特開 2024-55423 摩擦部材センサシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024055423

(43)【公開日】2024-04-18

(54)【発明の名称】摩擦部材センサシステム

(51)【国際特許分類】

   F16D 66/00 20060101AFI20240411BHJP

   F16D 66/02 20060101ALI20240411BHJP

   G01B 7/00 20060101ALI20240411BHJP

【ＦＩ】

F16D66/00 Z

F16D66/02 D

G01B7/00 101R

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022162346

(22)【出願日】2022-10-07

(71)【出願人】

【識別番号】000191238

【氏名又は名称】日清紡マイクロデバイス株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】309014573

【氏名又は名称】日清紡ブレーキ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001896

【氏名又は名称】弁理士法人朝日奈特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】矢田 智春

(72)【発明者】

【氏名】藤原 宗

(72)【発明者】

【氏名】山口 慶之

【テーマコード（参考）】

2F063

3J058

【Ｆターム（参考）】

2F063AA22

2F063BA09

2F063BB02

2F063DA02

2F063DA05

2F063FA09

3J058AA48

3J058AA53

3J058AA62

3J058AA87

3J058BA01

3J058CA42

3J058CA47

3J058DB02

3J058DB06

3J058FA06

3J058GA92

(57)【要約】

【課題】ディスクブレーキ装置がウェット状態またはドライ状態であること、さらには摩擦材の摩耗状態を直接検知することができる摩擦部材センサシステムを提供する。
【解決手段】摩擦部材センサシステム１００は、少なくとも一部が抵抗体で構成され、支持部材によりディスクロータ１０に接触可能に配置される摩擦材２２を備えた摩擦部材２０と、抵抗体を構成する摩擦材２２の内部に対向配置されている一対の電極３０と、一対の電極３０による測定結果から検知信号を生成する検知部４０とを備える。一対の電極３０の一端はディスクロータ１０と接触する摩擦材２２の一方の面に露出し、検知部４０は、支持部材により予め設定される間隙を介して摩擦材２２とディスクロータ１０が対向配置されている状態で、一対の電極３０により測定される抵抗値等から、検知信号を生成する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも一部が抵抗体で構成され、支持部材によりディスクロータに接触可能に配置される摩擦材を備えた摩擦部材と、
前記抵抗体を構成する前記摩擦材の内部に対向配置されている一対の電極と、
前記一対の電極による測定結果から検知信号を生成する検知部と
を備え、
前記一対の電極は、少なくとも一端を前記ディスクロータと接触する前記摩擦材の一方の面に露出し、
前記検知部は、前記支持部材により予め設定される間隙を介して前記摩擦材と前記ディスクロータが対向配置されている状態で、前記一対の電極により測定される電流値または前記電流値から算出される抵抗値から、前記検知信号を生成する
摩擦部材センサシステム。

【請求項2】

前記摩擦材は、第１領域と、前記第１領域を構成する材料に導電性材料が添加された抵抗体で構成される第２領域とを有し、
前記一対の電極は、前記摩擦材の前記第２領域の内部に対向配置される、
請求項１記載の摩擦部材センサシステム。

【請求項3】

前記検知部は、前記一対の電極により測定される前記電流値または前記電流値から算出される前記抵抗値が、前記一対の電極のショート状態を含む予め設定される条件を満たすか否かを判定し、推定される路面状態を示す前記検知信号を生成する、
請求項１または２記載の摩擦部材センサシステム。

【請求項4】

前記一対の電極は、前記抵抗体を構成する摩擦材の厚さ方向に貫通するように配置され、
前記検知部は、前記一対の電極により測定される前記電流値または前記電流値から算出される前記抵抗値が、前記一対の電極のショート状態を含む予め設定される条件を満たすか否かを判定し、前記摩擦材の摩耗状態を示す前記検知信号を生成する、
請求項１または２記載の摩擦部材センサシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、自動車等のブレーキ装置に使用される摩擦部材センサシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

