(57)【要約】【課題】  複数の摩擦材押圧手段に対して適切な制御を行うことができるディスクブレーキ装置を提供することを課題とする。【解決手段】  ディスクロータの少なくとも一面側に位置するとともに摩擦材面に対して異なる位置に配置された複数の摩擦材押圧手段（ピストン）２２ａ〜２２ｉを有するキャリパと、目標制動力に基づいて複数の摩擦材押圧手段２２ａ〜２２ｉの押圧力を個別に設定する押圧力設定手段（ブレーキ性能制御装置）３と、押圧力設定手段３で設定した各押圧力を複数の摩擦材押圧手段２２ａ〜２２ｉにそれぞれ出力させる押圧力出力手段（アクチュエータ）２３ａ〜２３ｉとを備えることを特徴とする。【選択図】  図１
2005319905.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスクロータの少なくとも一面側に位置するとともに摩擦材面に対して異なる位置に配置された複数の摩擦材押圧手段を有するキャリパと、
目標制動力に基づいて前記複数の摩擦材押圧手段の押圧力を個別に設定する押圧力設定手段と、
前記押圧力設定手段で設定した各押圧力を前記複数の摩擦材押圧手段にそれぞれ出力させる押圧力出力手段と
を備えることを特徴とするディスクブレーキ装置。
【請求項２】
前記押圧力設定手段は、所定時間毎に毎回異なる摩擦材押圧手段を任意に選択し、当該選択した摩擦材押圧手段に他の摩擦材押圧手段とは異なる大きさの押圧力を設定することを特徴とする請求項１に記載するディスクブレーキ装置。
【請求項３】
前記押圧力設定手段は、所定時間毎に毎回ディスクロータの半径方向の位置が異なる摩擦材押圧手段を選択し、当該選択した摩擦材押圧手段に他の摩擦材押圧手段とは異なる大きさの押圧力を設定することを特徴とする請求項１に記載するディスクブレーキ装置。
【請求項４】
前記押圧力設定手段は、任意の時間毎に前記複数の摩擦材押圧手段のうちの任意の摩擦材押圧手段に他の摩擦材押圧手段とは異なる大きさの押圧力を設定することを特徴とする請求項１に記載するディスクブレーキ装置。
【請求項５】
前記押圧力設定手段は、前記複数の摩擦材押圧手段のうちの２つの摩擦材押圧手段を選択し、選択したうちの一方の摩擦材押圧手段に選択していない他の摩擦材押圧手段より増大させた押圧力を設定し、選択したうちの他方の摩擦材押圧手段に増大させた押圧力分を減少させた押圧力を設定することを特徴とする請求項２〜請求項４のいずれか１項に記載するディスクブレーキ装置。
【請求項６】
前記押圧力設定手段は、ディスクロータの半径方向に対して外周側に配置される摩擦材押圧手段に内周側に配置される摩擦材押圧手段よりも大きな押圧力を設定することを特徴とする請求項１に記載するディスクブレーキ装置。
【請求項７】
前記押圧力設定手段は、摩擦材の摩擦係数が基準値よりも低下した場合あるいは車両重量が基準値よりも増大した場合にディスクロータの半径方向に対して外周側に配置される摩擦材押圧手段に内周側に配置される摩擦材押圧手段よりも大きな押圧力を設定することを特徴とする請求項６に記載するディスクブレーキ装置。
【請求項８】
前記押圧力設定手段は、摩擦材の摩耗量が多い部分に配置されている摩擦材押圧手段に、摩擦材の摩耗量が少ない部分に配置されている摩擦材押圧手段の押圧力より小さい押圧力を設定することを特徴とする請求項１に記載するディスクブレーキ装置。
【請求項９】
摩擦材の摩耗量の少ない部分に配置されている摩擦材押圧手段に比べて摩耗量が多い部分に配置されている摩擦材押圧手段の戻し変位を小さくすることを特徴とする請求項１又は請求項８に記載するディスクブレーキ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の摩擦材押圧手段により摩擦材を押圧するディスクブレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディスクブレーキ装置は、車輪と共に回転するディスクロータを左右両側からブレーキパッドで挟み、ピストン（摩擦材押圧手段）の作動によって２つのブレーキパッド（摩擦材）をディスクロータに接触させることによって、制動力を発生させる。ディスクブレーキ装置では、ブレーキパッドを大きくすることにより、大きな制動力を発生させることができる。ブレーキパッドを大きくした場合、そのブレーキパッドを１つのピストンで押圧すると、ブレーキパッド全体を均一に押圧することができない。そのため、ディスクブレーキ装置には、大きなブレーキパッドを均一に押すために、複数のピストンを備えるものがある。複数のピストンを備えるディスクブレーキ装置には、例えば、複数のピストンのうちの少なくとも１つのピストンにばね部材を設けて作動を遅らせ、他のピストンと同時に作動させないことにより、ブレーキ鳴きを防止しているものがある（特許文献１参照）。
【特許文献１】実開平４−４４５２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来のディスクブレーキ装置では、複数のピストンを一律に制御しているので、複数のピストンの各軸力が全て同じ軸力となっている。したがって、従来のディスクブレーキ装置では、複数のピストンがあるにもかかわらず、ブレーキパッドとディスクロータとの接触状態を変化させることができない。そのため、ブレーキ鳴きが発生する場合でも、ブレーキ鳴きが発生する振動状態を変えることができず、ブレーキ鳴きを低減できない。このように、従来のディスクブレーキ装置では、複数のピストンを個々に制御ができないので、ブレーキ鳴き等のブレーキ性能の向上を図ることができなかった。
【０００４】
そこで、本発明は、複数の摩擦材押圧手段に対して適切な制御を行うことができるディスクブレーキ装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係るディスクブレーキ装置は、ディスクロータの少なくとも一面側に位置するとともに摩擦材面に対して異なる位置に配置された複数の摩擦材押圧手段を有するキャリパと、目標制動力に基づいて複数の摩擦材押圧手段の押圧力を個別に設定する押圧力設定手段と、前記押圧力設定手段で設定した各押圧力を複数の摩擦材押圧手段にそれぞれ出力させる押圧力出力手段とを備えることを特徴とする。
【０００６】
このディスクブレーキ装置では、キャリパにディスクロータの左右両側から挟み込む２つの摩擦材が取り付けられ、両側の摩擦材の少なくとも一方側を複数の摩擦材押圧手段で押圧する構成となっている。ディスクブレーキ装置では、押圧力設定手段により目標制動力に基づいて各摩擦材押圧手段に対して押圧力をそれぞれ設定し、押圧力出力手段により個別に設定した押圧力を各摩擦材押圧手段にそれぞれ出力させる。このように、ディスクブレーキ装置では、複数の摩擦材押圧手段をそれぞれ独立して制御でき、各摩擦材押圧手段に配置された摩擦材の各部分を異なる押圧力で押圧できる。そのため、摩擦材面上の圧力分布を変化させることができ、摩擦材とディスクロータとの接触状態を変化させることができる。このように、ディスクブレーキ装置では、複数の摩擦材押圧手段に対して適切な制御ができ、各ピストンの押圧力を変化させることによりブレーキ性能を向上させるための様々な制御を行うことができる。
【０００７】
なお、目標制動力は、ディスクブレーキ装置で発生させる目標となる制動力であり、例えば、運転者のブレーキペダルに対する操作量に応じた油圧、ＡＢＳ[Anti-Lock Brake System]等のブレーキを車両で制御する制御装置からの制動力信号である。
【０００８】
本発明の上記ディスクブレーキ装置では、押圧力設定手段は、所定時間毎に毎回異なる摩擦材押圧手段を任意に選択し、当該選択した摩擦材押圧手段に他の摩擦材押圧手段とは異なる大きさの押圧力を設定する構成としてもよい。
【０００９】
