(57)【要約】      （修正有）【課題】電動ブレーキの作動中にブレーキシステムが停止した場合に、摩擦パッドの過剰な後退が電力を消費することなく防止できるようにする。【解決手段】ブレーキローターへ押し付けた摩擦パッドを電動モータ１２の作動により反転させて止める際、前記モータ１２への通電を停止したのち、モータ駆動回路１６の下段のスイッチ手段Ｔ４〜Ｔ６を閉じてモータ１２の界磁巻線のコイルＵ、Ｖ、Ｗを短絡する。こうすることで、閉回路となった界磁巻線のコイルＵ、Ｖ、Ｗに、回転する回転子の磁束が鎖交して誘導電流が発生し、この誘導電流と回転子の磁束との相互作用で回転子に回転を妨げる向きのトルクが生じる。このトルクはブレーキとして作用するため、電力を消費することなく、摩擦パッドの過剰な後退を防止することができる。【選択図】図６
2014223897.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータの回転運動を直線運動に変換して摩擦パッドをブレーキローターへ押し付ける直動機構を備えた電動ブレーキ装置において、
前記ブレーキ装置を停止する際、前記モータへの通電を停止したのち、モータの界磁巻線を短絡するようにしたことを特徴とする電動ブレーキ装置。
【請求項２】
上記界磁巻線の短絡時の電流を制限する電流調整手段を備えた請求項１に記載の電動ブレーキ装置。
【請求項３】
上記界磁巻線が複数の界磁コイルが接続されたものとし、その界磁コイルの短絡数を切り換える切り換え手段を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の電動ブレーキ装置。
【請求項４】
上記短絡時の電流のオンとオフのデューティ比を調整するＰＷＭ制御手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の電動ブレーキ装置。
【請求項５】
上記直動機構または摩擦パッドの位置あるいは変位を検出する移動量検出手段を備え、上記電動ブレーキ装置を停止させる際に、前記移動量検出手段が一定値以上の値を検出すると、または、前記移動量検出手段が検出した値の微分値が一定値以下の値を検出すると、前記ブレーキ装置が停止したとすることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の電動ブレーキ装置。
【請求項６】
上記移動量検出手段に替えて、摩擦パッドに加わる荷重を検出する荷重検出手段を備え、前記荷重検出手段の検出値あるいは検出値の微分値を検出することを特徴とする請求項５に記載の電動ブレーキ装置。
【請求項７】
上記検出手段の検出値に応じて、予め定めた動作シーケンスに基づいて、モータの界磁巻線の短絡又は、短絡電流あるいは、その両方を制御することを特徴とする請求項５または６に記載の電動ブレーキ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ディスクブレーキを電動化した電動ブレーキ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電動モータで摩擦パッドをブレーキディスクへ押し付けて制動する電動ブレーキ装置として、例えば、特許文献１に記載されたものがある。
この電動ブレーキ装置は、図９に示すように、キャリバボティ１と摩擦パッド２及び直動機構３で構成されている。
キャリパボディ１は、図９に示すように、車輪と一体に回転するブレーキローター（ブレーキディスク）４を間に挟んで対向するインナー側部材１ａとアウター側部材１ｂをブリッジ１ｃで連結し、インナー部材１ａに直道機構３を収容する構成になっている。
直動機構３は、図９のものでは、ボールランプ機構が用いられている。ボールランプ機構は、モータ５の回転を直線運動に変換してピストン６を進退させるというもので、進退するピストン６によって摩擦パッド２をブレーキローター４へ押し付けたり、押し付けた摩擦パッド２を反転して離反したりする、
