(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレーキロータと、
この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、
二つのピストンをそれぞれ含み、これら二つのピストンにより一つの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、
与えられたブレーキ指令に従い前記二つのアクチュエータを制御する制御装置と、を備えたブレーキ装置において、
制動操作を行う車輪の速度である車輪速を推定する車輪速推定手段と、
車体速度を推定する車体速推定機能部と、が設けられ、
前記制御装置は、
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と、
前記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機能部と、を有し、
このアンチロック制御機能部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機能部は、いずれか一方のアクチュエータにて発生させる荷重を一定に制御し、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機能部で推定される前記車体速度に基づいて、前記滑り量を抑制するように他方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い、
前記アンチロック制御機能部は、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し、且つ、前記一方のアクチュエータにて発生させる一定の荷重を、前記路面摩擦係数の推定値に基づき制御することを特徴とするブレーキ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のブレーキ装置において、前記荷重を増減させる他方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。
【請求項３】
請求項１に記載のブレーキ装置において、前記荷重を増減させる他方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。
【請求項４】
ブレーキロータと、
この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、
二つのピストンをそれぞれ含み、これら二つのピストンにより一つの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、
与えられたブレーキ指令に従い前記二つのアクチュエータを制御する制御装置と、を備えたブレーキ装置において、
制動操作を行う車輪の速度である車輪速を推定する車輪速推定手段と、
車体速度を推定する車体速推定機能部と、が設けられ、
前記制御装置は、
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と、
前記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機能部と、を有し、
このアンチロック制御機能部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機能部は、いずれか一方のアクチュエータにて発生させる荷重を一定に制御し、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機能部で推定される前記車体速度に基づいて、前記滑り量を抑制するように他方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い、
前記アンチロック制御機能部は、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し、前記アンチロック制御機能部は、前記車体速推定機能部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勘案し、前記車輪速推定手段で推定される前記車輪速によって、前記荷重を増減させる他方のアクチュエータを決定するブレーキ装置。
【請求項５】
ブレーキロータと、
この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、
二つのピストンをそれぞれ含み、これら二つのピストンにより一つの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、
与えられたブレーキ指令に従い前記二つのアクチュエータを制御する制御装置と、を備えたブレーキ装置において、
制動操作を行う車輪の速度である車輪速を推定する車輪速推定手段と、
車体速度を推定する車体速推定機能部と、が設けられ、
前記制御装置は、
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と、
前記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機能部と、
前記各ピストンに対応するパッド部の残量をそれぞれ検出するパッド部残量検出部と、を有し、
前記アンチロック制御機能部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機能部は、いずれか一方のアクチュエータにて発生させる荷重を一定に制御し、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機能部で推定される前記車体速度に基づいて、前記滑り量を抑制するように他方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い、
前記アンチロック制御機能部は、前記各パッド部残量検出部で検出された残量の差が定められた値以下のとき、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。
【請求項６】
請求項５に記載のブレーキ装置において、前記アンチロック制御機能部は、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し、
前記アンチロック制御機能部は、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大きい場合に、前記摩擦係数推定部で推定される路面摩擦係数が定められた値より大きく、且つ、前記車体速推定機能部で推定される前記車体速度が定められた車体速度より小さいとき、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。
【請求項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、前記各アクチュエータは、流体を媒体として前記各ピストンをそれぞれ駆動させる流体圧式の駆動部を有するブレーキ装置。
【請求項８】
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、前記各アクチュエータは、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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、２ピストンタイプのブレーキ装置において、ＡＢＳ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。
【背景技術】
【０００２】
車両において制動力を発揮するに際し、前輪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（特願２０１５−１８０５０６）等も提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平２−１１４５０号公報
【特許文献２】特開２０１０−７０１４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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した場合、大きな電力を必要とする。
【０００５】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前提構成のブレーキ装置は、ブレーキロータ３と、
このブレーキロータ３と接触して制動力を発生させる摩擦パッド４と、
二つのピストン１８，１８をそれぞれ含み、これら二つのピストン１８，１８により一つの前記摩擦パッド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、
与えられたブレーキ指令に従い前記二つのアクチュエータ２，２を制御する制御装置５と、を備えたブレーキ装置において、
制動操作を行う車輪の速度である車輪速を推定する車輪速推定手段と、
車体速度を推定する車体速推定機能部３７と、が設けられ、
前記制御装置５は、
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と、
前記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機能部３６と、を有し、
このアンチロック制御機能部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機能部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、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機能部３７で推定される前記車体速度に基づいて、前記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ことを特徴とする。
前記一方のアクチュエータ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決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。
【０００７】
