(57)【要約】【課題】  各センサの出力信号の遅延時間差を原因とする接触位置の推定誤差を補正することで、クリアランス量を適切に制御でき、非制動時のブレーキパッドの引きずり防止による燃費向上と、制動時の応答時間の短縮化を両立する【解決手段】  ブレーキディスクと、ブレーキパッドと、ピストンと、駆動機構と、ピストンの位置を検出する位置センサと、ブレーキパッドがブレーキディスクを押す推力を検出する推力センサと、駆動機構を制御して制動力を調節するブレーキ制御部と、を有し、ブレーキ制御部は、位置センサと推力センサの出力信号に基づいてブレーキパッドとブレーキディスクが接触する接触位置を演算する接触位置演算部と、位置センサと推力センサの出力信号の遅延時間差に基づいて、接触位置の位置誤差を演算する位置誤差演算部と、位置誤差を用いて、接触位置演算部が求めた接触位置を補正する接触位置補正部と、を備えるブレーキシステム。【選択図】図３
2019217836.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪と共に回転するブレーキディスクと、
該ブレーキディスクに制動力を与えるブレーキパッドと、
該ブレーキパッドを駆動するピストンと、
該ピストンに駆動力を与える駆動機構と、
前記ピストンの位置を検出する位置センサと、
前記ブレーキパッドが前記ブレーキディスクを押す推力を検出する推力センサと、
前記駆動機構を制御して前記制動力を調節するブレーキ制御部と、を有し、
前記ブレーキ制御部は、
前記位置センサと前記推力センサの出力信号に基づいて前記ブレーキパッドと前記ブレーキディスクが接触する接触位置を演算する接触位置演算部と、
前記位置センサと前記推力センサの出力信号の遅延時間差に基づいて、前記接触位置の位置誤差を演算する位置誤差演算部と、
前記位置誤差を用いて、前記接触位置演算部が求めた前記接触位置を補正する接触位置補正部と、
を備えることを特徴とするブレーキシステム。
【請求項２】
請求項１に記載のブレーキシステムにおいて、
前記ブレーキ制御部は、
さらに、前記推力の符号、前記ピストンの位置の符号、前記ピストンの速度の符号の何れかに基づいて、前記制動力を増力するアプライ時、または、前記制動力を減力するリリース時の何れに該当するかを判定するアプライ・リリース判定部を備えることを特徴とするブレーキシステム。
【請求項３】
請求項２に記載のブレーキシステムにおいて、
前記接触位置補正部は、前記位置センサよりも前記推力センサの信号遅延が大きい場合、
アプライ時には、前記接触位置演算部が演算した接触位置から、前記位置誤差を減算することで接触位置を補正し、
リリース時には、前記接触位置演算部が演算した接触位置に、前記位置誤差を加算することで接触位置を補正することを特徴とするブレーキシステム。
【請求項４】
請求項２に記載のブレーキシステムにおいて、
前記接触位置補正部は、前記位置センサよりも前記推力センサの信号遅延が小さい場合、
アプライ時には、前記接触位置演算部が演算した接触位置に、前記位置誤差を加算することで接触位置を補正し、
リリース時には、前記接触位置演算部が演算した接触位置から、前記位置誤差を減算することで接触位置を補正することを特徴とするブレーキシステム。
【請求項５】
請求項１に記載のブレーキシステムにおいて、
前記位置誤差演算部は、前記ブレーキパッドと前記ブレーキディスクが接触する際の前記ピストンの速度と略比例する前記位置誤差を出力することを特徴とするブレーキシステム。
【請求項６】
請求項１に記載のブレーキシステムにおいて、
前記位置誤差演算部は、前記位置センサと前記推力センサの出力信号の遅延時間差と略比例する前記位置誤差を出力することを特徴とするブレーキシステム。
【請求項７】
請求項６に記載のブレーキシステムにおいて、
前記遅延時間差は、前記ピストンの位置を変化させた際の、前記推力の変化開始までの時間遅れを学習することで決定した遅延時間差であることを特徴とするブレーキシステム。
【請求項８】
車輪と共に回転するブレーキディスクと、
該ブレーキディスクに制動力を与えるブレーキパッドと、