なお、ここでは、直動機構３としてボールランプ機構について述べたが、これ以外の直動機構３として、例えば、遊星ローラねじ機構、ボールねじ機構、すべりネジ機構などがある。
【０００３】
ところで、このような電動ブレーキ装置では、直動機構３に減速機構７を備えているため、モータ５が停止しても残存トルクが発生する問題がある。
そのため、ブレーキの作動中にブレーキシステムを停止して、モータ５への通電が停止すると、作動中のブレーキの反力（戻し力）によりモータ５が無負荷回転し、その慣性によって摩擦パッド２がブレーキローター４から大きく引き離される。そのため、システムを再起動した際に、ブレーキは、大きく引き離された点から起動しなければならず、応答が悪くなるという問題がある。
特に、図９のものは、安全性を確保するため、スプリング８を用いたフェールオープン機構を採用しており、モータ５への通電が途絶えると、スプリング８の伸長力でピストン６を後退させてブレーキローター４から摩擦パッド２を反転する。そのため、残存トルクとスプリング８の伸長力とが相俟って、引き離される距離が長くなり応答をより悪くする問題が考えられる。
この問題を解決するため、特許文献１では、ブレーキ作動中でモータ５へ通電が行われているときに、システム終了要求があった場合、図１０に示すように、区間Ａと区間Ｂの処理を繰り返し、モータ５への通電を断続的に低下させる。そして、モータ５の回転を抑えて、後退する距離を減少させる。これにより、残存トルクやスプリング８の伸長力による慣性が、断続的な回転によって消費され、加速度的な後退を回避するというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−８４７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の方法では、システムの停止後も一定時間モータへ駆動電流を流し続けなければならない。そのため、その間の損失により電費が悪化する問題がある。
また、その間の電費の悪化により、次回のエンジン始動や車載機器の起動に支障を来たす恐れも考えられる。
このとき、電動ブレーキ装置専用のバッテリーを搭載することも考えられるが、コストや占有スペースの点で不利な問題がある。
【０００６】
そこで、この発明の課題は、ブレーキを作動させた状態でシステムを停止させた際に、摩擦パッドの過剰な後退が電力を消費することなく防止できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、この発明では、電動モータの回転運動を直線運動に変換して摩擦パッドをブレーキローターへ押し付ける直動機構を備えた電動ブレーキ装置において、前記ブレーキ装置を停止する際、モータへの通電を停止したのち、モータの界磁巻線を短絡する構成を採用したのである。
【０００８】
このような構成を採用することにより、例えば、モータがブレーキローターへ摩擦パッドを押し付けたブレーキ作動中の状態で、あるいは、モータが摩擦パッドを待機位置に保持したブレーキ作動中の状態で、システム終了などのコマンド要求によりブレーキシステムが停止され、モータへの通電が停止されると、直動機構に連結されたモータの回転子は残存トルクにより回転を続けようとする。このとき、前記モータの界磁巻線を短絡（ショート）して閉回路とすることにより、閉回路となった界磁巻線に回転する回転子からの磁束（回転子の磁石あるいは回転子が誘導コイルの場合は残留磁気による磁束）が鎖交する。すると、界磁巻線には、鎖交する磁束の変化により誘導電流が発生し、その発生した電流による磁界と回転子の磁束との相互作用により、回転子に回転を妨げる向きのトルク（発電によるトルク）が発生する。その結果、前記トルクが、ブレーキとして作用して、摩擦パッドを電力の消費を伴わずに停止することができる。
このとき、短絡する界磁巻線は、ユニバーサルモータのような単相のものでは１つであるが、例えば、実施形態で述べる３相のものでは２つ以上短絡することで閉回路が形成される。つまり、モータ構造に関わらず、閉回路が形成されるように界磁巻線を短絡することで、電力を消費することなく、摩擦パッドを停止することができるのである。
