JP7411783B2 - 電動ブレーキ装置および電動ブレーキ制御装置 - Google Patents

Description

本開示は、例えば、自動車等の車両に制動力を付与する電動ブレーキ装置および電動ブレーキ制御装置に関する。

自動車等の車両に設けられるブレーキ装置として、車両の停車、駐車時等に、電動機（電動モータ）の駆動（回転）により制動部材（例えば、ブレーキパッド）を被制動部材（例えば、ディスクロータ）へ押圧し制動力を保持する電動ブレーキ装置が知られている。特許文献１のディスクブレーキ装置は、制動力の保持を解除するときに、モータ電流の微分値から制動力が解除されたことを検知し、それ以降のモータ回転量からブレーキパッドとディスクロータとのクリアランスを確保した状態で、電動モータの駆動を停止する。

特開２０１３－２０９０４１号公報（特許第6017162号公報）

特許文献１に示されている技術の場合、制動力の保持を解除したときに、制動部材と被制動部材とのクリアランスがばらつく可能性がある。

本発明の一実施形態の目的は、制動力の保持を解除したときに、制動部材と被制動部材とのクリアランスを精度よく確保できる電動ブレーキ装置および電動ブレーキ制御装置を提供することにある。

本発明の一実施形態に係る電動ブレーキ装置は、制動部材を被制動部材へ押圧し制動力を保持する電動機構を駆動する電動機と、前記電動機の駆動を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、制動力の保持を解除する場合、前記電動機の電流値が一定の電流幅の範囲内に入ってから無負荷電流値となるまでの時間と、前記制動部材と前記被制動部材とのクリアランスを確保するために必要な時間と、を加算した駆動時間が経過したときに前記電動機の停止をするものであって、前記駆動時間は、前記電動機へ通電し、前記電動機の電流値が上昇後に下降し始め突入電流が収束する時間が経過してからの前記一定の電流幅の範囲内に入ってから無負荷電流値となるまでの電流変化量と、前記電動機の電流変化量が無負荷電流値になっていることを判定するための閾値以下に収束したときの電流値とに応じて、変更する。

また、本発明の一実施形態に係る電動ブレーキ装置は、制動部材を被制動部材へ押圧し制動力を保持する電動機構を駆動する電動機と、前記電動機の駆動を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、制動力の保持を解除する場合、前記電動機の電流値が一定の電流幅の範囲内に入ってから無負荷電流値となるまでの時間と、前記制動部材と前記被制動部材とのクリアランスを確保するために必要な時間と、を加算した駆動時間が経過したときに前記電動機の停止をするものであって、前記駆動時間は、前記電動機へ通電し、前記電動機の電流値が上昇後に下降し前記電動機の電流値が前記一定の電流幅の範囲内に入ってから制御周期ごとに取得した電流値と、前記電流値が略一定となった電流値とに基づいて、変更する。

また、本発明の一実施形態は、制動部材を被制動部材へ押圧し制動力を保持する電動機構を駆動する電動機を制御する電動ブレーキ制御装置であって、前記電動ブレーキ制御装置は、制動力の保持を解除する場合、前記電動機の電流値が一定の電流幅の範囲内に入ってから無負荷電流値となるまでの時間と、前記制動部材と前記被制動部材とのクリアランスを確保するために必要な時間と、を加算した駆動時間が経過したときに前記電動機の停止をするものであって、前記駆動時間は、前記電動機へ通電し、前記電動機の電流値が上昇後に下降し始め突入電流が収束する時間が経過してからの前記一定の電流幅の範囲内に入ってから無負荷電流値となるまでの電流変化量と、前記電動機の電流変化量が無負荷電流値になっていることを判定するための閾値以下に収束したときの電流値とに応じて、変更する。

本発明の一実施形態によれば、制動力の保持を解除したときに、制動部材と被制動部材とのクリアランスを精度よく確保できる。

実施形態による電動ブレーキ装置および電動ブレーキ制御装置が搭載された車両の概念図。 図１中の後輪側に設けられた電動パーキングブレーキ機能付のディスクブレーキを拡大して示す縦断面図。 図１中のパーキングブレーキ制御装置を後輪側ディスクブレーキ等と共に示すブロック図。 図１中のパーキングブレーキ制御装置で行われるリリース制御処理を示す流れ図。 図４中のＳ５の無負荷電流範囲内継続判定の処理を示す流れ図。 無負荷電流値（空走電流値）の判定の処理を示す流れ図。 補正時間算出の処理を示す流れ図。 電動モータの電流値の時間変化の一例を示す特性線図。 電動モータの電流値の時間変化の一例を対応する制御処理（ステップ番号）と共に示す説明図。 電動モータの電流値の時間変化の一例を補正時間算出の処理と共に示す説明図。 温度が低く回転抵抗が大きいとき（空走電流値が高いとき）の電動モータの電流値の時間変化の一例を示す説明図。 温度が高く回転抵抗が小さいとき（空走電流値が低いとき）の電動モータの電流値の時間変化の一例を示す説明図。 大きい時定数のフィルタと小さい時定数のフィルタとにより取得される電流値に基づいて電動モータの駆動時間を決定する処理を説明する説明図。 フィルタ遅れの誤差とモータ回転量の誤差を説明する説明図。

以下、実施形態による電動ブレーキ装置および電動ブレーキ制御装置を、４輪自動車に搭載した場合を例に挙げ、添付図面に従って説明する。なお、図４ないし図７に示す流れ図の各ステップは、それぞれ「Ｓ」という表記を用いる（例えば、ステップ１＝「Ｓ１」とする）。

図１ないし図１３は、実施形態を示している。図１において、車両のボディを構成する車体１の下側（路面側）には、例えば左右の前輪２（ＦＬ，ＦＲ）と左右の後輪３（ＲＬ，ＲＲ）とからなる合計４個の車輪が設けられている。車輪（各前輪２、各後輪３）は、車体１と共に車両を構成している。車両には、制動力を付与するためのブレーキシステムが搭載されている。以下、車両のブレーキシステムについて説明する。

前輪２および後輪３には、それぞれの車輪（各前輪２、各後輪３）と共に回転する被制動部材（回転部材）としてのディスクロータ４が設けられている。前輪２用のディスクロータ４は、液圧式のディスクブレーキである前輪側ディスクブレーキ５により制動力が付与される。後輪３用のディスクロータ４は、電動パーキングブレーキ機能付の液圧式のディスクブレーキである後輪側ディスクブレーキ６により制動力が付与される。

左右の後輪３に対応してそれぞれ設けられた一対（一組）の後輪側ディスクブレーキ６は、液圧によりブレーキパッド６Ｃ（図２参照）をディスクロータ４に押圧して制動力を付与する液圧式のブレーキ機構（液圧ブレーキ）である。図２に示すように、後輪側ディスクブレーキ６は、例えば、キャリアと呼ばれる取付部材６Ａと、ホイルシリンダとしてのキャリパ６Ｂと、制動部材（摩擦部材、摩擦パッド）としての一対のブレーキパッド６Ｃと、押圧部材としてのピストン６Ｄとを備えている。この場合、キャリパ６Ｂとピストン６Ｄは、シリンダ機構、即ち、液圧によってピストン６Ｄが移動してブレーキパッド６Ｃをディスクロータ４に押圧するシリンダ機構を構成している。

取付部材６Ａは、車両の非回転部に固定されており、ディスクロータ４の外周側を跨いで配置されている。キャリパ６Ｂは、取付部材６Ａにディスクロータ４の軸方向への移動を可能に設けられている。キャリパ６Ｂは、シリンダ本体部６Ｂ１と、爪部６Ｂ２と、これらを接続するブリッジ部６Ｂ３とを含んで構成されている。シリンダ本体部６Ｂ１には、シリンダ（シリンダ穴）６Ｂ４が設けられており、シリンダ６Ｂ４内にはピストン６Ｄが挿嵌されている。ブレーキパッド６Ｃは、取付部材６Ａに移動可能に取付けられており、ディスクロータ４に当接可能に配置されている。ピストン６Ｄは、ブレーキパッド６Ｃをディスクロータ４に押圧する。

ここで、キャリパ６Ｂは、ブレーキペダル９の操作等に基づいてシリンダ６Ｂ４内に液圧（ブレーキ液圧）が供給（付加）されることにより、ブレーキパッド６Ｃをピストン６Ｄで推進する。このとき、ブレーキパッド６Ｃは、キャリパ６Ｂの爪部６Ｂ２とピストン６Ｄとによりディスクロータ４の両面に押圧される。これにより、ディスクロータ４と共に回転する後輪３に制動力が付与される。

さらに、後輪側ディスクブレーキ６は、電動アクチュエータ７と回転直動変換機構８とを備えている。電動アクチュエータ７は、電動機としての電動モータ７Ａと、該電動モータ７Ａの回転を減速する減速機（図示せず）とを含んで構成されている。電動モータ７Ａは、ピストン６Ｄを推進するための推進源（駆動源）となるものである。回転直動変換機構８は、ブレーキパッド６Ｃの押圧力を保持する保持機構（押圧部材保持機構）を構成している。

