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JP7033669B2 - 電動ブレーキおよび制御装置 - Google Patents
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JP7033669B2 - 電動ブレーキおよび制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、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および電動ブレーキに用いる制御装置に関する。
電動ブレーキは、ブレーキペダルの非操作時または制動力を解除操作の際に、パッド(制動部材)とディスク(被制動部材)との間にクリアランスを確保し、ブレーキパッドの引き摺りを抑制する。また、特許文献1には、車両の走行中であって、アクセルペダルがオフ操作されたときに、パッドとディスクとのクリアランスを狭くすることで、応答性を向上させる電動ブレーキが開示されている。
特開2000-46082号公報
電動ブレーキは、ブレーキペダルが制動力発生操作されて制動要求が発生すると、クリアランスを詰める方向(ディスクに近づく方向)にパッドを動作させる。これにより、パッドをディスクに接触させて、制動力を発生させる。しかしながら、例えばクリアランスを確保する途中でブレーキペダルが制動力発生操作されたときのクリアランス量と、クリアランスの確保が完了したときのクリアランス量とが、異なる場合がある。このため、ブレーキパダルを操作したときのクリアランス量に応じて、制動力が発生するタイミングが変化し、運転者に違和感を与える虞れがある。
本発明の目的は、制動部材と被制動部材とのクリアランス量が異なる状態で制動要求が発生した場合でも、制動力の発生時期の差異を抑制することができる電動ブレーキおよび制御装置を提供することにある。
本発明の一実施形態による電動ブレーキは、制動要求に基づき、被制動部材に押圧される制動部材を移動させるピストンに、電動モータの駆動により発生する推力を伝達するブレーキ機構と、前記電動モータの駆動を制御すると共に、非制動状態のときに、前記制動部材と前記被制動部材とのクリアランスが所定量となる所定クリアランス位置に前記ピストンを移動させる制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記制動要求が発生したときの前記ピストンの位置に拘わらず、前記制動要求が発生してから前記制動部材が前記被制動部材を押圧開始するまでの時間が所定時間となるように前記電動モータを駆動する。
また、本発明の一実施形態による制御装置は、制動要求に基づき、被制動部材に押圧される制動部材を移動させるピストンに、電動モータの駆動により発生する推力を伝達するブレーキ機構の前記電動モータの駆動を制御すると共に、前記制動要求が発生したときの前記ピストンの位置に拘わらず、前記制動要求が発生してから前記制動部材が前記被制動部材を押圧開始するまでの時間が所定時間になるように前記電動モータを駆動する。
本発明の一実施形態によれば、制動部材と被制動部材とのクリアランス量が異なる状態で制動要求が発生した場合でも、制動力の発生時期の差異を抑制することができる。
本発明の第1ないし第3の実施形態による電動ブレーキを適用した車両のシステム構成を示す図である。 電動ブレーキを示す断面図である。 電動ブレーキの制御状態を示す状態遷移図である。 比較例について、ブレーキペダル操作、制動力、ピストン位置、クリアランス量の時間変化の一例を示す特性線図である。 第1の実施形態について、ブレーキペダル操作、制動力、ピストン位置、クリアランス量の時間変化の一例を示す特性線図である。 第1の実施形態によるクリアランス制御を示す流れ図である。 図6に続く流れ図である。 第2の実施形態について、ブレーキペダル操作、制動力、ピストン位置、クリアランス量の時間変化の一例を示す特性線図である。 第2の実施形態によるクリアランス制御を示す流れ図である。 図9に続く流れ図である。 第3の実施形態について、ブレーキペダル操作、制動力、ピストン位置、クリアランス量の時間変化の一例を示す特性線図である。 第3の実施形態によるクリアランス制御を示す流れ図である。 図12に続く流れ図である。
以下、実施形態による電動ブレーキを、四輪自動車に適用した場合を例に挙げ、添付図面を参照して説明する。
図1は、実施形態による電動ブレーキ20を適用した車両1のシステム構成を示す図である。車両1に搭載されたブレーキ装置2は、左側の前輪3Lおよび右側の前輪3Rに対応して設けられた液圧式ブレーキ4(フロント制動機構)と、左側の後輪5Lおよび右側の後輪5Rに対応して設けられた電動ブレーキ20(リア制動機構)とを備えている。また、運転者のブレーキペダル6の操作量を計測する液圧センサ7およびペダルストロークセンサ8には、メインECU9が接続されている。メインECU9は、液圧センサ7およびペダルストロークセンサ8からの信号の入力を受けて、予め定められた制御プログラムにより各輪(4輪)に対しての目標制動力の演算を行う。メインECU9は、算出した制動力に基づいて、フロント2輪それぞれに対しての制動指令をフロント液圧装置用ECU10へCAN12(Controller area network)を介して送信する。メインECU9は、算出した制動力に基づいて、リヤ2輪それぞれに対しての制動指令をリヤ電動ブレーキ用ECU11へCAN12を介して送信する。また、メインECU9は、前輪3L,3Rおよび後輪5L,5Rのそれぞれの近傍に設けられている、車輪速度センサ13と接続され各輪の車輪速度を検出することができる。リヤ電動ブレーキ用ECU11は、電動モータ39の駆動を制動指令に基づいて制御する制御装置を構成している。
次に、電動ブレーキ20の具体的に構成について、図1および図2を参照して説明する。
電動ブレーキ20は、制動要求に基づき、ディスクロータD(被制動部材)に押圧されるブレーキパッド22,23(制動部材)を移動させるピストン32に電動モータ39の駆動により発生する推力を伝達するブレーキ機構21と、電動モータ39の駆動を制御すると共に、非制動状態のときにブレーキパッド22,23とディスクロータDとのクリアランスが所定量となる所定クリアランス位置にピストン32を移動させる制御装置としてのリヤ電動ブレーキ用ECU11と、を備えている。また、電動ブレーキ20は、ピストン32への推力を検出する推力センサ44と、電動モータ39の回転位置を検出する回転角センサ46と、を備えている。
図2に示すように、ブレーキ機構21は、一対のインナブレーキパッド22およびアウタブレーキパッド23と、キャリパ24とを備えている。インナブレーキパッド22およびアウタブレーキパッド23は、車両1の回転部に取り付けられるディスクロータDを挟んで軸方向両側に配置されている。電動ブレーキ20は、キャリパ浮動型として構成されている。なお、一対のインナブレーキパッド22およびアウタブレーキパッド23と、キャリパ24とは、車両1のナックル等の非回転部に固定されたブラケット25に、支持されている。
