(57)【要約】【課題】  実用性の高い電動ブレーキ装置を提供する【解決手段】  電動モータに供給される供給電流Ｉに応じた力でピストン４２を前進させて摩擦部材２６をロータ１４に押し付ける電動ブレーキ装置を、ピストンの前進量−押付力（ＦS）特性を取得し、供給電流−押付力特性に基づいて当該電動ブレーキ装置の動作異常を判定する際の閾値と、供給電流−押付力特性に基づいて決定される供給電流との少なくとも一方を、取得したピストン前進量−押付力特性に基づいて変更するように構成する。ピストン前進量−押付力特性は環境温度によって変化するため、実際の温度測定を行わずして、環境温度に応じた適切な動作異常判定と、適切な制動力の制御との少なくとも一方が可能となる。【選択図】  図１
2020093655.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪とともに回転する回転体と、
その回転体に押し付けられる摩擦部材と、
駆動源としての電動モータと、前記摩擦部材を前記回転体に押し付けるために前進させられるピストンと、前記電動モータの回転動作をピストンの進退動作に変換する動作変換機構とを有するアクチュエータと、
要求される制動力に基づいて前記摩擦部材の前記回転体への押付力を決定し、その決定された押付力に基づいて前記電動モータへの供給電流を決定することで、前記アクチュエータの作動を制御するコントローラと
を備えた電動ブレーキ装置であって、
前記コントローラが、
温度に依存して変化するピストン前進量−押付力特性を取得するとともに、供給電流−押付力特性に基づいて動作異常判定をする際の閾値と、供給電流−押付力特性に基づいて決定される供給電流との少なくとも一方を、取得したピストン前進量−押付力特性に基づいて変更するように構成された電動ブレーキ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、摩擦部材を車輪とともに回転する回転体に電動モータの発揮する力によって押し付けることで制動力を発生させる電動ブレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動ブレーキ装置に関して、例えば、下記特許文献に記載されているように、電動モータへの供給電流に基づいて当該ブレーキ装置の動作の異常を診断する技術が存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１２４４０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般的な電動ブレーキ装置において、電動モータへの供給電流と、摩擦部材を回転体に押し付けるための力である押付力（「押付荷重」と呼ぶこともできる）との関係、つまり、供給電流−押付力特性は、電動ブレーキ装置の温度（例えば、当該ブレーキ装置が置かれている環境の温度である）によって変化する。そのため、当該電動ブレーキ装置の動作異常を判定する際には、その温度を考慮する必要がある。また、適切な制動力を発生させるためには、その温度を考慮して当該電動ブレーキ装置を制御することが望ましい。簡単に言えば、電動ブレーキ装置の作動に関して温度を考慮することは、当該電動ブレーキ装置の実用性の向上に繋がる。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、実用性の高い電動ブレーキ装置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】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明の電動ブレーキ装置は、
車輪とともに回転する回転体と、
その回転体に押し付けられる摩擦部材と、
駆動源としての電動モータと、前記摩擦部材を前記回転体に押し付けるために前進させられるピストンと、前記電動モータの回転動作をピストンの進退動作に変換する動作変換機構とを有するアクチュエータと、
要求される制動力に基づいて前記摩擦部材の前記回転体への押付力を決定し、その決定された押付力に基づいて前記電動モータへの供給電流を決定することで、前記アクチュエータの作動を制御するコントローラと
を備えた電動ブレーキ装置であって、
前記コントローラが、
温度に依存して変化するピストン前進量−押付力特性を取得するとともに、供給電流−押付力特性に基づいて動作異常判定をする際の閾値と、供給電流−押付力特性に基づいて決定される供給電流との少なくとも一方を、取得したピストン前進量−押付力特性に基づいて変更するように構成される。
【発明の効果】
【０００６】