このディスクブレーキ装置では、押圧力設定手段により、所定時間毎に、複数の摩擦材押圧手段から異なる摩擦材押圧手段を任意に選択し、その選択した摩擦材押圧手段に対して他の摩擦材押圧手段とは異なる大きさの押圧力を設定する。そして、ディスクブレーキ装置では、押圧力出力手段によりその選択した摩擦材押圧手段に他の摩擦材押圧手段とは異なる押圧力を出力させる。そのため、所定時間毎に、摩擦材面上の圧力分布が変化し、摩擦材とディスクロータとの接触状態が変化する。その結果、所定時間毎に摩擦材とディスクロータとの摩擦による振動状態が変化し、同じ振動特性の音（ブレーキ鳴き）が連続して発生することがなく、ブレーキ鳴きが持続するのを防止できる。このように、ディスクブレーキ装置では、所定時間毎に摩擦材の任意の箇所を他の箇所とは異なる押圧力で押圧することにより、ブレーキ鳴きを低減することができる。
【００１０】
なお、所定時間は、同じ振動状態（ブレーキ鳴き発生条件）による音が発生している場合でも人にとってはその音が気にならない程度の短い時間であり、一定時間である。
【００１１】
本発明の上記ディスクブレーキ装置では、押圧力設定手段は、所定時間毎に毎回ディスクロータの半径方向の位置が異なる摩擦材押圧手段を選択し、当該選択した摩擦材押圧手段に他の摩擦材押圧手段とは異なる大きさの押圧力を設定する構成としてもよい。
【００１２】
このディスクブレーキ装置では、押圧力設定手段により、所定時間毎に、ディスクロータの半径方向の位置が異なる摩擦材押圧手段を選択し、その選択した摩擦材押圧手段に対して他の摩擦材押圧手段とは異なる大きさの押圧力を設定する。そして、ディスクブレーキ装置では、押圧力出力手段によりその選択した摩擦材押圧手段に他の摩擦材押圧手段とは異なる押圧力を出力させる。そのため、所定時間毎に、摩擦材面上におけるディスクロータの半径方向の圧力分布が変化し、ディスクロータの軸方向における摩擦材面に対するディスクロータ面の角度が変化する。その結果、所定時間毎にディスクロータの軸方向の振動状態が変化し、同じ振動特性の音（ブレーキ鳴き）が連続して発生することがなく、ブレーキ鳴きが持続するのを防止できる。この場合、ディスクブレーキ装置では、所定時間毎にディスクロータの半径方向に沿って摩擦材押圧手段の押圧力を変化させることにより、振動状態を最も効率良く変化させることができ、ブレーキ鳴きを効率良く低減することができる。
【００１３】
本発明の上記ディスクブレーキ装置では、押圧力設定手段は、任意の時間毎に複数の摩擦材押圧手段のうちの任意の摩擦材押圧手段に他の摩擦材押圧手段とは異なる大きさの押圧力を設定する構成としてもよい。
【００１４】
このディスクブレーキ装置では、押圧力設定手段により、任意の時間毎に、複数の摩擦材押圧手段の任意の摩擦材押圧手段に対して他の摩擦材押圧手段とは異なる大きさの押圧力を設定し、押圧力出力手段によりその摩擦材押圧手段に他の摩擦材押圧手段とは異なる押圧力を出力させる。そのため、任意の時間毎に、摩擦材面上の圧力分布が変化し、摩擦材とディスクロータとの摩擦による振動状態が変化する。つまり、異なる振動特性の音（ブレーキ鳴き）がランダムな時間間隔で発生し、ブレーキ鳴きが持続するのを防止できる。このように、ディスクブレーキ装置では、ランダムな時間間隔毎に摩擦材の任意の箇所を他の箇所とは異なる押圧力で押圧することにより、ブレーキ鳴きを低減することができる。
【００１５】
なお、任意の時間は、異なる振動状態により異なる時間間隔で音が発生した場合に人にとってはその音が気にならない程度の短い時間間隔であり、ランダムな時間である。
【００１６】
本発明の上記ディスクブレーキ装置では、押圧力設定手段は、複数の摩擦材押圧手段のうちの２つの摩擦材押圧手段を選択し、選択したうちの一方の摩擦材押圧手段に選択していない他の摩擦材押圧手段より増大させた押圧力を設定し、選択したうちの他方の摩擦材押圧手段に増大させた押圧力分を減少させた押圧力を設定するようにすると好適である。
【００１７】
このディスクブレーキ装置では、押圧力設定手段により、２つの摩擦材押圧手段を選択し、その選択した一方の摩擦材押圧手段に対して選択していない他の摩擦材押圧手段より増大させた押圧力を設定するとともに選択した他方の摩擦材押圧手段に対してその増大分を減少させた押圧力を設定する。そして、ディスクブレーキ装置では、押圧力出力手段によりその選択した２つの摩擦材押圧手段にのみ他の摩擦材押圧手段とは異なる押圧力を出力させ、全ての摩擦材押圧手段の合計押圧力としては変化させない。そのため、この選択した２つの摩擦材押圧手段によりディスクロータの振動状態が変化するとともに、ディスクブレーキ装置全体として要求されている目標制動力を出力させることができる。
【００１８】
本発明の上記ディスクブレーキ装置では、押圧力設定手段は、ディスクロータの半径方向に対して外周側に配置される摩擦材押圧手段に内周側に配置される摩擦材押圧手段よりも大きな押圧力を設定する構成としてもよい。
【００１９】
このディスクブレーキ装置では、押圧力設定手段により、複数の摩擦材押圧手段からディスクロータの半径方向の外周側に配置される摩擦材押圧手段を内側側に配置される摩擦材押圧手段より大きな押圧力を設定し、押圧力出力手段によりその外周側の摩擦材押圧手段に内周側の摩擦材押圧手段より大きな押圧力を出力させる。ディスクロータの回転中心から制動力を発生させる位置までの距離が遠いほど同じ大きさの押圧力で発生する制動力トルクが大きくなるので、外周側の摩擦材押圧手段の押圧力を大きくすると、内周側の摩擦材押圧手段の押圧力を大きくした場合に比べて大きな制動トルクを得ることができる。したがって、所定の制動トルクを発生させる場合、外周側の摩擦材押圧手段に内周側の摩擦材押圧手段より大きな押圧力を出力させたほうが、摩擦材押圧手段を出力させるための消費エネルギを低減できる。つまり、同じ制動トルクを発生させるためのエネルギ効率が高くなる。例えば、積載量の増加等によって車両重量が増加した場合でもドライバが受ける減速感を変化させないために、同じブレーキペダルの操作量に対しては車両重量が増加していない場合と同様の制動トルクを発生させる必要がある。この場合、このディスクブレーキ装置では、外周側の摩擦材押圧手段に内周側の摩擦材押圧手段より大きな押圧力を出力させることにより、車両重量が増加しても、エネルギ消費をそれほど増加させることなく、同様の制動トルクを発生させることができる。
【００２０】
本発明の上記ディスクブレーキ装置では、押圧力設定手段は、摩擦材の摩擦係数が基準値よりも低下した場合あるいは車両重量が基準値よりも増大した場合にディスクロータの半径方向に対して外周側に配置される摩擦材押圧手段に内周側に配置される摩擦材押圧手段よりも大きな押圧力を設定するようにすると好適である。
【００２１】
摩擦材の摩擦係数が基準値より低下した場合や車両重量が基準値より増大した場合、通常の押圧力を複数の摩擦材押圧手段にそれぞれ出力させると、通常時より制動力が低下し、目標制動力を発生させることができない。そこで、このような場合、このディスクブレーキ装置では、押圧力設定手段により、外周側に配置される摩擦材押圧手段を内側側に配置される摩擦材押圧手段より大きな押圧力を設定し、押圧力出力手段によりその外周側の摩擦材押圧手段に内周側の摩擦材押圧手段より大きな押圧力を出力させる。これにより、摩擦材の摩擦係数が低下したりあるいは車両重量が増大しても、エネルギ消費をそれほど増加させることなく、通常時と同様の制動力を発生させることができる。
【００２２】
本発明の上記ディスクブレーキ装置では、押圧力設定手段は、摩擦材の摩耗量が多い部分に配置されている摩擦材押圧手段に、摩擦材の摩耗量が少ない部分に配置されている摩擦材押圧手段の押圧力より小さい押圧力を設定する構成としてもよい。
【００２３】
