(57)【要約】【課題】ディスクロータの肉厚変動による異常振動を防止し、ブレーキパッドを移動させるモータの電力消費及び当該モータの消耗を抑制可能な車両用ブレーキ装置を提供する。【解決手段】車両用ブレーキ装置１００は、ブレーキパッドをディスクロータ１０に押圧するモータ１５を制御するモータ駆動部４３と、ブレーキパッドを押圧する際の制動圧力を検出する制動圧力検出部３４と、ディスクロータ１０の回転速度を検出する車輪速センサ３３と、を備え、モータ駆動部４３が、制動圧力検出部３４により検出されたディスクロータ１０が１回転する間の検出値の変動量が変動量判定閾値以上である場合、且つ、検出値変動周波数がディスクロータ１０の回転速度と相関関係がある場合、且つ、検出値変動周波数が変動周波数判定閾値以上である場合に、検出値の変動に対して逆位相でモータ１５を制御する。【選択図】図３
2011173521.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両が有する車輪と一体回転可能に設けられたディスクロータと、
前記車両の固定部材に固定され、前記ディスクロータのロータ軸方向に移動可能にブレーキパッドが設けられたキャリパと、
前記ブレーキパッドをモータの駆動力により前記ロータ軸方向に沿って移動させ、前記ディスクロータに押圧する駆動機構と、
前記ブレーキパッドを前記ディスクロータに押圧するように前記モータを制御するモータ制御手段と、
前記ブレーキパッドを前記ディスクロータに押圧する際の押圧力及び前記ブレーキパッドを前記ディスクロータに押圧する際に前記ブレーキパッドに作用する荷重のうち少なくともいずれか一方を検出する制動圧力検出手段と、
前記ディスクロータの回転速度を検出する回転速度検出手段と、を備え、
前記モータ制御手段は、前記制動圧力検出手段により検出された前記ディスクロータが１回転する間の検出値の変動量が予め設定された変動量判定閾値以上であり、且つ、前記検出値の変動に係る検出値変動周波数が前記回転速度検出手段が検出した回転速度と相関関係があり、且つ、前記検出値変動周波数が予め設定された変動周波数判定閾値以上である場合に、前記検出値の変動に対して逆位相で前記モータを制御する振動抑制制御を実行する車両用ブレーキ装置。
【請求項２】
前記モータ制御手段は、前記変動周波数判定閾値を第１変動周波数判定閾値とした際、前記検出値変動周波数が前記第１変動周波数判定閾値よりも大きい予め設定された第２変動周波数判定閾値以下である場合にのみ前記振動抑制制御を実行する請求項１に記載の車両用ブレーキ装置。
【請求項３】
前記モータ制御手段が実行する前記振動抑制制御は、前記変動量が前記変動量判定閾値以上であり、且つ、前記検出値変動周波数が前記回転速度と相関関係がある場合に、前記検出値変動周波数が前記変動周波数判定閾値より小さい範囲の全領域又は一部領域で前記検出値の変動に対して同位相で前記モータを制御することを含む請求項１又は２に記載の車両用ブレーキ装置。
【請求項４】
前記モータ制御手段が実行する前記振動抑制制御は、前記変動周波数判定閾値を第１変動周波数判定閾値とした際、前記変動量が前記変動量判定閾値以上であり、且つ、前記検出値変動周波数が前記回転速度と相関関係がある場合に、前記検出値変動周波数が前記第１変動周波数判定閾値よりも大きい予め設定された第２変動周波数判定閾値を超える全領域又は一部領域で前記検出値の変動に対して同位相で前記モータを制御することを含む請求項１から３のいずれか一項に記載の車両用ブレーキ装置。
【請求項５】
前記モータ制御手段は、急制動、車両挙動ブレーキ制御、又は運転者による周期的に踏力が増減するブレーキペダル操作が行われた際は、前記振動抑制制御を禁止する請求項１から４のいずれか一項に記載の車両用ブレーキ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両が有する車輪と一体回転可能に設けられたディスクロータと、車両の固定部材に固定され、ディスクロータのロータ軸方向に移動可能にブレーキパッドが設けられたキャリパと、ブレーキパッドをモータの駆動力によりロータ軸方向に移動させ、ディスクロータに押圧する駆動機構と、ブレーキパッドをディスクロータに押圧するようにモータを制御するモータ制御手段と、ブレーキパッドをディスクロータに押圧する際の押圧力及びブレーキパッドをディスクロータに押圧する際にブレーキパッドに作用する荷重のうち少なくともいずれか一方を検出する制動圧力検出手段と、ディスクロータの回転速度を検出する回転速度検出手段と、を備えた車両用ブレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、キャリパ内に設けられたブレーキパッドをモータにより車輪と一体的に回転するディスクロータへ押圧して車両に制動力を与える車両用ブレーキ装置が利用されている。この種の車両用ブレーキ装置において、ディスクロータの肉厚が当該ディスクロータの周方向に沿って均一でない場合には、ブレーキパッドをディスクロータに押圧した際に生じるブレーキトルクがディスクロータの回転に応じて変化して車体が振動（異常振動）するといった問題があった。このような異常振動の発生を防止する技術として、下記に出展を示す技術がある（例えば特許文献１）。
【０００３】