ピストンの前進量（電動モータの回転量に比例する）と、押付力との関係、すなわち、ピストン前進量−押付力特性は、電動ブレーキ装置が置かれている環境の温度（以下、「環境温度」という場合がある）によって変化するため、そのピストン前進量−押付力特性を取得することで、実際の測定なくして環境温度を推定可能である。本発明の電動ブレーキ装置では、取得したピストン前進量−押付力特性に基づいて、供給電流−押付力特性に依拠するアクチュエータ若しくは当該電動ブレーキ装置の動作異常判定における閾値と、制動力の制御における電動モータへの供給電流との少なくとも一方が変更されるため、適切な動作異常判定と、適切な制動力の制御との少なくとも一方が行われることとなる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施例の電動ブレーキ装置の全体構成を示す図である。
【図２】実施例の電動ブレーキ装置が備えるアクチュエータを示す断面図である。
【図３】実施例の電動ブレーキ装置を構成する減速機構を説明するための図である。
【図４】アクチュエータの電動モータに供給すべき電流に関するマップデータを示すグラフである。
【図５】ピストン前進量−押付力特性の環境温度Ｔに応じた変化を示すグラフである。
【図６】動作異常判定の際に参酌される動作異常領域を説明するためのグラフである。
【図７】実施例の電動ブレーキ装置において実行される環境温度特定・動作異常判定プログラムを示すフローチャートである。
【図８】実施例の電動ブレーキ装置において実行される制動力制御プログラムを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明を実施するための形態として、実施例の電動ブレーキ装置を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、本発明は、下記実施例の他、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の形態で実施することができる。
【実施例】
【０００９】
［Ａ］電動ブレーキ装置の構成
図１に示すように、実施例の電動ブレーキ装置は、ブレーキアクチュエータ（以下、単に「アクチュエータ」と略す場合がある）１０を主要構成要素として採用し、そのアクチュエータ１０を保持するブレーキキャリパ１２（以下、単に「キャリパ１２」と略す場合がある）と、車輪とともに回転する回転体としてのディスクロータ１４と、１対のブレーキパッド（以下、単に「パッド」と略す場合がある）１６ａ，１６ｂと、後に詳しく説明するコントローラとしての電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」と言う場合がある）１８とを含んで構成されている。
【００１０】
キャリパ１２は、ディスクロータ１４を跨ぐようにして、車輪を回転可能に保持するキャリア（図示を省略する）に設けられたマウント（図示を省略する）に、軸線方向（図の左右方向）に移動可能に保持されている。パッド１６ａ，１６ｂは、軸線方向の移動が許容された状態で、ディスクロータ１４を挟むようにしてマウントに保持されている。パッド１６ａ，１６ｂの各々は、ディスクロータ１４に接触する側に位置する摩擦部材２６と、その摩擦部材２６を支持するバックアッププレート２８とを含んで構成されており、パッド１６ａ，１６ｂの各々の摩擦部材２６がディスクロータ１４に押し付けられるようになっている。
【００１１】
便宜的に、図における左方を前方と、右方を後方として説明すれば、前方側のパッド１６ａは、キャリパ本体３０の前端部である爪部３２に支持されるようにされている。アクチュエータ１０は、キャリパ本体３０の後方側の部分に、当該アクチュエータ１０が、ハウジング４０が固定されるようにして保持されている。アクチュエータ１０は、ハウジング４０に対して進退するピストン４２を有し、そのピストン４２は、前進することによって、先端部、詳しくは、前端が、後方側のパッド１６ｂ、詳しくは、そのパッド１６ｂのバックアッププレート２８と係合する。そして、ピストン４２が、係合した状態でさらに前進することで、１対のパッド１６ａ，１６ｂは、ディスクロータ１４を挟み付ける。言い換えれば、各パッド１６ａ，１６ｂの摩擦部材２６がディスクロータ１４に押し付けられる。この押付けによって、ディスクロータ１４と摩擦部材２６との間の摩擦力に依存する車輪の回転に対する制動力、つまり、車両を減速，停止させるための制動力が発生させられるのである。
【００１２】
［Ｂ］ブレーキアクチュエータの構成
アクチュエータ１０は、図２に示すように、上述のハウジング４０，上述のピストン４２の他、駆動源としての電動モータ(３相のＤＣブラシレスモータである）４４，電動モータ４４の回転を減速させるための減速機構４６，その減速機構４６を介して減速された電動モータ４４の回転によって回転させられる回転シャフト４８，その回転シャフト４８の回転動作をピストン４２の進退動作（前進・後退動作）に変換する動作変換機構５０等を含んで構成されている。なお、以下の説明において、便宜的に、図の左方を前方，右方を後方と呼ぶこととする。
【００１３】
