WO2017086277A1 - ブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

２ピストンタイプのブレーキ装置において、アンチロック制御を行う際、消費電力を抑制することができるブレーキ装置を提供する。２ピストンタイプのブレーキ装置において、車輪速推定手段と車体速推定手段(37)とが設けられ、制御装置(5)は、ブレーキ指令に対してブレーキ力を追従制御する通常制御部(51)と、車輪の接地路面に対する滑りを検出して滑り量を抑制するアンチロック制御を行うアンチロック制御手段(36)とを有する。アンチロック制御手段(36)によりアンチロック制御を実行しているとき、アンチロック制御手段(36)は、いずれか一方のアクチュエータ(2)にて発生させる荷重を一定に制御し、車輪速推定手段で推定される車輪速および車体速推定手段(37)で推定される車体速度に基づいて、滑り量を抑制するように他方のアクチュエータ(2)にて発生させる荷重を増減させる制御を行う。

Description

ブレーキ装置 関連出願

　本出願は、２０１５年１１月１９日出願の特願２０１５－２２６３００の優先権を主張するものであり、その全体を参照により本願の一部をなすものとして引用する。

　この発明は、２ピストンタイプのブレーキ装置に関し、より詳細には、ＡＢＳ（アンチロック・ブレーキ・システム）制御の際消費電力を抑制することができるブレーキ装置に関する。

　車両において制動力を発揮するに際し、前輪のように大きな荷重を必要とするブレーキの場合、摩擦パッドに均一に荷重を作用させるため、一つのキャリパに二つのアクチュエータを搭載したいわゆる２ピストンタイプのブレーキ装置が提案されている。

　また、車輪速の減速度を用いたＡＢＳ制御（特許文献１）や、路面摩擦力の推定値を用いたＡＢＳ制御（特許文献２）、電動ブレーキ装置を用いたＡＢＳ制御等も提案されている。

特開平２－１１４５０号公報 特開２０１０－７０１４２号公報

　一つのキャリパに二つのアクチュエータを搭載した電動ブレーキ装置にてＡＢＳ制御を行う場合に、両アクチュエータの荷重をそれぞれ増減させるように制御すると、大きな電力を必要とする。

　この発明の目的は、２ピストンタイプのブレーキ装置において、アンチロック制御を行う際、消費電力を抑制することができるブレーキ装置を提供することである。

　以下、便宜上理解を容易にするために、実施形態の符号を参照して説明する。

　この発明の一構成に係るブレーキ装置は、ブレーキロータ３と、
　複数のパッド部４ａ，４ｂを含む摩擦パッド４であって、前記ブレーキロータ３と接触して制動力を発生させる摩擦パッド４と、
　ピストン１８をそれぞれ含む第１および第２のアクチュエータ２－１，２－２からなる二つのアクチュエータ２，２であって、これら第１および第２のアクチュエータ２－１，２－２の各ピストン１８，１８が前記複数のパッド部４ａ，４ｂのうちの異なるパッド部にそれぞれ対応し、これらピストン１８，１８により前記摩擦パッド４を前記ブレーキロータ３に対して当接離隔させる駆動を行う二つのアクチュエータ２，２と、
　前記ブレーキロータ３と前記摩擦パッド４による制動操作が行われる車輪の速度である車輪速を推定する車輪速推定手段４０と、
　当該ブレーキ装置が設けられている車体の速度である車体速を推定する車体速推定手段３７と、
　与えられたブレーキ指令に従い前記第１および第２のアクチュエータ２－１，２－２を制御する制御装置５であって、
　　前記ブレーキ指令に対してブレーキ力を追従制御する通常制御部５１、および
　　前記車輪速推定手段４０で推定される前記車輪速および前記車体速推定手段３７で推定される前記車体速度に基づいて、前記車輪の接地路面に対する滑りを検出してその滑り量を抑制するアンチロック制御を行うアンチロック制御手段３６、を有し、
　　このアンチロック制御手段３６によりアンチロック制御を実行しているとき、前記アンチロック制御手段３６は、前記第１または第２のアクチュエータ２－１または２－２にて発生させる荷重を一定に制御しながら、前記滑り量を抑制するように前記第１または第２のアクチュエータ２－１または２－２とは別の前記第２または第１のアクチュエータ２－２または２－１にて発生させる荷重を増減させる制御を行う。

　前記第１または第２のアクチュエータ２－１または２－２にて発生させる前記「一定」の荷重は、例えば、推定した路面摩擦係数等に応じて設定することができる。前記「一定」の荷重と路面摩擦係数等との関係は、試験やシミュレーション等の結果により定められる。

　この構成によると、通常制御部５１は、ブレーキ指令に対してブレーキ力を追従制御する。追従制御では、第１および第２のアクチュエータ２－１，２－２にて発生させる荷重を同一にしてもよい。アンチロック制御手段３６は、車輪の接地路面に対する滑りを検出して滑り量を抑制するアンチロック制御（ＡＢＳ制御）を行う。このアンチロック制御を実行しているとき、アンチロック制御手段３６は、第１または第２のアクチュエータ２－１または２－２にて発生させる荷重を一定に制御する。これと共にアンチロック制御手段３６は、前記車輪速および前記車体速度に基づいて車輪の接地路面に対する滑りを検出してその滑り量を抑制するように、第２または第１のアクチュエータ２－２または２－１にて発生させる荷重を増減させる制御を行う。これにより制動挙動を安定化することができる。また、アンチロック制御を実行しているとき、第１または第２のアクチュエータ２－１または２－２にて発生させる荷重を一定に制御する分、両アクチュエータ２－１，２－２にて発生させる荷重をそれぞれ増減させる制御を行うよりも、トータルでの消費電力を抑制することができる。

　なお、「車輪速推定手段」は、車輪速を推定する手段に限らず、車輪速を検出する手段も含まれる。この場合、「推定される車輪速」は「検出される車輪速」を意味する。「車体速推定手段」についても、同様のことが当てはまる。

　前記アンチロック制御手段３６は、定められた条件に従って路面摩擦係数を推定する摩擦係数推定部４３ａを有しても良い。前記定められた条件は、試験やシミュレーション等の結果により定められる。

　前記第１または第２のアクチュエータ２－１，２－２にて発生させる一定の荷重を、前記摩擦係数推定部４３ａが推定した前記路面摩擦係数に応じて設定しても良い。

　この構成によると、アンチロック制御手段３６によりアンチロック制御を実行しているとき、路面状態の変化により例えば路面摩擦係数が上昇すると、アンチロック制御手段３６は、この上昇した路面摩擦係数の推定値に応じて前記一定の荷重を大きくする。逆に路面摩擦係数が下降すると、アンチロック制御手段３６は、この下降した路面摩擦係数の推定値に応じて前記一定の荷重を小さくする。これにより最低限必要なブレーキ力を確保することができる。

　前記荷重を増減させる前記第２または第１のアクチュエータ２－２，２－１は、前記摩擦パッド４のうち、前記ブレーキロータ３における回転方向上流側に位置するパッド部４ａに対応するものであっても良い。

　摩擦パッド４とブレーキロータ３とが接触すると互いの摩擦によって、摩擦パッド４のうち、ブレーキロータ３における回転方向上流側に位置するパッド部４ａ（以後、「回入側のパッド部４ａ」という場合がある）には、回転方向下流側に位置するパッド部４ｂ（以後、「回出側のパッド部４ｂ」という場合がある）と比較して、ブレーキロータ３に引き込まれるような力が作用する。これにより回入側のパッド部４ａが、回出側のパッド部４ｂよりも、より摩耗するような偏摩耗を生じる場合がある。

　この場合、回入側のパッド部４ａに対応するアクチュエータ２を、前記荷重を増減させる第２または第１のアクチュエータ２－２，２－１に決定することで、回入側と回出側のパッド部４ａ，４ｂの摩耗量を均一に均し、摩擦パッド４の偏摩耗の進行を防止することができる。よって、摩擦パッド４の偏摩耗の進行に起因する引き摺りトルクを低減することができると共に、摩擦パッド４の交換時期を遅らせることができる。

　代わりに、前記荷重を増減させる第２または第１のアクチュエータ２－２，２－１は、前記摩擦パッド４のうち、前記ブレーキロータ３における回転方向下流側に位置するパッド部４ｂに対応するものであっても良い。前述の、回入側のパッド部４ａにブレーキロータ３に引き込まれるような力が作用する現象を考慮すると、回入側のパッド部４ａに対応するアクチュエータ２を一定の荷重に保持し、回出側のパッド部４ｂに対応するアクチュエータ２にて発生させる荷重を増減させると荷重制御を安定して行うことができる。