特許文献１に記載の電動ブレーキの異常振動防止装置は、電動キャリパ駆動装置と、ブレーキトルクの変動周波数を検出するブレーキトルク変動周波数検出手段又はキャリパ押し付け力の変動周波数を検出するキャリパ押し付け力変動周波数検出手段と、車輪速度を検出する速度変動周波数検出手段とを備えて構成される。この電動ブレーキの異常振動防止装置は、ブレーキトルク変動周波数検出手段又はキャリパ押し付け力変動周波数検出手段からの出力が基準値以上であり、且つ、その変動周波数が速度変動周波数に比例している場合に、前記出力の振動と逆位相で電動キャリパ駆動装置を制御する。これにより、ブレーキパッドが前記振動を打ち消すように移動制御され、異常振動が抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２８３１９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の電動ブレーキの異常振動防止装置は、ブレーキトルク変動周波数検出手段又はキャリパ押し付け力変動周波数検出手段からの出力の変動周波数が基準値以上であり、且つ、その変動周波数が速度変動周波数に比例している場合には、常に前記出力と逆位相でディスクロータにブレーキパッドで押圧するよう動作させる。このため、ブレーキパッドをディスクロータに押圧するモータによる電力の消費が大きくなると共に、当該モータの運転時間が長くなることから、当該モータ自体が早く消耗する可能性がある。また、前記出力の変動周波数が高い場合には、逆位相におけるブレーキパッドの移動制御も高い周波数で行う必要があることから応答性の高いモータが必要となる。したがって、高価なモータが必要となり製造コストが高くなるといった問題もある。
【０００６】
本発明の目的は、上記問題に鑑み、ディスクロータの肉厚変動による異常振動を防止しつつ、ブレーキパッドをディスクロータに押圧するモータの電力消費及び当該モータの消耗を抑制することが可能な車両用ブレーキ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明に係る車両用ブレーキ装置の特徴構成は、車両が有する車輪と一体回転可能に設けられたディスクロータと、前記車両の固定部材に固定され、前記ディスクロータのロータ軸方向に移動可能にブレーキパッドが設けられたキャリパと、前記ブレーキパッドをモータの駆動力により前記ロータ軸方向に沿って移動させ、前記ディスクロータに押圧する駆動機構と、前記ブレーキパッドを前記ディスクロータに押圧するように前記モータを制御するモータ制御手段と、前記ブレーキパッドを前記ディスクロータに押圧する際の押圧力及び前記ブレーキパッドを前記ディスクロータに押圧する際に前記ブレーキパッドに作用する荷重のうち少なくともいずれか一方を検出する制動圧力検出手段と、前記ディスクロータの回転速度を検出する回転速度検出手段と、を備え、前記モータ制御手段は、前記制動圧力検出手段により検出された前記ディスクロータが１回転する間の検出値の変動量が予め設定された変動量判定閾値以上であり、且つ、前記検出値の変動に係る検出値変動周波数が前記回転速度検出手段が検出した回転速度と相関関係があり、且つ、前記検出値変動周波数が予め設定された変動周波数判定閾値以上である場合に、前記検出値の変動に対して逆位相で前記モータを制御する振動抑制制御を実行する点にある。
【０００８】
このような特徴構成とすれば、検出値変動周波数が、例えば車両の乗員が異常振動と感じる周波数領域にある場合に、検出値の変動に対してモータを逆位相で制御して異常振動を防止することができる。このため、車両の乗員が異常振動を感じることを適切に防止することができる。また、検出値変動周波数が、予め設定された変動周波数判定閾値以上でない場合には、検出値の変動に対するモータの逆位相での制御を行わないように設定することもできる。このため、モータを駆動する電力消費及びモータの消耗を抑制することができる。
【０００９】
また、前記モータ制御手段は、前記変動周波数判定閾値を第１変動周波数判定閾値とした際、前記検出値変動周波数が前記第１変動周波数判定閾値よりも大きい予め設定された第２変動周波数判定閾値以下である場合にのみ前記振動抑制制御を実行する構成とすると好適である。
【００１０】
このような構成とすれば、検出値変動周波数が、例えば車両の乗員が異常振動と感じない高い周波数領域にある場合には逆位相でのモータの制御を行わないようにすることで、電力消費の低減が可能となる。また、モータの消耗も抑制できる。更には、高い周波数でモータの制御を行うことがないので、応答性の高いモータを使用する必要が無い。したがって、安価なモータを用いることができるので、車両用ブレーキ装置を低コストで実現できる。
【００１１】
また、前記モータ制御手段が実行する前記振動抑制制御は、前記変動量が前記変動量判定閾値以上であり、且つ、前記検出値変動周波数が前記回転速度と相関関係がある場合に、前記検出値変動周波数が前記変動周波数判定閾値より小さい範囲の全領域又は一部領域で前記検出値の変動に対して同位相で前記モータを制御することを含むと好適である。
【００１２】
このような構成とすれば、検出値変動周波数が、例えば車両の乗員が異常振動と感じない低い周波数領域にある場合には、モータを検出値の変動に対して同位相で制御することが可能となる。これにより、ディスクロータの肉厚が厚い部位を積極的に削ることができるので、ディスクロータの周方向に対する肉厚差を低減することができる。したがって、ディスクロータの肉厚差に起因する異常振動の発生を抑えることが可能となる。
【００１３】
また、前記モータ制御手段が実行する前記振動抑制制御は、前記変動周波数判定閾値を第１変動周波数判定閾値とした際、前記変動量が前記変動量判定閾値以上であり、且つ、前記検出値変動周波数が前記回転速度と相関関係がある場合に、前記検出値変動周波数が前記第１変動周波数判定閾値よりも大きい予め設定された第２変動周波数判定閾値を超える全領域又は一部領域で前記検出値の変動に対して同位相で前記モータを制御することを含むと好適である。
【００１４】
このような構成とすれば、検出値変動周波数が、車両の乗員が異常振動と感じない高い周波数領域にあるような場合には、検出値の変動に対して同位相でモータを制御することができる。これにより、ディスクロータの肉厚が厚い部位を積極的に削ることができるので、ディスクロータの周方向に対する肉厚差を低減することができる。したがって、ディスクロータの肉厚差に起因する異常振動の発生を抑えることが可能となる。
【００１５】
また、前記モータ制御手段は、急制動、車両挙動ブレーキ制御、又は運転者による周期的に踏力が増減するブレーキペダル操作が行われた際は、前記振動抑制制御を禁止すると好適である。
