電動ブレーキ装置
【課題】キャリパの経年変化を考慮した、精度の良い推力推定を行なうことができる電動ブレーキ装置を提供する。
【解決手段】ＰＫＢ作動時に推力（減衰力）の増力及び減力を行って学習分電流（摩擦トルク成分電流）Idを計測し、学習分電流Idを用いてモータ位置‐電流テーブルを更新し、更新により得られた新たなモータ位置‐電流テーブルを制動制御に用いる。学習分電流Idは、キャリパの摩擦抵抗に対応し、摩擦トルク成分電流に相当し、かつキャリパ（キャリパ機部）の経年変化の影響を含むものになっている。そして、学習分電流Id（摩擦トルク成分電流）を用いてモータ位置‐電流テーブルを更新するので、キャリパの経年変化が反映されて、精度の良い推力推定を行なえ、ひいては制動制御の精度向上を図ることができる。
【解決手段】ＰＫＢ作動時に推力（減衰力）の増力及び減力を行って学習分電流（摩擦トルク成分電流）Idを計測し、学習分電流Idを用いてモータ位置‐電流テーブルを更新し、更新により得られた新たなモータ位置‐電流テーブルを制動制御に用いる。学習分電流Idは、キャリパの摩擦抵抗に対応し、摩擦トルク成分電流に相当し、かつキャリパ（キャリパ機部）の経年変化の影響を含むものになっている。そして、学習分電流Id（摩擦トルク成分電流）を用いてモータ位置‐電流テーブルを更新するので、キャリパの経年変化が反映されて、精度の良い推力推定を行なえ、ひいては制動制御の精度向上を図ることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車などの車両に用いられ、モータのトルクによって制動力を発生させる電動ブレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電動ブレーキ装置の一例として、特許文献１に示される電動ブレーキ装置がある。特許文献１に示される電動ブレーキ装置は、モータと、該モータの回転を減速する減速機構と、該減速機構の回転を直線運動に変換して前記ピストンに伝達する運動変換機構とを配設してなるキャリパを備え、モータの回転に応じて減速機構及び運動変換機構（以下、キャリパ機部という。）を介してピストンを推進し、その推力でブレーキパッドをディスクロータに押圧して制動力を発生するようにしている。
また、特許文献１に示される電動ブレーキ装置では、温度センサにより検出した温度に基づいて、グリスを封入した減速機構及び運動変換機構を含むキャリパ機部の摺動抵抗などの機械損失に消費される電流に相当する無効電流値（以下、キャリパ機部摩擦トルク電流成分ともいう。）を推定し、この無効電流値を、推力発生のためのモータに供給する電流値の補正に用いている。
【特許文献１】特開２００３−１０６３５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、一般に電動ブレーキ装置では、キャリパの使用頻度や動作条件によって、グリスを含むキャリパ機部の摺動抵抗、ひいてはその摺動抵抗等に用いられる電流（キャリパ機部摩擦トルク電流成分）は経年変化する。そして、キャリパ機部摩擦トルク電流成分ひいてはキャリパの経年変化を考慮した制動制御を行なわないと、制動制御精度が低下してしまうことになる。
上記特許文献１に示される電動ブレーキ装置は、モータに供給する電流値（モータ供給電流値）の補正を行なうものの、このモータ供給電流値の補正を、温度センサの検出データ、即ちその時その時の値を示すが経年変化を示す内容を含んでいないデータを用いて行なっており、制動制御について、キャリパの経年変化を反映して行えるものになっていないので、上述した一般例と同様に、制動制御精度の低下を招くことになる。
【０００４】
本発明は、キャリパの経年変化を考慮した、精度の良い推力推定を行なうことができる電動ブレーキ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本願の電動ブレーキ装置に係る発明は、モータの回転を内部機器に伝達してブレーキパッドをディスクロータに押圧するキャリパと、前記内部機器内に設けられ前記モータの回転を係止するパーキング機構と、前記パーキング機構の作動時に、モータの回転を係止し得る範囲で前記モータを回転させ、このときの前記モータヘ供給する電流値から前記内部機器の摺動抵抗による無効電流値を算出して該無効電流値により前記モータに供給する電流値を補正する電流値補正手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、キャリパの経年変化を考慮して、精度の良い推力推定を行うことにより、制動制御の精度を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の第１実施形態に係る電動ブレーキ装置を図１ないし図７に基づいて説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係る電動ブレーキ装置のキャリパの断面図である。図２は、図１の電動ブレーキ装置を模式的に示すブロック図である。図３は、図２の制御装置を模式的に示すブロック図である。図４は、図１の駐車ブレーキ（ＰＫＢ）機構の作動状態を示し、（ａ）は、ＰＫＢ動作時、（ｂ）ＰＫＢ解除時の状態を示す図である。図５は、図１、図２の制御装置が実行するキャリパ機部摩擦トルク成分電流（以下、適宜、摩擦トルク成分電流という。）検出・テーブル更新処理におけるモータの動作タイムチャートを示す図である。図６は、同摩擦トルク成分電流検出・テーブル更新処理を説明するためのモータ位置−推力発生成分電流＋摩擦トルク成分電流テーブル（以下、適宜、モータ位置−電流テーブルという。）を示す図である。図７は、図１の電動ブレーキ装置の作用を説明するためのフローチャートである。
【０００８】
図１、図２において、本発明の第１実施形態に係る電動ブレーキ装置１は、キャリパ２と、ＲＡＭ３及びＥＣＵ４からなり、後述する通常ブレーキ動作、駐車ブレーキ動作及びそれらの解除、並びに摩擦トルク成分電流検出・テーブル更新処理に対する演算制御を行なう制御装置５と、を備えている。
【０００９】
キャリパ２は、シリンダ７、ピストン８、モータ９、回転位置検出器の一例であるレゾルバ１０、運動変換機構の一例であるボール・ランプ機構（以下、適宜、Ｂ＆Ｒという。）１１、Ｂ＆Ｒ１１と共にキャリパ機部（内部機器に相当する。）を構成する減速機構１２、パーキング機構の一例である駐車ブレーキ機構（以下、適宜、ＰＫＢ機構という。）１４を含んで構成され、キャリア１６に支持されて車両(図示省略)に装着される。キャリア１６にはブレーキパッド１７，１７が装着され、このブレーキパッド１７，１７はモータ９の駆動に伴うピストン８の推力によって、ディスクロータ１８を挟んで制動力を発生する。ＰＫＢ機構１４は、内部機器（Ｂ＆Ｒ１１及び減速機構１２）に連係して設けられている。
上述した制動力の発生のために、モータ９に電流が供給されるが、モータ９に供給される電流には、キャリパ機部（内部機器）の摺動抵抗などの機械損失に消費される電流に相当する無効電流成分（内部機器の摺動抵抗による無効電流値。以下、適宜、キャリパ機部摩擦トルク電流成分ともいう。）も含まれることになる。
前記車両に設けたブレーキペダル１９にはストロークシミュレータ２０が接続されており、ブレーキペダル１９の操作量を示す情報（ブレーキペダル操作量情報）をＥＣＵ４に出力するようにしている。
ブレーキパッド１７は、その初期位置が、ディスクロータ１８から一定の間隔を保った位置に設定されている。
電動ブレーキ装置１は、さらに、モータ９へ供給される電流（適宜、モータ供給電流という。）の値（モータ供給電流値）を検出してＥＣＵ４に出力する電流センサ６を備えている。
【００１０】
電動ブレーキ装置１は、運転者によってブレーキペダル１９が操作されると、ペダル操作量がストロークシミュレータ２０によってペダル操作量情報に変換され、このペダル操作量情報に基づいてＥＣＵ４からモータ動作指令（電流）が出力される。モータ動作指令によってモータ９が動作すると、その動力が減速機構１２に伝わり、Ｂ＆Ｒ１１が図１左方向に変位して、ブレーキパッド１７を右方向に押し出し、ディスクロータ１８を挟み込むことにより、制動力を発生する、すなわち通常ブレーキ動作機能を発揮する。
【００１１】
ＰＫＢ機構１４は、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、モータ９の回転軸２１に取付けられた歯車（以下、モータ歯車という。）２２の近傍に回転可能に支持された長手状の係止部２３と、係止部２３の一端部に力を付与するＰＫＢソレノイド２４と、ＰＫＢソレノイド２４及び係止部２３間に介在されたばね部材２５と、を備えている。係止部２３の他端部には、湾曲した形状の爪２６が形成されている。爪２６は、係止部２３の回転に伴い、モータ歯車２２に引っかかり（嵌合し）、またその状態から離脱しえるようになっている。
