KR102573507B1 - 전동 브레이크 장치, 브레이크 제어 장치 및 제어 파라미터 교정 방법 - Google Patents

전동 브레이크 장치, 브레이크 제어 장치 및 제어 파라미터 교정 방법 Download PDF

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Abstract

메인 ECU는 브레이크 기구에 마련되는 추력 센서의 검출값에 기초하여, 브레이크 기구의 전동 모터를 구동하여 제동력을 제어한다. 메인 ECU는 브레이크 기구에 의해 우후륜 또는 좌후륜에 제동력을 부여한 상태에서, 구동륜이 되는 좌우의 전륜에 대하여 구동력이 부여되고, 이 구동력이 제동력을 상회하였을 때의 구동력에 기초하여, 추력 센서의 검출값을 교정(보정)한다.

Description

전동 브레이크 장치, 브레이크 제어 장치 및 제어 파라미터 교정 방법
본 발명은 자동차 등의 차량에 제동력을 부여하는 전동 브레이크 장치, 브레이크 제어 장치 및 제어 파라미터 교정 방법에 관한 것이다.
예컨대, 특허문헌 1, 2에는 자동차 등의 차량에 마련되는 전동 브레이크 장치가 기재되어 있다.
특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2003-106355호 공보 특허문헌 2: 일본 특허 공개 제2012-159134호 공보
차량의 좌, 우에 각각 마련된 브레이크 기구(전동 브레이크 기구)가 발생하는 제동력(브레이크력)에 차이가 생기면, 운전자가 위화감을 느낄 가능성이 있다.
본 발명의 목적은, 차량의 좌, 우에 각각 마련된 브레이크 기구의 제동력의 차를 억제할 수 있는 전동 브레이크 장치, 브레이크 제어 장치 및 제어 파라미터 교정 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 일실시형태에 따른 전동 브레이크 장치는, 좌우의 차륜마다 마련되며, 제동 요구에 기초하여, 피제동 부재에 압박되는 제동 부재를 이동시키는 피스톤에, 전동 모터의 구동에 의해 발생하는 추력을 전달하는 브레이크 기구와, 적어도 하나의 제어 파라미터에 기초하여 상기 전동 모터를 구동하여 제동력을 제어하는 브레이크 제어 장치를 구비하고, 상기 브레이크 제어 장치는, 상기 차륜에 제동력을 부여한 상태에서 구동륜에 대하여 구동력이 부여되고, 상기 구동륜의 구동력이 제동력을 상회하였을 때의 구동력에 기초하여, 상기 차륜에 마련되는 상기 브레이크 기구의 상기 전동 모터를 구동하기 위한 상기 제어 파라미터를 교정한다.
또한, 본 발명의 일실시형태에 따른 브레이크 제어 장치는, 좌우의 차륜마다 마련되며, 제동 요구에 기초하여, 피제동 부재에 압박되는 제동 부재를 이동시키는 피스톤에, 전동 모터의 구동에 의해 발생하는 추력을 전달하는 브레이크 기구의 상기 전동 모터를, 적어도 하나의 제어 파라미터에 기초하여 구동하여 제동력을 제어하는 제어부를 갖고, 상기 제어부는, 상기 차륜에 제동력을 부여한 상태에서 구동륜에 대하여 구동력이 부여되고, 상기 구동륜의 구동력이 제동력을 상회하였을 때의 구동력에 기초하여, 상기 차륜에 마련되는 상기 브레이크 기구의 상기 전동 모터를 구동하기 위한 상기 제어 파라미터를 교정한다.
또한, 본 발명의 일실시형태에 따른 제어 파라미터 교정 방법은, 피제동 부재에 압박되는 제동 부재를 이동시키는 피스톤에, 전동 모터의 구동에 의해 발생하는 추력을 전달하는 브레이크 기구에 의해, 차륜에 제동력을 부여한 상태에서, 구동륜에 대하여 구동력을 부여하고, 상기 구동륜의 구동력이 제동력을 상회하였을 때의 구동력에 기초하여, 상기 차륜에 마련되는 상기 브레이크 기구의 상기 전동 모터를 구동하기 위한 제어 파라미터를 교정한다.
본 발명의 일실시형태에 따르면, 차량의 좌, 우에 각각 마련된 브레이크 기구의 제동력의 차이를 억제할 수 있다.
도 1은 실시형태에 따른 전동 브레이크 장치 및 브레이크 제어 장치가 탑재된 차량의 시스템 구성을 나타내는 개략도이다.
도 2는 도 1 중 브레이크 기구를 메인 ECU와 함께 나타내는 개략도이다.
도 3은 도 1 중 메인 ECU에서 행해지는 제어 파라미터의 교정 처리를 나타내는 흐름도이다.
도 4는 제어 파라미터의 교정 처리의 개요를 나타내는 설명도이다.
도 5는 제동 토크와 추력 센서값, 회전각 센서값 또는 전류 센서값의 관계의 일례를 나타내는 특성선도이다.
이하, 실시형태에 따른 전동 브레이크 장치 및 브레이크 제어 장치를, 4륜 자동차에 탑재한 경우를 예로 들어, 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 도 3에 나타내는 흐름도의 각 단계는, 각각 「S」라고 하는 표기를 이용한다(예컨대, 단계 1=「S1」로 함). 또한, 도 1 및 도 2 중에서 2개의 사선이 그어진 선은 전기계의 선을 나타낸다.
도 1에 있어서, 차량(1)에는, 차륜(전륜(3L, 3R), 후륜(5L, 5R))에 제동력을 부여하여 차량(1)을 제동하는 브레이크 장치(2)(차량용 브레이크 장치, 브레이크 시스템)가 탑재되어 있다. 브레이크 장치(2)는, 좌측의 전륜(3L) 및 우측의 전륜(3R)에 대응하여 마련된 좌우의 액압 브레이크 장치(4, 4)(프론트 제동 기구)와, 좌측의 후륜(5L) 및 우측의 후륜(5R)에 대응하여 마련된 좌우의 전동 브레이크 장치(21, 21)(리어 제동 기구)와, 브레이크 페달(6)(조작구)의 조작(답입)에 따라 액압을 발생하는 마스터 실린더(7)와, 운전자(드라이버)의 브레이크 페달(6)의 조작량을 계측하는 액압 센서(8) 및 페달 스트로크 센서(9)를 포함하여 구성되어 있다.
액압 브레이크 장치(4)는, 예컨대, 액압식 디스크 브레이크에 의해 구성되어 있고, 액압(브레이크 액압)의 공급에 의해 차륜(전륜(3L, 3R))에 제동력을 부여한다. 전동 브레이크 장치(21)는, 예컨대, 전동식 디스크 브레이크에 의해 구성되어 있고, 전동 모터(22B)(도 2 참조)의 구동에 의해 차륜(후륜(5L, 5R))에 제동력을 부여한다. 액압 센서(8) 및 페달 스트로크 센서(9)는, 메인 ECU(10)에 접속되어 있다.
마스터 실린더(7)와 액압 브레이크 장치(4, 4) 사이에는, 액압 공급 장치(11)(이하, ESC(11)라고 함)가 마련되어 있다. ESC(11)는, 예컨대, 복수의 제어 밸브와, 브레이크 액압을 가압하는 액압 펌프와, 상기 액압 펌프를 구동하는 전동 모터와, 잉여의 브레이크액을 일시적으로 저류하는 액압 제어용 리저버(모두 도시하지 않음)를 포함하여 구성되어 있다. ESC(11)의 각 제어 밸브 및 전동 모터는, 프론트 액압 장치용 ECU(12)에 접속되어 있다. 프론트 액압 장치용 ECU(12)는, 마이크로 컴퓨터를 포함하여 구성되어 있다. 프론트 액압 장치용 ECU(12)는, 메인 ECU(10)로부터의 지령에 기초하여, ESC(11)의 각 제어 밸브의 개폐 및 전동 모터의 구동을 제어한다.
메인 ECU(10)는, 마이크로 컴퓨터를 포함하여 구성되어 있다. 메인 ECU(10)는, 액압 센서(8) 및 페달 스트로크 센서(9)로부터의 신호의 입력을 받아, 미리 정해진 제어 프로그램에 따라 각 바퀴(4륜)에 대한 목표 제동력의 연산을 행한다. 메인 ECU(10)는, 산출한 제동력(프론트 2륜에 부여해야 할 목표 제동력)에 기초하여, 프론트 2륜 각각에 대한 제동 지령을 프론트 액압 장치용 ECU(12)(즉, ESCECU)에 차량 데이터 버스로서의 CAN(13)(Controller area network)을 통해 송신한다. 메인 ECU(10)는, 산출한 제동력(리어 2륜에 부여해야 할 목표 제동력)에 기초하여, 리어 2륜 각각에 대한 제동 지령(목표 추력)을 리어 전동 브레이크용 ECU(24, 24)에 CAN(13)을 통해 송신한다.