該ブレーキパッドを駆動するピストンと、
該ピストンに駆動力を与える駆動機構と、
前記ピストンの位置を検出する位置センサと、
前記ブレーキパッドが前記ブレーキディスクを押す推力を検出する推力センサと、
前記駆動機構を制御して前記制動力を調節するブレーキ制御部と、を有し、
前記ブレーキ制御部は、
前記位置センサと前記推力センサの出力信号に基づいて前記ブレーキパッドと前記ブレーキディスクが接触する接触位置を演算する接触位置演算部と、
前記ピストンの位置を時系列に保存するピストン位置時系列情報保持部と、
前記接触位置演算部が演算した前記接触位置に相当する時刻から、前記位置センサと前記推力センサの出力信号の遅延時間差だけ離れた時刻における前記ピストンの位置を、補正後の前記接触位置とする接触位置補正部と、
を備えることを特徴とするブレーキシステム。
【請求項９】
車輪と共に回転するブレーキディスクと、
該ブレーキディスクに制動力を与えるブレーキパッドと、
該ブレーキパッドを駆動するピストンと、
該ピストンに駆動力を与える駆動機構と、
前記ピストンの位置を検出する位置センサと、
前記ブレーキパッドが前記ブレーキディスクを押す推力を検出する推力センサと、
前記駆動機構を制御して前記制動力を調節するブレーキ制御部と、を有し、
前記ブレーキ制御部は、
前記位置センサと前記推力センサの出力信号の遅延時間差に基づいて、前記位置センサと前記推力センサの出力信号の同期を修正する同期修正部と、
同期修正後の前記位置センサと前記推力センサの出力信号に基づいて前記ブレーキパッドと前記ブレーキディスクが接触する接触位置を演算する接触位置演算部と、
を備えることを特徴とするブレーキシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の車両に搭載される、車輪の回転を制動するブレーキシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両には、運転者によるブレーキペダルの踏込量に応じて車輪に制動力を付与するブレーキシステムが搭載されている。このブレーキシステムは、従来、油圧システムのものが多かったが、最近では電動システムのものが増えつつある。
【０００３】
電動システムを用いたブレーキシステムでは、油圧システムでは困難であったブレーキピストンの引き戻しができるため、ブレーキパッドとブレーキディスクに所望の隙間を設けるクリアランス制御が可能になり、ブレーキパッドの引きずり低減による燃費改善が期待できる。この際、単に燃費改善するだけであれば、非制動時の当該隙間を大きくするだけで足りるが、ブレーキペダル踏込時の制動応答を早めたい場合には、非制動時の当該隙間を可能な限り狭めておくことが望ましい。このような背景から、ブレーキパッドとブレーキディスクの接触位置を正確に把握する技術が、クリアランス制御の最適化に際し重要となる。これに関連する技術としては、例えば、特許文献１〜特許文献３に記載のものがある。
【０００４】
特許文献１の「電動ディスクブレーキ装置」は、ディスクの軸線に沿って直進運動するピストンと、ピストンによって押圧されディスクに接触するブレーキパッドと、ピストンが受けるピストン推力を検出する推力センサと、ピストン変位であるピストン位置を検出する位置検出器を有し、ピストン前進時に推力センサによる検出値が所定量に達するとディスクが押圧されたと判断し、その時のピストン位置をブレーキパッドとディスクの接触位置とする構成が示されている。
【０００５】
また、特許文献２の「車両用ブレーキ装置」では、ブレーキ解除時に押圧センサの出力の変化率を演算し、設定閾値以下となった位置を検出し接触位置とする構成が示されている。
【０００６】
さらに、特許文献３の「ブレーキ装置」は、ブレーキ解除時に、ピストン推力が０より大きい所定の閾値以下になった時点でのピストン位置から所定量ピストンをブレーキ解除側に戻した位置をディスクロータとブレーキパッドの接触位置と設定する構成が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−１３３９２２号公報
【特許文献２】特開２０００−０１８２９４号公報
