(57)【要約】【課題】検出開始時のパッドとロータの接触状態やクリアランス、パーキングブレーキ状態によらず、かつ、車両運動に与える影響が無視できるほど小さいパッド接触位置検出が可能な電動キャリパを提供する。【解決手段】パッド接触位置検出にあたって、まずピストンを離間方向に動かすか、ピストンを離間方向に動かすための電流を流す。さらに、ピストンが離間方向に動いている間にパッド非接触判定を行い、パッド非接触状態を確認した後、ピストンを押付方向に動かし、パッド接触位置検出を行う。また、ピストンが離間方向に動かない場合はパーキングブレーキＯＮ状態であると判定し、上位システムからパーキングブレーキ解除を指示されるまで待つ。【選択図】図１
2008057643.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動アクチュエータによりピストンを動作させ、当該ピストンによってブレーキパッドをブレーキロータに押圧して制動力を発生させる電動ブレーキ装置であって、
前記ブレーキパッドと前記ブレーキロータの接触位置の検出を目的として、所定のタイミングで前記ブレーキパッドを前記ブレーキロータから離間させる処理を行う離間制御部と、
前記離間制御部の処理に応じて前記電動アクチュエータに制御信号を出力する信号出力部と、
前記ブレーキパッドまたは前記ピストンが離間方向に移動している間の所定のセンサ信号に基づいて前記接触位置を検出する接触位置検出部と、
を有する電動ブレーキ装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電動ブレーキ装置であって、
前記接触位置検出部は、前記ブレーキパッドまたは前記ピストンが離間方向に移動している間の前記電動アクチュエータの電流値、前記ブレーキパッドまたは前記ピストンの押圧力値または推力値、或いは当該電流値、押圧力値、推力値の勾配の少なくともいずれか一つに基づいて前記接触位置を検出する電動ブレーキ装置。
【請求項３】
請求項１に記載の電動ブレーキ装置であって、
前記ブレーキパッドと前記ブレーキロータの非接触状態を判定するパッド非接触判定部を有し、
前記離間制御部は、前記パッド非接触判定部が非接触状態と判定した位置よりも所定のクリアランス量離れた位置を、前記ブレーキパッドの移動先として設定する電動ブレーキ装置。
【請求項４】
請求項１に記載の電動ブレーキ装置であって、
前記離間制御部は、前記接触位置検出部が検出した接触位置よりも所定のクリアランス量離れた位置を、前記ブレーキパッドの移動先として設定する電動ブレーキ装置。
【請求項５】
請求項１に記載の電動ブレーキ装置であって、
前記離間制御部は、前記ブレーキパッドの移動後、推力が０より大きく車両運動に影響しない程度に小さい値になるまで、前記ブレーキパッドまたは前記ピストンを前記ブレーキロータに押し付ける方向に移動させる電動ブレーキ装置。
【請求項６】
請求項５に記載の電動ブレーキ装置であって、
接触位置検出部は、前記ブレーキパッドまたは前記ピストンが押付方向に移動している間の電流あるいは推力あるいはそれらの勾配によってパッド接触位置を検出する電動ブレーキ装置。
【請求項７】
請求項５に記載の電動ブレーキ装置であって、
前記ブレーキパッドと前記ブレーキロータの接触状態を判定するパッド接触判定部を有し、
前記離間制御部は、前記接触位置検出部が前記接触位置を検出する前に前記パッド接触判定部が前記接触状態を判定した場合は、前記ブレーキパッドまたは前記ピストンを離間方向に移動する電動ブレーキ装置。
【請求項８】
請求項１に記載の電動ブレーキ装置であって、
前記離間制御部は、前記ブレーキパッドと前記ブレーキロータの接触位置の検出を目的として、電動ブレーキ装置の起動時に前記ブレーキパッドを前記ブレーキロータから離間させる処理を行う電動ブレーキ装置。
【請求項９】
請求項１に記載の電動ブレーキ装置であって、
前記離間制御部は、前記ブレーキパッドと前記ブレーキロータの接触位置の検出を目的として、前記ピストンの推力が発生している状態から推力が０あるいは車両運動に影響しない程度に小さい値以下になった後に、前記ブレーキパッドを前記ブレーキロータから離間させる処理を行う電動ブレーキ装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の電動ブレーキ装置であって、
パーキングブレーキ機構を有し、
前記離間制御部は、前記ブレーキパッドと前記ブレーキロータの接触位置の検出を目的として、前記パーキングブレーキ機構を解除したことにより前記ピストンの推力が０あるいは車両運動に影響しない程度に小さい値以下になった後に、前記ブレーキパッドを前記ブレーキロータから離間させる処理を行う電動ブレーキ装置。
【請求項１１】
請求項１に記載の電動ブレーキ装置であって、
前記離間制御部は、前記ブレーキパッドと前記ブレーキロータの接触位置の検出を目的として、前記ピストンの推力が０あるいは車両運動に影響しない程度に小さい値以下になった状態が所定時間経過した時、前記ブレーキパッドを前記ブレーキロータから離間させる処理を行う電動ブレーキ装置。
【請求項１２】
請求項１に記載の電動ブレーキ装置であって、
前記離間制御部は、前記ブレーキパッドと前記ブレーキロータの接触位置の検出を目的として、前回パッド接触位置検出をしてから、推力が０あるいは車両運動に影響しない程度に小さい値以下になった状態が所定時間経過した時、前記ブレーキパッドを前記ブレーキロータから離間させる処理を行う電動ブレーキ装置。
【請求項１３】
請求項１に記載の電動ブレーキ装置であって、
前記離間制御部は、前記ブレーキパッドと前記ブレーキロータの接触位置の検出を目的として、上位制御装置から電気信号あるいは通信信号によってパッド接触位置検出処理を指示された時、前記ブレーキパッドを前記ブレーキロータから離間させる処理を行う電動ブレーキ装置。
【請求項１４】
請求項１に記載の電動ブレーキ装置であって、
前記離間制御部は、前記ブレーキパッドと前記ブレーキロータの接触位置の検出を目的として、所定のタイミングで前記ブレーキパッドを前記ブレーキロータから離間させる処理を行う際に、前記ピストンあるいは前記ブレーキパッドが一定速度で移動するように制御する電動ブレーキ装置。
【請求項１５】
請求項１に記載の電動ブレーキ装置であって、
前記離間制御部は、前記接触位置検出部がパッド接触位置を検出した後、前記ピストンあるいは前記ブレーキパッドを、パッド接触位置あるいはパッド接触位置から押付方向に所定距離の位置に移動させる電動ブレーキ装置。
【請求項１６】
請求項１に記載の電動ブレーキ装置であって、
パーキングブレーキ機構と、
前記アクチュエータに対して、前記ピストンを離間方向に動かす向きに所定値以上の電流を流しても前記ピストンが動かない時に、パーキングブレーキがＯＮ状態であると判定するパーキングブレーキ状態判定部と、を有し、
前記接触位置検出部は、前記パーキングブレーキ状態判定部がＯＮ状態であると判定した場合には、パッド接触位置検出処理を中断する電動ブレーキ装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載の電動ブレーキ装置であって、
前記パーキングブレーキ状態判定部は、前記パーキングブレーキのＯＮ状態またはＯＦＦ状態を示す電気信号あるいは通信信号を、上位制御装置に出力する電動ブレーキ装置。
【請求項１８】
請求項１に記載の電動ブレーキ装置であって、
前記接触位置とは、前記ブレーキパッドと前記ブレーキロータが接触したまま前記ピストンと前記ブレーキパッドが離れている場合は、前記ピストンと前記ブレーキパッドが接触する位置である電動ブレーキ装置。
【請求項１９】
電動アクチュエータによりピストンを動作させ、当該ピストンによってブレーキパッドをブレーキロータに押圧して制動力を発生させる複数の電動ブレーキ装置と、前記複数の電動ブレーキ装置に対して制動力指令を出力する上位制御装置と、を有する自動車であって、
前記上位制御装置は、前記ブレーキパッドと前記ブレーキロータの接触位置の検出するためのパッド接触位置検出指令を出力し、
前記電動ブレーキ装置は、前記パッド接触位置検出指令を入力した時に前記ブレーキパッドを前記ブレーキロータから離間させる処理を行う離間制御部と、前記離間制御部の処理に応じて前記電動アクチュエータに制御信号を出力する信号出力部と、前記ブレーキパッドまたは前記ピストンが離間方向に移動している間の所定のセンサ信号に基づいて前記接触位置を検出する接触位置検出部と、を有する自動車。
【請求項２０】
請求項１９に記載の自動車であって、
前記上位制御装置は、前記複数の電動ブレーキ装置が互いに別のタイミングでパッド接触位置検出を行うように前記ブレーキパッドと前記ブレーキロータの接触位置の検出するためのパッド接触位置検出指令を出力する自動車。
【請求項２１】
請求項１９に記載の自動車であって、
前記上位制御装置は、車両が停止しており、電動ブレーキ装置で制動力を発生する必要がない場合に前記ブレーキパッドと前記ブレーキロータの接触位置の検出するためのパッド接触位置検出指令を出力する自動車。
【請求項２２】
請求項１９に記載の自動車であって、
前記上位制御装置は、車両が高速で走行している場合に前記ブレーキパッドと前記ブレーキロータの接触位置の検出するためのパッド接触位置検出指令を出力する自動車。
【請求項２３】
請求項１９に記載の自動車であって、
前記上位制御装置は、車両に搭載された、前記電動ブレーキ装置とは異なる他の装置により車両に制動力が発生している場合に前記ブレーキパッドと前記ブレーキロータの接触位置の検出するためのパッド接触位置検出指令を出力する自動車。
【請求項２４】
請求項１９に記載の自動車であって、
前記上位制御装置は、運転者がアクセルペダルを踏み込んだ状態から放した場合に前記ブレーキパッドと前記ブレーキロータの接触位置の検出するためのパッド接触位置検出指令を出力する自動車。
【請求項２５】
請求項１９に記載の自動車であって、
前記電動ブレーキ装置はパーキングブレーキ機構を有するとともに、前記アクチュエータに対して、前記ピストンを離間方向に動かす向きに所定値以上の電流を流しても前記ピストンが動かない時に、前記パーキングブレーキがＯＮ状態であると判定し、パーキングブレーキのＯＮ状態またはＯＦＦ状態を示す電気信号または通信信号を、前記上位制御装置に出力するするパーキングブレーキ状態判定部を有し、
前記上位制御装置は、前記電気信号または通信信号に基づいて、ＯＮ状態とＯＦＦ状態を運転者に対してランプで報知する自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータによって車両に制動力を発生させる電動ブレーキ装置、およびそれを搭載した自動車に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から車両の制動は運転者のペダルの踏み込み力を倍力し、油圧システムにより車輪の油圧キャリパに伝達することにより実現してきた。しかし、近年の電子技術の発展により、ペダルの踏み込み量をセンサによって取得し、その量に基づいて電動キャリパが電気的に制動力を発生させるバイワイヤシステムが開発されている。