전륜(3L, 3R) 및 후륜(5L, 5R)의 각각의 근방에는, 이들 차륜(3L, 3R, 5L, 5R)의 속도(차륜 속도)를 검출하는 차륜 속도 센서(14, 14)가 마련되어 있다. 차륜 속도 센서(14, 14)는, 메인 ECU(10)에 접속되어 있다. 메인 ECU(10)는, 각 차륜 속도 센서(14, 14)로부터의 신호에 기초하여 각 차륜(3L, 3R, 5L, 5R)의 차륜 속도를 취득할 수 있다. 또한, 메인 ECU(10)는, 차량(1)에 탑재된 다른 ECU(예컨대, 후술하는 원동기 제어 ECU(17), 미션 제어 ECU(19))로부터 CAN(13)을 통해 송신되는 차량 정보를 수신한다. 즉, 메인 ECU(10)는, CAN(13)을 통해, 예컨대, AT 레인지의 포지션 또는 MT 시프트의 포지션의 정보, 이그니션 온/오프의 정보, 엔진 회전수의 정보, 파워 트레인 토크의 정보, 트랜스미션 기어비의 정보, 핸들의 조작의 정보, 클러치 조작의 정보, 액셀 조작의 정보, 차차간 통신의 정보, 차재 카메라에 의한 차량 주위의 정보, 가속도 센서의 정보(전후 가속도, 횡가속도) 등의 각종 차량 정보를 취득한다.
운전석의 근방에는, 파킹 브레이크 스위치(15)가 마련되어 있다. 파킹 브레이크 스위치(15)는, 메인 ECU(10)에 접속되어 있다. 파킹 브레이크 스위치(15)는, 운전자의 조작 지시에 따른 파킹 브레이크의 작동 요구(유지 요구가 되는 어플라이 요구, 해제 요구가 되는 릴리스 요구)에 대응하는 신호(작동 요구 신호)를 메인 ECU(10)에 전달한다. 메인 ECU(10)는, 파킹 브레이크 스위치(15)의 조작(작동 요구 신호)에 기초하여, 리어 2륜 각각에 대한 파킹 브레이크 지령을 리어 전동 브레이크용 ECU(24, 24)에 송신한다. 파킹 브레이크 스위치(15)는, 파킹 기구(23)를 작동시키는 스위치에 상당한다.
전동 브레이크 장치(21)는, 브레이크 기구(22)와, 제동력 유지 기구로서의 파킹 기구(23)와, 브레이크 제어 장치로서의 메인 ECU(10) 및 리어 전동 브레이크용 ECU(24)를 구비한다. 이 경우, 전동 브레이크 장치(21)는, 브레이크 기구(22)의 위치 제어 및 추력 제어를 행한다. 이 때문에, 브레이크 기구(22)는, 모터 회전 위치를 검출하는 위치 검출 수단으로서의 회전각 센서(25)와, 추력(피스톤 추력)을 검출하는 추력 검출 수단으로서의 추력 센서(26)와, 모터 전류를 검출하는 전류 검출 수단으로서의 전류 센서(27)(모두 도 2 참조)를 구비한다.
브레이크 기구(22)는, 차량(1)의 좌우의 차륜마다, 즉, 좌후륜(5L)측과 우후륜(5R)측의 각각에 마련되어 있다. 브레이크 기구(22)는, 전동 모터(22B)를 구비한 전동 브레이크 기구로서 구성되어 있다. 브레이크 기구(22)는, 예컨대, 도 2에 나타내는 바와 같이, 실린더(휠 실린더)로서의 캘리퍼(22A)와, 전동기(모터)(전동 액츄에이터)로서의 전동 모터(22B)와, 감속 기구(22C)와, 회전 직동 변환 기구(22D)와, 압박 부재로서의 피스톤(22E)과, 제동 부재(패드)로서의 브레이크 패드(22F)와, 도시하지 않는 페일 오픈 기구(리턴 스프링)를 구비한다. 전동 모터(22B)는, 전력의 공급에 의해 구동(회전)하여, 피스톤(22E)을 추진한다. 이에 의해, 전동 모터(22B)는, 제동력을 부여한다. 전동 모터(22B)는, 메인 ECU(10)로부터의 제동 지령(목표 추력)에 기초하여 리어 전동 브레이크용 ECU(24)에 의해 제어된다. 감속 기구(22C)는, 전동 모터(22B)의 회전을 감속하여 회전 직동 변환 기구(22D)에 전달한다.
회전 직동 변환 기구(22D)는, 감속 기구(22C)를 통해 전달되는 전동 모터(22B)의 회전을 피스톤(22E)의 축방향의 변위(직동 변위)로 변환한다. 피스톤(22E)은, 전동 모터(22B)의 구동에 의해 추진되어, 브레이크 패드(22F)를 이동시킨다. 브레이크 패드(22F)는, 피스톤(22E)에 의해 피제동 부재(디스크)로서의 디스크 로터(D)에 압박된다. 디스크 로터(D)는, 차륜(후륜(5L, 5R))과 함께 회전한다. 도시하지 않는 리턴 스프링(페일 오픈 기구)은, 제동 부여 시에, 회전 직동 변환 기구(22D)의 회전 부재에 대하여 제동 해제 방향의 회전력을 부여한다. 브레이크 기구(22)는, 전동 모터(22B)의 구동에 의해 디스크 로터(D)에 브레이크 패드(22F)를 압박하도록 피스톤(22E)이 추진된다. 즉, 브레이크 기구(22)는, 제동 요구(제동 지령)에 기초하여, 브레이크 패드(22F)를 이동시키는 피스톤(22E)에, 전동 모터(22B)의 구동에 의해 발생하는 추력을 전달한다.
파킹 기구(23)는, 각 브레이크 기구(22, 22), 즉, 좌측(좌후륜(5L)측)의 브레이크 기구(22)와 우측(우후륜(5R)측)의 브레이크 기구(22)의 각각에 마련되어 있다. 파킹 기구(23)는, 브레이크 기구(22)의 피스톤(22E)의 추진 상태를 유지한다. 즉, 파킹 기구(23)는, 제동력의 유지와 해제를 행한다. 파킹 기구(23)는, 브레이크 기구(22)의 일부를 걸어 고정함으로써 제동력을 유지한다. 예컨대, 파킹 기구(23)는, 미늘 톱니(래칫 기어)에 맞춤 결합 갈고리(레버 부재)를 맞춤 결합(걸어 고정)시킴으로써 회전을 저지(록)하는 래칫 기구(록 기구)에 의해 구성되어 있다. 이 경우, 맞춤 결합 갈고리는, 예컨대, 메인 ECU(10) 및 리어 전동 브레이크용 ECU(24)에 의해 제어되는 솔레노이드의 구동에 의해 미늘 톱니에 맞춤 결합된다. 이에 의해, 전동 모터(22B)의 회전축의 회전이 저지되어, 제동력이 유지된다.
리어 전동 브레이크용 ECU(24)는, 각 브레이크 기구(22, 22), 즉, 좌측(좌후륜(5L)측)의 브레이크 기구(22)와 우측(우후륜(5R)측)의 브레이크 기구(22)의 각각에 대응하여 마련되어 있다. 리어 전동 브레이크용 ECU(24)는, 마이크로 컴퓨터를 포함하여 구성되어 있다. 리어 전동 브레이크용 ECU(24)는, 메인 ECU(10)로부터의 지령에 기초하여 브레이크 기구(22)(전동 모터(22B))와 파킹 기구(23)(솔레노이드)를 제어한다. 즉, 리어 전동 브레이크용 ECU(24)는, 메인 ECU(10)와 함께, 전동 모터(22B)(및 파킹 기구(23))의 작동을 제어하는 제어 장치(브레이크 제어 장치)를 구성한다. 이 경우, 리어 전동 브레이크용 ECU(24)는, 전동 모터(22B)의 구동을 제동 지령(목표 추력)에 기초하여 제어한다. 이와 함께, 리어 전동 브레이크용 ECU(24)는, 파킹 기구(23)(솔레노이드)의 구동을 작동 지령에 기초하여 제어한다. 리어 전동 브레이크용 ECU(24)에는, 메인 ECU(10)로부터 제동 지령, 작동 지령이 입력된다.
