(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスクロータに対向して配置されるブレーキパッドをピストンにより押圧するキャリパと、
該キャリパに設けられ電動モータにより前記ピストンを推進させるピストン推進機構と、
該ピストン推進機構により推進された位置に前記ピストンを保持するピストン保持機構と、
前記電動モータの駆動を制御する制御手段と、を有し、
前記制御手段は、
前記ピストン保持機構により前記ピストンの保持が開始されてから所定時間後に、前記電動モータを再駆動させて、該再駆動において前記電動モータに供給される電流値の変化に基づいて、前記電動モータの駆動条件を判断するモータ駆動条件判断手段を有することを特徴とするディスクブレーキ装置。
【請求項２】
前記モータ駆動条件判断手段は、前記電流値の変化として、前記電動モータに供給される電流値が所定値に達するまでの時間、または、予め設定された基準時間経過後に前記電動モータに供給される電流値の大きさに基づいて、前記電動モータの駆動条件を判断することを特徴とする請求項１に記載のディスクブレーキ装置。
【請求項３】
前記モータ駆動条件判断手段は、前記電流値の変化として、前記電動モータを再駆動したときの最小電流値に基づいて、前記電動モータの駆動条件を判断することを特徴とする請求項１に記載のディスクブレーキ装置。
【請求項４】
前記モータ駆動条件判断手段は、前記電流値の変化に基づいて、前記電動モータの再駆動後に、再び前記電動モータを再駆動して前記ピストンを推進するか否かを判断することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のディスクブレーキ装置。
【請求項５】
前記モータ駆動条件判断手段は、前記電流値の変化に基づいて、前記電動モータの目標保持電流値の設定を変更することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のディスクブレーキ装置。
【請求項６】
前記モータ駆動条件判断手段は、前記電流値の変化に基づいて、前記電動モータの目標保持電流値の設定を、より大きな値に変更することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のディスクブレーキ装置。
【請求項７】
前記モータ駆動条件判断手段は、前記電動モータに供給される電流値が所定値に達するまでの時間が長いほど、または、基準時間経過後の前記モータに供給される電流最小値が小さいほど、前記電動モータの目標保持電流値の設定を、より大きな値に変更することを特徴とする請求項５または６に記載のディスクブレーキ装置。
【請求項８】
前記制御手段は、前記電動モータに供給される電流値が前記目標保持電流値に達して、前記電動モータへの電流供給を停止した後に、電源装置からの電力の受給を停止することを特徴とする請求項５から請求項７のいずれか一項に記載のディスクブレーキ装置。
【請求項９】
前記モータ駆動条件判断手段は、前記電流値の変化に基づいて、電源装置からの電力の受給を停止することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のディスクブレーキ装置。
【請求項１０】
前記所定時間は、前記ピストン保持機構による前記ピストンの保持が開始されてから、前記ピストンの押付力が予め設定された必要押付力に低下するまでの最短時間以下の時間であることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか一項に記載のディスクブレーキ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動モータによって制動力を発生するディスクブレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明分野の背景技術として、電動モータのトルクによって制動力を発生させるディスクブレーキ装置がある。このようなディスクブレーキ装置としては、キャリパに電動モータを備え、該電動モータの回転力を直線運動に変換する機構と制動力保持機構とを有したものがある。このディスクブレーキ装置では電動モータへの通電により、キャリパのピストンを推進させ、ブレーキパッドを車輪に取り付けられたディスクロータに押し付ける（以下、クランプ動作）。これによって制動力を発生し、その状態を保持して、駐車時の車輪の回転を止めるようになっている。
【０００３】
このようなディスクブレーキ装置は、コントローラを有し、運転者のスイッチ操作や車両状態による判断に基づいて、該電動モータの正回転、逆回転を制御し、制動状態を切り替える。通常、コントローラは通電時の電動モータへの電流を観測し、電流が目標電流値に到達した場合にピストンが目標の押付力を発生したと判定し、通電を停止する。
【０００４】