【０００９】
また、このとき、上記界磁巻線の短絡時の電流を制限する電流調整手段を備えた構成を採用することができる。
【００１０】
このような構成を採用することにより、界磁巻線に流れる誘導電流を制限することで、回転子の回転を妨げる抵抗力（トルク）を調節する。このようにすれば、摩擦パッドが停止する距離を変えられるので、摩擦パッドの停止位置を調整できる。
【００１１】
その際、上記界磁巻線が複数の界磁コイルが接続されたものとし、その界磁コイルの短絡数を切り換える切り換え手段を備えた構成を採用することができる。
【００１２】
このような構成を採用することにより、短絡する界磁巻線の界磁コイルの数を切り換えることで、回転子の回転を妨げるトルクを調節する。このようにすれば、摩擦パッドが停止する距離を変えられるので、摩擦パッドの停止位置を調整できる。
【００１３】
また、このとき、上記短絡時の電流のオンとオフのデューティ比を調整するＰＷＭ制御手段を備えた構成を採用することができる。
【００１４】
このような構成を採用することにより、オンとオフのデューティ比を変えることで、 短絡電流を制御して、回転子の回転を妨げるトルクを調節する。このようにすれば、摩擦パッドが停止する距離を変えられるので、摩擦パッドの停止位置を調整できる。
【００１５】
このとき、上記直動機構または摩擦パッドの位置あるいは変位を検出する移動量検出手段を備え、上記電動ブレーキ装置を停止させる際に、前記移動量検出手段が一定値以上の値を検出すると、または、前記移動量検出手段が検出した値の微分値が一定値以下の値を検出すると、前記ブレーキ装置が停止したとする構成を採用することができる。
【００１６】
このような構成を採用することにより、移動量検出手段の検出した値が、先の回転子の回転を妨げるトルクによる制動に見合う一定値以上の移動量であれば、摩擦パッドは停止したと見なすことができる。そのため、前記検出値が一定値以上に達した場合は、例えば、ブレーキシステムなどのシャットダウンなどが支障なくできる。また、前記検出値を微分したものを用いる場合は、微分の変化率が一定値以下になれば、摩擦パッドは停止したものと見なすことができるので、前記値が一定値以下になれば、同様に、ブレーキシステムのシャットダウンなどが支障なくできる。
【００１７】
また、このとき、上記移動量検出手段に替えて、摩擦パッドに加わる荷重を検出する荷重検出手段を備え、前記荷重検出手段の検出値あるいは検出値の微分値を検出するという構成を採用することができる。
【００１８】
このような構成を採用することにより、例えば、摩擦パッドがブレーキローターへ押し付けられているときの荷重検出手段の検出値を基準として、その基準値と荷重検出手段の検出値を比較する。すると、その差が先の回転子の回転を妨げるトルクによる制動に見合う一定値以上であれば、摩擦パッドへの押圧の低下から、摩擦パッドが移動して停止したと見なすことができる。そのため、前記検出値が一定値以上になれば、ブレーキシステムなどのシャットダウンなどが支障なくできる。また、荷重検出手段の検出値の微分値を検出する場合は、微分の変化率が一定の値以下になると、摩擦パッドが停止したと見なせる。このように見なせるので、前記値が一定値以下となった場合は、前記同様、ブレーキシステムのシャットダウンなどが支障なくできる。
【００１９】
このとき、上記検出手段の検出値に応じて、予め定めた動作シーケンスに基づいて、モータの界磁巻線の短絡又は短絡電流あるいはその両方を制御する構成を採用することができる。
【００２０】
このような構成を採用することにより、検出手段の検出出力に応じて予め界磁巻線の短絡又は短絡電流あるいは、その両方を制御する動作を設定する。こうすることで、ノイズなどの外乱に対して誤動作を起こし難くして安全性を向上し、かつ、停止位置へ達する誤差を小さくできる。
【発明の効果】
【００２１】
この発明は、上記のように構成したことにより、モータの界磁コイル短絡時の発電力を逆回転を抑止するトルクとして利用することで、電力を消費することなく、摩擦パッドの過剰な後退を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施形態の電動ブレーキ装置の断面図