この場合、回転直動変換機構８は、電動モータ７Ａの回転をピストン６Ｄの軸方向の変位（直動変位）に変換すると共に該ピストン６Ｄを推進する回転直動部材８Ａを含んで構成されている。回転直動部材８Ａは、例えば、雄ねじが形成された棒状体からなるねじ部材８Ａ１と、雌ねじ穴が内周側に形成された推進部材となる直動部材８Ａ２とにより構成されている。回転直動変換機構８は、電動モータ７Ａの回転をピストン６Ｄの軸方向の変位に変換すると共に、電動モータ７Ａにより推進したピストン６Ｄを保持する。即ち、回転直動変換機構８は、電動モータ７Ａによりピストン６Ｄに推力を与え、該ピストン６Ｄによりブレーキパッド６Ｃを推進してディスクロータ４を押圧し、該ピストン６Ｄの推力を保持する。

回転直動変換機構８は、電動モータ７Ａと共に、電動ブレーキ装置（電動パーキングブレーキ装置）の電動機構を構成している。電動機構は、電動モータ７Ａの回転力を減速機と回転直動変換機構８とを介して推力に変換し、ピストン６Ｄを推進（変位）することにより、ブレーキパッド６Ｃをディスクロータ４に押圧して車両の制動力を保持する。電動モータ７Ａは、電動機構を駆動する。このような電動機構（即ち、電動モータ７Ａおよび回転直動変換機構８）は、後述のパーキングブレーキ制御装置２４と共に、電動ブレーキ装置を構成している。

後輪側ディスクブレーキ６は、ブレーキペダル９の操作等に基づいて発生するブレーキ液圧によりピストン６Ｄを推進させ、ブレーキパッド６Ｃでディスクロータ４を押圧することにより、車輪（後輪３）延いては車両に制動力を付与する。これに加えて、後輪側ディスクブレーキ６は、後述するように、パーキングブレーキスイッチ２３からの信号等に基づく作動要求に応じて、電動モータ７Ａにより回転直動変換機構８を介してピストン６Ｄを推進させ、車両に制動力（パーキングブレーキ、必要に応じて走行中の補助ブレーキ）を付与する。

即ち、後輪側ディスクブレーキ６は、電動モータ７Ａを駆動し、回転直動部材８Ａによりピストン６Ｄを推進することにより、ブレーキパッド６Ｃをディスクロータ４に押圧して保持する。この場合、後輪側ディスクブレーキ６は、パーキングブレーキ（駐車ブレーキ）を付与するためのアプライ要求となるパーキングブレーキ要求信号（アプライ要求信号）に応じて、ピストン６Ｄを電動モータ７Ａで推進して車両の制動を保持する。これと共に、後輪側ディスクブレーキ６は、ブレーキペダル９の操作に応じて、液圧源（後述のマスタシリンダ１２、必要に応じて液圧供給装置１６）からの液圧供給により車両を制動する。

このように、後輪側ディスクブレーキ６は、電動モータ７Ａによりディスクロータ４にブレーキパッド６Ｃを押圧し該ブレーキパッド６Ｃの押圧力を保持する回転直動変換機構８を有し、かつ、電動モータ７Ａによる押圧とは別に付加される液圧によりディスクロータ４にブレーキパッド６Ｃを押圧可能に構成されている。

一方、左右の前輪２に対応してそれぞれ設けられた一対（一組）の前輪側ディスクブレーキ５は、パーキングブレーキの動作に関連する機構を除いて、後輪側ディスクブレーキ６とほぼ同様に構成されている。即ち、図１に示すように、前輪側ディスクブレーキ５は、取付部材（図示せず）、キャリパ５Ａ、ブレーキパッド（図示せず）、ピストン５Ｂ等を備えているが、パーキングブレーキの作動、解除を行うための電動アクチュエータ７（電動モータ７Ａ）、回転直動変換機構８等を備えていない。しかし、前輪側ディスクブレーキ５は、ブレーキペダル９の操作等に基づいて発生する液圧によりピストン５Ｂを推進させ、車輪（前輪２）延いては車両に制動力を付与する点で、後輪側ディスクブレーキ６と同様である。即ち、前輪側ディスクブレーキ５は、液圧によりブレーキパッドをディスクロータ４に押圧して制動力を付与する液圧式のブレーキ機構（液圧ブレーキ）である。

なお、前輪側ディスクブレーキ５は、後輪側ディスクブレーキ６と同様に、電動パーキングブレーキ機能付のディスクブレーキとしてもよい。また、実施形態では、電動ブレーキ機構（電動パーキングブレーキ）として、電動モータ７Ａを備えた液圧式のディスクブレーキ６を用いている。しかし、これに限定されず、電動ブレーキ機構は、例えば、電動モータによりシューをドラムに押付けて制動力を付与する電動式ドラムブレーキ、電動ドラム式のパーキングブレーキを備えたディスクブレーキ、電動モータでケーブルを引っ張ることによりパーキングブレーキをアプライ作動させるケーブルプラー式電動パーキングブレーキ等を用いてもよい。即ち、電動ブレーキ機構は、電動モータ（電動アクチュエータ）の駆動に基づいて摩擦部材（パッド、シュー）を回転部材（ロータ、ドラム）に押圧（推進）し、その押圧力の保持と解除とを行うことができる構成であれば、各種の電動ブレーキ機構を用いることができる。

車体１のフロントボード側には、ブレーキペダル９が設けられている。ブレーキペダル９は、車両のブレーキ操作時に運転者（ドライバ）によって踏込み操作される。各ディスクブレーキ５，６は、ブレーキペダル９の操作に基づいて、常用ブレーキ（サービスブレーキ）としての制動力の付与および解除が行われる。ブレーキペダル９には、ブレーキランプスイッチ、ペダルスイッチ（ブレーキスイッチ）、ペダルストロークセンサ等のブレーキ操作検出センサ（ブレーキセンサ）１０が設けられている。

ブレーキ操作検出センサ１０は、ブレーキペダル９の踏込み操作の有無、または、その操作量を検出し、その検出信号をＥＳＣ制御装置１７に出力する。ブレーキ操作検出センサ１０の検出信号は、例えば、車両データバス２０、または、ＥＳＣ制御装置１７とパーキングブレーキ制御装置２４とを接続する通信線（図示せず）を介して伝送される（パーキングブレーキ制御装置２４に出力される）。

ブレーキペダル９の踏込み操作は、倍力装置１１を介して、油圧源（液圧源）として機能するマスタシリンダ１２に伝達される。倍力装置１１は、ブレーキペダル９とマスタシリンダ１２との間に設けられた負圧ブースタ（気圧倍力装置）または電動ブースタ（電動倍力装置）として構成されている。倍力装置１１は、ブレーキペダル９の踏込み操作時に、踏力を増力してマスタシリンダ１２に伝える。このとき、マスタシリンダ１２は、マスタリザーバ１３から供給（補充）されるブレーキ液により液圧を発生させる。マスタリザーバ１３は、ブレーキ液が収容された作動液タンクとなるものである。ブレーキペダル９により液圧を発生する機構は、上記の構成に限られるものではなく、ブレーキペダル９の操作に応じて液圧を発生する機構、例えば、ブレーキバイワイヤ方式の機構等であってもよい。

マスタシリンダ１２内に発生した液圧は、例えば一対のシリンダ側液圧配管１４Ａ，１４Ｂを介して、液圧供給装置１６（以下、ＥＳＣ１６という）に送られる。ＥＳＣ１６に送られた液圧は、ブレーキ側配管部１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄを介して各ディスクブレーキ５，６に供給される。ＥＳＣ１６は、各ディスクブレーキ５，６とマスタシリンダ１２との間に配置されている。ここで、ＥＳＣ１６は、液圧ブレーキ（前輪側ディスクブレーキ５、後輪側ディスクブレーキ６）の液圧を制御する液圧制御装置である。このために、ＥＳＣ１６は、複数の制御弁と、ブレーキ液圧を加圧する液圧ポンプと、該液圧ポンプを駆動する電動モータと、余剰のブレーキ液を一時的に貯留する液圧制御用リザーバ（いずれも図示せず）とを含んで構成されている。ＥＳＣ１６の各制御弁および電動モータは、ＥＳＣ制御装置１７と接続されており、ＥＳＣ１６は、ＥＳＣ制御装置１７を含んで構成されている。

ＥＳＣ１６の各制御弁の開閉と電動モータの駆動は、ＥＳＣ制御装置１７により制御される。即ち、ＥＳＣ制御装置１７は、ＥＳＣ１６の制御を行うＥＳＣ用コントロールユニット（ＥＳＣ用ＥＣＵ）である。ＥＳＣ制御装置１７は、マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＥＳＣ１６（の各制御弁のソレノイド、電動モータ）を電気的に駆動制御する。この場合、ＥＳＣ制御装置１７は、例えば、ＥＳＣ１６の液圧供給を制御し、かつ、ＥＳＣ１６の故障を検出する演算回路、電動モータおよび各制御弁を駆動する駆動回路（いずれも図示せず）等が内蔵されている。