このディスクブレーキ装置では、押圧力設定手段により、複数の摩擦材押圧手段のうちの摩擦材の摩耗量が多い部分に配置されている摩擦材押圧手段に摩耗量が少ない部分に配置されている摩擦材押圧手段の押圧力より小さな押圧力を設定し、押圧力出力手段によりその摩耗量の多い位置の摩擦材押圧手段に小さな押圧力を出力させる。そのため、摩擦材の摩耗量の多い部分の摩耗が低減されるので、偏摩耗を抑制できる。
【００２４】
本発明の上記ディスクブレーキ装置では、摩擦材の摩耗量の少ない部分に配置されている摩擦材押圧手段に比べて摩耗量が多い部分に配置されている摩擦材押圧手段の戻し変位を小さくする構成としてもよい。
【００２５】
このディスクブレーキ装置では、ブレーキがオンした後にオフした場合、摩擦材の摩耗量が多い部分に配置されている摩擦材押圧手段を、摩耗量の少ない部分に配置されている摩擦材押圧手段に比べて戻す変位を小さくする。したがって、ブレーキオフ時に、摩擦材の摩耗量が多い部分に配置されている摩擦材押圧手段は摩耗量の少ない部分に配置されている摩擦材押圧手段に比べてディスクロータに対して近い位置となり、摩擦材のディスクロータ側の面とディスクロータとの間隔が全面にわたって等しくなるかあるいはほぼ等しくなる。そのため、ブレーキがオンすると、ディスクブレーキ装置では、全ての摩擦材押圧手段を同じ押圧力で出力させると（同じ変位量で変位させると）、摩擦材の摩擦量の分布が均一でないにもかかわらず、摩擦材をディスクロータに平行あるいはほぼ平行に接触させることができる。その結果、偏摩耗を抑制することができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、複数の摩擦材押圧手段に対して適切な制御を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、図面を参照して、本発明に係るディスクブレーキ装置の実施の形態を説明する。
【００２８】
本実施の形態では、本発明に係るディスクブレーキ装置を、自動車に搭載されるディスクブレーキ装置に適用する。本実施の形態に係るディスクブレーキ装置は、各キャリパに９つのピストンを備え、各ピストンに対して目標軸力（目標ピストン変位）をそれぞれ設定する。特に、本実施の形態に係るディスクブレーキ装置では、ブレーキ鳴きの低減、ブレーキ効きの安定化及びブレーキパッドの偏摩耗抑制を目的として各ピストンの目標軸力を設定する。
【００２９】
図１及び図２を参照して、ディスクブレーキ装置１の全体構成について説明する。図１は、本実施の形態に係るディスクブレーキ装置の制御部分の構成図である。図２は、本実施の形態に係るディスクブレーキ装置のピストンの構成を示す図であり、（ａ）が側面図であり、（ｂ）が正面図である。
【００３０】
ディスクブレーキ装置１は、ドライバによるブレーキペダルに対する操作に応じて制動力を発生させる装置である。ディスクブレーキ装置１では、大きな制動力を発生させるために、大きなブレーキパッドを用いている。そのため、ディスクブレーキ装置１では、大きなブレーキパッドを均一に押圧するために、各キャリパに９つのピストンを備えている。特に、ディスクブレーキ装置１では、ブレーキ鳴きの低減、ブレーキ効きの安定化及びブレーキパッドの偏摩耗抑制等のブレーキ性能を高次元にトータルに実現させるために、その各輪に設けられた９つのピストンを個別に制御する。そのために、ディスクブレーキ装置１は、主なものとして、ディスクロータ（図示せず）、キャリパ２、ブレーキ性能制御装置３、空気圧センサ４、パッド温度センサ５、第１〜第９軸力センサ６ａ〜６ｉ、第１〜第９変位センサ７ａ〜７ｉを備えている。なお、本実施の形態では、ブレーキ性能制御装置３が特許請求の範囲に記載する押圧力設定手段に相当する。
【００３１】
ディスクブレーキ装置１には、各車輪に平行してディスクロータがそれぞれ配設され、各ディスクロータに対してキャリパ２がそれぞれ設けられる。キャリパ２には、ディスクロータの両側にブレーキパッド２０が配設されている。ブレーキパッド２０は、摩擦材２０ａと裏金２０ｂからなり、摩擦材２０ａがディスクロータ側に配置され、摩擦材２０ａの裏面に裏金２０ｂが取り付けられている。車両のインナ側のブレーキパッド２０には、裏金２０ｂの一面に当接する９つのピストン２２ａ〜２２ｉが設けられている。さらに、キャリパ２には、ブレーキ性能制御装置３からの第１〜第９制御信号に応じて第１〜第９ピストン２２ａ〜２２ｉを作動させるために、第１〜第９アクチュエータ２３ａ〜２３ｉが設けられている。キャリパ２では、各ピストン２２ａ〜２２ｉによりインナ側のブレーキパッド２０を押圧し、そのインナ側のブレーキパッド２０によりディスクロータを押圧する。さらに、キャリパ２は、ディスクロータからの反力を受けてインナ側に移動し、アウタ側のブレーキパッド２０でもディスクロータを押圧する。
【００３２】
なお、本実施の形態では、第１〜第９ピストン２２ａ〜２２ｉが特許請求の範囲に記載する摩擦材押圧手段に相当し、第１〜第９アクチュエータ２３ａ〜２３ｉが特許請求の範囲に記載する押圧力出力手段に相当する。
【００３３】
各ピストン２２ａ〜２２ｉは、キャリパ２に設けられた９つのシリンダボア（図示せず）に摺動自在にそれぞれ設けられている。各ピストン２２ａ〜２２ｉは、ディスクロータの回転方向に沿って３列で配列されるとともに半径方向に沿って３列で配列される。第１〜第３ピストン２２ａ〜２２ｃは、ディスクロータの回転方向の出口側に配され、ディスクロータの内周側から第１ピストン２２ａ、第２ピストン２２ｂ、第３ピストン２２ｃの順に配されている。第４〜第６ピストン２２ｄ〜２２ｆは、ディスクロータの回転方向の中央に配され、ディスクロータの内周側から第４ピストン２２ｄ、第５ピストン２２ｅ、第６ピストン２２ｆの順に配されている。第７〜第９ピストン２２ｇ〜２２ｉは、ディスクロータの回転方向の入口側に配され、ディスクロータの内周側から第７ピストン２２ｇ、第８ピストン２２ｈ、第９ピストン２２ｉの順に配されている。
【００３４】
各ピストン２２ａ〜２２ｉには、各軸力センサ６ａ〜６ｉと各変位センサ７ａ〜７ｉがそれぞれ取り付けられている。各軸力センサ６ａ〜６ｉでは、各ピストン２２ａ〜２２ｉの軸力をそれぞれ検出し、その検出値を第１〜第９軸力信号として各アクチュエータ２３ａ〜２３ｉにそれぞれ送信するとともにブレーキ性能制御装置３にも送信する。各変位センサ７ａ〜７ｉでは、各ピストン２２ａ〜２２ｉの変位量をそれぞれ検出し、その検出値を第１〜第９変位信号として各アクチュエータ２３ａ〜２３ｉにそれぞれ送信するとともにブレーキ性能制御装置３にも送信する。
【００３５】
空気圧センサ４は、各タイヤ（図示せず）にそれぞれ取り付けられる。空気圧センサ４では、タイヤの空気圧を検出し、その検出値を空気圧信号としてブレーキ性能制御装置３に送信する。パッド温度センサ５は、各キャリパ２のブレーキパッド２０の摩擦材２０ａにそれぞれ取り付けられる。パッド温度センサ５では、ブレーキパッド２０のパッド温度を検出し、その検出値をパッド温度信号としてブレーキ性能制御装置３に送信する。
【００３６】
図１〜図９を参照して、ブレーキ性能制御装置３について説明する。図３は、図１の鳴き低減部の構成図である。図４は、ブレーキ鳴きの発生状況を示すグラフであり、（ａ）が制動油圧の時間変化を示すグラフであり、（ｂ）が従来のディスクブレーキ装置におけるブレーキの鳴き音の時間変化を示すグラフであり、（ｃ）が本実施の形態に係るディスクブレーキ装置におけるブレーキの鳴き音の時間変化を示すグラフである。図５は、図１の効き安定部の構成図である。図６は、減速度と車両重量との関係についての説明図である。図７は、図１の効き安定部で保持する摩擦係数マップである。図８は、図１の摩耗抑制部の構成図である。図９は、偏摩耗したブレーキパッドとピストンの変位量との関係を示す図である。
【００３７】