しかし、前記ブレーキパッドの温度が高い場合には、ブレーキパッドが熱膨張した状態で前記ディスクブレーキ装置を動作させることになる。前記目標電流値が一定として設定されている場合、車両を停車状態で放置すると、前記ブレーキパッドが温度の低下とともに収縮し、ディスクロータへの押付力が低下する。そして、押付力が駐車状態を維持できる押付力（以下、必要押付力）よりも小さくなってしまうことが懸念される。
【０００５】
したがって、低下分を見込んだ大きな押付力を発生できる耐久性を確保するためにキャリパが大型化してしまう。すなわち、ブレーキパッドが収縮しても、必要押付力を維持できるようにするために、１度で大きな押付力を発生させるという方法もあるが、その場合、より大きな押付力を発生させるためにキャリパの強度等を確保する必要があり、キャリパの大型化やそれに伴う重量増大が懸念される。
【０００６】
このようなキャリパの大型化等を伴わない、押付力の低下への対応方法として、ディスクブレーキ装置に押付力検出手段を設け、その押付力検出手段を用いて押付力の低下を監視し、押付力が必要押付力になる度に、クランプ動作を行うようにしている技術が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００７】
また、ディスクブレーキ装置のクランプ動作後に押付力検出手段で押付力を検出し、押付力の時間変化から、ブレーキパッド冷却後の押付力低下量を推定し、その推定に基づいて、再度のクランプ動作の要否を判定する技術が提案されている（例えば、特許文献２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−２２５７０１号公報
【特許文献２】特開２００６−２３２２６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記したディスクブレーキ装置のように、装置の内部に推力センサを別途設けようとすると、ディスクブレーキ装置の構造が複雑化や大型化し、かかる技術を小型で単純な構造が求められるディスクブレーキ装置に適用することは難しい。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、装置を複雑化・大型化することなく、車両の停車状態を維持することができるディスクブレーキ装置を得ることである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。
【００１２】
本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、ディスクブレーキ装置は、電動モータの駆動によりピストンを推進させて、ピストンでブレーキパッドをディスクロータに押圧し、その押圧した位置にピストンを保持するディスクブレーキ装置であって、ピストンの保持を開始してから所定時間後に電動モータを再駆動して、その再駆動において電動モータに供給される電流値の変化に基づいて、電動モータの駆動条件を判断することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のディスクブレーキ装置によれば、ピストンの保持が開始されてから所定時間後に電動モータを再駆動して、その再駆動において電動モータに供給される電流値の変化に基づいて、電動モータの駆動条件を判断するので、ピストンの推力を検出する推力センサなどを別途備える必要がなく、ディスクブレーキ装置の構造を複雑化せずに、車両の停車状態を確実に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明のディスクブレーキ装置の構成図の例である。
【図２】本発明のディスクブレーキ装置を備える車両の例である。
【図３】本発明のディスクブレーキ装置のコントローラの構成図の例である。
【図４】本発明のコントローラのクランプ処理を説明するフローチャートの例である。
【図５】図４のステップＳ１で実行する１回目クランプ処理を説明するフローチャートの例である。
【図６】図４のステップＳ４で実行する２回目以降のＮ回目クランプ処理を説明するフローチャートの例である。
【図７】本発明のブレーキパッドが高温状態でクランプ処理を実行した場合の押付力と経過時間の関係の例である。
【図８】図５の１回目クランプ処理実行時に電流検出部によって検出される電流の時間変化の例である。
【図９】図６のＮ回目クランプ処理実行時に電流検出部によって検出される電流の時間変化の例である。
【図１０】Ｎ回目クランプ処理時の電流最小値Ｉｂｍinと押付力低下量ΔＦＮの関係を示すマップの例である。
【図１１】必要押付力確保可能傾きｍｔｈとＮ回目クランプ処理後の押付力ＦＮとの関係を示すマップの例である。
【図１２】Ｎ回目クランプ処理時の電流Ｉｖｒ以下の時間Ｔｖｒと押付力低下量ΔＦＮの関係を示すマップの例である。
【図１３】押付力低下量モデルの例である。
【図１４】本発明のブレーキパッドが高温状態でクランプ処理を実行した場合の押付力と経過時間の関係の例である。
【図１５】図４のステップＳ４で実行するＮ回目クランプ処理を説明するフローチャートの例である。
【図１６】本発明のブレーキパッドが高温状態でクランプ処理を実行した場合の押付力と経過時間の関係の例である。