近年の自動車には、走行を安定させる運転支援システムや自動運転システムを実現するために、周囲の状況を検知する各種センサが備えられている。例えば路面状況を検知するため、撮像手段や赤外線センサ等を備える路面状態検知手段を備える運転支援システムが開示されている（特許文献１）。

【0003】

従来開示されている路面状態検知手段は、撮像手段や赤外線センサ等により路面を監視し、路面が濡れている状態か否かを検知するものである。このように撮像手段や赤外線センサ等によって路面の状態を直接観察し、路面を監視することで、ハイドロプレーニング現象により制動距離が長くなることやハンドリングが難しくなることを想定した運転支援や自動運転が可能となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１７－９１３８８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

自動車の制動のために使用されているディスクブレーキ装置は、バックプレートに摩擦材を張り付けた摩擦部材（ブレーキパット）を支持部により車輪等と一体に回転するディスクロータの両側に配置し、両摩擦部材をそれぞれディスクロータ側に押圧して車輪等を制動する。

【0006】

ディスクブレーキ装置を備えている自動車が雨天時に走行する場合、ディスクブレーキ装置の摩擦材とディスクロータとの間に雨水が入り込んでしまう。このように雨水が入り込んだ状態（ウェット状態）で制動を行うと、摩擦材とディスクロータとの間に雨水のない状態（ドライ状態）と比較して制動性能が悪くなってしまう。一般的な自動車では、撮像手段等の路面状態検知手段により路面が濡れている状態と検知される場合、ディスクブレーキ装置がウェット状態であると推定し、ウェット状態に対応する制動制御が行われる。制動制御を適切に行うためには、ディスクブレーキ装置がウェット状態であることを直接検知することが好ましい。

【0007】

そこで本発明は、ディスクブレーキ装置がウェット状態またはドライ状態であること、さらには摩擦材の摩耗状態を直接検知することができる摩擦部材センサシステムを提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の摩擦部材センサシステムは、少なくとも一部が抵抗体で構成され、支持部材によりディスクロータに接触可能に配置される摩擦材を備えた摩擦部材と、前記抵抗体を構成する前記摩擦材の内部に対向配置されている一対の電極と、前記一対の電極による測定結果から検知信号を生成する検知部とを備え、前記一対の電極は、少なくとも一端を前記ディスクロータと接触する前記摩擦材の一方の面に露出し、前記検知部は、前記支持部材により予め設定される間隙を介して前記摩擦材と前記ディスクロータが対向配置されている状態で、前記一対の電極により測定される電流値または前記電流値から算出される抵抗値から、前記検知信号を生成する。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、ディスクブレーキ装置がウェット状態またはドライ状態であること、さらには摩擦材の摩耗状態を直接検知することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の一実施形態である摩擦部材センサシステム（実施形態１）の説明図である。

【図2】実施形態１の摩擦部材センサシステムの説明図で、検知部の一例を説明する図である。

【図3】実施形態１の摩擦部材センサシステムが実行する処理の一例のフローチャートである。

【図4】実施形態１の摩擦部材センサシステムによる抵抗値の測定結果を説明する図で、ディスクブレーキ装置がドライ状態の場合の測定結果の説明図である。

【図5】実施形態１の摩擦部材センサシステムによる抵抗値の測定結果を説明する図で、ディスクブレーキ装置がウェット状態の場合の測定結果の説明図である。

【図6】実施形態１の摩擦部材センサシステムにおいて、ウェット状態にあるディスクブレーキ装置の説明図である。

【図7】本発明の一実施形態である摩擦部材センサシステム（実施形態２）の説明図である。

【図8】実施形態２の摩擦部材センサシステムの説明図で、検知部の一例を説明する図である。

【図9】本発明の一実施形態である摩擦部材センサシステム（実施形態３）が実行する処理の一例のフローチャートである。

【図10】実施形態３の摩擦部材センサシステムの説明図で、摩擦材の摩耗状態を検知する場合の説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本発明の摩擦部材センサシステムについて、図面を参照して説明するが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、以下に説明する部材、材料等は、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。また図面において同一符号は同等あるいは同一のものを示し、各構成要素間の大きさや位置関係などは便宜上のものであり、実態を反映したものではない。

