電気ブレーキ装置
【課題】 時々により変化する車両の状況に拘わらず、前輪・後輪の制動トルクの配分を的確に制御して最適な制動トルクを得る。
【解決手段】 車両重量の状態、勾配路面の状態、旋回走行状態に応じて設定されたモータ駆動電流ＭＩが電気ブレーキ駆動手段から各輪の電動モータ４に出力され、ブレーキパッド２をブレーキロータ１に接触させて、各輪の目標制動トルクに追従した的確な制動トルクを得る。
【解決手段】 車両重量の状態、勾配路面の状態、旋回走行状態に応じて設定されたモータ駆動電流ＭＩが電気ブレーキ駆動手段から各輪の電動モータ４に出力され、ブレーキパッド２をブレーキロータ１に接触させて、各輪の目標制動トルクに追従した的確な制動トルクを得る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動アクチュエータにより制動トルクを発生させる電気ブレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の電子技術の発展により、運転者のブレーキペダルの踏み込み状態を電気的に検出し、検出された踏み込み状態に応じて電動モータを駆動して制動トルクを発生させる電気ブレーキ装置が種々提案されている。電気ブレーキ装置は、電動モータの駆動によりピストンを往復動させ、ピストンに連結されたブレーキパッドをブレーキロータに押し付けて制動トルクを得ている。
【０００３】
このため、電動モータのモータ駆動電力を制御することにより、任意の特性の制動状態を得ることができ、高い自由度により運転者の意思や要求等に応じた制動特性を持った制動装置とすることができる。
【０００４】
このような特性を生かして確実に所望の制動トルクを得るため、車両の減速度合いに応じて的確な制動トルクが得られるようにすることが必要である。即ち、一般に、車両は前側の重量が重く、制動が進むとより前側に重心が移動するため、前輪・後輪の制動トルクの分配を的確に実施し、例えば、後輪だけがロックしてしまう現象を回避する必要がある。このため、車両の減速度合いが目標となる減速度合いになるように制動トルクを制御し、後輪だけがロックしてしまう現象が生じないように前輪・後輪の制動トルクを分配する技術が従来から知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
特許文献１に開示された技術は、車両の緒元に基づいて設定された目標制動減速度（前輪・後輪の制動トルクの理想の配分）に対し、実際の減速度（前輪・後輪の制動トルクの配分）を追従させて最適な制動トルクを得る技術である。
【０００６】
しかし、車両の制動状況から実際の減速度を求め、減速度を目標制動減速度に追従させているだけであるため、常に変化する車両の状況、即ち、乗員の変化や荷物の積載状況の変化に対する減速度の変化は考慮されていない。このため、乗員の人数や荷物の積載状況によっては最適な制動トルクの配分を得ることができないのが現状であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平９−２９５５６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、電動アクチュエータの作動により制動トルクを得る電気ブレーキ装置において、時々により変化する車両の状況に拘わらず、前輪・後輪の制動トルクの配分を的確に制御して最適な制動トルクを得る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】
【０００９】
上記目的を達成するための請求項１に係る本発明の電気ブレーキ装置は、ブレーキペダルの操作に応じて電動アクチュエータのピストンを駆動させ、ブレーキパッドをブレーキロータに押圧して制動トルクを得る電気ブレーキ装置において、車両の重量を検出する重量検出手段と、前記重量検出手段で検出された重量情報に基づいて目標制動減速度に応じた目標制動トルクを設定する目標制動トルク設定手段と、前記目標制動トルク設定手段で設定された目標制動トルクを前輪・後輪の目標制動トルクとして配分し、配分に応じた目標制動トルクに相当する指示電力を各車輪の前記電動アクチュエータに送るブレーキ駆動手段とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項１に係る本発明では、重量情報に基づいて目標制動減速度に応じた目標制動トルクを設定し、目標制動トルクを前輪・後輪の目標制動トルクとして配分し、配分に応じた目標制動トルクに相当する指示電力を各車輪の電動アクチュエータに送ることで制動トルクを得る。このため、乗員人数の変更や荷物の積載状況の変化に応じた目標制動トルクを設定して前輪・後輪の制動トルクを配分し、車両の重量に拘わらず実際の制動トルクを目標制動減速度に追従させることができる。
【００１１】
従って、時々により変化する車両の状況に拘わらず、前輪・後輪の制動トルクの配分を的確に制御して最適な制動トルクを得ることができる。
【００１２】
そして、請求項２に係る本発明の電気ブレーキ装置は、請求項１に記載の電気ブレーキ装置において、前記重量検出手段は、車高の変化で前軸の重量を検出する前軸車高センサー及び車高の変化で後軸の重量を検出する後軸車高センサーであることを特徴とする。
【００１３】
請求項２に係る本発明では、車高センサーを用いて車両の重量を求め、求められた重量情報により前輪・後輪の制動トルクを配分し、車両の重量に拘わらず実際の制動トルクを目標制動減速度に追従させることができる。
【００１４】
また、請求項３に係る本発明の電気ブレーキ装置は、請求項２に記載の電気ブレーキ装置において、前記車両の旋回状況を検出する旋回検出手段を備え、前記ブレーキ駆動手段には、前記旋回検出手段により前記車両の旋回が検出された際に、旋回内輪に比較して旋回外輪の制動トルクが大きくなるように前記指示電力を補正する旋回補正機能が備えられていることを特徴とする。
【００１５】
請求項３に係る本発明では、車両の旋回時に、旋回内輪に比較して旋回外輪の制動トルクが大きくなるように補正し、旋回時の制動トルクの配分を的確に行うことができる。
【００１６】
また、請求項４に係る本発明の電気ブレーキ装置は、請求項２もしくは請求項３に記載の電気ブレーキ装置において、前記車両の走行中の勾配を検出する勾配検出手段を備え、前記ブレーキ駆動手段には、前記勾配検出手段により前記勾配が検出された際に、勾配上側の車輪に比較して勾配下側の車輪の制動トルクが大きくなるように前記指示電力を補正する勾配補正機能が備えられていることを特徴とする。
【００１７】
請求項４に係る本発明では、勾配のある路面を走行している時に、勾配上側の車輪に比較して勾配下側の車輪の制動トルクが大きくなるように補正し、勾配のある路面を走行している時の制動トルクの配分を的確に行うことができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の電気ブレーキ装置は、電動アクチュエータの作動により制動トルクを得る電気ブレーキ装置において、時々により変化する車両の状況に拘わらず、前輪・後輪の制動トルクの配分を的確に制御して最適な制動トルクを得ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態例に係る電気ブレーキ装置の概略構成図である。