【図２】実施形態のモータ回路の模式図
【図３】図１の要部断面図
【図４】図１の要部断面図
【図５】（ａ）〜（ｆ）実施形態の作用説明図
【図６】（ａ）〜（ｄ）実施形態の作用説明図
【図７】実施例２の作用説明図
【図８】実施例５の作用説明図
【図９】従来技術の電動ブレーキ装置の断面図
【図１０】図９の作用説明図
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、この発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。
この形態の電動ブレーキ装置は、図１に示すように、自動車用の電動式ディスクブレーキ装置で、電動ブレーキ本体１０と制御手段１１で構成されている。
電動ブレーキ本体１０は、モータ１２と直動機構１３が減速機構１４を介して接続され、前記直動機構１３に装着した摩擦パッド１５ｂをブレーキローター４に押し付ける構造となっている。
モータ１２は、図２に示すように、ここでは、３相ＤＣブラシレスモータを採用しており、界磁巻線は、Ｕ、Ｖ、Ｗの３個の界磁コイルからなつている。この各相のコイルＵ、Ｖ、Ｗは、駆動回路１６を介して制御手段１１に接続する構成になっている。
【００２４】
駆動回路は、モータ１２あるいは制御手段１１のいずれに備えてもよく、図２の模式図に示すように、モータ１２は、各相のコイルＵ、Ｖ、Ｗごとに上段と下段のスイッチ手段Ｔ１〜Ｔ６を設けてＨブリッジ回路を形成する構成となっている。このスイッチ手段Ｔ１〜Ｔ６は、例えば、ＦＥＴ、ＩＧＢＴ、バイポーラトランジスタ、サイリスタなどのパワードライバー（デバイス）を用いることができる。
この各スイッチ手段Ｔ１〜Ｔ６は、ここでは、図示していないが、例えば、プリドライバーとモータ制御回路が接続されて、制御手段１１と接続する構成となっている。
制御手段１１は、ブレーキ用ＥＣＵ（Ｅｎｇｉｎｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）で、例えば、Ａ／Ｄ変換器、入出力回路、タイマ回路などの周辺回路を有するマイクロコンピュータで構成されている。
【００２５】
一方、直動機構１３は、図３に示すように、外輪部材２０と軸受部材２１及びキャリア２２で構成されており、円筒状のハウジング２３に収容されている。また、円筒状のハウジング２３の一端には、図１に示すように、径方向外方に向けてベースプレート２４が設けられ、そのベースプレート２４の外側面及びハウジング２３の一端の開口がカバー２５によって被われる構造となっている。さらに、ベースプレート２４にはモータ１２が取り付けられており、モータ１２の回転は、前記カバー２５内に組み込まれた減速機構１４によって回転軸２６に伝達されるようになっている。
このハウジング２３の他端部には、図１に示すように、キャリバボディ３０が一体に取り付けられている。このキャリバボディ３０は、外周部の一部が配置されたブレーキローター４の両側に、固定摩擦パッド１５ａと可動摩擦パッド１５ｂを設け、その可動摩擦パッド１５ｂを外輪部材３０の他端部に連結して一体化した構造となっている。
【００２６】
外輪部材２０は、スライド部材として組み込まれたもので、回り止めされてハウジング２３の内径面に沿って軸方向へ移動自在となっている。また、その内径面には、図３に示すように、断面がＶ字形で螺旋状の突条３１が設けられている。
【００２７】
軸受部材２１は、中央部にボス部を設けた円環板状の部材で、先の外輪部材２０の軸方向の一端側に組み込まれている。また、この軸受部材２１の中央部のボス部内には、一対の転がり軸受３２が間隔を置いて組み込まれており、その転がり軸受３２によって外輪部材２０の軸心上に配置された回転軸２６を回動自在に支持する。この組み込まれた軸受部材２１は、ハウジング２３の内周面に取り付けたストッパリング３３により、ハウジング２３の開口端を覆うカバー２５側への移動が防止されている。
