(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪と一体に回転する回転体に当接して制動力を生じさせる摩擦部材と、制動時に起動される電動モータの回転動作に連動して前記摩擦部材を前記回転体に対して相対的に変位させる駆動部材と、前記電動モータに当該車両のブレーキペダルの踏込み操作量に応じて決定される目標駆動電流を付与して同目標駆動電流に応じた駆動トルクで前記電動モータを回転駆動させる駆動電流制御手段とを備えた車両用電動ブレーキ装置において、
前記電動モータの回転動作に応じて前記駆動部材の変位量を検出する変位検出手段と、
前記電動モータを起動して前記駆動部材を変位させるのに必要な最小駆動電流を同電動モータに付与して前記変位検出手段によって検出された前記駆動部材の変位量に基づき前記摩擦部材が前記回転体から離間した状態にて前記駆動部材が位置する仮の原点位置（So'）を求める位置検出手段と、
この位置検出手段により前記仮の原点位置（So'）が求められた後に、停止した状態の前記電動モータに再び駆動電流を付与して同駆動電流を徐々に増加させることにより前記駆動部材が前記仮の原点位置から変位し始めたときの駆動電流を前記変位検出手段の検出信号に基づき仮の原点位置にての最小駆動電流として検出する駆動電流検出手段と、
この駆動電流検出手段によって検出された仮の原点位置にての前記最小駆動電流を前記電動モータに付与して前記摩擦部材が前記回転体に当接し始めたとき前記変位検出手段によって検出される前記駆動部材の変位量に基づき原点位置を決定する原点位置決定手段とを設けたことを特徴とする車両用電動ブレーキ装置。
【請求項２】
前記駆動電流制御手段の制御下にて前記電動モータに付与される目標駆動電流が前記原点位置決定手段によって決定された原点位置に基づき補正されるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の車両用電動ブレーキ装置。
【請求項３】
当該車両のブレーキペダルの踏込み操作量に応じて決定される今回の目標駆動電流が前回決定された目標駆動電流より少ないとき今回の目標駆動電流を前記電動モータと前記駆動部材の連動機構におけるヒステリシスを考慮して減少させるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の車両用電動ブレーキ装置。
【請求項４】
当該車両のブレーキペダルの踏込みが解除されたとき前記原点位置決定手段によって決定された原点位置から所定値を減じて求めた位置に前記駆動部材が後退する変位量に対応する駆動電流を前記電動モータに付与して同電動モータを逆転させるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の車両用電動ブレーキ装置。
【請求項５】
車輪と一体に回転する回転体に当接して制動力を生じさせる摩擦部材と、制動時に起動される電動モータの回転動作に連動して前記摩擦部材を前記回転体に対して相対的に変位させる駆動部材と、前記電動モータに当該車両のブレーキペダルの踏込み操作量に応じて決定される目標駆動電流を付与して同目標駆動電流に応じた駆動トルクで前記電動モータを回転駆動させる駆動電流制御手段とを備えた車両用電動ブレーキ装置において、
当該車両のブレーキペダルの踏込み操作量の減少に応じて前記目標駆動電流を前記電動モータと前記駆動部材の連動機構におけるヒステリシスを考慮して減少させるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の車両用電動ブレーキ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動モータを用いて車輪を制動する車両用電動ブレーキ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、例えば国際出願公開ＷＯ９７／１２７９４号公報に示されているように、車輪と一体的に回転する回転体に対向して設けた摩擦部材と、摩擦部材を回転体に向けて駆動するための駆動部材を回転動作に連動して変位させる電動モータとを備え、電動モータを回転動作させることにより、摩擦部材を回転体に押し付けて車輪の回転を制動するようにした車両用電動ブレーキ装置は知られている。さらに、前記公報には、一定の目標駆動電流を電動モータに流すことにより同電動モータを一定の駆動トルクで回転させ、同回転により駆動部材を介して摩擦部材を駆動し、摩擦部材が回転体に当接して摩擦力を付与し始める電動モータの基準回転角（駆動部材の変位における原点位置に相当）を検出することが紹介されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この種の電動ブレーキ装置においては、停止状態にある電動モータを駆動部材と共に回転動作させるためには少なくともある程度の大きさの最小駆動電流を電動モータに流す必要があり、またこの最小駆動電流はブレーキ装置のおかれる温度などの環境に応じて変化するものである。しかし、上記公報に記載の従来技術は、この最小駆動電流の変化を考慮しておらず、電動モータに所望の駆動トルクを精度よく発生させることができない。
