting the disc 104. In the figure, an arrow X indicates a direction in which the disk 104 rotates when the vehicle body moves forward.
[0015]
Of the pair of brake pads 106a and 106b, the one on the outer side of the vehicle body (right side in the figure) is the outer pad 106a, and the one on the inner side of the vehicle body (left side in the figure) is the inner pad 106b. When the outer pad 106a comes into contact with the disk 104 and rotates with it, the outer pad 106a comes into contact with the receiving portion 110a at the end in the traveling direction, and further rotation of the outer pad 106a is prevented. Similarly, when the inner pad 106b comes into contact with the disk 104 and rotates with it, the inner pad 106b comes into contact with the receiving portion 110b at the end in the traveling direction, and further rotation of the inner pad 106b is prevented.
[0016]
The electric disc brake 22 further includes a caliper 120 that can move in the rotation axis direction of the disc 104 but cannot move in the rotation direction of the disc 104. The caliper 120 is slidably fitted to a plurality of pins (not shown) attached to the vehicle body so as to extend parallel to the rotational axis of the disk 104. The caliper 120 is attached to the vehicle body so as to straddle the disc 104 and sandwich the pair of brake pads 106a and 106b from behind. The caliper 120 includes (a) a reaction portion 126 that engages with the outer pad 106a from the back, (b) a pressing portion 128 for pressing the inner pad 106b from the back, and (c) the reaction portion 126 and the pressing portion 128. Are connected to each other.
[0017]
In the pressing portion 128, the motor 20 is coaxially connected to the pressing member 134 via a ball screw mechanism 132 as a motion conversion mechanism. The pressing member 134 is supported by the pressing portion 128 behind the inner pad 106b so as not to rotate around the axis of the pressing member 134 and to move in the axial direction. Therefore, when the rotating shaft 136 of the motor 20 rotates, the rotational motion is converted into the linear motion of the pressing member 134 by the ball screw mechanism 132. By the movement of the pressing member 134, a pressing force is applied to the inner pad 106b and the outer pad 106a, whereby the pair of brake pads 106a and 106b are pressed against the disc 104. By the pressing, a frictional force is generated between each brake pad 106a, 106b and the disk 104, and the wheel is braked.
[0018]
That is, in the present embodiment, the disc 104 constitutes a “rotating body”, the pair of brake pads 106a and 106b constitutes a “friction material”, and the pair of receiving portions 110a and 110b constitutes a “receiving member”. The motor 20, the ball screw mechanism 132, and the pressing member 134 together constitute a “pressing device”.
[0019]
The force switch 150 is provided in the receiving part 110b which receives the inner pad 106b among a pair of receiving parts 110a and 110b. The force switch 150 includes a movable member 152 and a disc spring 154 as an elastic member, as shown in an enlarged view in FIG. The movable member 152 is a stepped member in which a large-diameter portion 156 and a small-diameter portion 158 both having a circular cross section are formed coaxially, and the large-diameter portion 156 is fitted to the receiving portion 110b so as to be slidable in the axial direction. On the other hand, the small diameter portion 158 penetrates the disc spring 154. The disc spring 154 urges the movable member 152 in a direction approaching the inner pad 106b, and a stopper 159 is formed on the mounting bracket 100 to restrict the approach limit.
[0020]
A movable contact 160 is provided on the tip surface of the small diameter portion 158. Correspondingly, the receiving part 110b is provided with a fixed contact 162 to which the movable contact 160 should come into contact. The fixed contact 162 has elasticity. If the movable member 152 moves against the elastic force of the disc spring 154, the distal end surface of the small diameter portion 158 finally comes into contact with the receiving portion 110b. The force from the inner pad 106b is transmitted to the receiving portion 110b through the movable member 152.
[0021]
The fixed contact 162 is connected to one input terminal of the ECU 50 by a wire 164. The wire 164 is passed through the mounting bracket 100. The fixed contact 162 and the wire 164 are electrically insulated from the mounting bracket 100 by an insulator 165. On the other hand, the movable contact 160 is grounded by a movable member 152 and a mounting bracket 100 both having conductivity, and a wire 166 connected to the mounting bracket 100.
[0022]
The movable contact 160 is always separated from the fixed contact 162 by the elastic force of the disc spring 154. That is, the signal of the force switch 150 is always OFF. However, if the force that the movable member 152 receives from the inner pad 106b exceeds the set value (preload of the disc spring 154), the movable member 152 resists the elastic force of the disc spring 154 and the inner pad 106b. 106 b moves in the direction of turning along with the disk 104, and the movable contact 160 eventually contacts the fixed contact 162. At this time, the signal of the force switch 150 changes from OFF to ON.
[0023]
In the present embodiment, the force switch 150 is provided in the receiving portion 110b, but can be provided in the receiving portion 110a.
[0024]
FIG. 4 shows details of the electric drum brake 32 for the left and right rear wheels. However, in the figure, only the electric drum brake 32 for the right rear wheel is representatively shown in a side view.
[0025]
This electric drum brake 32 includes a substantially disc-shaped backing plate 200 as a non-rotating member attached to a vehicle body (not shown), and a drum 204 that has a friction surface 202 on its inner peripheral surface and rotates with a wheel. I have. An anchor pin 206 as an anchor member and an adjuster 208 as a relay link are provided at two locations separated from each other in the diameter direction of the backing plate 200. The anchor pin 206 is fixedly attached to the backing plate 200. On the other hand, the adjuster 208 is a floating type. A pair of brake shoes 210 a and 210 b each having an arc shape are attached between the anchor pins 206 and the adjuster 208 so as to face the inner peripheral surface of the drum 204. The pair of brake shoes 210a and 210b are attached to the backing plate 200 so as to be movable along the surface thereof by shoe hold-down devices 212a and 212b.