【図２】ブロック構成図である。
【図３】制御フローチャートである。
【図４】制御フローチャートである。
【図５】重量推定のマップである。
【図６】目標制動減速度のマップである。
【図７】目標制動トルクのマップである。
【図８】制動トルク配分のマップである。
【図９】前輪制動トルク配分のマップである。
【図１０】勾配制動トルク補正係数のマップである。
【図１１】旋回制動トルク補正係数のマップである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１に基づいて電気ブレーキ装置の構成を説明する。図１には本発明の一実施形態例に係る電動ブレーキ装置の構成を説明するための概略断面を示してある。図１に示した電動ブレーキ装置は、左前輪、右前輪、左後輪、右後輪の４輪にそれぞれ備えられ、各輪の目標制動トルクに相当したモータ駆動電流が各輪の電動モータに送られる。
【００２１】
図に示すように、車輪と共に回転するブレーキロータ１が備えられ、ブレーキロータ１は一対のブレーキパッド２に押圧されて摩擦力により制動トルク、減速トルクを発生させる。即ち、車体側にはキャリパー３が往復移動自在（図中左右方向）に支持され、キャリパー３には電動アクチュエータである電動モータ４が固定されている。また、キャリパー３にはピストン５が摺動自在に嵌合している。
【００２２】
ピストン５の内部にはナット部材６が固定され、ナット部材６には電動モータ４の駆動軸７に設けられたねじ部が螺合している。電動モータ４に電力が供給されることにより駆動軸７が正逆回転し、ナット部材６を介してピストン５が軸方向（図中左右方向）に往復駆動する。ブレーキロータ１の一方の面（図中左側の面）に対向するキャリパー３と、ブレーキロータ１の他方の面（図中右側の面）に対向するピストン５の先端部位とに、それぞれブレーキパッド２が取り付けられている。
【００２３】
電動モータ４の駆動軸７が、例えば、正方向に回転すると、ピストン５が図中左方向に駆動され、ピストン５に取り付けられたブレーキパッド２はブレーキロータ１を押圧すると同時に、キャリパー３が反力により図中右方向に摺動し、一対のブレーキパッド２によりブレーキロータ１が押圧される。これにより、制動トルク、減速トルクが発生する。電動モータ４の駆動軸７が、例えば、逆方向に回転すると、一対のブレーキパッド２がブレーキロータ１から離反する。これにより、制動トルク、減速トルクが解放される。
【００２４】
電動モータ４を制御するためのコントロールユニット（ＥＣＵ）８が備えられ、ＥＣＵ８にはブレーキペダルの操作情報（操作量、操作速度）が入力される。ブレーキペダルの操作情報に応じてＥＣＵ８から電動モータ４に制御信号（電流値の指令信号：モータ駆動電流）が送られ、駆動軸７の回転方向と回転速度が制御される。即ち、各輪の制動トルクが制御される。
【００２５】
電動モータ４には、駆動軸７の回転角を検出する回転角センサー９及び駆動電流を検出する電流検出センサー１０が設けられている。駆動軸７の回転角と電動モータ４の電流値が検出され、回転角と電流値がＥＣＵ８に入力されてフィードバック制御される。
【００２６】
上述した電気ブレーキ装置では、車両の状況（重量の状況や走行状況、走行路の状況）により各輪の目標制動トルクが求められ、各輪の目標制動トルクに相当したモータ駆動電流が設定されて電動モータ４に送られる。つまり、車両の状況に基づいて目標制動減速度に応じた車両の目標制動トルク（総目標制動トルク）が設定され、総目標制動トルクが前輪・後輪の目標制動トルクとして配分され、配分に応じた目標制動トルクに相当する指示電力が各車輪の電動モータ４に送られて制動が行われる。
【００２７】
車両の重量の状況を検出するため、ＥＣＵ８には、重量検出手段としての前軸車高センサー１１及び後軸車高センサー１２の情報が入力され、検出された車高変化の情報に基づいて重量が導出される。また、車両の走行状況を検出するため、車速情報、前後加速度センサー（前後Ｇセンサー）１３、横加速度センサー（横Ｇセンサー）１４の情報が入力され、検出された情報に基づいて旋回状況が導出される。また、走行路の状況、即ち、道路勾配が各種情報から導出される。尚、勾配センサーを設けて道路勾配を直接検出することも可能である。
【００２８】
上述した電気ブレーキ装置によると、乗員人数の変更や荷物の積載状況の変化に応じた総目標制動トルクが設定されて前輪・後輪の制動トルクが的確に配分され、車両の重量に拘わらず実際の制動トルクを目標制動減速度に追従させることができる。従って、時々により変化する車両の状況に拘わらず、前輪・後輪の制動トルクの配分が的確に制御され、最適な制動トルクが一定に保たれた状態で得られる。
【００２９】
図１、図２に基づいてＥＣＵ８を詳細に説明する。図２には車両の状況（重量の状況や走行状況、走行路の状況）に基づいて各輪の目標制動トルクに相当したモータ駆動電流を設定するためのＥＣＵ８のブロック構成を示してある。
【００３０】
ＥＣＵ８には、前軸車高センサー１１及び後軸車高センサー１２の検出情報に基づき車両の重量を検出し、検出された重量情報に基づいて目標制動減速度に応じた目標駆動トルク（総目標制動トルク）を設定する目標制動トルク設定手段１５が備えられている。目標制動トルク設定手段１５で設定された総目標制動トルクの情報はブレーキ駆動手段としての電気ブレーキ駆動手段１６に送られる。
【００３１】
電気ブレーキ駆動手段１６では、総目標制動トルクを前輪・後輪の目標制動トルクとして配分し、配分に応じた目標制動トルクに相当する指示電力を各車輪の電動モータ４に送る。また、ＥＣＵ８には、旋回補正手段１７及び勾配補正手段１８が備えられ、電気ブレーキ駆動手段１６では、旋回時の目標制動トルク及び道路勾配による目標制動トルクが補正される。
【００３２】
また、目標制動減速度と実際に検出される減速度の差が大きい場合、ブレーキペダルの踏み込み量に対して減速度が追従していない過酷な制動状態であるとされ、表示手段１９に過酷制動情報が送られて表示される。
【００３３】
図３から図１１に基づいて上述した電気ブレーキ装置の動作を具体的に説明する。
【００３４】
図３、図４には電気ブレーキ装置の制御処理の流れを説明するフローチャート、図５には車高センサーの値から重量（Ｗｆ・Ｗｒ）を導出するためのマップ、図６には制動操作量（ブレーキペダルの踏み込み量）に応じた目標制動減速度（ＧＸ）のマップ、図７には目標制動減速度（ＧＸ）に応じた目標制動トルク（総目標制動トルク：ＴＴ）のマップを示してある。
【００３５】
また、図８には総目標制動トルクと前輪・後輪の目標制動トルク配分の関係、図９には目標制動減速度（ＧＸ）に応じた前輪の制動トルクの配分（γ）のマップ、図１０には道路勾配に応じた勾配制動トルク補正係数（ＫＧ）のマップ、図１１には旋回横加速度に応じた旋回制動トルク補正係数（ＫＬ）のマップを示してある。
【００３６】