【０００３】
バイワイヤシステムは油圧配管を廃し、電気信号により車両にかかる制動力を自由に制御することができる。電動キャリパは内部にモータを持ち、そのモータを制御することによりピストンあるいはパッドをロータに押し付ける構成をとり、また、ピストンあるいはパッドの押し付け状態を無通電状態でも保持するパーキングブレーキ（ＰＫＢ）機能を備えていることもある。
【０００４】
しかし、この構成の電動キャリパで正しく車両に制動力を発生させるためにはＰＫＢ機能が解除された状態でのパッド接触位置の検出が不可欠である。一般的にパッド接触位置はパッドの磨耗状態や熱膨張状態によって絶えず変化するため、電動キャリパにはパッド接触位置の検出手段が必要であった。そのために、パッドを一定速度で接触させた時の電流でパッド接触位置を判定する方法（例えば特許文献１参照）、また一定電流を流した時のピストンが進んだ位置からパッド接触位置を算出する方法（例えば特許文献２参照）が知られている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−８１４７５号公報
【特許文献２】特開２０００−５５０９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
パッドを一定速度で接触させた時の電流でパッド接触位置を判定する方法の場合、パッド接触位置よりも離間方向にクリアランスを常に確保する必要があり、推力発生時に応答性が低下するとともに、パッドがクリアランス以上に熱膨張した場合にパッド接触位置が検出できない可能性があるという課題がある。また、一定電流を流した時のピストンが進んだ位置からパッド接触位置を算出する方法の場合、パッド接触位置検出用にある程度推力を発生させる必要があり、パッド接触位置検出時に車両挙動に影響が出てしまうという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
ブレーキパッドとブレーキロータの接触位置の検出を目的として、所定のタイミングでブレーキパッドをブレーキロータから離間させ、ブレーキパッドまたはピストンが離間方向に移動している間のセンサ信号に基づいて接触位置を検出する。
【発明の効果】
【０００８】
車両挙動に影響せずに、パッド接触位置を検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明を適用した実施例の主な構成について、以下図面に基づいて説明する。
【００１０】
図１は、本発明の一実施形態をなす自動車のシステム構成図を示す。また図２は、図１のシステムブロック図を示す。
【００１１】
１０１は車両に制動力を発生させるための電動ブレーキ装置である。電動ブレーキ装置は電動キャリパ１０２と電動キャリパＥＣＵ１０３を備えている。電動キャリパは電動アクチュエータあるいはモータによってピストンをロータ１０４に押し付けることにより車両に制動力を発生させる。電動キャリパＥＣＵ１０３は、メインバッテリ１６１あるいはサブバッテリ１６２につながる電力経路１０６から電力供給を受け、電動キャリパ１０２のモータを駆動するように電流や電圧を制御する。また、電動キャリパＥＣＵ１０３は、電動キャリパ１０２の情報および、通信経路１０５を介して上位ＥＣＵ１４２から伝達された指示に基づいて、電動キャリパ１０２を制御する。電動キャリパ１０２と電動キャリパＥＣＵ１０３は一体となっていても良いし、別体であっても良い。
【００１２】
電動ブレーキ装置は車両の各輪に装着されており、１０１は右後輪、１１１が左前輪、１２１が右前輪、１３１が左後輪である。
【００１３】
また、例えば、各輪には車輪速センサ１７１が装着されており、各車輪の回転速度を上位ＥＣＵ１４２で認識することができても良い。ここで、車輪速センサ１０７は右後輪、車輪速センサ１１７は左前輪、車輪速センサ１２７は右前輪、車輪速センサ１３７は左後輪の車輪速をそれぞれ上位ＥＣＵ１４２に伝達するとしても良い。
【００１４】
さらに、例えば上位ＥＣＵ１４２は駆動輪に装着された車速センサ１４１の情報を取得していても良い。
【００１５】
車輪速センサ１７１（すなわち車輪速センサ１０７、１１７、１２７、１３７）あるいは車速センサ１４１は、両方が装着されていても良いが、どちらか一方だけが装着されていても良い。上位ＥＣＵ１４２は車輪速センサ１７１および車速センサ１４１の両方あるいはどちらか一方から得られた情報に基づいて車両の走行速度あるいは車速を計算する。
【００１６】
１５１は車両の駆動装置である。また、１５２は駆動装置を制御するための駆動装置ＥＣＵである。ここで、例えば、駆動装置ＥＣＵ１５２は通信経路１５３を介して上位ＥＣＵ１４２につながっており、上位ＥＣＵ１４２では駆動装置の状態を取得することができても良い。駆動装置は例えば、エンジンでも良いし、電動機であっても良いし、エンジンと電動機の両方を備えていても良い。上位ＥＣＵ１４２では駆動装置の状態として例えば、エンジン回転数やエンジントルクなどを取得しても良いし、エンジンブレーキの有無を状態として取得あるいは判断しても良い。また、駆動装置の状態としては、例えば、電動機の回転数や出力トルク、駆動電流などでも良いし、回生電流が流れている場合はその電流や回生量であっても良い。また、回生ブレーキの有無を状態として取得あるいは判断しても良い。
【００１７】
上位ＥＣＵ１４２は、ブレーキペダル１４４の情報を取得していても良い。ここで、ブレーキペダル１４４の情報としては、ペダルが原点からどのくらい深く踏み込まれたかのストローク量であったり、ペダルがどのくらい強く踏み込まれたかの踏力量であったりしても良い。また、ペダルが踏まれているかいないかを示すスイッチ情報であっても良い。上位ＥＣＵ１４２はブレーキペダル１４４の情報に基づいて、運転者がブレーキペダルを踏んでいるかどうかを判断したり、運転者が車両に制動をかけようとしている意図を認識して、運転者の意図通りに車両に制動をかけるための指令を電動ブレーキ装置に伝達しても良い。
【００１８】
また、上位ＥＣＵ１４２は例えば、アクセルペダル１４３の情報を取得していても良い。ここで、アクセルペダル１４３の情報としては、ペダルが原点からどのくらい深く踏み込まれたかのストローク量であったり、ペダルがどのくらい強く踏み込まれたかのペダル踏力量であったりしても良い。また、ペダルが踏まれているかいないかを示すスイッチ情報であっても良い。また、ペダルの踏み込み量に基づいた駆動装置１５１をどの程度駆動させるかを示すアクセル開度であっても良い。
【００１９】
また、上位ＥＣＵ１４２はＰＫＢ  ＳＷ１４７の情報を取得しても良い。上位ＥＣＵ１４２はブレーキペダル１４４やアクセルペダル１４３、ＰＫＢ  ＳＷ１４７の情報からＰＫＢの作動や解除を判断し、電動ブレーキ装置に指示しても良い。
【００２０】
さらに、上位ＥＣＵ１４２はＰＫＢ  ＳＷ１４７や電動ブレーキ装置からの通信経路を介して伝達された情報、あるいは上位ＥＣＵ１４２自身の記憶に応じてＰＫＢ作動ランプ１４８を点灯させたり消灯させたりしても良い。
【００２１】
ここで、アクセルペダル１４３、ブレーキペダル１４４、ＰＫＢ  ＳＷ１４７、駆動装置１５１、車輪速センサ１７１、車速センサ１４１、バッテリ１６１、サブバッテリ１６２、上位ＥＣＵ１４２、系統１４５などを含めたシステムが１４６であり。上位システム１４６は電動ブレーキ装置からみた上位のシステムであり、その他の車両情報やその他のＥＣＵを含んでいても良い。
【００２２】
系統１４５は万一の失陥時に備えて電力経路および通信経路を多重化して構成されている。図３は、図１の系統１４５の詳細を示す。
【００２３】
図３では電動ブレーキ装置１８１および１８２が電力経路１９１および通信経路１９３に接続されており、電力経路１９１はバッテリ１６１に接続されている。また、電動ブレーキ装置１８３および１８４が電力経路１９２および通信経路１９４に接続されており、電力経路１９２はサブバッテリ１６２に接続されている。図３の系統１４５では電動ブレーキ装置が二つ一組になって接続されるため、二重系として信頼性を確保している。上位ＥＣＵ１４２は両系統に接続されるが、片方の系統が失陥しても、もう一方の系統の機能は維持できるように設計されている。
【００２４】
二重系の構成としては例えば、電動ブレーキ装置１８１および１８２が前輪、１８３および１８４が後輪として、前後二重系としても良いし、電動ブレーキ装置１８１が前右輪、１８２が後左輪、１８３が前左輪、１８４が後右輪として、Ｘ配管様二重系としても良い。
【００２５】
また、バッテリ１６１およびサブバッテリ１６２は同じ電圧であっても良いし、また、異なる電圧を用いても良く、例えば、片方が１２Ｖバッテリで、もう一方が３６Ｖバッテリであっても良い。
【００２６】
さらに、通信経路１９３、１９４は上位システムと電動ブレーキ装置の間を接続している電気信号による情報経路であり、物理的には電線で構成されている。上位システムにおけるＥＣＵと電動ブレーキ装置は空間的に離れた場所に設置されており、その間の情報は一般的に時分割多重通信方式の電気信号を用い、通信を介してやりとりされる。通信に用いられる電気信号の形式はシリアル通信でも良いし、ＣＡＮやＦｌｅｘＲａｙ、ＬＡＮ等の多重通信でも良い。
【００２７】
図４は、図１の電動ブレーキ装置１０１の模式図を示す。
【００２８】
図４では電動キャリパ１０２と電動キャリパＥＣＵ１０３が一体となった図を示すが、電動キャリパ１０２が車両の外側、電動キャリパＥＣＵ１０３が車両の内側に設置される場合など、電動キャリパ１０２と電動キャリパＥＣＵ１０３は別体であっても良い。
【００２９】
電動キャリパ１０２はロータ１０４にパッド２０１を押し付け、車両の制動力あるいは減速度をロータとパッドの間に発生する摩擦力により発生させる。パッド２０１はピストン２０２によりロータ１０４に押し付けられる。電動キャリパ１０２は電動アクチュエータを備えており、図４ではモータ２１１が電動アクチュエータにあたる。ここで、ピストン２０２はモータ２１１の回転やトルクによって押し付け方向に移動したり離間方向に移動したり、推力を大きくしたり、推力を小さくしたりすることができる。
【００３０】
モータ２１１の回転やトルクは減速機２０４によって減速され、回転直動変換機構２０３によって直動方向の運動や力に変換される。
【００３１】
ここで、モータ２１１の回転とピストン２０２の移動量の関係はは減速機２０４および回転直動変換機構２０３によって一意に決定され一対一である。また、モータ２１１のトルクとピストン２０２の推力の関係は減速機２０４および回転直動変換機構２０３によって決定され、摩擦や効率、温度、ヒステリシスなどを考慮しない理想的な状態であれば一対一である。モータ２１１とピストン２０２の定量的な関係は、モータ２１１と減速機２０４と回転直動変換機構２０３の設計によって異なり、上位システムの電圧や電力容量や車両重量や重量配分あるいは、対象とする運転者等によって様々に決定できる。