【００１２】
そして、図示しないＰＫＢ動作用のスイッチに対する運転者の操作が行われこれに応じてＥＣＵ４の制御によりＰＫＢソレノイド２４が通電される(ＰＫＢを0Nにする)と、図４（ａ）に示すように、係止部２３が時計方向に回転し、爪２６がモータ歯車２２の歯先部に引っかかり、モータ歯車２２ひいてはモータ９の推力低下の方向（減力方向）への回転〔図４（ａ）時計方向の回転〕が拘束される（換言すれば、ＰＫＢ動作機能が発揮される。）。なお、上述したように爪２６がモータ歯車２２の歯先部に引っかかってモータ９の回転を拘束するようになることを、本明細書では、適宜、ラッチ、又は係止ともいう。
また、上述したようにＰＫＢ動作機能が発揮された状態で、図示しないＰＫＢ動作解除用のスイッチに対する運転者の操作が行われると、これに応じてＥＣＵ４の制御によりモータ９が増力方向(左回り)に一定回転以上動作されると共に、ＰＫＢソレノイド２４への通電が停止され、図４（ｂ）に示すように、モータ歯車２２の歯先部と係止部２３が離れ、モータ９が自由に動作できるようになり、前記ラッチが解除される、即ちＰＫＢが0FFされる（ＰＫＢ動作解除機能が発揮される。）。
【００１３】
ＲＡＭ３は、ＥＣＵ４の作業エリアとして用いられ、モータ位置‐電流テーブル３ｂが更新可能に格納される。モータ位置‐電流テーブル３ｂは、所望の推力（制動力）を得るための指令値（指令電流）の算出に用いられる。ＲＡＭ３には、モデル機による測定や後述する電動ブレーキの剛性モデルなどを用いて得られるモータ位置‐電流テーブルが予め格納されている。モータ位置‐電流テーブルは、後述する摩擦トルク学習動作（図５参照）における電流計測で得られる電流（摩擦トルク成分電流）に基づいて更新され、このモータ位置‐電流テーブルの更新により、ＥＣＵ４（制御装置５）が、キャリパの経年変化を考慮した指令値（指令電流）を求め、換言すれば、モータに供給する電流値をキャリパの経年変化を考慮して補正し、精度良い制動制御を行なえるようにしている。
本実施形態では、ＥＣＵ４（制御装置５）が、電流値補正手段（モータ電流値補正手段）を構成している。
ＲＡＭ３は、さらに、電動ブレーキの熱などの物理的情報により設定される剛性モデル（電動ブレーキの剛性モデル）や推力推定テーブル３ａを更新可能に保存すると共に、後述する制御過程で実行される計測（図７ステップS3参照）により得られる位置データ及びこれに対応した電流値データを記憶するようにしている。この計測により得られた位置データ及び電流値データ（摩擦トルク成分電流）は、モータ位置‐電流テーブルの更新に用いられる。
【００１４】
ここで、図２、３に基づいて、電動ブレーキが行なう推力制御について説明する。ドライバがブレーキペダル１９を動作することによって、この動作をストロークシミュレータ２０で操作量として検出する。検出した操作量を基にＥＣＵ４は、ピストン４が押圧すべき目標推力値を設定し、これを推力指令として推力指令→位置指令変換部４ａに送る。推力指令→位置指令変換部４ａでは、ＲＡＭ３に格納された推力推定テーブル３ａに基づいて、推力指令に対するモータ位置を決定してこれを時間の関数とした位置指令として位置制御部４ｂに送る。位置制御部４ｂでは、モータ位置−電流テーブル３ｂに基づいて、位置指令に対応する時間を関数とした電流指令を決定して電流制御部４ｃに送る。上記モータ位置−電流テーブル３ｂは後述する更新処理により、キャリパ２の経年変化に合わせて更新されるようになっている。電流制御部４ｃでは、受け取った電流指令をＰＷＭ信号に変換してモータ９に出力する。これにより目標推力値に応じたモータ位置による推力制御が行われることになる。
【００１５】
上記のように行なう推力制御では、あくまでもモータ位置を制御しているため、１回の制動中にキャリパ２の負荷や環境に応じて実際の推力が推定した推力と相違してしまうことがある。これに対応するため、モータ９に出力した電流がキャリパ２の負荷や環境に応じて変化することを利用する。具体的には、モータ９への出力電流を電流センサ６を介してＱ軸電流として取得して、これを時間の関数としてＥＣＵ４の電流補正部４ｄに入力する。電流補正部４ｄでは、Ｑ軸電流について外乱等をフィルタリングして時間を関数とした補正電流を生成して電流→推力変換部４ｅに送る。電流→推力変換部４ｅでは、補正電流を時間の関数である電流推力に変換して推力推定テーブル作成部４ｆに送る。推力推定テーブル作成部４ｆでは、時間の関数である電流推力からモータ位置と推力との関係を示す更新推力推定テーブルを生成して推力指令→位置指令変換部４ａに送る。推力指令→位置指令変換部４ａでは、生成された更新推力推定テーブルを推力推定テーブル３ａとしてＲＡＭ３に格納するとともに、更新推力推定テーブルを用いて推力指令に対するモータ位置を決定してこれを時間の関数とした位置指令として再び位置制御部４ｂに送る。上記の作動を行なうことにより、実際の推力が推定した推力と相違してしまうことを防止している。また、上記電流→推力変換部４ｅは、本発明の推力推定手段を構成している。
【００１６】
次に、モータ位置‐電流テーブル３ｂについて、図６に基づいて、説明する。
図６は、左右輪共にPKB推力が同等である場合におけるテーブル更新処理を説明するための左右輪いずれか一方を対象にしたモータ位置‐電流テーブルで、横軸がモータ位置、縦軸が「推力発生成分電流＋摩擦トルク成分電流」とされるモータ位置‐電流テーブルを示す図である。図６に示されるモータ位置‐電流テーブルがＲＡＭ３に更新可能に記憶される。図６中、モータ位置‐電流テーブルのうち更新前（学習前）、更新後（学習後）のものを、夫々、点線、実線で示す。
そして、図６は、所定のモータ位置において所望の推力（制動力）を得るために、モータ位置‐電流テーブル３ｂにおける前記所定のモータ位置に対応した大きさの電流（推力発生成分電流＋摩擦トルク成分電流）をモータ９に通電する必要があることを示している。
図６中、符号▽は、実使用時においてクリアランスを詰めていない状態〔原点（ブレーキパッド接触位置相当）、無負荷領域（モータ位置ゼロに相当する位置）〕で得られる電流値（推力ゼロでの電流値）を示す。符号□、◇は、夫々、モータ９の推力を一点鎖線３０で示すモータ位置におけるＰＫＢ ON位置（図５参照）相当推力とした際に必要とされる更新前（学習前）、更新後（学習後）モータ位置‐電流テーブルにおける「推力発生成分電流＋摩擦トルク成分電流」を示す。
キャリパ２の経年変化（例えばグリスの性能低下）により、摩擦トルクが大きくなると、摩擦トルク成分電流ひいては内部機器の摺動抵抗による無効電流値（キャリパ機部摩擦トルク電流成分）が大きくなることから、所望の推力（制動力）を得るためには、経年変化前に必要とされた電流に比して大きな電流をモータ９に供給する必要がある。即ち、所望の推力（制動力）を得るために、経年変化前ひいては更新前（学習前）のモータ位置‐電流テーブル（図６中、点線で示す、）に代えて、同等モータ位置で電流値が大きくなるようにした更新後（学習後）のモータ位置‐電流テーブル３ｂを用いることが必要となる。
【００１７】
上述したキャリパ２の経年変化に対して、本実施形態では、ＰＫＢ作動時に〔モータ９のラッチが解除されずＰＫＢによる制動力が作用している状態で〕推力（減衰力）の増力及び減力を行って（以下、この挙動を、便宜上、規定動作という。）、電流（以下、学習分電流という。摩擦トルク成分電流に相当する。）Idを計測し、計測された電流（学習分電流Id）を用いてモータ位置‐電流テーブルを更新し、更新により得られた新たなモータ位置‐電流テーブル３ｂを制動制御に用いるようにしている。上記規定動作で計測して得られる電流（学習分電流Id）は、キャリパ２の摩擦抵抗に対応していて摩擦トルク成分電流に相当し、かつキャリパ２（キャリパ機部）の経年変化の影響を含むものになっている。そして、本実施形態では、学習分電流Id（摩擦トルク成分電流）を用いてモータ位置‐電流テーブルを更新するので、キャリパ２の経年変化が反映されて、制動制御の精度向上を図ることができる。
【００１８】
制御装置５（ＥＣＵ４及びＲＡＭ３）は、前記通常ブレーキ動作、ＰＫＢ動作、ＰＫＢ動作解除を行うように各部材を制御する（前記動作などに対する制御を以下、適宜、通常ブレーキ制御、ＰＫＢ ON制御、ＰＫＢ OFF制御という。）と共に、前記摩擦トルク成分電流検出・テーブル更新処理及び当該処理の前提となる判定処理からなる電流補正処理を実行する。