【０００４】
【発明の概要】
本発明は、上記問題に対処するためになされたもので、その目的は、上記従来装置の基準回転角を検出するための電動モータの電流制御を含み、電動モータの電流制御による制動力付与など、車両用電動ブレーキ装置における電動モータの各種電流制御において、高精度の制御を行えるようにした車両用電動ブレーキ装置を提供することにある。
【０００７】
本発明は、上記の目的を達成するため、車輪と一体に回転する回転体に当接して制動力を生じさせる摩擦部材と、制動時に起動される電動モータの回転動作に連動して前記摩擦部材を前記回転体に対して相対的に変位させる駆動部材と、前記電動モータに当該車両のブレーキペダルの踏込み操作量に応じて決定される目標駆動電流を付与して同目標駆動電流に応じた駆動トルクで前記電動モータを回転駆動させる駆動電流制御手段とを備えた車両用電動ブレーキ装置において、前記電動モータの回転動作に応じて前記駆動部材の変位量を検出する変位検出手段と、前記電動モータを起動して前記駆動部材を変位させるのに必要な最小駆動電流（I＊）を同電動モータに付与して前記変位検出手段によって検出された前記駆動部材の変位量（S）に基づき前記摩擦部材が前記回転体から離間した状態にて前記駆動部材が位置する仮の原点位置（So'）を求める位置検出手段と、この位置検出手段により前記仮の原点位置（So'）が求められた後に、停止した状態の前記電動モータに再び駆動電流を付与して同駆動電流を徐々に増加させることにより前記駆動部材が前記仮の原点位置から変位し始めたときの駆動電流を前記変位検出手段の検出信号に基づき仮の原点位置にての最小駆動電流（Io）として検出する駆動電流検出手段と、この駆動電流検出手段によって検出された仮の原点位置にての前記最小駆動電流を前記電動モータに付与して前記摩擦部材が前記回転体に当接し始めたとき前記変位検出手段によって検出される前記駆動部材の変位量に基づき原点位置を決定する原点位置決定手段とを設けたことを特徴とする車両用電動ブレーキ装置を提供するものである。
【０００８】
上記のように構成した車両用電動ブレーキ装置においては、当該車両の使用環境が変化して電動モータの起動時に付与する最小駆動電流が変化しても、その変化した環境下で電動モータの起動時における駆動部材（パッドの押動シャフト）の原点位置を的確に決定して電動モータを回転駆動させるのに必要な最小駆動電流を検出することができる。これにより、制動時に電動モータに付与される駆動電流を目標駆動電流に応じて常に精度良く制御することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１実施形態を図面を用いて説明する。図１は、同実施形態に係る車両用電動ブレーキ装置の全体を概略的に示すブロック図である。この車両は、前後左右の各車輪位置にて、ディスク式のブレーキユニット１０をそれぞれ備えている（一つのみを図示）。
【００１０】
各ブレーキユニット１０は、図２にて詳細に示すように、車輪と一体的に図示左右方向の軸線回りに回転する回転体としてのディスク１１と、ディスク１１の両側にてそれぞれディスク１１に対向して配設された一対の摩擦部材としてのパッド１２ａ，１２ｂと、これらのパッド１２a、１２bを組付けたキャリパ１３とを備えている。キャリパ１３は、図示しない車両本体に対してディスク１１の軸線方向に変位可能に組み付けられており、ディスク１１の外側（図示右側）のパッド１２ａを同パッド１２ａの裏金１２ａ１にて固定している。パッド１２ａ，１２ｂ及びそれらの裏面に固着した裏金１２ａ１，１２ｂ１は、図示しないスプリングによりディスク１１から離れるように弱い力で付勢されている。キャリパ１３内には、直流モータで構成した電動モータ２０が収容されている。
【００１１】
電動モータ２０は、ステータ２１を備えている。ステータ２１は、それぞれ電流が供給される複数個のコイルを周方向に並設して環状に形成されたものであり、図示左右方向の軸線回りに配設されて、キャリパ１３の内周面上に回転不能に固定されている。ステータ２１の内周部には、円筒状に形成されたロータ２２が同ステータ２１と同軸的に配設されている。ロータ２２の外周面上には複数個の永久磁石２２ａが周方向に沿って固定されており、同ロータ２２は上記ステータ２１の各コイルへの電流の供給に応じて同ステータ２１に対し軸線回りに回転するようになっている。ロータ２２の内周面上には、円筒状のナット２３がその外周面上にて同軸的に固定されている。
