JP4677964B2 - 電動式ブレーキ装置 - Google Patents

Description

本発明は、電動式ブレーキ装置に係り、特に、ブレーキモータを動力源として制動力を発生する電動式ブレーキ装置に関する。

従来、車両に搭載される電動式ブレーキ装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。上記従来の装置は、ディスクブレーキを備えている。このディスクブレーキは、ブレーキモータを内蔵する電動キャリパと、車輪と共に回転するディスクロータとにより構成されている。ブレーキモータは、外部から電力が供給されることにより、ディスクロータを挟持する力を発生する。従って、上記従来の装置によれば、ブレーキモータを適当に制御することで、電気的に制動力を発生することができる。
実開平５−２２２３４号公報

ところで、車両を運転する運転者は、車両の停車中に長時間にわたってブレーキペダルを踏み込んだ状態に維持する場合がある。この場合、上記従来の装置では、ブレーキモータに継続的に多量のモータ電流が供給されることがある。また、上記従来の装置では、車両の衝突等により例えば電気回路にショートが生じた場合にも、ブレーキモータに継続的に多量のモータ電流が供給されることがある。

車両が停車している場合や車両が衝突した後には、車両において大きな制動力を発生させる必要はない。この点、上記従来の装置では、これらの状況下で不必要に多量の電力が消費されてしまうという問題があった。

本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、不必要に電力を消費することなく適切に制動力を発生する電動式ブレーキ装置を提供することを目的とする。

上記の目的は、ブレーキモータを動力源として制動力を発生するブレーキアクチュエータを備える電動式ブレーキ装置において、運転者によるブレーキペダルの操作量に応じて車両において要求される制動力が発生するように前記ブレーキモータに供給されるモータ電流を制御する通常制御手段と、車両が停車したか否かを判別する停車状態判別手段と、前記停車状態判別手段により車両が停車したと判別された後、運転者によるブレーキペダルの操作が行われ、かつ、該操作量が車両の停車を維持するのに必要な停止維持制動力を発生させるための所定値を越える継続時間が所定時間に達した場合に、前記ブレーキモータへのモータ電流を、前記通常制御手段によるモータ電流よりも小さい前記停止維持制動力を発生させるためのモータ電流に抑制するモータ電流抑制手段と、を備える電動式ブレーキ装置により達成される。

この態様の発明において、通常の状況下では、運転者のブレーキ操作量に応じて車両に要求される制動力が発生するように、ブレーキモータに対してモータ電流が供給される。従って、ブレーキ操作によって比較的大きな制動力が要求される場合、多量のモータ電流がブレーキモータに供給される。この場合には、大きな電力消費を伴って大きな制動力が発生する。

また、この態様の発明においては、車両が停車した後、運転者によるブレーキペダルの操作量が車両の停車を維持するのに必要な停止維持制動力を発生させるための所定値を越えている場合には、ブレーキモータに供給されるモータ電流を抑制する処理が実行される。ところで、車両の停車中は、車両を停車状態に維持するために必要な制動力を越える制動力を発生させる必要はない。そこで、上記したモータ電流の抑制は、その車両の停車を維持するのに必要な制動力が確保されるように行われる。モータ電流の抑制が上記の如く行われると、車両を停車状態に維持しつつ、消費電力の低減を図ることが可能となる。従って、本発明によれば、車両を停車状態に維持しつつ、車両の挙動に何ら影響を与えることなく優れた省電力特性を実現することができる。尚、「通常制御手段」の実行中は、運転者の制動要求値（ペダルストロークやペダル踏力）とモータ電流との間に予め設定された関係が成立するように（既定のマップに従うように）モータ電流の値が決定される。また、「モータ電流の抑制」は、モータ電流が上記の関係に従って決定される値に比して小さい値に設定されることにより実現される。

また、上記した電動式ブレーキ装置において、前記モータ電流抑制手段により前記モータ電流が抑制されている状況下で、車両が停車状態から走行状態に切り替わったと判別された場合に、前記モータ電流を前記停止維持制動力を発生させるためのモータ電流から増大させるモータ電流増大手段を備える電動式ブレーキ装置は、停車後に不意に動き始めた車両を早期に停車させるうえで有効である。

この態様の発明において、モータ電流を抑制する処理が行われている場合に車両の停車状態が解除され車両が動き始めると、抑制されていたモータ電流を増大させる処理が行われる。車両が停止している状態から不意に動き始めた場合には、車両を早期に停車させることが必要である。従って、抑制されていたモータ電流を増大することとすれば、車両を停車状態に維持するために必要な制動力を越える制動力が発生することで、不意に動き始めた車両を早期に停車させることが可能となる。

尚、上記した電動式ブレーキ装置において、前記モータ電流抑制手段によるモータ電流の抑制を一部のブレーキモータでのみ行うこととすれば、かかる一部のブレーキモータの過熱が有効に防止されると共に、電動式ブレーキ装置の省電力特性が向上する。

本発明によれば、車両が停車した後にモータ電流の抑制を図ることにより、車両を停車状態に維持しつつ、ブレーキモータの過熱を有効に防止すると共に、車両の挙動に影響を与えることなく優れた省電力特性を実現することができる。

以下、図面を用いて、本発明の具体的な実施の形態について説明する。

図１は、本発明の第１実施例である電動式ブレーキ装置のシステム構成図を示す。本実施例の電動式ブレーキ装置は、電子制御ユニット（以下、ＥＣＵと称す）１０を備えている。本実施例の電動式ブレーキ装置は、ＥＣＵ１０により制御されることにより、ブレーキ操作量等に応じた制動力を発生する。

本実施例の電動式ブレーキ装置は、ブレーキペダル１２を備えている。ブレーキペダル１２は、作動軸１４を介してストロークシミュレータ１６に連結されている。ブレーキペダル１２が運転者によって踏み込まれると、作動軸１４がストロークシミュレータ１６に進入する。ストロークシミュレータ１６は、作動軸１４の進入量に応じた反力を発生する。このため、ブレーキペダル１２には、ペダルストローク（Ｓ）に応じた反力が発生する。