【図１７】Ｎ回目クランプ処理終了時の押付力ＦＮと目標保持電流値ＩｔｈrＮの関係を示すマップの例である。
【図１８】図１５のＮ回目クランプ処理実行時に電流検出部によって検出される電流の時間変化の例である。
【図１９】本発明のコントローラのクランプ処理を説明するフローチャートの例である。
【図２０】本発明のコントローラのクランプ処理を説明するフローチャートの例である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１６】
[実施例１]
図１は本発明の実施例１のディスクブレーキ装置の構成図の例であり、図２はディスクブレーキ装置１を備えた車両の例である。
【００１７】
図２の例に示すように、本発明のディスクブレーキ装置１ａ、ｂ（ａ、ｂの構成は同一）は車両２１の後輪部分に配設される。車両２１は、操作者によって操作されるブレーキペダル２２とブレーキペダル２２の操作によって内部のピストンを移動させ、圧力を発生させるマスタシリンダ２３と圧力を伝達する配管２４ａ、ｂ、ｃと前輪ディスクブレーキ装置２５ａ、ｂ（ａ、ｂの構成は同一）とを備える。この構成の車両でブレーキペダル２２が操作されると、マスタシリンダ２３に発生する圧力が配管２４ａ、ｂ、ｃを介して、前輪ディスクブレーキ装置２５ａ、ｂと後輪のディスクブレーキ装置１ａ、ｂに伝達され、制動力を発生させる。
【００１８】
図２において後輪に配設されるディスクブレーキ装置１（ａ、ｂは同一構成なので以降ａ、ｂは省略）は、図１に示すように、ディスクロータ２より車両２１内側に位置する車両２１の非回転部に固定されたキャリア３に、ディスクロータ２の軸方向へ浮動可能に支持されたキャリパ４、ディスクロータ２の両側に配置されたブレーキパッド５ａ、ｂ、キャリパ４内には、ピストン６、圧力室７を備える。
【００１９】
圧力室７は配管２４と接続されており、ブレーキペダル２２の操作によって圧力室７の圧力が上昇すると、ピストン６がブレーキパッド５ｂの方向に押し出され、ブレーキパッド５ａ、ｂがディスクロータ２に押し付けられる。これによって発生する摩擦力によりディスクロータ２の回転が停止させられ、車両２１を停止させるための制動力を得る。以上は、ディスクブレーキ装置１におけるサービスブレーキとしての機能であり、ここでは詳細に説明しない。以下で、本発明に係るディスクブレーキ装置１の駐車ブレーキ機能について説明する。
【００２０】
ディスクブレーキ装置１は、電動モータ８と電動モータ８の出力軸と接続された減速機９、減速機９の出力軸に接続された回転直動変換機構１０によって構成されるピストン推進機構が配設される。また、電動モータ８はコントローラ１１と電線１２によって接続される。
【００２１】
上記の構成のディスクブレーキ装置１は、電動モータ８が回転すると、減速機９を介して回転直動変換機構１０にトルクが伝達され、回転直動変換機構１０によってピストン６を押し出し、ブレーキパッド５ａ、ｂをディスクロータ２に押し付けるクランプ動作を行う。この一連の動作により発生する摩擦力により、車両２１の停止状態を維持する制動力を得る。また、電動モータ８から回転直動変換機構１０の伝達経路のいずれかにピストン保持機構１３を備えることで、電動モータ８が停止した後、ピストン６の移動を停止させ、制動力を保持する。図１では回転直動変換機構１０にピストン保持機構１３を有するものとして記載している。さらに、電動モータ８を逆回転させてピストン６を戻すことで、制動力を解放するリリース動作を行う。
【００２２】
このように、ディスクブレーキ装置１は電動モータ８の回転によってピストン６を動作させ、制動力の発生・保持・解放操作を可能とした駐車ブレーキとしての機能を持つ。
【００２３】
この電動モータ８の回転制御は、コントローラ（制御手段）１１によって行われる。コントローラ１１は、例えば図３のように電動モータ８を駆動するドライバ回路３１と動作時間等を計測するためのタイマ３２、電動モータ８の駆動時における電流を検出する電流検出部３３とを備える。また、電源３４、運転者によって操作される駐車ブレーキスイッチ３５、加速度、車速等の各種センサ３６、車両２１の他システムと接続され、車両の各部情報を取得するためのＣＡＮ３７、電動モータ８、警告灯等の報知手段３８が接続される。
【００２４】
コントローラ１１では、例えば、電動モータ８の駆動によりピストン６を推進させて、ピストン６でブレーキパッド５をディスクロータ２に押圧し、その押圧した位置にピストン６を保持するクランプ処理が、所定の時間間隔を空けて複数回行われる。そして、２回目以降のクランプ処理において、電動モータ８に供給される電流値の変化に基づいて、電動モータ８の駆動条件を判断するモータ駆動条件判断処理が行われる。
【００２５】
上記構成のディスクブレーキ装置１のコントローラ１１による動作時の処理について、以下に説明する。
【００２６】