ブレーキ性能制御装置３は、ＣＰＵ[Central Processing Unit]、ＲＯＭ[Read Only Memory]、ＲＡＭ[Random Access Memory]等からなる電子制御ユニットである。ブレーキ性能制御装置３では、各種センサ４，５，６ａ〜６ｉ，７ａ〜７ｉから検出信号を取り入れ、各種検出信号に基づいて各車輪に設けられたキャリパ２の第１〜第９ピストン２２ａ〜２２ｉを独立して制御する。特に、ブレーキ性能制御装置３では、ブレーキ鳴き、ブレーキ効き、磨耗の３つのブレーキ性能を高次元でトータルに成立させるために、各ピストン２２ａ〜２２ｉに対する目標軸力（目標ピストン変位）にこれらのブレーキ性能を向上させるための制御量を加味している。そのために、ブレーキ性能制御装置３には、基準目標軸力算出部３０、目標軸力算出部３１、目標ピストン変位算出部３２、鳴き低減部３３、効き安定部３４及び摩耗抑制部３５が構成される。
【００３８】
基準目標軸力算出部３０では、ドライバのブレーキペダルの操作量に応じた制御油圧を取り入れ、この制御油圧に基づいて各ピストン２２ａ〜２２ｉの基準目標軸力をそれぞれ算出する。基準目標軸量は、９つのピストン２２ａ〜２２ｉに対して同じ値が設定される。
【００３９】
目標軸力算出部３１では、基準目標軸力に対して目標軸力を変化させるピストンの目標軸力変化量を鳴き低減部３３、効き安定部３４及び摩耗抑制部３５からそれぞれ取り入れる。そして、目標軸力算出部３１では、ピストン２２ａ〜２２ｉ毎に、目標軸力変化量があるピストンに対しては基準目標軸力にその目標軸力変化量を加味して目標軸力を算出し、目標軸力変化量がないピストンに対しては基準目標軸力をそのまま目標軸力とする。目標軸力は、車輪毎に、９つのピストン２２ａ〜２２ｉに対して個別の値がそれぞれ設定される。したがって、目標軸力としては、３６個の値が設定される。
【００４０】
目標ピストン変位算出部３２では、ピストン２２ａ〜２２ｉ毎に、目標軸力算出部３１で算出した目標軸力に基づいて目標ピストン変位を算出する。そして、目標ピストン変位算出部３２では、車輪毎に、各ピストン２２ａ〜２２ｉの目標ピストン変位を第１〜第９制御信号として各アクチュエータ２３ａ〜２３ｉにそれぞれ送信する。ピストン変位は、目標軸力に対応して３６個の値が設定される。
【００４１】
鳴き低減部３３は、ブレーキ鳴きを低減するために、制御周期毎に２つのピストンとそのピストンの目標軸力変化量を設定する。そのために、鳴き低減部３３は、ピストンランダム選択部３３ａ及び目標軸力変化量算出部３３ｂを有している。ちなみに、ブレーキ鳴きは、摩擦しているディスクロータとブレーキパッド２０がある安定した状態で発生し、ブレーキ鳴きになる条件（振動状態）がある。このディスクロータの振動状態によって発生する音がＮＧレベルを超えて長い時間継続すると（図４（ｂ）の破線の楕円領域参照）、人は、その振動状態による音が気になり、不快に感じる。そこで、人が感じる不快な音を無くすために、極短い時間（制御周期に相当し、例えば、０．５秒である）毎に、その振動状態を変えるために、ランダムに選択した２つのピストンに微小変位を与える。
【００４２】
ピストンランダム選択部３３ａでは、制御油圧に基づいてドライバによるブレーキペダルの操作が開始したと判断すると、９つのピストン２２ａ〜２２ｉからディスクロータの半径方向に沿って隣接する２つのピストンを選択する。例えば、第１ピストン２２ａと第２ピストン２２ｂを選択する。さらに、ピストンランダム選択部３３ａでは、制御周期毎に、１つのピストンを新たに選択するとともに、２制御周期前に新たに選択したピストンを選択から外し、９つのピストン２２ａ〜２２ｉから２つのピストンを選択する。この新たに選択する順序としては、ディスクロータの半径方向の内周側から外周側に進む順序であり、第１ピストン２２ａから第９ピストン２２ｉの順にピストンを選択し、第９ピストン２２ｉの次には第１ピストン２２ａを選択するようにする。例えば、１制御周期前に第１ピストン２２ａと第２ピストン２２ｂが選択されている場合には第３ピストン２２ｃが新たに選択されるとともに第１ピストン２２ａが外され、１制御周期前に第２ピストン２２ｂと第３ピストン２２ｃが選択されている場合には第４ピストン２２ｄが新たに選択されるとともに第２ピストン２２ｂが外され、１制御周期前に第８ピストン２２ｈと第９ピストン２２ｉが選択されている場合には第１ピストン２２ａが新たに選択されるるとともに第８ピストン２２ｈが外される。
【００４３】
目標軸力変化量算出部３３ｂでは、制御周期毎に、式（１）により、各軸力センサ６ａ〜６ｉからの軸力信号による各ピストン２２ａ〜２２ｉの軸力Ｆｉ（ｉ＝１〜９）を積算し、全軸力合計Ｆを算出する。そして、目標軸力変化量算出部３３ｂでは、制御周期毎に、式（２）により、全軸力合計Ｆに基づいて軸力変化量ΔＦｎａｋｉ（ｔ）を算出する。軸力変化量ΔＦｎａｋｉ（ｔ）は、ピストンを微小変位させるときの変位量である。さらに、目標軸力変化量算出部３３ｂでは、制御周期毎に、式（３）により１制御周期前に新たに選択したピストンの目標軸力変化量Ｆａｉｍ（ｔ−１）を設定し、式（４）により今回新たに選択したピストンの目標軸力変化量Ｆａｉｍ（ｔ）を設定する。
【００４４】
【数１】
2005319905.tif 000003
【００４５】
式（２）のａは、定数であり、例えば、０．０５である。（ｔ）は今回の処理であることを表し、（ｔ−１）は１制御周期前の処理であることを表す。
【００４６】
鳴き低減部３３では、制御周期毎に、選択した２つのピストンのナンバとその各ピストンに対応する目標軸力変化量Ｆａｉｍ（ｔ），Ｆａｉｍ（ｔ−１）を目標軸力算出部３１に出力する。これにより、今回新たに選択したピストンの目標軸力は、基準目標軸力に対してΔＦｎａｋｉ（ｔ）分増加する。一方、１制御周期毎に新たに選択したピストンの目標軸力は、基準目標軸力に対してΔＦｎａｋｉ（ｔ）分減少する。また、鳴き低減部３３では、２制御周期毎に新たに選択したピストンの目標軸力を基準目標軸力に戻す指令を目標軸力算出部３１に出力する。
【００４７】
このように、制御周期毎に、ディスクロータの半径方向に沿ってピストンの軸力が増加する部分と減少する部分（ピストン変位量の多い部分と少ない部分）が存在し、ディスクロータの振動状態が微妙に変化する。そのため、制御周期毎に、ブレーキ鳴き音として周波数の異なる音が発生する。図４（ｃ）に示すように、この周波数の異なる音がＮＧレベルを超える場合もあるが、音色が変化しかつ極短時間しか継続しないので、ブレーキ鳴きが持続するのを防止できる。
【００４８】
効き安定部３４は、ブレーキパッド２０の温度が変化した場合や車両重量が変化した場合でもブレーキの効きを安定化させるために、外周側のピストン２２ｃ，２２ｆ，２２ｉの目標軸力変化量を設定する。そのために、効き安定部３４は、制動トルク推定部３４ａ、摩擦係数推定部３４ｂ及び目標軸力変化量算出部３４ｃを有している（図５参照）。ちなみに、ブレーキパッド２０の温度が変化すると、ブレーキパッドの摩擦係数が変化するので、ピストンの軸力が同じでも制動力が変化する。また、車両重量が増加すると、ピストンの軸力が同じでも制動力が低下する。したがって、ドライバのブレーキペダルの操作量が同じ場合でも、ブレーキパッド２０の温度や車両重量が変化すると、制動力が変化する。そのため、減速度が変化し、ドライバが受ける減速感が変わり、制動フィーリングが悪化する。そこで、ブレーキパッドの温度や車両重量が変化した場合でも、ブレーキペダルの操作量に対応して安定した制動力を発生させるために、外周側のピストン２２ｃ，２２ｆ，２２ｉの軸力（変位）を変化させ、制動トルクを変化させる。
【００４９】
図６を参照して、減速度と車両重量との関係について説明しておく。ＦＴは、タイヤから路面に働く力であり、式（５）に示すようにタイヤ（車輪）にかかる車両重量Ｗと減速度βの乗算値である。減速度βは、式（６）に示すように、タイヤにかかる車両重量Ｗに比例する。
【００５０】
【数２】
2005319905.tif 000004
【００５１】