ブラケット25は、インナブレーキパッド22とアウタブレーキパッド23とをそれぞれ独立して支持するインナ側支持部26とアウタ側支持部27とを備えている。インナブレーキパッド22は、インナ側支持部26の内側にディスクロータDの軸方向に沿って移動自在に支持されている。アウタブレーキパッド23は、アウタ側支持部27の内側にディスクロータDの軸方向に沿って移動自在に支持されている。
キャリパ24は、キャリパ24の主体であるキャリパ本体28と、キャリパ本体28と並ぶように配置された電動モータ39とを備えている。キャリパ本体28には、車両内側のインナブレーキパッド22に対向する基端部に配置され、インナブレーキパッド22に対向して開口する円筒状のシリンダ部29と、シリンダ部29からディスクロータDを跨いでアウタ側に延び、車両外側のアウタブレーキパッド23に対向する先端側に配置される爪部30とが一体的に形成されている。
シリンダ部29には、有底のシリンダ31が形成されている。ピストン32は、インナブレーキパッド22を押圧するものであって、有底のカップ状に形成されている。ピストン32は、その底部33がインナブレーキパッド22に対向するようにシリンダ31内に収容されている。
キャリパ本体28のシリンダ部29の底壁側には、ギヤハウジング34が配置されている。ギヤハウジング34の内部には、平歯多段減速機構35、遊星歯車減速機構36および制御基板38が収容されている。制御基板38には、例えばマイクロコンピュータからなる制御装置としてのリヤ電動ブレーキ用ECU11が設けられている。
リヤ電動ブレーキ用ECU11は、電動モータ39の駆動を、制動指令に基づいて制御する。また、リヤ電動ブレーキ用ECU11は、予めメモリ(図示せず)に格納された図6および図7に示すクリアランス制御等のプログラムを実行する。
キャリパ本体28には、電動モータ39と、電動モータ39からの回転トルクを増力する伝達機構である、平歯多段減速機構35および遊星歯車減速機構36と、平歯多段減速機構35および遊星歯車減速機構36からの回転が伝達されてピストン32に推力を付与するボールねじ機構41と、ピストン32からインナブレーキパッド22およびアウタブレーキパッド23への推力(押圧力)に対する反力を検出する推力センサ44と、ボールねじ機構41のプッシュロッド42がピストン32を推進するとき、プッシュロッド42に対する後退方向への回転力を蓄える戻し機構45と、電動モータ39の回転軸40の回転角を検出する回転角センサ46と、制動時にピストン32からインナブレーキパッド22およびアウタブレーキパッド23への推力を保持する推力保持機構47と、が備えられている。推力センサ44は、ピストン32への推力を検出する推力検出部を構成している。推力センサ44は、ボールねじ機構41を構成するベースナット43とシリンダ31の底部に挟み込まれるように設置されている。
平歯多段減速機構35および遊星歯車減速機構36は、電動モータ39の回転を、所定の減速比で減速、増強して、遊星歯車減速機構36のキャリア37に伝達する。キャリア37からの回転は、ボールねじ機構41のプッシュロッド42に伝達される。
ボールねじ機構41は、平歯多段減速機構35および遊星歯車減速機構36からの回転運動、即ち電動モータ39の回転運動を直線運動(以下、便宜上直動という)に変換し、ピストン32に推力を付与するものである。ボールねじ機構41は、平歯多段減速機構35および遊星歯車減速機構36からの回転運動が伝達される、軸部材としてのプッシュロッド42と、プッシュロッド42の外周面にねじ係合される、ナット部材としてのベースナット43と、から構成されている。ベースナット43は、シリンダ31に対して相対回転しないように、図示しない嵌合部によって嵌合されている。プッシュロッド42は、ベースナット43を推力センサ44に押し付けながら、ベースナット43に対して相対回転しながら前進することができる。さらに、プッシュロッド42は、先端に取り付けられたスラスト軸受を介してピストン32と相対回転可能なように接続されている。このため、ピストン32を前進させることができ、ピストン32によってインナブレーキパッド22をディスクロータDに押し付けることができる。
戻し機構45は、フェールオープン機構と称することもある。戻し機構45は、制動中、電動モータ39や制御基板38等が失陥した場合に、ピストン32によるインナブレーキパッド22およびアウタブレーキパッド23からディスクロータDへの制動力を開放するものである。
回転角センサ46は、電動モータ39の回転軸40の回転角度を検出するものである。回転角センサ46は、電動モータ39の回転軸40に取り付けられた磁石部材と、磁気検出ICチップ(いずれも図示せず)と、を備えている。回転する磁石部材からの磁束の変化を磁気検出ICチップにより検出することで、制御基板38により、電動モータ39の回転軸40の回転角度を演算して検出することができる。回転角センサ46は、電動モータ39の回転位置を検出する回転位置検出部を構成している。
リターンスプリング48は、コイルスプリングで構成されている。リターンスプリング48は、プッシュロッド42に対して後退方向の回転力を蓄えることができる。電流センサ49は、制御基板38上のモータ駆動回路内に、電動モータ39に供給されるモータ電流を検出可能なように取り付けられている。電流センサ49は、モータ電流に応じた信号を出力する。
次に、電動ブレーキ20において、通常走行における制動および制動解除の作用について説明する。
通常走行における制動時には、リヤ電動ブレーキ用ECU11からの指令により、電動モータ39が駆動されて、その正方向、即ち制動方向(増力方向)の回転が、平歯多段減速機構35および遊星歯車減速機構36を経由することで所定の減速比で減速、増強されて遊星歯車減速機構36のキャリア37に伝達される。そして、キャリア37からの回転が、ボールねじ機構41のプッシュロッド42に伝達される。
続いて、キャリア37の回転に伴ってプッシュロッド42が回転し始めると、プッシュロッド42がベースナット43を推力センサ44に押し付けると共に、ベースナット43に対して相対回転しながら前進するようになる。プッシュロッド42がベースナット43に対して相対回転しながら前進すると、ピストン32が前進して、ピストン32によりインナブレーキパッド22をディスクロータDに押し付ける。そして、ピストン32によるインナブレーキパッド22への押圧力に対する反力により、キャリパ本体28がブラケット25に対して図2における右方向に移動して、爪部30に取り付けられたアウタブレーキパッド23をディスクロータDに押し付ける。この結果、ディスクロータDがインナブレーキパッド22およびアウタブレーキパッド23により挟みつけられて摩擦力が発生し、ひいては、車両1の制動力が発生することになる。