図３に示すように、ステップＳ１でイグニッション（ＩＧ）がＯＮであるか否かが判断され、ＯＦＦであると判断された場合エンドとなる。ステップＳ１でＩＧがＯＮであると判断された場合、ステップＳ２で車両の前軸・後軸の重量Ｗｆ・Ｗｒを推定する。
【００３７】
車両の重量Ｗｆ・Ｗｒは、図５に示すように、車高センサー値に応じて前軸（実線）と後軸（点線）とがそれぞれ設定されてマップ化され、前軸車高センサー１１及び後軸車高センサー１２の出力値に応じてマップから読み込まれる。ステップＳ３では、車両の重量Ｗｆ・Ｗｒが加算されて車両重量Ｗが求められる。
【００３８】
ステップＳ４では、制動操作量（ブレーキペダルの踏み込み量）に応じた目標制動減速度ＧＸが設定される。目標制動減速度ＧＸは、図６に示すように、ブレーキペダルの踏み込み量に応じて効き設定値Ｇａとしてマップ化されている。例えば、初期値として標準の効き設定値Ｇａ（＝１.０）と、標準の効き設定値Ｇａよりも高い制動トルクが得られる効き設定値ＧａＨと、標準の効き設定値Ｇａに対して低めの制動トルクが得られる効き設定値ＧａＬとが設定され、ドライバーが好みの効き設定値を選択して目標制動減速度ＧＸを設定する。
【００３９】
ステップＳ３で車両重量Ｗが求められ、ステップＳ４で目標制動減速度ＧＸが設定された後、ステップＳ５で車速Ｖが５ｋｍ/ｈ以上か否かが判断され、５ｋｍ/ｈに満たないと判断された場合エンドとなる。ステップＳ５で車速Ｖが５ｋｍ/ｈ以上であると判断された場合、ステップＳ６で制動操作がＯＮであるか否か、即ち、ブレーキペダルが踏み込まれたか否かが判断される。
【００４０】
ステップＳ６で制動操作がＯＮではないと判断された場合、ステップＳ７の道路勾配推定ルーチン（勾配補正機能）が実行され、道路勾配（θ）に応じた勾配制動トルク補正係数ＫＧｆ・ＫＧｒが出力される。ステップＳ８で横加速度センサー（横Ｇセンサー）１４から横加速度（横Ｇ）の情報が読み込まれ、ステップＳ９では横Ｇ（旋回横加速度）に基づいて旋回制動トルク補正係数ＫＬＯ・ＫＬＩが読み込まれて出力される（旋回補正機能）。
【００４１】
勾配制動トルク補正係数ＫＧｆは前輪の制動トルクの補正係数であり、下り坂でトルクが増加するように、登り坂でトルクが減少するように設定される。勾配制動トルク補正係数ＫＧｒは後輪の制動トルクの補正係数であり、下り坂でトルクが減少するように、登り坂でトルクが増加するように設定される。つまり、図１０に示すように、勾配上側の車輪に比較して勾配下側の車輪の制動トルクが大きくなるように補正される。
【００４２】
旋回制動トルク補正係数ＫＬＯは旋回外輪の旋回制動トルク補正係数であり、旋回制動トルク補正係数ＫＬＩは旋回内輪の旋回制動トルク補正係数である。旋回制動トルク補正係数ＫＬは、図１１に示すように、旋回横加速度に応じて、旋回外輪の旋回制動トルク補正係数ＫＬＯが増加し、旋回内輪の旋回制動トルク補正係数ＫＬＩが減少するように設定されている。つまり、旋回内輪に比較して旋回外輪の制動トルクが大きくなるように補正される。
【００４３】
図４に基づいて道路勾配推定ルーチンを説明する。
【００４４】
道路勾配推定ルーチンは、車速Ｖ、前軸車高センサー１１及び後軸車高センサー１２の出力値、前後加速度センサー１３の出力値に基づいて道路勾配θを導出し、導出された道路勾配θに応じた勾配制動トルク補正係数ＫＧｆ・ＫＧｒを図１０のマップから読み込み、勾配制動トルク補正係数ＫＧｆ・ＫＧｒを出力する処理を実行する。
【００４５】
図４に示すように、ステップＳ７１で５秒間の車速の変化量ＶＤが（Ｖｍａｘ−Ｖｍｉｎ）により演算され、ステップＳ７２で変化量ＶＤが５ｋｍ/ｈ以下か否かが判断される。ステップＳ７２で変化量ＶＤが５ｋｍ/ｈを越えると判断された場合、道路勾配がなしであるとしてステップＳ７３で勾配制動トルク補正係数ＫＧｆ・ＫＧｒを１.０に設定する。
【００４６】
ステップＳ７２で変化量ＶＤが５ｋｍ/ｈ以下であると判断された場合、ステップＳ７４で５秒間の前後加速度の変化量ＧＤが（Ｇｍａｘ−Ｇｍｉｎ）により演算される。ステップＳ７５で変化量ＧＤが０.１Ｇ以下であるか否かが判断され、変化量ＧＤが０.１Ｇ以下ではないと判断された場合、ブレーキペダルが踏み込まれているとしてステップＳ７３で勾配制動トルク補正係数ＫＧｆ・ＫＧｒを１.０に設定する。
【００４７】
ステップＳ７５で変化量ＧＤが０.１Ｇ以下であると判断された場合、ステップ７６で道路勾配θを演算する。即ち、
θ=ｃｏｓ-１｛（ＷｆＤ＋ＷｒＤ）/（Ｗｆ＋Ｗｒ）｝
により道路勾配θを演算する。
ここで、ＷｆＤ、ＷｒＤは前軸車高センサー１１及び後軸車高センサー１２の５秒間の値の平均値である。
【００４８】
演算された道路勾配θに応じた勾配制動トルク補正係数ＫＧｆ・ＫＧｒが図１０に示したマップにより設定され、ステップＳ７７で道路勾配θに応じた勾配制動トルク補正係数ＫＧｆ・ＫＧｒを読み込む。ステップＳ７７で読み込まれた勾配制動トルク補正係数ＫＧｆ・ＫＧｒ、または、ステップＳ７３で設定された勾配制動トルク補正係数ＫＧｆ・ＫＧｒがステップＳ７８で出力され、道路勾配推定ルーチン（ステップＳ７）がエンドとなる。
【００４９】
上述したように、ブレーキペダルが踏み込まれていない状態で、道路勾配θに応じた勾配制動トルク補正係数ＫＧｆ・ＫＧｒ、及び、旋回制動トルク補正係数ＫＬＯ・ＫＬＩが出力され、後述するように、道路勾配θの状況及び旋回走行時の状況が加味されて目標制動トルクが補正される。
【００５０】
図３のフローチャートに戻り、ステップＳ６で制動操作がＯＮである、即ち、ブレーキペダルが踏み込まれたと判断された場合、ステップＳ１０で目標制動トルク（総目標制動トルク：ＴＴ）が設定される。即ち、目標制動減速度ＧＸに応じた総目標制動トルクＴＴが、図７に示すように、車両の重量Ｗに基づいてマップ化され、一名乗車から最大積載までの目標制動減速度ＧＸに応じた総目標制動トルクＴＴが車両重量Ｗにより設定されている。
【００５１】
ステップＳ１０で総目標制動トルクＴＴが設定された後、ステップＳ１１で前輪の目標制動トルクＴｆ及び後輪の目標制動トルクＴｒが演算される。前輪の目標制動トルクＴｆは、総目標制動トルクＴＴに前輪制動トルク配分γが乗じられて求められ、後輪の目標制動トルクＴｒは、総目標制動トルクＴＴに後輪制動トルク配分（１-γ）が乗じられて求められる。
【００５２】
前輪制動トルク配分γは、図９に示すように、目標制動減速度ＧＸに応じて車両の重量に基づいた配分γが設定されている。配分γは、一名乗車から最大積載までの目標制動減速度ＧＸに応じ、車両重量Ｗが重くなるにしたがって減少するように設定されている。車両は、通常前側の重量が重くなっているが、乗員が増加したり積載量が増加して車両重量Ｗが増加した場合、後側の重量も重くなるので、前輪制動トルク配分γを減少させて後輪制動トルク配分（１-γ）を増加させるようになっている。
【００５３】
このため、乗員人数の変更や荷物の積載状況の変化に応じた総目標制動トルクＴＴを設定して前輪・後輪の目標制動トルクＴｆ・Ｔｒを配分することができ、車両の重量に拘わらず前輪・後輪の目標制動トルクＴｆ・Ｔｒを的確に設定することができる。