図４、５，６は駐車ブレーキスイッチ３５が運転者によって駐車ブレーキ動作側に操作された場合や、コントローラ１１や上位システムの判定に基づいて、電動モータ８を動作させ、駐車ブレーキによる制動力を発生させる場合の、コントローラ１１の制御を示すフローチャートの例であり、これに従ってクランプ処理を実行する。以下、フローチャート内でＮはクランプ動作の合計回数を示す。また、図７は本発明を適用したディスクブレーキ装置１を用いて、ブレーキパッド５が高温状態で一連のクランプ動作を行った場合の押付力の時間変化の一例を示したものである。この説明では、比較的長い時間車両２１を駐車状態で放置した場合を例に取っている。
【００２７】
まず、ステップＳ１で１回目クランプ処理を行う。
図５にステップＳ１の１回目クランプ処理を示す。１回目クランプ処理ではステップＳ１１でドライバ回路３１により電動モータ８に通電し、電動モータ８を正回転させる。電動モータ８が正回転すると、トルクが回転直動変換機構１０に伝達され、ピストン６によりブレーキパッド５がディスクロータ２に押し付けられる。この際に、電流検出部３３によって検出される電流（以下これを電流Ｉとする）の１例が図８のＡ１で示す曲線である。この図では左端の時点で電動モータ８への通電が開始されたとする。
【００２８】
次にステップＳ１３において通電開始から基準時間ｔの経過後、電流Ｉと目標保持電流値Ｉｔｈとの比較を行い、電流Ｉが目標保持電流値Ｉｔｈより小さい（Ｉ＜Ｉｔｈ）場合にはステップＳ１１に戻り、電動モータ８を正回転させ続ける。一方、電流Ｉが目標保持電流値Ｉｔｈ以上（Ｉ≧Ｉｔｈ）となる場合にはドライバ回路３１を操作して電動モータ８への通電をステップＳ１４で止め、電動モータ８を停止させる。
【００２９】
ここで、目標保持電流値Ｉｔｈは、例えば駐車ブレーキ動作中に車両が動き出さない制動力を発生させるために、ブレーキパッド５の押付力である必要押付力Ｆｅを発生する電流Ｉｅ以上で、ディスクブレーキ装置１の強度で発生しうる限界押付力Ｆｍａｘを発生する電流Ｉｍａｘ以下の値（Ｉｅ≦Ｉｔｈ≦Ｉｍａｘ）に設定される。これにより、１回目クランプ処理終了後には、目標保持電流値Ｉｔｈに対応する押付力（以下、Ｆ１とする）が発生し、電動モータ８の停止後は、ピストン保持機構１３によりピストン６の移動が止められ、押付力が保持される。
【００３０】
本実施例では、２回目クランプ動作を行う場合を説明するため、図４のステップＳ２で再クランプ要フラグをＯＮにし、再クランプ要フラグがＯＮになっているので、ステップＳ３で再クランプ要と判定し、ステップＳ４の２回目クランプ処理（再駆動）を実行する。Ｎ回目クランプ処理の詳細は、図６のフローチャートに示す（ここで、Ｎを２回目に対応させ、以降Ｎ＝２として説明する）。
【００３１】
２回目クランプ処理では、まず、ステップＳ２０で処理開始まで待ち時間（所定時間）Ｔｒ２だけ待つ。ここで待ち時間Ｔｒ２は、ブレーキパッド５が高温状態でクランプ動作を行い、押付力Ｆ１が発生した後に、時間経過によりブレーキパッド５が冷却されて収縮する場合に、必要押付力Ｆｅに低下するまでの最短時間以下の時間を設定する。この待ち時間は例えば、実験や計算式によって求める。
【００３２】
ドライバ回路３１を操作して再度電動モータ８に通電し、ステップＳ２１で電動モータ８を正回転させる（再駆動させる）。次に、電流検出部３３で電流Ｉを検出し、押付力低下量推定用パラメータをステップＳ２２にて取得する。ここで、押付力低下量推定用パラメータとは、例えば図９に示すように、２回目の電動モータ８の正回転中における電流Ｉの電動モータ始動後から一定時間ｔが経過した後の最小値（最小電流値）Ｉｂｍｉｎや、電流Ｉが電流Ｉｖｒ（所定値）以下となる時間Ｔｖｒなどの、電流Ｉの変化の特徴量（電流値の変化）を示すものとする。この押付力低下量推定用パラメータに基づいて、電動モータ８の駆動条件が判断される。
【００３３】
次にステップＳ２３、ステップＳ２４、ステップＳ２５に示すように、１回目クランプ処理時と同様に基準時間ｔの経過後、電流Ｉが目標保持電流値Ｉｔｈｒ２（ここで２回目クランプ処理では１回目クランプ処理と同じ設定でクランプ処理をおこなうためＩｔｈｒ２＝Ｉｔｈとする）に到達するまで電動モータ８を正回転し続け、目標保持電流値Ｉｔｈｒ２に到達後に電動モータ８の回転を停止する。ここまでの処理により、ブレーキパッド５の冷却・収縮により低下した押付力は、Ｆ１に戻る。
【００３４】
次に、ステップＳ２２で取得した押付力低下量推定用パラメータを用いて押付力低下量推定をステップＳ２６で行う。ステップＳ２６で実行する押付力低下量推定の方法を図７、図１０で説明する。
【００３５】
図７に示すようにステップＳ２０で待ち時間Ｔｒ２を待つ間に、高温のブレーキパッド５が冷却・収縮することによって、１回目クランプ処理終了後に押付力Ｆ１が押付力低下曲線Ｃ１に沿って低下し、２回目クランプ処理の直前には、点Ｃ５に相当する押付力にまで低下する。
【００３６】