【００２８】
キャリア２２は、図３、図４に示すように、軸方向で対向する一対のディスク２２ａ、２２ｂと複数の間隔調整部材２２ｃ及び複数のローラ軸２２ｄで構成されている。複数のローラ軸２２ｄには、遊星ローラ２２ｅが回動自在に支持されており、外輪部材２０の内側に回転軸を中心にして回転可能に組み込まれている。
すなわち、キャリア２２は、一方のディスク２２ａの片面外周部に他方のディスク２２ｂに向けて複数の間隔調整部材２２ｃが周方向に間隔を置いて設けられたもので、その間隔調整部材２２ｃの端面にねじ込まれるネジの締め付けによって、対向する一対のディスク２２ａ、２２ｂを連結したものである。
この一対のディスク２２ａ、２２ｂのうち、軸受部材２１側に位置するインナー側ディスク２２ｂは、回転軸２６との間に組み込まれたすべり軸受３６によって回動自在に、かつ、軸方向へ移動自在に支持されている。
一方、アウター側ディスク２２ａは、中心部に段付き孔からなる軸挿入孔３５が形成され、その軸挿入孔３５内にすべり軸受３６を嵌入し、嵌入したスベリ軸受け３６によって、回転軸２６を回動自在に支持している。この回転軸２６には、すべり軸受３６のアウター側端面に隣接してスラスト荷重を受ける金属ワッシャ３７が嵌合されており、そのワッシャ３７は回転軸２６の軸端部に取り付けられた止め輪３８によって抜け止めされている。
【００２９】
また、複数のローラ軸２２ｄは、それぞれ、一対のディスク２２ａ、２２ｂに形成された長孔からなる軸挿入孔３５内に軸端部が挿入されて径方向に移動自在に支持されたもので、そのローラ軸２２ｄを巻き込むようにして架け渡された弾性リング３９により径方向に向けて付勢されている。この複数のローラ軸２２ｄのそれぞれには、遊星ローラ２２ｅが回動自在に支持されている。
【００３０】
遊星ローラ２２ｅは、図４に示すように、それぞれ、回転軸２６の外径面と外輪部材２０の内径面間に配置され組み込まれる構成となっており、先述したとおり、外輪部材２０の内径面間に組み込まれたローラ軸２２ｄは、軸端部に掛け渡された弾性リング３９によって回転軸２１の外径面に押し付けられて弾性接触するようになっている。そのため、上記回転軸２６が回転すると、その回転軸２６の外径面に対する接触摩擦によって回転するようになっている。
また、遊星ローラ２２ｄの外径面には、図３に示すように、断面Ｖ字状で複数の螺旋溝４０が軸方向に等間隔で形成されている。この螺旋溝４０のピッチは、先述した外輪部材２０に設けられた螺旋突条３１のピッチと同一となっており、その螺旋突条３１に螺合している。なお、螺旋溝４０に替えて、複数の円周溝を螺旋突条３１と同一ピッチで軸方向に等間隔で形成してもよい。
【００３１】
これらの遊星ローラ２２ｄとキャリア２２のインナー側ディスク２２ｂの軸方向の対向部間には、図３のように、ワッシャ４１およびスラスト軸受４２が組み込まれている。さらに、キャリア２２と軸受部材２１の軸方向の対向部間には、環状のスラスト板４３が組み込まれ、そのスラスト板４３と軸受部材２１間にスラスト軸受４２が組み込まれる構造となっている。
【００３２】
また、外輪部材２０のハウジング２３の外部に位置する他端の開口は、シールカバー４４の取り付けにより閉塞され、内部に異物が侵入するのを防止するようになっている。
【００３３】
減速機構１４は、図１に示すように、モータ１２のロータ軸に取り付けられた入力ギヤの回転を一次減速ギヤ列Ｇ１→二次減速ギヤ列Ｇ２→三次減速ギヤ列Ｇ３により、順次減速して回転軸２６の輪端部に取り付けられた出力ギヤ４５へ伝達し、回転軸２６を回転させる。
【００３４】
この形態は、上記のように構成されており、この電動ブレーキ装置では、ブレーキを作動した場合は（例えば、ブレーキペダルを踏み込むと）、ＥＣＵ１１は、図５（ａ）・・・→（ｆ）のように、駆動回路１６のスイッチ手段Ｔ１〜Ｔ６を順次オン・オフしてモータ１２を回転させる。そして、摩擦パッド１５ｂをブレーキローター４へ押し付ける方向へ移動させる。