　前記アンチロック制御手段３６は、前記車体速推定手段３７で推定される前記車体速度、前記摩擦係数推定部４３ａで推定される前記路面摩擦係数、および前記摩擦パッド４における偏摩耗量を考慮し、前記車輪速推定手段で推定される前記車輪速に応じて、前記第１および第２のアクチュエータ２－１，２－１から、前記荷重を増減させるアクチュエータ２を決定しても良い。前記定められた条件は、試験やシミュレーション等の結果により定められる。この場合、アンチロック制御手段３６は、時々刻々と変化する車両の状態（車体速度、路面摩擦係数、偏摩耗量、車輪速）に応じて、前記荷重を増減させる制御対象のアクチュエータ２を適宜変更することができる。

　前記制御装置５は、前記各ピストン１８，１８にそれぞれ対応する前記パッド部４ａ，４ａ及び４ｂ，４ｂの残量を検出するパッド部残量検出部５５を有し、前記アンチロック制御手段３６は、前記パッド部残量検出部５５で検出された、前記各ピストン１８，１８にそれぞれ対応する前記パッド部４ａ，４ａ及び４ｂ，４ｂの残量の差が定められた値以下のとき、第１および第２のアクチュエータ２－１，２－２に対応する前記摩擦パッド４部４ａ，４ａ及び４ｂ，４ｂのうち、前記ブレーキロータ３における回転方向上流側に位置するパッド部４ａ，４ａに対応するアクチュエータ２－１の荷重を一定に制御し、回転方向下流側に位置するパッド部４ｂ，４ｂに対応するアクチュエータ２－２の荷重を増減させても良い。前記定められた値は、試験やシミュレーション等の結果により定められる。

　この構成によると、アンチロック制御中、パッド部４ａ，４ａの残量とパッド部４ｂ，４ｂの残量の差が定められた値以下のときは、摩擦パッド４の偏摩耗が未だ発生していないとみなすことができる。このような摩擦パッド４の偏摩耗が発生していないとみなす場合に、回入側のパッド部４ａにブレーキロータ３に引き込まれるような力が作用する現象を考慮すると、回入側のパッド部４ａに対応するアクチュエータ２－１を一定の荷重に保持し、回出側のパッド部４ｂに対応するアクチュエータ２－２にて発生させる荷重を増減させた方が荷重制御を安定して行うことができる。

　前記アンチロック制御手段３６は、前記アンチロック制御手段３６は、前記各パッド部残量検出部５５で検出された残量の差が前記定められた値よりも大きい場合に、前記摩擦係数推定部４３ａで推定された路面摩擦係数が定められた値よりも大きく、且つ、前記車体速推定手段３７で推定された前記車体速度が定められた車体速度よりも小さいとき、前記第１および第２のアクチュエータ２－１，２－２に対応する前記摩擦パッド４ａ，４ｂのうち、前記回転方向下流側に位置するパッド部４ｂ，４ｂに対応するアクチュエータ２の荷重を一定に制御し、前記回転方向上流側に位置するパッド部４ａに対応するアクチュエータ２－１の荷重を増減させても良い。前記定められた条件、前記定められた車体速度は、それぞれ試験やシミュレーション等の結果により定められる。

　この構成によると、アンチロック制御中、各パッド部４ａ，４ａ及び４ｂ，４ｂの残量の差が定められた値よりも大きい場合、摩擦パッド４の偏摩耗が進行しているとみなすことができる。このような場合に、路面摩擦係数が定められた値よりも大きく、且つ、前記車体速度が定められた車体速度よりも小さいとき、回入側のパッド部４ａのアクチュエータ２－１の荷重を増減することで、回入側と回出側のパッド部４ａ，４ｂの摩耗量を均一に均し、摩擦パッド４の偏摩耗の進行を防止することができる。よって、摩擦パッド４の偏摩耗の進行に起因する引き摺りトルクを低減することができると共に、摩擦パッド４の交換時期を遅らせることができる。

　前記第１および第２のアクチュエータ２－１，２－２は、流体を媒体として前記各ピストン５６，５６をそれぞれ駆動させる流体圧式の駆動部５８，５８を有するものとしても良い。この場合、流体圧式の駆動部５８，５８により各ピストン５６，５６をそれぞれ個別に駆動させることができる。したがって、アンチロック制御手段３６は、第１または第２のアクチュエータ２－１または２－２にて発生させる荷重を一定に制御すると共に、第１または第２とは別の第２または第１のアクチュエータ２－２または２－１にて発生させる荷重を増減させる制御を容易に行うことができる。

　前記第１および第２の各アクチュエータ２－１，２－２が、それぞれ、電動モータ１１，１１と、この電動モータ１１，１１の回転運動を前記各ピストン１８，１８の直線運動に変換する直動機構１２，１２とを有するものとしても良い。このように２ピストンタイプで電動式のアクチュエータ２において、消費電力を抑制することができる。

　請求の範囲および／または明細書および／または図面に開示された少なくとも２つの構成のどのような組合せも、本発明に含まれる。特に、請求の範囲の各請求項の２つ以上のどのような組合せも、本発明に含まれる。

　この発明は、添付の図面を参考にした以下の好適な実施形態の説明から、より明瞭に理解されるであろう。しかしながら、実施形態および図面は単なる図示および説明のためのものであり、この発明の範囲を定めるために利用されるべきものではない。この発明の範囲は添付の請求の範囲によって定まる。添付図面において、複数の図面における同一の符号は、同一または相当する部分を示す。
第１の実施形態に係るブレーキ装置の正面図である。 図１のブレーキ装置の紙面左側からの側面図である。 図１のブレーキ装置の紙面右側からの側面図である。 図１のブレーキ装置の一部を示す平面図である。 図４のV-V線端面図である。 図３のVI-VI線断面図である。 図１のブレーキ装置の制御系のブロック図である。 図１のブレーキ装置の制御装置の詳細構成を示すブロック図である。 図１のブレーキ装置においてＡＢＳ制御中の推定車体速と各アクチュエータ荷重の一例を示す図である。 スリップ率と路面摩擦係数との関係を示すグラフ図である。 スリップ率と路面摩擦係数との関係を示すグラフ図において複数の路面パターン例を当てはめたグラフ図である。 路面パターンと路面摩擦係数との関係の一例を示す図である。 図１のブレーキ装置のアクチュエータの正駆動側、逆作動側のモータトルクと荷重の関係を示す図である。 図１のブレーキ装置における、パッド摩耗の程度に応じたモータ回転角とブレーキ力推定値の相関の例を示す図である。 図１のブレーキ装置のパッド摩耗量の検出に用いられる、モータ回転角とブレーキ力推定値の相関を示す図である。 図１のブレーキ装置において、ブレーキ力推定値の変化時のモータ回転角の変化率に基づいてパッド部摩耗量を推定するために用いられる、モータ回転角とブレーキ力推定値の相関を示す図である。 図１のブレーキ装置において、ブレーキ力推定値とモータ回転角の相関の非線形性の強さによりパッド部摩耗量を推定するために用いられる、モータ回転角とブレーキ力推定値の２階微分の相関を示す図である。 図１のブレーキ装置の各アクチュエータを制御する処理を示すフローチャートである。 この発明の第２の実施形態に係るブレーキ装置の断面図である。 図１９のブレーキ装置の制御系のブロック図である。

　この発明の第１の実施形態に係るブレーキ装置を図１ないし図１８と共に説明する。このブレーキ装置は車両に搭載される。図１はこのブレーキ装置の正面図であり、図２および３は図１のブレーキ装置の左右それぞれの側面図である。図３に示すように、このブレーキ装置は電動式のブレーキ装置である。図１に示すように、ブレーキ装置は、キャリパ１と、第１および第２のアクチュエータ２－１，２－２（図３）と、ブレーキロータ３と、摩擦パッド４，４（図４）と、制御装置５（図１）とを有する。

　図２および図３に示すように、一つのキャリパ１に、二つのアクチュエータ（第１および第２のアクチュエータ）２－１，２－２が定められた間隔を空けて平行に配置される。図４に示すように、これらアクチュエータ２，２は一つの摩擦パッド（後述するインボード側摩擦パッド）４Ｂ（図５）をブレーキロータ３（図４）に対して当接離隔させる駆動を行う。前記定められた間隔は、摩擦パッド４および第１および第２のアクチュエータ２－１，２－２の寸法等に応じて適宜に定められる。