例えば、押付力低下量推定用パラメータとして電流最小値Ｉｂｍｉｎを用いる場合、Ｎ回目クランプ直前までの押付力低下量ΔＦＮは、例えば図１０に示す押付力低下量ΔＦＮと電流最小値Ｉｂｍｉｎとの関係を示すマップから導出される。このマップは例えば、実験データや計算式によって求められる。例えば、電動モータ８を１回目と同じ駆動方法で動作させた場合に押付力が低下していると、押付力の低下分だけ電動モータ８が回転できることになる。つまり、図１０は、押付力の低下が大きいと、より小さなトルクで電動モータ８を回転できるので、電流最低値Ｉｂｍｉｎが小さくなり、逆に押付力の低下が小さいと、大きなトルクが必要となるため、電流最低値Ｉｂｍｉｎは大きくなることを示す。この図１０のマップにより、図７で示す２回目クランプ直前までの押付力低下量ΔＦ２をステップＳ２６で求める。
【００３７】
次に３回目クランプ処理（再クランプ）の要否をステップＳ２７で判定する。この判定方法を以下に示す。なお、このステップＳ２７の処理が、電動モータ８の駆動条件を判断するモータ駆動条件判断手段に相当する。
【００３８】
図７で１回目クランプ直後の点Ｃ４と２回目クランプ直前の点Ｃ５をつないだ直線の傾きｍ２を、
ｍ２＝ΔＦ２／Ｔｒ２
により求める。
【００３９】
この傾きｍ２が必要押付力確保可能傾きｍｔｈ以上（ｍ２≧ｍｔｈ）の場合に３回目クランプ処理が必要と判定し、ｍｔｈより小さい（ｍ２＜ｍｔｈ）場合、３回目クランプ処理は不要と判定する。ここで必要押付力確保可能傾きｍｔｈは例えば図１１のマップに示す関係により求められる。図１１のマップはＮ回目クランプ処理後の押付力ＦＮが大きい場合には押付力低下量が大きくても、ブレーキパッドが完全に冷却・収縮した後も必要押付力を保持できることを示す。このマップは、例えば、高温ブレーキパッドの押付力低下の時間変化を実験で求めた値や、計算式によって求められた値を用いて作成する。
【００４０】
図７には、ステップＳ２６で３回目クランプ処理が必要と判定した場合を示した。この場合は、３回目クランプ処理を行うまでの制御待ちの待ち時間Ｔｒ３をステップＳ２８で決定する。この待ち時間Ｔｒ３の設定方法は例えば図７に示すように２回目クランプ処理終了時の点Ｃ６を通り、先に求めた傾きｍ２の直線と必要押付力Ｆｅ線との交点Ｃ７を求め、Ｃ６からＣ７までの時間を待ち時間Ｔｒ３とする。この交点Ｃ７は実際の押付力低下曲線Ｃ３に沿って推移する押付力がＦｅになる時間よりも早いため、押付力が必要押付力Ｆｅ以下になることはない。ここでクランプ処理を終了するまでの時間を早くするためにＴｒ３よりも短い時間を設定してもよい。
【００４１】
次に、３回目クランプ動作で押付力を変更したい場合には、目標保持電流値Ｉｔｈｒ３をステップＳ２９で再設定する。例えば、何らかの手段により３回目以降では押付力低下量が小さいと判定される場合に３回目クランプ処理で発生する押付力を下げるために、目標保持電流値を低く設定したり、逆に３回目再クランプ処理で制御を終わりにしたい場合に３回目の押付力を大きくするために、目標保持電流値を高く設定したり、することが再設定により可能となる。尚、図７では３回目クランプ処理時の目標保持電流値Ｉｔｈｒ３＝Ｉｔｈと設定した例を示す。
【００４２】
次に、再クランプ要フラグをステップＳ３０でＯＮに設定し、２回目クランプ処理を終了し、図４のステップＳ３に戻り、３回目クランプ処理をステップＳ４で実行する。
【００４３】
３回目クランプ処理も、ステップＳ２６までは２回目クランプ処理と同様の処理を行う（ここで、図６のＮを３回目に対応させ、以降Ｎ＝３として説明する）。
【００４４】
まず、ステップＳ２０で待ち時間Ｔｒ３の処理実行待ちを行う。次に、ステップＳ２１からＳ２４でドライバ回路３１を制御して電動モータ８を正回転し（再駆動し）、回転し始めから基準時間ｔの経過後に電流検出部３３によって検出される電流Ｉが、目標保持電流値Ｉｔｈｒ３以上になるとステップＳ２５で電動モータ８への通電を止め、停止させる。この間にステップＳ２２で再度押付力低下量推定用パラメータを取得し、これを用いて２回目クランプ処理終了後から３回目クランプ処理開始まで押付力低下量推定をステップＳ２６で実施し、２回目クランプ処理時と同様の手法により低下量ΔＦ３を求める。
【００４５】
次に、４回目クランプ処理の要否をステップＳ２７で判定する。この判定方法も２回目クランプ処理と同様に押付力低下量ΔＦ３より求められる点Ｃ６とＣ８を通る直線の傾き
ｍ３＝ΔＦ３／Ｔｒ３
を用いて、これと必要押付力確保可能傾きとのｍｔｈの大小関係を用いる。ここでは図７に示すように、ｍ３＜ｍｔｈとなり、ブレーキパッド５が冷却、収縮後も押付力が必要押付力Ｆｅ以上を確実に確保できるため、４回目クランプ処理（再クランプ）不要と判定した場合を説明する。この場合、次のステップＳ３１に進み、再クランプ要フラグをＯＦＦに設定し、３回目のクランプ処理を終了する。
【００４６】
次に、ステップＳ３に戻り、再クランプ要フラグがＯＦＦになっているため、以降の再クランプ処理を不要と判定し、ディスクブレーキ装置１のコントローラ１１への通電を遮断し、システムを終了する処理をステップＳ５で行う。ステップＳ５では、電源装置からの電力の受給を停止する処理が行われる。このように、電力の受給を停止することによって、システムの長期の起動による電力の無駄な消費を抑え、バッテリ上がり等を防止することができる。