ブレーキペダル１２の近傍には、ペダルスイッチ１８が配設されている。ペダルスイッチ１８は、ブレーキペダル１２の踏み込みが解除されている場合にオフ状態を維持し、ブレーキペダル１２の踏み込みが行われている場合にオン信号を出力する。ペダルスイッチ１８の出力信号は、ＥＣＵ１０に供給されている。ＥＣＵ１０は、ペダルスイッチ１８の出力信号に基づいてブレーキ操作が行われているか否かを判断する。

作動軸１４には、ストロークセンサ２０が配設されている。ストロークセンサ２０は、ペダルストロークＳに応じた電気信号を出力する。ストロークセンサ２０の出力信号は、ＥＣＵ１０に供給されている。ＥＣＵ１０は、ストロークセンサ２０の出力信号に基づいてペダルストロークＳを検出する。

ＥＣＵ１０には、エアバッグＥＣＵ２２が接続されている。エアバッグＥＣＵ２２は、車両の衝突を検知してエアバッグの展開を指令するための電子制御ユニットである。本実施例において、ＥＣＵ１０には、エアバッグＥＣＵ２２が発するエアバッグ展開指令信号が供給される。ＥＣＵ１０は、エアバッグ展開指令信号を受信することにより車両の衝突を検知する。

ＥＣＵ１０には、ヨーレートセンサ２４、前後加速度センサ２６、および横加速度センサ２８が接続されている。ヨーレートセンサ２４は、車両のヨーレートγに応じた電気信号を出力する。前後加速度センサ２６および横加速度センサ２８は、それぞれ、車両の前後方向または車幅方向の加速度Ｇｘ，Ｇｙに応じた電気信号を発生する。ＥＣＵ１０は、それらの出力信号に基づいて車両の走行状態を検出する。

ＥＣＵ１０には、また、車速センサ３０〜３６が接続されている。車速センサ３０〜３６は、それぞれ、左前輪ＦＬ、右前輪ＦＲ、左後輪ＲＬ、または右後輪ＲＲに配設されている。車速センサ３０〜３６は、各車輪の速度Ｖｉ（ｉ＝１，２，３，４）に応じた周期でパルス信号を出力する。ＥＣＵ１０は、各車輪の速度Ｖｉに基づいて車両の車速ＳＰＤを検出する。

ＥＣＵ１０には、更に、駆動回路３８，４０が接続されている。駆動回路３８，４０には、それぞれ第１バッテリ４２の正極端子または第２バッテリ４４の正極端子が接続されている。また、駆動回路３８には、右前輪ＦＲに配設されるブレーキモータ４６および左後輪ＲＬに配設されるブレーキモータ４８が接続されている。一方、駆動回路４０には、左前輪ＦＬに配設されるブレーキモータ５０および右後輪ＲＲに配設されるブレーキモータ５２が接続されている。

駆動回路３８，４０は、第１バッテリ４２または第２バッテリ４４を電力供給源として、ブレーキモータ４６〜５２を駆動する回路である。駆動回路３８，４０は、ＥＣＵ１０から供給される指令信号に応じてブレーキモータ４６〜５２をそれぞれ独立に制御することができる。

左右前輪ＦＬ，ＦＲには、ブレーキモータ４６，５０を動力源とするディスクブレーキが配設されている。また、左右後輪ＲＬ，ＲＲには、ブレーキモータ４８，５２を動力源とするドラムブレーキが配設されている。これらのディスクブレーキおよびドラムブレーキは、ブレーキモータ４６〜５２の作動状態に応じた制動力を発生する。

ブレーキモータ４６〜５２は、超音波モータで構成されている。すなわち、ブレーキモータ４６〜５２は、異なる位相で伸縮することにより回転波を発生する複数のＰＺＴ素子、および、上記の回転波が発生することにより回転する回転子を備えている。ブレーキモータ４６〜５２の回転子は、ＰＺＴ素子が駆動されていない場合、すなわち、モータ電流が供給されていない場合には、回転子に作用する摩擦力により実質的に回転が禁止された状態となる。また、ＰＺＴ素子にモータ電流が供給されている場合には、回転子にモータ電流に応じた回転トルクが発生する。

左右前輪ＦＬ，ＦＲに配設されたディスクブレーキ、および、左右後輪ＲＬ，ＲＲに配設されたドラムブレーキには、ブレーキパッドと、ブレーキモータ４６〜５２の回転運動をブレーキパッドの変位に変換する変換機構とが設けられている。上記の変換機構によれば、ブレーキモータ４６〜５２にモータ電流が供給されている場合に、そのモータ電流に応じた押圧力をブレーキパッドに伝達することができる。また、上記の変換機構によれば、ブレーキモータ４６〜５２にモータ電流が供給されていない場合に、ブレーキパッドの位置を、モータ電流の供給が停止される以前の位置に保持することができる。

左右前輪ＦＬ，ＦＲに配設されたディスクブレーキ、および、左右後輪ＲＬ，ＲＲに配設されたドラムブレーキは、ブレーキパッドに押圧力が伝達されている場合、その押圧力に応じた制動力を発生する。そして、適当な制動力が発生している状況下でブレーキパッドの位置が固定されると、以後、その制動力を維持する。従って、上述のディスクブレーキおよびドラムブレーキは、ブレーキモータ４６〜５２にモータ電流が供給されている場合は、そのモータ電流に応じた制動力を発生し、制動力が発生している状況下でモータ電流の供給が停止された場合は、以後、その制動力を維持する。

本実施例において、ＥＣＵ１０は、ブレーキペダル１２が踏み込まれた場合に、ペダルストロークＳに基づいて運転者が要求する制動力を検出する。そして、その制動力と等しい制動力が車両に生ずるように、かつ、前輪の制動力と後輪の制動力とが所定の比率となるように、ブレーキモータ４６〜５２をそれぞれ制御する。従って、本実施例の電動式ブレーキ装置によれば、前輪および後輪に運転者のブレーキ操作量に応じた適切な制動力を発生させることができる。

