JP2017180531A - 車両用ブレーキシステムおよび摩擦部材摩耗検知方法 - Google Patents
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Abstract
Description
(a)摩擦部材と、(b)車輪とともに回転する回転体と、(c)動力源としてのモータと、(d)そのモータによって前進・後退させられる被駆動部材とを有し、前記モータによって前記被駆動部材を前進させてその被駆動部材で前記摩擦部材を押すことで、その摩擦部材を前記回転体に接触させて制動力を発生させる電動ブレーキ装置と、
(A)前記被駆動部材の前進した距離である前進量、および、前記被駆動部材が前記摩擦部材を押圧している力である押圧力を取得するデータ取得部と、(B)前記摩擦部材が前記回転体に接触し始める前記被駆動部材の位置である接触開始位置を検出する接触開始位置検出部と、(C)その接触開始位置検出部によって検出された接触開始位置に基づいて、前記摩擦部材の残存する厚さを推定する摩擦部材残存厚推定部とを有し、前記摩擦部材の摩耗を検知するための摩耗検知器と
を備え、
前記摩耗検知器が、さらに、
前記データ取得部によって取得された前進量と押圧力との関係と、前記摩擦部材が均等に摩耗した状態で前記摩擦部材残存厚推定部によって推定された厚さとなっていると仮定した場合における前進量と押圧力との関係とを比較することによって、前記摩擦部材が偏って摩耗している状態である偏摩耗を検知する偏摩耗検知部を有することを特徴とする。
被駆動部材の前進した距離である前進量、および、被駆動部材が摩擦部材を押圧している力である押圧力を取得するデータ取得工程と、
摩擦部材が回転体に接触し始める被駆動部材の位置である接触開始位置を検出する接触開始位置検出工程と、
その接触開始位置検出工程において検出された接触開始位置に基づいて、摩擦部材の残存する厚さを推定する摩擦材残存厚推定工程と、
データ取得工程において取得された前進量と押圧力との関係と、摩擦部材が均等に摩耗した状態で摩擦部材残存厚推定工程によって推定された厚さとなっていると仮定した場合における前進量と押圧力との関係とを比較することによって、摩擦部材が偏って摩耗している状態である偏摩耗を検知する偏摩耗検知工程と
を有する方法とする。
本発明の実施例である車両用ブレーキシステムは、4つの車輪うち2つの前輪の各々に対応して設けられた図1および図2に示すディスクブレーキ装置10を含んで構成される。なお、各前輪に設けられたディスクブレーキ装置10は、サービスブレーキとしてのみ作動させられるものであり、図示は省略するが、2つの後輪に対応するブレーキ装置は、電動式のドラムブレーキであって、パーキングブレーキおよびサービスブレーキの両者として作動させられるものである。各前輪に設けられたディスクブレーキ装置10は、車輪と一体的に回転するディスクロータ12と、車輪とともに回転しない車両の一部(図示を省略するステアリングナックル)に配設された1対のブレーキパッド14,16との摩擦により制動力を発生させるものである。そして、ディスクブレーキ装置10は、それらディスクロータ12および1対のブレーキパッド14,16と、ステアリングナックルに設けられて1対のブレーキパッド14,16をディスクロータ12に対して接近・離間可能に保持するマウンティングブラケット18(以下、単に「マウンティング18」と呼ぶ場合がある。)と、そのマウンティング18に支持されたキャリパ20とを含んで構成される。
以上のように構成されたディスクブレーキ装置10の作動について簡単に説明する。運転者によりブレーキ操作部材116を前進させる操作が行なわれると、ブレーキ力を発生させるべく、ECU100の指令に基づいてモータ54に電流が供給される。そして、モータ54が正方向に回転させられると、ピストン52が前進させられ、ブレーキパッド14がディスクロータ12に押し付けられる。また、キャリパ本体50がピストン52に対して後退方向へ相対移動させられ、アーム部58によりブレーキパッド16がディスクロータ12に押し付けられる。つまり、ディスクロータ12が、1対のブレーキパッド14,16によって挟み込まれることとなる。そして、車輪には、1対のブレーキパッド14,16がディスクロータ12に押し付けられる力に応じたブレーキ力が加えられ、車輪の回転が抑制される。なお、そのブレーキ力の制御は、ブレーキ操作量センサ112によって検出されたブレーキ操作部材116の操作ストローク等に基づいて、ピストン52がブレーキパッド14を押圧する力の目標である目標押圧力が決定され、軸力センサ90による検出値が目標押圧力に近づくように、モータ54への供給電流が制御されることで行われる。