【００４７】
このような構成によってディスクブレーキ装置１は、ブレーキパッド５が高温の状態で電動モータ８によって駐車ブレーキ機能が動作した場合に、センサ等を別途追加しなくても、ブレーキパッド５の冷却・収縮後も必要押付力以上の適切な押付力を確保し、駐車中に車両２１の制動力が低下しないため、地面の傾斜等によって車両２１が徐々に移動する、いわゆるずり下がりが発生せず、駐車状態を維持し続けることができる。
【００４８】
また、再クランプ動作を行うことにより、不必要に大きな押付力を発生させる必要がなくなるので、キャリパの強度・耐久性を確保するためにキャリパを大型化する必要がなく、装置の小型化を図ることができる。
【００４９】
そして、不必要な再クランプ処理を省略することができ、電動モータの駆動回数を必要最低限に抑えることができる。したがって、モータ駆動音の発生を抑制して車室内における静粛性を確保することができ、また、モータブラシの摩耗を抑制する等、電動モータの耐久性を向上させることができる。
【００５０】
これまでの説明では、図７に示した本発明を適用した押付力変化の一例に沿った処理を説明したが、減少後の押付力が必要押付力Ｆｅを保持できるまで、図４のステップＳ３、ステップＳ４の制御を繰り返して実行する。
【００５１】
また、２回目クランプ処理に移行する間の処理待ち時間Ｔｒ２はブレーキパッド５が高温状態で１回目クランプ処理を行い、押付力Ｆ１が発生した後に、時間経過によりブレーキパッド５が冷却、収縮する場合に、必要押付力Ｆｅに低下するまでの最短時間以下の時間を設定すると記載したが、製品試験時に学習制御を行い、ずり下がりが発生せず、押付力低下量を推定できるＴｒ２の最適値を設定することとしてもよい。これによって、ディスクブレーキ装置１の製品ばらつき等があっても、精度よく押付力低下量推定を行うことができる。
【００５２】
また、ステップＳ２６の押付力低下量推定にＮ回目クランプ処理（Ｎ≠１）時の電流最小値Ｉｂｍｉｎを用いる場合について説明したが、電流が一定値に留まらずに変化している時間、具体的には図９に示した電流Ｉｖｒ以下となる時間Ｔｖｒ、換言すると、電動モータ８に供給される電流値が所定値に達するまでの時間Ｔｖｒを用いてもよく、例えば図１２に示す押付力低下量ΔＦＮと時間Ｔｖｒとの関係を示すマップから押付力低下量ΔＦＮを推定する方法を用いても同様の効果が得られる。この図に示すマップによると、電動モータ８を前回クランプ処理時と同じ駆動方法で動作させた場合に押付力が低下していると、押付力の低下分だけ電動モータ８が回転することになる。押付力の低下が大きいとより小さいトルクで電動モータ８が回転するため時間Ｔｖｒが長くなり、逆に押付力の低下が小さいとほとんど電動モータ８は回転しないため時間Ｔｖｒは短くなることを示す。このマップは、例えば実験データや計算式によって求められた値を使用して作成される。
【００５３】
また、ステップＳ２７の再クランプ要否判定時に、図１３に示すような押付力低下モデルを示すマップを用いて判定しても同様の効果が得られる。このマップは、例えば高温のブレーキパッドの押付力の時間変化を実験によって計測したデータや、押付力変化をモデル化した計算式によって求められた値を使用して作成する。図１０あるいは図１２のマップを用いてＮ回目クランプ処理開始時までの押付力低下量ΔＦＮから、図１３の例えばＤ１からＤ３に示した、押付力低下モデルのうち、いずれに沿って、Ｎ回目クランプ処理終了後の押付力が低下していくかを推定する。このとき推定したモデルで時間が十分に経過した後に必要押付力Ｆｅ以上を保持できる場合には再クランプ不要と判定する。
【００５４】
また、ステップＳ２７で推定した図１３の押付力低下モデルを用いて、ステップ２８で処理待ち時間ＴｒＮ＋１を決定しても同様の効果が得られる。例えば、図１４に示すように、押付力低下モデルにより２回目クランプ処理後の押付力は曲線Ｅ２で示す変化になると推定される。この曲線Ｅ２と必要押付力Ｆｅの交点をＥ９としたとき、押付力が確実にＦｅを下回らないようにするため時間ΔＴｒ３だけ戻した時間を３回目クランプ処理実行までの待ち時間Ｔｒ３として設定する。
【００５５】
また、上記では比較的長い時間車両２１を放置した場合を例にして説明をしたため、ステップＳ５でシステム終了を実行するとしたが、車両２１が終了状態（イグニッションスイッチがＯＦＦ状態）ではないときには、ディスクブレーキ装置のシステムを終了せずにブレーキパッドの押付、保持処理のみが終了した状態に移行してもよい。
【００５６】
[実施例２]
本発明のディスクブレーキ装置１に関する実施例２について説明する。本実施例もディスクブレーキ装置１、搭載される車両２１、コントローラ１１の構成、動作は同様のため、説明を省略する。
【００５７】
本実施例では、図４で示したクランプ処理のうち、ステップＳ４に相当するＮ回目クランプ処理が実施例１と異なる。この処理のフローチャートを図１５に示し、本実施例の処理でディスクブレーキ装置１の電動モータ８を駆動した場合の押付力の変化の一例を図１６に示す。１回目クランプ処理終了後のステップＳ４までは実施例１と同様なので説明を省略する。
