(57)【要約】      （修正有）【課題】電動ブレーキ装置においては、ピストンを後退させる戻しバネが正常に作動しているか否かを検知する必要がある。【解決手段】ピストンは、モータの第１回転方向への回転に伴って、点Ｏからブレーキパッドに向かってストロークする。ブレーキパッドにピストンが押し付けられるときのピストンのストローク量Ｓが、ストローク量Ｓaである。実線Ａは渦巻きバネが正常なとき、一点鎖線Ｂは渦巻きバネが異常なときのピストンのストローク量Ｓとそれに対する電流値Ｉの関係をそれぞれ示す。渦巻きバネの異常時では、ストローク量Ｓに対する電流値Ｉが正常時よりも小さくなる。そのため、電動ブレーキ制御装置は、点Ｏからストローク量Ｓaまでの所望のストローク量Ｓおよび電流値Ｉに基づいて、渦巻きバネが正常か否かを判断することができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータ出力軸の第１回転方向への回転によってピストンをパッドに押し付ける方向に前記ピストンを移動させるモータの通電状態を示す通電状態関係量を取得する取得部と、
前記モータ出力軸の前記第１回転方向への回転によって弾性エネルギーを蓄積するバネであって、前記弾性エネルギーの開放によって前記モータ出力軸を前記第１回転方向と反対方向である第２回転方向に回転させるピストン戻しバネの異常を検出する異常検出部と、を備える電動ブレーキ制御装置であって、
前記異常検出部は、前記ピストンが前記パッドに押し付けられて前記パッドに軸力が及ぼされるときまでに前記取得部によって取得された前記通電状態関係量に基づいて、前記ピストン戻しバネの異常を検出するものであることを特徴とする電動ブレーキ制御装置。
【請求項２】
前記通電状態関係量が、前記モータに供給された電流値に関係する量であり、
前記異常検出部が、前記ピストンが第１位置から前記第１位置より前記パッドに近い第２位置まで移動したときの前記ピストンの移動量に対する前記電流値の増加勾配が、設定値以下である場合に前記ピストン戻しバネの異常を検出することを特徴とする請求項１に記載の電動ブレーキ制御装置。
【請求項３】
前記通電状態関係量が、前記モータに供給された電力量に関係する量であり、
前記異常検出部が、前記ピストンと前記パッドの間の距離が最大になる位置から前記ピストンが前記パッドに押し付けられて前記パッドに前記軸力が及ぼされる位置まで前記ピストンを移動させるために必要な前記電力量が、設定値以下である場合に前記ピストン戻しバネの異常を検出することを特徴とする請求項１に記載の電動ブレーキ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の電動ブレーキ装置に採用される電動ブレーキ制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両の電動ブレーキ装置には、電動ブレーキ制御装置が制御する電流によるモータの回転によって、制動部材を押圧するピストンを前進させるものが知られている。このように制御される電動ブレーキ装置においては、ピストンを後退させるための戻しバネが設けられる場合がある。例えば、特許文献１には、電動ブレーキ装置の作動を解除する際にモータの回転を補助する戻しバネを有する電動ブレーキ装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２４３８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような電動ブレーキ装置においては、ピストンが十分に後退せず走行抵抗が発生すると燃費が悪化するため、ピストンを後退させる戻しバネが正常に作動しているか否かを検知する必要がある。
【０００５】
本発明の目的は、ピストンを後退させるための戻しバネの状態を検出することが可能な電動ブレーキ制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明においては、モータ出力軸の第１回転方向への回転によってピストンをパッドに押し付ける方向に前記ピストンを移動させるモータの通電状態を示す通電状態関係量を取得する取得部と、前記モータ出力軸の前記第１回転方向への回転によって弾性エネルギーを蓄積するバネであって、前記弾性エネルギーの開放によって前記モータ出力軸を前記第１回転方向と反対方向である第２回転方向に回転させるピストン戻しバネの異常を検出する異常検出部と、を備える電動ブレーキ制御装置であって、前記異常検出部は、前記ピストンが前記パッドに押し付けられて前記パッドに軸力が及ぼされるときまでに前記取得部によって取得された前記通電状態関係量に基づいて、前記ピストン戻しバネの異常を検出するものであることを特徴とする電動ブレーキ制御装置が実現される。