次に、作動したブレーキを解除した場合は、ＥＣＵ１１は、図５の（ｆ）・・・→（ａ）のように、作動時と逆に駆動回路１６の上段と下段のスイッチ手段Ｔ１〜Ｔ６を順次オン・オフして、モータ１７を逆転させる。そして、摩擦パッド１５ｂを反転させて待機位置まで後退させたのち、モータ１７への通電を停止する。
【００３５】
一方、ブレーキローターへ摩擦パッド１５ｂを押し付けたブレーキ作動中の状態で、システム終了などのコマンド要求でブレーキシステムが停止され、電動モータへの通電が遮断されると、直動機構１３の慣性や残存トルクによって摩擦パッド１５ｂが想定よりも後退し、所定の待機位置（例えば、パッドクリアランスを維持する点）から下がる（引き離される）ことになる。
そのため、ＥＣＵ１１は、図６（ａ）のように、駆動回路１６の上段のスイッチ手段Ｔ１〜Ｔ３を開き（オフ）、かつ、下段のスイッチ手段Ｔ４〜Ｔ６を閉じて（オン）モータ１２の界磁巻線のコイルＵ、Ｖ、Ｗを短絡する。すると、短絡された界磁巻線のコイルＵ、Ｖ、Ｗは閉回路を形成し、前記閉回路を形成した界磁巻線のコイルＵ、Ｖ、Ｗにモータ１２の回転する回転子の磁束が鎖交する。その結果、界磁巻線のコイルＵ、Ｖ、Ｗには、鎖交する磁束の変化により誘導電流が発生し、その発生した誘導電流による磁界と回転子の磁束との相互作用により、モータ１２の回転子に回転を妨げる向きのトルクが発生する。このため、回転子に制動がかかり摩擦パッド１５ｂを停止させる。その結果、摩擦パッド１５ｂの過剰な後退が、電力を消費することなく防止できる。
【００３６】
このとき、制動をかけたけれども、制動が利き過ぎて所定の位待機位置に上手く停止できない場合は、例えば、待機位置の手前で通電を停止して、図６（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）のいずれかのように、スイッチ手段Ｔ４〜Ｔ６を切り換え手段として、界磁コイルＵ、Ｖ、Ｗの短絡数を切り換え、短絡する界磁コイルＵ、Ｖ、Ｗの数を減らす。そして、制動のタイミングと制動力を加減すれば、所定の待機位置に止めることができる。
【００３７】
また、モータに保持電流を入力して摩擦パッドを待機位置（パッドクリアランス：ブレーキローターとの所定の隙間）に保持するようなシステム作動中の場合でも、システム終了などのコマンド要求でブレーキシステムが停止され、電動モータへの通電が遮断されると、直動機構１３の慣性や残存トルクによって摩擦パッド１５ｂが想定よりも後退し、所定の待機位置（例えば、パッドクリアランスを維持する点）から下がる（引き離される）ことになる。
そのため、ＥＣＵ１１は、先の場合と同様に、駆動回路１６の上段のスイッチ手段Ｔ１〜Ｔ３を開き、かつ、下段のスイッチ手段Ｔ４〜Ｔ６を閉じてモータ１２の界磁巻線のコイルＵ、Ｖ、Ｗを短絡する。すると、短絡された界磁巻線のコイルＵ、Ｖ、Ｗは閉回路を形成し、閉回路を形成した界磁巻線のコイルＵ、Ｖ、Ｗにモータ１２の回転する回転子の磁束が鎖交する。その結果、界磁巻線のコイルＵ、Ｖ、Ｗには、鎖交する磁束の変化により誘導電流が発生し、その発生した誘導電流による磁界と回転子の磁束との相互作用により、モータ１２の回転子に回転を妨げる向きのトルクが発生する。このため、回転子に制動がかかり摩擦パッド１５ｂを停止させる。その結果、摩擦パッド１５ｂの過剰な後退が、電力を消費することなく防止できる。
【実施例１】
【００３８】
この実施例１は、例えば、図９の従来技術で述べたようなスプリング８を用いたフェールオープン機構を採用した電動ブレーキ装置に本願を適用できることについて述べる。
すなわち、ブレーキ作動中にシステム終了要求などのコマンドでブレーキシステムが停止された場合は、図９のものでは、スプリング８の伸長によってピストン６が後退し、モータ５の回転子が回転する。そのため、モータ５の界磁巻線を短絡して閉回路を形成すると、閉回路となった界磁巻線にモータ５の回転する回転子の磁束が鎖交する。その結果、界磁巻線には、鎖交する磁束の変化により誘導電流が発生し、その発生した誘導電流による磁界と回転子の磁束との相互作用により、モータ５の回転子に回転を妨げる向きのトルクが発生する。このため、回転子に制動がかかり摩擦パッド２を停止させることができる。