[0026]
The pair of brake shoes 210a, 210b are connected to each other by an adjuster 208 so that they cannot be approached to each other and can be separated from each other, while the other ends are brought into contact with the anchor pins 206. It is supported so as to be rotatable around the end. One end portions of the pair of brake shoes 210a and 210b are urged by the adjuster spring 214 so as to approach each other via the adjuster 208. On the other hand, the other end portions of the pair of brake shoes 210a and 210b are urged toward the anchor pin 206 by the shoe return springs 215a and 215b. The brake linings 216a and 216b are held on the outer peripheral surfaces of the brake shoes 210a and 210b, and the pair of brake linings 216a and 216b are brought into contact with the inner peripheral surface of the drum 204, whereby the brake linings 216a and 216b and the drum 204 are contacted. A frictional force is generated between The adjuster 208 wears the gap between the pair of brake linings 216a and 216b and the drum 204 by human force before assembling the vehicle body and when the vehicle is stopped, and wear of the pair of brake shoes 210a and 210b while the vehicle is running. Automatically adjust according to the.
[0027]
Each of the brake shoes 210a and 210b includes a rim 220 and a web 222, and the lever 230 is rotatable in one web 222 of the pair of brake shoes 210a and 210b in a direction intersecting the rotation axis of the drum 204. Is attached. A pin 232 as a lever support member is fixedly attached to the web 222, and one end of the lever 230 is rotatably connected to the pin 232. Both ends of a strut 236 as a force transmission member are engaged with a notch in a portion where the lever 230 and the other brake shoe 210b face each other. The strut 236 has an adjusting function for adjusting the length thereof by a screw mechanism, so that a gap between the pair of brake shoes 210a and 210b and the drum 204 is made by a human force before assembling the vehicle and during stopping the vehicle. It is adjustable.
[0028]
One end of a service brake cable 240 is connected to the other end (free end) of the lever 230. The service brake cable 240 is composed of a plurality of wires and is flexible. The service brake cable 240 is driven by a shoe expansion actuator 250 attached to the backing plate 200. As shown in an enlarged view in FIG. 5, the shoe expansion actuator 250 has an input shaft of a speed reducer 252 connected to the rotation shaft of the motor 30, and an output shaft of the speed reducer 252 has a ball screw mechanism 254 as a motion conversion mechanism. The input member is connected, and the other end of the service brake cable 240 is connected to the output member of the ball screw mechanism 254. The ball screw mechanism 254 is a mechanism that converts the rotational motion of the motor 30 into linear motion. In the figure, reference numerals 256 and 258 both indicate brackets, and reference numerals 260 and 262 both indicate bolts for attaching the brackets 256 and 258 to the backing plate 200.
[0029]
The ball screw mechanism 254 is configured such that a nut 266 as an output member is screwed to a male screw 264 as an input member via a plurality of balls (not shown). The nut 266 is fitted to a housing 267 as a fixing member so as not to rotate but to move in the axial direction. Thereby, the rotational motion of the external screw 264 is converted into the linear motion of the nut 266. An output shaft 268 is coaxially attached to the end of the nut 266 opposite to the male screw 264 side. Intrusion of dust into the sliding portions of the male screw 264, nut 266 and output shaft 268 is prevented by the housing 267 and the extendable dust boot 270.
[0030]
The coupling between the output shaft 268 and the other end of the service brake cable 240 is performed as follows. That is, a cable mounting male screw 272 is formed at the end opposite to the ball screw mechanism 254 side at both ends of the output shaft 268, while a cable mounting nut is mounted at the other end of the service brake cable 240. 274 is attached. The cable mounting nut 274 is screwed onto the cable mounting male screw 272, and the locking nut 276 is screwed onto the cable mounting male screw 272, and the locking nut 276 is connected to the cable mounting nut 274. The cable mounting nut 274 is prevented from loosening.
[0031]
The shoe expansion actuator 250 configured as described above applies a tensile force to the service brake cable 240 when the brake pedal 34 is operated, whereby the lever 230 is separated from the brake shoe 210b at the other end thereof. As a result, the pair of brake shoes 210 a and 210 b are expanded by the strut 236.
[0032]
The electric drum brake 32 includes a shoe contraction mechanism effective for overcoming the self-servo effect generated by the pair of brake shoes 210a and 210b and contracting them. In this embodiment, the shoe contraction mechanism is a service brake return spring 280 stretched between the lever 230 and the backing plate 200, as shown in FIG. The service brake return spring 280 is stretched coaxially with the service brake cable 240, and has one end at the other end of the lever 230 and the other end at a fixed portion of the shoe expansion actuator 250 (for example, a housing). , Brackets, etc.). Accordingly, if the shoe expansion actuator 250 is returned toward the initial position when the operation of the brake pedal 34 is released, the lever 230 is rotated toward the initial position by the compression force of the service brake return spring 280.
[0033]
The electric drum brake 32 has been described above. Next, the mechanical drum brake 36 will be described.
[0034]
In the mechanical drum brake 36, the components other than the service brake cable 240, the shoe extension actuator 250, and the service brake return spring 280 among the plurality of components of the motorized drum brake 32 are shared with the motorized drum brake 32. Is done. In the mechanical drum brake 36, an emergency brake cable 282 and an emergency brake return spring 284 coaxial therewith are used instead of the service brake cable 240, the shoe extension actuator 250, and the service brake return spring 280. used. One end of the service brake cable 240 and one end of the emergency brake cable 282 are connected to the other end of the lever 230. As a result, even when the mechanical drum brake 36 is operated, the lever 230 is rotated. Thus, the pair of brake linings 216a and 216b are pressed against the drum 204, thereby suppressing the rotation of the wheels. The emergency brake cable 282 is also composed of a plurality of wires and is flexible. Further, as shown in FIG. 1, the emergency brake cable 282 is guided by an outer casing 286 that is installed around the vehicle body.