制御装置５が実行する電流補正処理は、図７に示すように、ステップS3、S4からなる学習分電流Id（摩擦トルク成分電流）の検出・テーブル更新処理と、ステップS１、S2からなる判定処理とを含んで構成されている。電流補正処理に、判定処理（ステップS１、S2）を含んでいることにより、学習分電流Id（摩擦トルク成分電流）の検出処理（ステップS3）を後述する摩擦トルク学習動作領域で行えるようにしている。
この電流補正処理では、ステップS1においてブレーキシステムが0Nである〔以下、YES（Ｙ）ともいう。〕か否〔以下、(NO(Ｎ) ともいう。 )かの判定を行う。ステップS1でNOと判定すると、当該電流補正処理は終了する。
【００１９】
ステップS1でYESと判定すると、ステップS2に進む。ステップS2において、ＰＫＢ ON動作が完了している〔以下、YES（Ｙ）ともいう。〕か否〔以下、(NO(Ｎ) ともいう。 )かを判定する。ステップS2における「ＰＫＢ ON動作が完了」とは、ＰＫＢ OFF動作に移行する前段階とされ、ＰＫＢによる制動力が作用している状態（モータ９のラッチが解除されない状態）を指している。本実施形態では、前記学習分電流Id（摩擦トルク成分電流）検出処理（ステップS3）を、ステップS2でYESと判定することにより、即ちＰＫＢによる制動力が作用している状態（モータ９のラッチが解除されない範囲ΔX内で）で行うことにより、上述したように学習分電流Id〔摩擦トルク成分電流（ひいては、キャリパ機部摩擦トルク電流成分）を算出するようにしている。
本実施形態では、ＥＣＵ４（制御装置５）が、無効電流値算出手段を構成している。
ステップS2でNOと判定すると、ステップS１に戻る。ステップS2でYESと判定すると、ステップS3に進む。
【００２０】
ステップS3において、前記規定動作(ＰＫＢによる制動力が作用している状態での増力及び減力作動。図５の摩擦トルク学習動作参照)時におけるモータ供給電流（学習分電流Id）を計測する。増力時、減力時における学習分電流Idを、以下、適宜、学習分増力側電流Idｚ及び学習分減力側電流Idｇという。
学習分電流Id（例えばIdｚ、Idｇ）は、上述したようにＰＫＢによる制動力が作用している状態で計測されることから、摩擦トルク成分電流に相当するものである。
【００２１】
ステップS3に続くステップS4では、ステップS3で得た学習分電流Id（以下、現学習分電流Idnという。）から前回学習時に得た学習分電流Id（以下、前回学習分電流Idbという。）を減算して、学習分差分電流Idｓ（前回から現時点までの摩擦抵抗の変化、ひいては経年変化に相当する。）を得、指令値算出に用いるモータ位置‐電流テーブルにおける電流値に学習分差分電流Idｓ（Idsz、Idsg）を加えるように、当該モータ位置‐電流テーブルを更新し（すなわち、図５点線のモータ位置‐電流テーブルに代えて実線のモータ位置‐電流テーブルを新たなモータ位置‐電流テーブル３ｂとし）、ステップS1に戻る。
【００２２】
上記更新処理について、ＰＫＢ ON位置（図５参照）相当推力位置（図６の一点鎖線３０に対応する位置）における学習前のモータ位置‐電流テーブルにおける増力側、減力側電流、増力側、減力側学習分差分電流が夫々、例えばIpush_tb1、Ipull_tb1、Idsz、Idsgである場合を例にして以下に説明する。
すなわち、増力側電流Ipush_tb1(図６上側の□)に増力側学習分差分電流Idszを加えて、新たな増力側電流Ipush（図６上側の○）を得、この新たな増力側電流Ipushと増力側の推力ゼロでの電流値▽（図６上側）を接続して（所謂線形補完を行うことによって）実線で示される増力側の新たなモータ位置‐電流テーブル（図６上側）を得る。この新たなモータ位置‐電流テーブル（（図６上側の実線）を学習前の増力側のモータ位置‐電流テーブル（図６上側の点線）に代えるように更新処理し、この新たなモータ位置‐電流テーブルを、制動制御のための指令値（電流値）算出に用いるようにする。
【００２３】
減力側モータ位置‐電流テーブルについても、上記増力側モータ位置‐電流テーブルの例と同様に、減力側電流Ipull _tb1(図６下側の□)に減力側学習分差分電流Idsgを加えて、新たな減力側電流Ipull（図６下側の○）を得、この新たな減力側電流Ipullと減力側の推力ゼロでの電流値▽（図６下側）を接続して実線で示される減力側の新たなモータ位置‐電流テーブル（図６下側）を得る。この新たなモータ位置‐電流テーブル（図６下側の実線）を学習前の減力側のモータ位置‐電流テーブル（図６下側の点線）に代えるように更新処理し、この新たなモータ位置‐電流テーブルを、制動制御のための指令値（電流値）算出に用いるようにする。
減力側の推力ゼロでの電流値▽（原点、パッド接触位置相当）は、実使用時において、クリアランスを詰めていない状態で得られる電流値であり、無負荷領域での摩擦トルクに相当する。
【００２４】
前記ステップS3における電流計測（学習分電流Idの算出）は、モータ９のラッチが解除されない状態で、換言すればＰＫＢによる制動力が作用している状態で推力（減衰力）の増力及び減力を行いつつ、行われており、すなわち、前記規定動作中に行われており、この状態で得られる学習分差分電流Idｓは、推力発生には消費されないことから、摩擦トルク成分電流に相当することになる。
そして、ステップS4で現学習分電流Idnから前回学習分電流Idbを減算して得られる学習分差分電流Idsは、前回計測から現在計測までの摩擦抵抗の変化、ひいては経年変化に相当するものになっている。そして、この学習分差分電流Idsひいてはキャリパ２の経年変化を考慮してモータ位置‐電流テーブルを更新する。このため、当該更新されたモータ位置‐電流テーブルを制動制御のための指令値（電流値）算出に用いることにより、キャリパ２の経年変化を反映して制動制御を行なえ、これに伴い制動制御の精度を向上することができる。
【００２５】
上述したように構成された電動ブレーキ装置１の作用を、図５〜図７に基づいて、以下に説明する。
図５に示すように、まずドライバによる制動動作(通常ブレーキ制御)が例えば時刻t1まで行われ、時刻t1でドライバがＰＫＢ ON要求を行うと、キャリパ２はＰＫＢ ON動作を行い、指定された推力にてモータ９をラッチする(ＰＫＢ 0N制御)。ＰＫＢ ON制御が完了すると時刻t2にてモータ９のラッチが解除されない範囲ΔX内でモータ９を増力方向および減力方向に動作し、学習分電流Id（摩擦トルク成分電流）の検出・テーブル更新処理を行う(摩擦トルク学習動作。図７ステップS3、S4)。そして、時刻t3にて、ドライバがＰＫＢ OFF動作を要求することにより、モータ９のラッチは外され、ブレーキペダル１９入力による推力指令相当位置までモータ９を動作する(ＰＫＢ OFF制御)。上述した摩擦トルク学習動作を行う領域（モータ９のラッチが解除されない範囲ΔXに対応する領域）を前記摩擦トルク学習動作領域という。時刻t4にてドライバがブレーキペダル１９を動作することによって、モータ９を動作させ、推力を発生する(通常ブレーキ制御)。
【００２６】
上述した学習分電流Id（摩擦トルク成分電流）の検出処理（ステップS3）は、ドライバがＰＫＢ ON要求を出してからＰＫＢ OFF要求を出すまでの間に行う。すなわち、ＰＫＢによる制動力が作用している状態で行われており、この状態で得られる学習分電流Idは、推力発生には消費されないことから、摩擦トルク成分電流に相当することになる。
ステップS4で現学習分電流Idnから前回学習分電流Idbを減算して学習分差分電流Idsを得るが、この学習分差分電流Idsは、前回計測から現在計測までの摩擦抵抗の変化、ひいては経年変化を表すものになっている。この学習分差分電流Idsひいてはキャリパ２の経年変化を考慮してモータ位置‐電流テーブル３ｂを更新する。このため、当該更新されたモータ位置‐電流テーブル３ｂを用いることにより、キャリパ２の経年変化を反映して制動制御を行なえ、これに伴い制動制御の精度を向上することができる。
【００２７】
上記第１実施形態では、ＰＫＢ ON動作後に規定動作を行い、学習分電流Id（摩擦トルク成分電流）を得、これから所謂線形補完を行うことによってキャリパ機部摩擦トルク電流成分を求め、モータ位置‐電流テーブル３ｂを更新する方法を示した。ＰＫＢ ON状態が一回の規定動作に要する時間に比べて十分長い場合は、規定動作を複数回行うことによって精度が向上すると考えられる。このように、規定動作を複数回行うことによって精度を向上するようにした実施形態（第２実施形態）を、図８〜図１１に基づき、図１〜図７を参照して以下に説明する。