引き続き、ディスクロータDがインナブレーキパッド22およびアウタブレーキパッド23により挟みつけられて制動力が発生し始めると、その反力が、インナブレーキパッド22側からはプッシュロッド42およびベースナット43を経由して、アウタブレーキパッド23側からは爪部30およびシリンダ31の底部を経由して、推力センサ44に付与される。そして、推力センサ44により、ピストン32の前進によるインナブレーキパッド22およびアウタブレーキパッド23からディスクロータDへの推力が検出される。
そして、これ以降リターンスプリング48にプッシュロッド42に対する後退方向への回転力が蓄えられる。その後、回転角センサ46および推力センサ44等からの検出信号により電動モータ39の駆動が制御されて、制動状態が確立される。
一方、制動解除時には、リヤ電動ブレーキ用ECU11からの指令により、電動モータ39の回転軸40が逆方向、即ち制動解除方向(減力方向)に回転すると共に、その逆方向の回転が平歯多段減速機構35および遊星歯車減速機構36を介してプッシュロッド42に伝達される。その結果、プッシュロッド42が逆方向に相対回転しながら後退し始めることで、ディスクロータDへの推力が減少し、推力により圧縮されていたインナブレーキパッド22およびアウタブレーキパッド23の復元力によりキャリパ本体28がブラケット25に対して図2における左方向に移動すると共に、ピストン32が後退する。これにより、リターンスプリング48が初期状態に戻り、ディスクロータDへのインナブレーキパッド22およびアウタブレーキパッド23による制動力が解除される。
ピストン32のパッドの復元力による後退は、インナブレーキパッド22およびアウタブレーキパッド23の復元力が、それぞれのパッドとブラケット間に存在する摺動抵抗と、ピストン32とシリンダ31間に存在する摺動抵抗の和と釣り合うまでなされる。それ以降、さらにピストン32を後退させるためには、電動モータ39を減力方向にさらに駆動してプッシュロッド42をさらに後退させ、ピストン内壁面に存在する溝に嵌合し、ピストン32とプッシュロッド42の直動方向の相対変位量を規制するための止め輪を介してピストン32が後退するよう力を伝達させる必要がある。
インナブレーキパッド22およびアウタブレーキパッド23がパッドとブラケット間や、ピストン32とシリンダ31間の摺動抵抗によって後退しなくなることによって発生するディスクロータDとの間の残存推力は、車両走行時、即ちディスクロータDが回転する際の抵抗トルク(引き摺りトルク)となり、車両の燃費に影響を及ぼす。そのため、電動ブレーキ20においては、メインECU9からの制動指令が無くなった、または無い場合は、電動モータ39を減力方向に駆動し、ピストン32とインナブレーキパッド22からの間に間隔(クリアランス)を設けることにより、残存推力を低減させ、引き摺りトルクを低減させることが可能である。図示していないが、ピストン32とインナブレーキパッド22を一体となって直動するように嵌合させることで、ディスクロータDとインナブレーキパッド22の間にクリアランスを設けることも可能である。インナブレーキパッド22とアウタブレーキパッド23の間にディスクロータDから離間する方向に力が付勢されたばねを設ける等の方法によってディスクロータDとアウタブレーキパッド23との間にクリアランスを設けることも可能である。これらの方法によってさらに引き摺りトルクを低減させることが可能である。
図3は、電動ブレーキ20の制御中の状態遷移図の一例である。電動ブレーキ20の制御中は、待機状態、クリアランス制御状態、増力制御状態、減力制御状態のいずれかの状態になっている。電動ブレーキ20は、これらの状態に応じた制御を実施する。各状態への遷移条件は、図3に示す通りである。遷移条件が成立した場合に、状態が遷移する。
起動直後は、一連のシステムチェック完了後に待機状態になる。例えば、待機状態で運転者がブレーキペダル6を踏む操作(制動力発生操作)をした場合は、ブレーキペダル6が操作されることにより、増力指示が発生し、待機状態からクリアランス制御状態へ遷移する。クリアランス制御状態に遷移後、クリアランスを詰める制御を実施する。クリアランスがゼロになった場合には、ブレーキパッド22,23とディスクロータDが接触したと判断する。この場合であって、増力指示が継続されたときには、クリアランス制御状態から増力制御状態へ遷移する。増力制御状態では、運転者のブレーキペダル6の操作量に応じた目標制動力に到達するまで増力方向へピストン32を推進させるように、電動モータ39を駆動させる。目標制動力に到達した場合は、その制動力を保持させる制御を実施し、減力指示が発生するまで増力制御状態で待機する。
増力制御状態でブレーキペダル6を放す側の操作(制動力解除操作)が実施された場合には、減力指示が発生し、増力制御状態から減力制御状態へ遷移する。このとき、電動ブレーキ20は、ブレーキペダル6の操作に応じた目標制動力まで減力し、制動力を保持する。運転者がブレーキペダル6から足を完全に離した状態で目標制動力に達した場合、即ち制動力がゼロになった場合、減力制御状態からクリアランス制御状態へ遷移する。クリアランス制御状態では、ブレーキペダル6が放されていることを認識し、クリアランスを開ける制御を実施する。クリアランス量が規定量(規定クリアランス量)に到達した場合、クリアランス制御状態から待機状態へ遷移する。
クリアランス制御状態でクリアランス量が規定量に到達する前に、再度ブレーキペダル6の操作が開始された場合には、待機状態に遷移せずに、クリアランスを詰める制御が実施させる。本発明では、このクリアランス量が規定量に到達する前に、再度ブレーキペダル6が操作された状況を判断し、クリアランス量が規定量に到達した後と同じタイミングで制動力が発生するように、クリアランス制御を実施する。
本発明のクリアランス制御を説明する前に、比較例によるクリアランス制御について、図4を参照して説明する。図4は、比較例の電動ブレーキ制御中の時系列波形を示している。実線は、クリアランス制御が完了した状態で再度制動力発生操作がなされた場合(以下、「クリアランス制御完了状態のペダル操作」という)を示している。破線は、クリアランス量が規定値に到達する前、即ちクリアランス制御途中の状態で再度ペダル操作がなされた場合(以下、「クリアランス制御途中状態のペダル操作」という)を示している。
なお、ピストン位置の時系列波形の縦軸のゼロ点は、ピストン32とインナブレーキパッド22が接触または離間し始める位置である。ピストン位置のプラス側は制動力発生領域を示し、ピストン位置のマイナス側はクリアランス領域を示している。(a)区間と(a′)区間が減力制御状態、(b)区間と(b′)区間がクリアランス制御状態(開ける側)、(c)区間が待機状態、(d)区間と(d′)区間がクリアランス制御状態(詰める側)、(e)区間と(e′)区間が増力制御状態と対応している。(a)~(e)は、実線で示す「クリアランス制御完了状態のペダル操作」に対応している。(a′)~(e′)は、破線で示す「クリアランス制御途中状態のペダル操作」に対応している。