[0035]
The emergency brake cable 282 is provided for the left rear wheel mechanical drum brake 36 and the right rear wheel mechanical drum brake 36, respectively, and the other ends of the two emergency brake cables 282 are shown in FIG. As shown in FIG. 1, the brake pedal 34 is mechanically linked via the manual brake control device 300.
[0036]
FIG. 6 shows the manual brake control device 300 in an enlarged manner, and also shows the brake pedal device 302. The brake pedal device 302 includes a pedal bracket 304 attached to the vehicle body in a fixed position. The pedal bracket 304 supports the brake pedal 34 at a base end portion (rotation support point) of the brake pedal 34 so as to be rotatable around a single axis extending in the vehicle left-right direction. While the non-operation position of the brake pedal 34 is defined by the stopper 306, the brake pedal 34 is urged toward the stopper 304 by the return spring 308. The brake pedal 34 is engaged with a rear end portion (right end portion in the drawing) of a push rod 312 movable in the vehicle front-rear direction via a clevis 310 (an example of a rotation coupling mechanism) so as to be relatively rotatable. Thereby, the rotation of the brake pedal 34 is converted into the movement of the push rod 312.
[0037]
The manual brake control device 300 includes a housing 314 attached to the vehicle body in a fixed position. A first piston 316 and a second piston 318 are fitted in the housing 314 so as to be coaxial with each other and slidable in the longitudinal direction of the vehicle body. The first piston 316 is disposed on the rear side of the vehicle body from the second piston 318. These pistons 316 and 318 are capable of relative movement. The front end (the left end in the figure) of the push rod 312 is engaged with the rear end (the right end in the figure) of the first piston 316. The operating force f of the brake pedal 34 is input to the first piston 316 by the push rod 312 in the direction in which the first piston 316 moves forward (to the left in the drawing). 316 is mechanically interlocked with the brake pedal 34. A spring 320 as an elastic member is provided between the first piston 316 and the housing 314. The spring 320 constantly biases the first piston 316 in a direction approaching the push rod 312, that is, in a direction in which the brake pedal 34 moves toward the non-operation position. Therefore, if the brake pedal 34 is operated when the electric drum brake 32 is normal, an operation stroke corresponding to the operation force f is applied to the brake pedal 34. Therefore, when the electric drum brake 32 is operated, Brake operation feeling is as good as in a hydraulic brake system. That is, in the present embodiment, the first piston 316 and the spring 320 cooperate with each other to constitute the operation stroke applying mechanism 321.
[0038]
An engagement protrusion 322 (engagement portion) extends from the first piston 316 coaxially toward the second piston 318. The retreat end position of the second piston 318 is defined by the stopper 324, but the retreat end position (related to the gap between the pistons 316 and 318) is the brake pedal 34 in the non-operation position (shown position). In this state, the engaging protrusion 322 does not engage with the second piston 318, and the operating force f is the reference value f.₀ The first piston 316 is designed to engage the second piston 318 when exceeded. Its reference value f₀ For example, as shown in the graph of FIG. 7, when the electric disc brake 22 and the electric drum brake 32 are in a normal state, a deceleration that is high enough not to occur normally, for example, 1.2 G occurs in the vehicle body. Can be set to the magnitude of the operating force f. In the unlikely event that both the electric disc brake 22 and the electric drum brake 32 are normal, the operating force f is set to the reference value f so set.₀ As described later in detail, since the mechanical drum brake 36 is simultaneously operated by the operation of the second piston 318, the gradient of the vehicle deceleration increases as shown in the graph of FIG. It will be.
[0039]
As shown in FIG. 6, the second piston 318 is connected to the other ends of the two emergency brake cables 282 for the left and right rear wheels via the lever device 326.
[0040]
The lever device 326 includes a lever 328 and a lever bracket 330 attached to the vehicle body in a fixed position. The lever bracket 330 supports the lever 328 at its base end portion (fulcrum) so as to be rotatable within a plane including the axis of the second piston 318. The lever 328 is engaged with the front end portion of the second piston 318 via a clevis 332 at an intermediate portion (power point), and is always biased toward the second piston 318 by a return spring 334. Eventually, the second piston 318 is always urged to the retracted end position by the return spring 334. A free end portion (operation point) of the lever 328 is connected to the other end portions of the two emergency brake cables 282 for the left and right rear wheels via a clevis 336. Therefore, if the second piston 318 is advanced (moved leftward in the figure), the lever 328 is rotated by the second piston 318 (clockwise in the figure), and as a result, Two emergency brake cables 282 are pulled to the left in the drawing and pulled out from the outer casing 286. At this time, the emergency brake cable 282 is driven with a stroke in which the stroke of the second piston 318 is enlarged by the lever 328. In the figure, reference numeral 338 denotes a cable fixing bracket attached to the vehicle body for fixing the outer casing 286 of the emergency brake cable 282.
[0041]
If the brake pedal 34 is operated when the electric drum brake 32 is normal, a tensile force is applied to the service brake cable 240 by the shoe expansion actuator 250, as shown in FIG. The brake shoes 210a and 210b are rotated in an extending direction (hereinafter simply referred to as “shoe extending direction”). At this time, the emergency brake cable 282 is bent because it has flexibility as described above. Therefore, in this embodiment, the operation of the brake shoes 210a and 210b by the electric drum brake 32 is prevented from being inhibited by the manual brake control device 300.
[0042]
In addition, when the electric drum brake 32 fails, if the brake pedal 34 is operated, a tensile force is applied to the emergency brake cable 282 by the brake pedal 34, whereby the lever 230 is rotated in the shoe extending direction. . At this time, the service brake cable 240 is flexed because it has flexibility similar to the emergency brake cable 282 as described above. Therefore, in the present embodiment, the operation of the brake shoes 210 a and 210 b by the mechanical drum brake 36 is prevented from being inhibited by the electric drum brake 32.