회전각 센서(25)는, 전동 모터(22B)의 회전축의 회전 각도(모터 회전각)를 검출한다. 회전각 센서(25)는, 각 브레이크 기구(22)의 전동 모터(22B)에 각각 대응하여 마련되어 있고, 전동 모터(22B)의 회전 위치(모터 회전 위치), 나아가서는, 피스톤 위치를 검출하는 위치 검출 수단을 구성한다. 추력 센서(26)는, 피스톤(22E)으로부터 브레이크 패드(22F)에의 추력(압박력)에 대한 반력을 검출한다. 추력 센서(26)는, 각 브레이크 기구(22) 각각에 마련되어 있고, 피스톤(22E)에 작용하는 추력(피스톤 추력)을 검출하는 추력 검출 수단을 구성한다. 전류 센서(27)는, 전동 모터(22B)에 공급되는 전류(모터 전류)를 검출한다. 전류 센서(27)는, 각 브레이크 기구(22)의 전동 모터(22B)에 각각 대응하여 마련되어 있고, 전동 모터(22B)의 모터 전류(모터 토크 전류)를 검출하는 전류 검출 수단을 구성한다. 회전각 센서(25), 추력 센서(26) 및 전류 센서(27)는, 리어 전동 브레이크용 ECU(24)에 접속되어 있다.
리어 전동 브레이크용 ECU(24)(및 이 리어 전동 브레이크용 ECU(24)와 CAN(13)을 통해 접속된 메인 ECU(10))는, 회전각 센서(25)로부터의 신호에 기초하여 전동 모터(22B)의 회전 각도를 취득할 수 있다. 리어 전동 브레이크용 ECU(24)(및 메인 ECU(10))는, 추력 센서(26)로부터의 신호에 기초하여 피스톤(22E)에 작용하는 추력을 취득할 수 있다. 리어 전동 브레이크용 ECU(24)(및 메인 ECU(10))는, 전류 센서(27)로부터의 신호에 기초하여 전동 모터(22B)에 공급되는 모터 전류를 취득할 수 있다.
다음에, 전동 브레이크 장치(21)에 의한 제동 부여 및 제동 해제의 동작에 대해서 설명한다. 또한, 이하의 설명에서는, 운전자가 브레이크 페달(6)을 조작하였을 때의 동작을 예로 들어 설명한다. 그러나, 자동 브레이크의 경우에 대해서도, 예컨대, 자동 브레이크의 지령이 자동 브레이크용 ECU(도시하지 않음) 또는 메인 ECU(10)로부터 리어 전동 브레이크용 ECU(24)에 출력되는 점에서 상이한 것 이외에, 거의 동일하다.
예컨대, 차량(1)의 주행 중에 운전자가 브레이크 페달(6)을 답입 조작하면, 메인 ECU(10)는, 페달 스트로크 센서(9)로부터 입력되는 검출 신호에 기초하여, 브레이크 페달(6)의 답입 조작에 따른 지령(예컨대, 제동 부여 지령에 대응하는 목표 추력)을 리어 전동 브레이크용 ECU(24)에 출력한다. 리어 전동 브레이크용 ECU(24)는, 메인 ECU(10)로부터의 지령에 기초하여, 전동 모터(22B)를 정방향, 즉, 제동 부여 방향(어플라이 방향)으로 구동(회전)시킨다. 전동 모터(22B)의 회전은, 감속 기구(22C)를 통해 회전 직동 변환 기구(22D)에 전달되어, 피스톤(22E)이 브레이크 패드(22F)를 향하여 전진한다.
이에 의해, 브레이크 패드(22F, 22F)가 디스크 로터(D)에 압박되어, 제동력이 부여된다. 이때, 페달 스트로크 센서(9), 회전각 센서(25), 추력 센서(26) 등으로부터의 검출 신호에 의해, 전동 모터(22B)의 구동이 제어됨으로써, 제동 상태가 확립된다. 이러한 제동 중, 회전 직동 변환 기구(22D)의 회전 부재, 나아가서는, 전동 모터(22B)의 회전축에는, 브레이크 기구(22)에 마련된 도시하지 않는 리턴 스프링에 의해 제동 해제 방향의 힘이 부여된다.
한편, 메인 ECU(10)는, 브레이크 페달(6)이 답입 해제측으로 조작되면, 이 조작에 따른 지령(예컨대, 제동 해제 지령에 대응하는 목표 추력)을 리어 전동 브레이크용 ECU(24)에 출력한다. 리어 전동 브레이크용 ECU(24)는, 메인 ECU(10)로부터의 지령에 기초하여, 전동 모터(22B)를 역방향, 즉, 제동 해제 방향(릴리스 방향)으로 구동(회전)시킨다. 전동 모터(22B)의 회전은, 감속 기구(22C)를 통해 회전 직동 변환 기구(22D)에 전달되어, 피스톤(22E)이 브레이크 패드(22F)로부터 멀어지는 방향으로 후퇴한다. 그리고, 브레이크 페달(6)의 답입이 완전히 해제되면, 브레이크 패드(22F, 22F)가 디스크 로터(D)로부터 이격하여, 제동력이 해제된다. 이러한 제동이 해제된 비제동 상태에서는, 브레이크 기구(22)에 마련된 도시하지 않는 리턴 스프링은 초기 상태로 되돌아간다.
다음에, 전동 브레이크 장치(21)에 의한 추력 제어 및 위치 제어에 대해서 설명한다.
메인 ECU(10)는, 각종 센서(예컨대, 페달 스트로크 센서(9))로부터의 검출 데이터, 자동 브레이크 지령 등에 기초하여, 전동 브레이크 장치(21)에서 발생해야 할 제동력, 즉, 피스톤(22E)에 발생시키는 목표 추력을 구한다. 메인 ECU(10)는, 제동 지령이 되는 목표 추력을, 리어 전동 브레이크용 ECU(24)에 출력한다. 리어 전동 브레이크용 ECU(24)는, 목표 추력을 피스톤(22E)으로 발생시키도록 전동 모터(22B)에 대하여, 추력 센서(26)에서 검출된 피스톤 추력을 피드백으로 하는 추력 제어 및 회전각 센서(25)로 검출된 모터 회전 위치를 피드백으로 하는 위치 제어를 행한다.
즉, 브레이크 기구(22)는, 메인 ECU(10)로부터의 제동력 지령(목표 추력)에 기초하여, 피스톤(22E)의 추력을 측정하는 추력 센서(26)로부터의 피드백 신호에 기초하여, 피스톤(22E)의 추력이 조정된다. 추력을 결정하기 위해, 회전 직동 변환 기구(22D), 감속 기구(22C)를 통한 전동 모터(22B)의 토크 제어, 즉, 전동 모터(22B)에 통전하는 전류량을 측정하는 전류 센서(27)의 피드백 신호에 기초하여 전류 제어를 행한다. 따라서, 제동력과 피스톤 추력과 전동 모터(22B)의 토크(모터 토크)와 전류값과 피스톤 위치(회전각 센서(25)에 의한 전동 모터(22B)의 회전수 계측값)는, 상관 관계가 있다. 그러나, 환경이나 부품 편차에 의해 제동력에 편차가 있기 때문에, 제동력에 강한 상관 관계가 있는 피스톤 압박력을 추정하는 추력 센서(26)에 의한 제어가 바람직하다.
추력 센서(26)는, 피스톤(22E)의 스러스트 방향의 힘을 받아, 금속 변형체를 변형시켜, 그 변형량을 검출한다. 변형 센서는, 변형 IC이며, 실리콘 칩의 상면 중앙에서 변형을 검출하는 피에조 저항과, 그 주변에 휘트스톤 브리지, 증폭 회로, 반도체 프로세스로 형성되어 있다. 변형 센서는, 피에조 저항 효과를 이용하여, 변형 센서에 가해지는 변형을 저항 변화로서 받아들인다. 또한, 변형 센서는, 변형 게이지 등에 의해 구성하여도 좋다.