また、本実施例において、ＥＣＵ１０は、公知のアンチロックブレーキ制御（以下、ＡＢＳ制御と称す）や、公知の車両姿勢制御（以下、ＶＳＣ制御と称す）等の制動力制御を実行する。これらの制動力制御は、車両の走行状態に応じて各車輪に発生させるべき目標制動力を演算し、各車輪の制動力がその目標制動力に一致するようにブレーキモータ４６〜５２を制御することにより実現される。

ところで、車両を運転する運転者は、車両を停車状態に維持するためにブレーキペダル１２を踏み込んだ状態で維持する場合がある。かかる状況下では、車両を停車状態に維持するために必要な制動力（以下、停止維持制動力と称す）を越える大きな制動力を発生させる必要はない。しかしながら、運転者の特性によって、このような状況下でブレーキペダル１２が不必要に大きく踏み込まれることがある。

ＥＣＵ１０は、ペダルストロークＳに基づいてモータ電流を制御する。従って、車両の停車中にブレーキペダル１２が大きく踏み込まれている場合には、各車輪のブレーキモータ４６〜５２に、不必要に大きなモータ電流が供給される事態が生ずる。本実施例の電動式ブレーキ装置は、上記の事態が継続している場合に不必要に電力が消費されることを防止すべく、車両の停車が認識された場合にモータ電流を必要最小限の電流値に制御する点に第１の特徴を有している。

本実施例の電動式ブレーキ装置において、駆動回路３８には、ブレーキモータ４６に供給するモータ電流（以下、ＩＭ（ＦＲ）と記す）を制御する制御回路、および、ブレーキモータ４８に供給するモータ電流（以下、ＩＭ（ＲＬ）と記す）を制御する制御回路が内蔵されている。同様に、駆動回路４０には、ブレーキモータ５０に供給するモータ電流（以下、ＩＭ（ＦＬ）と記す）を制御する制御回路、および、ブレーキモータ５２に供給するモータ電流（以下、ＩＭ（ＲＲ）と記す）を制御する制御回路が内蔵されている。

本実施例のシステムにおいて、例えば、車両の衝突等に起因してこれらの制御回路にショートが生ずると、各車輪のブレーキモータ４６〜５２に過剰なモータ電流ＩＭ（＊＊）（＊＊；ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲ）が流通する事態が生ずる。本実施例において、駆動回路３８，４０は、上記の制御回路とブレーキモータ４６〜５２との間にリレーユニットを備えている。本実施例の電動式ブレーキ装置は、車両の衝突が検知された場合に、上記のリレーユニットを遮断状態とすることで、過剰なモータ電流ＩＭ（＊＊）がブレーキモータ４６〜５２に流通することを防止する点に第２の特徴を有している。

以下、図２を参照して、上述した特徴的機能を実現するための処理の内容について説明する。図２は、第１および第２の特徴的機能を実現すべくＥＣＵ１０が実行するメインルーチンのフローチャートを示す。図２に示すルーチンは、所定時間ごとに繰り返し起動される定時割り込みルーチンである。図２に示すルーチンが起動されると、まずステップ１００の処理が実行される。

ステップ１００では、エアバッグＥＣＵ２２から発せられたエアバッグ展開指令信号が受信されたか否かが判別される。エアバッグ展開指令信号は、車両に衝突が生じてエアバッグを展開する必要がある場合に出力される信号である。従って、エアバッグ展開指令信号が受信された場合には、その後、駆動回路３８，４０等に、モータ電流ＩＭ（＊＊）が過剰に供給される原因となる故障が生じる可能性があると判断できる。本ステップ１００でかかる判別がなされた場合には、次にステップ１０２の処理が実行される。

ステップ１０２では、モータ電流ＩＭ（＊＊）の出力を禁止するための処理、具体的には、駆動回路３８，４０に内蔵されるリレーユニットを遮断状態とする処理が実行される。本ステップ１０２の処理が実行されると、以後、ブレーキモータ４６〜５２へのモータ電流ＩＭ（＊＊）の供給が禁止される。本ステップ１０２の処理が終了すると、今回のルーチンが終了される。

本実施例のシステムにおいて、各車輪に配設されるブレーキ機構は、適当な制動力を発生している状況下でモータ電流ＩM（＊＊）の供給が停止されると、その後、モータ電流ＩM（＊＊）の供給が停止される以前の制動力を維持する。従って、上記ステップ１０２の処理によれば、車両に衝突が生じる以前の制動力を維持しつつ、過剰なモータ電流ＩM（＊＊）の流通を確実に防止することができる。このため、本実施例の電動式ブレーキ装置によれば、車両に衝突が生じた場合に、必要な制動力を確保しつつ、不必要な電力の消費を確実に防止することができる。

本ルーチンの実行中、上記ステップ１００でエアバッグ展開指令信号が受信されていないと判別される場合には、次にステップ１０４の処理が実行される。ステップ１０４では、ペダルスイッチ１８がオン信号を出力しているか否かが判別される。その結果、ペダルスイッチ１８がオン信号を出力していないと判別される場合は、ブレーキ操作が行われていないと判断できる。この場合、以後、何ら処理が行われることなく今回のルーチンが終了される。一方、ペダルスイッチ１８がオン信号を出力していると判別される場合には、次にステップ１０６の処理が実行される。

ステップ１０６では、ストロークセンサ２０の出力信号に基づいてペダルストロークＳが検出される。ステップ１０８では、（１）ペダルストロークＳが所定値Ｓ０を越えており、かつ、（２）車速ＳＰＤが“０”であるか否かが判別される。所定値Ｓ０は、車両を安定して停車状態に維持するために必要な停止維持制動力を発生するためのペダルストロークである。尚、本実施例において、停止維持制動力は、想定される最大坂路（例えば３０％坂路）で車両が安定した停車状態を確保することが可能な値に定められている。

ブレーキモータ４６〜５２は、上記の停止維持制動力を発生させるためのモータ電流ＩM（＊＊）（以下、最小モータ電流ＩM（＊＊）ＭＩＮと称す）を連続的に通電されることができるように設計されている。従って、上記（１）の条件（Ｓ＞Ｓ０）が成立しないと判別される場合は、ブレーキモータ４６〜５２に過熱等の事態を生じさせることなく、ペダルストロークＳに対応するモータ電流ＩM（＊＊）をブレーキモータ４６〜５２に連続的に通電させ得ると判断することができる。