【0012】

（実施形態１）
図１は、本発明の摩擦部材センサシステムの実施形態１の説明図である。図１に示すように本実施形態に係る摩擦部材センサシステム１００は、車輪等と一体に回転するディスクロータ１０の両側からディスクロータ１０側にそれぞれ押圧して車輪等を制動するディスクブレーキ装置の摩擦部材２０を含む構成とされている。摩擦部材２０には電極３０が配置され、この電極３０を用いた測定により、検知部４０からディスクブレーキ装置の状態を示す検知信号を生成することができる。

【0013】

摩擦部材２０は、支持部材の一部を構成するバックプレート２１に摩擦材２２が接着部材により張り付けられている。摩擦部材２０は、摩擦材２２の表面が所定の間隙だけ離れた状態でディスクロータ１０に対向配置され、制動が行われている状態では図示しない支持部材によりディスクロータ１０に押圧されて摩擦材２２がディスクロータ１０に接触する。支持部材は、一般的なディスクブレーキ装置に採用されている支持部材と同一とすることができる。

【0014】

摩擦材２２は、一般的な材料で構成されている。具体的には、例えばフェノール樹脂等の結合材、アラミドパルプ等の繊維基材、グラファイトや二硫化モリブデン等の潤滑材、酸化ジルコニウムやケイ酸ジルコニウム等の無機摩擦調整材、カシューダスト等の有機摩擦調整材、硫酸バリウム等の充填材等を含む複合材料で構成され、電気伝導率の低い抵抗体で構成されている。この電気伝導率は所望の検知信号を得るため、後述する電極３０間が高抵抗状態となるように適宜設定されている。

【0015】

電極３０は、摩擦材２２の内部に対向配置されている。図１に示す例では、摩擦部材２０を貫通するように配置され、一対の電極３０は、導電性物質に接触しない限りショート状態および低抵抗状態とならず、高抵抗状態となるように配置されている。バックプレート２１が導電性材料で構成される場合には、図１に示すようにバックプレート２１の一部を切り欠いた構成とすることで高抵抗状態とすることができる。ここで、高抵抗状態とは、ディスクブレーキ装置による制動が行われている場合に測定される抵抗値より大きい抵抗値となる状態となる。例えば、低抵抗状態の抵抗値より一桁程度以上高い抵抗値となる状態とすると、低抵抗状態と高抵抗状態の判定が容易となり好ましい。

【0016】

電極３０の一端は検知部４０に接続され、別の一端はディスクロータ１０と接触する摩擦材２２の表面に露出するように配置されている。摩擦材２２のディスクロータ１０との接触面は、制動を繰り返すことにより摩耗し、摩擦材２２の厚さは薄くなる。そのため、電極３０は摩擦材２２の摩耗とともに摩耗し、ディスクロータ１０と接触する摩擦材２２の表面上の露出面が、摩擦材２２の表面とほぼ同一面となる材料から選択するのが好ましい。一例としてアルミニウムで構成することができる。電極３０が摩擦材２２の摩耗とともに摩耗して電極３０を構成する導電性物質が摩擦材２２表面に付着すると、この付着した導電性物質により一対の電極３０間がショート状態となり、所望の検知ができなくなる場合がある。そこで、少なくとも電極３０間に電極３０を構成する導電性物質が付着しないように、ディスクロータ１０の回転方向に応じて電極３０を配置するのが好ましい。

【0017】

検知部４０は、電極３０を用いた測定結果から、ディスクブレーキ装置の状態を示す所望の検知信号を生成する。生成された検知信号は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）に出力され、例えばディスクブレーキ装置の制動制御等、操舵力をアシストするための制御信号とすることができる。なお検知部４０の動作は、ＥＣＵ等により制御する構成とすることができる。