[0043]
In short, in the present embodiment, since the two cables 240 and 282 that are connected to the same lever 230 and act at different times can be deformed together, the action of one cable is hindered by the other cable. There is nothing.
[0044]
The hardware configuration of this brake system has been described above. Next, the software configuration will be described.
[0045]
As shown in FIG. 1, the ECU 50 is mainly configured by a computer 346 including a CPU 340, a ROM 342, and a RAM 344. Several sensors and switches are connected to the input side of the ECU 50. Some of the sensors and switches include the above-described two force switches 150 for the left and right front wheels FL and FR, an operation force sensor 348, a brake pedal switch 350, a parking pedal switch 351, an accelerator pedal switch 352, and an accelerator pedal. Operation amount sensor 353, rudder angle sensor 354, yaw rate sensor 355, longitudinal acceleration sensor 356, lateral acceleration sensor 357, front wheel load sensor 358, rear wheel load sensor 359, wheel speed sensor 360 for four wheels, motor rotation for four wheels There are a position sensor 362 and a motor current sensor 364 for four wheels.
[0046]
The operating force sensor 348 detects the operating force f of the brake pedal 34 and outputs a signal that defines the magnitude thereof. The brake pedal switch 350 is an example of a main brake operation sensor, and outputs an OFF signal (first signal) when the brake pedal 34 is not operated and an ON signal (second signal) when the brake pedal 34 is operated. The parking pedal switch 351 is an example of a parking brake operation sensor, and outputs an OFF signal (first signal) when the parking pedal 42 is not operated and an ON signal (second signal) when the parking pedal 42 is operated. The accelerator pedal switch 352 is an example of an acceleration operation sensor, and outputs an OFF signal (first signal) when the accelerator pedal 44 is not operated and an ON signal (second signal) when the accelerator pedal 44 is operated. The accelerator pedal operation amount sensor 353 is an example of an acceleration operation amount sensor, detects the operation amount of the accelerator pedal 44, and outputs a signal that defines the operation amount. The steering angle sensor 354 is an example of a vehicle turning amount sensor, detects a rotation operation angle of the steering wheel 46, and outputs a signal that defines the magnitude thereof. The yaw rate sensor 355 detects the yaw rate γ of the vehicle and outputs a signal that defines it. The longitudinal acceleration sensor 356 is a deceleration G in the longitudinal direction of the vehicle body._FRIs detected, and a signal defining the height is output. The lateral acceleration sensor 357 is a deceleration G in the lateral direction of the vehicle body._LRIs detected, and a signal defining the height is output. The front wheel load sensor 358 is a front wheel load W received by the front wheel axle in a vertical direction from the vehicle body._FIs detected, and a signal defining the magnitude is output. The rear wheel load sensor 359 is a rear wheel load W that the rear wheel axle receives in the vertical direction from the vehicle body._RIs detected, and a signal defining the magnitude is output. Each wheel speed sensor 360 detects the wheel speed of each wheel and outputs a signal that defines the magnitude of the wheel speed. Each motor rotational position sensor 362 detects the rotational position of each wheel motor 20, 30 and outputs a signal that defines the rotational position. Each motor current sensor 364 detects the current actually supplied to the coils of the motors 20 and 30 of each wheel, and outputs a signal that defines the actual supply current value.
[0047]
On the other hand, first and second drivers 366 and 368 are connected to the output side of the ECU 50. The first driver 366 is provided between the first battery 370 as a power source and the motor 20 of the electric disc brake 22 for the left and right front wheels. On the other hand, the second driver 368 is provided between the second battery 372 as a power source and the motor 30 of the left and right rear wheel electric drum brakes 32. When the brake pedal 34 is operated, a command is supplied from the ECU 50 to each driver 366, 368, and each driver 366, 368 supplies a current from each battery 370, 372 to each motor 20, 30 in accordance with the command.
[0048]
In the present embodiment, a main battery 374 is also provided as a power source. The main battery 374 is independent of the first and second batteries 370 and 372. The main battery 374 activates the electric parts of the vehicle excluding the motors 20 and 30. Therefore, ECU 50 is operated not by first and second batteries 370 and 372 but by main battery 374.
[0049]
Further, on the output side of the ECU 50, an engine output control device (throttle control device, fuel supply control device, ignition timing control device, etc.) (not shown) of the engine 10 and a shift control device (shift solenoid, etc.) of the A / T 12 are not shown. Are connected). The ECU 50 outputs a signal for suppressing the driving force to the engine output control device and the shift control device in order to suppress the spin of the driving wheel when the vehicle is driven. That is, the ECU 50 is also configured to execute traction control.
[0050]
Furthermore, a brake warning lamp 376 as a brake warning device is provided on the output side of the ECU 50. The brake warning lamp 376 is lit when an electrical failure occurs in the electric disc brake 22 or the electric drum brake 32, and warns the driver of the fact that the failure has occurred.
[0051]
The ROM 342 of the computer 346 stores various routines including a brake control routine and a friction material μ detection routine.
[0052]
The brake control routine executes various types of brake control. Various types of brake control include basic control, antilock control, traction control, and vehicle stability control (hereinafter referred to as “VSC”). The “basic control” is based on the output signals from the operation force sensor 348, the brake pedal switch 350, the front wheel load sensor 358, the rear wheel load sensor 359, the motor rotation position sensor 362, and the motor current sensor 364, and the distribution of the braking force before and after the vehicle. The motors 20 and 30 are controlled so that the vehicle body deceleration corresponding to the operating force f is realized while monitoring the actual values of the motor rotational position and the motor current. “Anti-lock control” is based on output signals from the brake pedal switch 350, the wheel speed sensor 360, the motor rotation position sensor 362, and the motor current sensor 364 so that the lock tendency of each wheel does not become excessive during vehicle braking. 20 and 30 control the braking torque of each wheel. “Traction control” is based on output signals from the accelerator pedal switch 352, the accelerator pedal operation amount sensor 353, the wheel speed sensor 360, the motor rotation position sensor 362, and the motor current sensor 364, and the spin tendency of the driving wheels is excessive when the vehicle is driven. In other words, the drive torque of each drive wheel is controlled by the motors 20 and 30 so as not to become inconsistent. “VSC” is based on the output signals from the steering angle sensor 354, the yaw rate sensor 355, the lateral acceleration sensor 358, the wheel speed sensor 360, the motor rotational position sensor 362, and the motor current sensor 364. The yaw moment of the vehicle is controlled by the difference in braking force between the left and right wheels so as not to become excessive.