【０００７】
上記のように構成したことにより、前記モータ出力軸が第１回転方向に回転するとき、前記ピストン戻しバネが前記弾性エネルギーを蓄積する。このとき、前記モータ出力軸には、前記モータによる前記第１回転方向に回転させられる力と、前記戻しバネによる前記第２回転方向に回転させられる力が及ぼされている。
したがって、前記ピストン戻しバネが正常である場合と異常である場合では、前記モータ出力軸を前記第２回転方向に回転させる力が異なるため、前記ピストンがパッドに押し付けられて前記パッドに軸力が及ぼされるときまでに取得される前記モータの前記通電状態関係量が異なる。そのため、前記モータの前記通電状態関係量に基づいて、前記ピストン戻しばねの異常を検出することができる。
【０００８】
また、前記電動ブレーキ制御装置は、前記通電状態関係量が、前記モータに供給された電流値に関係する量であり、前記異常検出部が、前記ピストンが第１位置から前記第１位置より前記パッドに近い第２位置まで移動したときの前記ピストンの移動量に対する前記電流値の増加勾配が、設定値以下である場合に前記ピストン戻しバネの異常を検出するものとすることができる。
【０００９】
また、前記通電状態関係量が、前記モータに供給された電力量に関係する量であり、前記異常検出部が、前記ピストンと前記パッドの間の距離が最大になる位置から前記ピストンが前記パッドに押し付けられて前記パッドに前記軸力が及ぼされる位置まで前記ピストンを移動させるために必要な前記電力量が、設定値以下である場合に前記ピストン戻しバネの異常を検出するものとすることができる。
【発明の効果】
【００１０】
前記ピストンの前記通電状態関係量を取得することにより、前記戻しバネが正常であるか否かを検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態の電動ブレーキ制御装置が適応されたブレーキシステムの全体構成を示す模式図である。
【図２】第１実施形態の電動ブレーキ装置の断面図である。
【図３】第１実施形態の電動ブレーキ装置のモータに供給される電流値とピストンのストローク量の関係を示す図である。
【図４】第１実施形態の電動ブレーキ制御装置が実行する渦巻きバネの状態検出処理を示すフローチャートである。
【図５】第２実施形態の電動ブレーキ装置のモータに供給される電力量を示す図である。
【図６】第２実施形態の電動ブレーキ制御装置が実行する渦巻きバネの状態検出処理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】
【００１２】
以下、本発明を実施するための形態について図面に基づいて詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本発明の第１実施形態の電動ブレーキ制御装置１０が適応された電動ブレーキシステム２の全体構成を示す模式図である。
図１に示すように、電動ブレーキシステム２は、図示しないブレーキペダル、ストロークセンサ６、ブレーキスイッチ７、バッテリ８、電動ブレーキ制御装置１０、および電動ブレーキ装置１２を備える。電動ブレーキ装置１２は、車両の各車輪に設けられる。車両の右前輪、左前輪、右後輪、および左後輪には、電動ブレーキ装置１２ＦＲ、１２ＦＬ、１２ＲＲ、１２ＲＬがそれぞれ設けられている。電動ブレーキ装置１２ＦＲ、１２ＦＬ、１２ＲＲ、１２ＲＬの各々は、同様の構成であるため、ここでは電動ブレーキ装置１２ＦＲについて説明する。
【００１４】
ストロークセンサ６は、ブレーキペダルのストローク量を検出するものである。ブレーキスイッチ７は、ブレーキペダルが踏込まれたことを検知するものであり、ブレーキペダルが踏込まれるとＯＮになる。バッテリ８は、電動ブレーキ制御装置１０および電動ブレーキ装置１２に接続されている。電動ブレーキ制御装置１０は、制御部１３を含む。制御部１３は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、通信インターフェース等を備え、ＲＯＭに記録されたプログラムがＣＰＵに実行されることにより、各種制御を行なう。