ＥＳＣ制御装置１７は、ＥＳＣ１６の各制御弁（のソレノイド）、液圧ポンプ用の電動モータを個別に駆動制御する。これにより、ＥＳＣ制御装置１７は、ブレーキ側配管部１５Ａ－１５Ｄを通じて各ディスクブレーキ５，６に供給するブレーキ液圧（ホイールシリンダ液圧）を減圧、保持、増圧または加圧する制御を、それぞれのディスクブレーキ５，６毎に個別に行う。この場合、ＥＳＣ制御装置１７は、ＥＳＣ１６を作動制御することにより、例えば、制動力配分制御、アンチロックブレーキ制御（液圧ＡＢＳ制御）、車両安定化制御、坂道発進補助制御、トラクション制御、車両追従制御、車線逸脱回避制御、障害物回避制御（自動ブレーキ制御、衝突被害軽減ブレーキ制御）を実行する。

ＥＳＣ１６は、運転者のブレーキ操作による通常の動作時においては、マスタシリンダ１２で発生した液圧を、ディスクブレーキ５，６（のキャリパ５Ａ，６Ｂ）に直接供給する。これに対し、例えば、アンチロックブレーキ制御等を実行する場合は、増圧用の制御弁を閉じてディスクブレーキ５，６の液圧を保持し、ディスクブレーキ５，６の液圧を減圧するときには、減圧用の制御弁を開いてディスクブレーキ５，６の液圧を液圧制御用リザーバに逃がすように排出する。さらに、車両走行時の安定化制御（横滑り防止制御）等を行うため、ディスクブレーキ５，６に供給する液圧を増圧または加圧するときは、供給用の制御弁を閉弁した状態で電動モータにより液圧ポンプを作動させ、該液圧ポンプから吐出したブレーキ液をディスクブレーキ５，６に供給する。このとき、液圧ポンプの吸込み側には、マスタシリンダ１２側からマスタリザーバ１３内のブレーキ液が供給される。

ＥＳＣ制御装置１７には、車両電源となるバッテリ１８（ないしエンジンによって駆動されるジェネレータ）からの電力が、電源ライン１９を通じて給電される。図１に示すように、ＥＳＣ制御装置１７は、車両データバス２０に接続されている。なお、ＥＳＣ１６の代わりに、公知のＡＢＳユニットを用いることも可能である。さらに、ＥＳＣ１６を設けずに（即ち、省略し）、マスタシリンダ１２とブレーキ側配管部１５Ａ－１５Ｄとを直接的に接続することも可能である。

車両データバス２０は、車体１に搭載されたシリアル通信部としてのＣＡＮ（Controller Area Network）を構成している。車両に搭載された多数の電子機器（例えば、ＥＳＣ制御装置１７、パーキングブレーキ制御装置２４等を含む各種のＥＣＵ）は、車両データバス２０により、それぞれの間で車両内の多重通信を行う。この場合、車両データバス２０に送られる車両情報としては、例えば、ブレーキ操作検出センサ１０、イグニッションスイッチ、シートベルトセンサ、ドアロックセンサ、ドア開センサ、着座センサ、車速センサ、操舵角センサ、アクセルセンサ（アクセル操作センサ）、スロットルセンサ、エンジン回転センサ、ステレオカメラ、ミリ波レーダ、勾配センサ（傾斜センサ）、シフトセンサ（トランスミッションデータ）、加速度センサ（Ｇセンサ）、車輪速センサ、車両のピッチ方向の動きを検知するピッチセンサ等からの検出信号（出力信号）による情報（車両情報）が挙げられる。さらに、車両データバス２０に送られる車両情報としては、ホイルシリンダ圧（Ｗ/Ｃ圧）を検出するＷ/Ｃ圧力センサ２１からの検出信号、マスタシリンダ圧（Ｍ/Ｃ圧）を検出するＭ/Ｃ圧力センサ２２からの検出信号も挙げられる。

次に、パーキングブレーキスイッチ２３およびパーキングブレーキ制御装置２４について説明する。

車体１内には、運転席（図示せず）の近傍となる位置に、電動パーキングブレーキのスイッチとしてのパーキングブレーキスイッチ（ＰＫＢ－ＳＷ）２３が設けられている。パーキングブレーキスイッチ２３は、運転者によって操作される操作指示部である。パーキングブレーキスイッチ２３は、運転者の操作指示に応じたパーキングブレーキの作動要求（保持要求となるアプライ要求、解除要求となるリリース要求）に対応する信号（作動要求信号）を、パーキングブレーキ制御装置２４へ伝達する。即ち、パーキングブレーキスイッチ２３は、電動モータ７Ａの駆動（回転）に基づいてピストン６Ｄ延いてはブレーキパッド６Ｃをアプライ作動（保持作動）またはリリース作動（解除作動）させるための作動要求信号（保持要求信号となるアプライ要求信号、解除要求信号となるリリース要求信号）を、パーキングブレーキ制御装置２４に出力する。パーキングブレーキ制御装置２４は、パーキングブレーキ用コントロールユニット（パーキングブレーキ用ＥＣＵ）である。

運転者によりパーキングブレーキスイッチ２３が制動側（アプライ側）に操作されたとき、即ち、車両に制動力を付与するためのアプライ要求（制動保持要求）があったときは、パーキングブレーキスイッチ２３からアプライ要求信号（パーキングブレーキ要求信号、アプライ指令）が出力される。この場合は、後輪側ディスクブレーキ６の電動モータ７Ａに、該電動モータ７Ａを制動側に回転させるための電力が、パーキングブレーキ制御装置２４を介して給電される。このとき、回転直動変換機構８は、電動モータ７Ａの回転に基づいてピストン６Ｄをディスクロータ４側に推進（押圧）し、推進したピストン６Ｄを保持する。これにより、後輪側ディスクブレーキ６は、パーキングブレーキ（ないし補助ブレーキ）としての制動力が付与された状態、即ち、アプライ状態（制動保持状態）となる。

一方、運転者によりパーキングブレーキスイッチ２３が制動解除側（リリース側）に操作されたとき、即ち、車両の制動力を解除するためのリリース要求（制動解除要求）があったときは、パーキングブレーキスイッチ２３からリリース要求信号（パーキングブレーキ解除要求信号、リリース指令）が出力される。この場合は、後輪側ディスクブレーキ６の電動モータ７Ａに、該電動モータ７Ａを制動側とは逆方向に回転させるための電力が、パーキングブレーキ制御装置２４を介して給電される。このとき、回転直動変換機構８は、電動モータ７Ａの回転によりピストン６Ｄの保持を解除する（ピストン６Ｄによる押圧力を解除する）。これにより、後輪側ディスクブレーキ６は、パーキングブレーキ（ないし補助ブレーキ）としての制動力の付与が解除された状態、即ち、リリース状態（制動解除状態）となる。

制御装置（電動ブレーキ制御装置）としてのパーキングブレーキ制御装置２４は、後輪側ディスクブレーキ６（の電動モータ７Ａおよび回転直動変換機構８）と共に、電動ブレーキ装置を構成している。パーキングブレーキ制御装置２４は、電動モータ７Ａの駆動を制御する。このために、図３に示すように、パーキングブレーキ制御装置２４は、マイクロコンピュータ等によって構成される演算回路（ＣＰＵ）２５およびメモリ２６を有している。パーキングブレーキ制御装置２４には、バッテリ１８（ないしエンジンによって駆動されるジェネレータ）からの電力が電源ライン１９を通じて給電される。

パーキングブレーキ制御装置２４は、後輪側ディスクブレーキ６，６の電動モータ７Ａ，７Ａの駆動を制御し、車両の駐車、停車時（必要に応じて走行時）に制動力（パーキングブレーキ、補助ブレーキ）を発生させる。即ち、パーキングブレーキ制御装置２４は、左右の電動モータ７Ａ，７Ａを駆動することにより、ディスクブレーキ６，６をパーキングブレーキ（必要に応じて補助ブレーキ）として作動（アプライ・リリース）させる。このために、パーキングブレーキ制御装置２４は、入力側がパーキングブレーキスイッチ２３に接続され、出力側は各ディスクブレーキ６，６の電動モータ７Ａ，７Ａに接続されている。そして、パーキングブレーキ制御装置２４は、運転者の操作（パーキングブレーキスイッチ２３の操作）の検出、電動モータ７Ａ，７Ａの駆動可否判定、電動モータ７Ａ，７Ａの停止の判定等を行うための演算回路２５と、電動モータ７Ａ，７Ａを制御するためのモータ駆動回路２８，２８とを内蔵している。

パーキングブレーキ制御装置２４は、運転者のパーキングブレーキスイッチ２３の操作による作動要求（アプライ要求、リリース要求）、オートアプライ・オートリリースの判定による作動要求等に基づいて、左右の電動モータ７Ａ，７Ａを駆動し、左右のディスクブレーキ６，６のアプライ（保持）またはリリース（解除）を行う。このとき、後輪側ディスクブレーキ６では、各電動モータ７Ａの駆動に基づいて、回転直動変換機構８によるピストン６Ｄおよびブレーキパッド６Ｃの保持または解除が行われる。このように、パーキングブレーキ制御装置２４は、ピストン６Ｄ（延いてはブレーキパッド６Ｃ）の保持作動（アプライ）または解除作動（リリース）のための作動要求信号に応じて、ピストン６Ｄ（延いてはブレーキパッド６Ｃ）を推進するべく電動モータ７Ａを駆動制御する。