[0053]
The brake control routine is shown in a flowchart in FIG. This routine is repeatedly executed while the ignition switch of the vehicle is turned on. At each execution of this routine, first, in step S1 (hereinafter, simply referred to as “S1”, the same applies to other steps), whether or not the brake pedal switch 350 is ON, that is, at the time of brake operation. It is determined whether or not there is. If it is ON, the determination is YES, and basic control is performed in S2.
[0054]
The details of S2 are shown in a flowchart in FIG. 9 as a basic control routine.
First, in S21, the operation force f is detected by the operation force sensor 348. Next, in S22, the longitudinal acceleration G is detected by various sensors._FR, Lateral acceleration G_LR, Front wheel load W_F, Rear wheel load W_RAnd the target braking force F of each wheel based on the yaw rate γ^*Is determined. The ideal braking force front-rear distribution according to the vehicle weight and the vehicle deceleration is realized, and the target braking force F of each wheel is set so that yawing or side slip does not occur in the vehicle body due to an unscheduled braking force difference between the left and right wheels.^*Is determined.
[0055]
Thereafter, in S24, the friction material μ of the front wheel disc brake 22 (the friction coefficient of the inner pad 106b) is read from the RAM 344. A temporary value of the friction material μ is stored in the RAM 344 in response to power-on of the computer 346, and thereafter, the value of the friction material μ is updated in the RAM 344 by executing a friction material μ detection routine described later.
[0056]
Subsequently, in S25, the target motor current value I of each wheel.^*Is determined. For the rear wheel drum brake 32, the target braking force F^*And the target current value I of the motor 30^*Is determined according to a predetermined relationship (stored in ROM 342). On the other hand, for the front wheel disc brake 22, the target motor current value I^*Corresponds to the pressing force N of the pair of friction pads 106a, 106b,
I^*= F^*/ (Μ · K)
It is determined using the following formula. In this equation, “K” is a constant.
[0057]
Thereafter, in S26, each determined target motor current value I^*Thus, each motor 20, 30 is driven by supplying current to each motor 20, 30. This completes one execution of this routine.
[0058]
If S2 in FIG. 8 is executed as described above, then in S3, it is determined whether or not antilock control is necessary, that is, whether or not an excessive lock tendency has occurred on the wheels. . If it is assumed that this is not necessary at this time, the determination is NO, and one execution of this routine is immediately terminated. However, if it is assumed that this is necessary, the determination is YES, and in S4, the antilock control is executed. The Subsequently, in S5, it is determined whether or not the continuous execution of the antilock control is unnecessary. Unless it becomes unnecessary, the determination is no and the process returns to S4. If it becomes unnecessary, the determination is YES, and one execution of this routine is completed.
[0059]
On the other hand, when the brake pedal switch 350 is OFF, the determination of S1 is NO, and whether or not traction control is necessary in S6, that is, whether an excessive spin tendency has occurred in the drive wheels. It is determined whether or not. If it is assumed that this is necessary this time, the determination is YES, and traction control is executed in S7. Subsequently, in S8, it is determined whether or not the continuous execution of the traction control becomes unnecessary. Unless it becomes unnecessary, the determination is no and the process returns to S7. If it becomes unnecessary, the determination is YES, and one execution of this routine is completed.
[0060]
Further, when the brake pedal switch 350 is OFF and traction control is not required, the determination of S1 is NO and the determination of S6 is also NO. In S9, whether or not VSC is required, that is, the vehicle It is determined whether or not an excessive drift-out tendency or spin tendency has occurred. If it is assumed that this is necessary this time, the determination is YES, and VSC is executed in S10. Subsequently, in S11, it is determined whether or not the continuous execution of the VSC is unnecessary. Unless it becomes unnecessary, the determination is no and the process returns to S10. If it becomes unnecessary, the determination is YES, and one execution of this routine is completed.
[0061]
The friction material μ detection routine is shown in the flowchart of FIG.
This routine is also executed alternately and repeatedly for the left front wheel and the right front wheel while the ignition switch of the vehicle is being turned ON. At the time of each execution of this routine, first, in S31, the left and right front wheels that are the current execution targets of this routine (hereinafter referred to as “execution target wheels”) are subjected to antilock control (“ It is determined whether none of the traction control (represented by “ABS”), traction control (represented by “TRC” in the figure), or VSC is being executed. This time, if it is assumed that any control is being executed, the determination is NO, and one execution of this routine is immediately terminated. If it is assumed that no control is being executed, the determination is YES, The process proceeds to S32.
[0062]
In S32, it is determined whether or not the signal of the force switch 150 corresponding to the execution target wheel has changed. It is determined whether or not it is one of the time when it has changed from OFF to ON and the time when it has changed from ON to OFF. This time, if it is assumed that the signal has not changed, the determination is NO, and one execution of this routine is immediately terminated. If it is assumed that the signal has changed, the determination is YES, and the process proceeds to S33.
[0063]
In S33, based on the signal from the motor current sensor 364 corresponding to the execution target wheel, the actual motor current value T_AIs detected. Thereafter, in S34, the detected actual motor current value I_AAnd a braking force F that is set in advance to be applied to the inner pad 106b when the signal of the force switch 150 changes.₀Based on (friction force), the friction material μ corresponding to the execution target wheel is detected. In particular,
μ = F₀/ (KI_A)
It is detected using the following formula.