　図６は、図３のVI-VI線断面図である。そのため、以下、第１のアクチュエータ２－１について説明するが、この説明は第２のアクチュエータ２－２にも当てはまる。図６に示すように、車両には、ブレーキロータ３の外周側部分を囲むようにキャリパ１がブレーキ装置ごとに設けられる。キャリパ１のアウトボード側の端部に、爪部６が設けられる。この爪部６にアウトボード側に位置するアウトボード側摩擦パッド４Ａが支持されている。このアウトボード側摩擦パッド４Ａは、ブレーキロータ３のアウトボード側の側面と軸方向に対向する。なおこの明細書において、このブレーキ装置を車両に搭載した状態で、車両の車幅方向外側をアウトボード側といい、車両の車幅方向中央側をインボード側という。

　キャリパ１のうち、アクチュエータ２のアウトボード側端に、インボード側に位置するインボード側摩擦パッド４Ｂが支持されている。このインボード側摩擦パッド４Ｂは、ブレーキロータ３のインボード側の側面と軸方向に対向する。アクチュエータ２は、インボード側摩擦パッド４Ｂをブレーキロータ３に対して当接離隔させる駆動を行う。なお、本明細書において、アウトボード側摩擦パッド４Ａとインボード側摩擦パッド４Ｂとのいずれにも該当し得る場合には、単に摩擦パッド４と称する。

　車両における図示外のナックルに、マウント７が支持される。図３に示すように、マウント７の長手方向両端部には、ピン支持片８，８が設けられる。これらピン支持片８，８のそれぞれ端部に、軸方向に互いに平行に延びるスライドピン９，９が設けられる。これらスライドピン９，９に、キャリパ１が軸方向にスライド自在に支持されている。

　図６に示すように、制動時、後述するアクチュエータ２の駆動によりインボード側摩擦パッド４Ｂがブレーキロータ３に当接して、ブレーキロータ３を軸方向に押圧する。その押圧力の反力によりキャリパ１がインボード側にスライドする。これにより、キャリパ１の爪部６に支持されたアウトボード側摩擦パッド４Ａがブレーキロータ３に当接する。これらアウトボード側・インボード側摩擦パッド４Ａ，４Ｂが、ブレーキロータ３を軸方向両側から強く挟持することで、ブレーキロータ３に制動力が負荷される。

　図３に示すように、第１および第２のアクチュエータ２－１，２－２は、それぞれ、ハウジング１０，１０と、電動モータ１１，１１と、第１および第２の直動機構１２－１，１２－２（図６）と、減速機構１３，１３とを有する。キャリパ１には、二つの筒状のハウジング１０，１０が固定されている。これらハウジング１０，１０それぞれに電動モータ１１が支持される。図６に示すように、ハウジング１０内には直動機構１２が組み込まれ、この直動機構１２は電動モータ１１（図３）の出力に応じてブレーキロータ３に対して制動力を負荷する。なお、本明細書において、単に直動機構１２と称する場合、第１の直動機構１２－１と第２の直動機構１２－２とのいずれにも該当し得る。

　直動機構１２は、減速機構１３で出力される回転運動を直線運動に変換して、ブレーキロータ３に対して摩擦パッド４を当接離隔させる機構である。この直動機構１２は、電動モータ１１（図３）により回転駆動される回転軸１４と、この回転軸１４の回転運動を直線運動に変換する変換機構部１５と、拘束部１６，１７とを有する。変換機構部１５は、ピストンである直動部１８と、支持部材１９と、環状のスラスト板であるバックアッププレート２０と、スラスト軸受２１と、転がり軸受２２と、キャリア２３と、第１および第２のすべり軸受２４，２５と、複数の遊星ローラ２６とを有する。

　ハウジング１０の内周面に、円筒状の直動部１８が、回り止めされ且つ軸方向に移動自在に支持されている。直動部１８の内周面には、径方向内方に所定距離突出し螺旋状に形成された螺旋突起が設けられている。この螺旋突起に複数の遊星ローラ２６が噛合している。

　ハウジング１０内における直動部１８の軸方向一端側に、前記支持部材１９が設けられている。この支持部材１９は、ボス部と、このボス部から径方向外方に延びるフランジ部とを有する。前記ボス部内に複数の転がり軸受２２が嵌合され、これら転がり軸受２２の内輪内径面に回転軸１４が嵌合されている。回転軸１４は、支持部材１９に複数の転がり軸受２２を介して回転自在に支持される。

　直動部１８の内周には、回転軸１４を中心に回転可能なキャリア２３が設けられている。キャリア２３は、軸方向に互いに対向して配置される一対のディスクを有する。これらディスクのうち、支持部材１９に近いディスクをインナ側ディスクと称し、他方のディスクをアウタ側ディスクと称する。アウタ側ディスクのうち、インナ側ディスクに臨む側面には、この側面における外周縁部から軸方向（インボード側）に突出するように複数の柱部材が設けられる。これら複数の柱部材によりアウタ側ディスクおよびインナ側ディスクが一体に設けられる。

　インナ側ディスクは、回転軸１４との間に嵌合された第１のすべり軸受２４により、回転軸１４に回転自在に支持されている。アウタ側ディスクには、中心部に軸挿入孔が形成され、この軸挿入孔に第２のすべり軸受２５が嵌合されている。アウタ側ディスクは、第２のすべり軸受２５により回転軸１４に回転自在に支持される。回転軸１４の軸方向両端部には、支持部材１９に対して回転軸１４及びキャリア２３の軸方向位置を拘束する前記拘束部１６，１７が設けられる。

　キャリア２３には、複数のローラ軸２７が周方向に間隔を空けて設けられている。各ローラ軸２７の軸方向両端部が、インナ側ディスク，アウタ側ディスクにわたって支持されている。両ディスクには、それぞれ軸挿入孔が複数形成されている。各軸挿入孔は、径方向に所定距離延びる長孔から成る。各軸挿入孔に各ローラ軸２７の軸方向両端部が挿入されて、これらローラ軸２７が各軸挿入孔の範囲で径方向に移動自在に支持される。複数のローラ軸２７における軸方向両端部には、これらローラ軸２７を径方向内方に付勢する弾性リング２８が掛け渡されている。

　各ローラ軸２７に、遊星ローラ２６が回転自在に支持される。各遊星ローラ２６の外周面には、直動部１８の螺旋突起に噛合する円周溝または螺旋溝が形成されている。各遊星ローラ２６は、回転軸１４の外周面と、直動部１８の内周面との間に介在される。前記弾性リング２８の付勢力により、各遊星ローラ２６が回転軸１４の外周面に押し付けられる。回転軸１４が回転することで、この回転軸１４の外周面に接触する各遊星ローラ２６が接触摩擦により回転する。

　減速機構１３は、電動モータ１１（図３）の回転を、回転軸１４に固定された出力ギヤ２９に減速して伝える機構である。図３に示すように、減速機構１３は複数のギヤ列を含む。この実施形態では、減速機構１３は、電動モータ１１の図示外のロータ軸に取り付けられた入力ギヤ３０の回転を中間ギヤ３１により減速して、出力ギヤ２９に伝達可能としている。

　図７は、このブレーキ装置の制御系のブロック図である。このブレーキ装置の制御装置５は、二つのアクチュエータ２，２（第１および第２のアクチュエータ２－１，２－２）をそれぞれ制御する。この制御装置５は、ＥＣＵ３２と、二つのアクチュエータ２，２にそれぞれ対応する二つのインバータ装置３３，３３とを有する。各インバータ装置３３の上位制御手段であるＥＣＵ３２として、例えば、車両全般を制御する電気制御ユニットが適用される。なお、ＥＣＵ３２に設けられた制御装置５は、車両の全ての車輪にそれぞれ対応するブレーキ装置全てについての制御装置５である。

　ＥＣＵ３２は、ブレーキ力配分手段３４と、切替え手段３５と、アンチロック制御手段３６と、車体速推定手段３７とを有する。ブレーキ力配分手段３４は、ブレーキ操作手段３８であるブレーキペダルの操作量を検出するブレーキセンサ３８ａの出力に基づき、車両の重量配分や姿勢状況等に応じた各車輪のブレーキ力を決定し得る。前記車両の重量配分は、例えば、車両の諸元として予め与えられ、前記姿勢状況は、前記車両諸元および加速度センサ３９等からのデータに基づいて定められる。なお、切替え手段３５およびアンチロック制御手段３６は、車両の車輪ごとに設けられてもよい。

　車体速推定手段３７は、車輪毎に設けられる各車輪速センサ４０および加速度センサ３９の検出値に基づいて、この車両における車体速度を推定する。車体速推定手段３７は、その他高速の演算処理が可能なＧＰＳ等を用いて車体速度の推定精度を向上させることもできる。加速度センサ３９としては、互いに直交する三軸および各軸モーメントを測定可能な加速度センサが適用される。