図８は、本発明の第２実施形態に係る電動ブレーキ装置の作用を説明するためのフローチャートである。図９は、図８のステップS3、S４で実行されるキャリパ機部摩擦トルク成分電流検出・テーブル更新処理におけるモータの動作タイムチャートである。図１０は、同テーブル更新処理を説明するためのモータ位置−電流テーブルを示す図であり、（ａ）は、左輪を対象にした図、（ｂ）は、右輪を対象にした図である。図１１は、同テーブル更新処理を説明するためのＰＫＢ ON位置の決定方法を示す図である。
【００２８】
第２実施形態では、左右輪に与えるPKB推力の平均が一定になるようにPKB推力を調整して、モータ位置（PKB ON位置）の組合せを決定するようにしている。すなわち、図１１に示すように、初期状態で左右輪ともPKB推力（F0〔kN〕, F0〔kN〕）にて与えていたとすると、PKB推力の組合せを左右輪に対して（F0＋k〔kN〕, F0＋k〔kN〕）、（F0−k〔kN〕, F0−k〔kN〕）となるようにモータ位置（PKB ON位置）の組合せを決定している。
また、第２実施形態では、図７に代えて図８の処理を行う。図８の処理では、図７の処理に比して、ステップS5〜S7を含むことが異なっている。図８において、ステップS4の処理（位置‐電流テーブルの更新）が行われると、ステップS5に進む。ステップS5で、あらかじめ設定された箇所すべての電流成分を更新した〔以下、YES（Y）ともいう。〕か否〔以下、NO（N）ともいう。〕かの判定を行う。ステップS5でYESと判定すると、ステップS6に移動する。ステップS6において、これまでに行ってきた規定動作により更新した電流値を用いて、テーブルの更新を行い、ステップS1に移動する。
ステップS5でNOと判定すると、ステップS7へ進む。ステップS7において、車両の総推力に変化が無いよう、ＰＫＢ推力を変化させて、ステップS3に進む。
【００２９】
上述したように、ステップS5でNOと判定すると、ステップS7へ進んで、ＰＫＢ推力を変化させた後、ステップS3、S４に進んで、再度、前記摩擦トルク成分電流検出・テーブル更新処理を行う。この摩擦トルク成分電流検出・テーブル更新処理を、ステップS5でYESと判定するまで、繰返し実行するが、このように繰返し実行する処理内容を、図９に基づいて、説明する。
図９において、あるＰＫＢ推力にて規定動作が終了した場合(時刻t3)、左右輪のキャリパ２のＰＫＢラッチを解除し(PKB OFF制御、時刻t3〜t4)、そのときの左右ＰＫＢ推力の平均値が変化しないよう、左右の推力を変化させ、再びモータ９をラッチする(PKB ON制御、時刻t4〜t5)。その後、時刻t5にて前記第１実施形態で示したのと同様の規定動作を行い、そのときの学習分電流Id（摩擦トルク成分電流）を求める。このような動作を、ドライバによるPKB OFF操作が行われるまで実施し、可能な限り多くの位置における学習分電流Id（摩擦トルク成分電流）を計測する。
【００３０】
上述したように得られた学習分電流Id（以下、現学習分電流Idnという。）から前回テーブル更新に際して得た学習分電流Id（以下、前回学習分電流Idbという。）を減算して、学習分差分電流Idｓ（前回から現時点までの摩擦抵抗の変化、ひいては経年変化に相当する。）を得る。そして、車両の総推力に変化が無いように、かつ指令値算出に用いるモータ位置‐電流テーブルにおける電流値に対して学習分差分電流Idｓの加算又は減算を施して、当該モータ位置‐電流テーブルを更新して新たな更新後（学習後）のモータ位置‐電流テーブルを得る。この場合、車両の総推力に変化が無いようにする（ひいては推力平均値を一定にする）ために、学習分電流Idの検出対象となるPKB ON位置については、図１１に示すように、PKB推力の平均値が一定になるように利用している。
この第２実施形態によれば、局所的な摩擦トルク変動に対応したキャリパ機部摩擦トルク電流成分の考慮が可能となり、推力発生領域における位置‐電流特性が単調増加とならない場合においても、推力推定を行うことが可能となり、これに伴い、制動制御の精度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る電動ブレーキ装置のキャリパの断面図である。
【図２】図１の電動ブレーキ装置を模式的に示すブロック図である。
【図３】図２の制御装置を模式的に示すブロック図である。
【図４】図１のＰＫＢ機構の作動状態を示し、（ａ）は、ＰＫＢ動作時、（ｂ）ＰＫＢ解除時の状態を示す図である。
【図５】図１、図２の制御装置が実行するキャリパ機部摩擦トルク成分電流検出・テーブル更新処理におけるモータの動作タイムチャートである。
【図６】同テーブル更新処理を説明するためのモータ位置−電流テーブルを示す図である。
【図７】図１の電動ブレーキ装置の作用を説明するためのフローチャートである。
【図８】本発明の第２実施形態に係る電動ブレーキ装置の作用を説明するためのフローチャートである。
【図９】図７のステップS3、S４で実行されるキャリパ機部摩擦トルク成分電流検出・テーブル更新処理におけるモータの動作タイムチャートである。
【図１０】同テーブル更新処理を説明するためのモータ位置−電流テーブルを示す図である。
【図１１】同テーブル更新処理を説明するためのPKB ON位置の決定方法を示す図である。
【符号の説明】
【００３２】
１…電動ブレーキ装置、２…キャリパ、４…ＥＣＵ〔電流値補正手段（モータ電流値補正手段）、無効電流値算出手段〕、５…制御装置〔電流値補正手段（モータ電流値補正手段）、無効電流値算出手段〕、９…モータ、１０…レゾルバ（回転位置検出器）、１１…Ｂ＆Ｒ（運動変換機構、内部機器）、１２…減速機構（内部機器）、１４…ＰＫＢ機構（パーキング機構）、１７…ブレーキパッド、１８…ディスクロータ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車などの車両に用いられ、モータのトルクによって制動力を発生させる電動ブレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電動ブレーキ装置の一例として、特許文献１に示される電動ブレーキ装置がある。特許文献１に示される電動ブレーキ装置は、モータと、該モータの回転を減速する減速機構と、該減速機構の回転を直線運動に変換して前記ピストンに伝達する運動変換機構とを配設してなるキャリパを備え、モータの回転に応じて減速機構及び運動変換機構（以下、キャリパ機部という。）を介してピストンを推進し、その推力でブレーキパッドをディスクロータに押圧して制動力を発生するようにしている。
また、特許文献１に示される電動ブレーキ装置では、温度センサにより検出した温度に基づいて、グリスを封入した減速機構及び運動変換機構を含むキャリパ機部の摺動抵抗などの機械損失に消費される電流に相当する無効電流値（以下、キャリパ機部摩擦トルク電流成分ともいう。）を推定し、この無効電流値を、推力発生のためのモータに供給する電流値の補正に用いている。
【特許文献１】特開２００３−１０６３５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、一般に電動ブレーキ装置では、キャリパの使用頻度や動作条件によって、グリスを含むキャリパ機部の摺動抵抗、ひいてはその摺動抵抗等に用いられる電流（キャリパ機部摩擦トルク電流成分）は経年変化する。そして、キャリパ機部摩擦トルク電流成分ひいてはキャリパの経年変化を考慮した制動制御を行なわないと、制動制御精度が低下してしまうことになる。
上記特許文献１に示される電動ブレーキ装置は、モータに供給する電流値（モータ供給電流値）の補正を行なうものの、このモータ供給電流値の補正を、温度センサの検出データ、即ちその時その時の値を示すが経年変化を示す内容を含んでいないデータを用いて行なっており、制動制御について、キャリパの経年変化を反映して行えるものになっていないので、上述した一般例と同様に、制動制御精度の低下を招くことになる。
【０００４】