ＦＰは、ブレーキパッド２０への押し付け力であり、全ピストン２２ａ〜２２ｉの軸力に相当する。ＲＤは、ディスクロータの中心からブレーキパッドの押す位置の中心までのロータ有効半径であり、ディスクロータの中心から各ピストンの中心までの距離（半径Ｒｉ）の平均値である。ＲＴは、タイヤの半径である。
【００５２】
制動トルク推定部３４ａでは、各車輪の空気圧センサ４からの空気圧信号を取り入れ、タイヤの空気圧から各車輪にかかる車両重量Ｗをそれぞれ算出する。さらに、制動トルク推定部３４ａでは、式（７）により、各車輪にかかる車両重量Ｗから基準車両重量Ｗｂを減算し、各車輪の荷重変化量ΔＷをそれぞれ算出する。そして、制動トルク推定部３４ａでは、式（８）により、各車輪の荷重変化量ΔＷから各車輪に必要な制動トルク変化量ΔＴをそれぞれ算出する。この制動トルク変化量ΔＴは、搭乗者の増減等によって車両重量が変化した場合でもブレーキの効き（制動力）が変わらないようにするために必要な制動トルクの変化量である。なお、車両重量を検出する手段としては、空気圧センサではなく、別の検出手段を用いてもよい。
【００５３】
【数３】
2005319905.tif 000005
【００５４】
式（８）のＧは、基準の車両重量（例えば、成人男性２名乗車時の車両重量）の時に基準のブレーキペダルの操作がなされたときの基準の制動力であり、一定値である。ｆｌは左前輪を表し、ｆｒは右前輪を表し、ｒｌは左後輪を表し、ｒｒは右後輪を表す。
【００５５】
摩擦係数推定部３４ｂでは、車輪毎にパッド温度センサ５からのパッド温度信号を取り入れ、車輪毎に各軸力センサ６ａ〜６ｉからの軸力信号を取り入れる。そして、摩擦係数推定部３４ｂでは、車輪毎に、ＲＯＭに保持されている摩擦係数マップから、パッド温度と各ピストン２２ａ〜２２ｉの軸力Ｆｉを積算した全軸力合計Ｆによりブレーキパッド２０（摩擦材２０ａ）の摩擦係数μを取得する。摩擦係数マップは、図７に示すように、複数段階のピストンの軸力毎に、パッド温度に対して変化するブレーキパッドの摩擦係数が設定されている。
【００５６】
目標軸力変化量算出部３４ｃでは、車輪毎に、各車輪に必要な制動トルク変化量ΔＴと摩擦係数μを用いて、式（９）の条件が成立するように各ピストン２２ａ〜２２ｉの目標軸力変化量ΔＦｋｉをそれぞれ設定する。この際、各ピストン２２ａ〜２２ｉを作動させるための消費エネルギが最小になるように目標軸力変化量ΔＦｋｉを設定する。そのために、目標軸力変化量算出部３４ｃでは、式（１０）の条件を満たすように、目標軸力変化量ΔＦｋｉを設定する。式（１０）の条件を満たすためには、ピストン２２ａ〜２２ｉを作動させるための消費エネルギを極力低減する必要があるので、外周側の第３ピストン２２ｃ、第６ピストン２２ｆ、第９ピストン２２ｉの各目標軸力変化量ΔＦｋ３，ΔＦｋ６，ΔＦｋ９の値を大きくする。この際、外周側のピストン２２ｃ，２２ｆ，２２ｉの軸力を大きくするとともに、内周側のピストン２２ａ，２２ｄ，２２ｇの軸力を小さくする場合もある。なお、外周側のピストン２２ｃ，２２ｆ，２２ｉの軸力を小さくする場合もある。
【００５７】
【数４】
2005319905.tif 000006
【００５８】
式（９）のＲｉは、ディスクロータの中心から各ピストン２２ａ〜２２ｉの中心までの距離であり、各ピストン２２ａ〜２２ｉに対する半径を示す。ｉは、各ピストン２２ａ〜２２ｉのピストンナンバを示す。
【００５９】
効き安定部３４では、車輪毎に、各ピストン２２ａ〜２２ｉ（特に、外周側のピストン２２ｃ，２２ｆ，２２ｉ）に対する目標軸力変化量ΔＦｋｉを目標軸力算出部３１に出力する。そのため、車両重量が基準の車両重量から変化した場合やパッド温度が変化した場合、外周側のピストン２２ｃ，２２ｆ，２２ｉの目標軸力が基準目標軸力に対してΔＦｋｉ分それぞれ増加（減少の場合もある）する。このように、外周側のピストン２２ｃ，２２ｆ，２２ｉの軸力を変化させることにより、パッド温度や車両重量の条件に関係なく、ブレーキペダルに対する所定の操作量に対して安定した制動力を発生させることができる。
【００６０】
摩耗抑制部３５は、ブレーキパッド２０（摩擦材２０ａ）の偏摩耗を抑制するために、偏摩耗が発生している場合には各部分での摩耗量に対応してピストンの目標軸力変化量を設定する。そのために、摩耗抑制部３５は、パッド形状推定部３５ａ及び目標軸力変化量算出部３５ｂを有している。ちなみに、摩擦材２０ａとディスクロータとの摩擦によって制動力を発生させているので、摩擦材２０ａは、使用時間が増えるほど、摩耗量が増加し、各部分で摩耗量の差（偏摩耗）も発生する。偏摩耗は、ディスクロータとブレーキパッド間の摩擦を安定できず、他のブレーキ性能にも悪影響を及ぼす。また、摩擦材２０ａの体積を有効に利用できず、早期に交換しなければならなくなる。そこで、偏摩耗を検知し、偏摩耗が発生している場合には摩耗量の差を低減するように各ピストンの変位量を変える。
【００６１】
パッド形状推定部３５ａでは、パッド温度センサ５からのパッド温度信号を取り入れ、パッド温度が基準温度より低いか否かを判定する。ここでは、ブレーキパッド２０（摩擦材２０ａ）の形状を推定するので、摩擦材２０ａの熱膨張による影響を排除する必要がある。そこで、パッド温度が基準温度より低いか否かを判定することにより、熱膨張とならない常温域でブレーキパッド２０の形状の推定を行う。
【００６２】
パッド温度が基準温度より低い場合、パッド形状推定部３５ａでは、各軸力センサ６ａ〜６ｉからの軸力信号を取り入れるとともに、各変位センサ７ａ〜７ｉからの変位信号を取り入れる。そして、パッド形状推定部３５ａでは、各ピストン２２ａ〜２２ｉの軸力が接触軸力より大きいか否かを判定する。ここでは、ブレーキパッド２０の各部分がディスクロータに接触するまでに各ピストン２２ａ〜２２ｉがどの程度変位したかによって、ブレーキパッド２０（摩擦材２０ａ）の形状を推定する。そのため、各ピストン２２ａ〜２２ｉによってそれぞれ押圧されたブレーキパッド２０の各部分がディスクロータに接触したか否かを見極める必要がある。そこで、ピストン２２ａ〜２２ｉの各軸力が接触軸力より大きくなったか否かをそれぞれ判定することにより、そのブレーキパッド２０の各部分がディスクブレーキに接触したか否かを判定する。ちなみに、ピストン２２ａ〜２２ｉの軸力は、ブレーキパッド２０がディスクロータに接触すると、離れている場合に比べて明らかに大きくなる。
【００６３】
ピストン２２ａ〜２２ｉのあるピストンの軸力が接触軸力より大きくなると、パッド形状推定部３５ａでは、そのピストンの変位量を記憶する。パッド形状推定部３５ａでは、全てのピストン２２ａ〜２２ｉの軸力が接触軸力より大きくなるまでこの判定を継続し、全てのピストン２２ａ〜２２ｉに対する変位量を記憶する。これにより、ブレーキパッド２０の各部分がディスクブレーキに接触したときの各ピストン２２ａ〜２２ｉの変位量が検出され、この９つの変位量によりブレーキパッド２０（摩擦材２０ａ）の形状（摩耗形状）を推定できる。偏摩耗が発生している場合、摩擦材２０ａの摩耗量の多い部分ではその部分を押圧しているピストンの変位量が大きくなり、摩擦材２０ａの摩耗量の少ない部分ではその部分を押圧しているピストンの変位量が小さくなる（図９参照）。
【００６４】
パッド形状推定部３５ａでは、記憶した９つの変位量の平均値（平均ピストン変位量）を算出する。そして、パッド形状推定部３５ａでは、記憶した各変位量から平均ピストン変位量を減算し、各ピストン２２ａ〜２２ｉが押圧している部分での摩耗量Ｄｉをそれぞれ算出する。さらに、パッド形状推定部３５ａでは、その求めた９つの摩耗量Ｄｉの平均値（平均摩耗量）Ｄａｖｅを算出する。摩耗量Ｄｉ（ｉ＝１〜９）は、プラス値の場合には摩擦材２０ａにおける平均的な摩耗量より摩耗量が多く、マイナス値の場合には平均的な摩耗量より摩耗量が少ない。最大の摩耗量Ｄｉ−ｍａｘと最小の摩耗量Ｄｉ−ｍｉｎの差が大きいほど、偏摩耗が大きいことを示す。
【００６５】