更に、上記（１）の条件が成立しない場合は、ペダルストロークＳに対応するモータ電流ＩM（＊＊）をブレーキモータ４６〜５２に供給しても、不要な電力の消費は生じないと判断することができる。このため、上記（１）の条件が成立しない場合は、モータ電流ＩM（＊＊）をペダルストロークＳに対応する値に維持しても何ら不都合な事態は生じないと判断することができる。上記ステップ１０８で、かかる判別がなされた場合は、次にステップ１１０の処理が実行される。

また、上記（２）の条件（ＳＰＤ＝０）が成立しないと判別される場合は、車両が走行中であると判断できる。車両の走行中は、ペダルストロークＳに応じた制動力を発生させることが適切である。このため、上記（２）の条件が成立しない場合は、モータ電流ＩM（＊＊）をペダルストロークＳに応じた値に維持することが適切であると判断できる。上記ステップ１０８でかかる判別がなされた場合は、上記（１）の条件が成立しない場合と同様に、次にステップ１１０の処理が実行される。

ステップ１１０では、減量カウンタＣＲＥＤを“０”にリセットする処理が実行される。減量カウンタＣＲＥＤは、上記ステップ１０８の条件（条件（１）および条件（２））が成立する継続時間を計数するためのカウンタである。

ステップ１１２では、各車輪のブレーキモータ４６〜５２に供給すべきモータ電流ＩM（＊＊）が演算される。本ステップ１１２において、モータ電流ＩM（＊＊）は、ペダルストロークＳに基づいて演算される。

ステップ１１４では、上記ステップ１１２で演算されたモータ電流ＩM（＊＊）を各車輪のブレーキモータ４６〜５２に流通させるための処理が実行される。本ステップ１１４の処理が実行されると、各車輪のブレーキ機構は、ペダルストロークＳに応じた制動力を発生する。本ステップ１１４の処理が終了されると、今回のルーチンが終了される。

上記の処理によれば、ペダルストロークＳが所定値Ｓ０以下である場合、あるいは、車両が走行している場合に、運転者のブレーキ操作量に応じた制動力を発生させることができる。

本ルーチンの実行中、上記ステップ１０８で、条件（１）（Ｓ＞Ｓ０）および条件（２）（ＳＰＤ＝０）の両者が成立すると判別される場合は、車両が停止した後、運転者によって不必要に大きなブレーキ操作が行われていると判断できる。上記ステップ１０８でかかる判別がなされた場合には、次にステップ１１６の処理が実行される。

ステップ１１６では、減量カウンタＣＲＥＤを増加させる処理が実行される。この処理によれば、減量カウンタＣＲＥＤには、上記ステップ１０８の条件が成立した後の継続時間が計数される。

ステップ１１８では、減量カウンタＣＲＥＤの計数値が所定値Ｃ０に達しているか否かが判別される。その結果、ＣＲＥＤ≧Ｃ０が成立しないと判別される場合には、次に上記ステップ１１２の処理が実行される。一方、ＣＲＥＤ≧Ｃ０が成立すると判別される場合には、次にステップ１２０の処理が実行される。

ステップ１２０では、各ブレーキモータ４６〜５２に対して、最小モータ電流ＩM（＊＊）ＭＩＮを供給するための処理が実行される。最小モータ電流ＩM（＊＊）ＭＩＮは、上述の如く、停止維持制動力を得るために必要な最も小さいモータ電流ＩM（＊＊）である。本ステップ１２０の処理が実行されると、以後、各車輪のブレーキ機構は、停止維持制動力を発生する。本ステップ１２０の処理が終了すると、今回のルーチンが終了される。

上記の処理によれば、車両が停止した後に長時間にわたって運転者が不要に大きなブレーキ操作量を維持する場合に、モータ電流ＩM（＊＊）を、強制的に最小モータ電流ＩM（＊＊）ＭＩＮに抑制することができる。このため、本実施例の電動式ブレーキ装置によれば、不必要に電力を消費することなく、車両を安定して停車状態に維持することができる。

また、上記の処理によれば、運転者がブレーキペダルを踏み込んでいる状況下で車両が停車状態から走行状態に切り替わった場合に、モータ電流ＩM（＊＊）を、最小モータ電流ＩM（＊＊）ＭＩＮから通常の値に変更させることができる。このため、本実施例の電動式ブレーキ装置によれば、車両の停車中に後方から他の車両が追突してきた場合にブレーキモータ４６〜５２に供給するモータ電流ＩM（＊＊）を大きくすることで、不意に動きだした車両を早期に停車させることが可能となる。

また、本実施例において、駆動回路３８，４０は、上述の如く、ＥＣＵ１０から供給される指令信号に応じてブレーキモータ４６〜５２をそれぞれ独立に制御することができる。従って、最小モータ電流ＩM（＊＊）ＭＩＮは、定められた時間ごとに以下の（１）〜（４）に示す順序にしたがって、ブレーキモータ４６〜５２に供給される。尚、この制御は、上記したＡＢＳ制御やＶＳＣ制御等の制動力制御に影響を与えないように行われる。

（１）左右前輪ＦＬ，ＦＲに配設されるブレーキモータ４６，５０に供給する。（２）左右後輪ＲＬ，ＲＲに配設されるブレーキモータ４８，５０に供給する。（３）右前輪ＦＲ，左後輪ＲＬに配設されるブレーキモータ４６，４８に供給する。（４）左前輪ＦＬ，右後輪ＲＲに配設されるブレーキモータ５０，５２に供給する。

上記の順序に従えば、最小モータ電流ＩM（＊＊）ＭＩＮが供給されるブレーキモータ４６〜５２の温度を低下させることができる。このため、本実施例の電動式ブレーキ装置によれば、ブレーキモータ４６〜５２の過熱を防止すると共に、不必要に電力を消費することなく、車両を安定して停車状態に維持することができる。