【００５４】
図８に示すように、目標制動減速度ＧＸの理想曲線が設定され、前輪・後輪の目標制動トルクＴｆ・Ｔｒが配分されている。図中○印で示すように、減速度が大きくなるに従って前輪の目標制動トルクＴｆは比例して増加するように設定され、減速度が０.８Ｇから１.０Ｇ近傍になる後輪の目標制動トルクＴｒは、後輪がロックしない程度に増加するように設定されている。
【００５５】
図８中△印で示すように、車両重量Ｗが増加した際の目標制動減速度ＧＸの理想曲線は、目標制動トルクＴｆ・Ｔｒの絶対値が共に増加する状態にシフトするように設定されている。
【００５６】
図３のフローチャートに戻り、ステップＳ１１で前後輪の目標制動トルクＴｆ・Ｔｒが演算された後、ステップＳ１２で、道路勾配θの状況及び旋回加速度（旋回）の状況に基づいた補正が実行される。つまり、前後輪の目標制動トルクＴｆ・Ｔｒに対し、道路勾配θに応じた勾配制動トルク補正係数ＫＧｆ・ＫＧｒ、旋回横加速度に基づいた旋回制動トルク補正係数ＫＬＯ・ＫＬＩが乗じられて各輪の目標制動トルクが設定される。
【００５７】
ステップＳ１２に示したように、前輪の旋回外輪の目標制動トルクＴｆＯ、前輪の旋回内輪の目標制動トルクＴｆＩ、後輪の旋回外輪の目標制動トルクＴｒＯ、後輪の旋回内輪の目標制動トルクＴｒＩが次式により演算される。
ＴｆＯ＝Ｔｆ×ＫＧｆ×ＫＬＯ
ＴｆＩ＝Ｔｆ×ＫＧｆ×ＫＬＩ
ＴｒＯ＝Ｔｒ×ＫＧｒ×ＫＬＯ
ＴｒＩ＝Ｔｒ×ＫＧｒ×ＫＬＩ
【００５８】
ステップＳ１２でＴｆＯ、ＴｆＩ、ＴｒＯ、ＴｒＩが演算された後、ステップＳ１３でＴｆＯ、ＴｆＩ、ＴｒＯ、ＴｒＩに相当したモータ駆動電流ＭＩが設定される。つまり、目標制動減速度ＧＸに追従する目標制動トルクＴｆ・Ｔｒに相当するモータ駆動電流ＭＩが設定される。このため、車両重量Ｗに変化があった場合でも制動安定性が得られる制動トルクとなるモータ駆動電流ＭＩが設定される。そして、目標制動トルクＴｆ・Ｔｒには、道路勾配θの状況に応じた補正係数、旋回状況に応じた補正係数が加味されているので、登降坂走行時の制動安定性が得られる制動トルクとなり、旋回時の制動安定性が得られる制動トルクとなるモータ駆動電流ＭＩが設定される。
【００５９】
ステップＳ１３でモータ駆動電流ＭＩが設定された後、ステップＳ１４で加速度（減速度）の変化ΔＧが判断され、前後加速度センサー１３の検出値ＧＲが目標制動減速度ＧＸに追従しているか否かが判断される。つまり、ステップＳ１４では、加速度（減速度）の変化ΔＧが、目標制動減速度ＧＸと前後加速度センサー１３の検出値ＧＲの差の絶対値以上であるか否かが判断され、目標制動減速度ＧＸと実際に検出される減速度の差が判断される。
【００６０】
ステップＳ１４で、加速度（減速度）の変化ΔＧが、目標制動減速度ＧＸと前後加速度センサー１３の検出値ＧＲの差の絶対値以上であると判断された場合、目標制動減速度ＧＸと実際に検出される減速度の差が大きいと判断され、例えば、連続制動や浸水等により制動能力が低下しているとして、ステップＳ１５で過酷走行中であることを表示手段１９に表示させる。変化ΔＧが、目標制動減速度ＧＸと前後加速度センサー１３の検出値ＧＲの差の絶対値よりも小さいと判断された場合エンドとなる。
【００６１】
以上の処理により、車両重量Ｗの状況に拘わらず目標制動減速度ＧＸに追従する目標制動トルクＴｆ・Ｔｒが設定され、道路勾配θの状況に応じた補正係数、旋回状況に応じた補正係数が加味された状態で、目標制動トルクＴｆ・Ｔｒが設定される。そして、設定された目標制動トルクＴｆ・Ｔｒに相当するモータ駆動電流ＭＩが的確に設定される。
【００６２】
上述した電気ブレーキ装置では、設定されたモータ駆動電流ＭＩが電気ブレーキ駆動手段１６から各輪の電動モータ４に出力され、ブレーキパッド２をブレーキロータ１に接触させて、各輪の目標制動トルクに追従した的確な制動トルクを得る。これにより、車両重量Ｗに変化があった場合でも制動安定性が確保された制動トルクとなる。また、登降坂走行時や旋回時の制動安定性が確保された制動トルクとなる。
【００６３】
このため、上述した電気ブレーキ装置は、電動モータ４の作動により制動トルクを得る際に、時々により変化する車両の状況、即ち、車両重量の状態、走行路面の状態、走行状態に拘わらず、前輪・後輪の制動トルクの配分を的確に制御して制動安定性が確保された最適な制動トルクを得ることが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は、電動アクチュエータにより制動トルクを発生させる電気ブレーキ装置の産業分野で利用することができる。
【符号の説明】
【００６５】
１ ブレーキロータ
２ ブレーキパッド
３ キャリパー
４ 電動モータ
５ ピストン
６ ナット部材
７ 駆動軸
８ コントロールユニット（ＥＣＵ）
９ 回転角センサー
１０ 電流検出センサー
１１ 前軸車高センサー
１２ 後軸車高センサー
１３ 前後加速度センサー（前後Ｇセンサー）
１４ 横加速度センサー（横Ｇセンサー）
１５ 目標制動トルク設定手段
１６ 電気ブレーキ駆動手段
１７ 旋回補正手段
１８ 勾配補正手段
１９ 表示手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動アクチュエータにより制動トルクを発生させる電気ブレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の電子技術の発展により、運転者のブレーキペダルの踏み込み状態を電気的に検出し、検出された踏み込み状態に応じて電動モータを駆動して制動トルクを発生させる電気ブレーキ装置が種々提案されている。電気ブレーキ装置は、電動モータの駆動によりピストンを往復動させ、ピストンに連結されたブレーキパッドをブレーキロータに押し付けて制動トルクを得ている。
【０００３】
このため、電動モータのモータ駆動電力を制御することにより、任意の特性の制動状態を得ることができ、高い自由度により運転者の意思や要求等に応じた制動特性を持った制動装置とすることができる。
【０００４】
このような特性を生かして確実に所望の制動トルクを得るため、車両の減速度合いに応じて的確な制動トルクが得られるようにすることが必要である。即ち、一般に、車両は前側の重量が重く、制動が進むとより前側に重心が移動するため、前輪・後輪の制動トルクの分配を的確に実施し、例えば、後輪だけがロックしてしまう現象を回避する必要がある。このため、車両の減速度合いが目標となる減速度合いになるように制動トルクを制御し、後輪だけがロックしてしまう現象が生じないように前輪・後輪の制動トルクを分配する技術が従来から知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
特許文献１に開示された技術は、車両の緒元に基づいて設定された目標制動減速度（前輪・後輪の制動トルクの理想の配分）に対し、実際の減速度（前輪・後輪の制動トルクの配分）を追従させて最適な制動トルクを得る技術である。
【０００６】