ハウジング４０は、詳しくは、概して円筒状の前方側ケース４０ａおよび後方側ケース４０ｂ，前方側ケース４０ａに前端部が支持されてピストン４２を内在させる内筒４０ｃ，前方側ケース４０ａの内周であって後方側ケース４０ｂの前端に支持された概して円環状の支持壁４０ｄ、後方側ケース４０ｂの後端部に固定保持された支持板４０ｅ等を含んで構成されている。
【００１４】
ピストン４２は、ピストンヘッド４２ａと、中空状のピストン筒４２ｂとを含んで構成されており、先端部を構成するピストンヘッド４２ａの前端において、バックアッププレート２８を介して、ブレーキパッド１６ｂの摩擦部材２６と係合する。本アクチュエータ１０は、主として前方側の部分が、電動モータ４４の回転駆動軸であるモータ軸（ロータ）として機能し、主として後方側の部分が、後に詳しく説明する減速機構４６の入力軸として機能する筒状体である中空シャフト５２を有している。つまり、電動モータ４４は、中空状のモータ軸が回転する型式のものと考えることができる。なお、以下の説明において、中空シャフト５２は、電動モータ４４のモータ軸と、電動モータ４４によって回転させられる減速機構４６の入力軸とが一体化されたものと考えることができ、端的には、中空シャフト５２自体が減速機構４６の入力軸と考えることも、逆に、中空シャフト５２自体が電動モータ４４のモータ軸と考えることもできる。ちなみに、電動モータ４４は、ハウジング４０の前方側ケース４０ａによってそれの内部に固定保持されたコイル４４ａと、それらコイル４４ａと対向するようにして中空シャフト５２の前方側の部分の外周に付設された磁石４４ｂとを含んで構成されている。
【００１５】
中空シャフト５２は、前方側の部分が内筒４０ｃを内在させるようにして配置されるとともに、２つのラジアル玉軸受５８，６０を介して、ハウジング４０に、当該アクチュエータ１０の中心軸線である軸線Ｌを中心とした回転が可能にかつ軸線Ｌの延びる方向である軸線方向に移動不能に支持されている。詳しく言えば、中空シャフト５２の前端の部分において、ラジアル玉軸受５８を介して前方側ケース４０ａに、後方側の部分において、ラジアル玉軸受６０を介して支持壁４０ｄに、支持されている。さらに言い換えれば、モータ軸である中空シャフト５２は、外周面において、ハウジング４０に回転可能に支持されているのである。なお、モータ軸である中空シャフト５２とピストン４２との位置関係について言及すれば、ピストン４２の後端部が中空シャフト５２の内部に配置されている。
【００１６】
回転シャフト４８は、モータ軸である中空シャフト５２の内部に、中空シャフト５２と同軸的に配設されており、互いに一体化された３つの部分、すなわち、減速機構４６の出力軸として機能する出力軸部４８ａ，出力軸部４８ａの前方側に位置して雄ねじが形成された雄ねじ部４８ｂ，出力軸部４８ａの後端部に設けられたフランジ部４８ｃを含んで構成されている。回転シャフト４８は、出力軸部４８ａにおいて、ころ（「ニードル」と呼ぶこともできる）６２を介して、中空シャフト５２の内周部に、軸線Ｌのまわりに回転可能に支持されている。つまり、回転シャフト４８は、外周面において、ころ６２を介して、モータ軸である中空シャフト５２の内周面に回転可能に支持されているのである。なお、ころ６２は、ラジアル軸受を構成するものと考えることができる。
【００１７】
減速機構４６は、入力軸として機能する中空シャフト５２，出力軸部４８ａが出力軸として機能する回転シャフト４８の他に、ラジアル玉軸受６４を介して中空シャフト５２の後方側の部分に回転可能かつ軸線方向に移動不能に支持されたプラネタリギヤ体６６を含んで構成されている。外周においてラジアル玉軸受６４を介してプラネタリギヤ体６６を支持している中空シャフト５２の後端部（以下、「偏心軸部５２ａ」と呼ぶ場合がある）は、外周面によって規定される軸線Ｌ’（以下、「偏心軸線Ｌ’」という場合がある）が、軸線Ｌに対して偏心量ΔＬだけ偏心している。したがって、プラネタリギヤ体６６は、偏心軸線Ｌ’を中心とした自転に加え、中空シャフト５２の軸線Ｌを中心とした回転に伴って、軸線Ｌを中心として公転するようにされているのである。
【００１８】
減速機構４６は、ハウジング４０の支持壁４０ｄに固定的に支持されたリングギヤ体６８を含んで構成されている。図３（ａ）にも示すように、リングギヤ体６８には、第１内歯歯車７０が形成されており、プラネタリギヤ体６６の外周部には、自身の一部においてその第１内歯歯車７０の一部と噛合する第１外歯歯車７２が形成されている。また、図３（ｂ）にも示すように、プラネタリギヤ体６６の外周部には、第１外歯歯車７２と軸線方向に並ぶようにして第２内歯歯車７４が形成されており、回転シャフト４８のフランジ部４８ｃの外周部には、自身の一部において第２内歯歯車７４の一部と噛合する第２外歯歯車７６が形成されている。
【００１９】