【００１６】
車両において急制動が行われる場合は緊急状態である。このため、本構成によれば、急制動が行われた場合には、モータ制御手段が検出値の変動に対する制御を行わないので、車両の停止を優先することができる。また、車両挙動ブレーキ制御（例えば、ＡＢＳ制御、横滑り抑制制御、トラクション制御、プリクラッシュ制御など）が行われた場合にはモータ制御手段が振動抑制制御を禁止するので、車両の挙動を安定した状態に戻すこと又は安全性の確保を優先することができる。更に、運転者の周期的に踏力が増減するブレーキペダルの操作（例えば、運転者による意図的な、踏み増し・踏み戻しするブレーキ操作やポンピングブレーキ操作など）により、検出値の変動量が変動量判定閾値以上であり、検出値変動周波数と回転速度とが相関関係があり、検出値変動周波数と予め設定された判定閾値とが所定の関係を有することになった場合にも、振動抑制制御を禁止するので、運転者の意図と異なる周波数での制動力の制御が行われることがない。このため、運転者の意図するブレーキ操作に係る制動力を維持することができる。また、このように必要に応じて、モータ制御手段が検出値の変動に対する制御を行わないので、モータを駆動する電力消費及びモータの消耗を抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】車両用ブレーキ装置のディスクロータ及びキャリパを示す図である。
【図２】キャリパの断面を示す断面図である。
【図３】車両用ブレーキ装置を模式的に示すブロック図である。
【図４】検出値の振幅及び周期について示す図である。
【図５】逆位相制御について示す図である。
【図６】同位相制御について示す図である。
【図７】車両用ブレーキ装置による同位相制御及び逆位相制御について示す図である。
【図８】車両用ブレーキ装置の制御について示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。本発明に係る車両用ブレーキ装置１００は、ディスクロータ１０の肉厚変動による異常振動を防止すると共に、肉厚変動を低減する機能を備えている。図１には車両用ブレーキ装置１００（図３参照）のディスクロータ１０及びキャリパ１１が示される。ディスクロータ１０は、車両が有する車輪（図示せず）と一体回転可能に設けられる。したがって、ディスクロータ１０の回転速度と車輪の回転速度とが一対一で対応し、いずれか一方の回転速度を検出することにより双方の回転速度を特定することが可能となる。本実施形態では、後述する車輪速センサ３３によりディスクロータ１０の回転速度の検出が行われる。
【００１９】
キャリパ１１は、車両の固定部材１２に固定され、ディスクロータ１０のロータ軸方向に移動可能にブレーキパッド１３が設けられる。車両の固定部材１２は、車体そのものであっても良いし、図１に示されるような車体に固定された部材であっても良い。ディスクロータ１０のロータ軸方向とは、ディスクロータ１０の軸心方向であり、上述の車輪の軸心に相当する。キャリパ１１は断面形状が略コの字状で形成され（図２参照）、固定部材１２に対してスライドピン２２を介して移動可能に支持される。
【００２０】
図２にはキャリパ１１の断面が示される。図２に示されるように、ディスクロータ１０の軸心方向両側にはブレーキパッド１３が設けられる。ブレーキパッド１３は一対のブレーキパッド１３ａ、１３ｂからなる。ディスクロータ１０の軸心方向一方の側に設けられたブレーキパッド１３ａは駆動機構１４（後述する）に取り付けられ、ディスクロータ１０の軸心方向他方の側に設けられたブレーキパッド１３ｂはキャリパ１１の爪部１１ａに取り付けられる。ブレーキパッド１３ａ、１３ｂは、夫々ディスクロータ１０の軸心方向に沿ってのみ移動可能となるよう固定される。
【００２１】
ブレーキパッド１３ａ、１３ｂは、ディスクロータ１０に摺接可能に摩擦係合する摩擦材１６ａ、１６ｂと、摩擦材１６ａ、１６ｂを保持する裏板１７ａ、１７ｂとを有して構成される。また、摩擦材１６ａ、１６ｂと、裏板１７ａ、１７ｂとの間には夫々摩擦材１６ａ、１６ｂに生じる熱をキャリパ１１に伝わりにくくする断熱材１８ａ、１８ｂが設けられる。
【００２２】
駆動機構１４は、ブレーキパッド１３をモータ１５の駆動力によりロータ軸方向に沿って移動させ、ディスクロータ１０に押圧する。ブレーキパッド１３がディスクロータ１０に対して軸心方向両側から押し付けられることにより、車輪に対して制動力を付与することが可能となる。このような駆動機構１４の移動はモータ１５が動力源として用いられる。
【００２３】
モータ１５は、キャリパ１１の一端に固定されるモータハウジング１９内に収納される。モータ１５は、ロータ２０とステータ２１とを備えて構成される。ロータ２０は永久磁石（図示せず）が備えられ、モータハウジング１９内でロータ軸２０ａを回転軸心として回転可能に支持される。ステータ２１はモータハウジング１９の内周面に固定され、線材が巻かれてステータコイル（図示せず）が形成される。当該ステータコイルへの通電によりロータ２０が回転し、モータ１５が回転動力を出力する。この回転動力は、直動変換手段２３によりブレーキパッド１３を押圧する押圧力に変換される。この直動変換手段２３については例えば複数のギヤを用いて構成されるが、公知技術であるため説明は省略する。
【００２４】
キャリパ１１は所謂浮動型キャリパで構成される。例えば車両の運転者によりブレーキ操作が行われたり、トラクション制御や横滑り抑制制御等により自動制動制御が行われたりするとモータ１５が駆動され、当該モータ１５から出力される回転動力に基づく押圧力により一方のブレーキパッド１３ａがディスクロータ１０に押し付けられる。この押圧力による反力（押し付けによる反力）を受けて、スライドピン２２を通してキャリパ１１が動き、他方のブレーキパッド１３ｂをキャリパ１１の爪部１１ａが引き寄せ、ディスクロータ１０を軸心方向両側から挟みつけるよう動作する。これにより、車輪に対して制動力が付与される。