【0018】

まず、ディスクブレーキ装置の状態検知の一例としてディスクブレーキ装置がウェット状態であるかドライ状態であるかを検知することができる摩擦部材センサシステムについて説明する。図２は本実施形態の摩擦部材センサシステム１００Ａの説明図であり、検知部４０の一例を説明する図である。図３は図２に示す本実施形態の摩擦部材センサシステム１００Ａが実行する処理の一例のフローチャートである。

【0019】

自動車のディスクブレーキ装置は、減速や停止のために制動する場合を除けば、図２に示すようにディスクロータ１０と摩擦材２２は所定の間隔だけ離れた状態で対向配置されている。本実施形態の摩擦部材センサシステム１００Ａは、この状態で所望の検知を行う。走行中に、測定部４２から一対の電極３０間に所望の電圧が印加されると、電極３０間に流れる電流値の測定が開始される（Ｓ０１）。自動車の走行中には、減速や停止のために制動が行われ、ディスクロータ１０と摩擦材２２が接触した状態となり、図２に示すような状態でない場合がある。そこで、ディスクブレーキ装置により制動が行われていない状態、すなわち摩擦材２２のディスクロータ１０側の表面に露出する電極３０がディスクロータ１０に接していない状態であることを確認するため、例えば検知部４０にディスクブレーキ装置の状態を示すブレーキ状態信号を入力し、ブレーキ状態判定部４１で制動中か否かの判定を行う（Ｓ０２）。ブレーキ状態信号は、例えばブレーキ液圧の圧力が所定の値を上回った場合、ブレーキペダル踏力スイッチがオンとなった場合、ペダルストロークセンサーのストローク量が所定の値を上回った場合等に、ブレーキランプを点灯させるための信号を用いることができる。この場合、ブレーキ状態判定部４１によりブレーキ状態信号（ブレーキランプを点灯させるための信号）が入力されれば、制動中であると判定される。制動中であれば、抵抗測定は実施せず、制動を監視する状態へ移行する。

【0020】

ブレーキ状態判定部４１により制動中でないと判定される場合には、測定部４２により測定された電流値から抵抗値が算出され、この抵抗値を状態判定部４３が取得する（Ｓ０３）。算出された抵抗値は、状態判定部４３内に備えられる記憶装置に順次記憶される。

【0021】

状態判定部４３では、取得された抵抗値からディスクブレーキ装置の状態を判定する。図４および５は、本実施形態の摩擦部材センサシステムによる抵抗値の測定結果を説明する図であり、下段のグラフは横軸が走行時間（単位：ｓｅｃ）、縦軸が検知部４０の状態判定部４３で取得された抵抗値を示している。図４および５の上段のグラフは、下段のグラフの走行時間における摩擦部材をディスクロータに押し当てるためにピストンを動作させるための液圧（単位：ＭＰａ）を示している。

【0022】

図４に示す例は、乾いている道路を走行している場合の例である。すなわち、ディスクブレーキ装置がドライ状態の場合の測定結果を示す。図４に示すように、液圧が高くなるとき摩擦材２２および電極３０の表面がディスクロータ１０に押圧され、抵抗値が低下していることがわかる。この低下する抵抗値のばらつきは、摩擦材２２がディスクロータ１０に接触する状態の差、すなわち制動の強さの違いによるもので、摩擦材２２がディスクロータ１０に弱く押圧された状態であるか、または強く押圧された状態であるかにより抵抗値がばらついている。

【0023】

図５に示す例は、濡れている道路を走行している場合の例である。すなわち、ディスクブレーキ装置がウェット状態の場合の測定結果を示す。図５に示す例では、液圧が高くない状態で、抵抗値が低い状態と抵抗値が高い状態を繰り返していることがわかる。また図４で説明したように、液圧が高くなるとき摩擦材２２および電極３０の表面がディスクロータ１０に押圧され、抵抗値が低下していることがわかる。