制御部１３には、ストロークセンサ６、駆動回路１４、電流検出部１５、レゾルバ５０、および荷重センサ８６が接続されている。レゾルバ５０と荷重センサ８６の詳細は後述する。駆動回路１４には後述のモータ３２が接続されており、駆動回路１４は、制御部１３から送信される指令に基づいてモータ３２に電流を出力する。モータ３２に供給された電流は、電流検出部１５によって検出される。
【００１５】
図２は、電動ブレーキ装置１２ＦＲを、水平面に沿って切断したときの断面図である。図２において、車両の進行方向を基準として車両の前後方向を規定し、車両の車幅方向に対応させて左右方向を規定する。
図２に示すように、電動ブレーキ装置１２は、キャリパ１６、キャリパ１６にそれぞれ保持される１対のブレーキパッド１８およびピストン駆動装置２０を備える。キャリパ１６には、左右方向に平行な軸を有する円筒状部材であるスライダ２２が設けられている。スライダ２２の各々の内周部には、車体側（車輪側）に固定された１対のガイドピン２４がそれぞれ挿入されている。１対のガイドピン２４は左右方向に平行であり、スライダ２２は、１対のガイドピン２４の外周面に対して摺動可能に形成されている。つまり、キャリパ１６は、車体に対して左右方向に移動可能に取り付けられている。
１対のブレーキパッド１８は、キャリパ１６に保持され、車輪とともに回転するブレーキロータ２６を左右方向から挟み込む。
【００１６】
ピストン駆動装置２０は、ハウジング３０、モータ３２、直動変換機構３４、ピストン３６、および渦巻きバネ３８を備える。ハウジング３０は、キャリパ１６の内周部に固定されている。モータ３２は、ハウジング３０の内周部に配置される。モータ３２は、ハウジング３０の内周面に周方向に配列された複数のコイル４０と、コイル４０の内側に設けられた回転子４２を含む。回転子４２は、円筒状部材であり、回転子４２の中心軸である軸線Ｌが、左右方向に平行になるように配置されている。
回転子４２は、ハウジング３０の左端部に設けられたベアリング４６によって、ハウジング３０に対して回転可能に支持されている。回転子４２の下端部の内周面には、複数の溝４４が形成され、複数の溝４４は、後述のフランジ部６２が有する複数の突条６４と係合する。回転子４２の外周面には、複数のコイル４０に対向する複数の磁石４８が周方向に配列されている。モータ３２においては、回転子４２と磁石４８がローターとして機能するため、回転子４２が軸線Ｌ周りに回転する。回転子４２の回転角は、ハウジング３０の内周面に固定されたレゾルバ５０によって検出される。
【００１７】
直動変換機構３４は、モータ３２の回転運動をピストン３６の直線運動に変換するものである。直動変換機構３４は、モータ３２の回転子４２の内周部に設けられ、出力筒５２、入力軸５４、および複数の遊星ローラ５６を含む。
出力筒５２は、軸が軸線Ｌに一致するように回転子４２の内周部に設けられている。出力筒５２の外周面が支持部５８に支持されることにより、出力筒５２はハウジング３０に対して左右方向に摺動可能に支持されている。支持部５８は、円環状に形成され、ハウジング３０の内周面に固定されている。支持部５８の内周部と出力筒５２の間は、シール部材によってシールされている。
入力軸５４は、出力筒５２の内周部に配置されており、ベアリング４６によって、ハウジング３０に対して軸線Ｌ周りに回転可能に支持されている。入力軸５４と出力筒５２の間には、複数の遊星ローラ５６が配置される。複数の遊星ローラ５６は、出力筒５２によって支持される図示しないキャリアによって、自転可能に保持されている。
【００１８】
出力筒５２の右端部の内周部には、ピストン３６が嵌め込まれており、出力筒５２とピストン３６は一体的に移動する。そのため、ピストン３６は、ハウジング３０に対して左右方向に移動可能である。ピストン３６が右方に移動するときは、ピストン３６はブレーキパッド１８に近づき、ピストン３６が左方に移動するときは、ピストン３６はブレーキパッド１８から遠ざかる。
入力軸５４は、回転軸が軸線Ｌと一致するように配置され、出力筒５２の内部に配置される軸部６０と、軸部６０の左端に固定されるフランジ部６２を備える。フランジ部６２の外周面には、対向する回転子４２の内周面の複数の溝４４に対応する位置に、左右方向に平行な複数の突条６４が形成されている。複数の突条６４は、複数の溝４４に入り込んで係合している。そのため、フランジ部６２は、回転子４２の回転に伴って回転する。フランジ部６２の左方の側面には、バネ巻軸６６が左右方向に平行になるように固定されている。バネ巻軸６６の周りには、渦巻きバネ３８が配置されている。渦巻きバネ３８の詳細は後述する。フランジ部６２の右方の側面には、回転子４２の内周面に固定された抜け留め部材が当接し、入力軸５４の回転子４２に対する右方への移動が制限されている。