図３に示すように、パーキングブレーキ制御装置２４の演算回路２５には、記憶部としてのメモリ２６に加えて、パーキングブレーキスイッチ２３、車両データバス２０、電圧センサ部２７、モータ駆動回路２８、電流センサ部２９等が接続されている。車両データバス２０からは、パーキングブレーキの制御（作動）に必要な車両の各種状態量、即ち、各種車両情報を取得することができる。また、パーキングブレーキ制御装置２４は、車両データバス２０または前記通信線を介して、ＥＳＣ制御装置１７を含む各種ＥＣＵに情報や指令を出力することができる。

なお、車両データバス２０から取得する車両情報は、その情報を検出するセンサをパーキングブレーキ制御装置２４（の演算回路２５）に直接的に接続することにより取得する構成としてもよい。また、パーキングブレーキ制御装置２４の演算回路２５は、車両データバス２０に接続された他の制御装置（例えばＥＳＣ制御装置１７）からオートアプライ・オートリリースの判定による作動要求が入力されるように構成してもよい。この場合は、オートアプライ・オートリリースの判定の制御を、パーキングブレーキ制御装置２４に代えて、他の制御装置、例えばＥＳＣ制御装置１７で行う構成とすることができる。即ち、ＥＳＣ制御装置１７にパーキングブレーキ制御装置２４の制御内容を統合することが可能である。

パーキングブレーキ制御装置２４は、例えばフラッシュメモリ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ等からなる記憶部としてのメモリ２６を備えている。メモリ２６には、パーキングブレーキの制御に用いる処理プログラムが格納されている。例えば、メモリ２６には、後述の図４ないし図７に示す処理フローを実行するための処理プログラム、即ち、電動パーキングブレーキのリリース時の制御処理に用いる処理プログラム等が格納されている。なお、実施形態では、パーキングブレーキ制御装置２４をＥＳＣ制御装置１７と別体としたが、パーキングブレーキ制御装置２４とＥＳＣ制御装置１７とを一体に（即ち、１個の制動用制御装置により一体に）構成してもよい。また、パーキングブレーキ制御装置２４は、左右で２つの後輪側ディスクブレーキ６，６を制御するようにしているが、左右の後輪側ディスクブレーキ６，６毎に設けるようにしてもよく、この場合には、それぞれのパーキングブレーキ制御装置２４を後輪側ディスクブレーキ６に一体的に設けることもできる。

図３に示すように、パーキングブレーキ制御装置２４には、電源ライン１９からの電圧を検出する電圧センサ部２７、左右の電動モータ７Ａ，７Ａをそれぞれ駆動する左右のモータ駆動回路２８，２８、左右の電動モータ７Ａ，７Ａのそれぞれのモータ電流を検出する左右の電流センサ部２９，２９等が内蔵されている。これら電圧センサ部２７、モータ駆動回路２８、電流センサ部２９は、それぞれ演算回路２５に接続されている。これにより、パーキングブレーキ制御装置２４の演算回路２５では、駐車ブレーキのアプライまたはリリースを行うときに、電流センサ部２９により検出される電動モータ７Ａの電流値（の変化）に基づいて、電動モータ７Ａの駆動の停止の判定（アプライ完了の判定、リリース完了の判定）等を行うことができる。なお、図示の例では、電圧センサ部２７は、電源電圧を検出（計測）する構成としているが、例えば、電圧センサ部（電圧センサ）は、電動モータ７Ａ，７Ａの端子間電圧を左右独立して計測する構成としてもよい。

ところで、電動パーキングブレーキは、位置センサおよび軸力センサを用いずに、アクチュエータである電動モータ７Ａをタイミングよく停止できることが好ましい。ここで、電動パーキングブレーキのリリースを考える。例えば、電動パーキングブレーキをアプライ状態からリリースしたときに、電動モータ７Ａを停止させるタイミングが早い場合には、推進部材である直動部材８Ａ２の戻り量が不足し、ブレーキパッド６Ｃとディスクロータ４とのクリアランス量が不足する可能性がある。これにより、ディスクロータ４の回転抵抗が大きくなる可能性がある。一方、電動モータ７Ａを停止させるタイミングが遅い場合には、直動部材８Ａ２の戻り量が過剰（過大）となり、次回のアプライ作動時に、推力発生までの時間が長くなる可能性がある。即ち、アプライ時の応答性が低下する可能性がある。

このような不都合を抑制するために、例えば、図１４に示すように、電動モータの電流、電圧波形から推力（制動力）が解除されたことを判定し、その後の電動モータの制御量（モータ回転量）を適切に規制することにより、推進部材の変位量（戻り量）、延いては、クリアランス量を確保することが考えられる。しかし、推力が解除されたことの判定（換言すれば、ブレーキパッドが離脱したことの判定）は、ノイズ、リプルの影響を抑制するために、大きい時定数のフィルタを用いる必要がある。この結果、フィルタ分の遅延により、クリアランスを精度よく確保することが難しくなる可能性がある。また、電動モータの制御を、電流、電圧波形から推定したモータ回転量を用いて行う場合、電動モータの特性のばらつき、リリース時の発生力等を考慮して、電動モータを停止するモータ回転量の閾値を決定する必要がある。しかも、電流、電圧のモニタ誤差が各周期の計算時に発生することにより、必要計算時間分、誤差が増加する可能性がある。このため、電動モータを停止するモータ回転量の閾値を大き目に設定する必要があり、この面からも、クリアランスを精度よく確保することが難しくなる可能性がある。

より具体的に説明すると、前述した特許文献１のディスクブレーキ装置は、モータ電流の微分値が一定値に落ち着いたか否かにより、ブレーキパッドが離脱したことを判定する。しかし、実際の電流波形には、リプルが生じる。また、回転直動機構のねじ部の摩擦がねじ位置によりばらつくことで、電流が変化する。これらにより、パッドが離脱したことを精度よく判定することが難しくなると考えられる。一方、正確な判定のために、電流に強いフィルタを用いることが考えられる。しかし、この場合は、電流の変化に対して遅れが生じ、制御精度を確保し難くなる可能性がある。また、特許文献１のディスクブレーキ装置は、モータ回転量によりクリアランスを確保する。この場合、モータ回転量は、電圧、電流から計算した回転数を積算して算出する。しかし、電圧、電流のモニタ誤差、モータの定数、抵抗による誤差が積算されてしまう可能性がある。これにより、モータ回転量が大きくなる程、クリアランスのばらつきが大きくなり、電動モータの制御精度を十分に確保できない可能性がある。

これに対して、実施形態では、クリアランスを精度よく確保できるように、電動モータ７Ａのリプル、回転直動変換機構８のねじ部のばらつき、他メカのばらつき等により想定される「電動モータ７Ａの電流の幅」でブレーキパッド６Ｃの離脱状態を判定し、その離脱後の制御量を誤差の要因が少ない「時間」を用いて制御する。この場合、離脱後の制御量である「時間」を、「ブレーキパッド６Ｃの離脱後の一定の電流値」と「離脱状態の判定の電流幅に入った電流値」とから補正する。これにより、離脱後の制御量として「回転量」を用いる場合よりも、制御精度を向上させることができる。また、離脱後の「時間」を補正しない場合よりも、制御精度を向上させることができる。

即ち、図１３に示すように、実施形態では、電動モータ７Ａの電流を大きい時定数のフィルタと小さい時定数のフィルタとから取得する。図１３では、小さい時定数のフィルタから取得された電動モータ７Ａの電流５１を実線の特性線で示しており、大きい時定数のフィルタから取得された電動モータ７Ａの電流５２を破線の特性線で示している。実施形態では、小さい時定数のフィルタから取得された電流５１が一定の電流幅ＩＢ（後述の無負荷電流範囲内閾値幅ＩＢ）に入った時点を、仮のパッド離脱（制御認識のパッド離脱）と判定する。また、大きい時定数のフィルタから取得される電流５２の傾きから空走電流値（即ち、電動モータ７Ａが推力ゼロで進む電流値、後述の無負荷電流値ＩＤ）を検知する。

この上で、「小さい時定数のフィルタから得られる電動モータ７Ａの電流５１が一定の電流幅ＩＢの範囲内に入ってから空走電流値（無負荷電流値ＩＤ）となるまでの時間Ｔ１（後述の時間Ｔｂ）」と「クリアランスを確保するために必要な時間Ｔ２（後述の時間Ｔａ）」とを加算した時間Ｔ３（後述の時間Ｔｃ）が経過したときに、リリース完了と判定し、電動モータ７Ａを停止する。時間Ｔ１は、カウンタ値Ｃ１に対応し、時間Ｔ２は、カウンタ値Ｃ２に対応する。カウンタ値がＣ１とＣ２とを加算した値となったときに、電動モータ７Ａを停止する。これにより、リリース時の電流波形に生じるリプル等のノイズの影響を低減することができ、精度よくクリアランスを確保することができる。