しかし、車両の制動状況から実際の減速度を求め、減速度を目標制動減速度に追従させているだけであるため、常に変化する車両の状況、即ち、乗員の変化や荷物の積載状況の変化に対する減速度の変化は考慮されていない。このため、乗員の人数や荷物の積載状況によっては最適な制動トルクの配分を得ることができないのが現状であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平９−２９５５６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、電動アクチュエータの作動により制動トルクを得る電気ブレーキ装置において、時々により変化する車両の状況に拘わらず、前輪・後輪の制動トルクの配分を的確に制御して最適な制動トルクを得る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】
【０００９】
上記目的を達成するための請求項１に係る本発明の電気ブレーキ装置は、ブレーキペダルの操作に応じて電動アクチュエータのピストンを駆動させ、ブレーキパッドをブレーキロータに押圧して制動トルクを得る電気ブレーキ装置において、車両の重量を検出する重量検出手段と、前記重量検出手段で検出された重量情報に基づいて目標制動減速度に応じた目標制動トルクを設定する目標制動トルク設定手段と、前記目標制動トルク設定手段で設定された目標制動トルクを前輪・後輪の目標制動トルクとして配分し、配分に応じた目標制動トルクに相当する指示電力を各車輪の前記電動アクチュエータに送るブレーキ駆動手段とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項１に係る本発明では、重量情報に基づいて目標制動減速度に応じた目標制動トルクを設定し、目標制動トルクを前輪・後輪の目標制動トルクとして配分し、配分に応じた目標制動トルクに相当する指示電力を各車輪の電動アクチュエータに送ることで制動トルクを得る。このため、乗員人数の変更や荷物の積載状況の変化に応じた目標制動トルクを設定して前輪・後輪の制動トルクを配分し、車両の重量に拘わらず実際の制動トルクを目標制動減速度に追従させることができる。
【００１１】
従って、時々により変化する車両の状況に拘わらず、前輪・後輪の制動トルクの配分を的確に制御して最適な制動トルクを得ることができる。
【００１２】
そして、請求項２に係る本発明の電気ブレーキ装置は、請求項１に記載の電気ブレーキ装置において、前記重量検出手段は、車高の変化で前軸の重量を検出する前軸車高センサー及び車高の変化で後軸の重量を検出する後軸車高センサーであることを特徴とする。
【００１３】
請求項２に係る本発明では、車高センサーを用いて車両の重量を求め、求められた重量情報により前輪・後輪の制動トルクを配分し、車両の重量に拘わらず実際の制動トルクを目標制動減速度に追従させることができる。
【００１４】
また、請求項３に係る本発明の電気ブレーキ装置は、請求項２に記載の電気ブレーキ装置において、前記車両の旋回状況を検出する旋回検出手段を備え、前記ブレーキ駆動手段には、前記旋回検出手段により前記車両の旋回が検出された際に、旋回内輪に比較して旋回外輪の制動トルクが大きくなるように前記指示電力を補正する旋回補正機能が備えられていることを特徴とする。
【００１５】
請求項３に係る本発明では、車両の旋回時に、旋回内輪に比較して旋回外輪の制動トルクが大きくなるように補正し、旋回時の制動トルクの配分を的確に行うことができる。
【００１６】
また、請求項４に係る本発明の電気ブレーキ装置は、請求項２もしくは請求項３に記載の電気ブレーキ装置において、前記車両の走行中の勾配を検出する勾配検出手段を備え、前記ブレーキ駆動手段には、前記勾配検出手段により前記勾配が検出された際に、勾配上側の車輪に比較して勾配下側の車輪の制動トルクが大きくなるように前記指示電力を補正する勾配補正機能が備えられていることを特徴とする。
【００１７】
請求項４に係る本発明では、勾配のある路面を走行している時に、勾配上側の車輪に比較して勾配下側の車輪の制動トルクが大きくなるように補正し、勾配のある路面を走行している時の制動トルクの配分を的確に行うことができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の電気ブレーキ装置は、電動アクチュエータの作動により制動トルクを得る電気ブレーキ装置において、時々により変化する車両の状況に拘わらず、前輪・後輪の制動トルクの配分を的確に制御して最適な制動トルクを得ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態例に係る電気ブレーキ装置の概略構成図である。
【図２】ブロック構成図である。
【図３】制御フローチャートである。
【図４】制御フローチャートである。
【図５】重量推定のマップである。
【図６】目標制動減速度のマップである。
【図７】目標制動トルクのマップである。
【図８】制動トルク配分のマップである。
【図９】前輪制動トルク配分のマップである。
【図１０】勾配制動トルク補正係数のマップである。
【図１１】旋回制動トルク補正係数のマップである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１に基づいて電気ブレーキ装置の構成を説明する。図１には本発明の一実施形態例に係る電動ブレーキ装置の構成を説明するための概略断面を示してある。図１に示した電動ブレーキ装置は、左前輪、右前輪、左後輪、右後輪の４輪にそれぞれ備えられ、各輪の目標制動トルクに相当したモータ駆動電流が各輪の電動モータに送られる。
【００２１】
図に示すように、車輪と共に回転するブレーキロータ１が備えられ、ブレーキロータ１は一対のブレーキパッド２に押圧されて摩擦力により制動トルク、減速トルクを発生させる。即ち、車体側にはキャリパー３が往復移動自在（図中左右方向）に支持され、キャリパー３には電動アクチュエータである電動モータ４が固定されている。また、キャリパー３にはピストン５が摺動自在に嵌合している。
【００２２】
ピストン５の内部にはナット部材６が固定され、ナット部材６には電動モータ４の駆動軸７に設けられたねじ部が螺合している。電動モータ４に電力が供給されることにより駆動軸７が正逆回転し、ナット部材６を介してピストン５が軸方向（図中左右方向）に往復駆動する。ブレーキロータ１の一方の面（図中左側の面）に対向するキャリパー３と、ブレーキロータ１の他方の面（図中右側の面）に対向するピストン５の先端部位とに、それぞれブレーキパッド２が取り付けられている。
【００２３】
電動モータ４の駆動軸７が、例えば、正方向に回転すると、ピストン５が図中左方向に駆動され、ピストン５に取り付けられたブレーキパッド２はブレーキロータ１を押圧すると同時に、キャリパー３が反力により図中右方向に摺動し、一対のブレーキパッド２によりブレーキロータ１が押圧される。これにより、制動トルク、減速トルクが発生する。電動モータ４の駆動軸７が、例えば、逆方向に回転すると、一対のブレーキパッド２がブレーキロータ１から離反する。これにより、制動トルク、減速トルクが解放される。
【００２４】