本ブレーキシステムでは、各ブレーキ装置10の点検処理、詳しく言えば、ブレーキパッド14,16の摩耗検知処理が行われるようになっている。以下に、そのブレーキパッド14,16の摩耗検知処理について、詳しく説明する。
まず、本ブレーキシステムは、1対のブレーキパッド14,16の摩耗度合いを検出して、摩耗度合いが定められた状態より大きい場合に、警告を出すようになっている。具体的には、本ブレーキシステムにおいては、ブレーキ操作が行なわれる毎に、現時点における0点位置が検出されるようになっている(0点位置検出工程)。なお、0点位置の検出方法は、例えば特許第4191871号公報に記載された方法等、種々の方法を採用可能であるため、ここでの詳細な説明は省略することとする。
次に、例えば、図4(a)に示すような、ブレーキパッド14の1対の凸部36の一方が、マウンティング18の凹部38に固着してしまうような失陥や、図4(c)に示すような、スライドピン60の一方が摺動孔62を摺動できないような失陥が生じると、ディスクロータ12に対してブレーキパッド14,16が傾いて、ブレーキパッド14,16が、均等に摩耗せずに偏って摩耗するような場合がある。
上述したブレーキパッド14,16の摩耗検知処理は、図6にフローチャートを示す摩耗検知処理プログラムが実行されることによって行われる。このプログラムは、ブレーキスイッチ110がON状態となると実行される。このプログラムでは、まず、ステップ1(以下、「ステップ」を「S」と省略する。)において、現時点での0点位置の検出が行われる。次いで、摩耗検知処理を行う必要があるか否かが、ブレーキ操作の回数に基づいて判断される。具体的には、S2において、カウンタNがカウントアップされ、続くS3において、そのカウンタNが閾値N0以上であるか否かの判定が行われる。つまり、前回、摩耗検知処理を行った後のブレーキ操作回数がN0回以上となった場合に、S4以下の摩耗検知処理が行われるようになっている。なお、S3の判定は、前回からの走行距離,経過時間,車両の始動回数等に基づくものであってもよく、ブレーキ装置10に掛かった負荷の大きさ等に基づくものであってもよい。
上述したような制御を実行するECU100は、前述した各種の処理を実行する各種の機能部を有していると考えることができる。詳しく言えば、図1に示すように、(A)ピストン52の前進した距離である前進量St、および、ピストン52がブレーキパッド14,16を押圧している力である押圧力Frを取得するデータ取得部150と、(B)ブレーキパッド14,16がディスクロータ12に接触し始めるピストン52の位置である0点位置(接触開始位置)を検出する接触開始位置検出部としての0点位置検出部152と、(C))その0点位置検出部152によって検出された0点位置に基づいて、ブレーキパッド14,16の残存する厚さtを推定する摩擦部材残存厚推定部154と、(D)データ取得部150によって取得された前進量Stと押圧力Frとの関係と、ブレーキパッド14,16が均等に摩耗した状態で摩擦部材残存厚推定部154によって推定された残存厚tとなっていると仮定した場合における前進量Stと押圧力Feとの関係とを比較することによって、ブレーキパッド14,16が偏って摩耗している状態である偏摩耗を検知する偏摩耗検知部156とを含んで構成される。
Claims (6)
- (a)摩擦部材と、(b)車輪とともに回転する回転体と、(c)動力源としてのモータと、(d)そのモータによって前進・後退させられる被駆動部材とを有し、前記モータによって前記被駆動部材を前進させてその被駆動部材で前記摩擦部材を押すことで、その摩擦部材を前記回転体に接触させて制動力を発生させる電動ブレーキ装置と、