【0024】

このようにディスクブレーキ装置がウェット状態の場合の測定結果は、液圧が高くない状態で、抵抗値が低い状態と抵抗値が高い状態を繰り返す現象が生じている。これは図６に本実施形態の摩擦部材センサシステム１００Ａにおいてディスクブレーキ装置がウェット状態の場合の説明図を示すように、ディスクロータ１０と摩擦材２２は所定の間隔だけ離れた状態で対向配置されているにも関わらず、この間隙に導電性を有する雨水５０が入り込み、電極３０間をショート状態または低抵抗状態とするためと考えられる。ディスクロータ１０と摩擦材２２の間隙に入り込んだ雨水５０は、摩擦材２２がディスクロータ１０に押圧される際に押し出される。例えば図５において走行時間３００（ｓｅｃ）において雨水が押し出されると、その後は抵抗値が安定している。しかし走行が続くと再度雨水５０の影響により抵抗値がばらつく現象が現れている。

【0025】

つまり、基本的に抵抗値が液圧と連動して変化し、かつ液圧と連動しないで変化する頻度が低い、という現象は、ディスクブレーキ装置がドライ状態の場合の変化に特徴的に表れることがわかる。また、抵抗値が液圧と連動せずに変化する状態が所定の時間継続して繰り返し発生し、かつ抵抗値が液圧と連動して変化した後一定時間は液圧と連動しない抵抗値の変化が生じない、という現象は、ディスクブレーキ装置がウェット状態の場合の変化に特徴的に表れていることがわかる。

【0026】

このような抵抗値の特徴的な変化から状態判定部４３において、ディスクブレーキ装置の状態を判定する（Ｓ０４）。例えば、図４に示すように抵抗値と液圧とが連動して変化する場合を抵抗値が安定している状態とし、このような抵抗値が安定する状態が継続する場合をディスクブレーキ装置がドライ状態であると判定する（Ｓ０５）。これに対し、図５に示すように抵抗値と液圧とが連動せずに変化する場合を抵抗値が不安定な状態とし、このような抵抗値が不安定な状態が継続する場合をディスクブレーキ装置がウェット状態であると判定する（Ｓ０６）。判定結果は図２および６に示すように検知信号として出力され（Ｓ０７）、走行中であれば、再度測定を開始する（Ｓ０１）。出力される検知信号は、例えばＥＣＵに出力され、ディスクブレーキ装置の状態にあわせて制動制御を行うことができる。

【0027】

走行状態から停車状態に移行した場合には、測定を終了（Ｓ０８）し、再度自動車の走行が開始された場合には、電流値の測定を開始する（Ｓ０１）。ブレーキ状態判定部４１により制動中でないと判定される場合には、測定部４２により抵抗値の取得（Ｓ０３）が繰り返される。

【0028】

以上説明したように、本実施形態の摩擦部材センサシステム１００Ａによれば、ディスクブレーキ装置の状態（ドライ状態かウェット状態か）を直接判定することができる。この判定結果に基づき生成される検知信号によって制動制御等を行えば、安全性の高い制動制御等を行うことが可能となる。この検知信号は、推定される路面状態を示す信号と同じように扱うこともできる。そこで、この路面状態を示す検知信号を、濡れた路面を走行する場合に求められる車両安定制御を行うＥＳＣ（Electronic Stability Control）や、ブレーキやステアリングの統合制御を行うＥＣＵ等へ送ることにより、安心・安全な走行を実現することができる。

【0029】

（実施形態２）
次に本発明の摩擦部材センサシステムの実施形態２について説明する。図７は、本発明の摩擦部材センサシステムの実施形態２の説明図である。上記実施形態１同様、本実施形態に係る摩擦部材センサシステム２００は、車輪等と一体に回転するディスクロータ１０の両側からディスクロータ１０側にそれぞれ押圧して車輪等を制動するディスクブレーキ装置の摩擦部材２０を含む構成とされている。摩擦部材２０には電極３０が配置され、この電極３０を用いた測定により、検知部４０からディスクブレーキ装置の状態を示す検知信号を生成することができる。