【特許文献３】特開２００４−１２４９５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１では、推力センサの検出閾値を小さくすることで接触位置の検出精度を向上させることができる。しかし、一般的に、推力センサには推力０付近で推力値の検出精度が急激に悪化する特性があるため、検出閾値としては所定値以上の大きさが必須であり、検出閾値には事実上の下限がある。その結果、ブレーキパッド接触位置の検出精度にも限界があるため、特許文献１の手法では、非制動時のブレーキパッドの引きずりが残存することが考えられる。
【０００９】
一方、特許文献２では、押圧センサの出力値の変化率から接触位置を検出しており、推力センサの出力値を直接使用する特許文献１と比べて増力開始時の変化を捉えやすく、接触位置を高精度に検出できる。しかし、特許文献２のように推力センサの微分値を用いる場合は、センサノイズによる誤検出が発生しやすく、信頼性が低いという課題がある。
【００１０】
また、特許文献３では、ブレーキ解除時に２点の計測点を用いてピストン位置変化量に対するピストン推力の変化量を演算することで接触位置を推定し、上述した特許文献１の問題や、特許文献２の問題を回避している。
【００１１】
しかしながら、特許文献３では、各センサの出力信号をフィルタ処理したり、通信処理したり、演算処理したりする際の遅延時間は考慮されていないため、各センサの出力信号に遅延時間差がある場合、マイコン内では異なるタイミングで検出された出力信号を一組の情報として演算処理することになるため、推定した接触位置と本来の接触位置の間には必然的に位置誤差が発生することになる。この結果、推定した接触位置を信頼してクリアランス制御を実行すると、クリアランス量が過少となり非制動時にブレーキパッドの引きずりが生じたり、クリアランス量が過大となり制動時の応答性が劣化したりする可能性がある。
【００１２】
本発明は上記の課題を鑑みてなされたものであり、各センサの出力信号の遅延時間差を原因とする接触位置の推定誤差を補正し、ブレーキパッドとブレーキディスクの実際の接触位置を高精度に推定することで、クリアランス量を適切に制御でき、非制動時のブレーキパッドの引きずり防止による燃費向上と、制動時の応答時間の短縮化を両立できるブレーキシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するため、本発明のブレーキシステムは、車輪と共に回転するブレーキディスクと、該ブレーキディスクに制動力を与えるブレーキパッドと、該ブレーキパッドを駆動するピストンと、該ピストンに駆動力を与える駆動機構と、前記ピストンの位置を検出する位置センサと、前記ブレーキパッドが前記ブレーキディスクを押す推力を検出する推力センサと、前記駆動機構を制御して前記制動力を調節するブレーキ制御部と、を有し、前記ブレーキ制御部は、前記位置センサと前記推力センサの出力信号に基づいて前記ブレーキパッドと前記ブレーキディスクが接触する接触位置を演算する接触位置演算部と、前記位置センサと前記推力センサの出力信号の遅延時間差に基づいて、前記接触位置の位置誤差を演算する位置誤差演算部と、前記位置誤差を用いて、前記接触位置演算部が求めた前記接触位置を補正する接触位置補正部と、を備えるものとした。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ブレーキパッドの接触位置の推定精度が向上するため、ブレーキパッドとブレーキディスクの間のクリアランスを所望の値に保つことができ、非制動時の引きずり低減や制動時の応答時間の短縮化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施例1に係るブレーキシステムの概略図。
【図２】実施例１に係る接触位置推定部の機能ブロック図。
【図３】実施例１に係る接触位置推定方法を示すフローチャート。
【図４】実施例１に係る接触位置演算値の補正動作を表す概念図。
【図５】実施例２に係る接触位置推定部の機能ブロック図。