尚、車輪の組み合わせは、上記の組み合わせに限らず、左前輪ＦＬと右後輪ＲＲとを一方のペアとし、右前輪ＦＲと左後輪ＲＬとを他方のペアとして、最小モータ電流ＩM（＊＊）ＭＩＮを供給してもよいし、あるいは、４輪個別に１つずつ最小モータ電流ＩM（＊＊）ＭＩＮを供給してもよい。また、上記の実施例においては、最小モータ電流ＩM（＊＊）ＭＩＮを上記した（１）〜（４）の順序に従って供給することとしているが、最小モータ電流ＩM（＊＊）ＭＩＮを供給する順序はこれに限定されるものではなく、他の順序によって供給することとしてもよい。

ところで、上記の実施例においては、ＥＣＵ１０が、上記ステップ１０６〜１１４の処理を実行することにより特許請求の範囲記載の「通常制御手段」が、上記ステップ１０８およびステップ１１６〜１２０の処理を実行することにより特許請求の範囲記載の「モータ電流抑制手段」が、上記ステップ１０８で車速ＳＰＤが“０”であるか否かを判別することにより特許請求の範囲記載の「停車状態判別手段」が、上記ステップ１２０の処理を実行した後に上記ステップ１０６〜１１４の処理を実行することにより特許請求の範囲記載の「モータ電流増大手段」が、それぞれ実現されている。

尚、上記の実施例においては、運転者が操作したブレーキペダル１２のブレーキ操作量をペダルストロークＳに基づいて検出することとしているが、ブレーキ操作量を検出する手法はこれに限定されるものではなく、ブレーキ踏力センサを用いてブレーキ踏力を検出し、そのブレーキ踏力に基づいてブレーキ操作量を検出することとしてもよい。

また、上記の実施例においては、車両の衝突が検知された場合に、駆動回路３８，４０に内蔵されるリレーユニットを遮断状態としてモータ電流ＩM（＊＊）の供給を停止することとしているが、モータ電流ＩM（＊＊）の供給を停止する手法はこれに限定されるものではなく、例えば、第１バッテリ４２と駆動回路３８との間、および、第２バッテリ４４と駆動回路４０との間にリレーユニットを配設し、車両の衝突が検知された際にそれらのリレーユニットを遮断することでモータ電流ＩM（＊＊）の供給を停止することとしてもよい。

また、上記の実施例においては、車両の停車中に長時間にわたって不要に大きなブレーキ操作量が維持された場合に、モータ電流ＩM（＊＊）を最小モータ電流ＩM（＊＊）ＭＩＮに変更することとしているが、モータ電流ＩM（＊＊）を抑制する手法はこれに限定されるものではなく、上記の状況が認識される場合に、モータ電流ＩM（＊＊）を抑制することとしてもよい。

更に、上記の実施例においては、条件（１）（Ｓ＞Ｓ０）および条件（２）（ＳＰＤ＝０）の両者が成立すると判別された後に減量カウンタＣＲＥＤを増加させることとしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、ペダルスイッチ１８がオン信号を出力した後に減量カウンタＣＲＥＤを増加させることとしてもよい。この場合には、減量カウンタＣＲＥＤが所定値Ｃ０に達した後、条件（１）（Ｓ＞Ｓ０）および条件（２）（ＳＰＤ＝０）の両者が成立すると判別された時点で、モータ電流ＩM（＊＊）が抑制されることとなる。

上述の如く、本実施例において、ブレーキモータ４６〜５２は、超音波モータで構成されている。このため、大きな制動力を伴って車両が停止している場合に、モータ電流ＩM（＊＊）を抑制することによれば、以後、何らの電力を消費することなく車両を安定して停車状態に維持するに足る制動力を得ることができる。このため、かかる手法によれば、電動式ブレーキ装置の省電力効果を更に向上させることができる。

次に、図１および図２と共に図３を参照して、本発明の第２実施例について説明する。本実施例の電動式ブレーキ装置は、図１に示す第１実施例の電動式ブレーキ装置において、ブレーキモータ４６〜５２に代えて直流モータで構成されるブレーキモータ６０〜６６を用いると共に、ブレーキモータ６０〜６６に温度センサを配設することにより実現される。

ブレーキモータ６０〜６６は、上述の如く、直流モータで構成されている。このため、本実施例では、ブレーキモータ６０〜６６にモータ電流が供給された場合、そのモータ電流に比例して回転トルクが発生する。温度センサは、ブレーキモータ６０〜６６の温度に応じた電気信号を出力する。温度センサは、ＥＣＵ１０に接続されている。ＥＣＵ１０は、その出力信号に基づいて各ブレーキモータ６０〜６６の温度を検出する。

図３は、本実施例の電動式ブレーキ装置が備えるＥＣＵ１０が実行するメインルーチンの一例のフローチャートを示す。本実施例の電動式ブレーキ装置は、ＥＣＵ１０が図２に示す一連の処理に代えて、図３に示す一連の処理を実行することにより実現される。図３に示すルーチンは、所定時間ごとに繰り返し起動される定時割り込みルーチンである。尚、図３において、上記図２に示すステップと同一の処理を実行するステップについては、同一の符号を付して、その説明を省略する。

すなわち、図３に示すルーチンにおいては、ステップ１０６でストロークセンサ２０の出力信号に基づいてペダルストロークＳが検出された後、次にステップ１３０の処理が実行される。

ステップ１３０では、温度センサの出力信号に基づいてブレーキモータ６０〜６６の温度ＴM が検出される。

ステップ１３２では、（１）ブレーキモータ６０〜６６の温度ＴＭが所定値Ｔ０以上であり、かつ、（２）車速ＳＰＤが“０”であるか否かが判別される。所定値Ｔ０は、ブレーキモータ６０〜６６が正常に作動するための最大温度である。

上記（１）の条件（ＴＭ≧Ｔ０）が成立しないと判別される場合には、ブレーキモータ６０〜６６に過熱等の事態を生じさせることなく、ペダルストロークＳに対応するモータ電流ＩM（＊＊）をブレーキモータ６０〜６６に連続的に通電させ得ると判断することができる。上記ステップ１３２でかかる判断がなされた場合は、次に上記ステップ１１２の処理が実行される。