【００１９】
出力筒５２、入力軸５４および複数の遊星ローラ５６には、それぞれネジ部とはすば歯車部が形成され、軸線Ｌに沿ってネジ状歯車機構６８とはすば状歯車機構７０がそれぞれ構成されている。出力筒５２の内周部の左方に形成された出力ネジ部７２、入力軸５４の外周部の左方に形成された入力ネジ部７４、および複数の遊星ローラ５６の外周部の左方に形成された遊星ネジ部７６は、互いに螺合してネジ状歯車機構６８を構成している。出力筒５２の出力ネジ部７２と右端の間に形成された出力はすば歯車部７８、入力軸５４の右端部に形成された入力はすば歯車部８０、および複数の遊星ローラ５６の右端部に形成された遊星はすば歯車部８２は、互いに噛合してはすば状歯車機構７０を構成している。
ネジ状歯車機構６８のネジの条数とはすば状歯車機構７０の歯数について、以下の表１の通り定義する。
【表１】
2018058530.tif 000003
【００２０】
ネジ状歯車機構６８とはすば状歯車機構７０は、以下の式１および式２を満足させるように形成される。
Ｚns／Ｚps＝Ｚn／Ｚp  ……（１）
Ｚss／Ｚps≠Ｚs／Ｚp  ……（２）
本実施形態における直動変換機構３４では、式２に示すように、入力ネジ部７４の条数Ｚssと遊星ネジ部７６の条数Ｚpsの比が、入力はすば歯車部８０の歯数Ｚsと遊星はすば歯車部８２の歯数Ｚpの比と異なり、かつ、式１に示すように出力ネジ部７２の条数Ｚnsと遊星ネジ部７６の条数Ｚpsの比が、出力はすば歯車部７８の歯数Ｚnと遊星はすば歯車部８２の歯数Ｚpの比と等しくなる。
入力軸５４が回転すると、入力ネジ部７４と遊星ネジ部７６の間と、入力はすば歯車部８０と遊星はすば歯車部８２の間で回転角度の差が発生しようとする。しかし、入力軸５４および複数の遊星ローラ５６のネジおよびはすば状歯車は相互に一体であるため、回転角度の差が発生せず、回転角度の差を吸収するように出力筒５２および複数の遊星ローラ５６が、入力軸５４に対して軸線方向に変位する。また、このとき、複数の遊星ローラ５６は、出力筒５２に対して軸線方向へ相対移動することはない。なお、直動変換機構３４の詳細は、特許登録第４１８６９６９号公報に記載されている。
【００２１】
この機構は、遊星ローラ式の減速機構を有するものであり、大きな変速比を得られるため、モータに低トルクの小型モータを採用することができる。一方で、逆効率が低いため、ピストン３６をブレーキパッド１８から引き離す方向に移動させるための渦巻きバネ３８が設けられている。
図２に示すように、渦巻きバネ３８は、ベアリング４６のハウジング側の軌道盤の中空部８４に設けられる。渦巻きバネ３８の内側の端部はバネ巻軸６６に固定され、外側の端部は中空部８４の内周面に固定されている。渦巻きバネ３８は、バネ巻軸６６の第１回転方向への回転に伴って弾性エネルギーを蓄積し、弾性エネルギーを増大させる。また、渦巻きバネ３８は、弾性エネルギーが蓄積された状態からバネ巻軸６６を第２回転方向に回転させることにより、蓄積された弾性エネルギーを減少させる（開放させる）。
【００２２】
荷重センサ８６は、ハウジング３０の左端の内面に設けられる。荷重センサ８６の一部は、ベアリング４６とハウジング３０の間に位置するように配置されている。ピストン３６がブレーキパッド１８に押し付けられたとき、ブレーキパッド１８からピストン３６に及ぼされる反力は、入力軸５４およびベアリング４６を介して、荷重センサ８６に伝達される。したがって、ブレーキパッド１８がブレーキロータ２６に押し付けられているときの荷重センサ８６の値に基づいて、電動ブレーキ装置１２の制動力を検出することができる。荷重センサ８６には、例えば、ベアリング４６からハウジング３０の左端の内面に力が及ぼされたときのハウジング３０の左端の内面の変形量を、荷重として検出するひずみゲージが挙げられる。
【００２３】
＜電動ブレーキ装置１２の作動＞
ブレーキペダルが踏込まれると、電動ブレーキ制御装置１０によってモータ３２が駆動され、ピストン３６をブレーキパッド１８に近づける方向に移動させるときの回転方向である第１回転方向に回転子４２が回転する。回転子４２が回転すると、フランジ部６２に回転方向の力が伝達され、入力軸５４が第１回転方向に回転する。これにより、複数の遊星ローラ５６が回転し、ネジ状歯車機構６８およびはすば状歯車機構７０によって複数の遊星ローラ５６と出力筒５２がブレーキパッド１８に向かって移動する。また、入力軸５４の第１回転方向への回転により、渦巻きバネ３８がバネ巻軸６６に巻き付けられる。これにより、渦巻きバネ３８は、入力軸５４を第１回転方向の反対方向である第２回転方向に回転させようとする弾性エネルギーを蓄積する。