【００３２】
ここで、モータ２１１の回転とピストン２０２の移動量が一対一であるので、回転、回転角、モータ回転角、モータ位置、ピストン位置、位置などは全て同じものを意味する。また、ピストンの移動量は距離であり、移動距離、位置差などと呼称しても良い。さらに、ピストン速度とモータ回転角速度も基本的に等価であり、速度、回転速度、モータ速度、モータ回転速度、移動速度、ピストン移動速度などと同じ意味であるとして用いてもよい。
【００３３】
また、推力とはピストン２０２がパッドをロータに押し付ける力であり、押付力、押圧力などと同じ力である。さらに、ピストン２０２からパッド２０１に推力を発生している場合は、パッド２０１からピストン２０２に推力と同じ大きさのパッド反力が発生しているとする。
【００３４】
また、位置については推力が増加する方向が押付方向であり、正の方向であると定義し、図で示す場合は右側が正の方向である。逆に、推力が減少する方向は離間方向であり、負の方向であると定義し、図で示す場合は左側が負の方向である。
【００３５】
また、推力が０の場合は基本的にパッド２０１とロータ１０４が接触しておらず離れている場合であるが、ピストン２０２とパッド２０１は結合していないこともあるため、パッド２０１とロータ１０４が微妙に接触したままピストン２０２とパッド２０１が離れている場合もある。しかしながら、いずれの場合も車両挙動に影響が出るような推力は発生しないので、パッドとロータが離れている場合とピストンとパッドが離れている場合の区別には意味がない。したがってパッドとロータが離れている状態を条件に用いた場合は、暗にピストンとパッドが離れている状態も条件に含まれる。
【００３６】
ここで、モータ２１１は例えばＤＣモータであっても、ＤＣブラシレスモータであっても良い。モータ２１１がＤＣブラシレスモータであった場合、モータステータ２１２およびモータロータ２１３で構成される。モータロータ２１３にはマグネットが埋め込まれており、モータステータ２１２で発生させた磁界により回転する。モータステータ２１２は磁界を発生させるためのコイルである。モータ２１１がＤＣブラシレスモータであった場合、モータステータ２１２はインバータ２２１で整流した三相電流により回転磁界を発生する。そのためモータステータ２１２とインバータ２２１の電力経路２１５は三本線である。
【００３７】
電動キャリパＥＣＵ１０３には演算装置２２２が備えられており、演算装置２２２はインバータ２２１の制御やＰＫＢ機構２０５の制御を行う。演算装置２２２は揮発メモリあるいは不揮発メモリあるいはその両方を備えており、情報を記憶しておくことができる。揮発メモリはシステム起動中に情報を保持しておくことが出来るメモリであり、不揮発メモリはシステム起動中およびシステム遮断中であっても情報を保持しておくことが出来るメモリである。
【００３８】
ＰＫＢ機構２０５はモータ２１１への電力供給がなくなった場合でもピストン２０２が発生する推力を保持しつづけることができる機構である。例えばＰＫＢ機構は減速機の減速前の機構に取り付けられており、ソレノイドで駆動するピンによってモータ回転角度を保持しつづけるような方法で実現しても良い。ＰＫＢ機構２０５において、ＰＫＢ  ＯＮ状態とは、モータ２１１への電力供給がなくなった場合でもピストン２０２が発生する推力が保持されている状態であり、ＰＫＢ  ＯＦＦ状態とはモータ２１１への電力供給がなくなった場合にはパッド反力によってピストンが離間方向に動き、推力が低下する状態である。ここで、ＰＫＢ機構２０５は、図１の電動ブレーキ装置１０１、１１１、１２１、１３１の全てが備えている必要はない。一般的にＰＫＢ機構を備えるのは後輪であることから、例えば、電動ブレーキ装置１２１、１１１はＰＫＢ機構を備えておらず、電動ブレーキ装置１０１、１３１のみがＰＫＢ機構を備えているとしても良い。
【００３９】
ここで、本発明の適用においては、電動キャリパ１０２がピストン２０２に推力を発生させている場合の負荷量がわかればよいため、電動ブレーキ装置は電流検出手段を備えていれば良く、推力検出手段を備えていなくてもよい。しかし、電動ブレーキ装置は推力を制御するため、推力検出手段は備えている場合が多く、その場合は電流検出手段によるよりも推力検出手段による方が正確な負荷量を検出することが出来る。そこで、以下推力検出手段のない場合とある場合に分けて説明する。
【００４０】
図５は、電動キャリパに推力検出手段がない場合の電動ブレーキ装置のブロック図を示す。
【００４１】
演算装置２２２は位置検出手段２５０を用いて、ピストン位置を検出する。位置検出手段２５０には、モータ回転センサ２１４と、回転センサＩ／Ｆ２３３と、位置演算手段２３４が含まれる。モータ回転センサ２１４は、例えば、電動キャリパ１０２に備えられており、モータロータ２１３の回転角度を検出することが出来る。モータ回転センサ２１４は、例えば、レゾルバであったり、磁気あるいは光学によるエンコーダであったり、ホール素子であったりしても良い。例えば、モータ回転センサ２１４がレゾルバである場合、回転センサＩ／Ｆ２３３はレゾルバ素子における磁気変化による電気信号をデジタル信号に変換するためのＲ／Ｄ変換回路であっても良い。また、回転センサＩ／Ｆ２３３は、Ｒ／Ｄ変換回路で変換したデジタル信号を演算装置２２２に取り込むための入力Ｉ／Ｆが含まれていても良い。例えば、回転センサＩ／Ｆ２３３にはパラレルＩ／ＦやバスＩ／Ｆが含まれていても良い。また、例えば、Ｒ／Ｄ変換回路からはシリアル信号で演算装置２２２にモータ位置を伝達しても良いし、また、演算装置２２２は、カウンタ入力により、Ｒ／Ｄ変換回路から伝達される信号を取得しても良い。また、モータ回転センサ２１４がホール素子である場合、回転センサＩ／Ｆ２３３はホール素子における磁気変化による電気信号について、信号増幅や波形整形を行う回路であっても良いし、電気信号を演算装置２２２に取り込むための入力Ｉ／Ｆが含まれていても良い。モータ回転センサ２１４がホール素子である場合、電気信号を演算装置２２２に取り込むための入力Ｉ／Ｆは、例えば、デジタル入力Ｉ／Ｆであっても良いしＡ／Ｄ変換器入力であっても良い。また、また、モータ回転センサ２１４がエンコーダである場合、回転センサＩ／Ｆ２３３はエンコーダ信号を演算装置２２２で取り込める電気信号に変換するための変換回路であっても良いし、電気信号を演算装置２２２に取り込むための入力Ｉ／Ｆが含まれていても良い。モータ回転センサ２１４がエンコーダである場合、電気信号を演算装置２２２に取り込むための入力Ｉ／Ｆは、例えば、カウンタ入力であっても良い。
【００４２】
位置演算手段２３４は、回転センサＩ／Ｆ２３３で取り込んだモータ回転角度をモータ位置あるいはピストン位置に変換する。また、位置演算手段２３４は取得した位置に対してＬＰＦなどの信号処理を行い、ノイズや誤差の補正を行っても良い。
【００４３】
演算装置２２２は速度演算手段２３５を備えている。速度演算手段２３５は位置演算手段２３４で演算した位置に基づいて速度を算出する。速度は例えば、位置の時間微分あるいは時間差分から求めても良い。
【００４４】
演算装置２２２は負荷検出手段２５１を備えている。負荷検出手段は、キャリパあるいはモータにおける負荷を検出する。例えば、負荷検出手段２５１は電流検出手段２５２を備えていても良い。電流検出手段２５２はモータ２１１に流れる電流を算出する。ここで、電流とはモータ２１１が発生するトルクと一対一での相関関係がある電流である。モータ２１１がＤＣモータであれば電流とはコイルに流れる電流であるが、モータ２１１がＤＣブラシレスモータである場合は、電流とはモータコイルに流れる三相電流の値とモータ回転角度から計算して求めたＱ軸電流である。
【００４５】
電流検出手段２５２はモータ電流センサ２３２と電流センサＩ／Ｆ２３６および電流演算手段２３７を備えている。モータ電流センサ２３２はホール素子あるいはカレントトランスあるいはシャント抵抗により、モータに流れる電流を検出する。モータ２１１がＤＣブラシレスモータである場合は、モータ電流センサ２３２が検出する電流は相電流であり、三相の内少なくとも二つの相にモータ電流センサ２３２が備えられる。モータ２１１がＤＣモータである場合は、モータ電流センサ２３２は最低一つ備えられる。また、電流センサＩ／Ｆ２３６はモータ電流センサ２３２で検出した信号を、演算装置２２２に取り込める電気信号にするための変換回路であっても良い。また、電流センサＩ／Ｆ２３６はモータ電流センサ２３２で検出した信号を増幅するための増幅回路であっても良い。また、電流センサＩ／Ｆ２３６はモータ電流センサ２３２による信号を演算装置２２２に取り込むためのＡ／Ｄ変換器であっても良い。
【００４６】
電流演算手段２３７は、電流センサＩ／Ｆ２３６で取り込んだ信号値から、モータトルクに対応する電流を演算する。ここで、モータ２１１がＤＣモータであればモータトルクに対応する電流は、電流センサＩ／Ｆ２３６で取り込んだ電流値である。また、モータ２１１がＤＣブラシレスモータである場合は、電流センサＩ／Ｆ２３６で取り込んだ電流値と回転センサＩ／Ｆによって取り込んだモータ回転角度から演算したＱ軸電流がモータトルクに対応する電流である。
【００４７】
演算装置２２２は例えば、温度検出手段２５４を用いて、電動キャリパ１０２の温度を算出しても良い。温度検出手段２５４は温度センサ２１６と温度センサＩ／Ｆ２４０および、温度演算手段２４１を備えている。温度センサ２１６は電動キャリパ１０２に備えられており、電動キャリパ１０２あるいは、モータ２１１の温度を検出する。温度センサ２１６は、例えば、熱伝対であってもよいし、サーミスタであっても良い。温度センサＩ／Ｆ２４０は、温度センサ２１６による信号を演算装置２２２に取り込める電気信号に変換したり増幅したりする回路である。また、温度センサＩ／Ｆ２４０は温度センサ２１６による信号を演算装置２２２に取り込むためのＡ／Ｄ変換器であっても良い。
【００４８】
温度演算手段２４１は、温度センサＩ／Ｆ２４０で取り込んだ信号値から、電動キャリパ１０２あるいは、モータ２１１の温度を演算する。また、温度演算手段２４１は、例えば、電動キャリパ１０２あるいは、モータ２１１の伝熱モデルを持ち、温度センサＩ／Ｆ２４０で取り込んだ信号値や、電流検出手段２５２によって検出された電流から、電動キャリパ１０２あるいは、モータ２１１の温度を推定しても良い。
【００４９】
演算装置２２２は上位システム１４６との間で情報を伝達するための通信手段２５５を備えている。通信手段２５５は通信経路２４４と通信Ｉ／Ｆ２４２および通信演算手段２４３を備えている。
【００５０】