第１内歯歯車７０の中心は軸線Ｌ上に、第１外歯歯車７２の中心は偏心軸線Ｌ’上に、それぞれ存在し、第２内歯歯車７４の中心は偏心軸線Ｌ’上に、第２外歯歯車７６の中心は軸線Ｌ上に、それぞれ存在することになる。第１内歯歯車７０と第１外歯歯車７２との噛合箇所は、第２内歯歯車７４と第２外歯歯車７６との噛合箇所に対して、軸線Ｌ若しくは偏心軸線Ｌ’を挟んで反対側、すなわち、周方向において１８０°ずれた位置（位相）となっている。つまり、減速機構４６は、第１内歯歯車７０とその第１内歯歯車７０に内接して噛合する第１外歯歯車７２とからなる第１内接式遊星歯車機構と、第２内歯歯車７４とその第２内歯歯車７４に内接して噛合する第２外歯歯車７６とからなる第２内接式遊星歯車機構とを含む差動減速装置とされているのである。
【００２０】
また、第１内歯歯車７０には、円弧歯形が、第１外歯歯車７２には、エピトロコイド平行曲線歯形が、それぞれ採用され、同様に、第２内歯歯車７４には、円弧歯形が、第２外歯歯車７６には、エピトロコイド平行曲線歯形が、それぞれ採用されている。したがって、減速機構４６は、サイクロイド減速機（「サイクロ減速機」と呼ばれることもある）として構成されているのである。したがって、本減速機構４６では、第１内歯歯車７０の歯数と第１外歯歯車７２の歯数とが１歯しか相違せず、また、第２内歯歯車７４の歯数と第２外歯歯車７６の歯数とが１歯しか相違しない機構が実現され、その結果、本減速機構４６は、高減速な減速機構、すなわち、入力軸である中空シャフト５２の回転数に対しての、出力軸である回転シャフト４８の回転数の比が相当に小さな減速機構とされており、かつ、円滑な減速を行い得る減速機構とされているのである。
【００２１】
図２に示すように、動作変換機構５０は、回転シャフト４８、詳しくは、回転シャフト４８の雄ねじ部４８ｂと、雄ねじ部４８ｂと螺合する可動体としてのナット７８とを含んで構成されている。雄ねじ部４８ｂに形成された雄ねじ、および、ナット７８に形成された雌ねじは、台形ねじであり、多条ねじ（本アクチュエータ１０では３条ねじ）である。ナット７８の外周には、キーとして機能する２つの凸部８０が形成されており、それら２つの凸部８０は、ハウジング４０の内筒４０ｃに軸線方向に延びるようにして設けられた２つのスロット８２に、それぞれ係合させられている。それら凸部８０とスロット８２との係合によって、ナット７８は、軸線Ｌを中心とした回転が禁止されつつ、軸線方向に移動可能とされている。なお、回転シャフト４８に雌ねじを形成し、その雌ねじと螺合する雄ねじを有して回転シャフト４８の回転によって進退する可動体としてもよい。
【００２２】
可動体としてのナット７８の前方部分は、ピストン４２のピストン筒４２ｂに後方から挿入されており、係止リング８４によって、ピストン４２のナット７８からの抜け出しが禁止されている。一方で、ナット７８の先端面８６は、ピストン筒４２ｂの内部に形成された受面８８に当接させられており、それら互いに当接する当接面である先端面８６，受面８８を介して、ナット７８の前進力が、ピストン４２の前進力として伝達される。そのピストン４２の前進力は、すなわち、ピストン４２がブレーキパッド１６ａ，１６ｂの摩擦部材２６をディスクロータ１４に押し付ける力である押付力（押付荷重）として機能する。ブレーキパッド１６ａ，１６ｂの摩擦部材２６の偏摩耗や、車両旋回時のディスクロータ１４の傾き等によって、ピストン４２が摩擦部材２６を押し付けているときに、ピストン４２に径方向に傾かせる力が作用する場合がある。その場合、先端面８６と受面８８との径方向におけるズレが許容されることで、ピストン４２のある程度の傾動が許容されることになる。
【００２３】
回転シャフト４８は、後端部に設けられたフランジ部４８ｃにおいて、スラスト軸受、具体的には、スラスト玉軸受９０を介して、ハウジング４０に支持されている。詳しくは、スラスト玉軸受９０と支持板４０ｅとの間に上記押付力（軸力）を検出するための押付力センサ９２が配設されており、その押付力センサ９２をも介して、ハウジング４０の支持板４０ｅに支持されている。ちなみに、押付力センサ９２の構造，押付力センサ９２を介した支持構造については、図２では省略している。さらに、詳しく言えば、後に説明する付勢機構９４の構成要素であるインナーレース９６が、スラスト玉軸受９０と回転シャフト４８のフランジ部４８ｃとの間に配設され、インナーレース９６とフランジ部４８ｃとの間には、僅かなクリアランスが存在している（図２では、誇張して描かれている）。ピストン４２が前進して摩擦部材２６をディスクロータ１４に押し付けたときに、押付力の反力によって回転シャフト４８は僅かに後退し、フランジ部４８ｃとインナーレース９６の前端面とが接することでクリアランスが解消され、回転シャフト４８は、後端部において、すなわち、後端部に設けられたフランジ部４８ｃにおいて、スラスト玉軸受９０を介してハウジング４０に支持されることになる。
【００２４】