目標軸力変化量算出部３５ｂでは、最大の摩耗量Ｄｉ−ｍａｘから最小の摩耗量Ｄｉ−ｍｉｎを減算し、この減算値を偏摩耗量とする。そして、目標軸力変化量算出部３５ｂでは、偏摩耗量が偏摩耗判定値（例えば、１００μｍ）より大きいか否かを判定する。偏摩耗が発生していない場合や偏摩耗が小さい場合に、各ピストン２２ａ〜２２ｉ間の変位量を変えると、ディスクロータがブレーキパッド２０に対して斜めになるロータ倒れ等の不具合が発生する。そこで、ある程度以上大きな偏摩耗が発生している場合だけ、各ピストン２２ａ〜２２ｉの目標軸力変化量を設定する。偏摩耗量が偏摩耗判定値より大きい場合、目標軸力変化量算出部３５ｂでは、式（１１）により、各ピストン２２ａ〜２２ｉの摩耗量Ｄｉと平均摩耗量Ｄａｖｅから各ピストン２２ａ〜２２ｉの目標軸力変化量ΔＦｍｉを算出する。
【００６６】
【数５】
2005319905.tif 000007
【００６７】
式（１１）において、Ｆｉは、第１〜第９軸力信号による各ピストン２２ａ〜２２ｉの軸力である。
【００６８】
摩耗抑制部３５では、この各ピストン２２ａ〜２２ｉの目標軸力変化量ΔＦｍｉを目標軸力算出部３１に出力する。これにより、各ピストン２２ａ〜２２ｉの軸力は摩擦材２０ａの摩耗量に応じた軸力となり、摩耗量が多い部分の軸力は小さく、摩耗量の少ない部分の軸力は大きくなる。その結果、摩擦材２０ａの摩耗量の多い部分の摩耗が低減される。また、各ピストン２２ａ〜２２ｉの変位量はブレーキパッド２０（摩擦材２０ａ）の偏摩耗に沿った変位量となり、摩耗量が多い部分のピストン変位量は大きくなり、摩耗量の少ない部分の変位量は小さくなる（図９参照）。その結果、ブレーキオン時に、ブレーキパッド２０のディスクロータ側の面が、ディスクロータに対して平行かあるいはほぼ平行となる。
【００６９】
さらに、摩耗抑制部３５では、制御油圧に基づいてドライバによるブレーキペダルの操作が終了したと判断すると、各ピストン２２ａ〜２２ｉの軸力が離れ軸力より小さいか否かを判定する。ここでは、偏摩耗が発生し、偏摩耗を抑制するために各ピストン２２ａ〜２２ｉの変位量を変えた場合に、全てのピストン２２ａ〜２２ｉの戻し量を一定とする。そこで、ピストン２２ａ〜２２ｉの各軸力が離れ軸力より小さくなったか否かをそれぞれ判定することにより、ブレーキパッド２０の各部分がディスクブレーキから離れたか否かを判定する。ちなみに、ピストン２２ａ〜２２ｉの軸力は、ブレーキパッド２０がディスクロータから離れると、接触している場合に比べて明らかに小さくなる。
【００７０】
ピストン２２ａ〜２２ｉのあるピストンの軸力が離れ軸力より小さくなると、摩耗抑制部３５では、そのピストンの戻し量を一定量で戻す指令を、目標ピストン変位算出部３２に出力する。摩耗抑制部３５では、全てのピストン２２ａ〜２２ｉの軸力が離れ軸力より小さくなるまでこの判定を継続し、全てのピストン２２ａ〜２２ｉに対する指令を目標ピストン変位算出部３２に出力する。これにより、ブレーキオフ時に、各ピストン２２ａ〜２２ｉの先端はブレーキパッド２０（摩擦材２０ａ）の偏摩耗に沿った位置で停止しており、摩耗量が多い部分のピストンの先端はディスクロータに近くなり、摩耗量の少ない部分のピストンの先端はディスクロータから遠くなる。ブレーキオフ時に、ブレーキパッド２０（摩擦材２０ａ）が偏摩耗していても、ブレーキパッド２０のディスクロータ側の面は、ディスクロータに対して平行かあるいはほぼ平行となっている。したがって、ブレーキオン時に、全てのピストン２２ａ〜２２ｉを同じ変位量（同じ軸力）で変位させると、ブレーキパッド２０はディスクロータに対して平行かあるいはほぼ平行に接触する。なお、一定の戻し量は、予め決まった値を設定していてもよいし、あるいは、摩耗量が平均の部分のピストンの変位量等としてもよい。
【００７１】
図１を参照して、ディスクブレーキ装置１の動作について説明する。特に、鳴き低減部３３における処理については図１０のフローチャートに沿って説明し、効き安定部３４における処理については図１１のフローチャートに沿って説明し、摩耗抑制部３５における処理については図１２のフローチャートに沿って説明する。図１０は、図１の鳴き低減部での処理の流れを示すフローチャートである。図１１は、図１の効き安定部での処理の流れを示すフローチャートである。図１２は、図１の摩耗抑制部での処理の流れを示すフローチャートである。
【００７２】
ドライバがブレーキペダルを操作すると、ディスクブレーキ装置１では、その操作量に応じた制御油圧がブレーキ性能制御装置３に入力される。ブレーキ性能制御装置３では、その制御油圧に基づいて、基準目標軸力を算出する。さらに、ブレーキ性能制御装置３では、車輪毎に、鳴き低減部３３による２つのピストンの目標軸力変化量Ｆａｉｍ（ｔ），Ｆａｉｍ（ｔ−１）、効き安定部３４による各ピストン２２ａ〜２２ｉ（特に、外周側のピストン２２ｃ，２２ｆ，２２ｉ）の目標軸力変化量ΔＦｋｉ、摩耗抑制部３５による各ピストン２２ａ〜２２ｉの目標軸力変化量ΔＦｍｉを基準目標軸力にそれぞれ加味し、各ピストン２２ａ〜２２ｉの目標軸力をそれぞれ算出する。ちなみに、摩耗抑制部３５による目標軸力変化量ΔＦｍｉについては、偏摩耗が発生しているときのみ設定される。そして、ブレーキ性能制御装置３では、車輪毎に、各ピストン２２ａ〜２２ｉの目標軸力から各ピストン２２ａ〜２２ｉの目標ピストン変位をそれぞれ算出し、その各目標ピストン変位を第１〜第９制御信号として各アクチュエータ２３ａ〜２３ｉにそれぞれ送信する。
【００７３】
各制御信号を受信すると、各アクチュエータ２３ａ〜２３ｉでは、各目標ピストン変位となるように、各ピストン２２ａ〜２２ｉの作動を油圧制御する。この際、各アクチュエータ２３ａ〜２３ｉでは、各軸力センサ６ａ〜６ｉからの軸力信号と各変位センサ７ａ〜７ｉの変位信号に基づいて、各目標ピストン変位となるようにフィードバック制御する。すると、各ピストン２２ａ〜２２ｉでは、各目標ピストン変位になるようにそれぞれ変位し、インナ側のブレーキパッド２０の各部分を押圧する。やがて、インナ側のブレーキパッド２０のディスクロータ側の面がディスクロータと接触し、そのブレーキパッド２０がディスクロータを押圧する。さらに、ディスクブレーキ装置１では、キャリパ２がディスクロータからの反力を受けてインナ側に移動し、キャリパ２のアウタ側のブレーキパッドでもディスクロータを押圧し、制動力を発生させる。
【００７４】
この際、鳴き低減部３３では、制御油圧に基づいてブレーキがオンしたと判断すると（Ｓ１０）、９つのピストン２２ａ〜２２ｉから、ナンバが連続する２つのピストンをランダムに選択する（Ｓ１１）。続いて、鳴き低減部３３では、各ピストン２２ａ〜２２ｉの軸力の検出値Ｆｉから全軸力合計Ｆを算出し、式（２）により全軸力合計Ｆから軸力変化量ΔＦｎａｋｉ（ｔ）を算出する（Ｓ１２）。さらに、鳴き低減部３３では、選択したピストンのうちのピストンのナンバの大きいピストンの軸力をアップさせるために式（３）によりそのピストンの目標軸力変化量Ｆａｉｍ（ｔ）を求め、選択したピストンのうちのピストンのナンバの小さいピストンの軸力をダウンさせるために式（４）によりそのピストンの目標軸力変化量Ｆａｉｍ（ｔ−１）を求める（Ｓ１３）。ここで、鳴き低減部３３では、１制御周期経過したか否かを判定し、１制御周期経過するまで待ち状態となる（Ｓ１４）。
【００７５】
１制御周期経過すると、鳴き低減部３３では、ディスクロータの半径方向に沿ってピストンを選択するために、１制御周期前に選択したピストンよりナンバが１つ大きいピストンを選択する（Ｓ１５）。続いて、鳴き低減部３３では、Ｓ１２と同様に、軸力変化量ΔＦｎａｋｉ（ｔ）を算出する（Ｓ１６）。鳴き低減部３３では、１制御周期毎に軸力をダウンさせたピストンの目標軸力を基準に戻させる。さらに、鳴き低減部３３では、１制御周期毎に軸力をアップさせたピストンの軸力をダウンさせるために式（４）によりそのピストンの目標軸力変化量Ｆａｉｍ（ｔ−１）を求め、今回選択したピストンの軸力をアップさせるために式（３）によりそのピストンの目標軸力変化量Ｆａｉｍ（ｔ）を求める（Ｓ１８）。ここで、鳴き低減部３３では、１制御周期経過したか否かを判定し、１制御周期経過するまで待ち状態となる（Ｓ１９）。