したがって、フェールオープン機構を使用したものについても、電力を消費することなく、摩擦パッド２の過剰な後退を防止することができる。
【実施例２】
【００３９】
この実施例２は、モータ１２への通電を停止する際、スイッチング手段Ｔ４〜Ｔ６で界磁巻線のコイルＵ、Ｖ、Ｗを開閉（スイッチング）する。こうすることで、スイッチング手段Ｔ４〜Ｔ６を電流調整手段として用いる。そして、短絡時の誘導電流を制御してモータ１２の回転を妨げる抵抗力（トルク）調節し、摩擦パッド５ｂが停止する距離を調整する。
すなわち、モータ１２への通電を停止すると同時に、図７に示すように、上段のスイッチ手段Ｔ１〜Ｔ３を開き（オフ）、かつ、下段のスイッチ手段Ｔ４〜Ｔ６はオン・オフを繰り返す。このとき、スイッチ手段Ｔ４〜Ｔ６のオンとオフのデューティ比は、誘導電流の大きさに応じて変える。
こうすることで、制動力を制御（ＰＷＭ制御）する。その際、ＰＷＭ制御に使用するスイッチ手段Ｔ４〜Ｔ６は全部でも良いが、必要とする制動の強さに応じて一部であっても良い。つまり、「切り換え手段」を兼ねてオン・オフする界磁コイルＵ、Ｖ、Ｗの数を減らして使用するようにしても良い。
【００４０】
ここでＰＷＭ制御により流れる誘導電流は、先にも述べたように、磁界との相互作用によりモータ１２の回転子の回転を妨げる向きのトルクを発生して摩擦パッド１５ｂを待機位置に停止させようとする。
そのため、例えば、回転センサや位置センサを配置して、回転子の回転速度（又は加速度）や摩擦パッド１５ｂの移動速度（又は加速度）を検出すれば、その検出値から前記トルクの減少量や減少率を算出することができる筈である。したがって、前記トルクの減少が検出できれば、前記センサの値を用いてＰＷＭ制御を行うことで、より正確な制御ができる。
【実施例３】
【００４１】
この実施例３では、摩擦パッド１５ｂの位置または変位を検出する位置移動量検出手段４８について述べる。
この移動量検出手段（センサ）４８は、例えば、光学式変位センサ、磁気スケール（磁気スケール＋磁気エンコーダ）装置、差動トランスなどの変位（位置）センサを、図１の破線で示すように配置し、摩擦パッド１５ｂの位置または変位を検出する。
なお、ここでは、変位センサ４８で摩擦パッド１５ｂの位置を直接検出するように配置したが、このような配置に限定されるものではない。摩擦パッド１５ｂを作動する直動機構１３の変位（相対変位）を検出するようにしても良い。
このように摩擦パッド１５ｂの位置または変位を検出することにより、検出した値が先のトルクによる制動に見合う一定値以上の移動量であれば、摩擦パッドは所定の位置に停止したと見なせる。
そのため、前記検出値が、一定値以上になったことが検出されると、例えば、ＥＣＵ（制御手段）１１は、ブレーキシステムのシャツとダウンなどを支障なく行える。
また、前記検出値を微分したものを用いれば、微分値の変化率が一定の値以下になると、摩擦パッド１５ｂは停止したと見なせるため、前記の場合と同様に、例えば、ブレーキシステムのシャットダウンなどが支障なく行える。
【実施例４】
【００４２】
この実施例４は、直動機構１３に設けた荷重検出手段５０を用いて、界磁巻線のコイルＵ、Ｖ、Ｗを短絡する制御を行うようにしたものについて述べる。
すなわち、図３の実施形態の直動機構１３は、荷重検出手段５０として、磁気式荷重センサを備えている。
磁気式荷重センサ５０は、図３に示すように、軸受部材２１に設けられた磁界を発生する磁気ターゲット５２と前記軸受部材２１に対向して設けられた支持部材５１及びその支持部材２１に取り付けられた磁気センサ５３で構成されている。
軸受部材２１は、先述したように、円環板状のフランジとなっており、この軸方向の後方に位置するように支持部材５１が回転軸２６に取り付けられている。そのため、図３に示すように、この回転軸２６の直交方向で支持部材５１に取り付けられた磁気センサ５３と軸受部材に２１に取り付けられた磁気ターゲット５２が対向するように配置された構造となっており、直動機構１３の内部に組み込まれている。