【００１２】
ナット２３はキャリパ１３の内周面上に軸線方向に移動不能かつ軸線回りに回転可能に支持されており、ロータ２２の回転時に同ロータ２２と一体に回転する。ナット２３の内周面上には、同ナット２３と同軸的に配設されて、軸線回りに回転不能かつ軸線方向に変位可能な円柱状のシャフト２４が組み付けられている。なお、このシャフト２４はパッド１２ａ，１２ｂを押圧駆動するための駆動部材を構成する。ナット２３の内周面とシャフト２４の外周面に形成したねじ部には複数のねじローラ２５が周方向に等間隔に互いに平行に螺合している。各ねじローラ２５は、上記ナット２３の回転に応じて、各軸線回りにそれぞれ回転しながらシャフト２４を軸線方向に変位させる。
【００１３】
このように構成した電動モータ２０においては、同モータ２０（詳しくはステータ２１を構成するコイル）に駆動電流を流しても、ナット２３、ねじローラ２５などの摩擦力のために、前記駆動電流が小さい場合にはシャフト２４を軸線方向に変位させることはできず、同電流がある程度の大きさ以上にならないとシャフト２４は軸線方向に変位されない。本明細書では、この電動モータ２０を回転動作させてシャフト２４を変位させるために最低限必要な駆動電流を、最小駆動電流Ｉｏという。そして、この最小駆動電流Ｉｏは、ナット２３及びねじローラ２５の間などに詰めたグリスの温度など、すなわちブレーキユニット１０がおかれる環境に応じて変化するものであるとともに、電動モータ２０を含む各部品の相違によっても異なる。
【００１４】
シャフト２４は、ナット２３から突出する方向（図示右方向）に変位するときに、まず、その先端にてディスク１１の内側のパッド１２ｂの裏金１２ｂ１に当接する。そして、同当接後、パッド１２ｂを同シャフト２４と一体的に変位させ、ディスク１１の内側面に当接させて押し付ける。このとき、その反力によりキャリパ１３がディスク１１に対して上記シャフト２４の変位方向と逆向きに変位し、ディスク１１の外側のパッド１２ａをディスク１１の外側面に押し付ける。これにより、電動モータ２０は、駆動電流の供給に応じて、各パッド１２ａ，１２ｂを変位させてディスク１１の両面上に押し付けるように作動する。このとき、ディスク１１と各パッド１２ａ，１２ｂとの間の摩擦により、ディスク１１の回転が制動されて車輪の回転が制動される。
【００１５】
電動モータ２０には、ロータリエンコーダ２６が組み付けられている。ロータリエンコーダ２６は、ロータ２２に周方向に並設された複数個の磁石２６ａと、同磁石２６ａに対向してキャリパ１３の内壁に並設された複数個のホール素子２６ｂとを備えており、ロータ２２のキャリパ１３に対する回転に伴って、各ホール素子２６ｂ毎に磁石２６ａの接近を検出し同各検出を表す信号を出力する。
【００１６】
また、この車両は、マイクロコンピュータ３０を備えている。マイクロコンピュータ３０は、各ブレーキユニット１０毎に図３，４のフローチャートに対応したプログラムをそれぞれ実行することにより、各駆動回路３１に対して各ブレーキユニット１０の電動モータ２０に流れる電流を指示して同各モータ２０を回転させる。各駆動回路３１は、前記指示電流を表す制御信号をマイクロコンピュータ３０から入力するとともに、各電流計３２により検出された各電動モータ２０に流れている駆動電流を表す信号も入力して、各電動モータ２０の駆動電流を前記指示電流にフィードバック制御する。電流計３２は、各駆動回路３１から各電動モータ２０への電流路に設けられていて、各電動モータ２０に実際に流れている電流を検出し、同検出した電流値を表す信号を各駆動回路３１にそれぞれ入力するとともに、マイクロコンピュータ３０にも供給する。
【００１７】
マイクロコンピュータ３０は、各変換器３３を介して各ロータリエンコーダ２６にも接続されているとともに、ペダルストロークセンサ３４にも接続されている。変換器３３は、ロータリエンコーダ２６と共にシャフト２４の変位量を検出するもので、ロータリエンコーダ２６の各ホール素子２６ａ毎の前記検出信号を、シャフト２４の基準位置からの変位量Ｓを表す信号に変換してマイクロコンピュータに出力するものである。なお、この変位量Ｓは、電動モータ２０の回転量にも対応している。また、変換器３２は駆動回路３１にも接続されており、ロータリエンコーダ２６からの検出信号は、同変換器３２によってロータ２２のステータ２１に対する相対位置を表す信号に変換された上で駆動回路３１にも入力され、同駆動回路３１による電動モータ２０の作動制御にも利用されるようになっている。ペダルストロークセンサ３４は運転者により踏み込み操作されるブレーキペダルＢＰに組み付けられていて、同ブレーキペダルＢＰの踏み込み操作量をペダルストローク量Ｓｐとして検出し、同検出したペダルストローク量Ｓｐを表す検出信号をマイクロコンピュータ３０に出力する。
【００１８】