ピストン３６は、出力筒５２と一体的にブレーキパッド１８に向かって移動し、ブレーキパッド１８に押し付けられる。ピストン３６の軸力がブレーキパッド１８に及ぼされることにより、ブレーキパッド１８がブレーキロータ２６に向かって移動し、ブレーキパッド１８がブレーキロータ２６を押圧したとき、車輪の回転が制動される。
【００２４】
その後、ブレーキペダルが戻されると、電動ブレーキ制御装置１０によって回転子４２が第２回転方向に回転させられる。このとき、渦巻きバネ３８に蓄積された弾性エネルギーが放出され、渦巻きバネ３８は、第２回転方向の力をバネ巻軸６６に及ぼす。渦巻きバネ３８が第２回転方向の力を付加することにより、出力筒５２および複数の遊星ローラ５６が、ブレーキパッド１８から離れる方向に移動する。出力筒５２とともにピストン３６がブレーキパッド１８から離れる方向に移動し、ピストン３６がブレーキパッド１８から離されたとき、車輪の回転の制動が解除される。
【００２５】
＜電流値Ｉに基づく渦巻きバネ３８の状態検出＞
図３は、ピストン３６のストローク量Ｓと、モータ３２に供給された電流値Ｉの関係を示す図である。図３における点Ｏは、ピストン３６がブレーキパッド１８から離間し、かつ、ピストン３６がブレーキパッド１８に向かってある程度の距離を移動可能な位置を示す。また、ストローク量Ｓは、ピストン３６が移動し始める位置である点Ｏからブレーキパッド１８に向かって移動した距離を示す。また、ピストン３６がブレーキパッド１８に向かって移動し、ブレーキパッド１８に当たるときのピストン３６のストローク量Ｓが、ストローク量Ｓaである。実線Ａは、渦巻きバネ３８が正常な状態におけるストローク量Ｓと電流値Ｉの関係を示し、一点鎖線Ｂは、渦巻きバネ３８に塑性変形や脱落等の異常が発生した状態におけるストローク量Ｓと電流値Ｉの関係を示す。
渦巻きバネ３８に異常が発生した場合、渦巻きバネ３８が第１回転方向に巻き付けられるときに蓄積される弾性エネルギーが、正常時より小さくなる。つまり、バネ巻軸６６を第２回転方向に回転させようとする力が正常時よりも小さいため、ストローク量Ｓに対する電流値Ｉは正常時よりも小さくなる。そのため、点Ｏからストローク量Ｓaまでの間のストローク量Ｓと電流値Ｉの関係は、図３の実線Ａよりも傾きが小さい一点鎖線Ｂで表される。
【００２６】
ストローク量Ｓaよりもストローク量Ｓが大きくなると、ブレーキパッド１８からピストン３６に反力が及ぼされる。渦巻きバネ３８の弾性エネルギーの大きさは、反力の大きさに比べて極小さなものであるため、直線の傾きにほぼ影響しなくなる。
以上より、電動ブレーキ制御装置１０は、ピストン３６がブレーキパッド１８に押し付けられてブレーキパッド１８に軸力が及ぼされるときまでの電流値Ｉに基づいて、渦巻きバネ３８が正常か否かを判断する。
なお、点Ｏは、ピストン３６がブレーキパッド１８から離間した状態となるピストン３６の位置を示すものであり、必ずしもピストン３６とブレーキパッド１８の間の距離が最大になるピストン３６の位置を示すものではない。
【００２７】
図４は、電動ブレーキ制御装置１０において実行される渦巻きバネ３８の状態検出処理を示すフローチャートである。この処理は、例えば、乗員がブレーキペダルを操作していないときであって、ブレーキペダルの操作終了時から所定期間が経過したときに開始される。電動ブレーキ制御装置１０は、ステップ１（以下、「Ｓ１」と略称する。他のステップについても同様とする。）において、ピストン３６を開始位置に戻す。開始位置は、ピストン３６がブレーキパッド１８から離間し、かつ、ピストン３６がブレーキパッド１８に向かってある程度の距離を移動可能となる位置であり、図３の点Ｏに相当する。
つぎに、Ｓ３において、電動ブレーキ制御装置１０は、ピストン３６のストローク量Ｓをゼロにリセットする。Ｓ５において、電動ブレーキ制御装置１０は、ブレーキペダルが踏込まれて図示しないブレーキスイッチ７の信号がＯＮ信号になったか否かを判断する。ブレーキスイッチ７の信号がＯＮ信号でない場合はＳ７に進み、ＯＮ信号である場合はフローに基づく状態検出処理を終了する。
【００２８】