付勢機構９４は、先に説明したインナーレース９６と、ハウジング４０の後方側ケース４０ｂ内に配設された捩じりコイルばね９８とを含んで構成されている。捩じりコイルばね９８の一端１００は、後方側ケース４０ｂに係止され、図示を省略する他端は、インナーレース９６に係止されている。ピストン４２が前進して摩擦部材２６をディスクロータ１４に押し付けたときに、すなわち、制動力を発生させたときに、上記クリアランスが解消されて、インナーレース９６が回転シャフト４８と一緒に回転し始める。制動力の増加に伴い、つまり、回転シャフト４８の更なる回転に伴い、インナーレース９６がさらに回転し、この回転によって、捩じりコイルばね９８が捩じられる。この捩じりコイルばね９８の弾性反力が、ピストン４２を後退させる方向の回転付勢力として、回転シャフト４８に作用する。この回転付勢力によって、例えば、制動力を発生させている際に電動モータ４４が回転駆動力を発生させることができなくなるような失陥が生じたとしても、ピストン４２は、後退端、すなわち、概ね、図２に示すピストン４２の位置まで後退させられ、、摩擦部材２６が押し付けられたままでディスクロータ１４が回転する現象（いわゆる「引摺現象」である）が防止される。
【００２５】
詳しい構造の図示は省略するが上記押付力センサ９２は、ロードセルを主体とするものである。本アクチュエータ１０は、その押付力センサ９２に加え、モータ軸である中空シャフト５２の回転角（回転位相）を検出するための回転角センサ１０２を備えている。ちなみに、回転角センサ１０２はレゾルバである。
【００２６】
なお、本アクチュエータ１０は、大まかに言えば、中心から外側に向かう順に、回転シャフト４８，ピストン４２，電動モータ４４が同軸的に設けられており、軸線方向の寸法が小さくされている。つまり、コンパクトなアクチュエータであり、その結果、本アクチュエータ１０を採用した電動ブレーキ装置も、コンパクトなものとなっている。
【００２７】
［Ｃ］電子制御ユニットによる電動ブレーキ装置の制御
図１に示すように、コントローラであるＥＣＵ１８は、ＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭ等によって構成されるコンピュータ１１０と、電動モータ４４の駆動回路（ドライバ）であるインバータ１１２とを含んでいる。押付力センサ９２によって検出された押付力ＦS，回転角センサ１０２によって検出された中空シャフト５２の回転角θ、すなわち、モータ回転角θは、コンピュータ１１０，インバータ１１２に送られる。当該電動ブレーキ装置の制御は、押付力ＦS，モータ回転角θに基づいて行われる。
【００２８】
i）制動力の制御
制動力の制御について言えば、コンピュータ１１０は、まず、要求される制動力ＦB、すなわち、当該電動ブレーキ装置によって発生させるべき制動力ＦBである要求制動力ＦB*（「必要制動力ＦB*」と呼ぶこともできる）を、ブレーキペダル等のブレーキ操作部材の操作の程度に応じて決定する。ちなみに、当該車両が自動運転制御を行なっている場合、先行車に追従する制御，先行車や前方障害物への衝突を回避する制御を行っている場合等では、それらの制御を司る電子制御ユニットから、要求制動力ＦB*が、信号としてＥＣＵ１８に送信され、コンピュータ１１０は、その送信されてきた信号に基づいて、要求制動力ＦB*を決定する。電動ブレーキ装置が発生させる制動力ＦBは、押付力ＦSに比例しており、コンピュータ１１０は、決定した要求制動力ＦB*に基づいて、押付力ＦSの目標である目標押付力ＦS*を決定する。
【００２９】
次いで、コンピュータ１１０は、目標押付力ＦS*に基づいて、アクチュエータ１０の電動モータ４４に供給されるべき電流Ｉを決定する。詳しく言えば、供給電流Ｉは、下記式に示すように、フィードフォワード成分ＩFFとフィードバック成分ＩFBとを和することによって決定される。
【数１】
2020093655.tif 000003
【００３０】
フィードフォワード成分ＩFFは、押付力ＦSに対する供給電流Ｉの関係を示すマップデータを参照して決定される。先に説明した付勢機構９４の回転付勢力の存在や、動作変換機構５０の逆効率の存在により、要求制動力ＦB*すなわち、目標押付力ＦS*が増加する過程と減少する過程とでは、供給すべき電流Ｉは異なる。そのことに考慮して、マップデータは、図４に示すように、目標押付力ＦS*の増加過程，減少過程のそれぞれに対して、設定されている。なお、図４に示す押付力ＦSに対する供給電流Ｉの関係は、供給電流−押付力特性であり、したがって、本電動ブレーキ装置では、コンピュータ１１０は、フィードフォワード成分ＩFF、すなわち、供給電流Ｉを、その供給電流−押付力特性に基づいて決定していると考えることができる。
【００３１】