【図６】実施例３に係る接触位置推定部の機能ブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施例について図面を用いて詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではなく、本発明の技術的な概念の中で種々の変形例や応用例もその範囲に含むものである。
【実施例１】
【００１７】
本発明の実施例１のブレーキシステムを図１〜図４を用いて説明する。
【００１８】
図１は、本実施例のブレーキシステムの概略図であり、車両が備える複数車輪のうち一輪分の電動ブレーキに対応する構成を示している。
【００１９】
図１に示すように、本実施例のブレーキシステム１は、大略して、駆動機構２と、ブレーキ制御装置１０と、制動機構１１と、回転/直動変換機構１２を備えている。これらのうち、駆動機構２は電動モータ２ａと減速機２ｂからなり、ブレーキ制御装置１０はモータ制御部３と接触位置推定部４を内蔵したものであり、制動機構１１はブレーキパッド１１ａとブレーキディスク１１ｂを接離可能に配置したものであり、回転/直動変換機構１２はピストン１２ａと送りねじ１２ｂからなる棒状のものである。
【００２０】
このブレーキシステム１では、電動モータ２ａが発生させた回転駆動力を減速機２ｂで減速し、減速後の回転駆動力を送りねじ１２ｂを介して直動駆動力に変換し、ピストン１２ａの直線駆動によりブレーキパッド１１ａをブレーキディスク１１ｂに押し付けることで、回転中のブレーキディスク１１ｂに制動力を与える。なお、以下では、ピストン１２ａがブレーキディスク１１ｂに接近する方向を正方向とし、その逆方向を負方向とする。
【００２１】
以上の制動動作を行う際、ブレーキ制御装置１０内のモータ制御部３は、電動モータ２ａの回転を制御し、ブレーキパッド１１ａの押圧力を調整する。また、ブレーキ制御装置１０は、回転/直動変換機構１２に設置した推力センサ３１が検出した推力に基づいてブレーキパッド１１ａの制動力を推定する。さらに、ブレーキ制御装置１０は、電動モータ２ａに設置した位置センサ３２が検出した回転位置に基づいてブレーキパッド１１ａの位置を推定する。なお、位置センサ３２をピストン１２ａに取り付け、ピストン１２ａの位置を直接検出できるようにしても良い。
【００２２】
ここで、ブレーキ制御装置１０には、制御信号線２１、通信線２２、２３、主電力線２６が接続されている。また、内部のモータ制御部３と接触位置推定部４は、通信線２４、２５で相互に接続されている。これらのうち、制御信号線２１は、ＥＣＵ等の上位制御装置からの制御指令をブレーキ制御装置１０に入力するものであり、通信線２２、２３は、上位制御装置と制御指令以外の情報を通信するものである。なお、ここでは、上位制御装置とブレーキ制御装置１０を別個のものとしているが、両者を一体化した制御装置としても良い。
【００２３】
次に、図２を用いて、接触位置推定部４の詳細を説明する。ここに示すように、接触位置推定部４は、接触位置演算部４０と、遅延時間差保持部４１と、位置誤差演算部４２と、アプライ・リリース判定部４３と、接触位置補正部４４と、を備えており、通信線２４を介してモータ制御部３からの信号が入力され、通信線２５を介してモータ制御部３に信号を出力する。なお、実際の接触位置推定部４は、ＣＰＵ、マイコン等の演算装置、半導体メモリ等の主記憶装置、ハードディスク等の補助記憶装置、および、通信装置などのハードウェアを備えており、補助記憶装置に記録されたデータベース等を参照しながら、主記憶装置に記憶されたプログラムを演算装置が実行することで、図２に示す各機能を実現するものであるが、以下では、このような周知動作を適宜省略しながら説明する。
＜接触位置演算部４０＞
接触位置演算部４０は、ピストン１２ａをブレーキディスク１１ｂ側に移動させ、ブレーキパッド１１ａとブレーキディスク１１ｂが接触し、両者間の隙間がゼロとなる瞬間のピストン１２ａの位置、すなわち、ピストン１２ａの原点位置を演算により求めるものである。
【００２４】