本発明は、キャリパの経年変化を考慮した、精度の良い推力推定を行なうことができる電動ブレーキ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本願の電動ブレーキ装置に係る発明は、モータの回転を内部機器に伝達してブレーキパッドをディスクロータに押圧するキャリパと、前記内部機器内に設けられ前記モータの回転を係止するパーキング機構と、前記パーキング機構の作動時に、モータの回転を係止し得る範囲で前記モータを回転させ、このときの前記モータヘ供給する電流値から前記内部機器の摺動抵抗による無効電流値を算出して該無効電流値により前記モータに供給する電流値を補正する電流値補正手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、キャリパの経年変化を考慮して、精度の良い推力推定を行うことにより、制動制御の精度を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の第１実施形態に係る電動ブレーキ装置を図１ないし図７に基づいて説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係る電動ブレーキ装置のキャリパの断面図である。図２は、図１の電動ブレーキ装置を模式的に示すブロック図である。図３は、図２の制御装置を模式的に示すブロック図である。図４は、図１の駐車ブレーキ（ＰＫＢ）機構の作動状態を示し、（ａ）は、ＰＫＢ動作時、（ｂ）ＰＫＢ解除時の状態を示す図である。図５は、図１、図２の制御装置が実行するキャリパ機部摩擦トルク成分電流（以下、適宜、摩擦トルク成分電流という。）検出・テーブル更新処理におけるモータの動作タイムチャートを示す図である。図６は、同摩擦トルク成分電流検出・テーブル更新処理を説明するためのモータ位置−推力発生成分電流＋摩擦トルク成分電流テーブル（以下、適宜、モータ位置−電流テーブルという。）を示す図である。図７は、図１の電動ブレーキ装置の作用を説明するためのフローチャートである。
【０００８】
図１、図２において、本発明の第１実施形態に係る電動ブレーキ装置１は、キャリパ２と、ＲＡＭ３及びＥＣＵ４からなり、後述する通常ブレーキ動作、駐車ブレーキ動作及びそれらの解除、並びに摩擦トルク成分電流検出・テーブル更新処理に対する演算制御を行なう制御装置５と、を備えている。
【０００９】
キャリパ２は、シリンダ７、ピストン８、モータ９、回転位置検出器の一例であるレゾルバ１０、運動変換機構の一例であるボール・ランプ機構（以下、適宜、Ｂ＆Ｒという。）１１、Ｂ＆Ｒ１１と共にキャリパ機部（内部機器に相当する。）を構成する減速機構１２、パーキング機構の一例である駐車ブレーキ機構（以下、適宜、ＰＫＢ機構という。）１４を含んで構成され、キャリア１６に支持されて車両(図示省略)に装着される。キャリア１６にはブレーキパッド１７，１７が装着され、このブレーキパッド１７，１７はモータ９の駆動に伴うピストン８の推力によって、ディスクロータ１８を挟んで制動力を発生する。ＰＫＢ機構１４は、内部機器（Ｂ＆Ｒ１１及び減速機構１２）に連係して設けられている。
上述した制動力の発生のために、モータ９に電流が供給されるが、モータ９に供給される電流には、キャリパ機部（内部機器）の摺動抵抗などの機械損失に消費される電流に相当する無効電流成分（内部機器の摺動抵抗による無効電流値。以下、適宜、キャリパ機部摩擦トルク電流成分ともいう。）も含まれることになる。
前記車両に設けたブレーキペダル１９にはストロークシミュレータ２０が接続されており、ブレーキペダル１９の操作量を示す情報（ブレーキペダル操作量情報）をＥＣＵ４に出力するようにしている。
ブレーキパッド１７は、その初期位置が、ディスクロータ１８から一定の間隔を保った位置に設定されている。
電動ブレーキ装置１は、さらに、モータ９へ供給される電流（適宜、モータ供給電流という。）の値（モータ供給電流値）を検出してＥＣＵ４に出力する電流センサ６を備えている。
【００１０】
電動ブレーキ装置１は、運転者によってブレーキペダル１９が操作されると、ペダル操作量がストロークシミュレータ２０によってペダル操作量情報に変換され、このペダル操作量情報に基づいてＥＣＵ４からモータ動作指令（電流）が出力される。モータ動作指令によってモータ９が動作すると、その動力が減速機構１２に伝わり、Ｂ＆Ｒ１１が図１左方向に変位して、ブレーキパッド１７を右方向に押し出し、ディスクロータ１８を挟み込むことにより、制動力を発生する、すなわち通常ブレーキ動作機能を発揮する。
【００１１】
ＰＫＢ機構１４は、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、モータ９の回転軸２１に取付けられた歯車（以下、モータ歯車という。）２２の近傍に回転可能に支持された長手状の係止部２３と、係止部２３の一端部に力を付与するＰＫＢソレノイド２４と、ＰＫＢソレノイド２４及び係止部２３間に介在されたばね部材２５と、を備えている。係止部２３の他端部には、湾曲した形状の爪２６が形成されている。爪２６は、係止部２３の回転に伴い、モータ歯車２２に引っかかり（嵌合し）、またその状態から離脱しえるようになっている。
【００１２】
そして、図示しないＰＫＢ動作用のスイッチに対する運転者の操作が行われこれに応じてＥＣＵ４の制御によりＰＫＢソレノイド２４が通電される(ＰＫＢを0Nにする)と、図４（ａ）に示すように、係止部２３が時計方向に回転し、爪２６がモータ歯車２２の歯先部に引っかかり、モータ歯車２２ひいてはモータ９の推力低下の方向（減力方向）への回転〔図４（ａ）時計方向の回転〕が拘束される（換言すれば、ＰＫＢ動作機能が発揮される。）。なお、上述したように爪２６がモータ歯車２２の歯先部に引っかかってモータ９の回転を拘束するようになることを、本明細書では、適宜、ラッチ、又は係止ともいう。
また、上述したようにＰＫＢ動作機能が発揮された状態で、図示しないＰＫＢ動作解除用のスイッチに対する運転者の操作が行われると、これに応じてＥＣＵ４の制御によりモータ９が増力方向(左回り)に一定回転以上動作されると共に、ＰＫＢソレノイド２４への通電が停止され、図４（ｂ）に示すように、モータ歯車２２の歯先部と係止部２３が離れ、モータ９が自由に動作できるようになり、前記ラッチが解除される、即ちＰＫＢが0FFされる（ＰＫＢ動作解除機能が発揮される。）。
【００１３】
ＲＡＭ３は、ＥＣＵ４の作業エリアとして用いられ、モータ位置‐電流テーブル３ｂが更新可能に格納される。モータ位置‐電流テーブル３ｂは、所望の推力（制動力）を得るための指令値（指令電流）の算出に用いられる。ＲＡＭ３には、モデル機による測定や後述する電動ブレーキの剛性モデルなどを用いて得られるモータ位置‐電流テーブルが予め格納されている。モータ位置‐電流テーブルは、後述する摩擦トルク学習動作（図５参照）における電流計測で得られる電流（摩擦トルク成分電流）に基づいて更新され、このモータ位置‐電流テーブルの更新により、ＥＣＵ４（制御装置５）が、キャリパの経年変化を考慮した指令値（指令電流）を求め、換言すれば、モータに供給する電流値をキャリパの経年変化を考慮して補正し、精度良い制動制御を行なえるようにしている。
本実施形態では、ＥＣＵ４（制御装置５）が、電流値補正手段（モータ電流値補正手段）を構成している。
ＲＡＭ３は、さらに、電動ブレーキの熱などの物理的情報により設定される剛性モデル（電動ブレーキの剛性モデル）や推力推定テーブル３ａを更新可能に保存すると共に、後述する制御過程で実行される計測（図７ステップS3参照）により得られる位置データ及びこれに対応した電流値データを記憶するようにしている。この計測により得られた位置データ及び電流値データ（摩擦トルク成分電流）は、モータ位置‐電流テーブルの更新に用いられる。
【００１４】
ここで、図２、３に基づいて、電動ブレーキが行なう推力制御について説明する。ドライバがブレーキペダル１９を動作することによって、この動作をストロークシミュレータ２０で操作量として検出する。検出した操作量を基にＥＣＵ４は、ピストン４が押圧すべき目標推力値を設定し、これを推力指令として推力指令→位置指令変換部４ａに送る。推力指令→位置指令変換部４ａでは、ＲＡＭ３に格納された推力推定テーブル３ａに基づいて、推力指令に対するモータ位置を決定してこれを時間の関数とした位置指令として位置制御部４ｂに送る。位置制御部４ｂでは、モータ位置−電流テーブル３ｂに基づいて、位置指令に対応する時間を関数とした電流指令を決定して電流制御部４ｃに送る。上記モータ位置−電流テーブル３ｂは後述する更新処理により、キャリパ２の経年変化に合わせて更新されるようになっている。電流制御部４ｃでは、受け取った電流指令をＰＷＭ信号に変換してモータ９に出力する。これにより目標推力値に応じたモータ位置による推力制御が行われることになる。
【００１５】