　車輪速センサ４０は、一般のＡＢＳセンサのような、車輪周方向の所定数に分割された部分に相当するパルス出力を観測するセンサが安価で好適である。あるいは、各輪独立駆動が可能な駆動モータ（図示せず）を備える車輪（図示せず）においては、前記駆動モータを駆動するためのモータ角度センサないしセンサレス角度推定手段を、車輪速センサ４０として用いることが可能である。これらＡＢＳセンサ、モータ角度センサおよびセンサレス角度推定手段によって、車輪速推定手段が構成される。

　図８のアンチロック制御手段３６は、後述するように、車体速推定手段３７で推定される車体速度、および車輪速センサ４０で検出される車輪速に基づいて滑り量を推定できるため、アンチロック制御が必要であるか否かを判断できる。その一方、アンチロック制御におけるブレーキ荷重の減少等、すなわちアンチロック制御のもとでの車輪速が、制動時に車輪が過剰にロックすることを防止するようにブレーキ力に反映される。アンチロック制御手段３６は、このブレーキ力を検出し、アンチロック制御の解除が必要であるか否かを判断できる。このように、アンチロック制御手段３６は、必要に応じてアンチロック制御の介入および解除を判断し得る。

　アンチロック制御手段３６は、車輪滑り量推定部４１と、アンチロック制御介入判断部４２と、制御演算部４３とを有する。車輪滑り量推定部４１は、車輪の滑り量を推定する。この車輪滑り量は、例えば、次式によって規定できる。
　車輪滑り量＝（車体速度－車輪速）÷車体速度
　上式において、車体速度は車体速推定手段３７により推定される。車輪速は車輪速センサ４０から与えられる。

　アンチロック制御介入判断部４２は、定められた条件に従って、アンチロック制御を実行するか否かを判断する。具体的には、前記定められた条件として、車輪滑り量推定部４１で推定された車輪滑り量が所定値を超えた場合に、アンチロック制御を開始する。この他アンチロック制御介入判断部４２は、例えば、車輪減速度が所定値を超えた場合にアンチロック制御に移行する処理等を別途含めても良い。前記各所定値は、試験やシミュレーション等の結果により定められる。

　切替え手段３５は、アンチロック制御介入判断部４２からアンチロック制御を開始する指令を受けて、後で詳述する制御演算部４３を介在させない、インバータ装置３３によるいわゆる追従制御から、制御演算部４３を介在させるアンチロック制御に切替える。

　図８および図９に示すように、アンチロック制御手段３６の車輪滑り量推定部４１が前記車輪速および前記車体速度に基づいて車輪の接地路面に対する滑り量を検出し、制御演算部４３がこの滑り量を抑制する制御すなわちアンチロック制御（ＡＢＳ制御）を実行する。制御演算部４３は、具体的には、定められた一方のインバータ装置３３（図９の例ではアクチュエータＡ（第１のアクチュエータ２－１または第２のアクチュエータ２－２）に対応するインバータ装置）への制動指令の指令値の増加や低減を頻回に繰り返すことで滑り量を抑制し得る。

　アンチロック制御を実行しているとき、制御演算部４３は、アクチュエータＡとは別のアクチュエータ２（図９の例ではアクチュエータＢ（第２のアクチュエータ２－２または第１のアクチュエータ２－１））にて発生させる荷重を一定に制御する。これと共に、制御演算部４３は、推定された車輪速および推定された車体速度に基づいて検出された前記滑り量を抑制するように前記定められたアクチュエータ２（図９の例ではアクチュエータＡ）にて発生させる荷重を増減させる制御を行う。

　制御演算部４３は、定められた条件に従って路面摩擦係数を推定する摩擦係数推定部４３ａと、関係設定手段（設定された関係を記憶する手段）４３ｂとを有する。前記定められた条件は、後述する式（１），（２），（３）、代表的な路面のスリップ率と路面摩擦係数との関係、および路面パターン等を含む。摩擦係数推定部４３ａによる各車輪の路面摩擦係数μ_ｉの推定の一例に用いられる式（１），（２），（３）を示す。

　式（１）におけるＩは、駆動される車輪一輪分の慣性モーメントである。式（１）におけるω_ｉは各車輪の回転速度であり、Ｔｍ_ｉは各車輪の駆動トルク、ｒはタイヤ回転半径、Ｘ_ｉは各車輪の前後方向の力である制駆動力を示す。各パラメータにおけるｉは、式（１）～（３）を通じて、ｉ（ｉ＝１～４）番目の車輪を特定する添字である。式（２）におけるＺ_ｉは各車輪における垂直方向荷重である。式（３）におけるλ_ｉは各車輪におけるスリップ率、Ｖは車体速度を示す。制駆動力Ｘ_ｉは、車両の全制駆動力、すなわち運転者のアクセル操作あるいはブレーキ操作から判断される要求前後加速度から決められる。垂直方向荷重Ｚ_ｉは、車両の前後加速度および横加速度により
生じる荷重移動の影響を考慮した値として算出される。なお、これら前後加速度および横加速度は加速度センサ３９で測定される。そして、式（１），（２），（３）からスリップ率（逐次スリップ率）λ_ｉと路面摩擦係数μ_ｉを求める。

　スリップ率λと路面摩擦係数μとの関係は、一般的に図１０のグラフに示されるような曲線となる。本実施形態では、代表的な路面のスリップ率λと路面摩擦係数μとの関係を用いて、図１１のグラフに示すように路面パターンを予め複数に区分して関係設定手段４３ｂ（図８）に登録しておく。

　図８に示すように、摩擦係数推定部４３ａは、式（１）～（３）を用いて求められたスリップ率および摩擦係数を図１１のグラフに当てはめて、現在車輪が走行している路面が、関係設定手段４３ｂに設定された複数の路面パターン（図１１の例では、高（High）、中（Middle）、低（Low）および超低（Very Low）の４つの路面パターン）のうち、いずれの路面パターンに分類されるかを判断し、路面パターン毎に設定された路面摩擦係数、つまり路面パターンに一意な路面摩擦係数を各車輪における路面摩擦係数とする。

　換言すれば、摩擦係数推定部４３ａは、式（３）で求めたスリップ率と、式（２）で求めた路面摩擦係数から、現在車輪が走行している路面が、複数の路面パターンのうちいずれの路面パターンで示す範囲に入るかを判定する。関係設定手段４３ｂには、路面パターン毎の路面摩擦係数が図１２の表のように登録されている。したがって、図８に示すように、摩擦係数推定部４３ａは、求められたスリップ率と求められた路面摩擦係数の関係から現在の路面パターンを判断し、この路面パターンを関係設定手段４３ｂに対応する路面摩擦係数を抽出する。この抽出した路面摩擦係数を、路面摩擦係数の推定値とする。

　制御演算部４３は、アンチロック制御を実行しているとき、前記定められたアクチュエータＡとは別のアクチュエータ２（図９の例ではアクチュエータＢ）にて発生させる荷重につき、後述する逆作動側の基準ブレーキ力を基準として、前記路面摩擦係数の推定値に基づき制御する。この場合に、制御演算部４３は、例えば、路面摩擦係数の推定値が高くなる程、前記定められたアクチュエータＡとは別のアクチュエータ２（図９の例ではアクチュエータＢ）にて発生させる荷重が大きくなるように設定する。但し、設定した荷重により車輪がスリップしないことが前提である。前記荷重と前記路面摩擦係数の推定値との関係は、予め試験やシミュレーション等の結果により定められる。

　図１３は、アクチュエータ２（図１）の正駆動側、逆作動側のモータトルクと荷重の関係を示すグラフを示す。主に直動機構１２（図６）や減速機構１３内部の摩擦等による損失の影響により、ブレーキ荷重を増加させる際の正効率特性Ａ１と、ブレーキ荷重を減少させる際の逆効率特性Ａ２は異なる。

　制御演算部４３（図８）が、アクチュエータ２（図７）にて発生させるブレーキ荷重を増減させる制御を行うと、あるブレーキ荷重Ｆ１が維持された状態で矢印Ｌ１に沿ってモータトルクが減少していく。このモータトルクが逆効率特性Ａ２上まで到達すると、矢印Ｌ２の向きに逆効率特性Ａ２上に沿ってブレーキ荷重が低下する。ブレーキ荷重Ｆ２まで低下した時点で、このブレーキ荷重Ｆ２が維持されたまま矢印Ｌ３に沿ってモータトルクが増加していき、正効率特性Ａ１まで到達する。その後、矢印Ｌ４の向きに正効率特性Ａ１上に沿ってブレーキ荷重が増加する。所望のモータトルクになると、このモータトルクに対応するブレーキ荷重を維持した状態で再び矢印Ｌ１に沿ってモータトルクが減少していく。