また、当該電動ブレーキ装置の温度、すなわち、当該ブレーキ装置が置かれている環境の温度によって、押付力ＦSに対する供給電流Ｉの関係は異なる。詳しく言えば、例えば、動作変換機構５０，減速機構４６等にはグリス等の潤滑剤による潤滑が施されており、低温環境下では、潤滑剤が硬化する（粘性が高くなる）ため、ピストン４２を動作させるのにより大きな力が必要となる。そのことを考慮して、本電動ブレーキ装置では、環境温度に応じた複数のマップデータが準備されている。具体的には、図４（ａ）に示す通常温度時のマップデータと、図４（ｂ）に示す極低温時のマップデータとの２つが準備されている。コンピュータ１１０は、通常温度時であるか、極低温時であるかによって、参照するマップデータを使い分けてフィードフォワード成分ＩFFを決定する。ちなみに、極低温時のマップデータは、通常温度時のマップデータと比較して、同じ押付力ＦSに対して、増加過程では供給電流Ｉが高くなる側に、減少過程では供給電流Ｉが低くなる側に、シフトしている。
【００３２】
フィードバック成分ＩFBは、押付力センサ９２によって検出された押付力ＦSの目標押付力ＦS*に対する偏差である押付力偏差（ＦS*−ＦS）に基づき、次式に従って、決定される。
【数２】
2020093655.tif 000004
ｋPは比例項ゲインであり、ｋIは積分項ゲインである。ちなみに、本電動ブレーキ装置では、いわゆるＰＩ制御則に従っているが、微分項をも存在させたＰＩＤ制御則に従ってフィードバック成分ＩFBを決定してもよい。
【００３３】
コンピュータ１１０は、決定された供給電流Ｉに基づく指令をインバータ１１２に送信する。インバータ１１２は、その供給電流Ｉを電動モータ４４に供給する。本電動ブレーキ装置における基本的な制動力制御は、以上のようにして行われる。
【００３４】
ii）環境温度の特定
ブレーキパッド１６ａ，１６ｂの摩擦部材２６がディスクロータ１４に当接してから、ピストン４２がさらに前進することで、何某かの摩擦部材２６の弾性変形を伴って、押付力ＦSは増加する。摩擦部材２６がディスクロータ１４に当接してからのピストン４２の前進量をピストン前進量ｘとした場合におけるそのピストン前進量ｘと押付力ＦSとの関係、すなわち、ピストン前進量−押付力特性は、図５において模式的にグラフで示すように、環境温度Ｔに応じて変化する。詳しく言えば、環境温度Ｔが低い場合には、摩擦部材２６の剛性が高まることにより、また、先に説明した潤滑剤の存在により、ピストン前進量ｘに対する押付力ＦSの増加の勾配であるピストン前進量依拠押付力増加勾配ｄＦS／ｄｘ（以下、単に「押付力増加勾配ｄＦS／ｄｘ」という場合がある）は大きくなる。制動力発生に関するアクチュエータ１０の剛性と考えることができ、温度が低くなる程、その剛性が高くなるのである。なお、本電動ブレーキ装置では、ピストン前進量ｘは、回転角センサ１０２によって検出されたモータ回転角θ，減速機構４６の減速比，動作変換機構５０の変換比に基づいて取得される。
【００３５】
本電動ブレーキ装置では、先に説明したように、極低温時であるか通常温度時であるかによって、供給電流Ｉの決定の際に参照されるマップデータが変更されるため、図５に一点鎖線で示す閾増加勾配（ｄＦS／ｄｘ）THが設定されて、ある時点における押付力増加勾配ｄＦS／ｄｘが閾増加勾配（ｄＦS／ｄｘ）TH以上であるか否かによって、極低温時であるか通常温度時であるかが判断される。端的に言えば、ピストン前進量−押付力特性である押付力増加勾配ｄＦS／ｄｘに基づいて、環境温度Ｔが特定されるのである。ちなみに、押付力ＦSが発生した時点のピストン前進量ｘを０として、その時点からのモータ回転角θの変化により、時点時点でのピストン前進量ｘが取得される。ある時点から別のある時点までのピストン前進量ｘの変化量Δｘが、設定された変化量Δｘ0となるようなピストン４２の前進が行われた毎に、それらの時点の間の押付力ＦSの変化量ΔＦSに基づき、押付力増加勾配ｄＦS／ｄｘが取得される。
【００３６】
iii）動作異常判定
アクチュエータ１０において、例えば、動作変換機構５０，減速機構４６等において構成要素の抉り、欠け（一部欠損）等の不具合が生じた場合には、アクチュエータ１０、すなわち、本電動ブレーキ装置は、円滑な動作を行うことができなくなる。そこで、本電動ブレーキ装置では、そのような動作異常を判定するようにされている。
【００３７】
詳しく言えば、アクチュエータ１０は、先に説明したように、図４に示すような供給電流−押付力特性を有しており、ある供給電流Ｉを電動モータ４４に供給したときには、ある押付力ＦSが発生させられる。しかしながら、上記動作異常が生じている場合には、ある供給電流Ｉを電動モータ４４に供給したとしても、発生すべき押付力ＦSを発生させることはできない。本電動ブレーキ装置では、そのような現象を検知することで、上記動作異常を判定するようにされている。
【００３８】