通信経路２４４は図１における通信経路１０５や図３における通信経路１９３、１９４に示される情報を電気信号により伝達するための経路である。通信Ｉ／Ｆ２４２は演算装置２２２が通信経路２４４を用いて上位システム１４６と通信ができるようにするためのＩ／Ｆ回路である。また、通信Ｉ／Ｆ２４２には演算装置２２２における通信プロトコルを制御するためのドライバが含まれる。通信演算手段２４３は通信経路２４４から取得した信号を、演算装置２２２で用いるフォーマットに変更したり、誤り判定などの信号処理を行う。また、通信演算手段２４３は情シシステム１４６から指示された、制動力あるいは推力の指令を解釈したり、ＰＫＢ作動や解除の指示を解釈したりする。さらに、通信演算手段２４３は通信経路２４４から出力する信号を、通信経路２４４で用いるフォーマットに変更したり、誤り検出用の符号付加などの信号処理を行う。
【００５１】
演算装置２２２は上位システム１４６から、電動キャリパ１０２の動作を指示され、それに応じてインバータ２２１を制御し、モータ２１１を駆動するとともに、ＰＫＢ駆動回路２３１によってＰＫＢ機構２０５を操作する。
【００５２】
図６は電動キャリパに推力検出手段２５３が備えられている場合の電動ブレーキ装置のブロック図である。推力推定手段２５３は、負荷検出手段２５１に含まれている。また、推力推定手段２５３は、推力センサ２１７と推力センサＩ／Ｆ２３８および推力演算手段２３９を備えている。
【００５３】
推力センサ２１７は電動キャリパ１０２に備えられており、ピストン２０２が発生している推力を取得する。推力センサ２１７には、例えば歪ゲージなどが用いられても良いし、あらかじめ弾性係数がわかっている部材と、その歪量から推力を計測するセンサであっても良い。推力センサＩ／Ｆ２３８は、推力センサ２１７による信号を演算装置２２２に取り込める電気信号に変換したり増幅したりするアンプ回路である。また、推力センサＩ／Ｆ２３８は推力センサ２１７による信号を演算装置２２２に取り込むためのＡ／Ｄ変換器であっても良い。また、推力センサ２１７は内部にアンプを持っていても良く、その場合、推力センサＩ／Ｆ２３８にアンプ回路は含まれない。
【００５４】
推力演算手段２３９は、推力センサＩ／Ｆ２３８で取り込んだ信号値から、ピストン２０２０が発生している推力を演算する。また、推力演算手段２３９は、推力センサ２１７や推力センサＩ／Ｆ２３８におけるノイズや誤差などを補正する信号処理を行っても良い。
【００５５】
また、図７は電動キャリパに推力検出手段がない場合の演算装置２２２の内部ブロック図である。演算装置２２２は電動キャリパ制御手段３０１を備えている。電動キャリパ制御手段３０１は、上位システムからの指示に基づいてＰＫＢ機構２０５を制御したり、制御切り替え部３１１を切り替えたり、速度制御部３０２に速度指令を与えたり、位置制御部３０３に位置指令を与えたりする。
【００５６】
速度制御部３０２は電動キャリパ制御手段３０１から与えられた速度指令とモータの回転速度フィードバック３１４から速度制御を行う。速度制御は例えばＰ制御などでも良い。
【００５７】
位置制御部３０３は電動キャリパ制御手段３０１から与えられた位置指令とモータの位置フィードバック３１５から位置制御を行う。位置制御は例えばＰＩＤ制御などでも良い。
【００５８】
制御切り替え部３１１は速度制御部３０２あるいは位置制御部３０３のどちらを使用するかを切り替える。具体的には例えば、速度制御部３０２あるいは位置制御部３０３から出力された電流指令について使用するものを電流制御部３１２に入力するとしても良い。
【００５９】
電流制御部３１２は制御切り替え部３１１から入力された電流指令とモータの電流フィードバック３１３から電流制御を行う。電流制御は例えばＰＩ制御などでも良い。
【００６０】
また、図８は電動キャリパに推力検出手段がある場合の演算装置２２２の内部ブロック図である。推力検出手段がある場合、推力制御部３０４が含まれる。そのため、電動キャリパ制御手段３０１は、上位システムからの指示に基づいてＰＫＢ機構２０５を制御したり、制御切り替え部３１１を切り替えたり、速度制御部３０２に速度指令を与えたり、位置制御部３０３に位置指令を与えたり、推力制御部３０４に推力指令を与えたりする。
【００６１】
推力制御部３０４は電動キャリパ制御手段３０１から与えられた推力指令と推力フィードバック３１６から推力制御を行う。速度制御は例えばＰＩＤ制御などでも良い。
【００６２】
制御切り替え部３１１は速度制御部３０２あるいは位置制御部３０３あるいは推力制御部３０４のどれを使用するかを切り替える。具体的には例えば、速度制御部３０２あるいは位置制御部３０３あるいは推力制御部３０４から出力された電流指令について使用するものを電流制御部３１２に入力するとしても良い。
【００６３】
ここで、上位システムから指示された指令値は、ピストンの推力であっても良いし、減速度であっても良い。あるいは、従来の油圧ブレーキに置き換えた時に相当するブレーキ液圧であっても良い。上位システムから指示された指令値は電動キャリパ制御手段３０１によって、速度、位置、推力あるいは電動キャリパが制御目標とする状態量に変換する。上位システムから指示された指令値を電動キャリパが制御目標とする状態量に変換するには、例えば、予め定められたデータに基づいて変換しても良い。また、例えば、変換用のデータをオンラインで推定しても良い。
【００６４】
ここで、電動キャリパ制御手段３０１はパッド接触位置検出手段３２１を備えている。
【００６５】
パッド接触位置検出手段３２１はパッド接触位置を検出する。
【００６６】
ここで、パッド接触位置とは、パッドとピストンが常に接触している状態であるという前提においてパッドとロータのクリアランスが開いた状態から、ピストンを押付方向に移動した時、パッドとロータが始めて接触する位置であり、また、推力が発生している状態からピストンを離間方向に移動し、パッドとロータが始めて離れた時の位置でもある。ただし、実際のキャリパでは摩擦や、パッドとピストンとの接触状態などによりピストンを十分に離間してもパッドとロータが接触している場合がある。そのため、パッド接触位置は推力で定義することも可能である。推力で定義する場合、パッド接触位置は推力が０である領域と０でない領域の境目となる位置である。また、位置の原点や位置０はパッド接触位置を意味していても良い。
【００６７】
図９の５０２は位置に対する推力の関係である。また、５０３はピストンを押付方向に移動させる場合の位置と電流の関係であり、５０４はピストンを離間方向に移動させる場合の位置と電流の関係である。
【００６８】
ここで、図９の５０１はパッド接触位置であり、推力５０４はパッド接触位置よりも負の位置において０となり、正の位置において０より大きくなる。電流５０３、５０４はパッド接触位置よりも負の位置においても０にならないがこれは、摩擦抵抗などにより、推力が０の場合でもピストンを動かすためにトルクが必要となるからである。推力が０の場合にピストンを動かすために必要なトルクに相当する電流は、ピストンを押付方向に移動させる場合は５０５であり、ピストンを離間方向に移動させる場合は５０６である。また、電流５０３、５０４はパッド接触位置よりも負の位置において傾きが０となり、正の位置において傾きが０より大きくなる。
【００６９】
ピストンの位置や推力を所望の値あるいは、上位システムから指示された指令値通りに制御する場合、パッド接触位置は重要なパラメータとなる。
【００７０】
ピストンを制御する場合、パッド接触位置はピストンの位置の基準となり、ピストン位置の原点あるいは０点はパッド接触位置であるとすることが望ましい。電動キャリパが推力検出手段を備えていない場合、電動キャリパ制御手段３０１は位置のフィードバックによる位置制御によってピストンを制御するため、その原点であるパッド接触位置が必要である。また、電動キャリパが推力検出手段を備えている場合でも、推力センサの０点は温度などの条件によって変動するため、推力が０に近い領域では、位置の原点であるパッド接触位置を基準としたピストンの制御が必要となる。
【００７１】
また、車両に制動力を発生させる必要の無い状態においては、ピストンを特定の位置に待機させる必要がある。
【００７２】
ここで特定の位置とは、例えば、パッド接触位置であっても良い。また、例えば、パッドをロータからわざと離し、パッドとロータの間に０．５〜１．５ｍｍ程度のクリアランスを開いた位置を特定の位置としても良い。パッドとロータを完全に離すことにより、車両の駆動に対してロータがパッドを引きずることが無くなり、燃費向上などの効果が得られる。また、例えば、パッドをロータにわざと押し付け、５０〜４００Ｎ程度の微小推力を発生させる位置を特定の位置としても良い。パッドとロータを完全に接触させることにより、パッドとロータの間に水滴やゴミが入り込むのを防ぎ、推力と制動力の関係を一定に保つことができる。ここで、パッドをロータに押し付ける微小推力は推力検出手段によっても十分な精度を確保することが難しいため、パッド接触位置から予め定められた位置だけ押付方向にピストンを移動させることにより実現することが望ましい。
【００７３】
車両に制動力を発生させる必要の無い場合において、ピストンを待機させる特定の位置は、車両状態や周囲の環境あるいは天候などによって異なり、状況に応じて上位システムから電動ブレーキ装置に指示する。
【００７４】
ここで、ピストンを待機させる特定の位置が、パッド接触位置の場合あるいはクリアランスを開いた位置の場合あるいは微笑推力を発生させる位置の場合のいずれにおいても、パッド接触位置を基準としているため、電動ブレーキ装置においてパッド接触位置を検出することは非常に重要となる。
【００７５】
ここでパッド接触位置は例えば推力から検出することができる。例えば推力が図１０の閾値５１１となった位置５１４から位置差５１５だけ離間方向の位置をパッド接触位置として検出しても良い。ここで、閾値５１１は車両挙動に対する影響が無視できるくらい小さい推力であることが望ましいが、推力の検出精度やノイズの影響によってパッド接触位置を誤検出しないくらい大きい推力であることが望ましい。車両挙動に対する推力の影響は、車両の重量やその配分、パッドの摩擦材などによって異なる。そのため、推力閾値５１１は一意には決まらないが、一般的な乗用車の場合、例えば５０〜４００Ｎ程度であっても良い。ここで、位置差５１５はパッド剛性や減速比などによって決定され、あらかじめ求めていても良い。
【００７６】
また、パッド接触位置は電流で検出することも可能である。パッド接触位置を電流で検出する場合、ピストンの移動方向によって閾値が異なる。ピストンが押付方向に移動している場合は、電流が図１０の閾値５１２となった位置５１６から位置差５１７だけ離間方向の位置をパッド接触位置として検出しても良いし、ピストンが離間方向に移動している場合は、電流が閾値５１３となった位置５１６から位置差５１７だけ離間方向の位置をパッド接触位置として検出しても良い。ここで、閾値５１２や５１３は、減速比やモータの設計によって大きくに異なり、また温度によっても変化するが、推力閾値５１１に相当する電流値であっても良い。ここで、位置差５１５、５１７はパッド剛性や減速比などによって決定され、あらかじめ求めていても良い。