その結果、直動機構１３が摩擦バッド１５ｂをブレーキローター４へ押し付けると、直道機構１３に作用する反力によって、軸受部材２１に支持部材５１へ向かう軸方向の荷重が作用する。すると、軸受部材２１が外周部を支点として軸方向に撓み、その撓みによって磁気ターゲット５２と磁気センサ５３の相対位置が軸方向に変化する。したがって、磁気センサ５３の出力信号に基づいて摩擦パッド１５ｂに掛かる荷重を検出できるというものである。
【００４３】
このため、例えば、摩擦パッド１５ｂがブレーキローター４へ押し付けられているときの磁気式荷重センサ５０の検出値を基準として、その基準値と磁気式荷重センサ５０の検出値を比較して、その差が先のトルクによる制動に見合う一定の値以上になったことを検出すると停止したと見なせる。
すなわち、摩擦パッド１５ｂに対する押圧の低下から、押し付けられた摩擦パッド１５ｂが解放されて移動したのち停止することが分かる。
そのため、前記検出値が、一定値以上になったとき、ＥＣＵ（制御手段）１１は、ブレーキシステムのシャットダウンなどを支障なく行うことができる。
また、磁気式荷重センサ５０の検出値の微分値を検出する場合は、微分値の変化率が一定の値以下になると、摩擦パッド１５ｂは停止したと見なせる。そのため、前記変化率が一定値以下となれば、前記の場合と同様に、例えば、ＥＣＵ１１は、ブレーキシステムのシャットダウンなどを支障なく行える。
【００４４】
なお、移動量検出手段４８または荷重検出手段５０のいずれかを設けることで、前記の制御は可能であると考えられるが、より精度を向上させるためには、例えば、両手段４８、５０を備えて、両手段４８、５０の出力に基づいて判定するようにすれば、確実な判定ができるので安全性を向上できるため好ましいと考えられる。
【実施例５】
【００４５】
この実施例５は、移動量検出手段４８または荷重検出手段５０の検出出力に応じて界磁巻線のコイルＵ、Ｖ、Ｗの短絡数あるいは短絡電流の値をシーケンス制御するというものである。
例えば、図８の入出力特性に示すように、移動量検出手段４８の検出値に基づいて、スイッチ手段Ｔ４〜Ｔ６の短絡数を変える。このとき、検出値に対するスイッチ手段Ｔ４〜Ｔ６の短絡数とそのタイミングは、図８のように検出出力に応じて予め最適化を計って設定しておく。こうすることで、ノイズなどの外乱に対して誤動作を起こし難くして安全性を向上し、かつ、待機位置に達する誤差を小さくできるというものである。
同様に、短絡電流も検出値に基づいて調整することで、待機位置に達する誤差を小さくできる。
さらに、スイッチ手段Ｔ４〜Ｔ６の短絡数と短絡電流を検出値に基づいて調整することで、より誤差を小さくできる。
また、図８では、移動量検出手段４８の出力を用いた場合について述べたが、荷重検出手段５０を用いた場合も同様にできる。移動量検出手段１８と荷重検出手段５０の両方の検出値を用いて制御すれば、精度を向上できることは当然である。
【００４６】
なお、実施形態と実施例１〜５では、モータ１２にＤＣブラシレスモータを採用したが、これに限定されるものではない。界磁巻線を短絡できるモータであれば、交直、ブラシ、ブラシレスの有無を問わず、どのようなモータ１２であっても使用できる。
また、直動機構は、遊星ローラねじ機構、ボールねじ機構、ボールランプ機構、すべりネジ機構などモータの回転を直線運動に変換できるものであればどのようなものでも本願発明が適用できる。
また、この形態と実施例１〜５で述べたことは、ブレーキを駐車ブレーキとして用いる場合にも適用できることは当然である。
【符号の説明】
【００４７】
４  ブレーキローター
１０  電動ブレーキ本体
１１  制御手段
１２  モータ
１３  直動機構
１４  減速機構
１５ａ、ｂ  摩擦パッド
１６  駆動回路
２２  キャリア
４８  位置移動量検出手段
５０  荷重検出手段
Ｕ、Ｖ、Ｗ  界磁コイル
【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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