(57)【要約】【課題】路面勾配や制動力勾配等の走行環境および車両の制動ピッチングに影響されることなくブレーキパッドの摩擦係数を検出する装置を提供する。【解決手段】車両を坂路上に停止状態に保持するよう車輪の制動手段に制動力を発生させる手段と、車両を坂路によるずり下がり力と制動力とに抗して登坂方向に発進させるよう車輪の駆動手段に駆動力を発生させる手段と、坂路勾配と車両発進時の制動力および駆動力に基づいてブレーキパッドの摩擦係数を検出する手段とを有するブレーキパッド摩擦係数検出装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両を坂路上に停止状態に保持するよう車輪の制動手段に制動力を発生させる手段と、車両を前記坂路によるずり下がり力と前記制動力とに抗して登坂方向に発進させるよう車輪の駆動手段に駆動力を発生させる手段と、前記坂路の勾配を検出する手段と、車両発進時の制動力および駆動力を検出する手段と、検出された坂路勾配、制動力および駆動力に基づいてブレーキパッドの摩擦係数を検出する手段とを有することを特徴とするブレーキパッド摩擦係数検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブレーキパッドの摩擦係数を検出する装置に係る。
【背景技術】
【０００２】
下記の特許文献１には、車両の減速度とブレーキパッド駆動用モータの駆動電流の間の関係からブレーキパッドの摩擦係数を推定することが記載されている。下記の特許文献２には、ブレーキパッドの押圧力とトルクセンサで検出したブレーキトルクとに基づいてブレーキパッドの摩擦係数を推定することが記載されている。下記の特許文献３には、車両の減速度をＧセンサで計測し、車両の運動方程式から、発生している減速力を推定し、それに基づいてブレーキパッドの摩擦係数を推定することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１-０８０４９６号公報
【特許文献２】特開２００９-０２３３７６号公報
【特許文献３】特開２０１１-１４３８８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
車両の減速度は路面勾配や制動力勾配等の走行環境の影響を受けやすく、また制動時には車両にピッチングが発生するので、前後ＧをＧセンサから正確に得ることは困難であるため、ブレーキパッドの摩擦係数の推定に車両の減速度や前後Ｇの如きパラメータが関与すると、推定結果の信頼性が低下する。
【０００５】
本発明は、路面勾配や制動力勾配等の走行環境および車両の制動ピッチングに影響されることなくブレーキパッドの摩擦係数を検出する装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決すべく、本発明は、車両を坂路上に停止状態に保持するよう車輪の制動手段に制動力を発生させる手段と、車両を前記坂路によるずり下がり力と前記制動力とに抗して登坂方向に発進させるよう車輪の駆動手段に駆動力を発生させる手段と、前記坂路の勾配を検出する手段と、車両発進時の制動力および駆動力を検出する手段と、検出された坂路勾配、制動力および駆動力に基づいてブレーキパッドの摩擦係数を検出する手段とを有することを特徴とするブレーキパッド摩擦係数検出装置を提案するものである。
【発明の効果】
【０００７】
上記の如き構成のブレーキパッド摩擦係数検出装置により、坂路上にずり下がり力の作用に下に制動力により停止している状態から車両が登坂方向へ動き出す時の坂路勾配、制動力および駆動力に基づいてブレーキパッドの摩擦係数が検出されれば、ブレーキパッドは単にブレーキディスクに押し付けられているだけで制動力を発生していない休止状態ではなく、坂路の傾斜により車両に作用するずり下がり力に抗して制動力を発生させた制動励起状態にあるので、坂路勾配によるずり下がり力と制動力と駆動力の釣り合いから、制動力勾配に影響されることなく、また不確定な路面勾配その他の走行環境や車両の制動ピッチングに影響されることもなく、ブレーキパッドの摩擦係数を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】車両が坂路上に制動力保持により停止されている状態から登坂方向に動き出す時それに作用する坂路勾配による力、制動力および駆動力を、車両が後輪にて制動され、後輪にて駆動される例について示す図である。
【図２】車輪とそれに作用するブレーキの構造を示す概略図である。