또한, 도 1에 나타내는 바와 같이, 차량(1)은, 차량(1)의 추력을 얻기 위한 동력원이 되는 원동기(16)와, 원동기(16)의 토크 및 속도(회전 속도)를 효율적으로 전달하기 위한 감속기 미션(18)을 갖고 있다. 원동기(16)는, 예컨대, 엔진(내연 기관) 단체로 구성할 수 있는 것 외에, 엔진과 전동 모터, 또는, 전동 모터 단체에 의해 구성할 수 있다. 원동기(16)는, 차량(1)을 주행시키기 위한 구동력(회전)을 출력한다. 원동기(16)는, 원동기(16)를 제어하기 위한 원동기 제어 ECU(17)를 구비한다. 감속기 미션(18)은, 트랜스미션이라고도 불리는 변속 장치로서, 원동기(16)의 회전을 다단계 또는 무단계로 감속하여 출력한다. 원동기(16)로부터 감속기 미션(18)을 통해 출력된 회전은, 구동륜, 예컨대, 전륜(3L, 3R)에 전달된다. 이에 의해, 전륜(3L, 3R)이 회전하여, 차량(1)이 주행한다. 감속기 미션(18)은, 감속기 미션(18)을 제어하기 위한 미션 제어 ECU(19)를 구비한다. 원동기 제어 ECU(17) 및 미션 제어 ECU(19)는, CAN(13)을 통해 프론트 액압 장치용 ECU(12), 메인 ECU(10) 및 리어 전동 브레이크용 ECU(24)와 접속되어 있다. 원동기(16)의 제어 정보, 감속기 미션(18)의 제어 정보는, CAN(13)에 의해, 프론트 액압 장치용 ECU(12), 메인 ECU(10) 및 리어 전동 브레이크용 ECU(24)와 공유한다.
그런데, 차량의 좌, 우에 각각 마련된 브레이크 기구(전동 브레이크 기구)가 발생하는 제동력(브레이크력)에 차가 생기면, 운전자가 위화감을 느낄 가능성이 있다. 즉, 좌후륜(5L)의 제동력과 우후륜(5R)의 제동력의 차(제동력의 좌우차)가 생기면, 차량에 요우가 발생하여, 스티어링 수정이 필요해질 가능성이 있다. 이에 의해, 운전자는, 차량의 강성이 낮다고 느껴, 안심감이 저하할 가능성이 있다. 여기서, 브레이크 기구의 전동 모터의 제어는, 제동력(브레이크력)을 결정하는 모니터용의 추력 센서에 의해 피드백 제어를 행하고 있으며, 브레이크력의 좌우차는, 추력 센서의 정밀도와 패드의 마찰 계수의 편차 등에 기인한다.
여기서, 종래의 유압 기계식 브레이크는, 피스톤 등의 기계 가공 공차로 브레이크력의 좌우차가 결정되기 때문에, 편차를 작게 할 수 있다. 이에 대하여, 브레이크 기구는, 추력 센서의 정밀도에 따라 편차가 커질 가능성이 있다. 추력 센서는, 주로 변형을 검출하는 변형 게이지를 브릿지로 조합하여 증폭하고, A/D 컨버터로 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 변환하여 통신으로 데이터의 교환을 행한다. 또한, 브레이크 피스톤의 하중을 변형으로 변환하기 위해서는, 고경도의 금속을 고정밀도로 가공하는 것, 증폭 회로의 온도 특성의 정밀도를 확보하는 것 등이 필요하여, 종합적으로 정밀도를 높게 해야 한다. 따라서, 추력 센서의 정밀도를 저감하고, 또한, 고정밀도의 가공을 행하지 않아도, 제동력의 차를 억제할 수 있는 것이 요구된다.
그래서, 실시형태에서는, 간소한 추력 센서(정밀도가 낮은 추력 센서)를 이용하여도, 후술하는 방법(제어 파라미터 교정 방법)으로 추력 센서(26)의 캘리브레이션(교정)을 행함으로써, 제동력의 차를 억제한다. 또한, 실시형태에서는, 추력 센서(26)의 값(추력)과 상관 관계가 있는 회전각 센서(25)의 값(모터 회전각, 피스톤 위치) 또는 전류 센서의 값(전류)의 대용값의 치환으로 추력을 상정(추정)하여 제어함으로써, 제동력의 차를 억제한다. 즉, 실시형태에서는, 파워 트레인의 구동 토크를 기준으로 제동 토크를 보정한다. 바꾸어 말하면, 파워 트레인의 구동 토크=제동 토크의 관계에 기초하여, 센서값(추력 센서(26), 회전각 센서(25), 전류 센서(27))을 교정한다. 구동 토크는, 예컨대, 일반 차량(conventional vehicle)에서는 엔진 구동 토크, BEV(Battery Electric Vehicle)에서는 모터 구동 토크를 이용한다. 그리고, 차량의 각 차륜 중 1륜(예컨대, 우후륜(5R) 또는 좌후륜(5L))에 대하여 제동력을 부여한 상태에서, 구동력(구동 토크)을 부여하고, 구동력이 제동력을 상회하였을 때의 구동력에 기초하여, 브레이크 기구의 전동 모터를 구동하기 위한 제어 파라미터의 교정을 행한다. 이 경우, 좌우 1륜마다 제어 파라미터의 교정을 행한다.
보다 구체적으로 설명하면, 실시형태에서는, 메인 ECU(10) 및 리어 전동 브레이크용 ECU(24)(이하, 단순히 메인 ECU(10)라고도 함)는, 브레이크 기구(22)의 전동 모터(22B)의 구동을 제어한다. 메인 ECU(10)는, 적어도 하나의 제어 파라미터, 예컨대, 추력, 위치(피스톤 위치), 전류 중 적어도 어느 하나에 기초하여, 브레이크 기구(22)의 전동 모터(22B)를 구동하여 제동력을 제어한다. 즉, 메인 ECU(10)는, 적어도 하나의 제어 파라미터(피드백 제어에 이용하는 상태량)에 기초하여 브레이크 기구(22)의 전동 모터(22B)를 구동하여 제동력을 제어하는 제어부를 갖고 있다. 이 경우, 메인 ECU(10)(의 제어부)는, 브레이크 기구(22)에 의해 차륜(예컨대, 우후륜(5R) 또는 좌후륜(5L))에 제동력을 부여한 상태에서, 구동륜(예컨대, 좌우의 전륜(3L, 3R))에 대하여 구동력이 부여되고, 차륜(구동륜)의 구동력이 제동력을 상회하였을 때의 구동력에 기초하여, 차륜(우후륜(5R) 또는 좌후륜(5L))에 마련되는 브레이크 기구(22)의 전동 모터(22B)를 구동하기 위한 제어 파라미터를 교정(보정)한다. 교정하는 제어 파라미터는, 예컨대, 추력 센서(26)의 검출값과, 전동 모터(22B)를 구동하기 위한 지령 전류값과, 전동 모터(22B)를 구동하기 위한 회전각 센서(25)의 검출값으로부터 환산한 피스톤 위치 중 적어도 어느 하나로 할 수 있다.
즉, 실시형태에서는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 메인 ECU(10)(의 제어부)는, 한쪽의 차륜(예컨대, 우후륜(5R))에 제동력을 부여한 상태에서, 구동륜(예컨대, 좌우의 전륜(3L, 3R))에 대하여 구동력이 부여되고, 구동륜(좌우의 전륜(3L, 3R))의 구동력이 한쪽의 차륜(우후륜(5R))의 제동력을 상회하였을 때의 구동력에 기초하여, 한쪽의 차륜(우후륜(5R))측의 제어 파라미터의 교정을 한다. 이후, 메인 ECU(10)(의 제어부)는, 다른쪽의 차륜(예컨대, 좌후륜(5L))에 제동력을 부여한 상태에서, 구동륜(좌우의 전륜(3L, 3R))에 대하여 구동력이 부여되고, 구동륜(좌우의 전륜(3L, 3R))의 구동력이 다른쪽의 차륜(좌후륜(5L))의 제동력을 상회하였을 때의 구동력에 기초하여, 다른쪽의 차륜(좌후륜(5L))측의 제어 파라미터의 교정을 한다. 즉, 메인 ECU(10)(의 제어부)는, 한쪽의 차륜(우후륜(5R))의 브레이크 기구(22)의 제어 파라미터를 교정한 후, 다른쪽의 차륜(좌후륜(5L))의 브레이크 기구(22)의 제어 파라미터를 교정한다.