「クリアランス制御完了状態のペダル操作」がなされた場合には、図4中の実線で示すように、(a)区間でブレーキペダル6を徐々に放していき、制動力をゼロまで減力する。(b)区間ではブレーキペダル6を完全に放した状態となり、クリアランスを開けていき、クリアランス量が規定クリアランス量となった(c)区間で作動を停止する。このとき、ピストン32は、所定クリアランス位置で停止する。その後、(d)区間でブレーキペダル6の操作が再度開始されると、これと同時に増力方向へ作動を開始する。これにより、クリアランスを詰める側の制御が実施され、ブレーキパッド22,23とディスクロータDが接触する。この結果、(e)区間で制動力が立ち上がって増加していく。
これに対し、「クリアランス制御途中状態のペダル操作」がなされた場合には、図4中の破線で示すように、(a′)区間でブレーキペダル6の位置を保持している状態から徐々にブレーキペダル6を放していき、制動力ゼロまで減力する。(b′)区間ではブレーキペダル6を完全に放した状態となり、クリアランスを開ける側の制御がなされる。しかしながら、クリアランス量が規定クリアランス量に達する前にブレーキペダル6の操作が開始された場合、ピストン32を所定クリアランス位置までディスクロータDから離間する方向に移動している途中で、制動要求が発生する。この場合、(d′)区間で直ちにクリアランスを詰める側への制御を実施する。これにより、「クリアランス制御完了状態のペダル操作」に比べて早いタイミングでブレーキパッド22,23とディスクロータDが接触する。この結果、(e′)区間で制動力が立ち上がって増加していく。この制動力の立ち上がるタイミングのずれが、運転者の違和感へと繋がる。
次に、本発明の第1の実施形態によるクリアランス制御について、図5を参照して説明する。図5は、第1の実施形態による電動ブレーキ制御中の時系列波形を示している。実線は、「クリアランス制御完了状態のペダル操作」がなされた場合を示している。破線は、「クリアランス制御途中状態のペダル操作」がなされた場合を示している。なお、「クリアランス制御完了状態のペダル操作」がなされた場合については、図4と同様となるため、説明を割愛する。
「クリアランス制御途中状態のペダル操作」がなされた場合には、図5中の破線で示すように、(a′)区間でブレーキペダル6の位置を保持している状態から徐々にブレーキペダル6を放していき、制動力ゼロまで減力する。(b′)区間ではブレーキペダル6を完全に放した状態となり、クリアランスを開ける側の制御がなされる。この状態で、クリアランス量が規定クリアランス量に達する前にブレーキペダル6の操作が開始される場合、ピストン32を所定クリアランス位置までディスクロータDから離間する方向に移動している途中で、制動要求が発生する。この場合、(b′)区間にてブレーキペダル6の操作がなされたことを検知する。第1の実施形態では、(d′)区間でクリアランスを詰める側への制御を実施する前に、非作動時間(Δt)だけピストン32を一時停止する区間を設ける。これにより、「クリアランス制御途中状態のペダル操作」がなされた場合の(d′)区間の時間と非作動時間(Δt)との和は、「クリアランス制御完了状態のペダル操作」がなされた場合の(d)区間の時間と一致する。この結果、(e′)区間での制動力が立ち上がるタイミングは、「クリアランス制御完了状態のペダル操作」がなされた場合のタイミングと同一になる。このとき、非作動時間(Δt)は、数1および数2の式によって算出する。
Figure 0007033669000001
Figure 0007033669000002
数1の式の現クリアランス量は、ブレーキペダル6の操作が再開されたタイミングのクリアランス量を用いて算出する。数2の式のピストン速度は、クリアランス制御中の設定値を用いて算出する。
次に、第1の実施形態によるクリアランス制御について、図6および図7のフローチャートを参照して説明する。なお、図6および図7に示すプログラムは、例えばイグニッションスイッチがON操作された後、所定の周期毎に繰り返し実行される。また、図6および図7に示す流れ図のステップは、それぞれ「S」という表記を用い、例えばステップ1を「S1」として示す。
図6中のS1では、クリアランス制御状態にあるか否かを判断する。クリアランス制御状態でない場合は、S1で「NO」と判定し、リターンする。クリアランス制御状態である場合は、S1で「YES」と判定し、S2に移行する。
S2では、ブレーキペダル6の操作がOFF中であるか否かを判断する。ブレーキペダル6の操作がない場合は、ブレーキペダル6の操作がOFFであるから、S2で「YES」と判定し、S3に移行する。ブレーキペダル6の操作がある場合は、ブレーキペダル6の操作がONであるから、S2で「NO」と判定し、S6に移行する。
S3では、非作動時間を計測するための時間カウントをゼロにし、S4へ移行する。時間カウントは、ブレーキペダル6の操作がONになったタイミングからの時間を計測する。このため、時間カウントは、ブレーキペダル6の操作がOFF時にリセット(ゼロ)する必要がある。
S4では、例えば電動モータ39の回転位置から求められるクリアランス量が規定クリアランス量未満(未到達)か否かを判断する。クリアランス量が規定クリアランス量未満の場合は、クリアランス制御が完了していないから、S4で「YES」と判定し、S5に移行する。S5では、クリアランスを開ける側の制御を開始または継続する。即ち、S5では、電動モータ39を減力方向へ駆動させ、リターンする。クリアランス量が規定クリアランス量以上(到達)の場合は、クリアランス制御が完了しているから、S4で「NO」と判定し、S10に移行する。S10では、クリアランス制御を停止させて、リターンする。これにより、クリアランス制御状態から待機状態に遷移する。
S6では、ブレーキペダル6の操作がOFFからONに切り替わったタイミングが否かを判断する。ブレーキペダル6の操作が切り替わったタイミングである場合は、S6で「YES」と判定し、S7に移行する。ブレーキペダル6の操作が切り替わったタイミングでない場合、即ちブレーキペダル6の操作がON状態継続中である場合は、S6で「NO」と判定し、S12に移行する。
S7では、ブレーキペダル6の操作がOFFからONに切り替わったタイミングでクリアランス量が規定クリアランス量未満であるか否かを判断する。即ち、S7では、クリアランスを開けている最中に、運転者がブレーキペダル6の操作を開始したタイミングか否かを判断する。
クリアランス量が規定クリアランス量未満である場合は、S7で「YES」と判定し、S8に移行する。S8では、数1の式に基づいて、クリアランス差分値を算出し、S9に移行する。S9では、数2の式に基づいて、一時停止区間の非作動時間を算出し、S10に移行する。S10では、電動モータ39を停止させて、リターンする。
クリアランス量が規定クリアランス量以上である場合は、非作動時間を設ける必要がないから、S7で「NO」と判定し、S11に移行する。S11では、非作動時間をゼロに設定し、S13に移行する。S13では、時間カウントに基づいて計測した時間が非作動時間に到達したか否かを判定する。S11で非作動時間をゼロに設定した場合には、時間カウントに基づいて計測した時間が非作動時間に到達しているから、S13で「YES」と判定し、S14に移行する。S14では、クリアランスを詰める側の制御を実行し、電動モータ39を増力方向へ駆動させ、リターンする。