このために、実施形態では、図４ないし図１２に示すように、パーキングブレーキ制御装置２４は、制動力の保持を解除する場合、電動モータ７Ａへ通電し、電動モータ７Ａの電流値が上昇後に下降し始め所定時間が経過してからの所定区間（後述の時間Ｔｂの区間）における電流変化量と、電動モータ７Ａの電流変化量が所定値（後述の閾値Ｄｆ）以下に収束したときの電流値（後述の無負荷電流値ＩＤ）とに応じて、電動モータ７Ａの駆動時間（後述の時間Ｔｃ）を変更する。この場合、所定時間は、例えば、突入電流が収束する時間として設定することができる。即ち、パーキングブレーキ制御装置２４は、リリースのときに、突入電流が収束すると、「所定区間（時間Ｔｂの区間）における電動モータ７Ａの電流変化量」と「電流変化量が所定値（閾値Ｄｆ）以下に収束したときの電流値（無負荷電流値ＩＤ）」とに応じて、電動モータ７Ａの駆動時間（時間Ｔｃ）を変更する。後述するように、所定区間（時間Ｔｂの区間）は、電動モータ７Ａの温度による電流値のばらつき幅に応じて変化する。また、電動モータ７Ａの電流変化量が所定値（閾値Ｄｆ）以下に収束したときの電流値（無負荷電流値ＩＤ）は、微分フィルタによって得られる電流波形から検出する。

このような制御を行うため、パーキングブレーキ制御装置２４は、所定の周期毎に電流値を一時的に記憶する記憶領域を備えている。より具体的には、パーキングブレーキ制御装置２４は、予め設定された格納数のバッファに、制御周期毎に電流値を順次格納するリングバッファ（循環バッファ）を備えている。リングバッファは、例えば、バッファの最初（配列０番目）から順番に電流値を格納し、格納数を超えると、即ち、最後のバッファに電流値を格納すると、最初（配列０番目）に戻り、以前に格納された電流値を順番に破棄しつつ格納（上書き更新）を続ける。

これにより、パーキングブレーキ制御装置２４は、制動力の保持を解除する場合、電動モータ７Ａへ通電し、電動モータ７Ａの電流値が上昇後に下降し電動モータ７Ａの電流値が所定の電流値範囲（無負荷電流範囲内閾値幅ＩＢ）に入ってから所定周期ごとに取得した電流値と、この電流値が略一定となった電流値（無負荷電流値ＩＤ）とに基づいて、電動モータ７Ａの駆動時間（時間Ｔｃ）を変更する。即ち、パーキングブレーキ制御装置２４は、リリースのときに、「所定の電流値範囲（無負荷電流範囲内閾値幅ＩＢ）に入ってから所定周期ごとに取得した電流値」と「所定周期ごとに取得した電流値が略一定となった電流値（無負荷電流値ＩＤ）」とに基づいて、電動モータ７Ａの駆動時間（時間Ｔｃ）を変更する。後述するように、電流値範囲（無負荷電流範囲内閾値幅ＩＢ）は、電動モータ７Ａの温度による電流値のばらつき幅に応じて変化する。また、電流値が略一定となった電流値（無負荷電流値ＩＤ）は、微分フィルタによって得られる電流値の微分値の変化が所定値以下となるときの電流値である。なお、このようなパーキングブレーキ制御装置２４による電動モータ７Ａのリリース駆動の制御、即ち、図４ないし図７に示す制御処理については、後で詳しく述べる。

実施形態による４輪自動車のブレーキシステムは、上述の如き構成を有するもので、次に、その作動について説明する。

車両の運転者がブレーキペダル９を踏込み操作すると、その踏力が倍力装置１１を介してマスタシリンダ１２に伝達され、マスタシリンダ１２によってブレーキ液圧が発生する。マスタシリンダ１２内で発生したブレーキ液圧は、シリンダ側液圧配管１４Ａ，１４Ｂ、ＥＳＣ１６およびブレーキ側配管部１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄを介して各ディスクブレーキ５，６に供給され、左右の前輪２と左右の後輪３とにそれぞれ制動力が付与される。

この場合、各ディスクブレーキ５，６では、キャリパ５Ａ，６Ｂ内のブレーキ液圧の上昇に従ってピストン５Ｂ，６Ｄがブレーキパッド６Ｃに向けて摺動的に変位し、ブレーキパッド６Ｃがディスクロータ４，４に押し付けられる。これにより、ブレーキ液圧に基づく制動力が付与される。一方、ブレーキ操作が解除されたときには、キャリパ５Ａ，６Ｂ内へのブレーキ液圧の供給が停止されることにより、ピストン５Ｂ，６Ｄがディスクロータ４，４から離れる（後退する）ように変位する。これによって、ブレーキパッド６Ｃがディスクロータ４，４から離間し、車両は非制動状態に戻される。

次に、車両の運転者がパーキングブレーキスイッチ２３を制動側（アプライ側）に操作したときは、パーキングブレーキ制御装置２４から左右の後輪側ディスクブレーキ６の電動モータ７Ａに給電が行われ、電動モータ７Ａが回転駆動される。後輪側ディスクブレーキ６では、電動モータ７Ａの回転運動が回転直動変換機構８により直線運動に変換され、回転直動部材８Ａによりピストン６Ｄが推進する。これにより、ブレーキパッド６Ｃによりディスクロータ４が押圧される。このとき、回転直動変換機構８（直動部材８Ａ２）は、例えば、螺合による摩擦力（保持力）により制動状態を保持される。これにより、後輪側ディスクブレーキ６は、パーキングブレーキとして作動（アプライ）される。即ち、電動モータ７Ａへの給電を停止した後にも、回転直動変換機構８により、ピストン６Ｄは制動位置に保持される。

一方、運転者がパーキングブレーキスイッチ２３を制動解除側（リリース側）に操作したときには、パーキングブレーキ制御装置２４から電動モータ７Ａに対してモータが逆転するように給電される。この給電により、電動モータ７Ａがパーキングブレーキの作動時（アプライ時）と逆方向に回転される。このとき、回転直動変換機構８による制動力の保持が解除され、ピストン６Ｄがディスクロータ４から離れる方向に変位することが可能になる。これにより、後輪側ディスクブレーキ６は、パーキングブレーキとしての作動が解除（リリース）される。

次に、パーキングブレーキ制御装置２４の演算回路２５で行われる制御処理について、図４ないし図７を参照しつつ説明する。なお、図４ないし図７の制御処理は、例えば、パーキングブレーキ制御装置２４に通電している間、所定の制御周期（例えば、１０ms）で繰り返し実行される。また、図８は、電動モータ７Ａの電流値の時間変化と図４ないし図７の制御処理で判定される電動モータ７Ａの駆動時間（判定時間Ｔｃ）との関係を示している。図９は、電動モータ７Ａの電流値の時間変化と図４ないし図７の制御処理の各ステップとの関係を示している。図１０は、電動モータ７Ａの電流値の時間変化と図７の補正時間算出処理との関係を示している。図８ないし図１０では、リングバッファに格納される電流値を特性線上（電流５１上）に丸を付して表している（後述の図１１および図１２も同様）。

ＥＣＵ（Electronic Control Unit）であるパーキングブレーキ制御装置２４が起動すると、図４の制御処理が開始される。パーキングブレーキ制御装置２４は、Ｓ１で、リリース作動開始か否かを判定する。即ち、パーキングブレーキスイッチ２３がリリース側へ操作されることによりリリース指令が出力されると、または、パーキングブレーキのリリース判定ロジックに基づいてリリース指令が出力されると、電動モータ７Ａに電力が供給される。これにより、電動モータ７Ａがリリース方向に駆動する。Ｓ１では、リリース指令に基づいて電動モータ７Ａの駆動が開始されたか否かを判定する。

Ｓ１で「ＮＯ」、即ち、リリースが開始（リリース方向の電動モータ７Ａの駆動が開始）されていないと判定された場合は、リターンする。即ち、図４の「エンド」を介して「スタート」に戻り、Ｓ１以降の処理を繰り返す。これに対して、Ｓ１で「ＹＥＳ」、即ち、リリースが開始されたと判定された場合は、Ｓ２に進む。この場合、即ち、図４のＳ１で「ＹＥＳ」と判定されると、図５ないし図７の処理も開始される。図５ないし図７の処理については後述する。

Ｓ２では、電流センサ部２９で検出される電動モータ７Ａの電流信号をフィルタ処理する。即ち、Ｓ２では、無負荷電流判定用のフィルタ処理を行う。フィルタは、例えば、タスク周期と遅れ時間から考慮して設定する。実施形態では、例えば、１ms信号に対しカットオフ周波数５０Hz以下かつ、９０％応答が制御判定周期の１０ms以下となるように設定している。なお、フィルタは、応答性の向上のために、これ以外を設定してもよい。図８ないし図１０では、Ｓ２（および図５のＳ１１、図７のＳ３１）のフィルタ処理で取得される電流５１を実線の特性線で示している。

Ｓ２に続くＳ３では、リリースが開始されてから電流マスク時間が経過したか否かを判定する。即ち、Ｓ３では、電動モータ７Ａの回転の開始直後に発生する突入電流が収束するのに十分な時間が経過したか否かを判定する。この時間（電流マスク時間）は、例えば、「リリース開始が判定されてからリレー動作までの時間」と「突入電流が継続する時間」との和にマージンを考慮した値とすることができる。リリース開始は、リリース指令の出力により判定できる。Ｓ３で「ＮＯ」、即ち、リリース開始（リリース指令出力）から電流マスク時間が経過していないと判定された場合は、リターンする。これに対して、Ｓ３で「ＹＥＳ」、即ち、リリース開始（リリース指令出力）から電流マスク時間が経過したと判定された場合は、Ｓ４に進む。