【００５８】
２回目クランプ処理に図４のステップＳ４で移行すると、図１５のステップＳ２００において時間Ｔｒ２処理実行待ちをする。
【００５９】
次にステップＳ２０１でコントローラ１１がドライバ回路３１を操作し、電動モータ８に通電して正回転させる。その後、ステップＳ２０５、ステップＳ２０６に示すように基準時間ｔの経過後に電流検出部３３で検出された電動モータ８の電流ＩがＩｔｈｒ２以上になった場合に電動モータ８の回転をステップＳ２０７で停止する。
【００６０】
このステップＳ２００からステップＳ２０７に移行するまでの間にステップＳ２０２で押付力低下量推定用パラメータ取得処理とステップＳ２０３で押付力低下量推定処理と、ステップＳ２０４で目標保持電流値Ｉｔｈｒ２を再設定するＩｔｈｒＮ再設定処理とを実行する。
【００６１】
ここで、ステップＳ２０２はステップＳ２２と、ステップＳ２０３はステップＳ２６と同様の処理を行うため説明を省略する。
【００６２】
ステップＳ２０４の目標保持電流値Ｉｔｈr２は例えば、図１３の押付力低下モデルのマップを用いて以下のように求める。ステップＳ２０３で推定した押付力低下量ΔＦ２から、押付力低下モデルを推定する。例えば押付力低下モデルがＤ２のとき、２回目クランプ処理後の押付力が１回目と同じＦ１だった場合を考える。この場合、ブレーキパッド５は十分な時間が経過して、冷却・収縮すると、必要押付力Ｆｅに対して押付力はＦｇだけ不足する。
【００６３】
そこで、２回目クランプ処理時の目標保持電流値Ｉｔｈr２は例えば図１７に示すマップを用いて目標保持電流値Ｉｔｈr２の設定を変更する。このマップは、例えば、実験によって得られた計測データや、ディスクブレーキ装置１をモデル化して得られた計算式によって求められる値を用いて作成する。押付力の不足分ＦｇをＦ１に足し合わせた押付力を新たな押付力ＦＮとし、Ｎ回目クランプ処理後の押付力がＦＮになるように目標保持電流値ＩｔｈrＮをこのマップを用いて設定する。つまり、押付力を増すために目標保持電流値ＩｔｈｒＮの値を大きくする処理をする。ここで、ＦＮ≦Ｆｍａｘとし、ディスクブレーキ装置１の強度を超えた押付力が発生しないように制御を実施する。
【００６４】
図１８にステップＳ２０４で再設定した目標保持電流値Ｉｔｈｒ２により処理を行った場合の２回目クランプ処理時の電流Ｉの変化の例を示す。これによって図１６に示すように２回目クランプ処理後の点Ｇ４で押付力Ｆ２となる。
【００６５】
次に、ここでは図１６に示すように、十分な時間経過後にも押付力が必要押付力Ｆｅ以上を保持できると推定した場合を説明する。この場合、ステップＳ２１１で再クランプ要フラグをＯＦＦに設定し、２回目クランプ処理を終了する。
【００６６】
以降は実施例１の図４に示す処理と同様で、ステップＳ５でディスクブレーキ装置１のコントローラ１１への通電を遮断し、システムを終了する。
【００６７】
一方、実施例１のステップＳ２７と同様の方法により、Ｆｍａｘの押付力を発生しても押付力低下モデルに基づいて判断した場合、十分に時間が経過した後に必要押付力Ｆｅ以上を保持できないと判定されたとき、再クランプ必要の判定をステップＳ２０８で実施する。
【００６８】
次にステップＳ２０９で実施例１のステップＳ２８と同様の方法で次クランプ処理開始の待ち時間ＴｒＮ＋１を再設定する。次に再クランプ要フラグをＯＮにステップＳ２１０で設定し、Ｎ回目クランプ処理を終了する。そして、ステップＳ３に戻りステップＳ４を必要押付力以上が確保されるまで繰り返す。
【００６９】
このような構成で、ディスクブレーキ装置１のクランプ処理を行うことによって、実施例１と同様にディスクブレーキ装置１のブレーキパッド５が高温の状態で電動モータ８によって駐車ブレーキを作動した場合に、センサを別途追加しなくても、ブレーキパッド５が冷却・収縮後も必要押付力以上の最適な押付力を保持できる。そのため、駐車中に車両の制動力が低下しないので、ずり下がりが発生せず、駐車状態を維持し続けることができる。さらに、ディスクブレーキ装置１の動作回数を減らすこともできるので、エネルギ消費を抑えられる。
【００７０】
図１６の例では２回目クランプ処理で必要押付力Ｆｅ以上を確保できるとしているが、押付力不足分Ｆｇが大きく、Ｆｍａxを超える場合には実施例１と同様に複数回のクランプ処理を行ってもよい。
【００７１】
また、以上では押付力低下量モデルを推定するために２回目クランプ処理時の電流変化を用いているが、３回以上クランプ処理を行った場合の電流変化を用いて推定することにしてもよい。これによって、より精度よく、押付力低下量推定を行うことが可能となる。
【００７２】
また、本実施例では押付力低下モデルのマップを用いて押付力の低下を推定しているが、実施例１の図７と同様に直線近似モデルによって推定しても同様の効果が得られる。
【００７３】
[実施例３]
本発明のディスクブレーキ装置１に関する実施例３について説明する。本実施例もディスクブレーキ装置１、搭載される車両２１、コントローラ１１の構成、動作は同様のため、説明を省略する。