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。アンチロック制御機能部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、アンチロック制御機能部３６は、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する。これと共にアンチロック制御機能部３６は、前記車輪速および前記車体速度から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。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、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する分、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することができる。
【０００８】
この発明における第１の発明のブレーキ装置は、前記アンチロック制御機能部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、且つ、前記一方のアクチュエータ２にて発生させる一定の荷重を、前記路面摩擦係数の推定値に基づき制御する。
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。
【０００９】
この構成によると、アンチロック制御機能部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、アンチロック制御機能部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、アンチロック制御機能部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。
【００１０】
前記荷重を増減させる他方のアクチュエータ２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。
【００１１】
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他方のアクチュエータ２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。
【００１２】
前記荷重を増減させる他方のアクチュエータ２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た方が荷重制御を安定して行うことができる。
【００１３】
この発明における第２の発明のブレーキ装置は、前記前提構成において、前記アンチロック制御機能部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、前記アンチロック制御機能部３６は、前記車体速推定機能部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勘案し、前記車輪速推定手段で推定される前記車輪速によって、前記荷重を増減させる他方のアクチュエータ２を決定する。
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、アンチロック制御機能部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。
【００１４】
この発明における第３の発明のブレーキ装置は、前記前提構成において、前記制御装置５は、前記各ピストン１８，１８に対応するパッド部４ａ，４ａ及び４ｂ，４ｂの残量をそれぞれ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機能部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定められた値以下のとき、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，４ａに対応するアクチュエータ２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の荷重を増減させる。
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。
【００１５】
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た方が荷重制御を安定して行うことができる。
【００１６】
前記アンチロック制御機能部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、
前記アンチロック制御機能部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大きい場合に、前記摩擦係数推定部４３ａで推定される路面摩擦係数が定められた値より大きく、且つ、前記車体速推定機能部３７で推定される前記車体速度が定められた車体速度より小さいとき、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，４ａに対応するアクチュエータ２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。
【００１７】
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大きく、且つ、前記車体速度が定められた車体速度より小さいとき、回入側のパッド部４ａのアクチュエータ２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。
【００１８】
前記各アクチュエータ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をそれぞれ独立に駆動させることができる。したがって、アンチロック制御機能部３６は、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すると共に、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容易に行うことができる。
【００１９】
前記各アクチュエータ２，２は、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。
【発明の効果】
【００２０】
この発明における第１の発明のブレーキ装置は、ブレーキロータと、この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、二つのピストンをそれぞれ含み、これら二つのピストンにより一つの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、与えられたブレーキ指令に従い前記二つのアクチュエータを制御する制御装置と、を備えたブレーキ装置において、制動操作を行う車輪の速度である車輪速を推定する車輪速推定手段と、車体速度を推定する車体速推定機能部と、が設けられ、前記制御装置は、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と、前記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機能部と、を有し、前記アンチロック制御機能部は、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し、且つ、前記一方のアクチュエータにて発生させる一定の荷重を、前記路面摩擦係数の推定値に基づき制御し、前記アンチロック制御機能部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機能部は、いずれか一方のアクチュエータにて発生させる荷重を一定に制御し、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機能部で推定される前記車体速度に基づいて、前記滑り量を抑制するように他方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。
このため、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。
この発明における第２の発明のブレーキ装置は、前記前提構成において、前記アンチロック制御機能部は、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し、前記アンチロック制御機能部は、前記車体速推定機能部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勘案し、前記車輪速推定手段で推定される前記車輪速によって、前記荷重を増減させる他方のアクチュエータを決定するため、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。
この発明における第３の発明のブレーキ装置は、前記前提構成において、前記制御装置は、前記各ピストンに対応するパッド部の残量をそれぞれ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機能部は、前記各パッド部残量検出部で検出された残量の差が定められた値以下のとき、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ため、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。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】この発明の実施形態に係るブレーキ装置の正面図である。
【図２】同ブレーキ装置の左側面図である。
【図３】同ブレーキ装置の右側面図である。
【図４】同ブレーキ装置の一部を示す平面図である。
【図５】図４のV-V線端面図である。
【図６】図３のVI-VI線断面図である。
【図７】同ブレーキ装置の制御系のブロック図である。
【図８】同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９】同ブレーキ装置においてＡＢＳ制御中の各アクチュエータ荷重を模式的に示す図である。
【図１０】スリップ率と路面摩擦係数との関係を示す図である。
【図１１】路面パターン例を示す図である。
【図１２】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１３】同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１４】同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。