【００７７】
ここで、推力でパッド接触位置を検出する場合、正確な０点に基づいた推力がセンシングできている場合は閾値５１１によりパッド接触位置を検出することができるが、推力センサは計測値にオフセットが載ったり、温度によってオフセット量がドリフトする場合があり、必ずしも正確な推力がセンシングできない場合がある。
【００７８】
正確な０点に基づいた推力がセンシング出来ない場合、例えば図１１の様に、推力勾配からパッド接触位置を検出する方法も可能である。
【００７９】
図１１で５２２は位置に対する推力勾配である。パッド接触位置を推力勾配で検出する場合、例えば、推力勾配が閾値５３１となった位置５３４から位置差５３５だけ離間方向の位置をパッド接触位置として検出しても良い。
【００８０】
ここで、閾値５３１や位置差５３５はパッド剛性や減速比などによって決定され、あらかじめ求められるが、検出時に発生する推力が車両挙動に対する影響が無視できるくらい小さい推力になるように設定することが望ましい。一般的な乗用車の場合、検出時に発生するが推力５０〜４００Ｎ程度以下になるように推力勾配の閾値を決定しても良い。
【００８１】
また、電流でパッド接触位置を検出する場合、正確な電流と推力が０の時の電流５０５あるいは５０６が判明している場合は閾値５１２、５１３によりパッド接触位置を検出することが可能である。しかし、電流センサも計測値にオフセットが載ったり、温度や電源電圧変動によって検出値が変動する場合があり、必ずしも、正確な電流がセンシング出来ない場合がある。また、電流５０５あるいは５０６についても、摩擦抵抗の量をあらかじめ定量的に把握することは難しく、また、温度などによる変動も予測が困難である場合が多い。正確な電流がセンシング出来なかったり、電流５０５あるいは５０６が判明していない場合は、例えば、図１１の様に電流勾配からパッド接触位置を検出しても良い。
【００８２】
図１２で５２３はピストンが押付方向に移動しているときの位置に対する電流勾配である。また、５２４ははピストンが離間方向に移動しているときの位置に対する電流勾配である。ピストンが押付方向に移動している場合、例えば、電流勾配が閾値５３２となった位置５３６から位置差５３８だけ離間方向の位置をパッド接触位置として検出しても良い。ピストンが離間方向に移動している場合、例えば、電流勾配が閾値５３３となった位置５３７から位置差５３９だけ離間方向の位置をパッド接触位置として検出しても良い。
【００８３】
ここで、閾値５３２、５３３は減速比やモータの設計によって大いに異なり、また温度によっても変化するが、推力勾配閾値５３１に相当する電流勾配であれば良い。ここで、位置差５３６、５３７はパッド剛性や減速比などによって決定され、あらかじめ求めていても良い。
【００８４】
さらに、パッド接触位置を例えば、時間に対する推力勾配や電流勾配で検出しても良い。ここで、時間に対する勾配はピストンの進む向きによって値の正負が異なるが、簡単化のため、時間に対する勾配には絶対値を用いても良い。
【００８５】
図１３で５４２は時間に対する推力勾配であり、５４３、５４４は時間に対する電流勾配である。
【００８６】
パッド接触位置を推力勾配で検出する場合、例えば、推力勾配が閾値５５１となった位置５５４から位置差５５５だけ離間方向の位置をパッド接触位置として検出しても良い。
【００８７】
パッド接触位置を電流勾配で検出する場合、ピストンが押付方向に移動しているならば、例えば、電流勾配が閾値５５２となった位置５５６から位置差５５８だけ離間方向の位置をパッド接触位置として検出しても良い。また、ピストンが離間方向に移動しているならば、例えば、電流勾配が閾値５５３となった位置５５７から位置差５５９だけ離間方向の位置をパッド接触位置として検出しても良い。
【００８８】
ここで、閾値５５１、５５２、５５３や位置差５５５、５５８、５５９はパッド剛性や減速比やモータの設計などによって大きくに異なり、また温度によっても変化するが、検出時に発生する推力が車両挙動に対する影響が無視できるくらい小さい推力になるように設定することが望ましい。一般的な乗用車の場合、検出時に発生する推力が５０〜４００Ｎ程度以下になるように閾値を決定してもよい。
【００８９】
パッド接触位置を位置あるいは時間に対する、電流あるいは推力の勾配で検出するためには、電流あるいは推力に勾配が現れるように、ピストンを移動しなければならない。ここで、推力勾配を用いてパッド接触位置を検出する場合、パッド接触位置よりも離間側の位置からパッド接触位置よりも押付側の位置へピストンを動作させた場合でも、パッド接触位置よりも押付側の位置からパッド接触位置よりも離間側の位置へピストンを動作させた場合でも、同じ閾値でパッド接触位置を検出することができる。
【００９０】
しかし、電流勾配を用いてパッド接触位置を検出する場合、パッド接触位置よりも離間側の位置からパッド接触位置よりも押付側の位置へピストンを動作させた場合と、パッド接触位置よりも押付側の位置からパッド接触位置よりも離間側の位置へピストンを動作させた場合ではパッド接触位置を検出するための閾値が異なる。
【００９１】
ここで、電流勾配でパッド接触位置を検出する場合、速度による摩擦抵抗の変動やピストンの加減速による電流変動がない条件でピストンを移動させる必要があるため、パッド接触位置を検出する際のピストンは一定速度で移動させる必要がある。また、推力勾配によりパッド接触位置を検出する場合でもノイズの影響などを低減するためには、一定速度でピストンを移動させてパッド接触位置を検出する方法が有効である。
【００９２】
ピストンは、車両に制動力を出すための通常のブレーキ動作において推力を発生させるために移動する。しかし、そのような通常のブレーキ動作において一定速度でピストンを移動させることはほとんど無いため、パッド接触位置検出手段はパッド接触位置を検出するために、制動力や推力を出すために行うピストン動作とは別に、パッド接触位置検出用のピストン動作を行うようにピストンを制御する。ここで、パッド接触位置検出用のピストン動作は、制動力や推力を出す必要の無いタイミングにおいて行い、パッド接触位置検出用のピストン動作による車両挙動へに影響が無視できるくらい小さくなるようにピストンを動作させる。
【００９３】
ここで、パッド接触位置検出処理においては、ピストン動作開始時に推力が０でない可能性を考慮する必要がある。これは、例えば推力や電流の絶対値のセンシングに誤差が生じており、演算装置が認識する推力や電流が０でも実際にピストンが推力を発生させている場合が考えられる。また、例えば、何らかの原因でモータへの通電が無くなっておりピストンがパッドの反力で離間側に移動し、残存推力が残ったまま停止している場合などが考えられる。パッド接触位置検出処理開始時に推力が０で無い場合、パッド接触位置検出のためにピストンを押付方向に移動させると推力が増大してしまい、車両挙動に影響が出る。そのため、パッド接触位置検出においては、パッド接触位置検出手段はまずピストンを離間方向に移動させるかあるいはピストンが離間方向に移動するための電流をモータに流す。ここで、パッド接触位置検出処理開始時に推力が０でなかった場合、ピストンが離間方向に移動する間にパッド接触位置を検出することも可能である。
【００９４】
図１３はパッド接触位置検出処理開始時に推力が０でなかった場合に、図１１の推力勾配に基づいてパッド接触位置検出処理を行った場合のデータフローである。図１１で、ステップ５７０においてパッド接触位置検出処理を開始した後、ステップ５７１でピストンを離間方向に動かすか、あるいはピストンを離間方向に動かすための電流を流す。ステップ５７１においてピストンを離間方向に動かす速度は一定になるようにする。次いで、ステップ５７２で推力勾配が閾値５３１を下回った場合、ステップ５７３でピストンを離間方向に位置差５３５だけ移動し、ステップ５７４でパッド接触位置検出処理を終了する。
【００９５】
また、図１４は、図１２の推力勾配に基づいてパッド接触位置検出処理を行った場合のデータフローである。図１２の推力勾配を用いた場合、ステップ５７５で推力勾配が閾値５５１を下回った場合、ステップ５７６でピストンを離間方向に位置差５５５だけ移動する。
【００９６】
また、図１５は、図１１の電流勾配に基づいてパッド接触位置検出処理を行った場合のデータフローである。図１１の電流勾配を用いた場合、ステップ５７７で推力勾配が閾値５３３を下回った場合、ステップ５７８でピストンを離間方向に位置差５３８だけ移動する。
【００９７】
また、図１６は、図１２の電流勾配に基づいてパッド接触位置検出処理を行った場合のデータフローである。図１２の電流勾配を用いた場合、ステップ５７９で推力勾配が閾値５５３を下回った場合、ステップ５８０でピストンを離間方向に位置差５５８だけ移動する。
【００９８】
また、ここで、パッド接触位置検出処理においては、パッド接触位置検出処理開始時にピストン位置がパッド接触位置よりも離間方向である可能性も考慮する必要がある。これは、例えば、制動力を発生させる必要がない時のピストンの待機位置がパッドとロータの間のクリアランスを開ける位置であった場合が考えられる。また、例えば何らかの原因でモータの通電が無くなり、ピストンがパッドの反力により、パッド接触位置よりも離間側まで移動してしまった場合などが考えられる。
【００９９】
パッド接触位置検出処理開始時にピストン位置がパッド接触位置よりも離間方向にある場合、図１３、図１４、図１５、図１６のようにピストンを離間方向に移動している間にパッド接触位置を検出することは不可能である。
【０１００】
そのため、パッド接触位置はピストンを押付側へ移動している間に検出することが望ましい。その際発生する推力は車両挙動与える影響が無視できる程度に小さくなるようにする必要がある。
【０１０１】
実際にパッド接触位置検出処理を行う場合、推力が発生しているか、ピストン位置がパッド接触位置よりも離間方向であるかは判定できない場合が多いため、パッド接触位置検出手段はどちらの場合にも対応できるようにピストン動作を行う。
【０１０２】
パッド接触位置検出手段は具体的に、例えば、図１７に示されるデータフローに従ったピストン動作を行っても良い。
【０１０３】
パッド接触位置検出処理においてパッド接触位置検出手段は、ステップ６０１でパッド接触位置検出を開始すると、ステップ６０２で、ピストンを離間方向に動かすかあるいはピストンを離間方向に動かすための電流を流す。ここで、ピストンは一定の速度で移動する。これはピストンが離間方向に動いている間に、推力勾配や電流勾配をなるべく正確にセンシングするためである。ピストンが離間方向に動く速度はキャリパの構成やモータ特性によって異なるが、モータ回転数で５０から５００ｒｐｍ程度の予め定められた速度を用いることが望ましい。
【０１０４】