【００２５】
次に、本発明に係る車両用ブレーキ装置１００の構成について説明する。図３は車両用ブレーキ装置１００を模式的に示したブロック図である。車両用ブレーキ装置１００は所謂ブレーキバイワイヤにより構成され、上述のディスクロータ１０、キャリパ１１、駆動機構１４、モータ１５の他に、ブレーキペダル３１、ブレーキ操作量検出センサ３２、車輪速センサ３３、制動圧力検出部３４、ＥＣＵ４０を備えて構成される。また、ＥＣＵ４０は、ペダル操作検出部４１、要求クランプ力演算部４２、モータ駆動部４３、振動モード判定部４４、制御モード決定部４５を備えて構成される。更に、振動モード判定部４４は、変動量演算部４４ａ、変動周波数演算部４４ｂを備えて構成される。
【００２６】
なお、ディスクロータ１０は図３に示されるように夫々右フロントＦＲ、左フロントＦＬ、右リアＲＲ、左リアＲＬに備えられる。また、キャリパ１１やモータ１５も車輪毎に備えられる。キャリパ１１には、モータ１５及び制動圧力検出部３４が含まれるように図示されるが、上述のブレーキパッド１３等は省略されている。
【００２７】
ブレーキ操作量検出センサ３２は、運転者が加えたブレーキペダル３１への操作量を計測するブレーキ操作量検出手段に相当する。また、車輪速センサ３３はディスクロータ１０の回転速度を検出する回転速度検出手段に相当する。車輪速センサ３３はディスクロータ１０の回転を検出し、当該検出結果として所謂車速パルス等を出力する形態で構成することが可能である。このような機能を有する車輪速センサ３３は、車両が備える右フロントＦＲ、左フロントＦＬ、右リアＲＲ、左リアＲＬの各車輪に配設される。これらのブレーキ操作量検出センサ３２や車輪速センサ３３によって取得された検出結果は、夫々のセンサ出力としてＥＣＵ４０のペダル操作検出部４１及び振動モード判定部４４に伝達される。
【００２８】
ペダル操作検出部４１は、運転者によるブレーキペダル３１の操作（踏み込み）を検出する。この検出はブレーキ操作量検出センサ３２から伝達される検出結果に基づいて行われる。ペダル操作検出部４１が運転者によるブレーキペダル３１の操作を検出すると、後述する要求クランプ力演算部４２にブレーキペダル３１の操作が行われたこと、及びブレーキ操作量検出センサ３２から伝達されたブレーキペダル３１の操作量を伝達する。
【００２９】
要求クランプ力演算部４２は、前記ブレーキペダル３１の操作量に応じてブレーキパッド１３をディスクロータ１０に押圧する押圧力を演算する。この押圧力は、ブレーキペダル３１の操作により要求されたブレーキ量（要求クランプ力）に相当する。要求クランプ力演算部４２により演算された要求クランプ力の演算結果は、ブレーキペダル３１の操作量に応じた押圧力として後述するモータ駆動部４３に伝達される。
【００３０】
モータ駆動部４３は、ブレーキ操作に応じてブレーキパッド１３をディスクロータ１０に押圧するようにモータ１５を制御するモータ制御手段に相当する。上述のようにモータ駆動部４３には要求クランプ力演算部４２からブレーキペダル３１の操作量に応じて演算された押圧力が伝達される。モータ駆動部４３は、この押圧力をブレーキパッド１３に付与することが可能なようにモータ１５を駆動する。すなわち、モータ駆動部４３は、モータ１５がこの押圧力に応じた回転動力（トルク）を出力するように、モータ１５のステータ２１のステータコイルに通電する。これにより、ブレーキパッド１３がディスクロータ１０に押し付けられ、車輪に制動力が付与される。
【００３１】
制動圧力検出部３４は、ブレーキパッド１３をディスクロータ１０に押圧する際の押圧力及びブレーキパッド１３をディスクロータ１０に押圧する際にブレーキパッド１３に作用する荷重のうち少なくともいずれか一方を検出する制動圧力検出手段に相当する。上述のように、運転者のブレーキペダル３１の操作量に応じてブレーキパッド１３がディスクロータ１０に押し付けられる。制動力検出部３４は、この時のブレーキパッド１３を押圧する押圧力及びこの時にブレーキパッド１３に働く荷重のうち少なくともいずれか一方を検出する。このような制動圧力検出部３４は、例えばロードセルや荷重センサを用いて構成すると好適である。制動圧力検出部３４により検出された検出結果は、ＥＣＵ４０が有する振動モード判定部４４に伝達される。
【００３２】
振動モード判定部４４は、上述のように変動量演算部４４ａ及び変動周波数演算部４４ｂを備えて構成される。変動量演算部４４ａは、制動圧力検出部３４により検出されたディスクロータ１０が１回転する間の検出値の変動量を演算する。変動量とは、所定の基準値（変動基準）に対して変動する量である。所定の基準値とは、運転者のペダル操作に応じて演算された押圧力そのものである。したがって、変動量とは当該演算された押圧力に対して変動する量が相当する。また、例えば、制動圧力検出部３４により検出された検出値が図４のＡに示されるように振幅する場合には、変動量を１周期のピークｔｏピーク値とすることも可能である。当該ピークｔｏピーク値は図４では符号ｐｐで示される値が相当する。なお、図４に示される検出値の場合においては、変動量の１周期はディスクロータ１０の１回転に対応する。
【００３３】
また、変動周波数演算部４４ｂは、制動圧力検出部３４により検出された検出値の変動に係る検出値変動周波数を演算する。例えば、制動圧力検出部３４により検出された検出値が図４のＡに示されるように振幅する場合には、１周期毎の周波数が相当する。図４においては、符号ｆで示される。変動周波数演算部４４ｂは、このような１周期毎の周波数を演算する。
【００３４】