　このような単位ブレーキ力を増減させた際のヒステリシス損失は、ヒステリシス線Ｌ１～Ｌ４で囲まれた面積Ｓとなる。前記ヒステリシス線Ｌ１からＬ４までの１サイクルが、一つの変動サイクルであり、ブレーキ荷重の単位時間当たりの変動サイクル数が多くなる程、ヒステリシス損失の総和が増加する。このヒステリシス損失の増加により、ブレーキ装置の消費電力が増加する。２ピストンタイプのブレーキ装置において、二つのアクチュエータに対して同一の制御を行いながらアンチロック制御を行う場合には、二つのアクチュエータにおいてそれぞれヒステリシス損失が増加する結果、消費電力の更なる増加に繋がる。

　そこで、本実施形態に係るブレーキ装置では、アンチロック制御を実行しているとき、前述の通り、図８に示すように、制御演算部４３が前記定められたアクチュエータＡとは別のアクチュエータ２（図９の例ではアクチュエータＢ）にて発生させる荷重を一定に制御している。その結果、アンチロック制御を行う場合、前記前記定められたアクチュエータＡとは別のアクチュエータ２（図９のアクチュエータＢ）におけるヒステリシス損失を抑え得る。したがって、両アクチュエータ２，２にて発生させる荷重をそれぞれ増減させる制御を行うよりも、トータルでの消費電力を抑制し得る。

　アンチロック制御介入判断部４２は、アンチロック制御を実行しているとき、例えば、要求ブレーキ力（ブレーキ指令）に対して、アンチロック制御におけるブレーキ力が等しくなるかまたは上回るとき、または、車体速度が定められた値以下となったとき、アンチロック制御を終了するものと判断する。例えば、路面状態の変化により路面摩擦係数が上昇した場合か、あるいはアンチロック制御中に要求ブレーキ力が低下した場合等において、アンチロック制御による目標ブレーキ力が、操縦者によるブレーキ操作手段３８の現在の操作量の応じた要求ブレーキ力に対して恒常的に等しいかまたは上回る。その場合、アンチロック制御を行わなくても車輪はロックしないため、アンチロック制御介入判断部４２はアンチロック制御を終了するものと判断する。

　また、極低速ないし停車状態においては、アンチロック制御の必要性がないため、車体速推定手段３７で推定された車体速度が定められた値以下となったときには、アンチロック制御介入判断部４２はアンチロック制御を終了するものと判断する。

　アンチロック制御介入判断部４２がアンチロック制御を終了するものと判断すると、切替え手段３５は、アンチロック制御介入判断部４２からアンチロック制御を終了するための指令を受けて、制御演算部４３を介在させないインバータ装置３３による追従制御に切替える。なお、この追従制御では、二つのアクチュエータが同一の制動指令を受けてもよい。

　各インバータ装置３３は、ブレーキ力推定手段４４と、各電動モータ１１に対して設けられたパワー回路部４５と、このパワー回路部４５を制御するモータコントロール部４６と、警告信号出力手段４７と、電流検出手段４８とを有する。

　ブレーキ力推定手段４４は、摩擦パッド４（図４）をブレーキロータ３（図４）に押し付けるブレーキ力の推定値を求める手段である。このブレーキ力推定手段４４は、前記ブレーキセンサ３８ａの出力、モータ電流、およびブレーキ力推定値の関係は、例えば、試験およびシミュレーションの一方または両方の結果により適切に定められ、記録手段４９に書換え可能に記録されている。

　ブレーキ力推定手段４４は、さらに、直動機構１２（図６）の軸方向荷重を検出する荷重センサ（図示せず）を含むものとしても良い。この場合、制御装置５は、直動部１８（図６）を、ブレーキロータ３（図６）から離反した位置からアウトボード側に前進させて、この荷重センサで検出可能な最小の検出値であるブレーキ力を取得する。

　ブレーキ操作手段３８をさらに踏込む操作量に従って、前記荷重センサで検出される検出値であるブレーキ力は次第に大きくなる。この荷重センサの検出値を用いることで、ブレーキ力を精度良く検出し得る。さらに、電流検出手段４８で検出されるモータ電流からモータトルクを推定するトルク推定手段５０を設け、このトルク推定手段５０で推定されるトルクを用いてブレーキ力を推定しても良い。

　モータコントロール部４６は、コンピュータとこのコンピュータが実行するプログラム、および電子回路により構成される。モータコントロール部４６は、ブレーキ力配分手段３４から与えられるブレーキ力の指令値（ブレーキ力指令）を、ブレーキ力推定手段４４で推定されるブレーキ力推定値に応じて、電圧値で表される電流指令に変換して、この電流指令をパワー回路部４５に与える。モータコントロール部４６は、電動モータ１１に関する各検出値や制御値等の各情報をＥＣＵ３２に出力する機能を有する。

　パワー回路部４５は、図示外の電源の直流電力を電動モータ１１の駆動に用いる３相の交流電力に変換するインバータ４５ｂと、このインバータ４５ｂを制御するＰＷＭ制御部４５ａとを有する。電動モータ１１は３相の同期モータ等からなる。この電動モータ１１には、そのロータの回転角を検出するモータ回転角検出手段Ｓｍが設けられている。インバータ４５ｂは、複数の半導体スイッチング素子（図示せず）で構成され、ＰＷＭ制御部４５ａは、入力された電流指令をパルス幅変調し、前記各半導体スイッチング素子にオンオフ指令を与える。

　モータコントロール部４６は、通常制御部としてのモータ駆動制御部５１を有する。このモータ駆動制御部５１は、前述の要求ブレーキ力およびブレーキ力の推定値に基づく指令値を電圧値で表される電流指令に変換して、ＰＷＭ制御部４５ａに電流指令からなるモータ動作指令値を与える。モータ駆動制御部５１は、要求ブレーキ力に対し、インバータ４５ｂから電動モータ１１に流すモータ電流を電流検出手段４８から得て、電流フィードバック制御を行う。したがって、要求ブレーキ力に対してブレーキ力を追従制御し得る。またモータ駆動制御部５１は、モータ回転角をモータ回転角検出手段Ｓｍから得て、モータ回転角に応じた効率的なモータ駆動が行えるように、ＰＷＭ制御部４５ａに電流指令を与える。

　モータコントロール部４６には、パッド部摩耗量推定手段５２および記録手段４９等が設けられる。第１のアクチュエータ２－１（図７）に対応するインバータ装置３３のパッド部摩耗量推定手段５２は、図４および図５に示すように、摩擦パッド４における、第１の直動機構１２－１（図６）に対応するパッド部４ａ，４ａの合算摩耗量を推定する。第２のアクチュエータ２－２（図７）に対応するインバータ装置３３のパッド部摩耗量推定手段５２も、同様に、第２の直動機構１２－２（図６）に対応するパッド部４ｂ，４ｂの合算摩耗量を推定する。すなわち、摩擦パッド４における、第１のアクチュエータ２－１における第１の直動機構１２－１（図６）に対応するパッド部４ａ，４ａは、その直動機構１２－１（図６）に対応する、摩擦パッド４の略半分の部分（ブレーキロータ３回転方向上流側の部分）である。摩擦パッド４における、第２のアクチュエータ２－２における第２の直動機構１２－２（図６）に対応するパッド部４ｂ，４ｂは、前記第２の直動機構１２－２（図６）に対応する、摩擦パッド４の略半分の部分（ブレーキロータ回転方向下流側の部分）である。

　図８に示すように、各パッド部摩耗量推定手段５２は、モータ回転角検出手段Ｓｍで検出されるモータ回転角と、ブレーキ力推定手段４４で求められるブレーキ力推定値との相関を、摩擦パッド４のパッド部４ａ，４ａまたは４ｂ，４ｂ（図４）が非摩耗時のモータ回転角とブレーキ力推定値との定められた相関と比較して、現時点の摩擦パッド４のパッド部４ａ，４ａまたは４ｂ，４ｂ（図４）の合算摩耗量を推定する。各パッド部４ａ，４ａ及び４ｂ，４ｂ（図４）の非摩耗時の厚みから現時点の残量を減じることで、摩耗量が求められる。求められた合算摩耗量は、ＥＣＵ３２に通知される。これにより、後述するように摩擦係数推定部４３ａがパッド部４ａの合算摩耗量とパッド部４ｂの合算摩耗量の差を求めることができる。