【0030】

摩擦部材２０は、支持部材の一部を構成するバックプレート２１に第１領域となる摩擦材２２Ａと第２領域となる摩擦材２２Ｂとからなる摩擦材が接着部材により張り付けられている。摩擦部材２０は、摩擦材２２Ａおよび２２Ｂの表面が所定の間隙だけ離れた状態でディスクロータ１０に対向配置され、制動が行われている状態では図示しない支持部材によりディスクロータ１０に押圧されて摩擦材２２Ａおよび２２Ｂがディスクロータ１０に接触する。支持部材は、一般的なディスクブレーキ装置に採用されている支持部材と同一とすることができる。

【0031】

本実施形態において摩擦材２２Ａは、一般的な材料で構成されている。具体的には、例えばフェノール樹脂等の結合材、アラミドパルプ等の繊維基材、グラファイトや二硫化モリブデン等の潤滑材、酸化ジルコニウムやケイ酸ジルコニウム等の無機摩擦調整材、カシューダスト等の有機摩擦調整材、硫酸バリウム等の充填材等を含む複合材料で構成され、電気伝導率の高い抵抗体で構成されている。また摩擦材２２Ｂは、摩擦材２２Ａ同様、一般的な材料で構成され、摩擦材２２Ａより電気伝導率が低い抵抗体で構成されている。一例としてグラファイトの量を多くする。この摩擦材２２Ｂの電気伝導率は所望の検知信号を得るため、電極３０間が高抵抗となるように適宜設定されている。

【0032】

電極３０は、摩擦材２２Ｂが配置される第２領域の厚さ方向に摩擦部材２０を貫通するように配置され、一対の電極３０は、導電性物質に接触しない限りショート状態および低抵抗状態とならず、高抵抗状態となるように配置されている。バックプレート２１が導電性材料で構成される場合、図７に示すようにバックプレート２１の一部を切り欠き、摩擦材２２Ｂで充填する構成とすればよい。摩擦材２２Ｂをボトルネック構造とすると、摩擦材２２Ｂをバックプレート２１に確実に配置することができる。上記実施形態１同様、高抵抗状態とは、ディスクブレーキ装置による制動が行われている場合に測定される抵抗値より大きい抵抗値となる状態となる。例えば、低抵抗状態の抵抗値より一桁程度以上高い抵抗値となる状態とすると、低抵抗状態と高抵抗状態の判定が容易となり好ましい。

【0033】

本実施形態の摩擦部材センサシステム２００は、上記実施形態１で説明した摩擦部材センサシステム１００と比較して、摩擦材を第１領域となる摩擦材２２Ａと第２領域となる摩擦材２２Ｂとによって構成する点が相違している。このように組成の異なる材料からなる第１領域となる摩擦材２２Ａおよび第２領域となる２２Ｂにより摩擦材を構成すると、摩擦材として耐久性（摩耗性）を保ちつつ、所望の電気伝導率に調整することが容易となり、好ましい。

【0034】

検知部４０は、電極３０を用いた測定結果から、ディスクブレーキ装置の状態を示す所望の検知信号を生成する。生成された検知信号は、ＥＣＵに出力され、例えばディスクブレーキ装置の制動制御等、操舵力をアシストするための制御信号とすることができる。なお、検知部４０の動作は、ＥＣＵ等により制御する構成とすることができる。

【0035】

本実施形態においても、ディスクブレーキ装置の状態検知の一例としてディスクブレーキ装置がウェット状態であるかドライ状態であるかを検知することができる。この場合、上記実施形態１の摩擦部材センサシステム１００Ａ同様、本実施形態の摩擦部材センサシステム２００Ａの検知部４０を構成することができる。図８は本実施形態の摩擦部材センサシステム２００Ａの説明図であり、検知部４０の一例を説明する図である。本実施形態においても、上記実施形態１で説明した図３に示すフローチャートに従い、同様の処理を実行することができる。