振動モード判定部４４は、制動圧力検出部３４により検出されたディスクロータ１０が１回転する間の検出値の変動量が予め設定された変動量判定閾値以上であるか否かを判定する。制動圧力検出部３４により検出されたディスクロータ１０が１回転する間の検出値の変動量は、上述の変動量演算部４４ａにより演算される。変動量判定閾値は、振動モード判定部４４に予め記憶されている。制動圧力検出部３４により検出されたディスクロータ１０が１回転する間の検出値の変動量が大きい場合には、当該変動量に応じて車両に与えられる振動も大きくなる。一方、検出値の変動量が小さい場合には、当該変動量に応じて車両に与えられる振動も小さくなる。したがって、検出値の変動量が大きい場合には車両の乗員が制動圧力の変化に起因する振動を感じ易く、検出値の変動量が小さい場合には車両の乗員が制動圧力の変化に起因する振動を感じ難い。このため、検出値の変動量の大きさを判定することは、車両に与えられる振動の大きさを推定するのに好適である。この判定結果は後述する制御モード決定部４５に伝達される。
【００３５】
また、振動モード判定部４４は、検出値変動周波数が回転速度検出手段が検出した回転速度と相関関係があるか否かを判定する。検出値変動周波数は上述の変動周波数演算部４４ｂにより演算され、回転速度は車輪速センサ３３から伝達される。検出値変動周波数が回転速度と相関関係があるとは、回転速度の変化量又は変化した割合と、検出値変動周波数の変化量又は変化した割合との間に一定の関係（比例関係）があることに相当する。
【００３６】
例えば、ロータディスク１０の偏肉している部位（偏肉部位）が当該ロータディスク１０の周方向に沿って１箇所である場合には、制動圧力検出部３４により検出された制動圧力の変動周波数の変化量又は変化した割合と、ディスクロータ１０の回転速度の変化量又は変化した割合とが一対一で対応する。また、例えば、ロータディスク１０の偏肉部位が当該ロータディスク１０の周方向に沿って２箇所以上ある場合にも、いずれか１つの偏肉部位に起因して生じる制動圧力の変動周波数の変化量又は変化した割合と、ディスクロータ１０の回転速度の変化量又は変化した割合変動とが一対一で対応する。
【００３７】
したがって、検出値変動周波数の変化量又は変化した割合が回転速度の変化量又は変化した割合と相関関係があるか否かを判定することにより、制動圧力検出部３４により検出された検出値の変動が、ディスクロータ１０の偏肉に起因するものか否かを容易に特定することが可能となる。このように振動モード判定部４４は、検出値変動周波数が回転速度の変動と相関関係があるか否かを判定し、この判定結果を後述する制御モード決定部４５に伝達する。
【００３８】
更に、振動モード判定部４４は、検出値変動周波数が予め設定された変動周波数判定閾値以上であるか否かを判定する。変動周波数判定閾値は、振動モード判定部４４に予め記憶されている。制動圧力検出部３４により検出された検出値の変動周波数が高い場合には、検出値の変動に係る振動は走行中に路面から受けるロードノイズ等により車両の乗員が感じ難くなる。一方、検出値の変動周波数が低い場合でも、検出値の変動に係る振動は車両の乗員は感じ難くなる。このため、検出値の変動周波数を判定することは、車両の乗員が感じ易いか感じ難いかを推定するのに好適である。この判定結果は後述する制御モード決定部４５に伝達される。
【００３９】
制御モード決定部４５は、振動モード判定部４４による判定結果に基づいて、ディスクロータ１０の肉厚変動による異常振動を防止する振動抑制制御の制御モードを決定する。本実施形態に係る振動抑制制御の制御モードには逆位相制御モードの他に同位相制御モードもある。逆位相制御とは、制動圧力検出部３４により検出されたディスクロータ１０が１回転する間の検出値の変動量を打ち消すように行われる制御である。例えば、図５（ａ）に示されるように制動圧力検出部３４により検出された検出値がＡで示されるようなものである場合には、図５（ａ）の破線Ｂで示されるように検出値Ａの変動基準（例えば検出値の振幅基準）に対して、検出値Ａが正方向に振幅している場合には同じ振幅で負方向に制御し、検出値Ａが負方向に振幅している場合には同じ振幅で正方向に制御する。このような制御を行うことにより、図５（ｂ）のＣで示されるように制動圧力検出部３４による検出結果の振幅を一定とすることができる。すなわち、このような制御を行うと制動圧力の変化が一定となるので、車両の乗員が検出値の変動に起因する異常振動を感じることを防止できる。
【００４０】
一方、同位相制御とは、制動圧力検出部３４により検出された検出値の変動量が大きくなるように行う制御である。例えば、図６（ａ）に示されるように制動圧力検出部３４により検出された検出値がＡである場合には、図６（ａ）の破線Ｂで示されるように検出値Ａの変動基準（例えば検出値の振幅基準）に対して、検出値Ａが正方向に振幅している場合には少なくとも正方向で制御し、検出値Ａが負方向に振幅している場合には少なくとも負方向に制御する。このような制御を行うことにより、図６（ｂ）のＣで示されるように制動圧力検出部３４による検出結果の振幅を大きくすることができる。
【００４１】
このように検出値の振幅を大きくすることにより、ディスクロータ１０の肉厚が厚い部分に積極的にブレーキパッド１３を強く押し付け、当該肉厚が厚い部分を削ることができる。したがって、ディスクロータ１０の偏肉を抑制することが可能となる。なお、このように振幅を大きくするような制御を行う場合には、後述するように元々車両の乗員が検出値の変動に起因する車両の振動を感じ難い状態（例えば検出値の変動量が小さい場合や、検出値の検出値変動周波数が高い場合や検出値の検出値変動周波数が低い場合）に行われる。
【００４２】
制御モード決定部４５は、制動圧力検出部３４により検出されたディスクロータ１０が１回転する間の検出値の変動量が予め設定された変動量判定閾値以上であり、且つ、当該検出値の変動に係る検出値変動周波数が車輪速センサ３３が検出した回転速度と相関関係があり、且つ、検出値変動周波数が予め設定された変動周波数判定閾値以上である場合に、振動抑制制御の制御モードを逆位相制御モードに決定する。
【００４３】
また、制御モード決定部４５は、制動圧力検出部３４により検出されたディスクロータ１０が１回転する間の検出値の変動量が予め設定された変動量判定閾値以上であり、且つ、当該検出値の変動に係る検出値変動周波数が車輪速センサ３３が検出した回転速度と相関関係があり、且つ、検出値変動周波数が予め設定された変動周波数判定閾値より小さい場合に、振動抑制制御の制御モードを同位相制御モードに決定する。