パッド接触位置検出処理開始時において、推力が大きく発生していた場合、ステップ６０２で流す電流は正方向であることもある。これは、パッド反力によってピストンを離間方向に動かそうとする力が働く中で、ピストンの移動速度を一定にするためである。しかし、一般的にステップ６０１においては推力が小さいかあるいは発生していない場合が多く、その場合ピストンを離間方向に動かすためにステップ６０２で流す電流は負方向である。また、ステップ６０１においてＰＫＢ  ＯＮ状態である場合、推力が大きく発生していてもピストンがパッド反力によって離間方向に動かされる力は働かないため、ステップ６０２で流す電流は負方向である。
【０１０５】
ここで、パッド接触位置検出手段３２１はパッド非接触判定手段３２２が備えられている。
【０１０６】
ステップ６０２においてピストンが離間方向に動いた場合、パッド非接触判定手段３２２はステップ６０３でパッド非接触判定処理を行う。パッド非接触判定処理はパッド非接触状態かどうかを判定する。パッド非接触状態はパッドがロータから離れ、推力が確実に０になった状態である。パッド非接触判定処理は理想的には推力勾配や電流勾配が０となったことで判定することができる。しかし、実際には、負荷検出手段のノイズあるいは、キャリパやモータの機械構成や電気構成によるトルク変動等により、センシングした推力勾配や電流勾配にはリプルやうねりが載るため、推力勾配や電流勾配が０となったことだけではパッドがロータから離れ、推力が０になり、確実にパッド非接触状態かどうかを判定することは出来ない。ここで、パッド非接触判定処理では、パッドがロータから離れ、推力が０になった状態でパッド非接触状態であることを判定しない状態があっても良い。しかし、パッド非接触判定処理では、パッド接触位置検出処理において車両挙動に影響を与えるような推力が発生しないようにするため、パッドがロータに接触しており推力が０で無い状態を、パッド非接触状態であると判定してはならない。
【０１０７】
そこで、パッド非接触判定手段３２２は、例えば、図１８のような方法でパッド非接触判定処理を行っても良い。図１８の６２１は推力勾配あるいは電流勾配と位置の関係の一例である。図１８の６３１は推力勾配あるいは電流勾配と位置の関係の一例である。６２１に基づいてパッド非接触判定処理を行う場合、パッド非接触状態であるとは判定する条件は、電流勾配あるいは推力勾配が閾値６４０以下状態で、ピストンが離間方向に位置差６２４だけ動いた場合である。ここで、位置６２５では電流勾配あるいは推力勾配が閾値６４０以下となるが位置６２６で電流勾配あるいは推力勾配が閾値６４０以上になるため、パッド非接触状態とは判定されない。しかし、位置６２２において電流勾配あるいは推力勾配が閾値６４０以下になってからは、位置差６２４以上の間、電流勾配あるいは推力勾配が閾値６４０以下になりつづけているため、位置６２３においてパッド非接触状態と判定される。また、６３１に基づいてパッド非接触判定処理を行う場合、パッド非接触状態と判定される条件は、電流勾配あるいは推力勾配が閾値６４０以下状態で、時間６３４以上、ピストンが離間方向動いた場合である。図１８では、時間６３２で電流勾配あるいは推力勾配が閾値６４０以下となり、時間６３３でパッド非接触状態と判定される。
【０１０８】
ここで、閾値６４０は、確実にパッド非接触状態を判定するために、図１１の閾値５３１、５３３あるいは図１２の閾値５５１、５５３よりも小さい値に設定する。また、位置差６２４、時間６３４は、パッド接触位置近傍での検出した電流勾配や推力勾配のリプルや山、うねりの周期よりも大きくする。ここで、例えば、電流勾配や推力勾配のリプルや山、うねりはモータの回転角度に同期していた場合、例えば、位置差６２４、時間６３４は、モータ１／４〜２回転程度での任意の値に設定するとしても良い。
【０１０９】
図１７のステップ６０３でパッド非接触状態であると判定された場合、ステップ６０４でピストンを離間方向に位置差６１１だけ移動する。パッド非接触位置判定が有りとなった位置からピストンが離間方向に位置差６１１だけ移動したら、ステップ６０５において、ピストンを押し付け方向に移動する。ステップ６０５においてピストンが押付方向に動く際、推力勾配や電流勾配をなるべく正確にセンシングするため、移動速度は一定になるようにする。ピストンが押付方向に動く速度はキャリパの構成やモータ特性によって異なるが、モータ回転数で５０〜５００ｒｐｍ程度の予め定められた速度を用いることが望ましい。ステップ６０４で位置差６１１だけ離間方向にピストンを移動するのは、ステップ６０５でピストンを押付方向に移動し始めてからステップ６０６、６０７における判定処理や検出処理を行うために必要な移動距離を予め離間方向に確保しておくためである。ここで、必要な移動距離とは、ピストンの加速のためであったり、推力勾配や電流勾配を正確に計算するための信号処理にある程度の移動距離を動いたデータが必要であったりするためである。位置差６１１はキャリパの構成や減速比、モータの設計などで異なるが、例えばモータ回転数で１〜２回転程度としても良い。
【０１１０】
ここで、パッド接触位置検出手段３２１はパッド接触判定手段３２３が備えられている。
【０１１１】
ステップ６０５でピストンを押し付け方向に移動しながら、ステップ６０６でパッド接触位置の検出を行う。ステップ６０６でパッド接触位置が検出された場合、ステップ６０８に進むが、ステップ６０６でパッド接触位置が検出されなかった場合、ステップ６０９でパッド接触判定処理を行う。
【０１１２】
パッド接触判定処理はパッド接触状態かどうかを判定する処理である。パッド接触状態とは、パッドがロータに接触した可能性がある状態である。パッド接触判定は理想的にはパッド接触位置の検出方法と同じ方法で判定することができる。しかし、実際には、負荷検出手段のノイズあるいは、キャリパやモータの機械構成や電気構成によるトルク変動等により、センシングした推力勾配や電流勾配にはリプルやうねりが載るため、パッド接触位置が検出できないまま、ピストンを過剰に押付方向に移動してしまい、車両挙動に無視できない影響を与える推力を発生させてしまう可能性がある。そのため、パッド接触位置が検出できなくても、絶対に過大な推力が発生しない様にするため、パッド接触判定処理を行う。
【０１１３】
パッド接触判定処理は例えば図１９のように行っても良い。図１９の６５１は推力勾配あるいは電流勾配と位置の関係の一例である。６６１は推力勾配あるいは電流勾配と時間の関係の一例である。パッド接触状態と判定されるる条件は、例えば、電流勾配あるいは推力勾配が閾値６７１以上であるか、あるいは電流勾配あるいは推力勾配が閾値６７０以上の状態が継続したまま、ピストンが押付方向に位置差６５４だけ動いた場合であるか、あるいは電流勾配あるいは推力勾配が閾値６７０以上の状態を継続したまま、時間６３４以上、ピストンが押付方向に動いた場合であるとしても良い。ここで、例えば、位置６５２において、電流勾配あるいは推力勾配が閾値６７０以上となり、その状態が位置差６５４継続した場合、位置６５３において、パッド接触状態であると判定されてもよい。また、例えば、時間６６２において、電流勾配あるいは推力勾配が閾値６７０以上となり、その状態が時間６６４継続した場合、時間６６３において、パッド接触状態であると判定されても良い。また、例えば、電流勾配あるいは推力勾配が閾値６７１以上となる位置６５５あるいは時間６６５においてパッド接触状態であると判定されても良い。位置６５３、６５５、時間６６３、６６５の様に複数の条件により、パッド接触状態が判定された場合、最も早くパッド接触状態と判定された条件を用いてパッド接触状態であると判定する。
【０１１４】
ステップ６０７においてパッド接触状態であると判定された場合、パッド接触位置が検出できないままパッドがロータに接触して推力が発生したと判断し、ステップ６０２に戻り、もう一度ピストンを離間方向に移動させパッド非接触判定を行う。ステップ６０７においてパッド接触状態であると判定されなかった場合、ステップ６０６に戻り、再びパッド接触位置の検出を行う。
【０１１５】
ステップ６０６においてパッド接触位置が検出された場合、ステップ６０８においてピストンを位置差６１２だけ離間方向へ移動しステップ６０９においてパッド接触位置検出処理を終了する。ここで、位置差６１２は例えば、図１２における位置差５３８あるいは図１３における位置差５５８に相当する位置差であっても良いし、予め定められた位置差であっても良い。位置差６１２が図１２位置差５３８あるいは図１３位置差５５８に相当する位置差よりも短い場合は、ステップ６０８においてピストンがパッド接触位置まで移動せず、微小な推力が発生した状態でパッド接触位置検出処理を終了することになる。このように、制動力や推力を発生させる必要に無い場合に、パッドをロータに微妙に接触させた状態でピストンを待機させておくことにより、パッドとロータの間に水や埃が入ることを防止するなどの効果が得られる。しかしながら、位置差６１２が図１２位置差５３８あるいは図１３位置差５５８に相当する位置差よりも短い場合は、推力が発生している状態が継続するため車両の駆動トルクを余分に必要とするため燃費低減の要因ともなる。したがって、ステップ６０８において、パッド接触位置までピストンを戻すか、微妙に推力を残すかは車両特性や、外部環境、対象とする運転者等により異なり、どちらを選択しても良い。
【０１１６】
また、例えばパッド接触位置検出処理は、図２０のように行われても良い。図２０（ａ）（ｂ）（ｃ）は推力の変化を示しており、（ｄ）（ｅ）（ｆ）は電流の変化を示している。例えばパッド接触位置検出処理開始時の位置が７０１であったとすると、位置７０１はパッド接触位置５０１よりも押付方向にあるため、パッド接触位置検出処理開始時に推力７０４が発生している。パッド接触位置検出処理開始で、パッド接触位置検出手段３２１は矢印７０３で示されるように離間方向へピストンを動かため、推力はすみやかに減少し０となる。パッド非接触判定手段３２２は離間方向へピストンが動いている間にパッド非接触判定処理を行う。図２０ではパッド接触位置検出処理開始時に推力７０４が発生しているため、すくなくとも、ピストン位置がパッド接触位置５０１より離間方向になるまではパッド非接触状態であると判定されず、さらに確実にパッドとロータが離れて推力が０になったと判断できるまでパッド非接触状態にならない。
【０１１７】
ここで、位置７０２においてパッド非接触状態と判定されたとすると、パッド接触位置検出手段３２１はさらに位置差６１１だけピストンを離間方向に動かし、ピストンを位置７１２まで移動する。ピストンが位置７１２まで移動するとパッド接触位置検出手段３２１は矢印７１１のようにピストンの移動方向を押付方向に変更してピストンを動かす。さらにパッド接触位置検出手段３２１は矢印７２１のようにピストンを押付方向に移動させパッド接触位置の検出を行う。図２０では例えば、パッド接触位置よりも位置差７２４だけ押付方向にある位置７２２でパッド接触位置を検出したとしても良い。