次に、上記のように構成した第１実施形態の動作を図３，４のフローチャートに沿って説明する。図示しないイグニッションスイッチがオン操作されると、マイクロコンピュータ３０は、内蔵のタイマによって制御されて、図３のメインプログラムを所定の短時間毎に繰り返し実行する。このプログラムの実行は、ステップ１００にて開始され、ステップ１０２にて原点検出ルーチンを実行する。
【００１９】
原点検出ルーチンは、シャフト２４の変位における原点位置Ｓｏを検出するものである。原点位置Ｓｏとは、パッド１２ａ，１２ｂがディスク１１に接触し始める位置である。
【００２０】
この原点検出ルーチンの詳細は図４に示されており、マイクロコンピュータ３０はステップ２００にて同ルーチンの実行を開始し、ステップ２０２にて原点位置Ｓｏを未検出であるか否かを判定する。そして、原点位置Ｓｏの検出が既に終了していれば、同ステップ２０２にて「ＮＯ」と判定して、ステップ２０４にてこの原点検出ルーチンの実行を終了する。一方、イグニッションスイッチのオン操作直後であって、原点位置Ｓｏの検出が未だ終了していなければ、同ステップ２０２にて「ＹＥＳ」と判定して、プログラムをステップ２０６以降の原点位置検出処理を実行する。この判定は、イグニッションスイッチのオン操作毎すなわち車両の発進時毎に、一回だけ原点位置Ｓｏの検出を行うもので、イグニッションスイッチのオン操作時にリセットされる図示しないフラグを、同ステップ２０２における「ＹＥＳ」との判定時に”１”に設定しておくことにより判定する。
【００２１】
前記のようにステップ２０２にて「ＹＥＳ」と判定されると、マイクロコンピュータ３０は、最初に、ステップ２０６〜２１２の処理により仮の原点位置Ｓo'を定める。この仮の原点位置Ｓo'とは、図５に示すように、真の原点位置Ｓｏよりも確実に小さくて（図２にてシャフト２４の左方向の変位に対応）、すなわちパッド１２ａ，１２ｂはディスク１１から確実に離れていて、ブレーキユニット１０の少なくとも使用領域に収まる位置である。なお、ブレーキユニット１０の使用領域とは、シャフト２４が通常変位し得る範囲内である。これに対して、シャフト２４をディスク１１とは反対方向にあまり大きく変位させた場合には、同シャフト２４の変位はブレーキユニット１０の動作が確保されなくなる破壊領域に入ることになる。
【００２２】
この仮の原点位置Ｓo'を定める動作について具体的に説明すると、マイクロコンピュータ３０は、ステップ２０６にて最小駆動電流Ｉｏに予め決められた所定値α１を加算して、同加算した電流値Ｉ＊＝Ｉｏ＋α１を表す制御信号を駆動回路３１に所定の短時間だけ出力する。この最小駆動電流Ｉｏは、前述するとともに図６に示すように、シャフト２４を図２の右方向に変位させるために必要な電動モータ２０の最低限の駆動電流であって、この値よりも大きな駆動電流を電動モータ２０に流すことにより、車輪に付与する制動力Ｆが駆動電流の増加にしたがって増加するものである。なお、この最小駆動電流Ｉｏは、後述するステップ２２４の前回の処理により更新されるとともに、イグニッションスイッチのオフ操作後にも不揮発性メモリなどに記憶されている値である。また、前記小さな所定値α１を加算する理由は、電動モータ２０を確実に回転動作させてシャフト２４を図２の右方向に変位させ、シャフト２４の押圧によりパッド１２ａ，１２ｂをディスク１１に確実に押し付けるためである。なお、この場合、最小駆動電流Ｉｏは仮に定められたものであるので、同最小駆動電流Ｉｏとして、電動モータ２０の最小駆動電流であると考えられる予め決めた所定値を利用してもよい。
【００２３】
駆動回路３１は、前記短時間の制御信号の入力に応答して、電流計３２との協働により電動モータ２０に前記制御信号によって表された駆動電流Ｉ＊＝Ｉｏ＋α１を前記短時間だけ流して同モータ２０を正転させる。この電動モータ２０の短時間の正転はねじローラ２５により直線運動に変換されて、シャフト２４を図２の右方向に変位させて、パッド１２ｂの裏金１２ｂ１を同方向に押圧する。そして、パッド１２ａ，１２ｂは前記駆動電流Ｉ＊に応じた力でディスク１１に押し付けられる。このような電動モータ２０に対する短時間の駆動制御の終了時に、マイクロコンピュータ３０は、ステップ２０８にて、ロータリエンコーダ２６及び変換器３３によって検出されたシャフト２４の変位量Ｓを同変換器３３から入力し、同入力した変位量Ｓを第１位置Ｓ１として一時記憶する（図５参照）。
【００２４】