【００４４】
更に、上記の変動量判定閾値を第１変動周波数判定閾値とした際に、制御モード決定部４５は、制動圧力検出部３４により検出されたディスクロータ１０が１回転する間の検出値の変動量が予め設定された変動量判定閾値以上であり、且つ、当該検出値の変動に係る検出値変動周波数が車輪速センサ３３が検出した回転速度と相関関係があり、且つ、検出値変動周波数が第１変動周波数判定閾値よりも大きい予め設定された第２変動周波数判定閾値を超える場合に、振動抑制制御の制御モードを同位相制御モードに決定する。制御モード決定部４５により決定された制御モードは要求クランプ力演算部４２に伝達される。
【００４５】
要求クランプ力演算部４２は、制御モード決定部４５から決定された制御モードが伝達されると、制御モード決定部４５により決定された制御モードとに基づいて押圧力を演算する。この演算結果はモータ駆動部４３に伝達される。
【００４６】
モータ駆動部４３は、要求クランプ力演算部４２により演算された押圧力に応じてモータ１５を制御する。すなわち、制御モード決定部４５により逆位相で制御するよう決定された場合には、モータ駆動部４３は、検出値の変動に対して逆位相でモータ１５を制御する。
【００４７】
また、制御モード決定部４５により同位相で制御するよう決定された場合には、モータ駆動部４３は、検出値変動周波数が変動周波数判定閾値（第１変動周波数判定閾値）よりも小さい範囲の全領域又は一部領域で検出値の変動に対して同位相でモータ１５を制御する。検出値変動周波数が変動周波数判定閾値（第１変動周波数判定閾値）よりも小さい範囲の全領域とは、検出値変動周波数が変動周波数判定閾値（第１変動周波数判定閾値）よりも小さくなってからゼロになるまで（すなわち、回転速度がゼロになるまで）の領域である。また、検出値変動周波数が変動周波数判定閾値（第１変動周波数判定閾値）よりも小さい範囲の一部領域とは、検出値変動周波数が変動周波数判定閾値（第１変動周波数判定閾値）よりも小さくなってからゼロになるまで（すなわち、回転速度がゼロになるまで）の範囲における一部の領域である。すなわち、係る場合にはモータ駆動部４３は、検出値変動周波数が変動周波数判定閾値（第１変動周波数判定閾値）よりも小さくなってから所定時間が経過した後、同位相での制御を開始したり、あるいは検出値変動周波数がゼロになる前に同位相での制御を停止したりすることが可能となる。
【００４８】
同様に、検出値変動周波数が第２変動周波数判定閾値を超える場合において制御モード決定部４５により同位相で制御するよう決定された場合には、モータ駆動部４３は、検出値変動周波数が第２変動周波数判定閾値を超える全領域又は一部領域で検出値の変動に対して同位相でモータ１５を制御する。検出値変動周波数が第２変動周波数判定閾値を超える全領域とは、検出値変動周波数が第２変動周波数判定閾値よりも大きい状態での全ての領域である。また、検出値変動周波数が第２変動周波数判定閾値を超える一部領域とは、検出値変動周波数が第２変動周波数判定閾値よりも大きい状態での一部の領域である。すなわち、係る場合にはモータ駆動部４３は、検出値変動周波数が第２変動周波数判定閾値よりも大きい状態において、同位相での制御を行わない領域を有して制御することが可能となる。
【００４９】
次に、本車両用ブレーキ装置１００による制御について実際に得られた検出値を示して説明する。図７（ａ）には実際に検出された検出値を符号Ａを付して示している。このような検出値Ａはリアルタイムで振動モード判定部４４に伝達され、制御モード決定部４５によりリアルタイムで制御モードが決定される。したがって、１周期分の波形Ａを検出して制御を行う場合には、１周期の前半部分においては制御が遅れる可能性がある。このため、本車両用ブレーキ装置１００は、所定時間前の検出結果を用いて現在の制御モードを決定すると好適である。
【００５０】
図７（ａ）には、時刻ｔ０からｔ１の間において、検出値Ａの変動量ｐｐが予め設定された変動量判定閾値Ｔａ以上であることが示されている。また、当該時刻ｔ０からｔ１の間には、検出値変動周波数が回転速度と相関関係があるとする。ここで、変動周波数判定閾値を第１変動周波数判定閾値Ｔｂとすると、検出値Ａの検出値変動周波数が第１変動周波数判定閾値Ｔｂよりも大きい予め設定された第２変動周波数判定閾値Ｔｃ以上であることから、制御モード決定部４５は制御モードを同位相制御モードに決定する。要求クランプ力演算部４２により演算された同位相制御に係る押圧力が破線Ｂで示される。これにより、モータ駆動部４３は、図７（ｂ）の符号Ｃで示されるように、時刻ｔ０からｔ１においては検出値の振幅が大きくなるように同位相でモータ１５を制御する。
【００５１】
また、図７（ａ）に戻り、時刻ｔ１からｔ２の間において、検出値Ａの変動量ｐｐが予め設定された変動量判定閾値Ｔａ以上であり、検出値変動周波数が回転速度と相関関係があるとする。この場合において、検出値Ａの検出値変動周波数が予め設定された第１変動周波数判定閾値Ｔｂ以上且つ第２変動周波数判定閾値Ｔｃ未満であることから、制御モード決定部４５は制御モードを逆位相制御モードに決定する。これにより、モータ駆動部４３は、図７（ｂ）に示されるように、時刻ｔ１からｔ２においては検出値の振幅が略ゼロとなるように逆位相でモータ１５を制御する。
【００５２】
更に、時刻ｔ２以降において、検出値Ａの変動量ｐｐが予め設定された変動量判定閾値Ｔａ以上であり、検出値変動周波数が回転速度と相関関係があるとする。この場合において、検出値Ａの検出値変動周波数が予め設定された第１変動周波数判定閾値Ｔｂより小さいことから、制御モード決定部４５は制御モードを同位相制御モードに決定する。これにより、モータ駆動部４３は、図７（ｂ）に示されるように、時刻ｔ２以降においては検出値の振幅が大きくなるように同位相でモータ１５を制御する。