【００７６】
そして、鳴き低減部３３では、制御油圧に基づいてブレーキがオフしたか否かを判断し、ブレーキがオフするまでＳ１５〜Ｓ１９の処理を繰り返し実行し、ブレーキがオフすると処理を終了する（Ｓ２０）。
【００７７】
この際、ブレーキ性能制御装置３では、制御周期毎に、鳴き低減部３３で選択した２つのピストンのうちのナンバの小さい方のピストンの目標軸力を目標軸力変化量Ｆａｉｍ（ｔ−１）分減少させ、ナンバの大きい方のピストンの目標軸力を目標軸力変化量Ｆａｉｍ（ｔ）分増加させる。これにより、制御周期毎に、ピストンの軸力が増加する部分及び減少する部分がディスクロータの半径方向に沿って移動していき、ディスクロータの軸方向の振動状態が微妙に変化していく。したがって、異なる周波数のブレーキ鳴き音（音色）が、極短時間で変化していく。
【００７８】
また、効き安定部３４では、制御油圧に基づいてブレーキがオンしたと判断すると（Ｓ３０）、各タイヤの空気圧の検出値から各車輪にかかる車両重量Ｗをそれぞれ推定する（Ｓ３１）。続いて、効き安定部３４では、式（７）により、各車輪にかかる車両重量Ｗの基準車両重量Ｗｂに対する各車輪の荷重変化量ΔＷをそれぞれ算出する（Ｓ３２）。さらに、効き安定部３４では、式（８）により、各車輪の荷重変化量ΔＷから各車輪に必要な制動トルク変化量ΔＴをそれぞれ算出する（Ｓ３３）。
【００７９】
効き安定部３４では、車輪毎に、パッド温度センサ５からのパッド温度信号によりパッド温度を取得し、各軸力センサ６ａ〜６ｉからの軸力信号により各ピストン２２ａ〜２２ｉの軸力Ｆｉを取得する（Ｓ３４）。そして、効き安定部３４では、車輪毎に、摩擦係数マップに基づいて、パッド温度と軸力Ｆｉを積算した全軸力合計Ｆによりブレーキパッド２０（摩擦材２０ａ）の摩擦係数μを取得する（Ｓ３５）。さらに、効き安定部３４では、式（９）及び式（１０）の条件が成立するように、各車輪に必要な制動トルク変化量ΔＴを補う分の軸力を得るために外周側のピストン２２ｃ，２２ｆ，２２ｉの目標軸力変化量ΔＦｋｉをそれぞれ算出する（Ｓ３６）。
【００８０】
そして、効き安定部３４では、制御油圧に基づいてブレーキがオフしたか否かを判断し、ブレーキがオフするまでＳ３４〜Ｓ３６の処理を繰り返し実行し、ブレーキがオフすると処理を終了する（Ｓ３７）。
【００８１】
この際、ブレーキ性能制御装置３では、外周側のピストン２２ｃ，２２ｆ，２２ｉの目標軸力を効き安定部３４で設定した目標軸力変化量ΔＦｋｉ分それぞれ変化させる。これにより、パッド温度の変化（ひいては、摩擦係数μの変化）及び車両重量の変化に応じて必要な制動トルク変化量ΔＴを補う分の軸力を外周側のピストン２２ｃ，２２ｆ，２２ｉで発生でき、同じブレーキペダルの操作量に対して同じ制動力（ひいては、減速度）を発生させることができる。
【００８２】
また、摩耗抑制部３５では、制御油圧に基づいてブレーキがオンしたと判断すると（Ｓ４０）、パッド温度センサ５からのパッド温度信号によるパッド温度を取得する（Ｓ４１）。そして、摩耗抑制部３５では、パッド温度が基準温度より低いか否かを判定し、パッド温度が基準温度以上の場合にはＳ４０の処理に戻る（Ｓ４２）。
【００８３】
パッド温度が基準温度より低い場合、摩耗抑制部３５では、摩耗形状推定フラグが０のピストンが有るか否かを判定し、無い場合にはＳ４０の処理に戻る（Ｓ４３）。摩耗形状推定フラグは、各ピストン２２ａ〜２２ｉに対して設けられており、１の場合にはピストンの形状を推定するためのピストンの変位量が記憶されており、０の場合にはピストンの変位量が記憶されていない。
【００８４】
摩耗形状推定フラグが０のピストンが有る場合、摩耗抑制部３５では、各軸力センサ６ａ〜６ｉからの軸力信号によるピストン軸力及び各変位センサ７ａ〜７ｉからの変位センサによるピストン変位をそれぞれ取得する（Ｓ４４）。そして、摩耗抑制部３５では、各ピストン２２ａ〜２２ｉの軸力が接触軸力より大きいか否かをそれぞれ判定し、接触軸力より大きな軸力のピストンが無い場合にはＳ４４の処理に戻る（Ｓ４５）。
【００８５】
接触軸力より大きな軸力のピストンが有る場合、摩耗抑制部３５では、そのピストンの変位量を記憶するとともに（Ｓ４６）、そのピストンの摩耗形状推定フラグに１を設定する（Ｓ４７）。そして、摩耗抑制部３５では、全てのピストン２２ａ〜２２ｉの軸力が接触軸力より大きいか否かを判定し、全てのピストン２２ａ〜２２ｉの軸力が接触軸力より大きくない場合にはＳ４４の処理に戻る（Ｓ４８）。ここでは、全てのピストン２２ａ〜２２ｉに対して、各ピストンが押圧しているブレーキパッド２０の各部分がディスクブレーキに接触したときのピストンの変位量を記憶している。
【００８６】
全てのピストン２２ａ〜２２ｉの軸力が接触軸力より大きい場合、摩耗抑制部３５では、記憶した９つの変位量から平均ピストン変位量を算出し、その各変位量と平均ピストン変位量との差から各ピストン２２ａ〜２２ｉが押圧している部分での摩耗量Ｄｉをそれぞれ算出する（Ｓ４９）。さらに、摩耗抑制部３５では、その９つの摩耗量Ｄｉの平均摩耗量Ｄａｖｅを算出する。ブレーキパッド２０（摩擦材２０ａ）に対する９つの摩耗量Ｄｉによって、ブレーキパッド２０において各ピストン２２ａ〜２２ｉが押圧している各部分での摩耗の程度が判り、偏摩耗しているか否かを判定できる。そこで、摩耗抑制部３５では、９つの摩耗量Ｄｉのうちの最大の摩耗量Ｄｉ−ｍａｘから最小の摩耗量Ｄｉ−ｍｉｎを減算し、この減算値（偏摩耗量）が偏摩耗判定値より大きいか否かを判定する（Ｓ５０）。偏摩耗量が偏摩耗判定値以下の場合、偏摩耗を抑制するほど偏摩耗が激しくないので、摩耗抑制部３５では、Ｓ４０の処理に戻る。
【００８７】
偏摩耗量が偏摩耗判定値より大きい場合、摩耗抑制部３５では、式（１１）により、各ピストン２２ａ〜２２ｉの摩耗量Ｄｉと平均摩耗量Ｄａｖｅから各ピストン２２ａ〜２２ｉの目標軸力変化量ΔＦｍｉを算出する（Ｓ５１）。この目標軸力変化量ΔＦｍｉは、平均より摩耗量Ｄｉが小さい部分を押圧しているピストンの軸力をアップさせ、平均より摩耗量Ｄｉが大きい部分を押圧しているピストンの軸力をダウンさせるような目標軸力変化量となる。これにより、各ピストン２２ａ〜２２ｉの軸力は、摩擦材２０ａの摩耗量に応じた軸力となり、摩耗量が多い部分の軸力は小さく、摩耗量の少ない部分の軸力は大きくなる。
【００８８】
この際、ブレーキ性能制御装置３では、各ピストン２２ａ〜２２ｉの目標軸力を摩耗抑制部３５で設定した目標軸力変化量ΔＦｍｉ分それぞれ変化させる。これにより、各ピストン２２ａ〜２２ｉがブレーキパッド２０（摩擦材２０ａ）の各部分での摩耗量に応じてそれぞれ変位し、ブレーキパッド２０のディスクロータ側の面がディスクロータに対して平行かあるいはほぼ平行となる。
【００８９】
さらに、摩耗抑制部３５では、制御油圧に基づいてブレーキがオフしたか否かを判断し、ブレーキがオフするまで待ち状態となる（Ｓ５２）。ブレーキがオフし、各ピストン２２ａ〜２２ｉが戻る方向に作動すると（Ｓ５３）、摩耗抑制部３５では、各ピストン２２ａ〜２２ｉの軸力が離れ軸力より小さいか否かをそれぞれ判定し、離れ軸力より小さい軸力のピストンが無い場合にはＳ５３の処理に戻る（Ｓ５４）。
【００９０】
離れ軸力より小さい軸力のピストンが有る場合、摩耗抑制部３５では、そのピストンの戻し量を一定とする（Ｓ５５）。摩耗抑制部３５では、全てのピストン２２ａ〜２２ｉを一定量戻したか否かを判定し、全てのピストン２２ａ〜２２ｉを一定量戻していない場合にはＳ５３の処理に戻る（Ｓ５６）。全てのピストン２２ａ〜２２ｉを一定量戻した場合、摩耗抑制部３５では、全てのピストン２２ａ〜２２ｉの摩耗形状推定フラグを０に設定する（Ｓ５７）。