次に、ステップ２１０にて、マイクロコンピュータ３０は電動モータ３０を逆転させて、シャフト２４の変位量Ｓが仮の原点位置Ｓo'＝Ｓ１−β１になるようにシャフト２４を変位させる（図５参照）。この場合、β１は第１位置Ｓ１（前記駆動電流Ｉ＊＝Ｉｏ＋α１）に関係して予め定められた値であり、パッド１２ａ，１２ｂをディスク１１から確実に離れた位置に設定するとともにシャフト２４の変位がブレーキユニット１０の前記破壊領域に入らないように定められているものである。本実施形態においては、シャフト２４の先端がパッド１２ａの裏金１２ａ１から若干離れた状態（例えば、０．５ｍｍ程度離れた状態）に制御するが、パッド１２ａ，１２ｂがディスク１１から離れた状態が確保されるならば、シャフト２４の先端をパッド１２ｂの裏金１２ｂ１から離さなくてもよい。
【００２５】
このステップ２１０の処理は、変換器３３から入力したシャフト２４の変位量Ｓを用いた位置フィードバック制御であり、前記変位量Ｓが仮の原点位置Ｓo'＝Ｓ１−β１に等しくなるまで、駆動回路３１には電動モータ３０を逆転させるための一定の駆動電流を同モータ３０に流すように指示する。そして、電動モータ２０の逆転により、シャフト２４の変位量Ｓが仮の原点位置Ｓo'＝Ｓ１−β１に等しくなると、マイクロコンピュータ３０は、ステップ２１０の処理を終了して、ステップ２１２にて駆動回路３１に電動モータ２０の駆動電流を「０」にすることを指示する。
【００２６】
次に、マイクロコンピュータ３０は、ステップ２１４〜２２４の処理により、電動モータ２０の駆動電流Ｉ＊を徐々に増加させながら、電動モータ２０が回転動作を開始してシャフト２４が変位し始めたときの駆動電流Ｉ＊を最小駆動電流Ｉｏとして検出する。具体的には、ステップ２１４にて変換器３３からシャフト２４の変位量Ｓを入力して今回変位量Ｓｘとして設定した後、ステップ２１６にて前回変位量Ｓｙを今回変位量Ｓｘに更新するとともに、ステップ２１８にて今回変位量Ｓｘを変換器３３から入力した変位量Ｓに更新し、ステップ２２０にて今回変位量Ｓｘと前回変位量Ｓｙとが等しいか否かを判定する。両変位量Ｓｘ，Ｓｙが等しい限り、ステップ２２０にて「ＹＥＳ」と判定して、ステップ２２２にて駆動回路３１を制御して電動モータ２０の駆動電流Ｉ＊を「０」から徐々に増加させ、ステップ２１６〜２２０の前記処理を繰り返し実行する。
【００２７】
そして、両変位量Ｓｘ，Ｓｙが等しくなくなると、ステップ２２０にて「ＮＯ」と判定し、ステップ２２４にて電流計３２から電動モータ２０の駆動電流Ｉを入力して、同駆動電流Ｉを最小駆動電流Ｉｏとして設定する。これにより、電動モータ２０の駆動電流を徐々に増加させている状態で、変換器３３からのシャフト２４の変位量Ｓに変化が生じたとき、すなわち電動モータ２０が回転し始めてシャフト２４が変位し始めたときの駆動電流Ｉが最小駆動電流Ｉｏとして設定されることになる（図６参照）。なお、ステップ２２０にて「ＮＯ」と判定されたとき、ステップ２２２の演算により徐々に増加させている演算値であって駆動回路３１に指示するための駆動電流Ｉ＊を最小駆動電流Ｉｏとして設定するようにしても、最小駆動電流Ｉｏは前記場合とほぼ同じ値に設定される。
【００２８】
次に、ステップ２２６〜２３４の処理により、パッド１２ａ，１２ｂをディスク１１に向かって変位させ、同パッド１２ａ，１２ｂがディスク１１に当接し始めたときのシャフト２４の変位量Ｓを原点位置Ｓｏとして決定する（図５参照）。具体的には、ステップ２２６にて前記設定した最小駆動電流Ｉｏに予め決めた小さな所定値α２を加算して、同加算値Ｉｏ＋α２である駆動電流Ｉ＊を表す制御信号を駆動回路３１に出力する。駆動回路３１は前記駆動電流Ｉ＊を電動モータ２０に流し、同駆動電流Ｉ＊は最小駆動電流Ｉｏよりもわずかに大きな値であるので、電動モータ２０はナット２３及びねじローラ２５を介してシャフト２４及びパッド１２ａ，１２ｂをディスク１１方向に低速で徐々に近づける。
【００２９】
前記ステップ２２６の処理後、ステップ２２８にて前回変位量Ｓｙを今回変位量Ｓｘに更新するとともに、ステップ２３０にて今回変位量Ｓｘを変換器３３から入力した変位量Ｓに更新し、ステップ２３２にて今回変位量Ｓｘと前回変位量Ｓｙとが等しいか否かを判定する。電動モータ２０が回転され続けて両変位量Ｓｘ，Ｓｙが異なる場合には、ステップ２３２にて「ＮＯ」と判定して、ステップ２２８〜２３２からなる循環処理を繰り返す。この循環処理中、パッド１２ａ，１２ｂがディスク１１に当接すると、電動モータ２０への駆動電流は同モータ２０を回転動作させるために必要な最小駆動電流Ｉｏにほぼ等しいので、同パッド１２ａ，１２ｂの変位が不能となり、電動モータ２０の回転は停止する。そして、前記両変位量Ｓｘ，Ｓｙは等しくなるので、ステップ２３２にて「ＹＥＳ」と判定して、ステップ２３４にて変換器３３からシャフト２４の変位量Ｓを入力して、同変位量Ｓを原点位置Ｓｏとして設定する。そして、ステップ２３６にて、この原点検出ルーチンの実行を終了する。
【００３０】