【００５３】
このような制御を行うことにより、検出値変動周波数が車両の乗員が感じ易い周波数帯である場合には、検出値の振幅が打ち消されるように制御されるので乗員がディスクロータ１０の偏肉に起因する異常振動を感じることが無い。一方、検出値変動周波数が車両の乗員が感じ難い周波数帯である場合には、検出値の振幅が大きくなるように制御されるのでディスクロータ１０の肉厚部分を積極的にブレーキパッド１３との摩擦により削って、ディスクロータ１０の偏肉を抑制することが可能となる。なお、このような制御において、上述の第１変動周波数判定閾値Ｔｂは例えば１Ｈｚに設定し、第２変動周波数判定閾値Ｔｃは２Ｈｚに設定すると好適である。もちろん第１変動周波数判定閾値Ｔｂ及び第２変動周波数判定閾値Ｔｃを他の周波数に設定することも当然に可能である。また、制動圧力検出部３４により検出された検出値の検出値変動周波数が、車両の各部（例えばシート、ボディ、ショックアブソーバ等）を介することにより乗員の位置に到達するまでに変動する場合には、当該車両の各部を考慮して変動量判定閾値Ｔａ、第１変動周波数判定閾値Ｔｂ、及び第２変動周波数判定閾値Ｔｃを設定することも可能である。
【００５４】
また、図７においては同位相制御を行う領域を、検出値変動周波数が第１変動周波数判定閾値より小さい範囲の全領域、検出値変動周波数が第２変動周波数判定閾値を超える全領域として説明した。もちろん、検出値変動周波数が第１変動周波数判定閾値より小さい範囲の一部領域、検出値変動周波数が第２変動周波数判定閾値を超える一部領域とすることも当然に可能である。あるいは、いずれか一方だけを一部領域とすることも当然に可能である。
【００５５】
ここでモータ駆動部４３は、急制動が行われた場合には、振動抑制制御を禁止すると好適である。急制動とは車両の緊急停止をさせる場合などに用いられる制動である。これより、急制動が行われた場合において車両用ブレーキ装置１００は車両を停止させる作動を優先することができる。
【００５６】
また、モータ駆動部４３は、車両挙動ブレーキ制御（例えば、ＡＢＳ制御、横滑り抑制制御、トラクション制御、プリクラッシュ制御など）が行われた場合には、振動抑制制御を行わないようにすると好適である。車両挙動ブレーキ制御のうち、横滑り抑制制御、トラクション制御は車両の挙動が不安定になった場合に車両の挙動を正常な状態にするために行われる制御である。プリクラッシュ制御は車両が衝突する際に制動力を確保して被害を軽減する制御である。モータ駆動部４３は振動抑制制御を禁止することにより車両挙動ブレーキ制御による作動を優先するため、車両用ブレーキ装置１００は車両と安全性を優先的に確保することができる。
【００５７】
また、モータ駆動部４３は、運転者による周期的に踏力が増減するブレーキペダル３１の操作により、検出値の変動量が変動量判定閾値以上であり、検出値変動周波数と回転速度とが相関関係があり、検出値変動周波数と予め設定された判定閾値とが所定の関係を有する場合でも、振動抑制制御を禁止すると好適である。運転者による周期的に踏力が増減するブレーキペダル３１の操作とは、例えば運転者がブレーキペダル３１の踏み増し・踏み戻しをするブレーキ操作、ポンピングブレーキ等のブレーキ操作が相当する。また、検出値の変動量が変動量判定閾値以上であり、検出値変動周波数と回転速度とが相関関係があり、検出値変動周波数と予め設定された判定閾値とが所定の関係を有する場合とは、逆位相制御を行う条件及び同位相制御を行う条件が成立した場合である。すなわち、運転者による踏み増し・踏み戻しをするブレーキ操作に係る周波数が、変動周波数帯（検出値変動周波数の周波数帯）に含まれる場合である。また、検出値の変動に対する制御とは、上述の逆位相での制御や同位相での制御である。したがって、運転者により、変動周波数帯に含まれる周波数で踏み増し・踏み戻しをするブレーキ操作が行われた場合には、逆位相での制御や同位相での制御を行う条件が成立しても、モータ駆動部４３は逆位相での制御や同位相での制御を行わないので、運転者の意図と異なる周波数で制動力が制御されることがない。このため、車両用ブレーキ装置１００は運転者の意図するブレーキ操作（踏み増し・踏み戻しをするブレーキ操作やポンピングブレーキなど）に係る制動力を維持することができる。
【００５８】
次に、本車両用ブレーキ装置１００が行う制御に関して図８に示すフローチャートを用いて説明する。車両用ブレーキ装置１００は、車両用ブレーキ装置１００に対して急制動操作されている若しくは、車両挙動ブレーキ制御が行われているか否か、又は運転者による周期的に踏力が増減するブレーキペダル３１の操作の周波数が変動周波数帯に含まれるか否かの判定が行われる。車両用ブレーキ装置１００に対して急制動操作されている若しくは、車両挙動ブレーキ制御が行われている場合、又は運転者による周期的に踏力が増減するブレーキペダル３１の操作の周波数が変動周波数帯に含まれる場合には（ステップ＃０１：Ｎｏ）、処理が継続される。一方、車両用ブレーキ装置１００に対して急制動操作されていない若しくは、車両挙動ブレーキ制御が行われていない場合、又は運転者による周期的に踏力が増減するブレーキペダル３１の操作の周波数が変動周波数帯に含まれない場合には（ステップ＃０１：Ｙｅｓ）、制動圧力検出部３４により検出された検出値が変動量判定閾値以上であるか否かの判定を行う。
【００５９】
制動圧力検出部３４により検出された検出値が予め設定された変動量判定閾値以上である場合には（ステップ＃０２：Ｙｅｓ）、検出値変動周波数が回転速度と相関関係があるか否かの判定を行う。制動圧力検出部３４により検出されたディスクロータ１０が１回転する間の検出値の変動量が予め設定された変動量判定閾値以上でない場合には（ステップ＃０２：Ｎｏ）、ステップ＃０１に戻り処理が継続される。
【００６０】
検出値変動周波数が回転速度と相関関係がある場合には（ステップ＃０３：Ｙｅｓ）、検出値変動周波数が予め設定された周波数帯に含まれるか否かの判定を行う。検出値変動周波数が回転速度と相関関係がない場合には（ステップ＃０３：Ｎｏ）、ステップ＃０１に戻り処理が継続される。