ピストン１２ａの原点位置の演算方法は種々存在するが、ここでは一例として、特許文献３と同様の演算方法を採用した場合を説明する。この場合、接触位置演算部４０では、所定のサンプリング周期で時々刻々と入力される推力センサ３１と位置センサ３２の検出信号に基づいて、ブレーキパッド１１ａの推力とピストン１２ａの位置の関係を二次元空間上にプロットしていき、得られた曲線上の任意の２点（例えば、推力センサ３１の性能を考慮して予め定めた閾値Ｔhigh、Ｔlowに相当する２点）の変化率に基づいてピストン１２ａの原点位置を演算する（後述する図４参照）。ここで演算した原点位置（以下、「接触位置演算値Ｘ１」と称する）は後述する接触位置補正部４４へ送信される。
【００２５】
なお、ここでの演算には、各センサの出力信号の遅延時間差Δｔが考慮されていないため、演算結果である原点位置は実際の原点位置から乖離したものとなる。従って、演算により求めた原点位置をそのまま用いても、本発明が目指す適切なクリアランス制御は実現できない。
＜遅延時間差保持部４１＞
遅延時間差保持部４１は、推力センサ３１と位置センサ３２の出力信号をフィルタ処理したり、通信処理したり、演算処理したりすることにより発生する両出力信号の遅延時間差Δｔを出力するものである。これは、各センサの仕様で決まる定数であり、推力センサ３１と位置センサ３２の遅延時間を個々に記憶しておき、演算で求めた遅延時間差Δｔを出力しても良いし、予め記憶している遅延時間差Δｔをそのまま出力しても良い。そして、このようにして出力された遅延時間差Δｔが位置誤差演算部４２へ送信される。
【００２６】
なお、遅延時間差保持部４１は、要は推力センサ３１と位置センサ３２の相対的な遅延時間差Δｔを出力できれば良いのであるから、必ずしも両センサの遅延時間情報を定数として予め保持しておく必要はなく、ピストン１２ａに任意の動作を実行させたときに観測される、推力センサの遅延時間差Δｔを学習し、これを出力しても良い。
＜位置誤差演算部４２＞
位置誤差演算部４２は、遅延時間差保持部４１が出力した遅延時間差Δｔと、位置センサ３２の出力信号に対し時間微分等を施して得られるピストン１２ａの速度を用いて、遅延時間差Δｔに起因するピストン１２ａの位置誤差ΔＸerrを演算する。ここで算出された位置誤差ΔＸerrは、後述する接触位置補正部４４に送信される。
【００２７】
ここでは、例えば、両センサの遅延時間差Δｔと、推力センサ３１の検出信号が所定の閾値を超えた時点（ブレーキパッド１１ａとブレーキディスク１１ｂが接触したと思われる時点）のピストン速度を乗じることで、両センサの遅延時間差Δｔに起因する位置誤差ΔＸerrを算出する。なお、ここで算出したピストン速度は接触時のピストン速度と略等しいと仮定しており、上述の閾値は推力センサ３１の精度を満たすなるべく小さな値が望ましい。
＜アプライ・リリース判定部４３＞
アプライ・リリース判定部４３では、接触位置推定時の動作がアプライ（増力）動作か、リリース（減力）動作かを判定する。例えば、推力指令値が前回指令値と比較して増加している場合はアプライと判定とし、逆に減少している場合はリリースと判定とする。アプライ・リリース判定部４３の判定結果は動作情報として接触位置補正部４４に送信される。
＜接触位置補正部４４＞
接触位置補正部４４では、接触位置演算部４０からの接触位置演算値Ｘ１と、位置誤差演算部４２からの位置誤差ΔＸerrと、アプライ・リリース判定部４３からの動作情報を用いることで、各センサの遅延時間差Δｔによる推定誤差を補正し、接触位置補正値Ｘ２を出力する。例えば、アプライ時には接触位置演算値Ｘ１から位置誤差ΔＸerrを減算し、リリース時には接触位置演算値Ｘ１に位置誤差ΔＸerrを加算することで、いずれの動作でも各センサ信号の遅延時間差Δｔに起因する位置誤差ΔＸerrを考慮した、より正確な接触位置補正値Ｘ２を出力することが可能となる。接触位置補正部４４で補正された接触位置補正値Ｘ２は通信線２５を介してモータ制御部３に送信され、以後、モータ制御部３では、接触位置補正値Ｘ２を、ブレーキパッド１１ａとブレーキディスク１１ｂが接触する原点位置であるとして、所望のクリアランス制御を実行する。
【００２８】