【図１５】同ブレーキ装置のブレーキ力推定値とモータ回転角の相関によるパッド摩耗量の検出例を示す図である。
【図１６】同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よりパッド部摩耗量を推定する例を示す図である。
【図１７】同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。
【図１８】同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。
【図１９】この発明の他の実施形態に係るブレーキ装置の断面図である。
【図２０】同ブレーキ装置の制御系のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
この発明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２，３は同ブレーキ装置の左右側面図である。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、二つのアクチュエータ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。
【００２３】
図２，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４（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およびアクチュエータ２の寸法等に応じて適宜に定められる。
【００２４】
図６は、図３のVI-VI線断面図である。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がそれぞれ設けられる。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。爪部６は、ブレーキロータ３のアウトボード側の側面と軸方向で対向する。この爪部６にアウトボード側の摩擦パッド４が支持されている。なおこの明細書において、アウトボード側とは、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。
【００２５】
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、インボード側の摩擦パッド４が支持されている。この摩擦パッド４は、ブレーキロータ３のインボード側の側面と軸方向で対向する。アクチュエータ２は、摩擦パッド４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。
【００２６】
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。
【００２７】
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の摩擦パッド４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の摩擦パッド４がブレーキロータ３に当接する。これらアウトボード側およびインボード側の摩擦パッド４，４で、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。
【００２８】
各アクチュエータ２は、それぞれ、ハウジング１０と、電動モータ１１（図３）と、直動機構１２と、減速機構１３とを有する。図３に示すように、キャリパ１には、それぞれ筒状のハウジング１０，１０が固定されている。各ハウジング１０に電動モータ１１がそれぞれ支持される。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）の出力によりブレーキロータ３に対して制動力を負荷する。
【００２９】
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、すべり軸受２４，２５と、複数の遊星ローラ２６とを有する。
【００３０】
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、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。
【００３１】
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。
【００３２】
インナ側ディスクは、回転軸１４との間に嵌合されたすべり軸受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、この軸挿入孔にすべり軸受２５が嵌合されている。アウタ側ディスクは、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拘束部１６，１７が設けられる。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。この例では、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。
【００３６】
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。
【００３７】
ＥＣＵ３２は、ブレーキ力配分機能部３４と、切替え機能部３５と、アンチロック制御機能部３６と、車体速推定機能部３７とを有する。ブレーキ力配分機能部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に応じて変化するセンサ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。
【００３８】
車体速推定機能部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を用いて、この車両における車体速度を推定する。車体速推定機能部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。
【００３９】
車輪速センサ４０は、一般のＡＢＳセンサのような、車輪周方向に所定分割された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機能を、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、センサレス角度推定機能が、車輪速推定手段に相当する。
【００４０】
図８に示すように、アンチロック制御機能部３６は、車体速推定機能部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から、制動時に車輪が過剰にロックすることを防止するためのブレーキ力を車輪速フィードバック制御あるいはロック傾向の判断に伴うブレーキ減圧制御等によって決定し、必要に応じて制御に介入し得る。
【００４１】
アンチロック制御機能部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機能部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。
【００４２】
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ていたら、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ら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。
【００４３】
切替え機能部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、アンチロック制御機能部３６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、アンチロック制御機能部３６を介在させるアンチロック制御に切替える。
【００４４】
図８および図９に示すように、アンチロック制御機能部３６によるアンチロック制御（ＡＢＳ制御）を実行しているとき、アンチロック制御機能部３６は、前記車輪速および前記車体速度から、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。制御演算部４３は、このアンチロック制御を実行しているとき、定められたインバータ装置３３（図９の例ではアクチュエータＡに対応するインバータ装置）への制動指令につき上昇・下降を頻回に繰り返すことで滑り量を抑制し得る。
【００４５】
アンチロック制御を実行しているとき、制御演算部４３は、いずれか一方のアクチュエータ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する。これと共に、制御演算部４３は、推定される車輪速および車体速度に基づいて、前記滑り量を抑制するように他方のアクチュエータ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。
【００４６】
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μｉを推定する場合の一例として式（１），（２），（３）を示す。
【００４７】
【数１】
0006591264.tif 000002
【００４８】
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ωｉは各車輪の回転速度であり、Ｔｍｉは各車輪の駆動トルク、ｒはタイヤ回転半径、Ｘｉ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、ｉ（ｉ＝１〜４）番目の車輪を特定する添字である（式（２），式（３）についても同じ）。式（２）におけるＺｉは各車輪における垂直方向荷重である。式（３）におけるλｉ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Ｘｉ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Ｚｉは、車両の前後加速度 ，横加速度を加速度センサ３９で測定し、各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。式（１），（２），（３）から逐次スリップ率λｉと路面摩擦係数μｉ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のような曲線で表される。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に示すように路面パターンを予め区分し関係設定手段４３ｂ（図８）に登録しておく。