바꾸어 말하면, 실시형태의 제어 파라미터의 교정은, 다음 (1)-(4)의 단계(처리)를 구비한다. 또한, 설명에서는, 한쪽의 차륜을 우후륜(5R)으로 하며 다른쪽의 차륜을 좌후륜(5L)으로 하지만, 한쪽의 차륜을 좌후륜(5L)으로 하며 다른쪽의 차륜을 우후륜(5R)으로 하여도 좋다.
(1) 우후륜(5R)측의 브레이크 기구(22)에 의해 우후륜(5R)에 제동력을 부여한 상태에서, 원동기(16)에 의해 좌우의 전륜(3L, 3R)에 대하여 구동력을 부여한다. 즉, 차량(1)이 정지한 상태(정차 상태)에서, 우후륜(5R)의 브레이크 기구(22)에 의해 우후륜(5R)에만 소정의 제동 토크를 부여한다. 이 경우, 예컨대, 미리 설정한 소정의 전류값(지령 전류값)으로 우후륜(5R)의 브레이크 기구(22)의 전동 모터(22B)에 전력을 공급함으로써, 소정의 제동력을 부여한다. 또는, 우후륜(5R)의 브레이크 기구(22)의 추력 센서(26)의 검출값이 소정의 제동 토크가 되도록 제동력을 부여한다. 그리고, 이 상태, 즉, 우후륜(5R)의 브레이크 기구(22)에 의해 소정의 제동력을 부여한 상태에서, 원동기(16)의 토크(파워 트레인 토크: 엔진 토크, 모터 토크)를 부여한다.
(2) 좌우의 전륜(3L, 3R)의 구동력이 우후륜(5R)의 제동력을 상회하였을 때의 구동력에 기초하여, 우후륜(5R)측의 브레이크 기구(22)의 제어 파라미터의 교정을 한다. 즉, 원동기(16)의 토크를 서서히 올려, 차량(1)이 움직이기 시작한 시점(순간)의 원동기(16)의 토크 및 감속기 미션(18)의 기어비(미션 기어비)로부터 구동 토크를 산출한다. 차량(1)이 움직이기 시작한 시점은, 산출된 구동 토크=우후륜 제동 토크가 되고, 이때의 추력 센서(26)의 값(추력 센서값), 회전각 센서(25)의 값(회전 센서값), 전류 센서(27)의 값(전류 센서값)을, 메인 ECU(10)의 메모리에 기억한다. 그리고, 추력 센서값, 회전 센서값, 전류 센서값을, 차량(1)이 움직이기 시작한 시점의 구동 토크와 동등한 우후륜 제동 토크에 대응하는 추력 센서값, 회전 센서값, 전류 센서값(지령 전류값)으로 교정(보정)한다.
(3) 좌후륜(5L)측의 브레이크 기구(22)에 의해 좌후륜(5L)에 제동력을 부여한 상태에서, 원동기(16)에 의해 좌우의 전륜(3L, 3R)에 대하여 구동력을 부여한다. 즉, 차량(1)이 정지한 상태(정차 상태)에서, 좌후륜(5L)의 브레이크 기구(22)에 의해 좌후륜(5L)에만 소정의 제동 토크를 부여한다. 이 경우, 예컨대, 미리 설정한 소정의 전류값(지령 전류값)으로 좌후륜(5L)의 브레이크 기구(22)의 전동 모터(22B)에 전력을 공급함으로써, 소정의 제동력을 부여한다. 또는, 좌후륜(5L)의 브레이크 기구(22)의 추력 센서(26)의 검출값이 소정의 제동 토크가 되도록 제동력을 부여한다. 그리고, 이 상태, 즉, 좌후륜(5L)의 브레이크 기구(22)에 의해 소정의 제동력을 부여한 상태에서, 원동기(16)의 토크(파워 트레인 토크: 엔진 토크, 모터 토크)를 부여한다.
(4) 좌우의 전륜(3L, 3R)의 구동력이 좌후륜(5L)의 제동력을 상회하였을 때의 구동력에 기초하여, 좌후륜(5L)측의 브레이크 기구(22)의 제어 파라미터의 교정을 한다. 즉, 원동기(16)의 토크를 서서히 올려, 차량(1)이 움직이기 시작한 시점(순간)의 원동기(16)의 토크 및 감속기 미션(18)의 기어비(미션 기어비)로부터 구동 토크를 산출한다. 차량(1)이 움직이기 시작한 시점은, 산출된 구동 토크=좌후륜 제동 토크가 되고, 이때의 추력 센서(26)의 값(추력 센서값), 회전각 센서(25)의 값(회전 센서값), 전류 센서(27)의 값(전류 센서값)을, 메인 ECU(10)의 메모리에 기억한다. 그리고, 추력 센서값, 회전 센서값, 전류 센서값을, 차량(1)이 움직이기 시작한 시점의 구동 토크와 동등한 좌후륜 제동 토크에 대응하는 추력 센서값, 회전 센서값, 전류 센서값(지령 전류값)으로 교정(보정)한다.
이러한 (1)-(4)의 단계(처리)에 의해, 공통의 기준이 되는 파워 트레인의 구동 토크에 기초하여, 우후륜(5R)측의 브레이크 기구(22)의 제어 파라미터와 좌후륜(5L)측의 브레이크 기구(22)의 제어 파라미터를 교정(보정)한다. 이에 의해, 좌우의 제동 토크의 오차를 보정할 수 있다. 그리고, 브레이크 기구(22)에 의해 부여하는 소정의 제동력(제동 토크)을 변경하여 (1)-(4)의 단계(처리)를 반복한다. 예컨대, 도 5에 나타내는 바와 같이, 제동 토크를 변경하여 제1회째부터 제5회째까지의 교정(보정)을 행한다. 이에 의해, 제동 토크와 추력 센서값, 회전 센서값, 전류 센서값의 관계의 교정(보정)을, 제동 토크의 전역에서 행할 수 있다.
도 3은 메인 ECU(10)의 연산 회로에서 행해지는 제어 파라미터의 교정 처리를 나타내고 있다. 이 도 3에 나타내는 처리 흐름을 실행하기 위한 처리 프로그램은, 예컨대, 메인 ECU(10)의 메모리에 저장되어 있다. 도 3의 제어 처리가 개시되면, S1에서는, 우후륜 제동력을 부가한다. 즉, 우후륜(5R)측의 브레이크 기구(22)에 의해 우후륜(5R)에 소정의 제동력을 부여한다. 예컨대, 미리 설정한 소정의 전류값으로 우후륜(5R)의 브레이크 기구(22)의 전동 모터(22B)에 전력을 공급한다. S2에서는, 파워 트레인 토크를 올린다. 즉, 원동기(16)의 출력을 올린다. S3에서는, 차량(1)이 움직이기 시작하였는지의 여부를 판정한다. 차량(1)이 움직이기 시작하였는지의 여부는, 예컨대, 차륜 속도 센서(14, 14)에 의해 검출한다. S3에서 「NO」, 즉, 차량(1)이 움직이기 시작하지 않았다고 판정된 경우는, S2로 되돌아가서, 파워 트레인 토크를 지금까지보다 크게 한다. S3에서 「YES」, 즉, 차량(1)이 움직이기 시작하였다고 판정된 경우는, S4로 진행한다. S4에서는, 움직이기 시작한 시점의 구동력(구동 토크), 추력 센서값, 회전 센서값, 전류 센서값을 메모리에 기억한다. S5에서는, 파워 트레인 토크를 0으로 한다.
계속되는 S6에서는, 좌후륜 제동력을 부가한다. 즉, 좌후륜(5L)측의 브레이크 기구(22)에 의해 좌후륜(5L)에 소정의 제동력을 부여한다. 예컨대, 미리 설정한 소정의 전류값으로 좌후륜(5L)의 브레이크 기구(22)의 전동 모터(22B)에 전력을 공급한다. S7에서는, 파워 트레인 토크를 올린다. 즉, 원동기(16)의 출력을 올린다. S8에서는, 차량(1)이 움직이기 시작하였는지의 여부를 판정한다. 차량(1)이 움직이기 시작하였는지의 여부는, 예컨대, 차륜 속도 센서(14, 14)에 의해 검출한다. S8에서 「NO」, 즉, 차량(1)이 움직이기 시작하지 않았다고 판정된 경우는, S7로 되돌아가서, 파워 트레인 토크를 지금까지보다 크게 한다. S8에서 「YES」, 즉, 차량(1)이 움직이기 시작하였다고 판정된 경우는, S9로 진행한다.