図２に示した接触位置推定部４の機能ブロックは、実際にはマイクロコンピュータのメモリに記憶されたソフトウエアで実行されるものである。次にこの演算フローを図３に基づき説明する。
≪ステップＳ１０≫
ステップＳ１０では、車両が現在、制動状態かを判断する。この判断は、運転者によりブレーキペダルが所定量以上に踏み込まれ、推力指令値が０以上であるかで判断できる。非制動状態である場合は、接触位置推定の処理を実行できないため、エンドに抜けて次の起動タイミングを待つことになる。一方、制動状態である場合は、次のステップＳ１１に移行する。
≪ステップＳ１１≫
ステップＳ１１では、回転/直動変換機構１２に設置した推力センサ３１の出力からブレーキパッド１１ａの推力を検出する。また、電動モータ２ａに設置した位置センサ３２の出力からモータ回転位置を検出するとともに、その時間微分によりモータ回転速度を検出する。
≪ステップＳ１２≫
ステップＳ１２では、得られたモータ回転位置を（式１）のように回転直動の比率に応じて直動方向に変換する。ここで、モータ速度も同様にピストン直動方向の速度に変換される。
【００２９】
Ｘp＝θ×（Ｌ／ε）[ｍｍ]  ・・・（式１）
なお、Ｘｐはピストン位置[mm]、θはモータ回転位置[rev]、Ｌは送りねじ１２ｂのリード [mm/rev]、εは減速機２ｂの減速比である。
【００３０】
ここで、これらの情報は、マイクロコンピュータに備えられているＲＡＭの一時記憶領域に記憶され、以下の制御ステップで実行される演算に利用される。尚、ブレーキシステム１に合せて、これ以外に他の情報を検出することも可能である。
≪ステップＳ１３≫
ステップＳ１３は主に接触位置演算部４０での処理に対応するものであり、ブレーキパッド１１ａとブレーキディスク１１ｂが接触する際のピストン１２ａの原点位置（接触位置演算値Ｘ１）を演算する。上述したように、原点位置の演算方法は種々存在するが、例えば、特許文献３の要領に基づき、増力時または減力時の任意の２点の推力値とピストン位置の変化量（傾き）から推力値がゼロとなるピストン位置を接触位置演算値Ｘ１と定める（後述する図４参照）。接触位置演算値Ｘ１の演算が完了すると、ステップＳ１４に移行する。
≪ステップＳ１４≫
ステップＳ１４は主に位置誤差演算部４２での処理に対応するものであり、代表ピストン速度Ｖｐ、および、遅延時間差保持部４１から取得した推力センサ３１と位置センサ３２の相互の遅延時間差Δｔを用いて（式２）より位置誤差ΔＸerrを算出する。
【００３１】
ΔＸerr＝Ｖｐ×Δｔ  ・・・（式２）
ここで、代表ピストン速度Ｖｐは、本来はブレーキパッド１１ａの接触時点の速度とすべきであるが、図３による接触位置推定の完了前に真の接触位置でのピストン速度を知ることは不可能であるので、（式３）に示すように、ステップＳ１３で接触位置演算値Ｘ１の演算に用いた２点のピストン速度（Ｖp1、Ｖp2）の平均値を、真の接触位置でのピストン速度と概ね等しいと仮定し、代表ピストン速度Ｖｐとする。
【００３２】
Ｖｐ＝（Ｖp1＋Ｖp2）／２  ・・・（式３）
ただし、代表ピストン速度ＶｐはステップＳ１３で扱う２点の推力値とピストン速度の変化率から推力値がゼロとなるときの速度を推定し、代表ピストン速度Ｖｐとしてもよい。何れかの代表ピストン速度Ｖｐを用いて、（式２）から位置誤差ΔＸerrを算出するとステップＳ１５に移行する。
≪ステップＳ１５≫
ステップＳ１５は主にアプライ・リリース判定部４３での処理に対応するものであり、ステップＳ１３の接触位置演算値Ｘ１が、アプライ期間、リリース期間のいずれで取得されたデータを基に演算されたかを判定する。例えば、ステップＳ１３で扱う２点の推力変化率ΔＦが正ならアプライ、負ならリリースと判断しても良いし、ピストン位置や推力指令の増減から判断しても良い。アプライ・リリース判定が完了すると、ステップＳ１６またはステップＳ１７に移行する。
≪ステップＳ１６、Ｓ１７≫
ステップＳ１５の判定結果が「アプライ」である時にはステップＳ１６に移行し接触位置演算値Ｘ１から位置誤差ΔＸerrを減算し、接触位置補正値Ｘ２を求める。一方、ステップＳ１５の判定結果が「リリース」である時にはステップＳ１７に移行し接触位置演算値Ｘ１に位置誤差ΔＸerrを加算し、接触位置補正値Ｘ２を求める。