上記のように行なう推力制御では、あくまでもモータ位置を制御しているため、１回の制動中にキャリパ２の負荷や環境に応じて実際の推力が推定した推力と相違してしまうことがある。これに対応するため、モータ９に出力した電流がキャリパ２の負荷や環境に応じて変化することを利用する。具体的には、モータ９への出力電流を電流センサ６を介してＱ軸電流として取得して、これを時間の関数としてＥＣＵ４の電流補正部４ｄに入力する。電流補正部４ｄでは、Ｑ軸電流について外乱等をフィルタリングして時間を関数とした補正電流を生成して電流→推力変換部４ｅに送る。電流→推力変換部４ｅでは、補正電流を時間の関数である電流推力に変換して推力推定テーブル作成部４ｆに送る。推力推定テーブル作成部４ｆでは、時間の関数である電流推力からモータ位置と推力との関係を示す更新推力推定テーブルを生成して推力指令→位置指令変換部４ａに送る。推力指令→位置指令変換部４ａでは、生成された更新推力推定テーブルを推力推定テーブル３ａとしてＲＡＭ３に格納するとともに、更新推力推定テーブルを用いて推力指令に対するモータ位置を決定してこれを時間の関数とした位置指令として再び位置制御部４ｂに送る。上記の作動を行なうことにより、実際の推力が推定した推力と相違してしまうことを防止している。また、上記電流→推力変換部４ｅは、本発明の推力推定手段を構成している。
【００１６】
次に、モータ位置‐電流テーブル３ｂについて、図６に基づいて、説明する。
図６は、左右輪共にPKB推力が同等である場合におけるテーブル更新処理を説明するための左右輪いずれか一方を対象にしたモータ位置‐電流テーブルで、横軸がモータ位置、縦軸が「推力発生成分電流＋摩擦トルク成分電流」とされるモータ位置‐電流テーブルを示す図である。図６に示されるモータ位置‐電流テーブルがＲＡＭ３に更新可能に記憶される。図６中、モータ位置‐電流テーブルのうち更新前（学習前）、更新後（学習後）のものを、夫々、点線、実線で示す。
そして、図６は、所定のモータ位置において所望の推力（制動力）を得るために、モータ位置‐電流テーブル３ｂにおける前記所定のモータ位置に対応した大きさの電流（推力発生成分電流＋摩擦トルク成分電流）をモータ９に通電する必要があることを示している。
図６中、符号▽は、実使用時においてクリアランスを詰めていない状態〔原点（ブレーキパッド接触位置相当）、無負荷領域（モータ位置ゼロに相当する位置）〕で得られる電流値（推力ゼロでの電流値）を示す。符号□、◇は、夫々、モータ９の推力を一点鎖線３０で示すモータ位置におけるＰＫＢ ON位置（図５参照）相当推力とした際に必要とされる更新前（学習前）、更新後（学習後）モータ位置‐電流テーブルにおける「推力発生成分電流＋摩擦トルク成分電流」を示す。
キャリパ２の経年変化（例えばグリスの性能低下）により、摩擦トルクが大きくなると、摩擦トルク成分電流ひいては内部機器の摺動抵抗による無効電流値（キャリパ機部摩擦トルク電流成分）が大きくなることから、所望の推力（制動力）を得るためには、経年変化前に必要とされた電流に比して大きな電流をモータ９に供給する必要がある。即ち、所望の推力（制動力）を得るために、経年変化前ひいては更新前（学習前）のモータ位置‐電流テーブル（図６中、点線で示す、）に代えて、同等モータ位置で電流値が大きくなるようにした更新後（学習後）のモータ位置‐電流テーブル３ｂを用いることが必要となる。
【００１７】
上述したキャリパ２の経年変化に対して、本実施形態では、ＰＫＢ作動時に〔モータ９のラッチが解除されずＰＫＢによる制動力が作用している状態で〕推力（減衰力）の増力及び減力を行って（以下、この挙動を、便宜上、規定動作という。）、電流（以下、学習分電流という。摩擦トルク成分電流に相当する。）Idを計測し、計測された電流（学習分電流Id）を用いてモータ位置‐電流テーブルを更新し、更新により得られた新たなモータ位置‐電流テーブル３ｂを制動制御に用いるようにしている。上記規定動作で計測して得られる電流（学習分電流Id）は、キャリパ２の摩擦抵抗に対応していて摩擦トルク成分電流に相当し、かつキャリパ２（キャリパ機部）の経年変化の影響を含むものになっている。そして、本実施形態では、学習分電流Id（摩擦トルク成分電流）を用いてモータ位置‐電流テーブルを更新するので、キャリパ２の経年変化が反映されて、制動制御の精度向上を図ることができる。
【００１８】
制御装置５（ＥＣＵ４及びＲＡＭ３）は、前記通常ブレーキ動作、ＰＫＢ動作、ＰＫＢ動作解除を行うように各部材を制御する（前記動作などに対する制御を以下、適宜、通常ブレーキ制御、ＰＫＢ ON制御、ＰＫＢ OFF制御という。）と共に、前記摩擦トルク成分電流検出・テーブル更新処理及び当該処理の前提となる判定処理からなる電流補正処理を実行する。
制御装置５が実行する電流補正処理は、図７に示すように、ステップS3、S4からなる学習分電流Id（摩擦トルク成分電流）の検出・テーブル更新処理と、ステップS１、S2からなる判定処理とを含んで構成されている。電流補正処理に、判定処理（ステップS１、S2）を含んでいることにより、学習分電流Id（摩擦トルク成分電流）の検出処理（ステップS3）を後述する摩擦トルク学習動作領域で行えるようにしている。
この電流補正処理では、ステップS1においてブレーキシステムが0Nである〔以下、YES（Ｙ）ともいう。〕か否〔以下、(NO(Ｎ) ともいう。 )かの判定を行う。ステップS1でNOと判定すると、当該電流補正処理は終了する。
【００１９】
ステップS1でYESと判定すると、ステップS2に進む。ステップS2において、ＰＫＢ ON動作が完了している〔以下、YES（Ｙ）ともいう。〕か否〔以下、(NO(Ｎ) ともいう。 )かを判定する。ステップS2における「ＰＫＢ ON動作が完了」とは、ＰＫＢ OFF動作に移行する前段階とされ、ＰＫＢによる制動力が作用している状態（モータ９のラッチが解除されない状態）を指している。本実施形態では、前記学習分電流Id（摩擦トルク成分電流）検出処理（ステップS3）を、ステップS2でYESと判定することにより、即ちＰＫＢによる制動力が作用している状態（モータ９のラッチが解除されない範囲ΔX内で）で行うことにより、上述したように学習分電流Id〔摩擦トルク成分電流（ひいては、キャリパ機部摩擦トルク電流成分）を算出するようにしている。
本実施形態では、ＥＣＵ４（制御装置５）が、無効電流値算出手段を構成している。
ステップS2でNOと判定すると、ステップS１に戻る。ステップS2でYESと判定すると、ステップS3に進む。
【００２０】
ステップS3において、前記規定動作(ＰＫＢによる制動力が作用している状態での増力及び減力作動。図５の摩擦トルク学習動作参照)時におけるモータ供給電流（学習分電流Id）を計測する。増力時、減力時における学習分電流Idを、以下、適宜、学習分増力側電流Idｚ及び学習分減力側電流Idｇという。
学習分電流Id（例えばIdｚ、Idｇ）は、上述したようにＰＫＢによる制動力が作用している状態で計測されることから、摩擦トルク成分電流に相当するものである。
【００２１】
ステップS3に続くステップS4では、ステップS3で得た学習分電流Id（以下、現学習分電流Idnという。）から前回学習時に得た学習分電流Id（以下、前回学習分電流Idbという。）を減算して、学習分差分電流Idｓ（前回から現時点までの摩擦抵抗の変化、ひいては経年変化に相当する。）を得、指令値算出に用いるモータ位置‐電流テーブルにおける電流値に学習分差分電流Idｓ（Idsz、Idsg）を加えるように、当該モータ位置‐電流テーブルを更新し（すなわち、図５点線のモータ位置‐電流テーブルに代えて実線のモータ位置‐電流テーブルを新たなモータ位置‐電流テーブル３ｂとし）、ステップS1に戻る。
【００２２】
上記更新処理について、ＰＫＢ ON位置（図５参照）相当推力位置（図６の一点鎖線３０に対応する位置）における学習前のモータ位置‐電流テーブルにおける増力側、減力側電流、増力側、減力側学習分差分電流が夫々、例えばIpush_tb1、Ipull_tb1、Idsz、Idsgである場合を例にして以下に説明する。
すなわち、増力側電流Ipush_tb1(図６上側の□)に増力側学習分差分電流Idszを加えて、新たな増力側電流Ipush（図６上側の○）を得、この新たな増力側電流Ipushと増力側の推力ゼロでの電流値▽（図６上側）を接続して（所謂線形補完を行うことによって）実線で示される増力側の新たなモータ位置‐電流テーブル（図６上側）を得る。この新たなモータ位置‐電流テーブル（（図６上側の実線）を学習前の増力側のモータ位置‐電流テーブル（図６上側の点線）に代えるように更新処理し、この新たなモータ位置‐電流テーブルを、制動制御のための指令値（電流値）算出に用いるようにする。
【００２３】