【図３】本発明によるブレーキパッド摩擦係数検出装置の作動過程を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１に示す車両は、左右の後輪に電動機が組み込まれたインホイールモータ車である。ブレーキは前後左右の４輪に設けられているが、図示の状態では、後輪のブレーキのみが作動され、勾配角Ｓの坂路上に登坂方向に向けて停止されている。前輪および後輪のブレーキパッド摩擦係数は、前輪と後輪とで個別に検出されるのがより正確であるが、前輪と後輪の両方に同時にブレーキを掛け、前輪と後輪のブレーキパッド摩擦係数を両者の平均値として同時に検出してもよい。
【００１０】
電動機には回転角度の変化に応じてトルクが変化するトルクリップルがあるが、電動機にレゾルバを設けておけば、レゾルバにより車両が停止状態にあること、車両発進の瞬間およびその後のトルクの立ち上がりを高精度に検出することができる。即ち、電動機が３相交流モータであるときには、トルクリップルによるトルク変動は電動機の回転角と制御用の２相電流id、iqの相対関係により定まるので、レゾルバにより電動機回転角を検出し、電流計により制御用２相電流id、iqを検出することにより電動機トルクは遂次測定される。
【００１１】
各後輪に設けられているインホイールモータのトルクがＴmotorRであるとすると、インホイールモータによる後輪駆動装置の歯車比をＧratioRとし、後輪タイヤの半径をＲtireRとして、図１に於ける後輪駆動力ＦdriveRは、以下の式で求まる。
ＦdriveR＝２×ＴmotorR×ＧratioR／ＲtireR
【００１２】
各後輪のブレーキのホイールシリンダの面積がＡwhcyRであり、そこに後輪ブレーキ油圧ＰbrakeRが掛けられたとき、図２に示す如く後輪軸線からのホイールシリンダ中心の距離がＲwhcyRであるとすると、ブレーキパッドの摩擦係数がμRあれば、図１に於ける後輪制動力ＦbrakeRは、以下の式で求まる。
ＦbrakeR＝２×μR×ＡwhcyR×ＰbrakR×ＲwhcyR／ＲtireR
【００１３】
車両に前後Ｇセンサを設けておけば、車両の重量をＷvehicle、重力加速度をｇとして、坂路勾配角Ｓにより車両に作用する後退方向の力Ｆslopeは、以下の式で求まる。
Ｆslope＝Ｗvehicle×ｇ×sinS
【００１４】
図１に示す如く車両が坂路上にて後輪の制動により停止している状態から後輪の駆動により車両が登坂を開始する瞬間には、ＦdriveR、ＦbrakeR、Ｆslopeが以下の如く釣り合っているので、この関係から後輪ブレーキパッドの摩擦係数μRを検出することができる。
ＦdriveR＝ＦbrakeR＋Ｆslope
【００１５】
図１に示す車両の前輪のみにブレーキを掛けた状態で登坂を開始させることにより、同様の要領にて前輪のブレーキパッドの摩擦係数を検出することができる。また車両が前輪にのみインホイールモータを組み込んだ前輪駆動車である場合や前後４輪にインホイールモータを組み込んだ４輪駆動車である場合にも、上記のＦdriveRに代えて駆動力を前輪の駆動力ＦdriveFや前後輪の駆動力の和ＦdriveF＋ＦdriveRとすることにより同様の要領にて前輪や後輪のブレーキパッドの摩擦係数を検出することができる。また車両の前後４輪にブレーキを掛けた状態で登坂を開始させることにより、前後４輪のブレーキパッドの摩擦係数の平均値を検出することができる。
【００１６】
図３は、本発明によるブレーキパッド摩擦係数検出装置の作動過程を示す。ブレーキパッド摩擦係数の検出に当たっては、ステップ（Ｓ）１にて車両が停止しているか否かが判断される。答がYesになると、作動過程はステップ２へ進み、坂路勾配が測定される。これには、図には示されていない任意の適当な傾斜角測定装置が用いられてよいが、検査場等であって坂路勾配が既知である場合には、既知の値が充当されてよい。次いで作動過程はステップ３へ進み、インホイールモータへの通電により駆動輪が駆動される。そして、坂路勾配測定が完了しており、所定のブレーキ保持圧が掛けられて停止している状態から車両が移動を始め、ステップ４の答がNoからYesに転換した瞬間を捉えて、ステップ５へ進み、上記の関係式に基づきブレーキパッド摩擦係数が検出される。
【００１７】
以上に於いては本発明を一つの実施例について詳細に説明したが、かかる実施例について本発明の範囲内にて種々の変更が可能であることは当業者にとって明らかであろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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