(A)前記被駆動部材の前進した距離である前進量、および、前記被駆動部材が前記摩擦部材を押圧している力である押圧力を取得するデータ取得部と、(B)前記摩擦部材が前記回転体に接触し始める前記被駆動部材の位置である接触開始位置を検出する接触開始位置検出部と、(C)その接触開始位置検出部によって検出された接触開始位置に基づいて、前記摩擦部材の残存する厚さを推定する摩擦部材残存厚推定部とを有し、前記摩擦部材の摩耗を検知するための摩耗検知器と
を備えた車両用ブレーキシステムであって、
前記摩耗検知器が、さらに、
前記データ取得部によって取得された前進量と押圧力との関係と、前記摩擦部材が均等に摩耗した状態で前記摩擦部材残存厚推定部によって推定された厚さとなっていると仮定した場合における前進量と押圧力との関係とを比較することによって、前記摩擦部材が偏って摩耗している状態である偏摩耗を検知する偏摩耗検知部を有することを特徴とする車両用ブレーキシステム。 - 前記偏摩耗検知部が、
前記被駆動部材が前記接触開始位置から前進するのに伴って前記データ取得部によって取得された前進量の変化に対する押圧力の変化である実変化勾配が増加し、前記被駆動部材のさらなる前進に伴ってある大きさに収束した実変化勾配が、前記摩擦部材が均等に摩耗した状態で前記摩擦部材残存厚推定部によって推定された厚さとなっていると仮定した場合における前進量の変化に対する押圧力の変化である推定変化勾配より大きな状況下にある場合に、前記摩擦部材が偏摩耗している虞があると判定するように構成された請求項1に記載の車両用ブレーキシステム。 - 前記摩耗検知部が、
前記データ取得部によって取得された押圧力が、前記摩擦部材が均等に摩耗した状態で前記摩擦部材残存厚推定部によって推定された厚さとなっていると仮定した場合における前進量と押圧力との関係を基に設定された上限値より大きくなったときに、前記実変化勾配が前記推定変化勾配より大きな状況下にあると推定し、前記摩擦部材が偏摩耗している虞があると判定する請求項2に記載の車両用ブレーキシステム。 - 前記偏摩耗検知部が、
前記被駆動部材が前記接触開始位置から前進するのに伴って前記データ取得部によって取得された前進量の変化に対する押圧力の変化である実変化勾配が増加する際の実変化勾配が、前記摩擦部材が均等に摩耗した状態で前記摩擦部材残存厚推定部によって推定された厚さとなっていると仮定した場合における前進量の変化に対する押圧力の変化である推定変化勾配より小さな状況下にある場合に、前記摩擦部材が偏摩耗している虞があると判定するように構成された請求項1ないし請求項3にいずれか1つに記載の車両用ブレーキシステム。 - 前記偏摩耗検知部が、
前記データ取得部によって取得された押圧力が、前記摩擦部材が均等に摩耗した状態で前記摩擦部材残存厚推定部によって推定された厚さとなっていると仮定した場合における前進量と押圧力との関係を基に設定された下限値より小さくなったときに、前記実変化勾配が前記推定変化勾配より小さな状況下にあると推定し、前記摩擦部材が偏摩耗している虞があると判定する請求項4に記載の車両用ブレーキシステム。 - (a)摩擦部材と、(b)車輪とともに回転する回転体と、(c)動力源としてのモータと、(d)そのモータによって前進・後退させられる駆動部材とを有し、前記モータによって前記被駆動部材を前進させてその駆動部材で前記摩擦部材を押すことで、その摩擦部材を前記回転体に接触させて制動力を発生させる電動ブレーキ装置において、前記摩擦部材の摩耗を検知する摩擦部材摩耗検知方法であって、
前記被駆動部材の前進した距離である前進量、および、前記被駆動部材が前記摩擦部材を押圧している力である押圧力を取得するデータ取得工程と、
前記摩擦部材が前記回転体に接触し始める前記被駆動部材の位置である接触開始位置を検出する接触開始位置検出工程と、
その接触開始位置検出工程において検出された接触開始位置に基づいて、前記摩擦部材の残存する厚さを推定する摩擦材残存厚推定工程と、
前記データ取得工程において取得された前進量と押圧力との関係と、前記摩擦部材が均等に摩耗した状態で前記摩擦部材残存厚推定工程によって推定された厚さとなっていると仮定した場合における前進量と押圧力との関係とを比較することによって、前記摩擦部材が偏って摩耗している状態である偏摩耗を検知する偏摩耗検知工程と
を有する摩擦部材摩耗検知方法。
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