減力側モータ位置‐電流テーブルについても、上記増力側モータ位置‐電流テーブルの例と同様に、減力側電流Ipull _tb1(図６下側の□)に減力側学習分差分電流Idsgを加えて、新たな減力側電流Ipull（図６下側の○）を得、この新たな減力側電流Ipullと減力側の推力ゼロでの電流値▽（図６下側）を接続して実線で示される減力側の新たなモータ位置‐電流テーブル（図６下側）を得る。この新たなモータ位置‐電流テーブル（図６下側の実線）を学習前の減力側のモータ位置‐電流テーブル（図６下側の点線）に代えるように更新処理し、この新たなモータ位置‐電流テーブルを、制動制御のための指令値（電流値）算出に用いるようにする。
減力側の推力ゼロでの電流値▽（原点、パッド接触位置相当）は、実使用時において、クリアランスを詰めていない状態で得られる電流値であり、無負荷領域での摩擦トルクに相当する。
【００２４】
前記ステップS3における電流計測（学習分電流Idの算出）は、モータ９のラッチが解除されない状態で、換言すればＰＫＢによる制動力が作用している状態で推力（減衰力）の増力及び減力を行いつつ、行われており、すなわち、前記規定動作中に行われており、この状態で得られる学習分差分電流Idｓは、推力発生には消費されないことから、摩擦トルク成分電流に相当することになる。
そして、ステップS4で現学習分電流Idnから前回学習分電流Idbを減算して得られる学習分差分電流Idsは、前回計測から現在計測までの摩擦抵抗の変化、ひいては経年変化に相当するものになっている。そして、この学習分差分電流Idsひいてはキャリパ２の経年変化を考慮してモータ位置‐電流テーブルを更新する。このため、当該更新されたモータ位置‐電流テーブルを制動制御のための指令値（電流値）算出に用いることにより、キャリパ２の経年変化を反映して制動制御を行なえ、これに伴い制動制御の精度を向上することができる。
【００２５】
上述したように構成された電動ブレーキ装置１の作用を、図５〜図７に基づいて、以下に説明する。
図５に示すように、まずドライバによる制動動作(通常ブレーキ制御)が例えば時刻t1まで行われ、時刻t1でドライバがＰＫＢ ON要求を行うと、キャリパ２はＰＫＢ ON動作を行い、指定された推力にてモータ９をラッチする(ＰＫＢ 0N制御)。ＰＫＢ ON制御が完了すると時刻t2にてモータ９のラッチが解除されない範囲ΔX内でモータ９を増力方向および減力方向に動作し、学習分電流Id（摩擦トルク成分電流）の検出・テーブル更新処理を行う(摩擦トルク学習動作。図７ステップS3、S4)。そして、時刻t3にて、ドライバがＰＫＢ OFF動作を要求することにより、モータ９のラッチは外され、ブレーキペダル１９入力による推力指令相当位置までモータ９を動作する(ＰＫＢ OFF制御)。上述した摩擦トルク学習動作を行う領域（モータ９のラッチが解除されない範囲ΔXに対応する領域）を前記摩擦トルク学習動作領域という。時刻t4にてドライバがブレーキペダル１９を動作することによって、モータ９を動作させ、推力を発生する(通常ブレーキ制御)。
【００２６】
上述した学習分電流Id（摩擦トルク成分電流）の検出処理（ステップS3）は、ドライバがＰＫＢ ON要求を出してからＰＫＢ OFF要求を出すまでの間に行う。すなわち、ＰＫＢによる制動力が作用している状態で行われており、この状態で得られる学習分電流Idは、推力発生には消費されないことから、摩擦トルク成分電流に相当することになる。
ステップS4で現学習分電流Idnから前回学習分電流Idbを減算して学習分差分電流Idsを得るが、この学習分差分電流Idsは、前回計測から現在計測までの摩擦抵抗の変化、ひいては経年変化を表すものになっている。この学習分差分電流Idsひいてはキャリパ２の経年変化を考慮してモータ位置‐電流テーブル３ｂを更新する。このため、当該更新されたモータ位置‐電流テーブル３ｂを用いることにより、キャリパ２の経年変化を反映して制動制御を行なえ、これに伴い制動制御の精度を向上することができる。
【００２７】
上記第１実施形態では、ＰＫＢ ON動作後に規定動作を行い、学習分電流Id（摩擦トルク成分電流）を得、これから所謂線形補完を行うことによってキャリパ機部摩擦トルク電流成分を求め、モータ位置‐電流テーブル３ｂを更新する方法を示した。ＰＫＢ ON状態が一回の規定動作に要する時間に比べて十分長い場合は、規定動作を複数回行うことによって精度が向上すると考えられる。このように、規定動作を複数回行うことによって精度を向上するようにした実施形態（第２実施形態）を、図８〜図１１に基づき、図１〜図７を参照して以下に説明する。
図８は、本発明の第２実施形態に係る電動ブレーキ装置の作用を説明するためのフローチャートである。図９は、図８のステップS3、S４で実行されるキャリパ機部摩擦トルク成分電流検出・テーブル更新処理におけるモータの動作タイムチャートである。図１０は、同テーブル更新処理を説明するためのモータ位置−電流テーブルを示す図であり、（ａ）は、左輪を対象にした図、（ｂ）は、右輪を対象にした図である。図１１は、同テーブル更新処理を説明するためのＰＫＢ ON位置の決定方法を示す図である。
【００２８】
第２実施形態では、左右輪に与えるPKB推力の平均が一定になるようにPKB推力を調整して、モータ位置（PKB ON位置）の組合せを決定するようにしている。すなわち、図１１に示すように、初期状態で左右輪ともPKB推力（F0〔kN〕, F0〔kN〕）にて与えていたとすると、PKB推力の組合せを左右輪に対して（F0＋k〔kN〕, F0＋k〔kN〕）、（F0−k〔kN〕, F0−k〔kN〕）となるようにモータ位置（PKB ON位置）の組合せを決定している。
また、第２実施形態では、図７に代えて図８の処理を行う。図８の処理では、図７の処理に比して、ステップS5〜S7を含むことが異なっている。図８において、ステップS4の処理（位置‐電流テーブルの更新）が行われると、ステップS5に進む。ステップS5で、あらかじめ設定された箇所すべての電流成分を更新した〔以下、YES（Y）ともいう。〕か否〔以下、NO（N）ともいう。〕かの判定を行う。ステップS5でYESと判定すると、ステップS6に移動する。ステップS6において、これまでに行ってきた規定動作により更新した電流値を用いて、テーブルの更新を行い、ステップS1に移動する。
ステップS5でNOと判定すると、ステップS7へ進む。ステップS7において、車両の総推力に変化が無いよう、ＰＫＢ推力を変化させて、ステップS3に進む。
【００２９】
上述したように、ステップS5でNOと判定すると、ステップS7へ進んで、ＰＫＢ推力を変化させた後、ステップS3、S４に進んで、再度、前記摩擦トルク成分電流検出・テーブル更新処理を行う。この摩擦トルク成分電流検出・テーブル更新処理を、ステップS5でYESと判定するまで、繰返し実行するが、このように繰返し実行する処理内容を、図９に基づいて、説明する。
図９において、あるＰＫＢ推力にて規定動作が終了した場合(時刻t3)、左右輪のキャリパ２のＰＫＢラッチを解除し(PKB OFF制御、時刻t3〜t4)、そのときの左右ＰＫＢ推力の平均値が変化しないよう、左右の推力を変化させ、再びモータ９をラッチする(PKB ON制御、時刻t4〜t5)。その後、時刻t5にて前記第１実施形態で示したのと同様の規定動作を行い、そのときの学習分電流Id（摩擦トルク成分電流）を求める。このような動作を、ドライバによるPKB OFF操作が行われるまで実施し、可能な限り多くの位置における学習分電流Id（摩擦トルク成分電流）を計測する。
【００３０】
上述したように得られた学習分電流Id（以下、現学習分電流Idnという。）から前回テーブル更新に際して得た学習分電流Id（以下、前回学習分電流Idbという。）を減算して、学習分差分電流Idｓ（前回から現時点までの摩擦抵抗の変化、ひいては経年変化に相当する。）を得る。そして、車両の総推力に変化が無いように、かつ指令値算出に用いるモータ位置‐電流テーブルにおける電流値に対して学習分差分電流Idｓの加算又は減算を施して、当該モータ位置‐電流テーブルを更新して新たな更新後（学習後）のモータ位置‐電流テーブルを得る。この場合、車両の総推力に変化が無いようにする（ひいては推力平均値を一定にする）ために、学習分電流Idの検出対象となるPKB ON位置については、図１１に示すように、PKB推力の平均値が一定になるように利用している。
この第２実施形態によれば、局所的な摩擦トルク変動に対応したキャリパ機部摩擦トルク電流成分の考慮が可能となり、推力発生領域における位置‐電流特性が単調増加とならない場合においても、推力推定を行うことが可能となり、これに伴い、制動制御の精度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る電動ブレーキ装置のキャリパの断面図である。