S12では、ブレーキペダル6の操作が継続されている時間を計測するために、時間カウントをインクリメントし、S13に移行する。S13では、S9またはS11で設定された非作動時間と、時間カウントに基づいて計測した時間とを比較する。時間カウントに基づいて計測した時間が非作動時間未満である場合は、S13で「NO」と判定し、S10に移行する。S10では、一時停止を継続するために、電動モータ39の停止を継続し、リターンする。
時間カウントに基づいて計測した時間が非作動時間以上である場合は、一時停止区間が終了しているから、S13で「YES」と判定し、S14に移行する。S14では、電動モータ39を増力方向へ駆動させ、リターンする。
かくして、第1の実施形態では、リヤ電動ブレーキ用ECU11(制御装置)は、制動要求が発生したときのピストン32の位置に拘わらず、制動要求からブレーキパッド22,23(制動部材)がディスクロータD(被制動部材)を押圧開始するまでの時間が所定時間となるように電動モータ39を駆動する。
即ち、リヤ電動ブレーキ用ECU11は、制動要求に基づき、ディスクロータDに押圧されるブレーキパッド22,23を移動させるピストン32に電動モータ39の駆動により発生する推力を伝達するブレーキ機構21の電動モータ39の駆動を制御して、制動要求が発生したときのピストン32の位置に拘わらず、制動要求からブレーキパッド22,23がディスクロータDを押圧開始するまでの時間を一定にする。
これにより、制動要求が発生したときに、ブレーキパッド22,23とディスクロータDとのクリアランス量が異なる場合でも、制動力の発生時期の差異を抑制することができる。この結果、制動力が発生するタイミングをできるだけ同一にすることができ、運転者の違和感を抑制することができる。
また、リヤ電動ブレーキ用ECU11は、ピストン32を所定クリアランス位置までディスクロータDから離間する方向に移動しているときに制動要求があった場合、所定時間を、ピストン32が所定クリアランス位置にある状態からディスクロータDを押圧開始する時間と同じにする。
第1の実施形態では、リヤ電動ブレーキ用ECU11は、ピストン32を所定クリアランス位置までディスクロータDから離間する方向に移動させているときに制動要求があった場合、ピストン32の位置(推力)を維持し、制動要求からブレーキパッド22,23がディスクロータDを押圧開始するまでの時間を所定時間にする。具体的には、リヤ電動ブレーキ用ECU11は、制動要求が発生したときのクリアランス量(現クリアランス量)に応じてピストン32の位置を維持する時間である非作動時間を調整する。これにより、制動要求が発生したときのピストン32の位置に拘わらず、制動要求からブレーキパッド22,23がディスクロータDを押圧開始するまでの時間を一定の所定時間にすることができる。
次に、図8ないし図10は第2の実施形態を示している。第2の実施形態の特徴は、リヤ電動ブレーキ用ECUは、ピストンを所定クリアランス位置までディスクロータから離間する方向に移動させているときに制動要求があった場合、ピストンが所定クリアランス位置にある状態から制動する場合に比してピストンの移動速度を減速し、制動要求からブレーキパッドがディスクロータを押圧開始するまでの時間を所定時間にすることにある。なお、第2の実施形態では、上述した第1の実施形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
第2の実施形態によるクリアランス制御について、図8を参照して説明する。図8は、第2の実施形態による電動ブレーキ制御中の時系列波形を示している。実線は、「クリアランス制御完了状態のペダル操作」がなされた場合を示している。破線は、「クリアランス制御途中状態のペダル操作」がなされた場合を示している。
「クリアランス制御途中状態のペダル操作」がなされた場合には、図8中の破線で示すように、(a′)区間でブレーキペダル6の位置を保持している状態から徐々にブレーキペダル6を放していき、制動力ゼロまで減力する。(b′)区間ではブレーキペダル6の操作がなされたことを検知する。これにより、ピストン32を所定クリアランス位置までディスクロータDから離間する方向に移動している途中で、制動要求が発生する。このため、(d′)区間へと移行し、直ちにクリアランスを詰める側への制御を実施する。この(d′)区間では、「クリアランス制御完了状態のペダル操作」がなされた場合に比べて、ピストン32の移動速度(ピストン速度)を遅くする。これにより、(e′)区間での制動力が立ち上がるタイミングを、「クリアランス制御完了状態のペダル操作」がなされた場合のタイミングと同一にする。このとき、ピストン速度は、数3の式によって算出する。
Figure 0007033669000003
数3の式の現クリアランス量は、ブレーキペダル6の操作が再開されたタイミングのクリアランス量を用いて算出する。数3の式の規定時間は、「クリアランス制御完了状態のペダル操作」がなされた場合のクリアランスを詰める(d)区間の時間と同じ値を用いて算出する。
次に、第2の実施形態によるクリアランス制御について、図9および図10のフローチャートを参照して説明する。なお、図9および図10に示すプログラムは、例えばイグニッションスイッチがON操作された後、所定の周期毎に繰り返し実行される。また、図9および図10に示す流れ図のステップは、それぞれ「S」という表記を用い、例えばステップ21を「S21」として示す。
図9中のS21では、クリアランス制御状態にあるか否かを判断する。クリアランス制御状態でない場合は、S21で「NO」と判定し、リターンする。クリアランス制御状態である場合は、S21で「YES」と判定し、S22に移行する。
S22では、ブレーキペダル6の操作がOFF中であるか否かを判断する。ブレーキペダル6の操作がない場合は、S22で「YES」と判定し、S23に移行する。ブレーキペダル6の操作がある場合は、S22で「NO」と判定し、S26に移行する。
S23では、クリアランス量が規定クリアランス量未満(未到達)か否かを判断する。クリアランス量が規定クリアランス量未満の場合は、S23で「YES」と判定し、S24に移行する。S24では、クリアランスを開ける側の制御を開始または継続し、リターンする。クリアランス量が規定クリアランス量以上(到達)の場合は、S23で「NO」と判定し、S25に移行する。S25では、クリアランス制御を停止させて、リターンする。これにより、クリアランス制御状態から待機状態に遷移する。
S26では、ブレーキペダル6の操作がOFFからONに切り替わったタイミングが否かを判断する。ブレーキペダル6の操作が切り替わったタイミングである場合は、S26で「YES」と判定し、S27に移行する。ブレーキペダル6の操作が切り替わったタイミングでない場合、S26で「NO」と判定し、S30に移行する。
S27では、ブレーキペダル6の操作がOFFからONに切り替わったタイミングでクリアランス量が規定クリアランス量未満であるか否かを判断する。即ち、S27では、クリアランスを開けている最中に、運転者がブレーキペダル6の操作を開始したタイミングか否かを判断する。