【0036】

（実施形態３）
次に本発明の摩擦部材センサシステムの実施形態３について説明する。上記実施形態１および２で説明した摩擦部材センサシステム１００Ａおよび２００Ａでは、ディスクブレーキ装置がドライ状態の場合の抵抗値が、それぞれ摩擦材２２、摩擦材２２Ａおよび２２Ｂの摩耗状態、すなわち厚さに応じて変化する。この抵抗値の変化により、摩擦材２２、摩擦材２２Ａおよび２２Ｂの厚さから摩耗状態の検知が可能となる。以下の説明は、上記実施形態２で説明した図８に示す摩擦部材センサシステム２００Ａを例に取り説明する。

【0037】

ディスクブレーキ装置の状態検知の一例として摩擦材２２Ａおよび２２Ｂの摩耗状態を検知することができる摩擦部材センサシステム２００Ａについて説明する。図９は摩擦部材センサシステム２００Ａが実行する処理の一例のフローチャートである。

【0038】

本実施形態の摩擦部材センサシステム２００Ａは、ディスクロータ１０と摩擦材２２Ａおよび２２Ｂが所定の間隔だけ離れた状態で対向配置されている状態で検知を行う。測定部４２から一対の電極３０間に所望の電圧が印加されると、電極３０間に流れる電流値の測定が開始される（Ｓ１１）。自動車の走行中には、減速や停止のために制動が行われ、ディスクロータ１０と摩擦材２２Ａおよび２２Ｂが接触した状態となる。本実施形態においてもディスクロータ１０と摩擦材２２Ａおよび２２Ｂが接触していない状態で測定が行われる。そこで、ディスクブレーキ装置により制動が行われていない状態、すなわち摩擦材２２Ａおよび２２Ｂのディスクロータ１０側の表面に露出する電極３０がディスクロータ１０に接していない状態であることを確認するため、例えば検知部４０にディスクブレーキ装置の状態を示すブレーキ状態信号を入力し、ブレーキ状態判定部４１で制動中か否かの判定を行う（Ｓ１２）。ブレーキ状態信号は、例えばブレーキランプを点灯させるための信号を用いることができる。この場合、ブレーキ状態判定部４１によりブレーキ状態信号（ブレーキランプを点灯させるための信号）が入力されれば、制動中であると判定される。制動中であれば、抵抗測定は実施せず、制動を監視する状態へ移行する。

【0039】

ブレーキ状態判定部４１により制動中でないと判定される場合には、測定部４２により測定された電流値から抵抗値が算出され、この抵抗値を状態判定部４３が取得する（Ｓ１３）。算出された抵抗値は、状態判定部４３内に備えられる記憶装置に順次記憶される。

【0040】

状態判定部４３では、取得された抵抗値または抵抗値の変化からディスクブレーキ装置の状態を判定する。本実施形態において摩擦材の摩耗状態を検知するのは、ディスクブレーキ装置がドライ状態の場合のみとなる。そこで、上記実施形態１で説明したように抵抗値のばらつき等から、ドライ状態か否かを判定する（Ｓ１４）。この判定は、実施形態１で説明したディスクブレーキ装置の状態の判定（Ｓ０４）と同様に判定することができる。

【0041】

ディスクブレーキ装置がドライ状態であると判定された場合、状態判定部４３で摩耗状態検知を行う（Ｓ１５）。摩耗状態検知は、摩擦材２２Ｂの厚さに応じて変わる抵抗値から算出する。摩擦材２２Ｂは摩耗のない状態で所定の抵抗値となるように設定することで、摩擦材２２Ｂが摩耗して薄くなるに従い抵抗値が高くなる。この抵抗値の変化のデータは例えば図１０に示すように予め入手することができ、測定された抵抗値から摩擦材２２Ｂの厚さを算出し、摩擦材２２Ｂの厚さから摩耗状態を検知することができる。