Ｓ４では、Ｓ２でフィルタ処理された電動モータ７Ａの電流値が無負荷判定電流値ＩＡ以下であるか否かを判定する。即ち、Ｓ４では、リリース開始からマスク時間経過後の電流値が無負荷状態領域に入っているか否かを判定する。無負荷状態とは、ブレーキパッド６Ｃからピストン６Ｄが離れている状態、換言すれば、ピストン６Ｄから直動部材８Ａ２が離れている状態に対応する。無負荷判定電流値ＩＡ、即ち、無負荷状態であるか否かを判定する電流の閾値ＩＡは、無負荷状態での電流ばらつきを考慮した上限値から設定することができる。ここで、電流ばらつきの要因は、温度による特性の変化、構成部品の機械抵抗、粘性抵抗、効率のばらつきをすべて考慮して決定する。

具体的には、ねじ部、ベアリング、Ｏリング等の回直部品の摺動抵抗によるトルクのばらつき、グリスの粘性抵抗によるトルクのばらつき、モータのインダクタンス抵抗、トルク定数、イナーシャ、モータ抵抗（ハーネス抵抗、コイル抵抗、端子間抵抗）を考慮して決定する。これらの他にも、無負荷状態でのトルク・電流変化を起こす要因を加えて算出した電流値としてもよい。無負荷判定の閾値ＩＡは、計算、実験、試験、シミュレーション等によって予め設定する。Ｓ４で「ＮＯ」、即ち、電動モータ７Ａの電流値が無負荷判定電流値ＩＡよりも大きいと判定された場合は、リターンする。これに対して、Ｓ４で「ＹＥＳ」、即ち、電動モータ７Ａの電流値が無負荷判定電流値ＩＡ以下であると判定された場合は、Ｓ５に進む。

Ｓ５では、無負荷電流範囲内継続判定を行う。即ち、Ｓ５では、図５の処理により、電動モータ７Ａの電流値が所定の電流幅ＩＢ内（即ち、無負荷電流範囲内閾値幅ＩＢ内）を継続しているか否かを判定する。ここで、リリース時間は、１秒程度が一般的であり、その時間内でのリリース中の電動モータ７Ａの温度は、ほぼ一定とみなせる。このため、すべてのばらつきを考慮した無負荷電流範囲、即ち、無負荷判定電流値ＩＡ以下の範囲において、無負荷電流の変動範囲は、これよりも狭い電流幅ＩＢに規定可能（ＩＡ＞ＩＢ）であることを利用して、判定を行う。無負荷電流範囲内での閾値幅となる電流幅ＩＢは、前述の無負荷判定電流値ＩＡの変動要素のうち、温度特性変化要素を除いたものにより計算可能である。Ｓ５、即ち、図５の処理では、電動モータ７Ａの電流値が無負荷電流範囲内閾値幅ＩＢ内を継続しているか否かを判定する。

図４のＳ１で「ＹＥＳ」と判定されると、図５の処理（無負荷電流範囲内継続判定処理）がスタートする。図５のＳ１１は、図４のＳ２と同様の処理であり、図５のＳ１２は、図４のＳ４と同様の処理である。図５のＳ１２で「ＮＯ」と判定された場合は、リターンする。即ち、エンドを介してスタートに戻り、Ｓ１１以降の処理を繰り返す。Ｓ１２で「ＹＥＳ」と判定されると、Ｓ１３に進む。Ｓ１３では、電流値をリングバッファに格納する。即ち、Ｓ１３では、電流値が無負荷電流範囲内を継続しているか否かを判定するために、電流値を毎周期リングバッファに格納する。必要格納数は、例えば、ブレーキパッド６Ｃのクリアランスの確保に必要な最大の時間Ｔａと、電流値が無負荷電流範囲内閾値幅ＩＢに入ってから無負荷電流値に落ち着くまでの想定最大時間Ｔｂの和とすることができる。

Ｔａの最大時間は、「必要クリアランス」、「ねじのリード」、「減速比」、「モータ回転速度（最も遅い条件）」に基づいて設定することができる。即ち、パッドクリアランス確保時間Ｔａは、次の数１式となる。

Ｔｂは、無負荷電流範囲内閾値幅ＩＢと推力の減少勾配（剛性）とに依存するため、想定しているキャリパ剛性、パッドの剛性で最も低い条件から算出できる。算出式としては、次の数２式となる。

この数２式は、次の数３式となる。

Ｓ１３に続くＳ１４では、リングバッファに格納された電流値の最大と最小の差分から、電流値の変化が無負荷電流範囲内閾値幅ＩＢ以内にあるかを確認し、無負荷状態であるかを監視する。即ち、Ｓ１４では、［０］から［Ｔｃ相当分］のリングバッファ値の最大と最小の差が無負荷電流範囲内閾値幅ＩＢ以下であるか否かを判定する。この判定は、［０］から［Ｔｃ相当分］のリングバッファに電流値がたまってから判定を行う。それまでは、電流値をリングバッファに格納する（Ｓ１３に進む）。Ｔｃは、パッドクリアランス確保時間Ｔａと後述の補正時間Ｔｂ′とを加算した時間（判定時間Ｔｃ）に対応する（Ｔｃ＝Ｔａ＋Ｔｂ′（Ｔｂ′の最大はＴｂ′＝Ｔｂ））。Ｓ１４で「ＮＯ」、即ち、リングバッファ値の最大と最小の差が無負荷電流範囲内閾値幅ＩＢを超えていると判定された場合は、Ｓ１３の前に戻る。これに対して、Ｓ１４で「ＹＥＳ」、即ち、リングバッファ値の最大と最小の差が無負荷電流範囲内閾値幅ＩＢ以下であると判定された場合は、Ｓ１５に進む。

ここで、液圧発生によりＯリングやベアリングの摺動抵抗が変化し、電流値が無負荷電流範囲内閾値幅ＩＢを超えた場合は、Ｓ１４が成立せずＳ１３およびＳ１４を継続する。このようなＳ１３およびＳ１４の処理により、無負荷電流範囲内（無負荷判定電流値ＩＡ以下の範囲内）において、実際の空走電流が落ち着く位置に応じて、無負荷電流の変動範囲が無負荷電流範囲内閾値幅ＩＢに収まることを判定する。

Ｓ１５では、図８に示すように、Ｓ１４の判定、即ち、ある温度で無負荷状態が判定時間Ｔｃ継続することを判定することで、無負荷電流範囲内継続判定成立と判定し、リターンする。この場合は、図４のＳ６で「ＹＥＳ」と判定される。ここで、判定時間Ｔｃは、前述の時間Ｔａと、図６に示す微分判定処理および図７に示す補正時間算出処理により算出される補正時間Ｔｂ′との和である（Ｔｃ＝Ｔａ＋Ｔｂ′）。補正時間Ｔｂ′は、図６に示す微分判定処理で算出される無負荷電流値ＩＤ（空走電流値）を使用し、図７に示す補正時間算出処理にて算出する。

図６の微分判定処理について説明する。図４のＳ１で「ＹＥＳ」と判定されると、図６の処理（微分判定処理）がスタートする。Ｓ２１では、微分判定用のフィルタ処理を行う。即ち、Ｓ２１では、リプル、ノイズの影響を取り除くため、大きい時定数のフィルタ処理を行う。より具体的には、Ｓ２１では、図５のＳ２、図６のＳ１１および後述の図７のＳ３１のフィルタ処理よりも大きい時定数のフィルタ（微分フィルタ）を用いて電動モータ７Ａの電流信号をフィルタ処理する。ここで、補正時間は、パッドクリアランス確保前に算出が完了している必要がある。このため、Ｓ２１では、例えば、前述のリングバッファの必要数（必要時間）の間にマージンを引いた時間で９０％応答となるようなフィルタ処理とする。図９および図１０では、Ｓ２１のフィルタ処理で取得される電流５２を鎖線の特性線で示している。

Ｓ２１に続くＳ２２では、Ｓ２１でフィルタ処理された電動モータ７Ａの電流値が無負荷判定電流値ＩＡ以下であるか否かを判定する。Ｓ２２で「ＮＯ」と判定された場合は、リターンする。即ち、エンドを介してＳ２１に戻り、Ｓ２１以降の処理を繰り返す。これに対して、Ｓ２２で「ＹＥＳ」と判定された場合は、Ｓ２３に進む。Ｓ２３では、電流微分値を算出する。Ｓ２４からＳ２６は、電流微分値が閾値Ｄｆ以下である状態が規定時間（所定時間）継続していることを判定する。電流微分値の閾値Ｄｆは、電流が無負荷電流値ＩＤ（図１０）になっていることを判定するための閾値であり、推力が最も緩やかに低下する場合の電流の傾きＤｂと、無負荷時に想定される電流幅で変化した場合の微分値Ｄｃとの間の任意の値とすることができる（Ｄｃ＜Ｄｆ＜Ｄｂ）。電流の傾きは、例えば、剛性、回直の摺動抵抗、モータの仕様を考慮して算出することができる。規定時間は、電流が無負荷電流値ＩＤに収束したことを適切に判定するための時間（微分値がＤｆ以下に落ち着いたことを判定する時間）として設定することができる。