クリアランス量が規定クリアランス量未満である場合は、S27で「YES」と判定し、S28に移行する。S28では、数3の式に基づいて、ピストン速度を算出し、S30に移行する。S30では、算出されたピストン速度に基づいて電動モータ39を増力方向へ駆動させ、リターンする。
クリアランス量が規定クリアランス量以上である場合は、ピストン速度を低下させる必要がないから、S27で「NO」と判定し、S29に移行する。S29では、ピストン速度を予め決められた通常速度に設定し、S30に移行する。S30では、通常速度に設定されたピストン速度に基づいて電動モータ39を増力方向へ駆動させ、リターンする。
かくして、第2の実施形態でも、第1の実施形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。また、第2の実施形態では、リヤ電動ブレーキ用ECU11(制御装置)は、ピストン32を所定クリアランス位置までディスクロータDから離間する方向に移動させているときに制動要求があった場合、ピストン32が所定クリアランス位置にある状態から制動する場合に比してピストン32の移動速度を減速し、制動要求からブレーキパッド22,23がディスクロータDを押圧開始するまでの時間を所定時間にする。
これにより、制動要求が発生したときに、ブレーキパッド22,23がディスクロータDとのクリアランス量が異なる場合でも、制動力の発生時期の差異を抑制することができる。この結果、制動力が発生するタイミングをできるだけ同一にすることができ、運転者の違和感を抑制することができる。
次に、図11ないし図13は第3の実施形態を示している。第3の実施形態の特徴は、リヤ電動ブレーキ用ECUは、クリアランス量に応じてピストンの作動を停止させる場合に、クリアランス量を減少させた後に、ピストンを停止させることにある。なお、第3の実施形態では、上述した第1の実施形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
第3の実施形態によるクリアランス制御について、図11を参照して説明する。図11は、第3の実施形態による電動ブレーキ制御中の時系列波形を示している。実線は、「クリアランス制御完了状態のペダル操作」がなされた場合を示している。破線は、「クリアランス制御途中状態のペダル操作」がなされた場合を示している。
「クリアランス制御途中状態のペダル操作」がなされた場合には、図11中の破線で示すように、(a′)区間でブレーキペダル6の位置を保持している状態から徐々にブレーキペダル6を放していき、制動力ゼロまで減力する。(b′)区間ではブレーキペダル6を完全に放した状態となり、クリアランスを開ける側の制御がなされる。この状態で、クリアランス量が規定クリアランス量に達する前にブレーキペダル6の操作が開始される場合、ピストン32を所定クリアランス位置までディスクロータDから離間する方向に移動している途中で、制動要求が発生する。この場合、(b′)区間にてブレーキペダル6の操作がなされたことを検知する。続く(d′)区間では、クリアランスを詰める側への制御を実施する。(e′)区間での制動力が立ち上がる前に、非作動時間(Δt)だけ一時停止する区間を設ける。即ち、(b′)区間で開けたクリアランス量分を(d′)区間で詰めていき、クリアランス量がゼロとなったタイミングでピストン32を一時停止する。これにより、(e′)区間での制動力が立ち上がるタイミングを、「クリアランス制御完了状態のペダル操作」がなされた場合のタイミングと同一にする。この場合、非作動時間(Δt)は、数1および数2の式によって算出する。
なお、一時停止する区間を設ける場合には、(d′)区間にかかる時間と非作動時間(Δt)の和が、(d)区間にかかる時間と同値となればよい。このため、一時停止する区間は、(d)区間内のどの位置に設定してもよい。
次に、第3の実施形態によるクリアランス制御について、図12および図13のフローチャートを参照して説明する。なお、図12および図13に示すプログラムは、例えばイグニッションスイッチがON操作された後、所定の周期毎に繰り返し実行される。また、図12および図13に示す流れ図のステップは、それぞれ「S」という表記を用い、例えばステップ41を「S41」として示す。
図12中のS41では、クリアランス制御状態にあるか否かを判断する。クリアランス制御状態でない場合は、S41で「NO」と判定し、リターンする。クリアランス制御状態である場合は、S41で「YES」と判定し、S42に移行する。
S42では、ブレーキペダル6の操作がOFF中であるか否かを判断する。ブレーキペダル6の操作がない場合は、S42で「YES」と判定し、S43に移行する。ブレーキペダル6の操作がある場合は、S42で「NO」と判定し、S47に移行する。
S43では、非作動時間を計測するための時間カウントをゼロにし、S44へ移行する。S44では、クリアランス量が規定クリアランス量未満(未到達)か否かを判断する。クリアランス量が規定クリアランス量未満の場合は、S44で「YES」と判定し、S45に移行する。S45では、クリアランスを開ける側の制御として、電動モータ39を減力方向へ駆動させ、リターンする。クリアランス量が規定クリアランス量以上(到達)の場合は、S44で「NO」と判定し、S46に移行する。S46では、クリアランス制御を停止させて、リターンする。
S47では、ブレーキペダル6の操作がOFFからONに切り替わったタイミングが否かを判断する。ブレーキペダル6の操作が切り替わったタイミングである場合は、S47で「YES」と判定し、S48に移行する。ブレーキペダル6の操作が切り替わったタイミングでない場合、S47で「NO」と判定し、S52に移行する。
S48では、ブレーキペダル6の操作がOFFからONに切り替わったタイミングでクリアランス量が規定クリアランス量未満であるか否かを判断する。即ち、S48では、クリアランスを開けている最中に、運転者がブレーキペダル6の操作を開始したタイミングか否かを判断する。
クリアランス量が規定クリアランス量未満である場合は、S48で「YES」と判定し、S49に移行する。S49では、数1の式に基づいて、クリアランス差分値を算出し、S50に移行する。S50では、数2の式に基づいて、一時停止区間の非作動時間を算出し、S55に移行する。S55では、クリアランスを詰める側の制御として、電動モータ39を増力方向へ駆動させ、リターンする。
クリアランス量が規定クリアランス量以上である場合は、S48で「NO」と判定し、S51に移行する。S51では、非作動時間をゼロに設定し、S54に移行する。S54では、時間カウントに基づいて計測した時間が非作動時間に到達したか否かを判定する。S51で非作動時間をゼロに設定した場合には、時間カウントに基づいて計測した時間が非作動時間に到達しているから、S54で「YES」と判定し、S55に移行する。S55では、クリアランスを詰める側の制御を実行し、電動モータ39を増力方向へ駆動させ、リターンする。