S9에서는, 움직이기 시작한 시점의 구동력(구동 토크), 추력 센서값, 회전 센서값, 전류 센서값을 메모리에 기억한다. S10에서는, 파워 트레인 토크를 0으로 한다. S11에서는, 좌우의 제동 토크 오차를 보정한다. 즉, 우후륜(5R)과 좌후륜(5L)의 각각에서, 메모리에 기억된 추력 센서값, 회전 센서값, 전류 센서값을, 차량(1)이 움직이기 시작한 시점의 구동 토크와 동등한 제동 토크에 대응하는 추력 센서값, 회전 센서값, 전류 센서값으로 교정(보정)한다. S11에서, 추력 센서값, 회전 센서값, 전류 센서값과 제동 토크의 관계를 교정하였다면, 처리를 종료한다. 또한, S1∼S11의 처리는, 제동 토크의 크기를 변경하여 반복함으로써, 도 5에 나타내는 바와 같이 제동 토크의 전역에서 교정(보정)을 행할 수 있다. 또한, 도 3에서는, S11에서 우후륜(5R)측과 좌후륜(5L)측의 양방의 교정을 행하고 있지만, S4 또는 S5 후에 우후륜(5R)측의 교정을 행하고, S9 또는 S10 후에 좌후륜(5L)측의 교정을 행하여도 좋다.
또한, 도 3의 제어 처리는, 예컨대, 메인 ECU(10)가 교정 처리를 행해야 한다고 판정하였을 때에 개시된다. 예컨대, 차량(1)의 공장 출하 시에 초기 설정을 행할 때에 개시된다. 이 경우는, 제동 토크를 바꾸어 교정 처리를 반복함으로써, 제동 토크의 전역에서 교정(예컨대, 도 5의 1회째부터 5회째까지의 보정)을 행할 수 있다. 또한, 차량(1)이 발진할 때마다 교정 처리를 행할 수도 있다. 예컨대, 차량(1)이 발진할 때에 S1부터 S4까지의 처리를 행하고, 차량(1)의 정지 후, 다음에 차량(1)이 발진할 때에 S6부터 S11의 처리를 행하도록 하여도 좋다. 이 경우는, 차량(1)의 탑승자(운전자, 승차 인원)에게 위화감을 부여하지 않는 제동 토크로 행하는 것이 바람직하다. 즉, 통상의 발진 시에는, 제동 토크가 작은 조건으로 1점(예컨대, 도 5의 1회째 보정)의 교정을 행할 수 있다. 또한, 예컨대, 자동 발렛 파킹, 구체적으로는, 무인 운전으로 사용자에게 차량(1)을 배차할 때에, 교정 처리를 행할 수도 있다. 이 경우는, 제동 토크별로 교정 처리를 반복하여, 제동 토크의 전역에서 교정(예컨대, 도 5의 1회째부터 5회째까지의 보정)을 행할 수 있다. 또한, 잘못된 값으로 교정되지 않도록, 예컨대, 제동력을 부여한 바퀴에서만 회전을 검출한 경우는, 교정을 캔슬한다. 또한, 요우 센서에서 요우를 검출한 경우도, 교정을 캔슬한다.
여기서, 구동 토크는, 하기의 수학식 1로 나타낼 수 있다.
[수학식 1]
구동 토크 = 파워 트레인 토크 × 미션 기어비 × 디퍼렌셜 기어비
제동 토크는, 하기의 수학식 2로 나타낼 수 있다.
[수학식 2]
제동 토크 = 피스톤 추력 × 패드 마찰 계수 × 브레이크 디스크 유효 반경
피스톤 추력은, 하기의 수학식 3으로 나타낼 수 있다. 수학식 3에 의해, 모터 전류와 추력에 비례 관계가 성립한다.
[수학식 3]
또한, 모터 회전 센서는, 하기의 수학식 4에 의해 모터 회전수를 카운트함으로써, 피스톤 위치의 검출이 가능하다. 그리고, 실린더 강성이 일정하면, 피스톤 위치와 추력이 비례한다.
[수학식 4]
피스톤 위치 = 모터 회전 횟수 × 감속기 감속비 × 회전 직동 변환 기구 리드 길이
따라서, 추력값은, 피스톤 위치(모터 회전 센서), 모터 전류값(전류 센서)을 대용 특성으로서 사용할 수 있어, 구성 부품의 편차(부품 정밀도 편차, 온도 편차, 경년 열화에 의한 편차)를 교정할 수 있다.
또한, 실시형태에서는, 추력 센서의 검출값을 교정함으로써, 추력 센서를 참값으로 하여 제동력의 제어를 행할 수 있다. 즉, 실시형태에서는, 추력의 지령값에 대하여, 교정된 추력 센서의 검출값을 피드백함으로써, 「추력 피드백 제어」를 행할 수 있다. 이에 대하여, 예컨대, 직접적으로 제동력을 메모리하여 제동력의 지령으로서 「제동력 피드백 제어」를 행하여도 좋다. 제동력은, 수학식 1 내지 수학식 4로부터, 추력 센서값, 전류 센서값 및 피스톤 위치값으로서 치환하는 것이 가능하다. 즉, 제동력 피드백 제어는, 추력 피드백 제어, 전류 피드백 제어 및 피스톤 위치 피드백 제어를 행하면 좋다.
실시형태에서는, 제동 토크를 발생시킨 상태에서 파워 트레인 토크(구동 토크)를 발생시켜, 차륜속이 발생한 시점의 파워 트레인 토크와 제동 토크가 일치하는 것에 기초하여 교정을 행하는 경우를 예로 들어 설명하였다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 차량이 정차할 때에, 파워 트레인 토크를 잔류시키면서 제동 토크를 발생시켜, 차륜속이 정지한 시점의 파워 트레인 토크와 제동 토크가 일치하는 것에 기초하여 교정을 행하여도 좋다.
실시형태에서는, 4륜 중 좌우의 후륜을 전동 브레이크로 한 경우를 예로 들어 설명하였다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 예컨대, 4륜 중 좌우의 전륜을 전동 브레이크로 하여도 좋다. 또한, 예컨대, 4륜 모두 전동 브레이크로 하여도 좋다. 4륜 모두 전동 브레이크의 경우는, 예컨대, 좌우의 전륜 중 한쪽의 차륜측의 브레이크 기구의 제어 파라미터를 교정한 후, 좌우의 전륜 중 다른쪽의 차륜측의 브레이크 기구의 제어 파라미터를 교정하고, 계속해서, 좌우의 후륜 중의 한쪽의 차륜측의 브레이크 기구의 제어 파라미터를 교정한 후, 좌우의 후륜 중 다른쪽의 차륜측의 브레이크 기구의 제어 파라미터를 교정할 수 있다.
이상과 같이, 실시형태에 따르면, 제어 파라미터(추력 센서값, 전류 센서값, 피스톤 위치값)에 기초하여 브레이크 기구(22)의 전동 모터(22B)를 구동하여 제동력을 부여한 상태에서, 구동륜인 전륜(3L, 3R)의 구동력이 제동력을 상회하였을 때의 구동력에 기초하여, 제어 파라미터를 교정(보정)한다. 이 때문에, 하나의 기준값이 되는 구동력(파워 트레인 토크)에 기초하여 제어 파라미터를 교정할 수 있다. 그리고, 이 교정한 제어 파라미터에 기초하여 브레이크 기구(22)의 전동 모터(22B)를 구동함으로써, 좌우의 후륜(5L, 5R)마다 마련된 브레이크 기구(22)의 제동력의 좌우차를 억제할 수 있다.
실시형태에 따르면, 한쪽의 차륜측이 되는 우후륜(3R)측의 제어 파라미터를 교정한 후, 다른쪽의 차륜측이 되는 좌후륜(3L)측의 제어 파라미터의 교정을 행한다. 이 때문에, 좌우 1륜마다 제어 파라미터의 교정을 행할 수 있다. 실시형태에 따르면, 제어 파라미터인 추력 센서(26)의 검출값을 교정한다. 이 때문에, 고정밀도의 추력 센서(26)를 이용하지 않아도, 교정한 검출값에 기초하여 브레이크 기구(22)의 전동 모터(22B)를 구동할 수 있기 때문에, 제동력의 좌우차를 억제할 수 있다.