【００３３】
ただし、これは推力センサ３１が位置センサ３２に対して遅れが大きい場合であり、位置センサ３２が推力センサ３１に対して遅れが大きい場合は符号が反転する。つまり、アプライ判定時には、接触位置演算値Ｘ１に位置誤差ΔＸerrを加算することで接触位置補正値Ｘ２を求め、リリース判定時には接触位置演算値Ｘ１から位置誤差ΔＸerrを減算することで接触位置補正値Ｘ２を求める。
【００３４】
以上のような演算を実行することによって、推力センサ３１と位置センサ３２に遅延時間差Δｔがある場合に、それによって生じる接触位置推定の位置誤差ΔＸerrを補正し、高精度な接触位置補正値Ｘ２が得られる。そして、ここで得た接触位置補正値Ｘ２をピストン１２ａの原点位置とすることで、適切なクリアランス制御を実現することができる。
【００３５】
次に、図３に示した演算過程を、図４に基づきより具体的に説明する。横軸はピストン１２ａの位置、縦軸はブレーキパッド１１ａの推力であり、２軸の交点は、ブレーキパッド１１ａとブレーキディスク１１ｂが接触する瞬間のピストン１２ａの位置である真のピストン位置（原点位置）を示す。
【００３６】
図４において、実線の曲線は、ブレーキパット１１ａの推力とピストン位置の真の関係を示している。これから明らかなように、ピストン１２ａが正方向（図１では左方向）に進むとブレーキパッド１１ａの推力が増加し、負方向（図１では右方向）に移動しても推力がゼロのままである関係が成立している。
【００３７】
また、一点鎖線の曲線は、推力センサ３１が位置センサ３２に対して遅れを持つ系のアプライ時における推力特性を示している。アプライ（増力）動作時には、推力センサ３１が検出する推力の増加が、位置センサ３２が検出する位置の増加に対して遅れるため、接触位置演算部４０は、一点鎖線のような特性を認識する。さらに、二点鎖線の曲線は、推力センサ３１が位置センサ３２に対して遅れを持つ系のリリース時における推力特性を示している。リリース（減力）動作時には、推力センサ３１が検出する推力の減少が、位置センサ３２が検出する位置の減少に対して遅れるため、接触位置演算部４０は、二点鎖線のような特性を認識する。
【００３８】
ここで、アプライ時に対応する一点鎖線の曲線を例に、接触位置演算部４０での接触位置演算値Ｘ１の演算方法の一例（特許文献３相当）を具体的に説明する。まず、推力センサ３１の性能を考慮して定めた二つの閾値Ｔhigh、Ｔlowの夫々について、一点鎖線の曲線との交点（図４の黒丸）を求める。その後、これら２点を結ぶ直線（太い実線）を求め、これと横軸との交点（破線白抜き丸）を求める。上述の二閾値を適切に設定すれば、この交点（破線白抜き丸）の近傍でブレーキパッド１１ａの推力の有無が切り替わることから、接触位置演算部４０では、ここで求めた交点（破線白抜き丸）を、補正前の接触位置演算値Ｘ１として出力する。
【００３９】
次に、位置誤差演算部４２で求めた位置誤差ΔＸerrを用いて接触位置演算値Ｘ１を補正する。すなわち、一点鎖線で示したアプライ時の特性に対しては、接触位置演算値Ｘ１から位置誤差ΔＸerrを減算し、二点鎖線で示したリリース時の特性に対しては、接触位置演算値Ｘ１に位置誤差ΔＸerrを加算することで、各センサの遅延時間差Δｔを考慮した補正を施し、接触位置演算値Ｘ１よりも真の接触位置に近い補正後の接触位置補正値Ｘ２（実線白抜き丸）を得ることができる。
【００４０】
なお、位置誤差ΔＸerrは、ブレーキパッド１１ａに接触する際のピストン速度に依存して変化するものであり、ピストン速度が速いほど位置誤差ΔＸerrは増大する。本実施例では、位置誤差ΔＸerrの演算に（式３）の代表ピストン速度Ｖｐを用いており、接触速度が大きい場合は位置誤差ΔＸerrが増大し、接触速度が小さい場合は位置誤差ΔＸerrが減少する。すなわち、（式２）で求められる位置誤差ΔＸerrは、代表ピストン速度Ｖｐを考慮したものとなるため、接触時のピストン速度の大小に拘わらず、真の接触位置に近い接触位置補正値Ｘ２（実線白抜き丸）を求めることができる。
【００４１】