【図２】図１の電動ブレーキ装置を模式的に示すブロック図である。
【図３】図２の制御装置を模式的に示すブロック図である。
【図４】図１のＰＫＢ機構の作動状態を示し、（ａ）は、ＰＫＢ動作時、（ｂ）ＰＫＢ解除時の状態を示す図である。
【図５】図１、図２の制御装置が実行するキャリパ機部摩擦トルク成分電流検出・テーブル更新処理におけるモータの動作タイムチャートである。
【図６】同テーブル更新処理を説明するためのモータ位置−電流テーブルを示す図である。
【図７】図１の電動ブレーキ装置の作用を説明するためのフローチャートである。
【図８】本発明の第２実施形態に係る電動ブレーキ装置の作用を説明するためのフローチャートである。
【図９】図７のステップS3、S４で実行されるキャリパ機部摩擦トルク成分電流検出・テーブル更新処理におけるモータの動作タイムチャートである。
【図１０】同テーブル更新処理を説明するためのモータ位置−電流テーブルを示す図である。
【図１１】同テーブル更新処理を説明するためのPKB ON位置の決定方法を示す図である。
【符号の説明】
【００３２】
１…電動ブレーキ装置、２…キャリパ、４…ＥＣＵ〔電流値補正手段（モータ電流値補正手段）、無効電流値算出手段〕、５…制御装置〔電流値補正手段（モータ電流値補正手段）、無効電流値算出手段〕、９…モータ、１０…レゾルバ（回転位置検出器）、１１…Ｂ＆Ｒ（運動変換機構、内部機器）、１２…減速機構（内部機器）、１４…ＰＫＢ機構（パーキング機構）、１７…ブレーキパッド、１８…ディスクロータ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータの回転を内部機器に伝達してブレーキパッドをディスクロータに押圧するキャリパと、
前記内部機器に連係して設けられ前記モータの回転を係止するパーキング機構と、
前記パーキング機構の作動時に、モータの回転を係止し得る範囲で前記モータを回転させ、このときの前記モータヘ供給する電流値から前記内部機器の摺動抵抗による無効電流値を算出して該無効電流値により前記モータに供給する電流値を補正する電流値補正手段と、
を有することを特徴とする電動ブレーキ装置。
【請求項２】
モータと、該モータの回転を減速する減速機構と、該減速機構の回転を直線運動に変換して押圧部材に伝達する運動変換機構とを配設してなるキャリパを備え、前記モータの回転に応じて前記押圧部材を推進し、その推力でブレーキパッドをディスクロータに押圧して推力を発生し、前記モータに供給する電流値に基づいて必要な押圧推力を得るための制御を行うとともに前記キャリパに前記モータの回転を係止するパーキング機構を備え、車両に用いられる電動ブレーキ装置において、
前記パーキング機構の作動時に、モータの回転を係止し得る範囲で前記モータを回転させ、このときの前記モータヘ供給する電流値から前記減速機構および前記運動変換機構の摺動抵抗による無効電流値を算出して前記モータに供給する電流値の補正に用いることを特徴とする電動ブレーキ装置。
【請求項３】
請求項２に記載の電動ブレーキ装置において、前記車両に用いられる複数個の前記パーキング機構の作動時の推力を、その平均値が一定になるように変化させ、このときの前記モータヘ供給する電流値から前記減速機構および前記運動変換機構の摺動抵抗による無効電流値を算出して前記モータへ供給する電流値の補正に用いることを特徴とする電動ブレーキ装置。
【請求項４】
モータと、該モータの回転を減速する減速機構と、該減速機構の回転を直線運動に変換して押圧部材に伝達する運動変換機構と、前記モータの回転位置を検出する回転位置検出器とを配設してなるキャリパを備え、前記モータの回転に応じて前記押圧部材を推進し、その推力でブレーキパッドをディスクロータに押圧して推力を発生し、前記モータに供給する電流値と前記回転位置検出器により検出される前記モータの回転位置とに基づいて必要な押圧推力を得るための制御を行うとともに前記キャリパに前記モータの回転を係止するパーキング機構を備え、車両に用いられる電動ブレーキ装置において、
前記パーキング機構の作動時に、モータの回転を係止し得る範囲で前記モータを回転させ、このときの前記モータヘ供給する電流値から前記減速機構および前記運動変換機構の摺動抵抗による無効電流値を算出する無効電流値算出手段と、
該無効電流値算出手段の無効電流値に基づいて前記モータに供給する電流値を補正するモータ電流値補正手段と、
前記モータ電流値補正手段により補正された補正電流値から押圧推力を推定する推力推定手段と、
を有することを特徴とする電動ブレーキ装置。
【請求項１】
モータの回転を内部機器に伝達してブレーキパッドをディスクロータに押圧するキャリパと、
前記内部機器に連係して設けられ前記モータの回転を係止するパーキング機構と、
前記パーキング機構の作動時に、モータの回転を係止し得る範囲で前記モータを回転させ、このときの前記モータヘ供給する電流値から前記内部機器の摺動抵抗による無効電流値を算出して該無効電流値により前記モータに供給する電流値を補正する電流値補正手段と、
を有することを特徴とする電動ブレーキ装置。
【請求項２】
モータと、該モータの回転を減速する減速機構と、該減速機構の回転を直線運動に変換して押圧部材に伝達する運動変換機構とを配設してなるキャリパを備え、前記モータの回転に応じて前記押圧部材を推進し、その推力でブレーキパッドをディスクロータに押圧して推力を発生し、前記モータに供給する電流値に基づいて必要な押圧推力を得るための制御を行うとともに前記キャリパに前記モータの回転を係止するパーキング機構を備え、車両に用いられる電動ブレーキ装置において、
前記パーキング機構の作動時に、モータの回転を係止し得る範囲で前記モータを回転させ、このときの前記モータヘ供給する電流値から前記減速機構および前記運動変換機構の摺動抵抗による無効電流値を算出して前記モータに供給する電流値の補正に用いることを特徴とする電動ブレーキ装置。
【請求項３】
請求項２に記載の電動ブレーキ装置において、前記車両に用いられる複数個の前記パーキング機構の作動時の推力を、その平均値が一定になるように変化させ、このときの前記モータヘ供給する電流値から前記減速機構および前記運動変換機構の摺動抵抗による無効電流値を算出して前記モータへ供給する電流値の補正に用いることを特徴とする電動ブレーキ装置。
【請求項４】
モータと、該モータの回転を減速する減速機構と、該減速機構の回転を直線運動に変換して押圧部材に伝達する運動変換機構と、前記モータの回転位置を検出する回転位置検出器とを配設してなるキャリパを備え、前記モータの回転に応じて前記押圧部材を推進し、その推力でブレーキパッドをディスクロータに押圧して推力を発生し、前記モータに供給する電流値と前記回転位置検出器により検出される前記モータの回転位置とに基づいて必要な押圧推力を得るための制御を行うとともに前記キャリパに前記モータの回転を係止するパーキング機構を備え、車両に用いられる電動ブレーキ装置において、
前記パーキング機構の作動時に、モータの回転を係止し得る範囲で前記モータを回転させ、このときの前記モータヘ供給する電流値から前記減速機構および前記運動変換機構の摺動抵抗による無効電流値を算出する無効電流値算出手段と、
該無効電流値算出手段の無効電流値に基づいて前記モータに供給する電流値を補正するモータ電流値補正手段と、
前記モータ電流値補正手段により補正された補正電流値から押圧推力を推定する推力推定手段と、
を有することを特徴とする電動ブレーキ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１０−３６６４０（Ｐ２０１０−３６６４０Ａ）
【公開日】平成２２年２月１８日（２０１０．２．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１９９４５６（Ｐ２００８−１９９４５６）
【出願日】平成２０年８月１日（２００８．８．１）
【出願人】（５０９１８６５７９）日立オートモティブシステムズ株式会社 (2,205)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月１８日（２０１０．２．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月１日（２００８．８．１）
【出願人】（５０９１８６５７９）日立オートモティブシステムズ株式会社 (2,205)
【Ｆターム（参考）】
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