Ｓ７において、電動ブレーキ制御装置１０は、予め設定された電流値Ｉである第１電流値の電流をモータ３２に供給する。つぎに、電動ブレーキ制御装置１０は、レゾルバ５０から受信した信号から、モータ３２がピストン３６を点Ｏから移動させたときから現在までの回転角を積算する。電動ブレーキ制御装置１０は、算出された回転角の値に、予め設定された回転角の単位量あたりのピストン３６のストローク量Ｓを積算することで、ピストン３６の点Ｏから現在までのストローク量Ｓを算出する。現在までのストローク量Ｓが予め設定された第１電流値に対する第１ストローク量Ｓ１に達していない場合は、モータ３２にさらに電流が供給され、現在までのストローク量Ｓが第１ストローク量Ｓ１に達したときの電流値Ｉ１が記憶される。
【００２９】
Ｓ９において、電動ブレーキ制御装置１０は、Ｓ７において記憶された電流値Ｉの数が、設定された数に達したか否かを判断する。Ｓ７において記憶される電流値Ｉの数は、センサのばらつき等を考慮して設定されている。例えば、設定された電流値Ｉの数が３個であるとき、電動ブレーキ制御装置１０は、この３個の電流値Ｉが記憶されているか否かを判断する。３個の電流値Ｉが記憶されている場合は、Ｓ１３に進み、３個の電流値Ｉが記憶されていない場合は、Ｓ７に戻る。
電動ブレーキ制御装置１０は、Ｓ７において、モータ３２に供給する電流値Ｉを、電流値Ｉ１の電流から第２ストローク量Ｓ２に達するまで少しずつ増加させる。ストローク量Ｓが第２ストローク量Ｓ２に達したとき、電流値Ｉ２が記憶され、Ｓ９に進む。Ｓ７からＳ９の処理は、電流値Ｉ３が記憶されるまで繰り返される。
【００３０】
Ｓ１１において、電動ブレーキ制御装置１０は、Ｓ７において記憶された３個の電流値Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３を用いてストローク量Ｓに対する電流値Ｉの傾きを計算する。つぎに、Ｓ１３において、電動ブレーキ制御装置１０は、渦巻きバネ３８が正常なときのストローク量Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３に対する電流値Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３の傾きとして設定された設定値と、Ｓ１１において算出された傾きの計算値との差が、閾値よりも大きいか否かを判断する。設定値と計算値の差が閾値よりも小さい場合は、渦巻きバネ３８が正常であると判断され、フローに基づく状態検出処理が終了される。設定値と計算値の差が閾値よりも大きい場合は、渦巻きバネ３８が異常であると判断され、Ｓ１５において警告が出された後、フローに基づく状態検出処理が終了される。
【００３１】
以上のように、本実施形態において、入力軸５４が第１回転方向に回転したとき、渦巻きバネ３８が弾性エネルギーを蓄積し、渦巻きバネ３８が、入力軸５４を第２回転方向に回転させようとする力を入力軸５４に及ぼす。したがって、渦巻きバネ３８の入力軸５４を第２回転方向に回転させようとする力が、塑性変形等により小さくなった場合、ピストン３６がブレーキパッド１８に向かって移動するときのストローク量Ｓに対する電流値Ｉの傾きが正常時に比べて小さくなる。そのため、ストローク量Ｓに対する電流値Ｉの傾きと正常時のストローク量Ｓに対する電流値Ｉの傾きを比較することにより、渦巻きバネ３８が正常であるか否かを判断することができる。
＜第２実施形態＞
【００３２】
以下、本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態は、渦巻きバネ３８の状態検出の方法が第１実施形態と異なるものである。本実施形態における電動ブレーキ制御装置１０および電動ブレーキ装置１２等の構成は、第１実施形態と同一であるため、説明を省略する。
【００３３】
＜電力量Ｗに基づく渦巻きバネ３８の状態検出＞
図５は、ピストン３６のストローク量Ｓと、モータ３２に供給された電流値Ｉの関係に基づいて、モータ３２に供給される電力量Ｗを示す図である。図５の点Ｏは、ピストン３６とブレーキパッド１８の間の距離が最大となる状態におけるピストン３６の位置を示す。また、ストローク量Ｓは、ピストン３６が点Ｏから移動した距離を示す。図５に示すように、ピストン３６が点Ｏからブレーキパッド１８に向かって移動し、ブレーキパッド１８に当たったときのストローク量Ｓがストローク量Ｓaであり、ストローク量Ｓaに対する電流値Ｉが電流値Ｉaである。