[0064]
Subsequently, in S35, the detected friction material μ is stored in the RAM 344. This completes one execution of this routine.
[0065]
As is clear from the above description, in the present embodiment, the motor current sensor 364 constitutes a “brake-related quantity sensor”, and the portion of the ECU 50 that executes S31 to S34 in FIG. It constitutes a “coefficient estimation device”.
[0066]
Next, the brake system which is 2nd Embodiment of this invention is demonstrated. However, the same reference numerals are used for elements that are the same as those in the first embodiment, and detailed description thereof is omitted, and only different elements are described in detail.
[0067]
In the first embodiment, the manual brake control device 300 and the mechanical brake 36 as an emergency brake are provided on the left and right rear wheels RL and RR. However, in the present embodiment, the manual brake control device 300 is provided on the left and right front wheels FL and FR. Yes. As shown in FIG. 11, the brake pedal 34 is linked to the brake pads 106a and 106b of the electric disc brake 22 of the left and right front wheels FL and FR via the manual brake control device 400, the emergency brake cable 402, and the mechanical brake 406. It has been. Therefore, there is a possibility that the mechanical brake 406 is activated for the front wheel disc brake 22 when the friction material μ is detected. On the other hand, if the mechanical brake 406 is operating at the time of detecting the friction material μ, the detection accuracy may be lowered. Therefore, in this embodiment, when the mechanical brake 406 is operated, detection of the friction material μ is prohibited. In the present embodiment, when the mechanical brake 406 is in the activated state, the second piston of the manual brake control device 400 (corresponding to the second piston 318 of the manual brake control device 300) is activated. It is detected by the second piston operation switch 410 that is turned on and turned off otherwise.
[0068]
In the present embodiment, the friction material μ detection routine shown in the flowchart in FIG. 12 is stored in the ROM 342.
[0069]
First, in S101, it is determined whether or not the second piston operation switch 410 is OFF. If it is ON, the determination is NO, and one execution of this routine is immediately terminated. If it is OFF, the determination is YES, and then S102 to S106 are executed in the same manner as S31 to S35 in FIG. This completes one execution of this routine.
[0070]
Next, the brake system which is 3rd Embodiment of this invention is demonstrated. However, detailed description of the elements common to the first embodiment is omitted by using the same reference numerals, and only different elements will be described in detail.
[0071]
In the present embodiment, a fade determination routine is provided in addition to the brake control routine and the friction material μ detection routine in the first embodiment. The fade determination routine is shown in the flowchart of FIG.
[0072]
This routine is executed alternately and repeatedly for the left front wheel and the right front wheel. When executing each time, first, in S301, it is determined whether or not the signal of the force switch 150 has changed. If it is assumed that there has been no change this time, the determination is no, and one execution of this routine is immediately terminated. On the other hand, if it is assumed that the signal of the force switch 150 has changed this time, the determination is YES, and in S302, the motor current sensor 364 causes the actual motor current value I_AIs detected. Thereafter, in S303, the detected actual motor current value I_ABased on the above, the friction material μ is detected in the same manner as the friction material μ detection routine in the first embodiment. Subsequently, in S304, the detected friction material μ is the reference value μ.₀It is determined whether or not: Reference value μ₀If the determination is below, the determination is YES, and it is determined in S305 that the front wheel disc brake 22 has faded, and the brake warning lamp 376 is turned on to indicate that the brake is abnormal. Be warned. On the other hand, the detected friction material μ is the reference value μ.₀If larger, the determination in S304 is NO, and in S306, it is determined that no fading has occurred in the front wheel disc brake 22, and a turn-off signal is output to the brake warning lamp 376. In any case, one execution of this routine is completed.
[0073]
Next, the brake system which is 4th Embodiment of this invention is demonstrated. However, detailed description of the elements common to the first embodiment is omitted by using the same reference numerals, and only different elements will be described in detail.
[0074]
In the present embodiment, a brake abnormality check routine is provided in addition to the brake control routine and the friction material μ detection routine in the first embodiment. The brake abnormality check routine is shown in a flowchart in FIG.
[0075]
This routine is also executed alternately and repeatedly for the left front wheel and the right front wheel. When each execution is performed, first, the operation force f is detected by the operation force sensor 348 in S401. Next, in S402, the detected operating force f is a reference value f.₀It is determined whether or not it is larger. Reference value f₀If larger, the determination is yes, and it is determined in S403 whether or not the force switch 150 is ON. Reference value f₀Is preset so that the force switch 150 is always turned on when the front wheel disc brake 22 is normal. Accordingly, if the determination is NO because the force switch 150 is OFF, it is determined in S406 that there is an abnormality in the front wheel disc brake 22, and the brake warning lamp 376 is turned on. This completes one execution of this routine.
[0076]
On the other hand, when the force switch 150 is ON, the determination in S403 is YES, and in S404, the detected operating force f is the reference value f.₁It is determined whether it is smaller. Reference value f₁If it is smaller, the determination is YES, and it is determined in S405 whether the force switch 150 is OFF. Reference value f₁Is preset so that the force switch 150 is always OFF when the front wheel disc brake 22 is normal. Accordingly, if the determination is NO because the force switch 150 is ON, it is determined in S406 that there is an abnormality in the front wheel disc brake 22, and the brake warning lamp 376 is turned on. This completes one execution of this routine.
[0077]
On the other hand, the detected operating force f is a reference value f.₀In the following cases, the determination in S402 is NO, and the process proceeds to S404. At this time, the detected operating force f is a reference value f.₁In the case above, the determination in S404 is NO, and one execution of this routine is immediately terminated.
[0078]
In addition, in general, the reference value f is generally used.₀Is the reference value f₁Since the larger value is set, when the determination at S402 is YES, the determination at S404 is also not YES.