【０１１８】
また、例えばパッド接触位置検出処理は、図２１のように行われても良い。図２１（ａ）（ｂ）（ｃ）は推力の変化を示しており、（ｄ）（ｅ）（ｆ）は電流の変化を示している。例えばパッド接触位置検出処理開始時の位置が７５１であったとすると、位置７５１はパッド接触位置５０１よりも離間方向にあるため、推力は発生していない。パッド接触位置検出処理開始で、パッド接触位置検出手段３２１は矢印７５３で示されるように離間方向へピストンを動かし、パッド非接触判定手段３２２は離間方向へピストンが動いている間にパッド非接触判定処理を行う。図２１ではパッド接触位置検出処理開始時の推力が０であるので、すみやかにパッド非接触状態と判定される。例えば、図２１では位置７５２においてパッド非接触状態と判定されたとしても良い。パッド接触判定と判定された後、パッド非接触判定手段３２１はさらに位置差６１１だけピストンを離間方向に動かし、ピストンを位置７６２まで移動する。ピストンが位置７６２まで移動するとパッド接触位置検出手段３２１は矢印７６１のようにピストンの移動方向を変更してピストンを押付方向に動かす。さらにパッド接触位置検出手段３２１は矢印７７１のようにピストンを押付方向に移動させパッド接触位置の検出を行う。図２１では例えば、パッド接触位置よりも位置差７７４だけ押付方向にある位置７７２でパッド接触位置を検出したとしても良い。
【０１１９】
また、例えばパッド接触位置検出処理は、図２２のように行われても良い。図２２はパッド接触位置検出処理における位置、推力、電流の時間に対する変化を示した図である。図２２において、パッド接触位置検出処理開始時の位置８０１はパッド接触位置５０１より押し付け方向であり、推力８０２が発生している。例えば、時間８０３においてパッド接触位置検出を開始したとすると、まず、ピストンを離間方向に動かしてパッド非接触判定処理行う。例えば時間８０４においてパッド非接触状態であると判定された場合、さらに位置差８０５だけ離間方向にピストンを移動する。さらに時間８０６からピストンを押付方向に移動させパッド接触位置の検出を行う。図２２ではパッド接触位置を検出するよりも前に位置８０７でパッド接触状態であると判定され、そこから再びピストンを離間方向に移動する。さらに位置８０８でパッド非接触状態であると判定され、位置８０９までピストンを移動する。そして、時間８１０から再びピストンを押付方向に移動させ位置８１１で今度はパッド接触位置を検出する。パッド接触位置検出後は破線８１３のように、パッド接触位置までピストンを移動するか、破線８１２のようにわずかな推力８１５が残る位置８１４までピストンを移動する。
【０１２０】
また、例えばパッド接触位置検出処理は、図２３のように行われても良い。図２３はパッド接触位置検出処理における位置、推力、電流の時間に対する変化を示した図である。図２３において、パッド接触位置検出処理開始時の位置８２１はパッド接触位置５０１より離間方向であり、推力が発生していない。例えば時間８２３においてパッド接触位置検出を開始したとすると、まず、ピストンを離間方向に動かしてパッド非接触判定処理行う。図２３においてはパッド接触位置検出処理開始時に推力が発生していないため、図２２よりも早く例えば時間８２３においてパッド非接触状態であると判定される。時間８２３以降のピストン動作は図２３と同様になる。
【０１２１】
図２０、図２１、図２２、図２３のようにピストンを動かすことにより、パッド接触位置を検出するために発生する推力７２５、７７５あるいは推力８１６、８１７を車両挙動に与える影響が無視できるくらい小さくすることが可能となる。また、パッド接触位置検出処理開始時の位置がパッド接触位置よりも押付方向にあって推力が発生している場合でも、パッド接触位置検出処理開始時の位置がパッド接触位置よりも離間方向にあって推力が発生していない場合でも、同じ動作でパッド接触位置を検出することができる。実際には、パッド接触検出開始時の位置と推力は不明なことが多いため、パッド接触位置検出手段３２１は、図１７、図２０、図２１、図２２、図２３のようなピストン動作によってパッド接触位置を検出する。
【０１２２】
また、例えばＰＫＢ  ＯＮ状態であった場合、図２４のように検出処理が行われても良い。図２４ではパッド接触位置検出処理開始時８６２においてＰＫＢ  ＯＮ状態であり推力８５１が保持されている。ここで、ピストンを離間方向に移動しようとしても、ＰＫＢ機構によって、推力８５１と位置８６１は保持される。そのため、演算装置２２２によるフィードバック処理により矢印８６３のように電流が負方向に流される。
【０１２３】
ここで、パッド接触位置検出手段３２１はＰＫＢ状態判定手段３２４を備えている。ＰＫＢ状態判定手段３２４は電流が閾値８５２を下回った場合、ＰＫＢ  ＯＮ状態であると判断して、パッド接触位置検出処理を中断する。ここで、閾値８５２は、閾値５０６より十分に負側に設定する。また、閾値８５２はパッド反力と負方向のモータトルクによりＰＫＢ機構が破損しない程度の大きさに設定する。
【０１２４】
電動ブレーキ装置はＰＫＢ状態判定手段により判定した情報を上位システムに伝達する。上位システムは電動ブレーキ装置から伝達された情報に基づいてＰＫＢ作動ランプの点灯あるいは消灯を行う。ここで、上位システムは電動ブレーキ装置から伝達されたＰＫＢ状態がＰＫＢ  ＯＮ状態であるときに作動ランプの点灯を行う。また上位システムは、ＰＫＢ  ＳＷの状態と電動ブレーキ装置で判定したＰＫＢ状態に不整合があった場合、異常であると判断して、システム上の対応を行う。
【０１２５】
パッド接触位置検出処理は、パッド接触位置よりも離間方向にピストンを動かす必要があるため、かならず推力が０となる。そのため、パッド接触位置検出処理を行えるタイミングは限られる。
【０１２６】
ここで、電動キャリパ制御手段３０１はパッド接触位置検出タイミング判断手段３２５を備えている。
【０１２７】
パッド接触位置検出タイミング判断手段３２５は、運転者のペダル操作や車両運動や上位システムの都合に合せてパッド接触位置検出処理を行うタイミングを判断する。
【０１２８】
パッド接触位置検出タイミング判断手段３２５は、システム起動時にＰＫＢ  ＯＮ状態でなければパッド接触位置検出処理を行う。また、上位システムからＰＫＢ解除が指示された場合、ＰＫＢ  ＯＦＦ状態にし、推力が０になった後、パッド接触位置検出を行う。システム起動時は演算装置２２２の揮発メモリが初期化されている、また、不揮発メモリにパッド接触位置を保存してあったとしても、パッド接触位置はパッド温度などによってシステム遮断中に変化している可能性がある。そのため、パッド接触位置検出タイミング判断手段３２５はシステム起動時にパッド接触位置を取得する。
【０１２９】
ここで、システム遮断中とは電動キャリパＥＣＵ１０３により電動キャリパ１０２を駆動できない状態であり、システム起動とはシステム遮断中にあった電動キャリパＥＣＵ１０３が電動キャリパ１０２を起動できる状態になることを意味する。
【０１３０】
また、パッド接触位置検出タイミング判断手段３２５は、推力が発生してから推力が０あるいはほとんど０になった後、パッド接触位置検出を行う。これは、推力発生によって、パッド温度などが変化し、パッド接触位置が変化する可能性があるからである。
【０１３１】
また、パッド接触位置検出タイミング判断手段３２５は、推力が０の状態あるいは、ほとんど０になった状態が、一定時間継続した場合、パッド接触位置検出を行う。これは、時間経過によって、パッド温度などが変化し、パッド接触位置が変化する可能性があるからである。
【０１３２】
また、パッド接触位置検出タイミング判断手段３２５は、上位システムからパッド接触位置検出を指示された場合、パッド接触位置検出を行う。これは、パッド接触位置検出時の車両挙動への影響が出にくい状況を、四輪全体あるいは車両全体の状態から判断してパッド接触位置検出を行うためである。
【０１３３】
図２５にパッド接触位置検出タイミング判断手段３２５およびパッド接触位置検出手段３２１による処理のフローチャートを示す。
【０１３４】
ステップ９０１においてシステム起動すると、パッド接触位置検出手段３２１はステップ９０２においてピストンを離間方向に動かす。また、その際に場合によっては負方向に電流を流す。次いでＰＫＢ状態判定手段３２４はステップ９０３においてＰＫＢ  ＯＮ状態かどうか判定する。ステップ９０３においてＰＫＢ  ＯＮ状態であれば、ステップ９０４において上位システムからＰＫＢ解除を指示されるのを待つ。ステップ９０４において上位システムからＰＫＢ解除を指示された場合、ステップ９０５でＰＫＢを解除し、ステップ９０６で推力を０にする。ステップ９０６で推力を０にするかステップ９０３でＰＫＢ  ＯＮ状態で無い場合は、ステップ９０７でパッド接触位置検出処理を行う。パッド接触位置検出処理が終了した後、ステップ９０８で推力０のまま時間Ｔｉｎｔ以上経過した場合は再びステップ９０７へ戻りパッド接触位置検出処理を行う。ここで、Ｔｉｎｔはパッドの放熱特性により決定されるが、熱特性は時定数が比較的長いため、Ｔｉｎｔも長くてもかまわない。例えばＴｉｎｔを１０秒以上に設定しても良い。
【０１３５】
ここで、例えば、車両に制動力を発生させない場合でも推力を微小に発生させてピストンを待機させる場合は、ステップ９０６、ステップ９０８において、推力はピストンを待機させる微小推力にしても良い。
【０１３６】
さらに、システム起動中にＰＫＢ  ＯＮ状態になった場合などはステップ９０９からステップ９０４へ行き、ＰＫＢ解除後にパッド接触位置検出処理を行う。
【０１３７】
また、車両制動のために推力を発生させた場合はステップ９１０からステップ９０６へ行き、推力を抜いた後にパッド接触位置検出処理を行う。
【０１３８】
また、上位システム１４６からパッド接触位置検出を指示された場合ステップ９１１からステップ９０７へ行きパッド接触位置検出処理を行う。
【０１３９】