パッド１２ａ，１２ｂを変位させるための駆動力は前記シャフト２４を変位させるための駆動力に比べて極めて小さなものであり、シャフト２４が変位し始めればパッド１２ａ，１２ｂはほぼ変位される。したがって、前記最小駆動電流Ｉｏは、電動モータ２０を回転動作させるために必要な最低限の駆動電流であると同時に、静止状態にあるパッド１２ａ，１２ｂを変位させるのに必要な最低限の駆動電流にほぼ等しい。これにより、電動モータ２０を低速度で回転させてシャフト２４を低速度で変位させることを確保するための前記所定値α２は、ほとんど「０」に近い値でよい。また、場合によっては、前記所定値α２は「０」でもよい。
【００３１】
この原点検出ルーチンの実行終了後、マイクロコンピュータ３０は、図３のメインプログラムのステップ１０４以降の処理を実行する。ステップ１０６にてペダルストロークセンサ３４からブレーキペダルＢＰのストローク量Ｓｐを入力した後、ステップ１０６にて同入力したストローク量Ｓｐが「０」よりも大きい否かを判定する。いま、ブレーキペダルＢＰが踏み込み操作されていなくて、ペダルストローク量Ｓｐが「０」よりも大きくなければ、ステップ１０６にて「ＮＯ」と判定して、プログラムをステップ１０８に進める。
【００３２】
ステップ１０８においては、変換器３３から入力したシャフト２４の変位量Ｓが原点位置Ｓｏよりも予め決めた小さな所定値ΔＳだけ小さな値Ｓｏ−ΔＳになるように電動モータ２０を駆動回路３１を介して逆転制御する。これにより、パッド１２ａ，１２ｂをディスク１１から確実に離すことができ、ディスク１１にひきずり抵抗が付与されることがなくなる。なお、通常オフ状態にあってブレーキペダルＢＰの踏み込み操作時にのみオンする図示しないブレーキスイッチを設け、前記ステップ１０６の処理に代えて、同スイッチのオン・オフ状態によってブレーキペダルＢＰの踏み込み操作及び同操作の解除を検出するようにしてもよい。前記ステップ１０８の処理後、ステップ１１８にてメインプログラムの実行を一旦終了する。
【００３３】
一方、ブレーキペダルＢＰが踏み込み操作されて、ステップ１０６にて「ＹＥＳ」と判定されると、マイクロコンピュータ３０は、ステップ１１０にて同コンピュータ３０内に設けたストローク量−変位量テーブルを参照し、前記入力したストローク量Ｓｐに対応した目標変位量Ｓ＊を決定する。目標変位量Ｓ＊は、図７に示すように、ペダルストローク量Ｓｐの「０」からの増加にしたがって「０」から同ストローク量Ｓｐにほぼ比例して増加する値である。
【００３４】
前記ステップ１１０の処理後、ステップ１１２にて変換器３３から検出変位量Ｓを入力し、ステップ１１４にて前記検出変位量Ｓから前記検出した原点位置Ｓｏを減算することにより前記検出変位量Ｓを補正する。そして、ステップ１１６の処理により、補正変位量Ｓａ＝Ｓ−Ｓｏが目標変位量Ｓ＊に一致するように駆動回路３１を介して電動モータ２０の回転を制御する。
【００３５】
具体的には、補正変位量Ｓ−Ｓｏと目標変位量Ｓ＊を比較し、補正変位量Ｓ−Ｓｏが目標変位量Ｓ＊よりも小さければ、駆動回路３１を制御して電動モータ２０に対する駆動電流を増加させる。補正変位量Ｓ−Ｓｏが目標変位量Ｓ＊に等しければ、駆動回路３１を制御して電動モータ２０に対する駆動電流を以前の値に維持させる。補正変位量Ｓ−Ｓｏが目標変位量Ｓ＊よりも大きければ、駆動回路３１を制御して電動モータ２０に対する駆動電流を減少させる。このような制御により、ブレーキペダルＢＰの踏み込み操作に応じた制動力Ｆが車輪に付与されることになる。そして、ステップ１１８にてこのメインプログラムの実行を一旦終了する。
【００３６】
上記のように構成した第１実施形態においては、イグニッションスイッチがオン操作される毎に、ステップ２０６〜２１２の処理により仮の原点位置Ｓo'を検出し、ステップ２１４〜２２４の処理により目標駆動電流Ｉ＊を徐々に増加させて電動モータ２０の最小駆動電流Ｉｏを検出し、ステップ２２６〜２３４の処理により、前記最小駆動電流Ｉｏを用いて電動モータ２０を駆動制御して真の原点位置Ｓｏを検出するようにした。したがって、温度などのブレーキユニット１０がおかれる環境の変化があっても、電動モータ２０を含む各部品にばらつきがあっても、最小駆動電流Ｉｏが常に精度よく決定されるとともに、この最小駆動電流Ｉｏを用いた原点位置Ｓｏの検出も常に精度よく行われる。そして、この原点位置Ｓｏを用いたステップ１１０〜１１６からなる制動力Ｆの付与制御も常に精度よく行われることになる。
【００３７】
次に、上記第１実施形態を変形した第２実施形態について説明する。この第２実施形態は、電動モータ２０を定電流制御により駆動制御して車輪に制動力を付与するもので、上記図３のメインプログラムを図８のメインプログラムに変更したものである。他の構成については、マイクロコンピュータ３０内に設けたテーブルが異なる以外には、上記第１実施形態と同じである。
【００３８】