S52では、クリアランス量がゼロか否かを判定する。クリアランス量がゼロではない場合には、S52で「NO」と判定し、S55に移行する。S55では、クリアランスを詰める側の制御を実行し、リターンする。クリアランス量がゼロである場合には、S52で「YES」と判定し、S53に移行する。
S53では、ブレーキペダル6の操作が継続されている時間を計測するために、時間カウントをインクリメントし、S54に移行する。S54では、S50またはS51で設定された非作動時間と、時間カウントに基づいて計測した時間とを比較する。このとき、時間カウントに基づいて計測した時間は、クリアランス量がゼロになった以降の時間である。時間カウントに基づいて計測した時間が非作動時間未満である場合は、S54で「NO」と判定し、S46に移行する。S46では、一時停止を継続するために、電動モータ39の停止を継続し、リターンする。
時間カウントに基づいて計測した時間が非作動時間以上である場合は、一時停止区間が終了しているから、S54で「YES」と判定し、S55に移行する。S55では、電動モータ39を増力方向へ駆動させ、リターンする。これにより、クリアランス制御状態から増力制御状態に遷移する。
なお、S52の判定条件は変更してもよい。変更することで、一時停止区間の開始タイミングを変更することが可能である。例えば、S52では、クリアランス量が0よりも大きな所定値(例えば、所定値=0.1)か否かを判定してもよい。この場合、クリアランス量が所定値となったところで、一時停止区間が開始されるようになる。
かくして、第3の実施形態でも、第1の実施形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。
なお、前記各実施形態では、後輪5L,5Rに電動ブレーキ20を適用するものとしたが、前輪3L,3Rに電動ブレーキ20を適用してもよく、4輪全てに電動ブレーキ20を適用してもよい。
以上説明した実施態様に基づく電動ブレーキとして、例えば以下に述べる態様のものが考えられる。
第1の態様としては、電動ブレーキであって、制動要求に基づき、被制動部材に押圧される制動部材を移動させるピストンに、電動モータの駆動により発生する推力を伝達するブレーキ機構と、前記電動モータの駆動を制御すると共に、非制動状態のときに、前記制動部材と前記被制動部材とのクリアランスが所定量となる所定クリアランス位置に前記ピストンを移動させる制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記制動要求が発生したときの前記ピストンの位置に拘わらず、前記制動要求が発生してから前記制動部材が前記被制動部材を押圧開始するまでの時間が所定時間となるように前記電動モータを駆動する。
第2の態様としては、第1の態様において、前記制御装置は、前記ピストンを、前記所定クリアランス位置まで、前記被制動部材から離間する方向に移動させているときに前記制動要求が発生した場合、前記所定時間を、前記所定クリアランス位置にある前記ピストンが、前記被制動部材を押圧開始するまでの時間と同じにする。
第3の態様としては、第1または第2の態様において、前記制御装置は、前記ピストンを、前記所定クリアランス位置まで、前記被制動部材から離間する方向に移動させているときに前記制動要求が発生した場合、前記ピストンの位置を維持することで、前記制動要求が発生してから前記制動部材が前記被制動部材を押圧開始するまでの時間を前記所定時間にする。
第4の態様としては、第1または第2の態様において、前記制御装置は、前記ピストンを、前記所定クリアランス位置まで、前記被制動部材から離間する方向に移動させているときに前記制動要求が発生した場合、前記ピストンを前記所定クリアランス位置から移動させる場合に比して、前記ピストンの移動速度を減速することで、前記制動要求が発生してから前記制動部材が前記被制動部材を押圧開始するまでの時間を前記所定時間にする。
また、実施態様に基づく制御装置として、例えば以下に述べる態様のものが考えられる。
第5の態様による制御装置としては、制動要求に基づき、被制動部材に押圧される制動部材を移動させるピストンに、電動モータの駆動により発生する推力を伝達するブレーキ機構の前記電動モータの駆動を制御すると共に、前記制動要求が発生したときの前記ピストンの位置に拘わらず、前記制動要求が発生してから前記制動部材が前記被制動部材を押圧開始するまでの時間が所定時間となるように前記電動モータを駆動する。
なお、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、2018年9月26日付出願の日本国特許出願第2018-180345号に基づく優先権を主張する。2018年9月26日付出願の日本国特許出願第2018-180345号の明細書、特許請求の範囲、図面、およ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。
11 リヤ電動ブレーキ用ECU(制御装置) 20 電動ブレーキ 21 ブレーキ機構 22 インナブレーキパッド(制動部材) 23 アウタブレーキパッド(制動部材) 24 キャリパ 32 ピストン 35 平歯多段減速機構 36 遊星歯車減速機構 37 キャリア 39 電動モータ 40 回転軸 41 ボールねじ機構 D ディスクロータ(被制動部材)

Claims (5)

  1. 電動ブレーキであって、
    制動要求に基づき、被制動部材に押圧される制動部材を移動させるピストンに、電動モータの駆動により発生する推力を伝達するブレーキ機構と、
    前記電動モータの駆動を制御すると共に、非制動状態のときに、前記制動部材と前記被制動部材とのクリアランスが所定量となる所定クリアランス位置に前記ピストンを移動させる制御装置と、を備え、
    前記制御装置は、
    前記制動要求が発生したときの前記ピストンの位置に拘わらず、前記制動要求が発生してから前記制動部材が前記被制動部材を押圧開始するまでの時間が所定時間となるように前記電動モータを駆動する電動ブレーキ。
  2. 請求項1において、
    前記制御装置は、
    前記ピストンを、前記所定クリアランス位置まで、前記被制動部材から離間する方向に移動させているときに前記制動要求が発生した場合、前記所定時間を、前記所定クリアランス位置にある前記ピストンが、前記被制動部材を押圧開始するまでの時間と同じにする電動ブレーキ。
  3. 請求項1または2において、
    前記制御装置は、
    前記ピストンを、前記所定クリアランス位置まで、前記被制動部材から離間する方向に移動させているときに前記制動要求が発生した場合、前記ピストンの位置を維持することで、前記制動要求が発生してから前記制動部材が前記被制動部材を押圧開始するまでの時間を前記所定時間にする電動ブレーキ。
  4. 請求項1または2において、
    前記制御装置は、