【００７４】
本実施例のディスクブレーキ装置１における、クランプ動作の処理の流れを図１９のフローチャートで示す。実施例１と同様にここでも、比較的長い時間車両２１を駐車状態で放置した場合を例に説明する。
【００７５】
まず、１回目クランプ処理をステップＳ３０１で実行する。１回目クランプ処理の詳細は実施例１の図５と同様のため説明を省略する。
【００７６】
次に、２回目クランプ処理の要否をステップＳ３０２で判定する。ここで判定には、各種センサ３６やＣＡＮ３７から取得される情報を用いる。例えば、センサ３６あるいはＣＡＮ３７から取得した加速度センサの情報から、車両２１が平坦な場所に駐車したと判定した場合、または押付力が低下しても確実に車両のずり下がりが発生しないと判定した場合、２回目クランプ処理不要と判定する。
【００７７】
また、センサ３６やＣＡＮ３７の情報から、ブレーキパッド５の温度が低いと判定した場合にも押付力低下が発生しないとして、２回目クランプ処理を不要と判定する。このように２回目クランプ処理が不要と判定した場合にはステップＳ３０６でディスクブレーキ装置１のコントローラ１１への通電を遮断し、システムを終了する。これによって消費エネルギの低減を図ることができる。
【００７８】
上記以外の場合には、２回目クランプ処理が必要と判定し、ステップＳ３０３からステップＳ３０５の再クランプ処理を実行する。この再クランプ処理は実施例１、２に記載した内容と同じなので説明を省略する。
【００７９】
以上の処理をディスクブレーキ装置１に適用することによって、実施例１、２と同様の効果を得ることができ、さらに不要な再クランプ処理を実行することがなくなりエネルギ消費を低減できる。
【００８０】
また、実施例３でも実施例１と同様に車両２１が終了状態（イグニッションスイッチがＯＦＦ状態）ではないときには、ディスクブレーキ装置のシステムを終了せずにブレーキパッドの押付、保持処理のみが終了した状態に移行してもよい。
【００８１】
また、図２０のフローチャートに示すように、ステップＳ３１１の２回目クランプ処理終了後に再クランプ要フラグがＯＮになっていることをステップＳ３１２で判定した場合、ステップＳ３１３で報知手段３８をＯＮにして、運転者に対して駐車時のずり下がりが発生する可能性を知らせる構成としてもよい。この構成とすると、運転者が再クランプ必要であることを認識できる。
【００８２】
上述のディスクブレーキ装置１は、所定の時間間隔を空けて２回以上の電動モータ８への通電を行い、その時に検出されるモータ電流変化からブレーキパッド５のディスクロータ２への押付力変化を推定し、その推定に基づいた制御を行う。つまり、温度低下後のブレーキパッド５を直接ディスクロータ２に再度押し付ける動作を行い、モータ電流に基づいて押付力を推定する。したがって、推力センサなどの押付力検出手段を別途備える必要がなく、ディスクブレーキ装置の構造を複雑化せずに、車両の停車状態を確実に維持することができる。
【００８３】
なお、本発明は、上述の各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更および組み合わせが可能である。
【符号の説明】
【００８４】
１  ディスクブレーキ装置
２  ディスクロータ
３  キャリア
４  キャリパ
５  ブレーキパッド
６  ピストン
７  圧力室
８  電動モータ
９  減速機
１０  回転直動変換機構
１１  コントローラ（制御手段）
１２  電線
１３  ピストン保持機構
２１  車両
２２  ブレーキペダル
２３  マスタシリンダ
２４  配管
２５  前輪ディスクブレーキ装置
３１  ドライバ回路
３２  タイマ
３３  電流検出部
３４  電源
３５  駐車ブレーキスイッチ
３６  センサ
３７  ＣＡＮ
３８  報知手段
【図１】
0005406155.tif 000002
【図２】
0005406155.tif 000003
【図３】
0005406155.tif 000004
【図４】
0005406155.tif 000005
【図５】
0005406155.tif 000006
【図６】
0005406155.tif 000007
【図７】
0005406155.tif 000008
【図８】
0005406155.tif 000009
【図９】
0005406155.tif 000010
【図１０】
0005406155.tif 000011
【図１１】
0005406155.tif 000012
【図１２】
0005406155.tif 000013
【図１３】
0005406155.tif 000014
【図１４】
0005406155.tif 000015
【図１５】
0005406155.tif 000016
【図１６】
0005406155.tif 000017
【図１７】
0005406155.tif 000018
【図１８】
0005406155.tif 000019
【図１９】
0005406155.tif 000020
【図２０】
0005406155.tif 000021