この第２実施形態においても、上記第１実施形態と同様に、ステップ１０２にてイグニッションスイッチのオン操作直後に原点検出ルーチン（図４）を実行する。そして、ブレーキペダルＢＰが踏み込み操作されていなければ、ステップ１０４〜１０８の処理により、車輪に制動力が付与されてないように制御する。一方、ブレーキペダルＢＰが踏み込み操作されていれば、ステップ１０４，１０６の処理によりプログラムをステップ１２０以降に進める。
【００３９】
ステップ１２０においては、前回目標制動力Ｆy*を今回目標制動力Ｆx*に更新する。次に、ステップ１２２にて、ペダルストローク量−制動力テーブルを参照し、前記ステップ１０４にて入力したペダルストローク量Ｓｐに対応した制動力Ｆを決定し、同制動力Ｆを今回目標制動力Ｆx*として設定する。目標制動力Ｆ＊は、図９に示すように、ペダルストローク量Ｓｐの増加にしたがって徐々に増加するものである。
【００４０】
そして、ステップ１２４にて今回目標制動力Ｆx*と前回目標制動力Ｆy*とを比較し、今回目標制動力Ｆx*が前回目標制動力Ｆy*以上であれば、同ステップ１２４にて「ＹＥＳ」と判定してプログラムをステップ１２６に進める。ステップ１２６においては、予め定めた定数ａ及び前記ステップ１０２の原点検出ルーチンにて検出した最小駆動電流Ｉｏを用いた下記数１の実行により目標駆動電流Ｉ＊を計算する。
【００４１】
【数１】
Ｉ＊＝(Ｆx*／ａ)＋Ｉｏ
上記数１は、図６のグラフに示すように、電動モータ２０の駆動電流Ｉが最小駆動電流Ｉｏを越えて増加するしたがって車輪に付与される制動力Ｆが比例的に増加することを近似したものである。なお、ブレーキユニット１０の特性により、駆動電流Ｉにしたがった制動力Ｆの変化の仕方が異なるときには、同変化の仕方に対応したテーブル、関数式などを用いて目標駆動電流Ｉ＊を決定するようにすればよい。
【００４２】
前記ステップ１２６の処理後、ステップ１３２にて駆動回路３１に対して目標駆動電流Ｉ＊を表す制御信号を出力する。駆動回路３１は、電流計３２と協働した電流フィードバック制御により、電動モータ２０に目標駆動電流Ｉ＊を流す。これにより、電動モータ２０は、前記目標駆動電流Ｉ＊に対応した駆動力でナット２３及びねじローラ２５を介してシャフト２４を駆動し、同シャフト２４が同駆動力に対応した押圧力でパッド１２ａ，１２ｂをディスク１１に押し付けるので、車輪には前記ステップ１２２にて決定した今回目標制動力Ｆx*が付与される。前記ステップ１３２の処理後、ステップ１１８にてこのメインプログラムの実行を一旦終了する。
【００４３】
また、運転者がブレーキペダルＢＰの踏み込み操作力を弱めた場合（ただし、ブレーキペダルＢＰの踏み込み操作は解除されていない）、前記ステップ１２４にて「ＮＯ」すなわち今回目標制動力Ｆx*が前回目標制動力Ｆy*未満であると判定し、プログラムをステップ１２８，１３０に進める。ステップ１２８においては、マイクロコンピュータ３０内に設けられたヒステリシステーブルを参照して、制動力Ｆに対応した無効電流分ΔＩｈを決定する。この無効電流分ΔＩｈは、図６の駆動電流−制動力特性に示すように、車輪に制動力を付与した状態で電動モータ２０への駆動電流Ｉを減少させても前記制動力が変化しない電流量であり、図１０に示すように制動力Ｆの増加にしたがって増加する。ステップ１３０においては、この無効電流分ΔＩｈ、前記定数ａ及び最小駆動電流Ｉｏを用いて、下記数２にしたがって目標駆動電流Ｉ＊を計算する。
【００４４】
【数２】
Ｉ＊＝(Ｆx*／ａ)＋Ｉｏ−ΔＩｈ
上記数２は、前述のヒステリシス特性を考慮して目標駆動電流Ｉ＊を決定するもので、前記無効電流分ΔＩｈと、駆動電流Ｉの減少に伴う制動力Ｆの減少比率が前述した制動力Ｆの増加時の比率とほぼ同じであること（図６破線参照）を利用したものである。例えば、図６に示すように、駆動電流Ｉ1を電動モータ２０に流して制動力Ｆ1を得ていた状態から同制動力Ｆ1を制動力Ｆ2に減少させる場合には、駆動電流−制動力特性を表す実線を無効電流分ΔＩｈだけ左方向に平行移動し、同平行移動した線上であって制動力Ｆ2に対応した駆動電流Ｉ2が電動モータ２０に流されるべき目標駆動電流Ｉ＊となる。なお、上記数２は近似式であるとともに、図６，１０の特性も近似的なものであるので、さらにヒステリシス特性の制御精度を上げるためには、以前の駆動電流Ｉ及び制動力Ｆと新たな制動力Ｆを得るための駆動電流Ｉとの関係を表すマップなどを用いることもできる。
【００４５】
前記ステップ１３０の処理後、前述したステップ１３２の処理が実行されるので、車輪に付与される制動力はヒステリシス特性を考慮した上でブレーキペダルＢＰの踏み込み操作量に対応して制御されることになる。
【００４６】
このように動作する第２実施形態においては、ブレーキペダルＢＰのストローク量Ｓｐに応じて目標駆動電流Ｉ＊が決定されるとともに、同決定目標駆動電流Ｉ＊により車輪の制動力の大きさが制御されるので、簡単な構成でブレーキペダルＢＰの踏み込み操作に応じた制動力が付与される。この場合、目標駆動電流Ｉ＊の決定には、前記ステップ１０２の原点検出ルーチンにて検出された最小駆動電流Ｉｏが利用されるので、ブレーキユニット１０がおかれる環境の変化があっても、電動モータ２０を含む各部品にばらつきがあっても、車輪に付与される制動力が精度よく制御される。