    前記ピストンを、前記所定クリアランス位置まで、前記被制動部材から離間する方向に移動させているときに前記制動要求が発生した場合、前記ピストンを前記所定クリアランス位置から移動させる場合に比して、前記ピストンの移動速度を減速することで、前記制動要求が発生してから前記制動部材が前記被制動部材を押圧開始するまでの時間を前記所定時間にする電動ブレーキ。
  5. 制御装置であって、前記制御装置は、
    制動要求に基づき、被制動部材に押圧される制動部材を移動させるピストンに、電動モータの駆動により発生する推力を伝達するブレーキ機構の前記電動モータの駆動を制御すると共に、
    前記制動要求が発生したときの前記ピストンの位置に拘わらず、前記制動要求が発生してから前記制動部材が前記被制動部材を押圧開始するまでの時間が所定時間となるように前記電動モータを駆動する制御装置。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6987197B1 (ja) * 2020-09-07 2021-12-22 三菱電機株式会社 電動ブレーキの制御装置
FR3120338B1 (fr) * 2021-03-03 2024-02-16 Foundation Brakes France Système de freinage pour véhicule automobile
IT202100012968A1 (it) * 2021-05-19 2022-11-19 Brembo Spa Impianto frenante con freni a disco di tipo brake-by-wire, dotato di regolazione dinamica della distanza tra il disco freno e le pastiglie e relativo metodo di regolazione della distanza tra il disco freno e le pastiglie in un impianto frenante di tipo brake-by-wire
DE102022123084A1 (de) * 2022-09-12 2024-03-14 Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH Drehwinkelerfassungssystem für eine Drehwinkelerfassung eines rotatorischen Bremsantriebs für ein Schienenfahrzeug
CN118288803A (zh) * 2022-12-14 2024-07-05 恒创智行(浙江)电控制动系统有限公司 制动方法和制动系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011213205A (ja) 2010-03-31 2011-10-27 Advics Co Ltd 車両用ブレーキ制御装置
US20150308530A1 (en) 2014-04-28 2015-10-29 Daegu Gyeongbuk Institute Of Science And Technology Motor control system and method for wear compensation of electromechanical brake
WO2016104680A1 (ja) 2014-12-27 2016-06-30 マツダ株式会社 ブレーキ装置
JP2016533964A (ja) 2013-09-13 2016-11-04 ローベルト ボッシュ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング フェールセーフティと利用性の向上した運転アシストシステム

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6250436B1 (en) 1998-07-31 2001-06-26 Tokico Ltd. Motor-driven brake apparatus
JP4166336B2 (ja) 1998-07-31 2008-10-15 株式会社日立製作所 電動ブレーキ装置
JP4973994B2 (ja) * 2007-07-31 2012-07-11 日立オートモティブシステムズ株式会社 電動ディスクブレーキ
JP5333114B2 (ja) * 2009-09-18 2013-11-06 株式会社アドヴィックス 駐車ブレーキ制御装置
JP6380919B2 (ja) * 2016-09-01 2018-08-29 マツダ株式会社 車両制御装置
JP6447607B2 (ja) * 2016-10-07 2019-01-09 トヨタ自動車株式会社 電動ブレーキ装置
JP2018180345A (ja) 2017-04-14 2018-11-15 キヤノン株式会社 レンズ鏡筒、光学機器および撮像装置
WO2018192717A1 (de) * 2017-04-19 2018-10-25 Robert Bosch Gmbh Fahrzeug-feststellbremse
JP6834839B2 (ja) * 2017-08-07 2021-02-24 トヨタ自動車株式会社 車両用ブレーキシステム
DE102017214455A1 (de) * 2017-08-18 2019-02-21 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Bremssystems mit einer automatisierten Feststellbremse
JP6891726B2 (ja) * 2017-08-22 2021-06-18 トヨタ自動車株式会社 電動ブレーキ装置
JP2019131095A (ja) * 2018-02-01 2019-08-08 トヨタ自動車株式会社 車両用ブレーキシステム

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011213205A (ja) 2010-03-31 2011-10-27 Advics Co Ltd 車両用ブレーキ制御装置
JP2016533964A (ja) 2013-09-13 2016-11-04 ローベルト ボッシュ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング フェールセーフティと利用性の向上した運転アシストシステム
US20150308530A1 (en) 2014-04-28 2015-10-29 Daegu Gyeongbuk Institute Of Science And Technology Motor control system and method for wear compensation of electromechanical brake
WO2016104680A1 (ja) 2014-12-27 2016-06-30 マツダ株式会社 ブレーキ装置

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