電動モータ４を制御するためのコントロールユニット（ＥＣＵ）８が備えられ、ＥＣＵ８にはブレーキペダルの操作情報（操作量、操作速度）が入力される。ブレーキペダルの操作情報に応じてＥＣＵ８から電動モータ４に制御信号（電流値の指令信号：モータ駆動電流）が送られ、駆動軸７の回転方向と回転速度が制御される。即ち、各輪の制動トルクが制御される。
【００２５】
電動モータ４には、駆動軸７の回転角を検出する回転角センサー９及び駆動電流を検出する電流検出センサー１０が設けられている。駆動軸７の回転角と電動モータ４の電流値が検出され、回転角と電流値がＥＣＵ８に入力されてフィードバック制御される。
【００２６】
上述した電気ブレーキ装置では、車両の状況（重量の状況や走行状況、走行路の状況）により各輪の目標制動トルクが求められ、各輪の目標制動トルクに相当したモータ駆動電流が設定されて電動モータ４に送られる。つまり、車両の状況に基づいて目標制動減速度に応じた車両の目標制動トルク（総目標制動トルク）が設定され、総目標制動トルクが前輪・後輪の目標制動トルクとして配分され、配分に応じた目標制動トルクに相当する指示電力が各車輪の電動モータ４に送られて制動が行われる。
【００２７】
車両の重量の状況を検出するため、ＥＣＵ８には、重量検出手段としての前軸車高センサー１１及び後軸車高センサー１２の情報が入力され、検出された車高変化の情報に基づいて重量が導出される。また、車両の走行状況を検出するため、車速情報、前後加速度センサー（前後Ｇセンサー）１３、横加速度センサー（横Ｇセンサー）１４の情報が入力され、検出された情報に基づいて旋回状況が導出される。また、走行路の状況、即ち、道路勾配が各種情報から導出される。尚、勾配センサーを設けて道路勾配を直接検出することも可能である。
【００２８】
上述した電気ブレーキ装置によると、乗員人数の変更や荷物の積載状況の変化に応じた総目標制動トルクが設定されて前輪・後輪の制動トルクが的確に配分され、車両の重量に拘わらず実際の制動トルクを目標制動減速度に追従させることができる。従って、時々により変化する車両の状況に拘わらず、前輪・後輪の制動トルクの配分が的確に制御され、最適な制動トルクが一定に保たれた状態で得られる。
【００２９】
図１、図２に基づいてＥＣＵ８を詳細に説明する。図２には車両の状況（重量の状況や走行状況、走行路の状況）に基づいて各輪の目標制動トルクに相当したモータ駆動電流を設定するためのＥＣＵ８のブロック構成を示してある。
【００３０】
ＥＣＵ８には、前軸車高センサー１１及び後軸車高センサー１２の検出情報に基づき車両の重量を検出し、検出された重量情報に基づいて目標制動減速度に応じた目標駆動トルク（総目標制動トルク）を設定する目標制動トルク設定手段１５が備えられている。目標制動トルク設定手段１５で設定された総目標制動トルクの情報はブレーキ駆動手段としての電気ブレーキ駆動手段１６に送られる。
【００３１】
電気ブレーキ駆動手段１６では、総目標制動トルクを前輪・後輪の目標制動トルクとして配分し、配分に応じた目標制動トルクに相当する指示電力を各車輪の電動モータ４に送る。また、ＥＣＵ８には、旋回補正手段１７及び勾配補正手段１８が備えられ、電気ブレーキ駆動手段１６では、旋回時の目標制動トルク及び道路勾配による目標制動トルクが補正される。
【００３２】
また、目標制動減速度と実際に検出される減速度の差が大きい場合、ブレーキペダルの踏み込み量に対して減速度が追従していない過酷な制動状態であるとされ、表示手段１９に過酷制動情報が送られて表示される。
【００３３】
図３から図１１に基づいて上述した電気ブレーキ装置の動作を具体的に説明する。
【００３４】
図３、図４には電気ブレーキ装置の制御処理の流れを説明するフローチャート、図５には車高センサーの値から重量（Ｗｆ・Ｗｒ）を導出するためのマップ、図６には制動操作量（ブレーキペダルの踏み込み量）に応じた目標制動減速度（ＧＸ）のマップ、図７には目標制動減速度（ＧＸ）に応じた目標制動トルク（総目標制動トルク：ＴＴ）のマップを示してある。
【００３５】
また、図８には総目標制動トルクと前輪・後輪の目標制動トルク配分の関係、図９には目標制動減速度（ＧＸ）に応じた前輪の制動トルクの配分（γ）のマップ、図１０には道路勾配に応じた勾配制動トルク補正係数（ＫＧ）のマップ、図１１には旋回横加速度に応じた旋回制動トルク補正係数（ＫＬ）のマップを示してある。
【００３６】
図３に示すように、ステップＳ１でイグニッション（ＩＧ）がＯＮであるか否かが判断され、ＯＦＦであると判断された場合エンドとなる。ステップＳ１でＩＧがＯＮであると判断された場合、ステップＳ２で車両の前軸・後軸の重量Ｗｆ・Ｗｒを推定する。
【００３７】
車両の重量Ｗｆ・Ｗｒは、図５に示すように、車高センサー値に応じて前軸（実線）と後軸（点線）とがそれぞれ設定されてマップ化され、前軸車高センサー１１及び後軸車高センサー１２の出力値に応じてマップから読み込まれる。ステップＳ３では、車両の重量Ｗｆ・Ｗｒが加算されて車両重量Ｗが求められる。
【００３８】
ステップＳ４では、制動操作量（ブレーキペダルの踏み込み量）に応じた目標制動減速度ＧＸが設定される。目標制動減速度ＧＸは、図６に示すように、ブレーキペダルの踏み込み量に応じて効き設定値Ｇａとしてマップ化されている。例えば、初期値として標準の効き設定値Ｇａ（＝１.０）と、標準の効き設定値Ｇａよりも高い制動トルクが得られる効き設定値ＧａＨと、標準の効き設定値Ｇａに対して低めの制動トルクが得られる効き設定値ＧａＬとが設定され、ドライバーが好みの効き設定値を選択して目標制動減速度ＧＸを設定する。
【００３９】
ステップＳ３で車両重量Ｗが求められ、ステップＳ４で目標制動減速度ＧＸが設定された後、ステップＳ５で車速Ｖが５ｋｍ/ｈ以上か否かが判断され、５ｋｍ/ｈに満たないと判断された場合エンドとなる。ステップＳ５で車速Ｖが５ｋｍ/ｈ以上であると判断された場合、ステップＳ６で制動操作がＯＮであるか否か、即ち、ブレーキペダルが踏み込まれたか否かが判断される。
【００４０】
ステップＳ６で制動操作がＯＮではないと判断された場合、ステップＳ７の道路勾配推定ルーチン（勾配補正機能）が実行され、道路勾配（θ）に応じた勾配制動トルク補正係数ＫＧｆ・ＫＧｒが出力される。ステップＳ８で横加速度センサー（横Ｇセンサー）１４から横加速度（横Ｇ）の情報が読み込まれ、ステップＳ９では横Ｇ（旋回横加速度）に基づいて旋回制動トルク補正係数ＫＬＯ・ＫＬＩが読み込まれて出力される（旋回補正機能）。
【００４１】
勾配制動トルク補正係数ＫＧｆは前輪の制動トルクの補正係数であり、下り坂でトルクが増加するように、登り坂でトルクが減少するように設定される。勾配制動トルク補正係数ＫＧｒは後輪の制動トルクの補正係数であり、下り坂でトルクが減少するように、登り坂でトルクが増加するように設定される。つまり、図１０に示すように、勾配上側の車輪に比較して勾配下側の車輪の制動トルクが大きくなるように補正される。
【００４２】