　警告信号出力手段４７は、対応するパッド部摩耗量推定手段５２で推定されるパッド部４ａ，４ａまたは４ｂ，４ｂ（図４）の合算摩耗量が閾値以上のとき、ＥＣＵ３２に警告信号を出力する。前記閾値は記録手段４９に書換え可能に記録される。車両におけるコンソールパネル等に、例えば、ディスプレイ、警告灯、または音声出力装置等の警告表示等出力手段５３（図７）が設けられる。ＥＣＵ３２は、警告信号出力手段４７から警告信号が入力されると、警告表示等出力手段５３（図７）に警告表示等を出力させる。車両の運転者は、出力される警告表示等により、摩擦パッド４（図４）の摩耗限界が近いことを認識し得る。

　図１４は、ブレーキ装置における、パッド摩耗の程度に応じたモータ回転角とブレーキ力推定値の相関の一例を示す図である。モータ回転角とブレーキ力推定値の相関は、主に、図６に示すキャリパ１の剛性と、摩擦パッド４の圧縮剛性と、アクチュエータ２の剛性とに依存する。これらのうち、キャリパ１およびアクチュエータ２の剛性は、ブレーキ力が継続して発生していても変化せずほぼ既知の大きさのままである。また一般には、摩擦パッド４の摩耗量に対してブレーキロータ３の摩耗量は少なく、またブレーキ全体の剛性に対してブレーキロータ３の圧縮変形量は極めて小さいため、ブレーキロータ３の摩耗によるブレーキ全体の剛性への影響はほぼ皆無である。

　一方で、摩擦パッド４の圧縮剛性はブレーキロータ３等と比べて非常に低く、ブレーキ全体の剛性への影響が大きい。そのため、摩擦パッド４の摩耗が進行し摩擦パッド４の剛性が高くなるに従って、ブレーキ全体の剛性が高くなる。

　したがって、図８のパッド部摩耗量推定手段５２は、非摩耗時のモータ回転角とブレーキ力推定値との定められた相関と、現時点のモータ回転角とブレーキ力推定値との相違に基づいて、摩擦パッド４の各パッド部４ａ，４ａまたは４ｂ，４ｂ（図４）の合算摩耗量を推定可能である。

　この摩擦パッド４（図４）は、図１４の実線で示すように、この摩擦パッド４（図６）の非摩耗時では、モータ回転角とブレーキ力推定値の相関につき非線形性が強く表れる。具体的には、モータ回転角を横軸、ブレーキ推定値を縦軸の座標で表すと、これらモータ回転角とブレーキ推定値は、比例ではなく横軸側に突出した曲線の相関を呈する。図１４の点線で示すように、パッド部摩耗量が「中」の状態、つまり摩耗が進むが摩耗限界に達するよりも前の状態では、前記相関は非摩耗時よりも線形に近づく。具体的には、モータ回転角を横軸、ブレーキ推定値を縦軸の座標で表すと、これらモータ回転角とブレーキ推定値は横軸側に突出した曲線の相関を呈するが、非摩耗時に比べて直線に近い。図１４の一点鎖線で示すように、パッド部摩耗量が多い摩耗限界に達した状態では、前記相関はパッド部摩耗量が「中」の状態よりもさらに線形に近づく。具体的には、モータ回転角を横軸、ブレーキ推定値を縦軸の座標で表すと、これらモータ回転角とブレーキ推定値は横軸側に突出した曲線の相関を呈するが、直線に極めて近い。

　図１５は、パッド部摩耗量を検出する例を説明するために用いられる、このブレーキ装置のモータ回転角とブレーキ力推定値との相関を示す図である。一定のブレーキ力Ｆを発揮するのに必要なモータ回転角θは、摩擦パッド４（図６）の摩耗後の状態ではモータ回転角θ’になる。前記ブレーキ力Ｆは図８のブレーキ力推定手段４４で推定される。モータ回転角θ（θ’）はモータ回転角検出手段Ｓｍで検出される。パッド部摩耗量推定手段５２は、モータ回転角の変化量とパッド部摩耗量との関係を定めたマップ等（つまり、図１４または図１５のグラフの関係を示すマップであって、様々な摩耗量それぞれについての相関を示すマップ）から、摩擦パッド４のパッド部４ａ，４ａまたは４ｂ，４ｂ（図４）の合算摩耗量を精度良く推定し得る。

　図１６は、このブレーキ装置において、ブレーキ力推定値の変化時のモータ回転角の変化率に基づいてパッド部摩耗量を推定するために用いられる、モータ回転角とブレーキ力推定値との相関を示す図である。前述のように、パッド摩耗の進行に従って、モータ回転角とブレーキ力推定値の相関は線形に近づいていく。そうすると、ブレーキ力推定値とモータ回転角のいずれか一方の値が、定められた値以上増え続けるまたは減り続ける条件において、ブレーキ力推定値が例えばＦ１からＦ２に変化したときの、モータ回転角の変化Δθ（Δθ’）を検出することにより、モータ回転角とブレーキ力推定値の相関が非線形を維持しているか線形に近づいているか、すなわちモータ回転角に対するブレーキ力推定値の勾配が小さくなっていることを検出できる。これにより、パッド摩耗の進行具合を判定し得る。

　なお、パッド部摩耗量を推定する場合に、モータ回転角θとブレーキ力推定体Ｆそれぞれの変化率の相関を用いても良い。すなわち定められたモータ回転角θにおけるｄｆ／ｄθの値、または定められたブレーキ力推定値Ｆにおけるｄθ／ｄＦの値を用いても良い。

　図１７は、このブレーキ装置において、ブレーキ力推定値とモータ回転角の相関の非線形性の強さによりパッド部摩耗量を推定する例を示す図である。このブレーキ装置における図８のパッド部摩耗量推定手段５２は、線形性判定部５４と、パッド部残量検出部５５とを有する。線形性判定部５４は、ブレーキ力推定値とモータ回転角の相関の線形性の強さを判定する。パッド部残量検出部５５は、線形性判定部５４により判定される前記相関の線形性の強さが閾値以上となったブレーキ力推定値またはモータ回転角から、摩擦パッド４の各パッド部４ａ，４ａまたは４ｂ，４ｂ（図４）の合算摩耗量を求める。

　図８に示す線形性判定部５４は、ブレーキ力推定値とモータ回転角のいずれか一方に対する他方の変化率の変化を、例えば、前記一方を前記他方で２回微分することにより求めて相関の線形性の強さを検出しても良い。このときブレーキ力推定値が極めて低い領域は、検出精度が安定しない可能性があるため、定められたブレーキ力推定値以上または定められたモータ回転角以上の条件を別途設けても良い。前記定められたブレーキ力推定値、前記定められたモータ回転角は、それぞれ試験やシミュレーション等の結果から、検出精度が安定するブレーキ力推定値の最小値、または検出精度が安定するモータ回転角の最小角を基準として定められる。

　図１８は、このブレーキ装置の第１および第２のアクチュエータ２－１，２－２（図７）を制御する処理を示すフローチャートである。図８および図１８を参照して、例えば、車両のイグニッション等をオンにする条件で本処理が開始し、ブレーキ力推定手段４４がブレーキ力推定値Ｆｂを取得する（ステップＳ１）。ＥＣＵ３２は、車輪速センサ４０により検出された車輪速を取得し（ステップＳ２）、この車両における車体速度を推定する（ステップＳ３）。

　次に、アンチロック制御手段３６の制御演算部４３は、スリップ率を推定する（ステップＳ４）。その後、アンチロック制御介入判断部４２は、アンチロック制御中か否かを判断する（ステップＳ５）。アンチロック制御中であるとの判断で（ステップＳ５のｙｅｓ）、アンチロック制御介入判断部４２は、車輪速制御を目的とした基準ブレーキ荷重Ｆｒａを求める（ステップＳ６）。

　前記基準ブレーキ荷重Ｆｒａは、例えば、ブレーキ力を操作量、車輪速を制御量としたフィードバック制御系から求められることができる。もしくは、車輪速と、現在のブレーキ力と、推定路面状態と、目標車輪速に到達するための車輪減速度と、から予め試験やシミュレーション等をパラメータとして前記基準ブレーキ荷重Ｆｒａを抽出できるテーブル等を保持しておき、これを参照しても良い。この場合、アンチロック制御介入判断部４２は、前記テーブル等から基準ブレーキ荷重Ｆｒａを抽出し、この基準ブレーキ荷重Ｆｒａをフィルタリング等して目標ブレーキ力Ｆｒ’を決定する（ステップＳ７）。

　次に、パッド部摩耗量推定手段５２は、各パッド部４ａ，４ａまたは４ｂ，４ｂ（図４）の合算摩耗量を推定する（ステップＳ８）。次に、パッド部摩耗量推定手段５２は、回出側のパッド部４ｂ、４ｂ（図４）の合算摩耗量から回入側のパッド部４ａ，４ａ（図４）の合算摩耗量を減じた値（合算摩耗量の差）が、所定値よりも大きいか否かを判断する（ステップＳ９）。前記所定値は、試験やシミュレーション等の結果により定められる。