【００９１】
この際、ブレーキ性能制御装置３では、全てのピストン２２ａ〜２２ｉを、各ピストンが押圧しているブレーキパッド２０の各部分がディスクブレーキから離れたときから一定量だけ戻す。これにより、ブレーキオフ時に、各ピストン２２ａ〜２２ｉがブレーキパッド２０（摩擦材２０ａ）の各部分での摩耗量に応じてそれぞれの位置まで戻っており、ブレーキパッド２０のディスクロータ側の面がディスクロータに対して平行かあるいはほぼ平行となる。
【００９２】
このディスクブレーキ装置１によれば、複数のピストン２２ａ〜２２ｉに対してそれぞれ独立して軸力（ピストン変位）を設定することができ、ブレーキ性能を向上させるために各ピストン２２ａ〜２２ｉの軸力を個別に変化させることができる。そのため、ディスクブレーキ装置１では、ブレーキ鳴き、ブレーキ効き、磨耗等のブレーキ性能を高次元でトータルに成立させることができる。
【００９３】
特に、ディスクブレーキ装置１では、極短時間毎にピストンの軸力が微増する部分及び微減する部分を移動させることにより、ブレーキ鳴きが持続するのを防止でき、ブレーキ鳴きを低減できる。さらに、ディスクブレーキ装置１では、ディスクロータの半径方向に沿って軸力を微増するピストンを選択していくことにより、高い効率でディスクロータの振動状態を変化させることができる。
【００９４】
また、ディスクブレーキ装置１では、パッド温度や車両重量が変化した場合でも、外周側のピストン２２ｃ，２２ｆ，２２ｉの軸力を変化させることにより、同じブレーキペダルの操作量に対して同様の制動力を発生させることができる。そのため、同じブレーキペダルの操作量に対しては、常に、ドライバは同じような減速感を受け、良好な制動フィーリングとなる。さらに、ディスクブレーキ装置１では、外周側のピストン２２ｃ，２２ｆ，２２ｉの軸力を変化させるので、ピストンを作動させるためのエネルギが最小となり、消費エネルギ効率が高い。また、ブレーキパッド２０（摩擦材２０ａ）の摩耗量も低減できる。
【００９５】
また、ディスクブレーキ装置１では、ブレーキパッド２０（摩擦材２０ａ）に偏摩耗が発生しているか否かを判定でき、偏摩耗が発生している場合には摩耗量に応じて各ピストン２２ａ〜２２ｉの軸力を変えることにより偏摩耗を抑制することができる。また、ディスクブレーキ装置１では、偏摩耗が発生している場合、各ピストン２２ａ〜２２ｉの戻し量を一定とするので、次のブレーキオン時には全てのピストン２２ａ〜２２ｉを同じ変位量によってブレーキパッド２０をディスクロータに平行に接触させることができ、偏摩耗を抑制できる。
【００９６】
以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されることなく様々な形態で実施される。
【００９７】
例えば、本実施の形態ではディスクブレーキ装置を自動車に適用したが、自動車二輪車等のディスクブレーキ装置を搭載する他のものにも適用可能である。
【００９８】
また、本実施の形態ではディスクロータの一面側のブレーキパッドを押圧するピストンのみを備える構成としたが、ディスクロータの一面側のブレーキパッドと他面側のブレーキパッドをそれぞれ押圧するピストンを備える構成としてもよい。
【００９９】
また、本実施の形態では１つのブレーキパッドに対して３×３の９つのピストンを備える構成としたが、ブレーキパッドの形状や大きさ、ピストン半径等を考慮し、ピストンの個数や配置を適宜設定してよい。
【０１００】
また、本実施の形態では鳴き低減部、効き安定部、摩耗抑制部を有し、各処理部で目標軸力変化量を設定する構成としたが、この３つの処理部を全て有するのではなく、２つの処理部あるいは１つの処理部のみを有する構成としてもよい。また、振動抑制等のこれら以外のブレーキ性能を向上させるための目標軸力変化量を設定する処理部を有する構成としてもよい。
【０１０１】
また、本実施の形態では目標制動力としてドライバのブレーキペダルの操作量（制御油圧）としたが、車両にＡＢＳ、車間制御等のブレーキを車両側で制御するためのシステムが搭載されている場合にはそのシステムからの制御信号も目標制動力としてもよい。
【０１０２】
また、本実施の形態では鳴き低減部で２つのブレーキパッドをランダムに選択した後、制御周期毎にディスクロータの半径方向に沿ってブレーキパッドを１つづつ選択していく構成としたが、制御周期毎に２つのブレーキパッドをランダムに選択する構成としてもよいし、あるいは、制御周期毎にディスクロータの半径方向でなく他の選択順序に従ってブレーキパッドを選択する構成としてもよい。
【０１０３】
また、本実施の形態では鳴き低減部で一定の制御周期毎に制御する構成としたが、任意の制御周期毎に制御する構成としてもよい。この場合、ブレーキ鳴きの発生条件（振動状態）をランダムな時間毎に変えることができるので、ブレーキ鳴きが持続するのを防止でき、ブレーキ鳴きを低減できる。
【０１０４】
また、本実施の形態では効き安定部で車両重量が変化した場合に制動トルクを一定に保持するように制御する構成としたが、車両重量以外にも制動トルクに影響を与える要因があれば、その要因が変化した場合に制動トルクを一定に保持するようにしてもよい。
【０１０５】
また、本実施の形態では摩耗抑制部で摩耗量に応じて各ピストンの目標軸力変化量（ひいては、目標軸力）を設定する制御とブレーキオフ後にピストンの戻し変位量を一定にする制御を行う構成としたが、いずれか一方の制御を行う構成としてもよく、この場合でも摩耗の抑制効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】本実施の形態に係るディスクブレーキ装置の制御部分の構成図である。
【図２】本実施の形態に係るディスクブレーキ装置のピストンの構成を示す図であり、（ａ）が側面図であり、（ｂ）が正面図である。
【図３】図１の鳴き低減部の構成図である。
【図４】ブレーキ鳴きの発生状況を示すグラフであり、（ａ）が制動油圧の時間変化を示すグラフであり、（ｂ）が従来のディスクブレーキ装置におけるブレーキの鳴き音の時間変化を示すグラフであり、（ｃ）が本実施の形態に係るディスクブレーキ装置におけるブレーキの鳴き音の時間変化を示すグラフである。
【図５】図１の効き安定部の構成図である。
【図６】減速度と車両重量との関係についての説明図である。
【図７】図１の効き安定部で保持する摩擦係数マップである。
【図８】図１の摩耗抑制部の構成図である。
【図９】偏摩耗したブレーキパッドとピストンの変位量との関係を示す図である。
【図１０】図１の鳴き低減部での処理の流れを示すフローチャートである。
【図１１】図１の効き安定部での処理の流れを示すフローチャートである。
【図１２】図１の摩耗抑制部での処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１０７】
１…ディスクブレーキ装置、２…キャリパ、３…ブレーキ性能制御装置、４…空気圧センサ、５…パッド温度センサ、６ａ〜６ｉ…第１〜第９軸力センサ、７ａ〜７ｉ…第１〜第９変位センサ、２０…ブレーキパッド、２０ａ…摩擦材、２０ｂ…裏金、２２ａ〜２２ｉ…第１〜第９ピストン、２３ａ〜２３ｉ…第１〜第９アクチュエータ、３０…基準目標軸力算出部、３１…目標軸力算出部、３２…目標ピストン変位算出部、３３…鳴き低減部、３３ａ…ピストンランダム選択部、３３ｂ…目標軸力変化量算出部、３４…効き安定部、３４ａ…制動トルク推定部、３４ｂ…摩擦係数推定部、３４ｃ…目標軸力変化量算出部、３５…摩耗抑制部、３５ａ…パッド形状推定部、３５ｂ…目標軸力変化量算出部
【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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