また、図５において、実線Ａは、渦巻きバネ３８が正常な状態におけるストローク量Ｓと電流値Ｉの関係を示し、一点鎖線Ｂは、渦巻きバネ３８に塑性変形や脱落等の異常が発生した状態におけるストローク量Ｓと電流値Ｉの関係を示す。点Ｓaを通り軸Ｉに平行な二点鎖線Ｖ、実線Ａ、および軸Ｓで囲まれた部分の面積ａは、渦巻きバネ３８が正常なとき、ピストン３６をストローク量Ｓaだけ移動させるのに必要な電力量Ｗを表している。二点鎖線Ｖ、一点鎖線Ｂおよび軸Ｓで囲まれた部分の面積ｂは、渦巻きバネ３８に異常が発生したとき、ピストン３６をストローク量Ｓaだけ移動させるのに必要な電力量Ｗを表している。
【００３４】
渦巻きバネ３８に異常が発生した場合、渦巻きバネ３８が第１回転方向に巻き付けられるときに渦巻きバネ３８に蓄積される弾性エネルギーが、正常時より小さくなる。つまり、バネ巻軸６６を第２回転方向に回転させようとする力が正常時よりも小さいため、ストローク量Ｓに対する電流値Ｉは小さくなる。そのため、面積ｂは、面積ａよりも小さくなる。
点Ｓaよりもストローク量Ｓが大きくなると、ブレーキパッド１８からピストン３６に反力が及ぼされる。渦巻きバネ３８の弾性エネルギーの大きさは、反力の大きさに比べて極小さなものである。そのため、渦巻きバネ３８の弾性エネルギーの大きさは、面積の大きさにほとんど影響しなくなる。
以上より、電動ブレーキ制御装置１０は、ピストン３６がブレーキパッド１８に押し付けられてブレーキパッド１８に軸力が及ぼされる位置までピストン３６を移動させるのに必要な電力量Ｗに基づいて、渦巻きバネ３８が正常か否かを判断する。
【００３５】
図６は、電動ブレーキ制御装置１０において実行される渦巻きバネ３８の状態検出処理を示すフローチャートである。この処理は、例えば、乗員がブレーキペダルを操作していないときであって、ブレーキペダルの操作終了時から所定期間経過したときに開始される。電動ブレーキ制御装置１０は、Ｓ２１において、ピストン３６とブレーキパッド１８の間の距離が最大となる初期位置までピストン３６を移動させる。ピストン３６が初期位置まで移動したか否かは、例えば、ピストン３６がブレーキパッド１８に押し付けられる位置から初期位置までピストン３６を移動させるのに十分な時間回転子４２を第２回転方向に駆動させることにより、ピストン３６が初期位置まで移動したと判断することができる。
つぎに、Ｓ２３において、電動ブレーキ制御装置１０は、Ｓ２１の状態で電力量Ｗをゼロにリセットする。Ｓ２５において、電動ブレーキ制御装置１０は、ブレーキペダルが踏込まれてブレーキスイッチ７の信号がＯＮ信号になったか否かを判断する。ブレーキスイッチ７の信号がＯＮ信号でない場合はＳ２７に進み、ＯＮ信号である場合はフローに基づく状態検出処理を終了する。
【００３６】
Ｓ２７において、電動ブレーキ制御装置１０は、予め設定された電流値Ｉである第２電流値Ｉ１の電流を、所定期間ごとに一定量ずつ徐々に増加させて、順次モータ３２に供給する。つぎに、電動ブレーキ制御装置１０は、所定期間ごとに電流値Ｉを積算し、電力量Ｗを算出する。Ｓ２９において、荷重センサ８６から送信される信号に基づいて、ピストン３６がブレーキパッド１８に当たったか否か、すなわち、ピストン３６のストローク量Ｓがストローク量Ｓaに達したか否かを判断する。
渦巻きバネ３８の正常時には、電流値Ｉaのときピストン３６のストローク量Ｓがストローク量Ｓaに達する。したがって、電力量Ｗは、電流値Ｉを第２電流値Ｉ１から電流値Ｉaまで徐々に増加させたときの積算値である。一方、渦巻きバネ３８の異常時には、図５に示すように、電流値Ｉ４の電流をモータ３２に供給したときに、ピストン３６のストローク量Ｓがストローク量Ｓaに達する。したがって、このときの電力量Ｗは、電流値Ｉを第２電流値Ｉ１から電流値Ｉ４まで徐々に増加させたときの積算値である。ピストン３６がブレーキパッド１８に当たったと判断した場合はＳ３１に進み、当たっていないと判断した場合はＳ２７に戻る。
【００３７】
Ｓ３１において、電動ブレーキ制御装置１０は、Ｓ２７において算出されたピストン３６をストローク量Ｓaだけ移動させるのに要した電力量Ｗの積算値と、渦巻きバネ３８が正常なときのピストン３６をストローク量Ｓaだけ移動させるのに必要な電力量Ｗとして設定された設定値の差が、閾値よりも大きいか否かを判断する。設定値と積算値の差が閾値よりも小さい場合は、渦巻きバネ３８が正常であると判断され、フローに基づく状態検出処理が終了される。設定値と積算値の差が閾値よりも大きい場合は、渦巻きバネ３８が異常であると判断され、Ｓ３３において警告が出された後、フローに基づく状態検出処理が終了される。
【００３８】