【００４７】
なお、上記原点検出ルーチンにおいては、イグニッションスイッチのオン操作直後に１回だけ最小駆動電流Ｉｏ及び原点位置Ｓｏの検出を行うようにしたが、車両がパーキング状態にあるなど、運転者がブレーキペダルＢＰを操作する必要のないときであって、ディスク１１に多少の摩擦力が付与されても問題のない場合には、所定時間毎など上記場合よりも高い頻度で前記最小駆動電流Ｉｏ及び原点位置Ｓｏの検出を行うようにしてもよい。また、運転者が前記検出のための特定操作子の操作により要求した場合に同検出を行うようにしてもよい。また、前記検出のおいては１回の検出動作により、最小駆動電流Ｉｏ及び原点位置Ｓｏを決定するようにしたが、複数回の検出結果を平均して最小駆動電流Ｉｏ及び原点位置Ｓｏを決定するようにしてもよい。
【００４８】
また、前記原点検出ルーチンにおいては、最小駆動電流Ｉｏの検出とともに原点位置Ｓｏの検出を行うようにしたが、上記第２実施形態の場合でステップ１０８のパッド１２ａ，１２ｂのディスク１１からの切り離し処理が不用な場合、また電動モータ２０を短時間だけ逆転させて前記切り離し処理を行うことにより原点位置Ｓｏを利用しない場合には、図４のステップ２２６〜２３４からなる原点検出処理を行う必要もない。
【００４９】
また、上記第１及び第２実施形態においては、電動モータ２０の回転量及びシャフト２４の変位量Ｓをロータリエコンコーダ２６及び変換器３３により検出するようにしたが、シャフト２４の直線移動量を検出するリニアセンサをブレーキユニット１０内に設けておき、前記変位量Ｓに代えて前記リニアセンサの検出値を用いるようにしてもよい。
【００５０】
また、上記第１及び第２実施形態においては、電動モータ２０として直流モータを利用したが、駆動電流に応じた駆動トルクで回転動作するものであれば、電動モータ２０として交流モータ、ステップモータ、超音波モータなどの種々のモータを利用することができる。
【００５１】
また、上記第１及び第２実施形態においては、本発明に係る最小駆動電流値Ｉｏを原点位置Ｓｏの検出及び電流制御による制動力付与のために用いるようにしたが、このブレーキユニット１０内の電動モータ２０を定電流制御する場合には、その他の定電流制御にも利用することができるものである。
【００５２】
さらに、上記第１及び第２実施形態は、ブレーキユニット１０としてディスク式のブレーキを採用したものであるが、同ブレーキユニット１０としてドラム式のブレーキを採用した場合であっても、本発明の効果は十分に期待できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１及び第２実施形態に係る車両用電動ブレーキ装置の全体ブロック図である。
【図２】  図１のブレーキユニットの縦断面図である。
【図３】  本発明の第１実施形態に係り、図１のマイクロコンピュータにより実行されるメインプログラムを示すフローチャートである。
【図４】  図３の原点検出ルーチンの詳細を示すフローチャートである。
【図５】  シャフトの変位量Ｓ（電動モータの回転量）と制動力Ｆとの関係を示すグラフである。
【図６】  電動モータの駆動電流Ｉと制動力Ｆとの関係を示すグラフである。
【図７】  ブレーキペダルのストローク量Ｓｐとシャフトの目標変位量Ｓ＊との関係を示すグラフである。
【図８】  本発明の第２実施形態に係り、図１のマイクロコンピュータにより実行されるメインプログラムを示すフローチャートである。
【図９】  ブレーキペダルのストローク量Ｓｐと制動力Ｆとの関係を示すグラフである。
【図１０】  制動力Ｆとヒステリシスに伴う無効電流量ΔＩｈとの関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１０…ブレーキユニット、１１…ディスク、１２ａ，１２ｂ…パッド、２０…電動モータ、２６…ロータリエンコーダ、３０…マイクロコンピュータ、３１…駆動回路、３２…電流計、３３…変換器、３４…ペダルストロークセンサ、ＢＰ…ブレーキペダル。
【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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【図９】
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【図１０】
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