一方、条件（１）（ＴＭ≧Ｔ０）および条件（２）（ＳＰＤ＝０）の両者が成立すると判別される場合には、次に上記ステップ１２０の処理が実行される。

上記の処理によれば、車両が停止し、かつ、ブレーキモータ６０〜６６が高温になった場合に、モータ電流ＩM（＊＊）を、強制的に最小モータ電流ＩM（＊＊）ＭＩＮに抑制することができる。このため、本実施例の電動式ブレーキ装置によれば、不必要に電力を消費することなく、車両を安定して停車状態に維持することができると共に、ブレーキモータの過熱を防止することができる。

また、上記の実施例によれば、ブレーキモータ６０〜６６が低温になった場合、または、車両が動きだした場合に、モータ電流ＩM（＊＊）を、最小モータ電流ＩM（＊＊）ＭＩＮから通常の値に変更させることができる。このため、本実施例の電動式ブレーキ装置によれば、ブレーキモータ６０〜６６が低温に戻った場合、または、車両が動きだした場合に、ペダルストロークＳに応じた制動力を発生させることができる。

ところで、上記の実施例においては、ブレーキモータ６０〜６６の温度ＴＭに応じてモータ電流を抑制することとしているが、モータ電流を抑制する手法はこれに限定されるものではなく、ブレーキモータ６０〜６６を駆動する駆動回路３８，４０の温度に応じてモータ電流を抑制することとしてもよい。

次に、上記図３と共に図４を参照して、本発明の第３実施例について説明する。上述した第２実施例は、温度センサを用いて直接的にブレーキモータ６０〜６６の温度を検出している。これに対して、本実施例の電動式ブレーキ装置は、ブレーキモータ６０〜６６に供給されるモータ電流ＩM（＊＊）を検出することで、ブレーキモータ６０〜６６の温度を認識する。本実施例は、この点に特徴を有している。

図４は、上記の機能を実現すべく、本実施例の電動式ブレーキ装置が備えるＥＣＵ１０において実行される制御ルーチンの一例のフローチャートを示す。図４に示すルーチンは、所定時間ごとに繰り返し起動される定時割り込みルーチンである。図４に示すルーチンが起動されると、まずステップ１３４の処理が実行される。

ステップ１３４では、ペダルスイッチ１８がオン信号を出力していない、すなわち、ペダルスイッチ１８がオフ状態を維持している時間が所定の時間を経過しているか否かが判別される。この所定の時間は、ブレーキモータ６０〜６６へのモータ電流ＩM（＊＊）の供給が停止状態に切り替わった後、ブレーキモータ６０〜６６の温度を低下させるための時間である。上記の条件が成立していないと判別される場合は、次にステップ１３５の処理が実行される。

ステップ１３５では、ストロークセンサ２０の出力信号に基づいてペダルストロークＳが検出される。

ステップ１３６では、上記ステップ１３５で検出されたペダルストロークＳに基づいて、各車輪のブレーキモータ６０〜６６に供給すべきモータ電流ＩM（＊＊）が演算される。

ステップ１３８では、モータ電流ＩM（＊＊）が所定値Ｉ０以上であるか否かが判別される。所定値Ｉ０は、ブレーキモータ６０〜６６に過熱が生じ得る最小のモータ電流である。

上記ステップ１３８で上記の条件（ＩM（＊＊）≧Ｉ０）が成立すると判別される場合は、ブレーキモータ６０〜６６が過熱し得る大きなモータ電流ＩM（＊＊）がブレーキモータ６０〜６６に供給されていると判断できる。上記ステップ１３８でかかる判別がなされた場合には、次にステップ１４０の処理が実行される。

ステップ１４０では、上記ステップ１３６で演算されたモータ電流ＩM（＊＊）をブレーキモータ６０〜６６に生じる上昇温度Ｔ１に換算する処理が実行される。ブレーキモータ６０〜６６は、上述の如く、直流モータで構成されている。このため、ブレーキモータ６０〜６６の温度上昇値Ｔ１は、ブレーキモータ６０〜６６に流通するモータ電流ＩM（＊＊）の二乗に比例する。従って、具体的には、温度上昇値Ｔ１は、次式で表されるように算出される。

Ｔ１＝Ｋ０・（ＩM（＊＊））² ・・・（１）
ただし、Ｋ０は、比例定数である。

ステップ１４２では、ブレーキモータ６０〜６６の温度ＴＭを、上記ステップ１４０で換算された値Ｔ１だけ増加させる処理が実行される。上記の処理によれば、上記ステップ１３８の条件が成立した後にブレーキモータ６０〜６６に供給されるモータ電流ＩM（＊＊）により、ブレーキモータ６０〜６６の温度ＴＭが認識される。

ステップ１４４では、ブレーキモータ６０〜６６の温度ＴＭと認識される値を出力する処理が実行される。

上記ステップ１３８において条件（ＩM（＊＊）≧Ｉ０）が成立しないと判別された場合は、ブレーキモータ６０〜６６に過熱が生じるほどの大きなモータ電流ＩM（＊＊）がブレーキモータ６０〜６６に供給されていないと判断できる。そして、ブレーキモータ６０〜６６に過熱が生じるほどの大きなモータ電流ＩM（＊＊）が供給されていない場合は、ブレーキモータ６０〜６６の温度ＴＭは減少すると判断できる。従って、上記ステップ１３８でかかる判別がなされた場合には、次にステップ１４６の処理が実行される。

ステップ１４６では、ブレーキモータ６０〜６６の温度ＴＭをαだけ減少させる処理が実行される。

上記ステップ１３４でペダルスイッチ１８がオフ状態を維持している時間が所定の時間を経過していると判別された場合は、ブレーキ操作が長時間にわたって行われていないと判断できる。この場合、ブレーキモータ６０〜６６の温度が低下したと判断できる。従って、上記ステップ１３４でかかる判別がなされた場合には、次にステップ１４８の処理が実行される。