【0042】

摩耗状態検知後、判定結果は検知信号として出力され（Ｓ１６）、測定を終了（Ｓ１７）し、処理を終了する。出力される検知信号は、例えばＥＣＵへ送られる構成とすることができる。また、必要に応じて図９に示すフローチャートに従い、同様の処理を繰り返してもよい。

【0043】

以上説明したように、本実施形態の摩擦部材センサシステム２００Ａによれば、摩擦材２２Ｂの摩耗状態についても判定することができる。摩擦材２２Ｂの摩耗状態は、摩擦材２２Ａの摩耗状態でもあるため、この判定結果に基づき、摩擦部材２０の交換時期を知ることができる。摩擦材の摩耗状態の判定は、上記実施形態１の摩擦部材センサシステム１００Ａにおいても同様に可能である。

【0044】

上記実施形態１～３の説明では、電極３０間に流れる電流値から抵抗値を算出して抵抗値の変化によってディスクブレーキ装置の状態を判定する場合について説明したが、本発明においては、抵抗値等による判定に限定されず、電流値、電流値の変化からディスクブレーキ装置の状態を判定することもできる。

【0045】

また図３および９で説明したフローチャートは一例であり、図３および９に示す工程および工程順に限定されるものではない。

【0046】

（まとめ）
（１）本発明の摩擦部材センサシステムの一実施形態は、少なくとも一部が抵抗体で構成され、支持部材によりディスクロータに接触可能に配置される摩擦材を備えた摩擦部材と、前記抵抗体を構成する前記摩擦材の内部に対向配置されている一対の電極と、前記一対の電極による測定結果から検知信号を生成する検知部とを備え、前記一対の電極は、少なくとも一端を前記ディスクロータと接触する前記摩擦材の一方の面に露出し、前記検知部は、前記支持部材により予め設定される間隙を介して前記摩擦材と前記ディスクロータが対向配置されている状態で、前記一対の電極により測定される電流値または前記電流値から算出される抵抗値から、前記検知信号を生成する構成とすることができる。

【0047】

本実施形態の摩擦部材センサシステムによれば、ディスクブレーキ装置の状態を直接検知することができる。特にディスクブレーキ装置の摩擦材とディスクロータとの間に水が存在するか否かを直接検知することができ、適切な制動制御を行うことが可能となる。

【0048】

（２）前記摩擦材は、第１領域と、前記第１領域を構成する材料に導電性材料が添加された抵抗体で構成される第２領域とを有し、前記一対の電極は、前記摩擦材の前記第２領域の内部に対向配置される構成とすることができる。

【0049】

このように電極が形成される領域を他の領域と異なる組成の材料で構成すると、摩擦材としての耐久性を保ちつつ、所望の電気伝導率に容易に調整することができる。

【0050】

（３）前記検知部は、前記一対の電極により測定される前記電流値または前記電流値から算出される前記抵抗値が、前記一対の電極のショート状態を含む予め設定される条件を満たすか否かを判定し、推定される路面状態を示す前記検知信号を生成することができる。

【0051】

検知信号が推定される路面状態を示す信号とすることで、ディスクブレーキ装置の制動制御のほか、操舵力をアシストするための制御信号として利用することができる。

【0052】

（４）前記一対の電極は、前記抵抗体を構成する摩擦材の厚さ方向に貫通するように配置され、前記検知部は、前記一対の電極により測定される前記電流値または前記電流値から算出される前記抵抗値が、前記一対の電極のショート状態を含む予め設定される条件を満たすか否かを判定し、前記摩擦材の摩耗状態を示す前記検知信号を生成することができる。

【符号の説明】

【0053】

１００、１００Ａ、２００、２００Ａ 摩擦部材センサシステム
１０ ディスクロータ
２０ 摩擦部材
２１ バックプレート
２２、２２Ａ、２２Ｂ 摩擦材
３０ 電極
４０ 検知部
４１ ブレーキ状態判定部
４２ 測定部
４３ 状態判定部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】