[0079]
  Wheel braking force is estimated using a force switchA brake system will be described. However, detailed description of the elements common to the first embodiment is omitted by using the same reference numerals, and only different elements will be described in detail.
[0080]
  BookBrake systemIn FIG. 15, a pressing force sensor 430 is added to the pressing member 134 as shown in FIG. The pressing force sensor 430 detects the force with which the pressing member 134 presses the inner pad 106b as a continuous value.
[0081]
  BookBrake systemThe ROM 342 stores a front wheel brake control routine represented by a flowchart in FIG.
[0082]
This routine is executed alternately and repeatedly for the left and right front wheels FL and FR. When executing each time, first, in S451, it is determined whether or not the brake pedal switch 350 is ON. If it is OFF, the determination is NO, and one execution of this routine ends immediately. On the other hand, if it is ON, determination will be YES and will transfer to S452. In S452, the operation force f is detected by the operation force sensor 348. Thereafter, in S453, based on the detected operation force f, the front wheel target braking force F^*Is determined. Note that the contents of S452 and S453 can be the same as those in the first embodiment. Subsequently, in S454, the actual signal S is transmitted from the pressing force sensor 430._AIs entered. Thereafter, in S455, the conversion function g (S) is read from the RAM 344. The conversion function g (S) is the real signal S_AActual braking force F_AA temporary function is stored in the RAM 344 in response to power-on of the computer 346, and thereafter, the conversion function g (S) is obtained as necessary by executing a conversion function correction routine described later. It is corrected.
[0083]
Thereafter, in S456, the input real signal S_AIs substituted into the read conversion function g (S) to obtain the actual braking force F_AIs calculated. Subsequently, in S457, the calculated actual braking force F_AAnd the determined target braking force F^*Based on this difference, the control amount ΔI of the current value I of the motor 20 is determined. Actual braking force F_AThe target braking force F^*Therefore, a motor current control amount ΔI appropriate to match the above is determined. Thereafter, in S458, the motor 20 is driven based on the determined motor current control amount ΔI. This completes one execution of this routine.
[0084]
FIG. 17 is a flowchart showing the conversion function correction routine.
This routine is also executed alternately and repeatedly for the left and right front wheels FL and FR. When executing each time, first, in S501, it is determined whether or not the signal of the force switch 150 has changed. If it is assumed that there has been no change this time, the determination is no, and one execution of this routine is immediately terminated. On the other hand, if it is assumed that the current time has changed, the determination is YES, and in S502, the actual signal S is transmitted from the pressing force sensor 430._AIs entered. Thereafter, in S503, the input real signal S_ATo true signal S_TThat is, the signal deviation amount ΔS is calculated by subtracting the signal to be output by the pressing force sensor 430 when the signal of the force switch 150 changes. As shown in the graph of FIG. 18, the signal deviation amount ΔS corresponds to an amount by which the graph representing the actual characteristics of the pressing force sensor 430 is displaced from the graph representing the true characteristics.
[0085]
Subsequently, in S504, the absolute value of the calculated signal deviation amount ΔS is the reference value ΔS.₀It is determined whether or not it is larger. If it is larger, the determination is yes, and the conversion function g (S) is corrected in S505. As shown in FIG. 19, the graph representing the conversion function g (S) before correction is parallel to the coordinate axis representing the signal S and in the same direction as the direction in which the actual characteristic deviates from the true characteristic. The conversion function g (S) is corrected by moving it by the same amount as the shift amount. Thereafter, in S506, the corrected conversion function g (S) is stored in the RAM 344. On the other hand, the absolute value of the calculated signal deviation amount ΔS is the reference value ΔS.₀In the following cases, the determination in S504 is NO, and S505 and S506 are skipped. In any case, one execution of this routine is completed.
[0086]
  As is clear from the above explanation, the bookBrake system, The conversion function g (S) corresponds to “relation”, and the portion of the ECU 50 that executes S454 to S456 in FIG. 16 and S501 to S505 in FIG. 17 constitutes a “wheel braking force estimation device”. In particular, the part that executes S503 and S505 constitutes “relation correction means”.
[0087]
  The wheel braking force is estimated using the force switch.A brake system will be described. However,Brake system explained based on FIGS.The same reference numerals are used for elements that are common to the above, and detailed description thereof is omitted, and only different elements are described in detail.
[0088]
  BookBrake systemIn FIG. 20, the pressing force sensor 430 is omitted, and a braking force sensor 450 is provided instead. The braking force sensor 450 detects the force received from the inner pad 106b during braking as a braking force and detects the braking force as a continuous value. The braking force sensor 450 is provided in series with the force switch 150 in the receiving portion 110b. The braking force sensor 450 is mainly composed of a strain gauge, a piezoelectric element, a pressurized conductive rubber, and the like.
[0089]
  BookBrake systemThe ROM 342 stores a front wheel brake control routine represented by a flowchart in FIG.
[0090]
This routine is executed alternately and repeatedly for the left and right front wheels FL and FR. When executing each time, first, in S551, it is determined whether or not the brake pedal switch 350 is ON. If it is OFF, the determination is NO, and one execution of this routine ends immediately. On the other hand, if it is ON, determination will be YES and will transfer to S552. In S552, the operation force f is detected by the operation force sensor 348. Thereafter, in S553, based on the detected operation force f, the front wheel target braking force F is obtained.^*Is determined. In addition, these S552 and S553 can be made into the same content as in 1st Embodiment. Subsequently, in S554, the actual signal S is transmitted from the braking force sensor 450._AIs entered. Thereafter, in S555, the conversion function h (S) is read from the RAM 344. The conversion function h (S) is the real signal S_AActual braking force F_AThe temporary function is stored in the RAM 344 in response to the power-on of the computer 346, and thereafter, the conversion function h (S) is changed as necessary by executing a braking force sensor calibration routine described later. Corrected.