【００４９】
図８に示すように、摩擦係数推定部４３ａは、関係設定手段４３ｂに設定された複数の路面パターンと、推定したスリップ率および摩擦係数とを比較することで複数の路面パターンから最も近似する路面パターンを選択し、路面パターン毎に設定された路面摩擦係数を各車輪における路面摩擦係数とする。
【００５０】
具体的には、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におけるいずれの路面パターンで示す範囲に入るか判定する。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、推定したスリップ率と路面摩擦係数の関係から現在の路面パターンを選択し、この路面パターンを関係設定手段４３ｂに照らして路面摩擦係数を選択する。この選択した路面摩擦係数を、路面摩擦係数の推定値とする。
【００５１】
制御演算部４３は、アンチロック制御を実行しているとき、一方のアクチュエータ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、前記一方のアクチュエータ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。
【００５２】
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図である。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。
【００５３】
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場合、あるブレーキ荷重Ｆ１を維持した状態で矢印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に沿う逆効率特性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を維持したまま矢印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に沿う正効率特性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。
【００５４】
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、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。
【００５５】
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、前述のように、図８に示すように、制御演算部４３が一方のアクチュエータ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、前記一方のアクチュエータ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。
【００５６】
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。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。
【００５７】
また、極低速ないし停車状態においては、アンチロック制御は重要ではないため、車体速推定機能部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。
切替え機能部３５は、アンチロック制御を終了する指令を受けて、アンチロック制御機能部３６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。
【００５８】
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、試験やシミュレーション等の結果により定められ、記録手段４９に書換え可能に記録されている。
【００５９】
ブレーキ力推定手段４４は、この他に、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）がブレーキロータ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。
【００６０】
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。その他、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。
【００６１】
モータコントロール部４６は、コンピュータとこれに実行されるプログラム、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、ブレーキ力配分機能部３４から与えられるブレーキ力の指令値（ブレーキ力指令）および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、電圧値によ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。
【００６２】
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、図示外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。
【００６３】
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、原則として、前述の要求ブレーキ力およびブレーキ力の推定値に従い電圧値によ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。
【００６４】
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。パッド部摩耗量推定手段５２は、図４，図５に示すように、摩擦パッド４における二つの直動機構１２，１２（図６）に対応するパッド部４ａ，４ａ及び４ｂ，４ｂの合算摩耗量をそれぞれ推定する。摩擦パッド４における、一方の直動機構１２（図６）に対応するパッド部４ａ，４ａは、前記一方の直動機構１２（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、他方の直動機構１２（図６）に対応するパッド部４ｂ，４ｂは、前記他方の直動機構１２（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。
【００６５】
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の各パッド部４ａ，４ａ及び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の各パッド部４ａ，４ａ及び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。
【００６６】
警告信号出力手段４７は、各パッド部摩耗量推定手段５２で推定される少なくともいずれか一方のパッド部４ａ，４ａ若しくは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。
【００６７】
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に示すように、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の剛性とにより支配される。これらのうち、キャリパ１およびアクチュエータ２の剛性は概ね線形であり、ブレーキ継続使用中も変化せずほぼ既知である。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。
【００６８】
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に示すように、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関の変化より、摩擦パッド４の各パッド部４ａ，４ａ及び４ｂ，４ｂ（図４）の合算摩耗量を推定可能である。
【００６９】
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。同図１４の点線で示すように、パッド部摩耗量が「中」の状態では、前記相関は非摩耗時よりも線形に近づく。同図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。
【００７０】
図１５は、このブレーキ装置のブレーキ力推定値とモータ回転角の相関によるパッド部摩耗量の検出例を示す図である。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´に変化する。図８および図１５に示すように、前記ブレーキ力Ｆは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から、摩擦パッド４のパッド部４ａ，４ａ及び４ｂ，４ｂ（図４）の合算摩耗量を精度良く推定し得る。
【００７１】
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よりパッド部摩耗量を推定する例を示す図である。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率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。
【００７２】
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。図８および図１７に示すように、このブレーキ装置における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及び４ｂ，４ｂ（図４）の合算摩耗量を求める。
【００７３】
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、各パラメータを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する。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。