Ｓ２４では、Ｓ２３で算出された電流微分値が閾値Ｄｆ以下であるか否かを判定する。Ｓ２４で「ＮＯ」、即ち、電流微分値が閾値Ｄｆを超えていると判定された場合は、リターンする。一方、Ｓ２４で「ＹＥＳ」、即ち、電流微分値が閾値Ｄｆ以下であると判定された場合は、Ｓ２５に進む。Ｓ２５では、カウントアップし、続くＳ２６では、カウンタが規定時間を超えたか否かを判定する。Ｓ２６で「ＮＯ」、即ち、カウンタが規定時間以内であると判定された場合は、リターンする。一方、Ｓ２６で「ＹＥＳ」、即ち、カウンタが規定時間を超えたと判定された場合は、Ｓ２７に進む。Ｓ２７では、Ｓ２７に進んだときの電流値を無負荷電流値ＩＤとして保持する。即ち、Ｓ２７では、微分値がＤｆ以下に落ち着いたときの電流値を無負荷電流値ＩＤとして保持し、リターンする。

次に、図７の補正時間算出処理について説明する。補正時間算出処理では、電流値が無負荷電流範囲内閾値幅ＩＢに収まるまでの時間を実際の波形に基づいて補正する。この狙いは、無負荷電流範囲内閾値幅ＩＢに入った最初の電流バッファ値から前述の微分判定により算出した無負荷電流値ＩＤになるまでの時間の算出である。図７のＳ３１－Ｓ３３は、図４のＳ１１－Ｓ１３と同様の処理である。即ち、Ｓ３１で無負荷電流判定用のフィルタ処理を行い、Ｓ３２では、無負荷状態と判断可能な電流値ＩＡ以下となることを判断する。Ｓ３２で「ＮＯ」と判定された場合は、リターンする。即ち、エンドを介してスタートに戻り、Ｓ３１以降の処理を繰り返す。Ｓ３２で「ＹＥＳ」と判定されると、Ｓ３３に進む。Ｓ３３では、リングバッファに電流値を格納する（無負荷電流算出と同じバッファ値を使用する）。Ｓ３３に続くＳ３４では、リングバッファの配列０番目から順番に無負荷電流相当値ＩＥ（「無負荷電流検出補正値ＩＥ」ともいう）との比較を行う。

即ち、Ｓ３４では、リングバッファの値と無負荷電流相当値ＩＥとが一致したか否かを判定する。図１０に示すように、無負荷電流相当値ＩＥは、前述の微分判定により算出した無負荷電流値ＩＤに無負荷状態での摺動抵抗変化とモニタ誤差による変動分（ＩＣ）を加算した電流である。本処理（補正時間算出処理）でのフィルタは、微分判定よりも時定数が低く設定されているため、無負荷電流相当値ＩＥは、変動の影響を考慮した値とした。Ｓ３４で「ＮＯ」、即ち、リングバッファの値が無負荷電流相当値ＩＥと一致していないと判定された場合は、リターンする。Ｓ３４で「ＹＥＳ」、即ち、リングバッファの値が無負荷電流相当値ＩＥと一致したと判定された場合は、Ｓ３５に進む。Ｓ３５では、Ｓ３４で一致したリングバッファの配列（例えば、配列Ｎ番目）から補正時間を算出する。図１０に示すように、配列０番目は、無負荷電流範囲内閾値幅ＩＢに入った点、配列Ｎ番目（例えば３番目）は、無負荷電流に達した点とみなせるため、補正対象の時間区間そのものである。即ち、補正時間Ｔｂ′は、配列数Ｎとタスク周期（制御周期）から、次の数４式で表すことができる。

ここで、補正時間Ｔｂ′は、既定の時間Ｔoriginalを事前に設定し、その値との差分をフィードバックしてもよい。この場合、補正時間Ｔｂ′が既定の時間Ｔoriginalよりも長い（Ｔｂ′＞Ｔoriginal）ときは、判定時間Ｔｃを規定よりも長く制御することになる。これは、ブレーキパッド６Ｃの想定外の摩擦抵抗などから電流波形の傾きがゆっくりとなる場合にも対応可能とするためである。いずれにしても、Ｓ３５で補正時間Ｔｂ′を算出したら、リターンする。Ｓ３５で算出された補正時間Ｔｂ′は、パッドクリアランス確保時間Ｔａと加算され、図５のＳ１４の判定時間Ｔｃとして用いられる（Ｔｃ＝Ｔａ＋Ｔｂ′）。

Ｓ１４およびＳ１５では、電流値が無負荷電流範囲内閾値幅ＩＢに入ってから判定時間Ｔｃ達するまでのリングバッファに格納された電流値の最大と最小の差分が無負荷電流範囲内閾値幅ＩＢ以下であると、無負荷電流範囲内継続判定成立と判定される。これにより、図４のＳ６で「ＹＥＳ」と判定され、Ｓ７で、電動モータ７Ａの駆動を停止する。また、Ｓ７でリングバッファ値をクリアし、リターンする。このように、Ｓ６では、図５の処理による判定結果から無負荷電流範囲内継続判定が成立したか否かを判定し、成立の場合は、Ｓ７で電動モータ７Ａの駆動を停止し、リリースを完了させる。

図１１は、温度が低く回転抵抗が大きいとき（空走電流が高いとき）の電動モータ７Ａの電流値の時間変化の一例を示している。即ち、図１１は、低温時等、グリスの粘性抵抗等が大きく空走電流が高いときの特性を示している。図１２は、温度が高く回転抵抗が小さいとき（空走電流が低いとき）の電動モータ７Ａの電流値の時間変化の一例を示している。即ち、図１２は、高温時等、グリスの粘性抵抗が小さく空走電流が低いとき、および／または、モータ効率、機械効率がよく、空走電流が低いときの特性を示している。図１１および図１２に示すように、所定区間に対応するＴｂ′の区間は、電動モータ７Ａの温度による電流値のばらつき幅に応じて変化する。所定区間（Ｔｂ′）は、温度に応じて長く、または、短くなる。また、電流値範囲に対応する無負荷電流範囲内閾値幅ＩＢは、電動モータ７Ａの温度による電流値のばらつき幅に応じて変化する。電流値範囲（幅ＩＢ）は、温度に応じて電流が高い側または低い側に平行移動する。このような実施形態では、図６の処理（微分判定）により求めた無負荷電流値ＩＤと図７の処理（時間判定）により求めた補正時間Ｔｂ′とを、図４および図５のリリース処理に用いる判定時間Ｔｃに反映することにより、クリアランスを精度よく制御することが可能である。なお、図１２の白丸は、リングバッファの格納数に達することにより、閾値ＩＡ以下で幅ＩＢにＴｃ間収まったことを判断した区間より過去のデータが破棄されたことを示している。

以上のように、実施形態では、パーキングブレーキのリリースのときに、電動モータ７Ａを駆動する時間である駆動時間（判定時間Ｔｃ）を用いて電動モータ７Ａを停止する。この場合、「所定区間（Ｔｂ′の区間）における電流変化量」と「電流変化量が所定値（閾値Ｄｆ）以下に収束したときの電流値（無負荷電流値ＩＤ）」とに応じて電動モータ７Ａの駆動時間（判定時間Ｔｃ）を変更する。換言すれば、「電動モータ７Ａの電流値が所定の電流値範囲（無負荷電流範囲内閾値幅ＩＢ）に入ってから所定周期ごとに取得した電流値」と「電流値が略一定となった電流値（無負荷電流値ＩＤ）」とに応じて電動モータ７Ａの駆動時間（判定時間Ｔｃ）を変更する。このため、モータ回転量を用いる場合と比較して、精度よく電動モータ７Ａの駆動の停止（リリース完了）を判定することができる。これにより、クリアランスを精度よく確保でき、クリアランスのばらつきを抑制できる。この結果、次回のアプライ時の応答性を高い領域で安定させることができる。

実施形態では、図１１および図１２に示すように、所定区間（Ｔｂ′の区間）および（電流値範囲（無負荷電流範囲内閾値幅ＩＢ）は、温度による電流値のばらつき幅に応じて変化する。このため、周囲の温度に拘わらず、精度よくクリアランスを確保することができる。また、実施形態では、電動モータ７Ａの電流変化量が所定値（閾値Ｄｆ）以下に収束したときの電流値である無負荷電流値ＩＤは、微分フィルタによって得られる電流波形から検出される。換言すれば、電流値が略一定となった電流値である無負荷電流値ＩＤは、微分フィルタによって得られる電流値の微分値の変化が所定値（閾値Ｄｆ）以下となるときの電流値である。このため、時定数の大きい微分フィルタによって無負荷電流値ＩＤを精度よく安定して得ることができる。これにより、フィルタ後の電流値を用いて駆動時間（判定時間Ｔｃ）を変更することで、電動モータ７Ａの駆動の停止（リリース完了）を安定して判定することができる。

なお、実施形態では、後輪側ディスクブレーキ６を電動パーキングブレーキ機能付の液圧式ディスクブレーキとすると共に、前輪側ディスクブレーキ５を電動パーキングブレーキ機能が付いていない液圧式ディスクブレーキとした場合を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、例えば、後輪側ディスクブレーキ６を電動パーキングブレーキ機能が付いていない液圧式ディスクブレーキとすると共に、前輪側ディスクブレーキ５を電動パーキングブレーキ機能付の液圧式ディスクブレーキとしてもよい。さらに、前輪側ディスクブレーキ５と後輪側ディスクブレーキ６との両方を、電動パーキングブレーキ機能付の液圧式ディスクブレーキとしてもよい。要するに、車両の車輪のうち少なくとも左右一対の車輪のブレーキを電動パーキングブレーキにより構成することができる。