ステップ１４８では、ブレーキモータ６０〜６６の温度ＴＭを“０”にリセットする処理が実行される。

上記の処理によれば、ペダルストロークＳに基づいて演算された、ブレーキモータ６０〜６６に供給されるモータ電流ＩM（＊＊）に応じて、ブレーキモータ６０〜６６の温度を認識することができる。このため、本実施例によれば、上記の処理により認識されたブレーキモータ６０〜６６の温度ＴＭを、上記図３に示すステップ１３０に入力することにより、上記第２実施例と同様の効果を得ることができる。

また、本実施例においては、ブレーキモータ６０〜６６の温度を検知する温度センサは設けられていない。このため、本実施例によれば、第２実施例の場合に比して簡素な構成で、第２実施例と同様の効果を得ることができる。

ところで、上記の実施例においては、ブレーキモータ６０〜６６に供給したモータ電流ＩM（＊＊）を検出することによりブレーキモータ６０〜６６の温度を認識することとしているが、ブレーキモータ６０〜６６の温度を認識する手法はこれに限定されるものではなく、ＥＣＵ１０から駆動回路３８，４０に供給される指令信号によりブレーキモータ６０〜６６の温度を認識することとしてもよい。

また、上記の実施例においては、ブレーキモータ６０〜６６に供給したモータ電流ＩM（＊＊）からブレーキモータ６０〜６６の温度ＴＭを認識することとしているが、モータ電流ＩM（＊＊）から駆動回路３８，４０の温度を認識することとしてもよい。

次に、上記図２と共に図５を参照して、本発明の第４実施例について説明する。本実施例の電動式ブレーキ装置は、第２実施例の場合と同様にブレーキモータ６０〜６６を備えると共に、ＥＣＵ１２が駆動回路３８，４０に供給する指令信号の指令値に基づいて、ブレーキモータ６０〜６６または駆動回路３８，４０に生じる温度を推定する点に特徴を有している。以下、本実施例の特徴点について説明する。

図５は、本実施例の電動式ブレーキ装置が備えるＥＣＵ１０が実行するメインルーチンの一例のフローチャートを示す。本実施例の電動式ブレーキ装置は、ＥＣＵ１０が上記図２に示す一連の処理に代えて、図５に示す一連の処理を実行することにより実現される。図５に示すルーチンは、所定時間ごとに繰り返し起動される定時割り込みルーチンである。尚、図５において、上記図２に示すステップと同一の処理を実行するステップについては、同一の符号を付して、その説明を省略する。

すなわち、図５に示すルーチンにおいては、ステップ１０６でストロークセンサ２０の出力信号に基づいてペダルストロークＳが検出された後、次にステップ１５０の処理が実行される。

ステップ１５０では、ＥＣＵ１０から駆動回路３８，４０に供給される指令信号の指示値Ｒが、ペダルストロークＳに基づいて運転者が要求する制動力が車両に生ずるように、かつ、前輪の制動力と後輪の制動力とが所定の比率となるように演算される。

ステップ１５２では、車速ＳＰＤが“０”であるか否かが判別される。この条件が成立しない場合は、車両が走行していると判断できる。車両の走行中は、ペダルストロークＳに応じた制動力を発生させることが適切である。このため、上記の条件が成立しない場合は、モータ電流ＩM（＊＊）をペダルストロークＳに応じた値に維持することが適切であると判断できる。本ステップ１５２で上記の条件が成立しないと判別された場合は、次にステップ１５４の処理が実行される。

ステップ１５４では、減量カウンタＣＮＴ１およびＣＮＴ２を“０”にリセットする処理が実行される。減量カウンタＣＮＴ１は、後述するステップ１５６の条件が成立する継続時間を計数するためのカウンタである。また、減量カウンタＣＮＴ２は、後述するステップ１６０の条件が成立する継続時間を計数するためのカウンタである。本ステップ１５４の処理が終了すると、次に上記ステップ１１２の処理が実行された後、ペダルストロークＳに基づいて演算されたモータ電流ＩM（＊＊）を各車輪のブレーキモータ６０〜６６に流通させるための処理が実行される。

上記ステップ１５２において、条件（ＳＰＤ＝０）が成立すると判別された場合には、次にステップ１５６の処理が実行される。

ステップ１５６では、上記ステップ１５０で入力された指令信号の指示値Ｒが第１所定値Ｒ１以上であるか否かが判別される。第１所定値Ｒ１は、短時間でブレーキモータ６０〜６６に過熱を生じさせ得る最小の指示値である。

上記ステップ１５６で上記の条件が成立すると判別される場合は、車両が停止した後、不必要に過大な指令信号が供給されていると判断できる。この場合、その状態が短時間継続するだけで、ブレーキモータ６０〜６６に過熱が生じると判断できる。このため、上記ステップ１５６でかかる判別がなされた場合には、次にステップ１５８の処理が実行される。

ステップ１５８では、減量カウンタＣＮＴ１を増加させる処理が実行される。上記の処理によれば、減量カウンタＣＮＴ１には、上記ステップ１５６の条件が成立した後の時間が計数される。

一方、上記ステップ１５６で上記の条件が成立しないと判別された場合は、短時間ではブレーキモータ６０〜６６に過熱を生じさせ得ないと判断できる。このため、上記ステップ１５６でかかる判別がなされた場合には、次にステップ１６０の処理が実行される。

ステップ１６０では、上記ステップ１５０で入力された指令信号の指示値Ｒが第２所定値Ｒ２以上であり、かつ、第１所定値Ｒ１未満であるか否かが判別される。第２所定値Ｒ２は、長時間継続して供給されてもブレーキモータ６０〜６６に過熱を生じさせないための最大の指示値であり、第１所定値Ｒ１より小さい値となるように設定されている。

上記ステップ１６０で上記の条件が成立しないと判別された場合は、指令信号の指示値Ｒが、ブレーキモータ６０〜６６に過熱を生じさせない程度の値であると判断できる。このため、上記の条件が成立しない場合は、ペダルストロークＳに対応するモータ電流ＩM（＊＊）をブレーキモータ６０〜６６に連続的に流通させ得ると判断できる。従って、上記ステップ１６０でかかる判別がなされた場合には、次に上記ステップ１５４の処理が実行される。