本実施例では、以上の演算により、接触位置演算値Ｘ１を真の原点位置により近づけた接触位置補正値Ｘ２に補正することができるため、この接触位置補正値Ｘ２を基準としてピストン１２ａの位置制御を行うことで、従来よりも高精度なクリアランス制御を実現できる。従って、本実施例によれば、非制動時にブレーキパッド１１ａの引きずりを低減できるとともに、制動時の応答性を高めることができる。
【実施例２】
【００４２】
次に、本発明の実施例２のブレーキシステムについて、図５の機能ブロック図を用いて説明する。なお、実施例１との共通点は重複説明を省略する。
【００４３】
実施例２は、実施例１とは異なる方法により接触位置補正値Ｘ２を求める接触位置推定部４を備えたものであり、図５に示すように、実施例１と同様の接触位置演算部４０、遅延時間差保持部４１、アプライ・リリース判定部４３、接触位置補正部４４に加え、ピストン位置時系列情報保持部４５を有する。
【００４４】
本実施例で追加されたピストン位置時系列情報保持部４５は、マイコンのＲＡＭ領域にアプライ時またはリリース時のピストン位置の時系列変化を記録するものであり、接触位置演算部４０で接触位置演算値Ｘ１を演算した時刻から、各センサの遅延時間差Δｔだけ遡った時刻のピストン位置情報をＲＡＭから読み出し、これを用いて接触位置演算値Ｘ１を補正することで真の原点位置に近い接触位置補正値Ｘ２を得る。
【００４５】
本実施例の構成によれば、ピストン速度を演算することなく、実際に記録された時系列データに基づいて真の原点位置に近い接触位置補正値Ｘ２を得ることができる。そして、この接触位置補正値Ｘ２を用いることで、実施例１と同様に、非制動時にブレーキパッド１１ａの引きずりを低減できるとともに、制動時の応答性を高めることができる。
【実施例３】
【００４６】
次に、本発明の実施例３のブレーキシステムについて、図６の機能ブロック図を用いて説明する。なお、上述の実施例との共通点は重複説明を省略する。
【００４７】
実施例３は、実施例１とは異なる方法により接触位置補正値Ｘ２を求める接触位置推定部４を備えたものであり、図６に示すように、実施例１と同様の接触位置演算部４０、遅延時間差保持部４１に加え、同期修正部４６を備える。
【００４８】
本実施例の同期修正部４６では、遅延時間差保持部４１から入力された遅延時間差Δｔに基づき、通信線２４を介して入力された推力センサ３１と位置センサ３２の信号を同期させる。例えば、推力センサ３１の検出結果が位置センサ３２の検出結果に対して１[ｍｓ]遅れる場合、現在の推力センサ３１の値に対して１[ｍｓ]後の位置センサ３２の情報を対応させて一組のデータとして処理することで、各センサの出力値間に存在する時間ずれの影響を打ち消すことができる。このようにして時間ずれを補正した一組のデータとして、各センサの出力値を接触位置演算部４０に入力することで、上述した実施例と同様に、ピストン１２ａの真の原点位置に近い接触位置補正値Ｘ２を得ることができる。そして、この接触位置補正値Ｘ２を用いることで、上述の実施例と同様に、非制動時にブレーキパッド１１ａの引きずりを低減できるとともに、制動時の応答性を高めることができる。
【符号の説明】
【００４９】
１…ブレーキシステム、
２…駆動機構、
２ａ…電動モータ、
２ｂ…減速機、
３…モータ制御部、
４…接触位置推定部、
１０…ブレーキ制御装置、
１１…制動機構、
１１ａ…ブレーキパッド、
１１ｂ…ブレーキディスク、
１２…回転/直動変換機構、
１２ａ…ピストン、
１２ｂ…送りねじ、
２１…制御信号線、
２２〜２５…通信線、
２６…主電力線、
３１…推力センサ、
３２…位置センサ、
４０…接触位置演算部、
４１…遅延時間差保持部、
４２…位置誤差演算部、
４３…アプライ・リリース判定部、
４４…接触位置補正部、
４５…ピストン位置時系列情報保持部、
４６…同期修正部、
Ｘ１…接触位置演算値、
Ｘ２…接触位置補正値
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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