旋回制動トルク補正係数ＫＬＯは旋回外輪の旋回制動トルク補正係数であり、旋回制動トルク補正係数ＫＬＩは旋回内輪の旋回制動トルク補正係数である。旋回制動トルク補正係数ＫＬは、図１１に示すように、旋回横加速度に応じて、旋回外輪の旋回制動トルク補正係数ＫＬＯが増加し、旋回内輪の旋回制動トルク補正係数ＫＬＩが減少するように設定されている。つまり、旋回内輪に比較して旋回外輪の制動トルクが大きくなるように補正される。
【００４３】
図４に基づいて道路勾配推定ルーチンを説明する。
【００４４】
道路勾配推定ルーチンは、車速Ｖ、前軸車高センサー１１及び後軸車高センサー１２の出力値、前後加速度センサー１３の出力値に基づいて道路勾配θを導出し、導出された道路勾配θに応じた勾配制動トルク補正係数ＫＧｆ・ＫＧｒを図１０のマップから読み込み、勾配制動トルク補正係数ＫＧｆ・ＫＧｒを出力する処理を実行する。
【００４５】
図４に示すように、ステップＳ７１で５秒間の車速の変化量ＶＤが（Ｖｍａｘ−Ｖｍｉｎ）により演算され、ステップＳ７２で変化量ＶＤが５ｋｍ/ｈ以下か否かが判断される。ステップＳ７２で変化量ＶＤが５ｋｍ/ｈを越えると判断された場合、道路勾配がなしであるとしてステップＳ７３で勾配制動トルク補正係数ＫＧｆ・ＫＧｒを１.０に設定する。
【００４６】
ステップＳ７２で変化量ＶＤが５ｋｍ/ｈ以下であると判断された場合、ステップＳ７４で５秒間の前後加速度の変化量ＧＤが（Ｇｍａｘ−Ｇｍｉｎ）により演算される。ステップＳ７５で変化量ＧＤが０.１Ｇ以下であるか否かが判断され、変化量ＧＤが０.１Ｇ以下ではないと判断された場合、ブレーキペダルが踏み込まれているとしてステップＳ７３で勾配制動トルク補正係数ＫＧｆ・ＫＧｒを１.０に設定する。
【００４７】
ステップＳ７５で変化量ＧＤが０.１Ｇ以下であると判断された場合、ステップ７６で道路勾配θを演算する。即ち、
θ=ｃｏｓ-１｛（ＷｆＤ＋ＷｒＤ）/（Ｗｆ＋Ｗｒ）｝
により道路勾配θを演算する。
ここで、ＷｆＤ、ＷｒＤは前軸車高センサー１１及び後軸車高センサー１２の５秒間の値の平均値である。
【００４８】
演算された道路勾配θに応じた勾配制動トルク補正係数ＫＧｆ・ＫＧｒが図１０に示したマップにより設定され、ステップＳ７７で道路勾配θに応じた勾配制動トルク補正係数ＫＧｆ・ＫＧｒを読み込む。ステップＳ７７で読み込まれた勾配制動トルク補正係数ＫＧｆ・ＫＧｒ、または、ステップＳ７３で設定された勾配制動トルク補正係数ＫＧｆ・ＫＧｒがステップＳ７８で出力され、道路勾配推定ルーチン（ステップＳ７）がエンドとなる。
【００４９】
上述したように、ブレーキペダルが踏み込まれていない状態で、道路勾配θに応じた勾配制動トルク補正係数ＫＧｆ・ＫＧｒ、及び、旋回制動トルク補正係数ＫＬＯ・ＫＬＩが出力され、後述するように、道路勾配θの状況及び旋回走行時の状況が加味されて目標制動トルクが補正される。
【００５０】
図３のフローチャートに戻り、ステップＳ６で制動操作がＯＮである、即ち、ブレーキペダルが踏み込まれたと判断された場合、ステップＳ１０で目標制動トルク（総目標制動トルク：ＴＴ）が設定される。即ち、目標制動減速度ＧＸに応じた総目標制動トルクＴＴが、図７に示すように、車両の重量Ｗに基づいてマップ化され、一名乗車から最大積載までの目標制動減速度ＧＸに応じた総目標制動トルクＴＴが車両重量Ｗにより設定されている。
【００５１】
ステップＳ１０で総目標制動トルクＴＴが設定された後、ステップＳ１１で前輪の目標制動トルクＴｆ及び後輪の目標制動トルクＴｒが演算される。前輪の目標制動トルクＴｆは、総目標制動トルクＴＴに前輪制動トルク配分γが乗じられて求められ、後輪の目標制動トルクＴｒは、総目標制動トルクＴＴに後輪制動トルク配分（１-γ）が乗じられて求められる。
【００５２】
前輪制動トルク配分γは、図９に示すように、目標制動減速度ＧＸに応じて車両の重量に基づいた配分γが設定されている。配分γは、一名乗車から最大積載までの目標制動減速度ＧＸに応じ、車両重量Ｗが重くなるにしたがって減少するように設定されている。車両は、通常前側の重量が重くなっているが、乗員が増加したり積載量が増加して車両重量Ｗが増加した場合、後側の重量も重くなるので、前輪制動トルク配分γを減少させて後輪制動トルク配分（１-γ）を増加させるようになっている。
【００５３】
このため、乗員人数の変更や荷物の積載状況の変化に応じた総目標制動トルクＴＴを設定して前輪・後輪の目標制動トルクＴｆ・Ｔｒを配分することができ、車両の重量に拘わらず前輪・後輪の目標制動トルクＴｆ・Ｔｒを的確に設定することができる。
【００５４】
図８に示すように、目標制動減速度ＧＸの理想曲線が設定され、前輪・後輪の目標制動トルクＴｆ・Ｔｒが配分されている。図中○印で示すように、減速度が大きくなるに従って前輪の目標制動トルクＴｆは比例して増加するように設定され、減速度が０.８Ｇから１.０Ｇ近傍になる後輪の目標制動トルクＴｒは、後輪がロックしない程度に増加するように設定されている。
【００５５】
図８中△印で示すように、車両重量Ｗが増加した際の目標制動減速度ＧＸの理想曲線は、目標制動トルクＴｆ・Ｔｒの絶対値が共に増加する状態にシフトするように設定されている。
【００５６】
図３のフローチャートに戻り、ステップＳ１１で前後輪の目標制動トルクＴｆ・Ｔｒが演算された後、ステップＳ１２で、道路勾配θの状況及び旋回加速度（旋回）の状況に基づいた補正が実行される。つまり、前後輪の目標制動トルクＴｆ・Ｔｒに対し、道路勾配θに応じた勾配制動トルク補正係数ＫＧｆ・ＫＧｒ、旋回横加速度に基づいた旋回制動トルク補正係数ＫＬＯ・ＫＬＩが乗じられて各輪の目標制動トルクが設定される。
【００５７】
ステップＳ１２に示したように、前輪の旋回外輪の目標制動トルクＴｆＯ、前輪の旋回内輪の目標制動トルクＴｆＩ、後輪の旋回外輪の目標制動トルクＴｒＯ、後輪の旋回内輪の目標制動トルクＴｒＩが次式により演算される。
ＴｆＯ＝Ｔｆ×ＫＧｆ×ＫＬＯ
ＴｆＩ＝Ｔｆ×ＫＧｆ×ＫＬＩ
ＴｒＯ＝Ｔｒ×ＫＧｒ×ＫＬＯ
ＴｒＩ＝Ｔｒ×ＫＧｒ×ＫＬＩ
【００５８】
ステップＳ１２でＴｆＯ、ＴｆＩ、ＴｒＯ、ＴｒＩが演算された後、ステップＳ１３でＴｆＯ、ＴｆＩ、ＴｒＯ、ＴｒＩに相当したモータ駆動電流ＭＩが設定される。つまり、目標制動減速度ＧＸに追従する目標制動トルクＴｆ・Ｔｒに相当するモータ駆動電流ＭＩが設定される。このため、車両重量Ｗに変化があった場合でも制動安定性が得られる制動トルクとなるモータ駆動電流ＭＩが設定される。そして、目標制動トルクＴｆ・Ｔｒには、道路勾配θの状況に応じた補正係数、旋回状況に応じた補正係数が加味されているので、登降坂走行時の制動安定性が得られる制動トルクとなり、旋回時の制動安定性が得られる制動トルクとなるモータ駆動電流ＭＩが設定される。
【００５９】
ステップＳ１３でモータ駆動電流ＭＩが設定された後、ステップＳ１４で加速度（減速度）の変化ΔＧが判断され、前後加速度センサー１３の検出値ＧＲが目標制動減速度ＧＸに追従しているか否かが判断される。つまり、ステップＳ１４では、加速度（減速度）の変化ΔＧが、目標制動減速度ＧＸと前後加速度センサー１３の検出値ＧＲの差の絶対値以上であるか否かが判断され、目標制動減速度ＧＸと実際に検出される減速度の差が判断される。
【００６０】