　前記合算摩耗量の差が前記所定値以下のとき（ステップＳ９のｎｏ）、制御演算部４３は、回入側のパッド部４ａ（図４）に対応するアクチュエータ２の制御目標値を一定値Ｆｒａｌに維持する。これと共に、制御演算部４３は、回出側のパッド部４ｂ（図４）に対応するアクチュエータ２の制御目標値を増減させる（ステップＳ１０）。アンチロック制御中、前記合算摩耗量の差が前記所定値以下のときは、摩擦パッド４（図４）の偏摩耗が未だ発生していないとみなすことができる。このような場合に、回入側のパッド部４ａ（図４）にブレーキロータ３（図４）に引き込まれるような力が作用する現象を考慮すると、回入側のパッド部４ａ（図４）に対応するアクチュエータ２を一定の荷重に維持し、回出側のパッド部４ｂ（図４）に対応するアクチュエータ２にて発生させる荷重を増減させると、荷重制御を安定して行うことができる。

　次に制御装置５は制御目標値に基づくブレーキ力制御を実行し（ステップＳ１１）、その後本処理を終了する。ステップＳ９において、前記合算摩耗量の差が前記所定値よりも大きいとき（ステップＳ９のｙｅｓ）、アンチロック制御手段３６は、摩擦係数推定部４３ａで推定された路面摩擦係数が所定値よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１２）。前記所定値は試験やシミュレーション等の結果により定められる。

　前記路面摩擦係数が所定値以下との判定で（ステップＳ１２のｎｏ）、前記ステップＳ１０に移行する。前記路面摩擦係数が所定値よりも大きいとの判定で（ステップＳ１２：ｙｅｓ）、アンチロック制御手段３６は、車体速推定手段３７で推定された車体速度が所定値よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ１３）。前記所定値は試験やシミュレーション等の結果により定められる。車体速度が前記所定値以上のとき（ステップＳ１３のｎｏ）、前記ステップＳ１０に移行する。

　車体速度が前記所定値よりも小さいとき（ステップＳ１３のｙｅｓ）、制御演算部４３は、回出側のパッド部４ｂ（図４）に対応するアクチュエータ２の制御目標値を一定値Ｆｒａｌに維持する。これと共に、制御演算部４３は、回入側のパッド部４ａ（図４）に対応するアクチュエータ２の制御目標値を増減させる（ステップＳ１４）。その後ステップＳ１１に移行する。以上説明したように、アンチロック制御中、パッド残量差が前記所定値よりも大きい場合、摩擦パッド４（図４）の偏摩耗が進行しているとみなすことができる。このような場合に、路面摩擦係数が定められた値よりも大きく、且つ、前記車体速度が定められた車体速度よりも小さいとき、回入側のパッド部４ａ（図４）のアクチュエータ２の荷重を増減することで、回入側のパッド部４ａ（図４）と回出側のパッド部４ｂ（図４）の摩耗量を均一に均し、摩擦パッド４（図４）の偏摩耗を未然に防止することができる。よって、摩擦パッド４（図４）の偏摩耗の進行に起因する引き摺りトルクを低減することができると共に、摩擦パッド４（図４）の交換時期を遅らせることができる。

　ステップＳ５において、アンチロック制御中ではないとの判断で（ステップＳ５のｎｏ）、制御演算部４３は各アクチュエータ２の制御目標値を要求ブレーキ力に設定する（ステップＳ１５）。次に、制御演算部４３は、推定されたスリップ率が所定値よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１６）。前記所定値は試験やシミュレーション等の結果により定められる。スリップ率が前記所定値以下のとき（ステップＳ１６のｎｏ）、ステップＳ１１に移行する。スリップ率が前記所定値よりも大きいとの判定で（ステップＳ１６のｙｅｓ）、アンチロック制御手段３６によるアンチロック制御に移行する（ステップＳ１７）。その後ステップＳ１１に移行する。

　以上説明したブレーキ装置によれば、モータ駆動制御部５１は、ブレーキ指令に対してブレーキ力を追従制御する。アンチロック制御手段３６はアンチロック制御を行う。追従制御中は、例えば、両方のアクチュエータ２－１，２－２にて発生させる荷重を同一にしてもよい。これに対して、アンチロック制御を実行しているとき、アンチロック制御手段３６は、第１または第２のアクチュエータ２－１または２－２にて発生させる荷重を一定に制御する。これと共にアンチロック制御手段３６は、車輪の滑り量を抑制するように、第１または第２のアクチュエータとは別の第２または第１のアクチュエータ２－２または２－１にて発生させる荷重を増減させる制御を行う。これにより制動挙動を安定化することができる。またアンチロック制御を実行しているとき、前記第１または第２のアクチュエータ２－１または２－２にて発生させる荷重を一定に制御する分、両アクチュエータ２－１，２－２にて発生させる荷重をそれぞれ増減させる制御を行うよりも、トータルでの消費電力を抑制することができる。

　アンチロック制御手段３６によりアンチロック制御を実行しているとき、路面状態の変化により例えば路面摩擦係数が上昇すると、アンチロック制御手段３６は、この上昇した路面摩擦係数の推定値に応じて前記一定の荷重を大きくする。逆に路面摩擦係数が下降すると、アンチロック制御手段３６は、この下降した路面摩擦係数の推定値に応じて前記一定の荷重を小さくする。これにより最低限必要なブレーキ力を確保することができる。

　摩擦パッド４とブレーキロータ３とが接触すると互いの摩擦によって、回入側のパッド部には、回出側のパッド部と比較して、ブレーキロータに引き込まれるような力が作用する。これにより回入側のパッド部４ａ，４ａが、回出側のパッド部４ｂ、４ｂよりも、より摩耗するような偏摩耗を生じる場合がある。この場合、回入側のパッド部４ａ，４ａに対応するアクチュエータ２を、荷重を増減させるアクチュエータに決定することで、回入側と回出側のパッド部４ａ，４ｂの摩耗量を均一に均し、摩擦パッド４の偏摩耗を未然に防止することができる。よって、摩擦パッド４の偏摩耗の進行に起因する引き摺りトルクを低減することができると共に、摩擦パッド４の交換時期を遅らせることができる。

　本発明の第２の実施形態について説明する。
　以下の説明においては、各形態で先行する形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符号を付し、重複する説明を略する。構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分は、特に記載のない限り先行して説明している形態と同様とする。同一の構成から同一の作用効果を奏する。実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組合せることも可能である。

　図１９は、本発明の第２の実施形態に係るブレーキ装置の断面図であり、図２０は同ブレーキ装置の制御系のブロック図である。図１９に示すように、第１のアクチュエータ２－１（２）および第２のアクチュエータ２－２（２）は、流体を媒体として前記各ピストン５６，５６をそれぞれ駆動させる流体圧式の駆動部５８，５８を有するものとしても良い。なお、ピストン５０は、第１実施形態について説明した直動部１８（図６）に相当する。駆動部５８，５８は、それぞれ、第１の油圧室５７および第２の油圧室５９が形成されるホイールシリンダ６０と、対応するピストン５６とを有する油圧シリンダから成る。一つのホイールシリンダ６０に二つのピストン５６，５６が互いに平行に配置される。これらピストン５６，５６がそれぞれ独立した第１の油路７５－１（７５）と第２の油路７５－２（７５）により進退自在に構成される。

　図１９および図２０に示すように、このブレーキ装置が搭載される車両の車体（図示せず）に、流体圧式の駆動源６１が設けられる。駆動源６１は、油圧ポンプ６１ａと、この油圧ポンプ６１ａを駆動させるモータ６１ｂとを有する。油圧ポンプ６１ａの吐出口は、第１の油路７５－１と第２の油路７５－２に分岐される。第１および第２の油路７５－１，７５－２の配管途中に、増圧リニア弁６２，６２がそれぞれ介在されている。第１および第２の油路７５－１，７５－２は、それぞれホイールシリンダ６０の第１および第２の油圧室５７，５９に配管接続されている。

　ブレーキ操作手段３８の操作量を検出するブレーキセンサ３８ａの出力に応じて、制御装置５Ａは、駆動信号の大きさを変化させる。増圧リニア弁６２，６２は、いずれも、常態が「閉」のいわゆるノーマルクローズドバルブであり、制御装置５Ａから駆動信号を与えられると、駆動信号の大きさに応じて開度を変化させる。これにより、ホイールシリンダ６０の各油圧室５７，５９の油圧は、対応する増圧リニア弁６２の開度に応じて変化する。したがって、摩擦パッド４がブレーキロータ３と接触して制動力を発生させる。