さらに詳しく言えば、本電動ブレーキ装置では、目標押付力ＦS*の増加過程において、ある時間ピッチで、供給電流Ｉと押付力ＦSとをモニタしており、それらモニタされた供給電流Ｉと押付力ＦSとが、図６のグラフにおけるハッチングが施された領域（以下、「動作異常領域」という場合がある）内の関係となっているか否かが判断される。この判断は、先に説明したピストン前進量ｘの変化量Δｘが、設定された変化量Δｘ0となる毎に行われる。供給電流Ｉと押付力ＦSとが動作異常領域内の関係（以下、「異常領域関係」という場合がある）となっている場合に、異常カウンタＣがカウントアップされる。そして、異常カウンタＣの値が、設定値Ｃ0以上となったときに、当該電動ブレーキ装置が動作異常であると判定される。なお、供給電流Ｉと押付力ＦSとが動作異常領域の外の関係となった場合には、異常カウンタＣはリセットされる。
【００３９】
先に説明したように、供給電流−押付力特性は、環境温度によって異なる。そのことを考慮して、極低温時と通常温度時とで、動作異常領域を異ならせている。具体的に言えば、動作異常の判定の際、通常温度時には、図６（ａ）に示すように設定された動作異常領域が採用され、極低温時には、図６（ｂ）に示すように設定された動作異常領域が採用されて、判定が行われる。つまり、極低温時と通常温度時とで、動作異常判定の際の閾値が変更されるのである。ちなみに、同じ供給電流Ｉを供給した場合、極低温時には、通常温度時と比べて、より小さな押付力ＦSしか発生させられなくても、動作異常であるとは判定されなくなっている。言い換えれば、同じ押付力ＦSが発生させられている場合、通常温度時と比べて、より大きな供給電流Ｉを供給していなければ動作異常であるとは判定されなくなっている。なお、動作異常であると判定された場合には、その旨が運転者に報知されるようにされている。
【００４０】
iv）環境温度に依拠した供給電流の決定，動作異常判定のメリット
以上説明したように、本電動ブレーキ装置は、簡単に言えば、温度に依存して変化するピストン前進量−押付力特性を取得するとともに、供給電流−押付力特性に基づいてアクチュエータの動作異常判定をする際の閾値と、供給電流−押付力特性に基づいて決定される供給電流とを、取得したピストン前進量−押付力特性に基づいて変更するように構成されている。言い換えれば、取得したピストン前進量−押付力特性に基づいて、環境温度を特定し、その環境温度に基づいて、供給電流Ｉのフィードフォワード成分ＩFFの決定において参照するマップデータを変更し、動作異常判定における動作異常領域を変更している。したがって、本電動ブレーキ装置では、実際の測定なくして環境温度を推定し、その推定に基づいて、適切な制動力の制御、および、適切な動作異常判定が行われることになる。
【００４１】
なお、上記制御においては、ピストン前進量−押付力特性に基づいて、環境温度が２つの温度域のいずれにあるか、つまり、極低温時であるか通常温度時であるかが特定されるが、環境温度が３以上の温度域のいずれにあるかを特定し、３以上の温度域に対応して、供給電流Ｉの決定において参照するマップデータを３つ以上のマップデータの中で変更し、動作異常判定における動作異常領域を３つ以上の動作異常領域の中で変更するようにしてもよい。さらに言えば、温度域なる概念を用いることなく、つまり、段階的にではなく、環境温度をそのものを推定し、その環境温度に基づいて、例えば関数等に従って供給電流Ｉを決定してもよく、動作異常判定の際の閾値を決定してもよい。
【００４２】
v）処理フロー
先に説明した環境温度の特定、動作異常の判定については、コンピュータ１１０が、図７にフローチャートを示す温度特定／異常判定プログラムを、短い時間ピッチ（例えば、数〜数十ｍsec）で繰り返し実行することによって行われる。また、先に説明した制動力の制御は、コンピュータ１１０が、図８にフローチャートを示す制動力制御プログラムを、温度特定／異常判定プログラムと時分割にて並行して、短い時間ピッチ（例えば、数〜数十ｍsec）で繰り返し実行することによって行われる。以下に、それらフローチャートを参照しつつ、それらのプログラムに従った処理の流れを、簡単に説明する。
【００４３】
温度特定／異常判定プログラムに従う処理では、まず、ステップ１（以下、「Ｓ１」と略す。他のステップも同様である。）において、回転角センサ１０２の検出に基づいてモータ回転角θが取得され、そのモータ回転角θに基づいて、ピストン前進量ｘが演算によって求められる。また、Ｓ１において、押付力センサ９２の検出に基づいて、実際に発生させられている押付力ＦS（以下、「実押付力ＦS」という場合がある）が取得され、インバータ１１２からの情報に基づいて、実際に電動モータ４４に供給されている供給電流Ｉが取得される。ちなみに、実際に供給されている供給電流Ｉに代えて、後に説明する制動力制御プログラムに従った処理において決定された供給電流Ｉを採用してもよい。
【００４４】
続くＳ２において、押付力ＦSが発生しておりかつその押付力ＦSが増加過程にあるか否かが判定される。押付力ＦSが発生してない場合、若しくは、押付力ＦSが発生していてもその押付力ＦSが増加過程にない場合には、Ｓ３において、ピストン前進量ｘの変化量Δｘが０と認定され、本プログラムの１回の実行が終了させられる。