실시형태에 따르면, 제어 파라미터인 지령 전류값을 교정한다. 이 경우, 추력 센서(26)의 검출값의 대용으로서 지령 전류값을 이용하여 제동력의 제어를 행할 수 있다. 즉, 추력 센서(26)를 이용하지 않아도, 교정한 지령 전류값에 기초하여 브레이크 기구(22)의 전동 모터(22B)를 구동함으로써, 제동력의 차를 억제할 수 있다. 더구나, 추력 센서(26)를 생략함으로써, 센서 비용을 저감할 수 있는 것에 더하여, 예컨대, 센서와 ECU(제어 장치)를 접속하는 고굴곡 성능의 고가의 실드 하니스의 개수를 저감할 수 있고, 이 면으로부터도 비용을 저감할 수 있다. 또한, 실시형태에 따르면, 전동 모터(22B)를 구동하기 위한 회전각 센서(25)의 검출값으로부터 환산한 피스톤 위치(제어 파라미터)를 교정한다. 이 경우도, 마찬가지로, 비용을 저감할 수 있다.
또한, 실시형태에서는, 제어 파라미터로서, 「추력 센서(26)의 검출값」, 「전동 모터(22B)를 구동하기 위한 지령 전류값(에 대응하는 전류 센서(27)의 검출값)」, 「전동 모터(22B)를 구동하기 위한 회전각 센서(25)의 검출값으로부터 환산한 피스톤 위치」를 예로 들어 설명하였다. 이 경우, 모든(3개) 제어 파라미터를 이용하여 브레이크 기구의 전동 모터의 제어 및 제어 파라미터의 교정을 행하여도 좋고, 어느 하나의 제어 파라미터를 이용하여 브레이크 기구의 전동 모터의 제어 및 제어 파라미터의 교정을 행하여도 좋다. 또한, 3개의 제어 파라미터 중 2개의 제어 파라미터를 이용하여 브레이크 기구의 전동 모터의 제어 및 제어 파라미터의 교정을 행하여도 좋고, 이들 이외의 제어 파라미터를 이용하여 브레이크 기구의 전동 모터의 제어 및 제어 파라미터의 교정을 행하여도 좋다. 즉, 적어도 하나의 제어 파라미터에 기초하여 전동 모터를 구동하여 제동력을 제어한다.
실시형태에서는, 「메인 ECU(10)」와 「좌후륜(5L)측의 리어 전동 브레이크용 ECU(24)」와 「우후륜(5R)측의 리어 전동 브레이크용 ECU(24)」를 각각 별개의 ECU로 하고, 이들 3개의 ECU를 차량 데이터 버스인 CAN(13)으로 접속하는 구성으로 한 경우를 예로 들어 설명하였다. 즉, 메인 ECU(10)와 좌우의 리어 전동 브레이크용 ECU(24, 24)의 3개의 ECU를, 전동 브레이크 장치(21, 21)용의 제어 장치(전동 브레이크 제어 장치)로서 구성한 경우를 예로 들어 설명하였다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 예컨대, 메인 ECU와 리어 전동 브레이크용 ECU를 하나의 ECU에 의해 구성하여도 좋다. 즉, 좌우의 전동 모터를 제어하는 제어 장치를, 하나의 ECU에 의해 구성하여도 좋다.
실시형태에서는, 브레이크 기구(22)에 리어 전동 브레이크용 ECU(24)를 부착함으로써, 이들 브레이크 기구(22)와 리어 전동 브레이크용 ECU(24)를 하나의 유닛(조립체)으로서 구성한 경우를 예로 들어 설명하였다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 예컨대, 브레이크 기구와 리어 전동 브레이크용 ECU를 분리하여 배치하여도 좋다. 이 경우, 전동 브레이크용 ECU(리어 전동 브레이크용 ECU)를 좌측(좌후륜측)과 우측(우후륜측)에서 각각 따로 따로 마련하여도 좋고, 좌측(좌후륜측)과 우측(우후륜측)에서 하나의(공통의) 전동 브레이크용 ECU(리어 전동 브레이크용 ECU)로서 구성하여도 좋다.
실시형태에서는, 메인 ECU(10)에 의해 제어 파라미터의 교정을 행하는 구성으로 한 경우를 예로 들어 설명하였다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 예컨대, 리어 전동 브레이크용 ECU(24)에 의해 전동 모터(22B)의 구동을 제어하는 것에 더하여, 리어 전동 브레이크용 ECU(24)에 의해 제어 파라미터의 교정을 행하는 구성으로 하여도 좋다.
실시형태에서는, 전륜(3L, 3R)측을 액압 브레이크 장치(4, 4)로 하고, 후륜(5L, 5R)측을 전동 브레이크 장치(21, 21)로 한 경우를 예로 들어 설명하였다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 예컨대, 전륜측을 전동 브레이크 장치로 하고, 후륜측을 액압 브레이크 장치로 하여도 좋다. 또한, 4륜(전륜 및 후륜)을 전동 브레이크 장치로 하여도 좋다. 또한, 실시형태에서는, 전륜(3L, 3R)을 구동륜으로 하였지만, 후륜(5L, 5R)을 구동륜으로 하여도 좋다. 또한, 4륜를 구동륜으로 하여도 좋다.
이상 설명한 실시형태에 기초한 전동 브레이크 장치, 브레이크 제어 장치 및 제어 파라미터 교정 방법으로서, 예컨대 하기에 서술하는 양태의 것이 생각된다.
제1 양태로서는, 전동 브레이크 장치로서, 좌우의 차륜마다 마련되며, 제동 요구에 기초하여, 피제동 부재에 압박되는 제동 부재를 이동시키는 피스톤에, 전동 모터의 구동에 의해 발생하는 추력을 전달하는 브레이크 기구와, 적어도 하나의 제어 파라미터에 기초하여 상기 전동 모터를 구동하여 제동력을 제어하는 브레이크 제어 장치를 구비하고, 상기 브레이크 제어 장치는, 상기 차륜에 제동력을 부여한 상태에서 구동륜에 대하여 구동력이 부여되고, 상기 구동륜의 구동력이 제동력을 상회하였을 때의 구동력에 기초하여, 상기 차륜에 마련되는 상기 브레이크 기구의 상기 전동 모터를 구동하기 위한 상기 제어 파라미터를 교정한다.
이 제1 양태에 따르면, 제어 파라미터에 기초하여 브레이크 기구의 전동 모터를 구동하여 제동력을 부여한 상태에서, 차륜의 구동력이 제동력을 상회하였을 때의 구동력에 기초하여, 제어 파라미터를 교정한다. 이 때문에, 하나의 기준값이 되는 구동력(파워 트레인 토크)에 기초하여 제어 파라미터를 교정(보정)할 수 있다. 그리고, 이 교정한 제어 파라미터에 기초하여 브레이크 기구의 전동 모터를 구동함으로써, 좌우의 차륜마다 마련된 브레이크 기구의 제동력의 차를 억제할 수 있다.
제2 양태로서는, 제1 양태에 있어서, 상기 브레이크 제어 장치는, 좌우 중 어느 한쪽의 차륜에 제동력을 부여한 상태에서 구동륜에 대하여 구동력이 부여되고, 상기 구동륜의 구동력이 상기 한쪽의 차륜의 제동력을 상회하였을 때의 구동력에 기초하여, 상기 한쪽의 차륜측의 상기 제어 파라미터를 교정한 후, 다른쪽의 차륜에 제동력을 부여한 상태에서 구동륜에 대하여 구동력이 부여되고, 상기 구동륜의 구동력이 상기 다른쪽의 차륜의 제동력을 상회하였을 때의 구동력에 기초하여, 상기 다른쪽의 차륜측의 상기 제어 파라미터를 교정한다. 이 제2 양태에 따르면, 한쪽의 차륜측의 제어 파라미터를 교정한 후, 다른쪽의 차륜측의 제어 파라미터의 교정을 행한다. 이 때문에, 좌우 1륜마다 제어 파라미터의 교정을 행할 수 있다.
제3 양태로서는, 제1 양태 또는 제2 양태에 있어서, 상기 브레이크 기구는, 상기 추력을 검출하는 추력 검출부를 더 구비하고, 상기 제어 파라미터는, 상기 추력 검출부의 검출값이다. 이 제3 양태에 따르면, 추력 검출부의 검출값인 제어 파라미터를 교정(보정)할 수 있다. 이 때문에, 고정밀도의 추력 검출부를 이용하지 않아도, 교정한 검출값에 기초하여 브레이크 기구의 전동 모터를 구동함으로써, 제동력의 차를 억제할 수 있다.