【００７４】
図１８は、このブレーキ装置の各アクチュエータ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に示すように、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より車輪速を取得し（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）。
【００７５】
次に、アンチロック制御機能部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：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）。
【００７６】
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用いて前記基準ブレーキ荷重Ｆｒａを導出するテーブル等を作成しても良い。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を導出し、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）。
【００７７】
次に、パッド部摩耗量推定手段５２は、各パッド部４ａ，４ａ及び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が、所定値より大か否かを判断する（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。
【００７８】
前記値が前記所定値以下のとき（ステップＳ９：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Ｆｒａｌの一定値に保持する。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、前記値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。このような摩擦パッド４（図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（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を一定の荷重に保持し、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た方が荷重制御を安定して行うことができる。
【００７９】
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、前記値が前記所定値より大のとき（ステップＳ９：ｙｅｓ）、アンチロック制御機能部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。
【００８０】
前記路面摩擦係数が所定値以下との判定で（ステップＳ１２：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大きいとの判定で（ステップＳ１２：ｙｅｓ）、アンチロック制御機能部３６は、車体速推定機能部３７で推定された車体速度が所定値より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：ｎｏ）、前記ステップＳ１０に移行する。
【００８１】
車体速度が前記所定値より小さいとき（ステップＳ１３：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Ｆｒａｌの一定値に保持する。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大きく、且つ、前記車体速度が定められた車体速度より小さいとき、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、回入側と回出側のパッド部４ａ，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。
【００８２】
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：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：ｎｏ）、ステップＳ１１に移行する。スリップ率が前記所定値より大との判定で（ステップＳ１６：ｙｅｓ）、アンチロック制御機能部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。
【００８３】
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。アンチロック制御機能部３６はアンチロック制御を行う。このアンチロック制御を実行しているとき、アンチロック制御機能部３６は、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する。これと共にアンチロック制御機能部３６は、車輪の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。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する分、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することができる。
【００８４】
アンチロック制御機能部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、アンチロック制御機能部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、アンチロック制御機能部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。
【００８５】
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。
【００８６】
他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。
【００８７】
図１９は、他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、各アクチュエータ２は、流体を媒体として前記各ピストン５６をそれぞれ駆動させる流体圧式の駆動部５８を有するものとしても良い。各駆動部５８は、油圧室５７（５９）が形成されるホイールシリンダ６０と、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油路（１），（２）により進退自在に構成される。
【００８８】
図１９，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、油路（１），（２）に分岐される。油路（１），（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。油路（１），（２）は、それぞれホイールシリンダ６０の油圧室５７，５９に配管接続されている。
【００８９】
ブレーキ操作手段３８の操作量に応じて変化するセンサ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は、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。
【００９０】
アンチロック制御機能部３６によりアンチロック制御を実行しているとき、アンチロック制御機能部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にそれぞれ入力される。
【００９１】
また、油路（１），（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により流体の流量を検出し、各検出値は制御装置５Ａにそれぞれ入力される。更に、各駆動部５８にストロークセンサＳａ１，Ｓａ２を設け、これらストロークセンサＳａ１，Ｓａ２によりピストン５６，５６の移動量を制御装置５Ａにそれぞれ入力する。
【００９２】
制御装置５Ａは、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の移動量から、各パッド部４ａ，４ａ及び４ｂ，４ｂの合算摩耗量の差を算出する。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大か否かを判定する（図１８ステップＳ９参照）。パッド部４ａ，４ａ及び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。
【００９３】
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大か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，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。
【００９４】
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。
【００９５】
アンチロック制御機能部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勘案し、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、アンチロック制御機能部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。
【００９６】
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。
【符号の説明】
【００９７】
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
１１…電動モータ
１２…直動機構
１８…直動部（ピストン）
３６…アンチロック制御機能部
３７…車体速推定機能部
４３ａ…摩擦係数推定部
５１…モータ駆動制御部（通常制御部）
５５…パッド部残量検出部
５６…ピストン
５８…駆動部
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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