実施形態では、電動ブレーキ機構として、電動パーキングブレーキ付の液圧式ディスクブレーキ６を例に挙げて説明した。しかし、ディスクブレーキ式のブレーキ機構に限らず、ドラムブレーキ式のブレーキ機構として構成してもよい。さらに、ディスクブレーキにドラム式の電動パーキングブレーキを設けたドラムインディスクブレーキ、電動モータでケーブルを引っ張ることによりパーキングブレーキの保持を行う構成等、電動パーキングブレーキの構成は各種のものを採用することができる。

以上説明した実施形態に基づく電動ブレーキ装置として、例えば下記に述べる態様のものが考えられる。

第１の態様に係る電動ブレーキ装置は、制動部材を被制動部材へ押圧し制動力を保持する電動機構を駆動する電動機と、前記電動機の駆動を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、制動力の保持を解除する場合、前記電動機へ通電し、前記電動機の電流値が上昇後に下降し始め所定時間が経過してからの所定区間における電流変化量と、前記電動機の電流変化量が所定値以下に収束したときの電流値とに応じて、前記電動機の駆動時間を変更する。

この第１の態様によれば、制動力の保持を解除する場合に、電動機を駆動する時間である駆動時間を用いて電動機を停止する。この場合、「所定区間における電流変化量」と「電流変化量が所定値以下に収束したときの電流値」とに応じて電動機の駆動時間を変更する。このため、モータ回転量を用いる場合と比較して、精度よく電動機の駆動の停止（リリース完了）を判定することができる。これにより、クリアランスを精度よく確保でき、次回のアプライ時の応答性を高い領域で安定させることができる。

第２の態様としては、第１の態様において、前記所定区間は、前記電動機の温度による電流値のばらつき幅に応じて変化する。この第２の態様によれば、周囲の温度に拘わらず、精度よくクリアランスを確保することができる。

第３の態様としては、第１の態様または第２の態様において、前記電動機の電流変化量が前記所定値以下に収束したときの電流値は、微分フィルタによって得られる電流波形から検出される。この第３の態様によれば、微分フィルタによって電流変化量が所定値以下に収束したときの電流値を精度よく安定して得ることができる。これにより、フィルタ後の電流値を用いて駆動時間を変更することで、電動機の駆動の停止（リリース完了）を安定して判定することができる。

第４の態様に係る電動ブレーキ装置は、制動部材を被制動部材へ押圧し制動力を保持する電動機構を駆動する電動機と、前記電動機の駆動を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、制動力の保持を解除する場合、前記電動機へ通電し、前記電動機の電流値が上昇後に下降し前記電動機の電流値が所定の電流値範囲に入ってから所定周期ごとに取得した電流値と、前記電流値が略一定となった電流値とに基づいて前記電動機の駆動時間を変更する。

この第４の態様によれば、制動力の保持を解除する場合に、電動機を駆動する時間である駆動時間を用いて電動機を停止する。この場合、「電動機の電流値が所定の電流値範囲に入ってから所定周期ごとに取得した電流値」と「電流値が略一定となった電流値」とに応じて電動機の駆動時間を変更する。このため、モータ回転量を用いる場合と比較して、精度よく電動機の駆動の停止（リリース完了）を判定することができる。これにより、クリアランスを精度よく確保でき、次回のアプライ時の応答性を高い領域で安定させることができる。

第５の態様としては、第４の態様において、前記電流値範囲は、前記電動機の温度による電流値のばらつき幅に応じて変化する。この第５の態様によれば、周囲の温度に拘わらず、精度よくクリアランスを確保することができる。

第６の態様としては、第４の態様または第５の態様において、前記電流値が略一定となった電流値は、微分フィルタによって得られる前記電流値の微分値の変化が所定値以下となるときの電流値である。この第６の態様によれば、微分フィルタによって電流値が略一定となった電流値を精度よく安定して得ることができる。これにより、フィルタ後の電流値を用いて駆動時間を変更することで、電動機の駆動の停止（リリース完了）を安定して判定することができる。

第７の態様としては、制動部材を被制動部材へ押圧し制動力を保持する電動機構を駆動する電動機を制御する電動ブレーキ制御装置であって、前記電動ブレーキ制御装置は、制動力の保持を解除する場合、前記電動機へ通電し、前記電動機の電流値が上昇後に下降し始め所定時間が経過してからの所定区間における電流変化量と、前記電動機の電流変化量が所定値以下に収束したときの電流値とに応じて、前記電動機の駆動時間を変更する。

この第７の態様によれば、制動力の保持を解除する場合に、電動機を駆動する時間である駆動時間を用いて電動機を停止する。この場合、「所定区間における電流変化量」と「電流変化量が所定値以下に収束したときの電流値」とに応じて電動機の駆動時間を変更する。このため、モータ回転量を用いる場合と比較して、精度よく電動機の駆動の停止（リリース完了）を判定することができる。これにより、クリアランスを精度よく確保でき、次回のアプライ時の応答性を高い領域で安定させることができる。

尚、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

本願は、２０２０年３月３１日付出願の日本国特許出願第２０２０－０６２３１７号に基づく優先権を主張する。２０２０年３月３１日付出願の日本国特許出願第２０２０－０６２３１７号の明細書、特許請求の範囲、図面、及び要約書を含む全開示内容は、参照により本願に全体として組み込まれる。

４ ディスクロータ（被制動部材） ６ 後輪側ディスクブレーキ ６Ｃ ブレーキパッド（制動部材） ７Ａ 電動モータ（電動機、電動機構） ８ 回転直動変換機構（電動機構） ２４ パーキングブレーキ制御装置（制御装置、電動ブレーキ制御装置）

Claims (7)

1. 電動ブレーキ装置であって、該電動ブレーキ装置は、
   制動部材を被制動部材へ押圧し制動力を保持する電動機構を駆動する電動機と、
   前記電動機の駆動を制御する制御装置と、を備え、
   前記制御装置は、
   制動力の保持を解除する場合、
   前記電動機の電流値が一定の電流幅の範囲内に入ってから無負荷電流値となるまでの時間と、前記制動部材と前記被制動部材とのクリアランスを確保するために必要な時間と、を加算した駆動時間が経過したときに前記電動機の停止をするものであって、
   前記駆動時間は、前記電動機へ通電し、前記電動機の電流値が上昇後に下降し始め突入電流が収束する時間が経過してからの前記一定の電流幅の範囲内に入ってから無負荷電流値となるまでの電流変化量と、前記電動機の電流変化量が無負荷電流値になっていることを判定するための閾値以下に収束したときの電流値とに応じて、変更することを特徴とする電動ブレーキ装置。
2. 請求項１において、
   前記一定の電流幅は、前記電動機の温度による電流値のばらつき幅に応じて変化することを特徴とする電動ブレーキ装置。
3. 請求項１または２において、
   前記電動機の電流変化量が前記閾値以下に収束したときの電流値は、微分フィルタによって得られる電流波形から検出されることを特徴とする電動ブレーキ装置。
4. 電動ブレーキ装置であって、該電動ブレーキ装置は、
   制動部材を被制動部材へ押圧し制動力を保持する電動機構を駆動する電動機と、
   前記電動機の駆動を制御する制御装置と、を備え、
   前記制御装置は、
   制動力の保持を解除する場合、
   前記電動機の電流値が一定の電流幅の範囲内に入ってから無負荷電流値となるまでの時間と、前記制動部材と前記被制動部材とのクリアランスを確保するために必要な時間と、を加算した駆動時間が経過したときに前記電動機の停止をするものであって、
   前記駆動時間は、前記電動機へ通電し、前記電動機の電流値が上昇後に下降し前記電動機の電流値が前記一定の電流幅の範囲内に入ってから制御周期ごとに取得した電流値と、前記電流値が略一定となった電流値とに基づいて、変更することを特徴とする電動ブレーキ装置。
5. 請求項４において、
   前記一定の電流幅は、前記電動機の温度による電流値のばらつき幅に応じて変化することを特徴とする電動ブレーキ装置。
6. 請求項４または５において、
   前記電流値が略一定となった電流値は、微分フィルタによって得られる前記電流値の微分値の変化が無負荷電流値になっていることを判定するための閾値以下となるときの電流値であることを特徴とする電動ブレーキ装置。
7. 制動部材を被制動部材へ押圧し制動力を保持する電動機構を駆動する電動機を制御する電動ブレーキ制御装置であって、
   前記電動ブレーキ制御装置は、
   制動力の保持を解除する場合、
   前記電動機の電流値が一定の電流幅の範囲内に入ってから無負荷電流値となるまでの時間と、前記制動部材と前記被制動部材とのクリアランスを確保するために必要な時間と、を加算した駆動時間が経過したときに前記電動機の停止をするものであって、
   前記駆動時間は、前記電動機へ通電し、前記電動機の電流値が上昇後に下降し始め突入電流が収束する時間が経過してからの前記一定の電流幅の範囲内に入ってから無負荷電流値となるまでの電流変化量と、前記電動機の電流変化量が無負荷電流値になっていることを判定するための閾値以下に収束したときの電流値とに応じて、変更することを特徴とする電動ブレーキ制御装置。