제4 양태로서는, 제1 양태 또는 제2 양태에 있어서, 상기 제어 파라미터는, 상기 전동 모터를 구동하기 위한 지령 전류값이다. 이 제4 양태에 따르면, 지령 전류값인 제어 파라미터를 교정(보정)할 수 있다. 이 경우, 추력 검출 수단의 검출값의 대용으로서 지령 전류값을 이용하여 제동력의 제어를 행할 수 있다. 즉, 추력 검출 수단을 이용하지 않아도, 교정한 지령 전류값에 기초하여 브레이크 기구의 전동 모터를 구동함으로써, 제동력의 차를 억제할 수 있다. 더구나, 추력 검출 수단을 생략함으로써, 센서 비용을 저감할 수 있는 것에 더하여, 센서와 제어 장치를 접속하는 고굴곡 성능의 고가의 실드 하니스의 개수를 저감할 수 있어, 이 면으로부터도 비용을 저감할 수 있다.
제5 양태로서는, 브레이크 제어 장치로서, 좌우의 차륜마다 마련되며, 제동 요구에 기초하여, 피제동 부재에 압박되는 제동 부재를 이동시키는 피스톤에, 전동 모터의 구동에 의해 발생하는 추력을 전달하는 브레이크 기구의 상기 전동 모터를, 적어도 하나의 제어 파라미터에 기초하여 구동하여 제동력을 제어하는 제어부를 갖고, 상기 제어부는, 상기 차륜에 제동력을 부여한 상태에서 구동륜에 대하여 구동력이 부여되고, 상기 구동륜의 구동력이 제동력을 상회하였을 때의 구동력에 기초하여, 상기 차륜에 마련되는 상기 브레이크 기구의 상기 전동 모터를 구동하기 위한 상기 제어 파라미터를 교정한다.
이 제5 양태에 따르면, 제어 파라미터에 기초하여 브레이크 기구의 전동 모터를 구동하여 제동력을 부여한 상태에서, 차륜의 구동력이 제동력을 상회하였을 때의 구동력에 기초하여, 제어 파라미터를 교정한다. 이 때문에, 하나의 기준값이 되는 구동력(파워 트레인 토크)에 기초하여 제어 파라미터를 교정(보정)할 수 있어, 좌우의 차륜마다 마련되는 브레이크 기구의 제동력의 차를 억제할 수 있다.
제6 양태로서는, 제어 파라미터 교정 방법으로서, 피제동 부재에 압박되는 제동 부재를 이동시키는 피스톤에, 전동 모터의 구동에 의해 발생하는 추력을 전달하는 브레이크 기구에 의해, 차륜에 제동력을 부여한 상태에서, 구동륜에 대하여 구동력을 부여하고, 상기 구동륜의 구동력이 제동력을 상회하였을 때의 구동력에 기초하여, 상기 차륜에 마련되는 상기 브레이크 기구의 상기 전동 모터를 구동하기 위한 제어 파라미터를 교정한다. 이 제6 양태에 따르면, 브레이크 기구에 의해 전동 모터를 구동하여 제동력을 부여한 상태에서, 차륜의 구동력이 제동력을 상회하였을 때의 구동력에 기초하여, 전동 모터의 제어 파라미터를 교정한다. 이 때문에, 하나의 기준값이 되는 구동력(파워 트레인 토크)에 기초하여 제어 파라미터를 교정(보정)할 수 있어, 좌우의 차륜마다 마련되는 브레이크 기구의 제동력의 차를 억제할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기한 실시형태에 한정되는 것이 아니며, 여러 가지 변형예가 포함된다. 예컨대, 상기 실시형태는 본 발명을 알기 쉽게 설명하기 위해 상세하게 설명한 것이며, 반드시 설명한 모든 구성을 구비하는 것에 한정되는 것이 아니다. 또한, 어떤 실시형태의 구성의 일부를 다른 실시형태의 구성으로 치환하는 것이 가능하고, 또한, 어떤 실시형태의 구성에 다른 실시형태의 구성을 더하는 것도 가능하다. 또한, 각 실시형태의 구성의 일부에 대해서, 다른 구성의 추가·삭제·치환을 하는 것이 가능하다.
본원은 2019년 6월 26일자로 출원된 일본국 특허 출원 제2019-118453호에 기초한 우선권을 주장한다. 2019년 6월 26일자로 출원된 일본국 특허 출원 제2019-118453호의 명세서, 특허청구의 범위, 도면 및 요약서를 포함하는 전체 개시 내용은, 참조에 의해 본원에 전체로서 포함된다.
3L, 3R : 전륜(구동륜)
5L, 5R : 후륜(차륜)
10 : 메인 ECU(브레이크 제어 장치, 제어부)
21 : 전동 브레이크 장치
22 : 브레이크 기구
22B : 전동 모터
22E : 피스톤
22F : 브레이크 패드(제동 부재)
24 : 리어 전동 브레이크용 ECU(브레이크 제어 장치, 제어부)
26 : 추력 센서(추력 검출부)
D : 디스크 로터(피제동 부재)

Claims (6)

  1. 전동 브레이크 장치로서,
    좌우의 차륜마다 마련되며, 제동 요구에 기초하여, 피제동 부재에 압박되는 제동 부재를 이동시키는 피스톤에, 전동 모터의 구동에 의해 발생하는 추력을 전달하는 브레이크 기구와,
    적어도 하나의 제어 파라미터에 기초하여 상기 전동 모터를 구동하여 제동력을 제어하는 브레이크 제어 장치를 구비하고,
    상기 브레이크 제어 장치는, 상기 차륜에 제동력을 부여한 상태에서 구동륜에 대하여 구동력이 부여되고, 상기 구동륜의 구동력이 제동력을 상회하였을 때의 구동력에 기초하여, 상기 차륜에 마련되는 상기 브레이크 기구의 상기 전동 모터를 구동하기 위한 상기 제어 파라미터를 교정하는 것인 전동 브레이크 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 브레이크 제어 장치는,
    좌우 중 어느 한쪽의 차륜에 제동력을 부여한 상태에서 구동륜에 대하여 구동력이 부여되고, 상기 구동륜의 구동력이 상기 한쪽의 차륜의 제동력을 상회하였을 때의 구동력에 기초하여, 상기 한쪽의 차륜측의 상기 제어 파라미터를 교정한 후,
    다른쪽의 차륜에 제동력을 부여한 상태에서 구동륜에 대하여 구동력이 부여되고, 상기 구동륜의 구동력이 상기 다른쪽의 차륜의 제동력을 상회하였을 때의 구동력에 기초하여, 상기 다른쪽의 차륜측의 상기 제어 파라미터를 교정하는 것인 전동 브레이크 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 브레이크 기구는, 상기 추력을 검출하는 추력 검출부를 더 구비하고,
    상기 제어 파라미터는, 상기 추력 검출부의 검출값인 것인 전동 브레이크 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제어 파라미터는, 상기 전동 모터를 구동하기 위한 지령 전류값인 것인 전동 브레이크 장치.
  5. 브레이크 제어 장치로서,
    좌우의 차륜마다 마련되며, 제동 요구에 기초하여, 피제동 부재에 압박되는 제동 부재를 이동시키는 피스톤에, 전동 모터의 구동에 의해 발생하는 추력을 전달하는 브레이크 기구의 상기 전동 모터를, 적어도 하나의 제어 파라미터에 기초하여 구동하여 제동력을 제어하는 제어부를 갖고,
    상기 제어부는, 상기 차륜에 제동력을 부여한 상태에서 구동륜에 대하여 구동력이 부여되고, 상기 구동륜의 구동력이 제동력을 상회하였을 때의 구동력에 기초하여, 상기 차륜에 마련되는 상기 브레이크 기구의 상기 전동 모터를 구동하기 위한 상기 제어 파라미터를 교정하는 것인 브레이크 제어 장치.
  6. 제어 파라미터 교정 방법으로서,
    피제동 부재에 압박되는 제동 부재를 이동시키는 피스톤에, 전동 모터의 구동에 의해 발생하는 추력을 전달하는 브레이크 기구에 의해, 차륜에 제동력을 부여한 상태에서, 구동륜에 대하여 구동력을 부여하고, 상기 구동륜의 구동력이 제동력을 상회하였을 때의 구동력에 기초하여, 상기 차륜에 마련되는 상기 브레이크 기구의 상기 전동 모터를 구동하기 위한 제어 파라미터를 교정하는 것인 제어 파라미터 교정 방법.
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