[0091]
Thereafter, in S556, the input real signal S_AIs substituted into the read conversion function h (S) to obtain the actual braking force F_AIs calculated. Subsequently, in S557, the calculated actual braking force F_AAnd the determined target braking force F^*Based on this difference, the control amount ΔI of the current value I of the motor 20 is determined. Actual braking force F_AThe target braking force F^*Therefore, a motor current control amount ΔI appropriate to match the above is determined. Thereafter, in S558, the motor 20 is driven based on the determined motor current control amount ΔI. This completes one execution of this routine.
[0092]
  FIG. 22 is a flowchart showing the braking force sensor calibration routine.
  This routine is also executed alternately and repeatedly for the left and right front wheels FL and FR. When executing each time, first, in S601, it is determined whether or not the signal of the force switch 150 has changed. If it is assumed that there has been no change this time, the determination is no, and one execution of this routine is immediately terminated. On the other hand, if it is assumed that the current time has changed, the determination is YES, and the actual signal S from the braking force sensor 450 is obtained in S602._AIs entered. Thereafter, in S503, the input real signal S_ATo true signal S_TThat is, the signal deviation amount ΔS is calculated by subtracting the signal that the braking force sensor 450 should output when the signal of the force switch 150 changes. The signal shift amount ΔS isBrake system explained based on FIGS.The detailed description will be omitted.
[0093]
  Subsequently, in S604, the absolute value of the calculated signal deviation amount ΔS is the reference value ΔS.₀ It is determined whether or not it is larger. If it is larger, the determination is yes, and the conversion function h (S) is corrected in S605. This correction isBrake system explained based on FIGS.The detailed description will be omitted. Thereafter, in S606, the corrected conversion function h (S) is stored in the RAM 344. On the other hand, the absolute value of the calculated signal deviation amount ΔS is the reference value ΔS.₀ In the case of the following, the determination in S604 is NO, and S605 and S606 are skipped. In any case, one execution of this routine is completed.
[0094]
  As is clear from the above explanation, the bookBrake system, The conversion function h (S) corresponds to “relation”, and the portion of the ECU 50 that executes S554 to S556 in FIG. 21 and S601 to S605 in FIG. 22 constitutes a “wheel braking force estimation device”. In particular, the part that executes S603 and S605 constitutes a “relation correction unit”.
[0095]
Although some embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings, various modifications and improvements can be made based on the knowledge of those skilled in the art without departing from the scope of the claims. The present invention can be carried out in the applied form.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system diagram showing an overall configuration of a brake system having electric disc brakes for left and right front wheels according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan sectional view showing the electric disk brake.
FIG. 3 is a cross-sectional view of FIG. 2 cut along the surface of the inner pad 106b.
4 is a side view showing an electric drum brake for left and right rear wheels in FIG. 1. FIG.
5 is an enlarged view of the shoe extension actuator in FIG. 4. FIG.
6 is an enlarged side sectional view of the manual brake control device in FIG. 1. FIG.
7 is a graph for explaining the operation start timing of the second piston in FIG. 6 in relation to the operating force f and the vehicle body deceleration. FIG.
8 is a flowchart showing a brake control routine stored in a ROM in FIG.
FIG. 9 is a flowchart showing details of S2 in FIG. 8 as a basic control routine;
FIG. 10 is a flowchart showing a friction material μ detection routine stored in the ROM.
FIG. 11 is a system diagram showing an overall configuration of a brake system according to a second embodiment of the present invention.
12 is a flowchart showing a friction material μ detection routine stored in a ROM of a computer of the ECU shown in FIG. 11;
FIG. 13 is a flowchart showing a fade determination routine stored in a ROM of a computer of a brake system according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a flowchart showing a brake abnormality check routine stored in a ROM of a computer of a brake system according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 15AnotherIt is a top sectional view showing an electric disc brake for right and left front wheels in a rake system.
FIG. 16 is a flowchart showing a front wheel brake control routine stored in a ROM of a computer of the brake system.
FIG. 17 is a flowchart showing a conversion function correction routine stored in the ROM.
FIG. 18 is a graph for explaining the contents of the conversion function correction routine;
FIG. 19 is another graph for explaining the contents of the conversion function correction routine;
FIG. 20Yet anotherIt is a top sectional view showing an electric disc brake for right and left front wheels in a rake system.
FIG. 21 is a flowchart showing a front wheel brake control routine stored in a ROM of a computer of the brake system.
FIG. 22 is a flowchart showing a braking force sensor calibration routine stored in the ROM.
[Explanation of symbols]
20 Ultrasonic motor
22 Electric disc brake
50 ECU
104 discs
106 Brake pads
132 Ball screw mechanism
134 Pressing member
150 power switch
430 Pressure sensor
450 Braking force sensor

Claims

A rotating body that rotates with the wheels;
A friction material that is brought into contact with the rotating body to suppress rotation of the wheel;
A receiving member that receives the friction material so that the friction material does not rotate with the rotating body in the contact state;
A pressing device that presses the friction material to contact the rotating body;
A force switch that is provided between the friction material and the receiving member and that receives a force from the friction material and outputs a signal that changes in two states depending on whether the received force is equal to or greater than a non-zero set value; ,
A pressing force related amount sensor that outputs a signal that continuously changes in accordance with an amount related to the pressing force with which the pressing device presses the friction material;
A brake having
A friction material friction coefficient estimating device for estimating a friction coefficient of the friction material based on a relationship between a signal output from the pressing force related amount sensor and the set value when a signal of the force switch is changed;
A brake system comprising:

The rotating body is a disk having a friction surface on the surface, the friction material is a brake pad that is brought into contact with the friction surface of the disk, and the force switch is between the brake pad and the receiving member. The brake system according to claim 1, wherein the brake system is provided at a position where the gap decreases as the amount of rotation of the brake pad increases.