　アンチロック制御手段３６によりアンチロック制御を実行しているとき、アンチロック制御手段３６は、いずれか一方のアクチュエータ２にて発生させる油圧を一定に制御し、車輪速および車体速度に基づいて、他方のアクチュエータ２にて発生させる油圧を増減させる制御を行う。各増圧リニア弁６２，６２の下段には、各油圧室５７，５９の油圧を検出する油圧センサ６３，６４がそれぞれ設けられている。これら油圧センサ６３，６４の検出値は制御装置５Ａに入力される。

　また、第１および第２の油路７５－１，７５－２の経路上に流量計Ｓｂ１，Ｓｂ２をそれぞれ設置し、これら流量計Ｓｂ１，Ｓｂ２により流体の流量が検出され、これら検出値は制御装置５Ａに入力される。更に、各駆動部５８，５８にストロークセンサＳａ１，Ｓａ２がそれぞれ設けられ、これらストロークセンサＳａ１，Ｓａ２がそれぞれ検出したピストン５６，５６の移動量が制御装置５Ａに入力される。

　制御装置５Ａは、第１および第２の油圧センサ６３，６４の検出値及び流量計Ｓｂ１，Ｓｂ２或いはストロークセンサＳａ１，Ｓａ２の検出値から算出したピストン５６，５６の移動量に基づいて、パッド部４ａ，４ａの合算摩耗量とパッド部４ｂ，４ｂの合算摩耗量との差を算出する。具体的には、回出側のパッド部４ｂ，４ｂの合算摩耗量から回入側のパッド部４ａ，４ａの合算摩耗量を減じる。制御装置５Ａは、算出した合算摩耗量の差が所定値よりも大きい否かを判定する（図１８のステップＳ９参照）。パッド部４ａ，４ａまたは４ｂ，４ｂの摩耗量は、図１４～１７の横軸をピストン移動量として検出すれば良い。

　これら検出値の差と各パッド部４ａ，４ａの摩耗量の差との関係は試験やシミュレーション等の結果により定められる。尚、流量計Ｓｂ１，Ｓｂ２及びストロークセンサＳａ１，Ｓａ２のいずれか一方のみを用いて、ピストン移動量を算出しても良い。

　制御装置５Ａは、アンチロック制御中、前述の合算摩耗量の差が所定値よりも大きい否かの判定結果に応じて、油圧を一定に制御する一方のアクチュエータ２を特定すると共に油圧を増減させる制御を行う他方のアクチュエータ２を特定する（図１８ステップＳ１０，Ｓ１４等参照）。図１９および図２０の構成においても前述の実施形態と同様の作用効果を奏する。

　荷重を増減させるアクチュエータは、回出側のパッド部に対応するアクチュエータであっても良い。前述の、回入側のパッド部にブレーキロータに引き込まれるような力が作用する現象を考慮すると、回入側のパッド部に対応するアクチュエータを一定の荷重に保持し、回出側のパッド部に対応するアクチュエータにて発生させる荷重を増減させた方が荷重制御を安定して行うことができる。

　アンチロック制御手段３６は、車体速度、路面摩擦係数、および摩擦パッド４における偏摩耗量を考慮し、車輪速推定手段で推定される車輪速によって、荷重を増減させるアクチュエータ２を決定しても良い。この場合、アンチロック制御手段３６は、時々刻々と変化する車両の状態に応じて、荷重を増減させる制御対象のアクチュエータ２を適宜変更することができる。前記車両の状態とは、車体速度、路面摩擦係数、偏摩耗量、および車輪速である。

　以上、実施形態に基づいてこの発明を実施するための形態を説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。この発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

２（２－１，２－２）　　　アクチュエータ
４　　　　　　　　　　　　摩擦パッド
４ａ，４ｂ　　　　　　　　パッド部
５，５Ａ　　　　　　　　　制御装置
３６　　　　　　　　　　　アンチロック制御手段
３７　　　　　　　　　　　車体速推定手段
 

Claims (10)

1. 　ブレーキロータと、
   　パッド部を含む摩擦パッドであって、前記ブレーキロータと接触して制動力を発生させる摩擦パッドと、
   　ピストンをそれぞれ含む第１および第２のアクチュエータからなる二つのアクチュエータであって、これら第１および第２のアクチュエータの各ピストンが前記パッド部のうちの異なるパッド部にそれぞれ対応し、これらピストンにより前記摩擦パッドを前記ブレーキロータに対して当接離隔させる駆動を行う二つのアクチュエータと、
   　前記ブレーキロータと前記摩擦パッドによる制動操作が行われる車輪の速度である車輪速を推定する車輪速推定手段と、
   　当該ブレーキ装置が設けられている車体の速度である車体速を推定する車体速推定手段と、
   　与えられたブレーキ指令に従い前記第１および第２のアクチュエータを制御する制御装置であって、
   　　前記ブレーキ指令に対してブレーキ力を追従制御する通常制御部、および
   　　前記車輪速推定手段で推定される前記車輪速および前記車体速推定手段で推定される前記車体速度に基づいて、前記車輪の接地路面に対する滑りを検出してその滑り量を抑制するアンチロック制御を行うアンチロック制御手段、を有し、
   　　このアンチロック制御手段によりアンチロック制御を実行しているとき、前記アンチロック制御手段は、前記第１または第２のアクチュエータにて発生させる荷重を一定に制御しながら、前記滑り量を抑制するように前記第１または第２のアクチュエータとは別の前記第２または第１のアクチュエータにて発生させる荷重を増減させる制御を行うブレーキ装置。
2. 　請求項１に記載のブレーキ装置において、前記アンチロック制御手段は、定められた条件に従って路面摩擦係数を推定する摩擦係数推定部を有するブレーキ装置。
3. 　請求項２に記載のブレーキ装置において、前記第１または第２のアクチュエータにて発生させる一定の荷重を、前記摩擦係数推定部が推定した前記路面摩擦係数に応じて設定するブレーキ装置。
4. 　請求項１ないし請求項３に記載のブレーキ装置において、前記荷重を増減させる前記第２または第１のアクチュエータは、前記摩擦パッドのうち、前記ブレーキロータにおける回転方向上流側に位置するパッド部に対応するものであるブレーキ装置。
5. 　請求項１ないし請求項３に記載のブレーキ装置において、前記荷重を増減させる前記第２または第１のアクチュエータは、前記摩擦パッドのうち、前記ブレーキロータにおける回転方向下流側に位置するパッド部に対応するものであるブレーキ装置。
6. 　請求項２に記載のブレーキ装置において、前記アンチロック制御手段は、前記車体速推定手段で推定される前記車体速度、前記摩擦係数推定部で推定される前記路面摩擦係数、および前記摩擦パッドにおける偏摩耗量を考慮し、前記車輪速推定手段で推定される前記車輪速に応じて、前記第１および第２のアクチュエータから、前記荷重を増減させるアクチュエータを決定するブレーキ装置。
7. 　請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載のブレーキ装置において、前記制御装置は、前記各ピストンにそれぞれ対応する前記パッド部の残量を検出するパッド部残量検出部を有し、前記アンチロック制御手段は、前記パッド部残量検出部で検出された、前記各ピストンにそれぞれ対応する前記パッド部の残量の差が定められた値以下のとき、前記第１および第２のアクチュエータに対応する前記摩擦パッド部のうち、前記ブレーキロータにおける回転方向上流側に位置するパッド部に対応するアクチュエータの荷重を一定に制御し、回転方向下流側に位置するパッド部に対応するアクチュエータの荷重を増減させるブレーキ装置。
8. 　請求項２に従属する請求項７に記載のブレーキ装置において、
   　前記アンチロック制御手段は、前記各パッド部残量検出部で検出された残量の差が前記定められた値よりも大きい場合に、前記摩擦係数推定部で推定された路面摩擦係数が定められた値よりも大きく、且つ、前記車体速推定手段で推定された前記車体速度が定められた車体速度よりも小さいとき、前記第１および第２のアクチュエータに対応する前記摩擦パッドのうち、前記回転方向下流側に位置するパッド部に対応するアクチュエータの荷重を一定に制御し、前記回転方向上流側に位置するパッド部に対応するアクチュエータの荷重を増減させるブレーキ装置。
9. 　請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載のブレーキ装置において、前記第１および第２のアクチュエータが、それぞれ、流体を媒体として前記各ピストンを駆動させる流体圧式の駆動部を有するブレーキ装置。
10. 　請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載のブレーキ装置において、前記第１および第２のアクチュエータが、それぞれ、電動モータと、この電動モータの回転運動を前記各ピストンの直線運動に変換する直動機構とを有するブレーキ装置。

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