ステップＳ１４で、加速度（減速度）の変化ΔＧが、目標制動減速度ＧＸと前後加速度センサー１３の検出値ＧＲの差の絶対値以上であると判断された場合、目標制動減速度ＧＸと実際に検出される減速度の差が大きいと判断され、例えば、連続制動や浸水等により制動能力が低下しているとして、ステップＳ１５で過酷走行中であることを表示手段１９に表示させる。変化ΔＧが、目標制動減速度ＧＸと前後加速度センサー１３の検出値ＧＲの差の絶対値よりも小さいと判断された場合エンドとなる。
【００６１】
以上の処理により、車両重量Ｗの状況に拘わらず目標制動減速度ＧＸに追従する目標制動トルクＴｆ・Ｔｒが設定され、道路勾配θの状況に応じた補正係数、旋回状況に応じた補正係数が加味された状態で、目標制動トルクＴｆ・Ｔｒが設定される。そして、設定された目標制動トルクＴｆ・Ｔｒに相当するモータ駆動電流ＭＩが的確に設定される。
【００６２】
上述した電気ブレーキ装置では、設定されたモータ駆動電流ＭＩが電気ブレーキ駆動手段１６から各輪の電動モータ４に出力され、ブレーキパッド２をブレーキロータ１に接触させて、各輪の目標制動トルクに追従した的確な制動トルクを得る。これにより、車両重量Ｗに変化があった場合でも制動安定性が確保された制動トルクとなる。また、登降坂走行時や旋回時の制動安定性が確保された制動トルクとなる。
【００６３】
このため、上述した電気ブレーキ装置は、電動モータ４の作動により制動トルクを得る際に、時々により変化する車両の状況、即ち、車両重量の状態、走行路面の状態、走行状態に拘わらず、前輪・後輪の制動トルクの配分を的確に制御して制動安定性が確保された最適な制動トルクを得ることが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は、電動アクチュエータにより制動トルクを発生させる電気ブレーキ装置の産業分野で利用することができる。
【符号の説明】
【００６５】
１ ブレーキロータ
２ ブレーキパッド
３ キャリパー
４ 電動モータ
５ ピストン
６ ナット部材
７ 駆動軸
８ コントロールユニット（ＥＣＵ）
９ 回転角センサー
１０ 電流検出センサー
１１ 前軸車高センサー
１２ 後軸車高センサー
１３ 前後加速度センサー（前後Ｇセンサー）
１４ 横加速度センサー（横Ｇセンサー）
１５ 目標制動トルク設定手段
１６ 電気ブレーキ駆動手段
１７ 旋回補正手段
１８ 勾配補正手段
１９ 表示手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレーキペダルの操作に応じて電動アクチュエータのピストンを駆動させ、ブレーキパッドをブレーキロータに押圧して制動トルクを得る電気ブレーキ装置において、
車両の重量を検出する重量検出手段と、
前記重量検出手段で検出された重量情報に基づいて目標制動減速度に応じた目標制動トルクを設定する目標制動トルク設定手段と、
前記目標制動トルク設定手段で設定された目標制動トルクを前輪・後輪の目標制動トルクとして配分し、配分に応じた目標制動トルクに相当する指示電力を各車輪の前記電動アクチュエータに送るブレーキ駆動手段とを備えた
ことを特徴とする電気ブレーキ装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電気ブレーキ装置において、
前記重量検出手段は、車高の変化で前軸の重量を検出する前軸車高センサー及び車高の変化で後軸の重量を検出する後軸車高センサーである
ことを特徴とする電気ブレーキ装置。
【請求項３】
請求項２に記載の電気ブレーキ装置において、
前記車両の旋回状況を検出する旋回検出手段を備え、
前記ブレーキ駆動手段には、
前記旋回検出手段により前記車両の旋回が検出された際に、旋回内輪に比較して旋回外輪の制動トルクが大きくなるように前記指示電力を補正する旋回補正機能が備えられている
ことを特徴とする電気ブレーキ装置。
【請求項４】
請求項２もしくは請求項３に記載の電気ブレーキ装置において、
前記車両の走行中の勾配を検出する勾配検出手段を備え、
前記ブレーキ駆動手段には、
前記勾配検出手段により前記勾配が検出された際に、勾配上側の車輪に比較して勾配下側の車輪の制動トルクが大きくなるように前記指示電力を補正する勾配補正機能が備えられている
ことを特徴とする電気ブレーキ装置。
【請求項１】
ブレーキペダルの操作に応じて電動アクチュエータのピストンを駆動させ、ブレーキパッドをブレーキロータに押圧して制動トルクを得る電気ブレーキ装置において、
車両の重量を検出する重量検出手段と、
前記重量検出手段で検出された重量情報に基づいて目標制動減速度に応じた目標制動トルクを設定する目標制動トルク設定手段と、
前記目標制動トルク設定手段で設定された目標制動トルクを前輪・後輪の目標制動トルクとして配分し、配分に応じた目標制動トルクに相当する指示電力を各車輪の前記電動アクチュエータに送るブレーキ駆動手段とを備えた
ことを特徴とする電気ブレーキ装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電気ブレーキ装置において、
前記重量検出手段は、車高の変化で前軸の重量を検出する前軸車高センサー及び車高の変化で後軸の重量を検出する後軸車高センサーである
ことを特徴とする電気ブレーキ装置。
【請求項３】
請求項２に記載の電気ブレーキ装置において、
前記車両の旋回状況を検出する旋回検出手段を備え、
前記ブレーキ駆動手段には、
前記旋回検出手段により前記車両の旋回が検出された際に、旋回内輪に比較して旋回外輪の制動トルクが大きくなるように前記指示電力を補正する旋回補正機能が備えられている
ことを特徴とする電気ブレーキ装置。
【請求項４】
請求項２もしくは請求項３に記載の電気ブレーキ装置において、
前記車両の走行中の勾配を検出する勾配検出手段を備え、
前記ブレーキ駆動手段には、
前記勾配検出手段により前記勾配が検出された際に、勾配上側の車輪に比較して勾配下側の車輪の制動トルクが大きくなるように前記指示電力を補正する勾配補正機能が備えられている
ことを特徴とする電気ブレーキ装置。
【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２０１１−５１５３５（Ｐ２０１１−５１５３５Ａ）
【公開日】平成２３年３月１７日（２０１１．３．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２０４０５３（Ｐ２００９−２０４０５３）
【出願日】平成２１年９月３日（２００９．９．３）
【出願人】（０００００６２８６）三菱自動車工業株式会社 (2,892)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月１７日（２０１１．３．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月３日（２００９．９．３）
【出願人】（０００００６２８６）三菱自動車工業株式会社 (2,892)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]