【００４５】
押付力ＦSが発生しておりかつその押付力ＦSが増加過程にある場合、Ｓ４において、Ｓ１において演算されたピストン前進量ｘに基づき、変化量Δｘが０では無くなったときからの変化量Δｘが演算によって求められる。そして、Ｓ５において、その変化量Δｘが設定変化量Δｘ0に到達しているか否かが判定される。変化量Δｘが設定変化量Δｘ0に到達していない場合には、本プログラムの１回の実行が終了させられる。変化量Δｘが設定変化量Δｘ0に到達している場合は、Ｓ６において、上述の押付力増加勾配ｄＦS／ｄｘが演算によって取得され、変化量Δｘが０にリセットされる。簡単に言えば、Ｓ４〜Ｓ６の処理によって、ピストン４２が設定変化量Δｘ0前進する毎に、押付力増加勾配ｄＦS／ｄｘが取得されるのである。
【００４６】
続くＳ７において、押付力増加勾配ｄＦS／ｄｘが、閾増加勾配（ｄＦS／ｄｘ）TH以上であるか否かが判断される。押付力増加勾配ｄＦS／ｄｘが、閾増加勾配（ｄＦS／ｄｘ）TH未満の場合には、通常温度時であるとして、Ｓ８において、環境温度フラグFTのフラグ値が０とされ、Ｓ９において、動作異常判定において採用される上述の動作異常領域が、図６（ａ）に示す通常温度時動作異常領域に決定される。一方で、押付力増加勾配ｄＦS／ｄｘが、閾増加勾配（ｄＦS／ｄｘ）TH以上である場合には、極低温時であるとして、Ｓ１０において、環境温度フラグFTのフラグ値が１とされ、Ｓ１１において、動作異常判定において採用される上述の動作異常領域が、図６（ｂ）に示す極低温時動作異常領域に決定される。
【００４７】
そして、Ｓ１２において、取得されている供給電流Ｉおよび押付力ＦSが、採用された動作異常領域内となっているか否かが判定される。動作異常領域内ではない場合には、Ｓ１３において、異常カウンタＣがリセットされて本プログラムの１回の実行が終了させられる。一方で、供給電流Ｉおよび押付力ＦSが動作異常領域内となっている場合には、Ｓ１４において、異常カウンタＣがカウントアップされ、Ｓ１５において、異常カウンタＣの値が設定値Ｃ0に到達しているか否かが判断される。その判断の結果、異常カウンタＣの値が設定値Ｃ0に到達している場合には、Ｓ１６において、動作異常である旨が、当該車両の運転者に報知された後に、また、異常カウンタＣの値が設定値Ｃ0に到達していない場合には、そのままで、本プログラムの１回の実行が終了させられる。
【００４８】
制動力制御プログラムに従う処理では、まず、Ｓ２１において、先に説明したようにして要求制動力ＦB*が決定され、Ｓ２２において、先に説明したようにして、目標押付力ＦS*が決定される。そして、Ｓ２３において、 押付力センサ９２の検出に基づいて、実押付力ＦSが取得される。
【００４９】
続くＳ２４において、先に説明した環境温度フラグFTの値が確認される。環境温度フラグFTの値が０である場合には、通常温度時であるため、Ｓ２５において、押付力−供給電流特性に関するマップデータ、すなわち、供給電流Ｉのフィードフォワード成分を決定する際に採用されるマップデータが、図４（ａ）に示す通常温度時マップデータに決定される。一方、環境温度フラグFTの値が１である場合には、極低温時であるため、Ｓ２６において、採用されるマップデータが、図４（ｂ）に示す極低温時マップデータに決定される。
【００５０】
次のＳ２７において、目標押付力ＦS*に基づいて、採用が決定されたマップデータを参照して、供給電流Ｉのフィードフォワード成分ＩFFが決定され、Ｓ２８において、押付力偏差（ＦS*−ＦS）に基づいて、先に示した式に従って、供給電流Ｉのフィードバック成分ＩFBが決定される。そしてＳ２９において、フィードフォワード成分ＩFFとフィードバック成分ＩFBとが足しあわされて供給電流Ｉが決定され、Ｓ３０において、その供給電流Ｉに基づく指令が、インバータ１１２になされる。
【符号の説明】
【００５１】
１０：ブレーキアクチュエータ    １２：ブレーキキャリパ    １４：ディスクロータ〔回転体〕    １６ａ，１６ｂ：ブレーキパッド    １８：電子制御ユニット（ＥＣＵ）〔コントローラ〕    ２６：摩擦部材    ４０：ハウジング    ４２：ピストン    ４４：電動モータ    ４６：減速機構    ４８：回転シャフト    ５０：動作変換機構    ５２：中空シャフト    ９２：押付力センサ    ９４：付勢機構    １０２：回転角センサ    １１０：コンピュータ    １１２：インバータ    ＦS：押付力  θ：回転角（モータ回転角）  ｄＦS／ｄｘ：ピストン前進量依拠押付力増加勾配    Ｉ：供給電流    ＩFF：フィードフォワード成分    ＩFB：フィードバック成分    Ｔ：環境温度
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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