一方、上記ステップ１６０で上記の条件が成立すると判別された場合は、車両が停止した後、不必要に比較的大きな指令信号が供給されていると判断できる。この場合、その状態が長時間継続すると、ブレーキモータ６０〜６６に過熱が生じると判断できる。このため、上記ステップ１６０でかかる判別がなされた場合には、次にステップ１６２の処理が実行される。

ステップ１６２では、減量カウンタＣＮＴ２を増加させる処理が実行される。上記の処理によれば、減量カウンタＣＮＴ２には、上記ステップ１６０の条件が成立した後の時間が計数される。

ステップ１６４では、減量カウンタＣＮＴ１の計数値が所定値Ｃ１に達している、あるいは、減量カウンタＣＮＴ２の計数値が所定値Ｃ２に達しているか否かが判別される。所定値Ｃ２は、上記ステップ１６０の条件を満たす指示値Ｒが上記ステップ１５６の条件を満たす指示値よりも小さい値であるために、所定値Ｃ１より大きな値となるように設定されている。

上記ステップ１６４の処理の結果、ＣＮＴ１≧Ｃ１、または、ＣＮＴ２≧Ｃ２が成立しないと判別された場合は、次に上記ステップ１１２の処理が実行される。一方、ＣＮＴ１
≧Ｃ１、または、ＣＮＴ２≧Ｃ２が成立すると判別される場合は、次に上記ステップ１２０の処理が実行される。

上記の処理によれば、車両が停止し、かつ、駆動回路３８，４０に大きな指令信号の指令値Ｒが継続して供給されている状態を、ブレーキモータ６０〜６６または駆動回路３８，４０が高温になる状態であると認識することにより、モータ電流ＩM（＊＊）を、強制的に最小モータ電流ＩM（＊＊）ＭＩＮに抑制することができる。このため、本実施例の電動式ブレーキ装置によれば、不必要に電力を消費することなく、車両を安定して停車状態に維持することができると共に、ブレーキモータの過熱を防止することができる。

また、上記の実施例によれば、駆動回路３８，４０に大きな指令信号の指令値Ｒが継続して供給されなくなった場合、または、車両が動きだした場合に、モータ電流ＩM（＊＊）を、最小モータ電流ＩM（＊＊）ＭＩＮから通常の値に変更させることができる。駆動回路３８，４０に大きな指令信号の指令値Ｒが継続して供給されなくなった場合には、ブレーキモータ６０〜６６に過熱を生じさせるほどのモータ電流ＩM（＊＊）は供給されていないと判断できる。また、車両が動きだした場合には、ペダルストロークＳに応じた制動力を発生させることが適切である。このため、本実施例の電動式ブレーキ装置によれば、上記の場合に、ペダルストロークＳに応じた制動力を発生させることができる。

ところで、上記の実施例においては、駆動回路３８，４０に供給される指令信号の指令値Ｒの大きさに応じて、モータ電流ＩM（＊＊）を抑制するまでの所定の継続時間を２段階に分けることとしているが、モータ電流ＩM（＊＊）を抑制する手法はこれに限定されるものではなく、３段階以上に分けることとしてもよい。この場合、指令信号の指令値Ｒが大きくなるほど、モータ電流ＩM（＊＊）を抑制するまでの所定の継続時間は短くなる。

また、上記第１〜第４実施例においては、車速ＳＰＤが“０”になった場合に車両が停車状態であると判別しているが、車両の停車状態を判別する手法はこれに限定されるものではなく、車両の極低車速（ＳＰＤ≦３ｋｍ／ｈ）の状態が所定の時間以上継続した場合に車両が停車状態であると判別することとしてもよい。

本発明の第１実施例の電動式ブレーキ装置のシステム構成図である。 図１に示す電動式ブレーキ装置において実行されるメインルーチンの一例のフローチャートである。 本発明の第２実施例の電動式ブレーキ装置において実行されるメインルーチンの一例のフローチャートである。 本発明の第３実施例の電動式ブレーキ装置においてブレーキモータの温度を検出すべく実行される制御ルーチンの一例のフローチャートである。 本発明の第４実施例の電動式ブレーキ装置において実行されるメインルーチンの一例のフローチャートである。

符号の説明

１０ 電子制御ユニット（ＥＣＵ）
１２ ブレーキペダル
１８ ペダルスイッチ
２０ ストロークセンサ
２２ エアバッグＥＣＵ
３０〜３６ 車速センサ
３８，４０ 駆動回路
４２ 第１バッテリ
４４ 第２バッテリ
４６〜５２，６０〜６６ ブレーキモータ
ＩM（＊＊）（＊＊；ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲ） モータ電流
ＩM（＊＊）ＭＩＮ（＊＊；ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲ） 最小モータ電流

Claims (3)

1. ブレーキモータを動力源として制動力を発生するブレーキアクチュエータを備える電動式ブレーキ装置において、
   運転者によるブレーキペダルの操作量に応じて車両において要求される制動力が発生するように前記ブレーキモータに供給されるモータ電流を制御する通常制御手段と、
   車両が停車したか否かを判別する停車状態判別手段と、
   前記停車状態判別手段により車両が停車したと判別された後、運転者によるブレーキペダルの操作が行われ、かつ、該操作量が車両の停車を維持するのに必要な停止維持制動力を発生させるための所定値を越える継続時間が所定時間に達した場合に、前記ブレーキモータへのモータ電流を、前記通常制御手段によるモータ電流よりも小さい前記停止維持制動力を発生させるためのモータ電流に抑制するモータ電流抑制手段と、
   を備えることを特徴とする電動式ブレーキ装置。
2. 前記モータ電流抑制手段により前記モータ電流が抑制されている状況下で、車両が停車状態から走行状態に切り替わったと判別された場合に、前記モータ電流を前記停止維持制動力を発生させるためのモータ電流から増大させるモータ電流増大手段を備えることを特徴とする請求項１記載の電動式ブレーキ装置。
3. 前記モータ電流抑制手段によるモータ電流の抑制を一部のブレーキモータでのみ行うことを特徴とする請求項１又は２記載の電動式ブレーキ装置。

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