【００６１】
検出値変動周波数が予め設定された周波数帯に含まれる場合には（ステップ＃０４：Ｙｅｓ）、制御モード決定部４５が制御モードを逆位相制御モードに決定する。これにより、モータ駆動部４３は逆位相モードでモータ１５を制御する（ステップ＃０５）。一方、検出値変動周波数が予め設定された周波数帯に含まれない場合には（ステップ＃０４：Ｎｏ）、制御モード決定部４５が制御モードを同位相制御モードに決定する。これにより、モータ駆動部４３は同位相モードでモータ１５を制御する（ステップ＃０６）。
【００６２】
このようなフローに沿って制御を行うことにより、ディスクロータ１０の偏肉に起因する異常振動の低減を行うことができる。したがって、車両の乗員が異常振動を感じることを防止できる。なお、図８に示すフローチャートにおいて示したステップ＃０１は、ステップ＃０２、＃０３の後、又はステップ＃０５、＃０６の前に行っても良い。
【００６３】
〔その他の実施形態〕
上記実施形態では、モータ駆動部４３は、制動圧力検出手段３４により検出されたディスクロータ１０が１回転する間の検出値の変動量が予め設定された変動量判定閾値以上であり、且つ、検出値の変動に係る検出値変動周波数が車輪速センサ３３が検出した回転速度と相関関係がある場合に、検出値変動周波数が変動周波数判定閾値より小さい範囲の全領域又は一部領域で検出値の変動に対して同位相でモータ１５を制御するとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。例えば、モータ駆動部４３は、制動圧力検出手段３４により検出されたディスクロータ１０が１回転する間の検出値の変動量が予め設定された変動量判定閾値以上であり、且つ、検出値の変動に係る検出値変動周波数が車輪速センサ３３が検出した回転速度と相関関係がある場合に、検出値変動周波数が変動周波数判定閾値より小さい範囲の全領域で逆位相での制御を停止するのみの制御とすることも当然に可能である。このような制御を行うことにより、車両の乗員が感じない程度の振動の場合には逆位相制御も同位相制御も行わないことによりモータ１５の電力消費及び消耗の低減を行うことが可能となる。
【００６４】
上記実施形態では、モータ駆動部４３は、制動圧力検出手段３４により検出されたディスクロータ１０が１回転する間の検出値の変動量が予め設定された変動量判定閾値以上であり、且つ、検出値の変動に係る検出値変動周波数が車輪速センサ３３が検出した回転速度と相関関係がある場合に、検出値変動周波数が変動周波数判定閾値より大きい範囲の全領域又は一部領域で検出値の変動に対して同位相でモータ１５を制御するとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。例えば、モータ駆動部４３が、検出値変動周波数が第１変動周波数判定閾値よりも大きい予め設定された第２変動周波数判定閾値以下である場合にのみ振動抑制制御を実行するように構成することも当然に可能である。このような構成とすることにより、車両の乗員が感じない程度の振動の場合には逆位相制御も同位相制御も行わないことによりモータ１５の電力消費及び消耗の低減を行うことが可能となる。
【００６５】
上記実施形態では、制動圧力検出部３４により検出された検出値の変動量が予め設定された変動量判定閾値以上である場合を条件の一つとして逆位相制御あるいは同位相制御を行うとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。例えば、制動圧力検出部３４により検出された検出値の変動量が予め設定された変動量判定閾値未満である場合には、全領域又は一部領域で同位相制御を行うように構成しても良い。このような構成とすることにより、ディスクロータ１０の偏肉を適切に抑制することが可能となる。
【００６６】
上記実施形態では、キャリパ１１が浮動型キャリパであるとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。例えば、対向型キャリパに本発明を適用することも当然に可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明は、車両が有する車輪と一体回転可能に設けられたディスクロータと、車両の固定部材に固定され、ディスクロータのロータ軸方向に移動可能にブレーキパッドが設けられたキャリパと、ブレーキパッドをモータの駆動力によりロータ軸方向に移動させ、ディスクロータに押圧する駆動機構と、ブレーキ操作に応じてブレーキパッドをディスクロータに押圧するようにモータを制御するモータ制御手段と、ブレーキパッドをディスクロータに押圧する際の押圧力及びブレーキパッドをディスクロータに押圧する際にブレーキパッドに作用する荷重のうち少なくともいずれか一方を検出する制動圧力検出手段と、ディスクロータの回転速度を検出する回転速度検出手段と、を備えた車両用ブレーキ装置に利用可能である。
【符号の説明】
【００６８】
１０：ディスクロータ
１１：キャリパ
１５：モータ
３１：ブレーキペダル
３２：ブレーキ操作量検出センサ
３３：車輪速センサ
３４：制動圧力検出部
４０：ＥＣＵ
４１：ペダル操作検出部
４２：要求クランプ力演算部
４３：モータ駆動部
４４：振動モード判定部
４４ａ：変動量演算部
４４ｂ：変動周波数演算部
４５：制御モード決定部
１００：車両用ブレーキ装置
【図１】
2011173521.tif 000003
【図２】
2011173521.tif 000004
【図３】
2011173521.tif 000005
【図４】
2011173521.tif 000006
【図５】
2011173521.tif 000007
【図６】
2011173521.tif 000008
【図７】
2011173521.tif 000009
【図８】
2011173521.tif 000010