以上のように、本実施形態において、入力軸５４が第１回転方向に回転したときに、渦巻きバネ３８が弾性エネルギーを蓄積し、入力軸５４を第２回転方向に回転させようとする力を入力軸５４に及ぼしている。したがって、渦巻きバネ３８の入力軸５４を第２回転方向に回転させようとする力が、塑性変形等により小さくなった場合、ピストン３６とブレーキパッド１８の距離が最大になる位置である点Ｏからピストン３６がブレーキパッド１８に押し付けられる位置であるストローク量Ｓaまでピストン３６を移動させるのに必要な電力量Ｗが、正常時に比べて小さくなる。
そのため、ピストン３６を点Ｏからストローク量Ｓaまで移動させるのに要した電力量Ｗを正常時のピストン３６を点Ｏからストローク量Ｓaまで移動させるのに必要な電力量Ｗと比較することにより、渦巻きバネ３８が正常であるか否かを判断することができる。なお、第２実施形態においては、モータ３２に供給する電流値Ｉは、ピストン３６のストローク量Ｓを参照することなく、第２電流値Ｉ１から一定量ずつ徐々に増加させられるものである。このため、ストローク量Ｓを参照して電流値Ｉを増加させていた第１実施形態と比較して、制御を簡略化させることができる。 
【００３９】
第１実施形態および第２実施形態における回転子４２はモータ出力軸の一例であり、電流値Ｉおよび電力量Ｗは通電状態関係量の一例である。渦巻きバネ３８はピストン戻しバネの一例であり、Ｓ７およびＳ２７を実行する制御部１３が取得部の一例である。Ｓ１３およびＳ３１を実行する制御部１３が異常検出部の一例であり、第１実施形態における点Ｏが第１位置の一例である。第１実施形態における点Ｏからストローク量Ｓ３だけ移動したときのピストン３６の位置が第２位置の一例である。
【００４０】
なお、以上のように本発明の態様について説明したが、本発明の電動ブレーキ制御装置１０を含む電動ブレーキシステム２は、前述の態様に限られるものではなく、本発明の要旨から逸脱しない範囲において、種々の変更を行なうことが可能である。
第１実施形態および第２実施形態においては、ピストン戻しバネとして用いられるバネを渦巻きバネ３８としたが、ピストン戻しバネはこれに限られない。ピストン戻しバネは、回転子４２に第２回転方向に回転させる力を及ぼすものであれば良く、例えば、ねじりバネであっても良い。
また、第１実施形態および第２実施形態において、渦巻きバネ３８の状態検出には、ストローク量Ｓに対する電流値Ｉ、およびピストン３６をストローク量Ｓa分移動させるのに必要な電力量Ｗが用いられたが、これに限られず、例えば、ストローク量Ｓに対する電圧値が用いられるものであっても良い。
【００４１】
また、第１実施形態および第２実施形態において、電動ブレーキ制御装置１０は、ピストン３６のストローク量Ｓに対する電流値Ｉから傾きまたは電力量を算出して、算出された傾きまたは電力量の計算値と設定値に基づいて判断するものとしたが、これに限られない。渦巻きバネの状態検出は、例えば、ストローク量に対する電流値と渦巻きバネ正常時の同じストローク量に対する電流値を直接比較して状態を検出するものであっても良い。
また、第１実施形態および第２実施形態においては、渦巻きバネ３８の入力軸５４に第２回転方向に回転させようとする力が正常時に比べて小さい場合に異常を検出するとしたが、渦巻きバネ３８の入力軸５４を第２回転方向に回転させようとする力が正常時よりも大きい場合でも同様に渦巻きバネ３８の異常を検出することができる。
【符号の説明】
【００４２】
２：電動ブレーキシステム  ６：ストロークセンサ  ７：ブレーキスイッチ  ８：バッテリ  １０：電動ブレーキ制御装置  １２：電動ブレーキ装置  １３：制御部  １４：駆動回路  １５：電流検出部  １６：キャリパ  １８：ブレーキパッド  ２０：ピストン駆動装置  ２２：スライダ  ２４：ガイドピン  ２６：ブレーキロータ  ３０：ハウジング  ３２：モータ  ３４：直動変換機構  ３６：ピストン  ３８：渦巻きバネ  ４０：コイル  ４２：回転子  ４４：溝  ４６：ベアリング  ４８：磁石  ５０：レゾルバ  ５２：出力筒  ５４：入力軸  ５６：遊星ローラ  ５８：支持部  ６０：軸部  ６２：フランジ部  ６４：突条  ６６：バネ巻軸  ６８：ネジ状歯車機構  ７０：はすば状歯車機構  ７２：出力ネジ部  ７４：入力ネジ部  ７６：遊星ネジ部  ７８：出力はすば歯車部  ８０：入力はすば歯車部  ８２：遊星はすば歯車部  ８４：中空部  ８６：荷重センサ
【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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