上位システム１４６がパッド接触位置検出をパッド接触位置検出タイミング判断手段３２５に指示する場合、上位システム１４６はパッド接触位置検出による車両運動への影響を最小限にするようにパッド接触位置検出を指示する。例えば、上位システム１４６はパッド接触位置検出を四輪の電動キャリパへ同時に指示せず、別個のタイミングで指示するようにしても良い。パッド接触位置検出を電動ブレーキ装置ごとに別個のタイミングで指示し、全ての電動キャリパで同時にパッド接触位置検出が行われないようにすることにより、パッド接触位置検出による車両挙動への影響を小さく抑えることができる。また、例えば上位システム１４６は車両停止中かつ、電動ブレーキ装置によって制動力を発生させる必要がないと判断できる場合、パッド接触位置検出を指示するようにしても良い。車両が停車中であればパッド接触位置による車両挙動への影響は無くすことができる。ここで、制動力を発生する必要がないと判断する方法としては例えば、ブレーキペダルが踏まれていない事などを条件としても良い。また、上位システムは車両が十分高速で走行中であると判断できる場合はパッド接触位置検出を指示するようにしても良い。車両が十分高速で走行中であればパッド接触位置検出による車両運動への影響を運転者が感じにくくすることができる。ここで、車両が十分高速で走行中であることは、例えば車速があらかじめ定められた閾値以上であることを条件としても良い。ここで、車両が十分高速で走行中である条件となる車速閾値は、車両の重量や大きさ、サスペンションやボディーの設計、対象とする運転者によって異なるが、例えば５０ｋｍ／ｈ以上を十分高速で走行中であるとしても良い。また、例えば上位システムは電動ブレーキ装置以外の車両に搭載された装置によって車両に制動力が発生するタイミングで、パッド接触位置検出を指示しても良い。ここで、例えば上位システムは、運転者が加速をやめエンジンブレーキが作用し始めるタイミングでパッド接触位置検出を指示しても良い。エンジンブレーキの作用し始めると自然に車両に制動力が働くため、パッド接触位置検出による微小な制動力の影響は運転者に感じにくくすることができる。ここで、エンジンブレーキが作用し始めるタイミングは、運転者がアクセルペダルを離したタイミングで検出しても良いし、アクセル開度信号やエンジン回転数、エンジントルクなどに基づいて検出しても良い。また、例えば上位システムは駆動装置の回生による制動力の発生するタイミングでパッド接触位置検出を指示しても良い。回生においてもエンジンブレーキと同様に、パッド接触位置による微小な制動力の影響を運転者に感じにくくすることが出来る。
【０１４０】
図２６に他の実施形態のシステムの模式図を示す。
【０１４１】
図２６は前輪が油圧キャリパ９５１および９５２で構成されている。油圧キャリパは油圧配管９６３、９６４による油圧でパッドをロータに押し付け車両に制動力を発生させる。油圧は電動油圧ポンプ９６２で発生させ、電動油圧ＥＣＵ９６１で制御する。ブレーキペダルには油圧配管９６４が接続されており、電動油圧ポンプ９６２が駆動できない場合においても、ブレーキペダルの踏力だけで油圧を発生させ、最低限の制動力を確保できる。また、電動油圧ＥＣＵ９６１が上位ＥＣＵ１４２をかねても良く、上位システム１４６は電動油圧ＥＣＵ９６１を含む。このようなシステムの場合、前輪は油圧キャリパであるため、パッド接触位置を検出する必要は無い。しかし、後輪の電動キャリパ１０１、１３１では、実施例１と同様に本発明によるパッド接触位置検出が必要となる。
【０１４２】
このように、本実施形態による電動ブレーキ装置およびそれを備えた自動車は、電動アクチュエータによりパッドをロータに押圧して制動力を発生させる電動ブレーキ装置であって、パッド接触位置を検出するためのパッド接触位置検出処理を行うパッド接触位置検出手段を備え、パッド接触位置検出処理のためにあらかじめ定められた特定のタイミングで、ピストンあるいはパッドが離間方向に移動する。
【０１４３】
また、本実施形態による電動ブレーキ装置およびそれを備えた自動車は、ピストンあるいはパッドが離間方向に移動している間の電流あるいは押圧力（推力）あるいはそれらの勾配によってパッド接触位置を検出したり、パッド非接触状態であることを判定するパッド非接触判定手段を備えており、パッド接触位置検出処理において、ピストンあるいはパッドが離間方向に移動した時の移動先の位置は、パッド非接触状態であることが判定された位置よりもあらかじめ定められたクリアランス量以上離間方向の位置であったり、パッド接触位置検出処理において、ピストンあるいはパッドが離間方向に移動した時の移動先の位置は、少なくともパッド接触位置よりもあらかじめ定められたクリアランス量以上離間方向の位置であったりする。
【０１４４】
また、本実施形態による電動ブレーキ装置およびそれを備えた自動車は、離間方向への移動の後、推力が０より大きく車両運動に影響しない程度に小さい値になるまで、押付方向に移動したり、ピストンあるいはパッドが押付方向に移動している間の電流あるいは推力あるいはそれらの勾配によってパッド接触位置を検出したり、パッド接触状態であることを判定するパッド接触判定手段を備えており、ピストンあるいはパッドが押付方向に移動している間に、パッド接触位置を検出するよりも早くパッド接触状態が判定された場合は、再度ピストンあるいはパッドを離間方向に移動する。
【０１４５】
また、本実施形態による電動ブレーキ装置およびそれを備えた自動車は、パッド接触位置検出処理のためにあらかじめ定められた特定のタイミングが、電動ブレーキ装置の起動時であったり、推力が発生している状態から、推力が０あるいは車両運動に影響しない程度に小さい値以下になった直後であったり、ＰＫＢ機能を解除したことにより、推力が０あるいは車両運動に影響しない程度に小さい値以下になった直後であったり、推力が０あるいは車両運動に影響しない程度に小さい値以下になった状態があらかじめ定められた時間経過した時であったり、前回パッド接触位置検出をしてから、推力が０あるいは車両運動に影響しない程度に小さい値以下になった状態があらかじめ定められた時間経過した時であったり、上位システムから電気信号あるいは通信信号によってパッド接触位置検出処理を指示された時であったりする。
【０１４６】
さらに、本実施形態による電動ブレーキ装置およびそれを備えた自動車は、上位システムが複数の電動ブレーキ装置にパッド接触位置検出処理を指示する場合、それぞれの電動ブレーキ装置が別のタイミングでパッド接触位置検出を行うようにパッド接触位置検出処理を指示したり、車両が停止しており、電動ブレーキ装置で制動力を発生する必要がない場合にパッド接触位置検出処理を指示したり、車両が高速で走行している場合にパッド接触位置検出処理を指示したり、電動ブレーキ装置以外の車両に搭載された装置により車両に制動力が発生している場合にパッド接触位置検出処理を指示したり、アクセルペダルを踏み込んだ状態から放した場合にパッド接触位置検出処理を指示したりする。
【０１４７】
また、本実施形態による電動ブレーキ装置およびそれを備えた自動車は、パッド接触位置検出においてピストンあるいはパッドは一定速度で移動する。
【０１４８】
また、本実施形態による電動ブレーキ装置およびそれを備えた自動車は、パッド接触位置を検出した後、ピストンあるいはパッドをパッド接触位置あるいはパッド接触位置より予め定められた微小な位置差だけ押付方向の位置に移動する
また、本実施形態による電動ブレーキ装置およびそれを備えた自動車は、ＰＫＢ状態判定手段を備え、前期ＰＫＢ状態判定手段は、離間方向にピストンを動かす向きにあらかじめ定められた値以上の電流を流してもピストンが動かない時に、ＰＫＢ  ＯＮ状態であると判定して、パッド接触位置検出処理を中断したり、ＰＫＢ状態判定手段はＰＫＢ  ＯＮ状態あるいはＰＫＢ  ＯＦＦ状態を示す、電気信号あるいは通信信号を上位システムに伝達したりしたり、上位システムはＰＫＢ状態判定手段によって判定されたＰＫＢ状態がＰＫＢ  ＯＮ状態であればランプを点灯させ、ＰＫＢ  ＯＦＦ状態であればランプを消灯させたりする。
【０１４９】
本実施形態の手法により、パッド接触位置検出処理開始時のパッド接触状態によらずパッド接触位置検出が可能であるため、待機状態で離間方向にクリアランスを開いておく必要が無く、推力発生時の応答性の低下を最小限にすることができるとともに、待機状態において、パッドが熱膨張や熱収縮をした場合でも正確にパッド接触位置を検出することができる。また、本実施形態の手法によれば、まずパッドを離間させる方向へピストンが移動するので、パッド磨耗状態やパッド熱膨張状態、パッド接触状態によらず、パッド接触位置検出処理による車両挙動へ影響を最小限に抑えることができる。また、本手法によればパッド接触位置検出処理とＰＫＢ機能の状態検出処理を一連の処理の中で行うことができ、ＰＫＢ機構を備えた電動キャリパに対しても容易に適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１５０】
【図１】本発明の一実施形態をなす自動車のシステム構成図を示す。
【図２】図１のシステムブロック図を示す。
【図３】図１の系統１４５の詳細を示す。
【図４】図１の電動ブレーキ装置１０１の模式図を示す。
【図５】電動キャリパに推力検出手段がない場合の電動ブレーキ装置のブロック図を示す。
【図６】本発明の一実施形態をなす電動ブレーキ装置の一例を示す。
【図７】本発明の一実施形態をなす演算装置の一例を示すブロック図である。
【図８】本発明の一実施形態をなす演算装置の一例を示すブロック図である。
【図９】電動キャリパの特性の一例を示すグラフ図である。
【図１０】パッド接触位置検出方法の一例を示すグラフ図である。
【図１１】パッド接触位置検出方法の一例を示すグラフ図である。
【図１２】パッド接触位置検出方法の一例を示すグラフ図である。
【図１３】パッド接触位置検出方法の一例を示すデータフロー図である。
【図１４】パッド接触位置検出方法の一例を示すデータフロー図である。
【図１５】パッド接触位置検出方法の一例を示すデータフロー図である。
【図１６】パッド接触位置検出方法の一例を示すデータフロー図である。
【図１７】パッド接触位置検出方法の一例を示すデータフロー図である。
【図１８】パッド接触位置検出方法の一例を示すグラフ図である。
【図１９】パッド接触位置検出方法の一例を示すグラフ図である。
【図２０】パッド接触位置検出方法の一例を示すグラフ図である。
【図２１】パッド接触位置検出方法の一例を示すグラフ図である。
【図２２】パッド接触位置検出方法の一例を示すグラフ図である。
【図２３】パッド接触位置検出方法の一例を示すグラフ図である。
【図２４】ＰＫＢ状態判定方法の一例を示すグラフ図である。
【図２５】パッド接触位置検出タイミング判断手段の一例を示すグラフ図である。
【図２６】他の実施形態の構成の一例を示すシステムの模式図である。
【符号の説明】
【０１５１】
１０１…電動ブレーキ装置、１０２…電動キャリパ、１０３…電動キャリパＥＣＵ、１４４…ブレーキペダル、１４６…上位システム、３２１…パッド接触位置検出手段、３２２…パッド非接触判定手段、３２３…パッド接触判定手段、３２４…ＰＫＢ状態判定手段、３２５…パッド接触位置検出タイミング判断手段。
【図１】
2008057643.tif 000003
【図２】
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【図３】
2008057643.tif 000005
【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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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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