(57)【要約】【課題】応答性の向上およびコスト低減等を図ると共に、銅損を低減でき消費電力を低減することができる電動ブレーキ装置および電動ブレーキシステムを提供する。【解決手段】この電動ブレーキ装置は、ブレーキロータ８と、摩擦部材９と、摩擦部材操作手段６と、電動モータ４と、制御装置２と、主電源装置３と、補助電源装置２２とを備える。補助電源装置２２は、電動モータ４からの回生電力を充電可能である。制御装置２は、電動モータ４からの回生電力を主電源装置３に充電することを防止する逆流電力遮断手段２６を有する。また制御装置２は、補助電源装置２２に前記回生電力が設定電圧以上に充電された状態で、電動モータ４への力行動作が開始されたとき、補助電源装置２２から力行電力を供給する補助電源制御装置２４を有する。【選択図】図２
2018012382.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制動対象と同期回転するブレーキロータと、このブレーキロータに接触する摩擦部材と、この摩擦部材を前記ブレーキロータに接触させる摩擦部材操作手段と、この摩擦部材操作手段を駆動する電動モータと、この電動モータを制御することによりブレーキ力を制御する制御装置と、前記電動モータに電力を供給する主電源装置と、この主電源装置とは別の補助電源装置と、を備えた電動ブレーキ装置において、
前記補助電源装置は、前記電動モータからの回生電力を充電可能であり、
前記制御装置は、
前記電動モータからの回生電力を前記主電源装置に充電することを防止する逆流電力遮断手段と、
前記補助電源装置に前記回生電力が設定電圧以上に充電された状態で、前記電動モータへの力行動作が開始されたとき、前記補助電源装置から力行電力を供給する補助電源制御装置と、
を有する電動ブレーキ装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電動ブレーキ装置において、前記制御装置は、前記補助電源装置から前記電動モータへの力行電力を遮断する補助電源遮断機能部を有する電動ブレーキ装置。
【請求項３】
請求項２に記載の電動ブレーキ装置において、前記制御装置は、前記補助電源装置の電圧を監視する電圧監視機能部を有し、
前記制御装置は、
前記電圧監視機能部で監視される前記補助電源装置の電圧が設定電圧に満たないとき、与えられるブレーキ力指令値によらず前記主電源装置の電力を用いて前記電動モータを力行駆動し、
この力行駆動された前記電動モータを停止させるときの回生電力を、前記補助電源装置に充電し、前記補助電源装置の電圧を設定電圧にまで上昇させる補助電源昇圧機能部を有する電動ブレーキ装置。
【請求項４】
請求項３に記載の電動ブレーキ装置を複数備える電動ブレーキシステムにおいて、
前記制御装置は、前記複数の電動ブレーキ装置における定められた電動ブレーキ装置のブレーキ力の総和が、前記補助電源装置の電圧を上昇させる昇圧動作によって変動しないように、前記定められた電動ブレーキ装置を制御する電動ブレーキシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電動ブレーキ装置および電動ブレーキシステムに関し、電動ブレーキ装置の機能を向上させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動ブレーキ装置として、以下の技術が提案されている。
電動モータの回転駆動力を減速機により減速し、直動機構を介して直線運動に変換して、摩擦パッドをディスクロータに押圧接触させて制動力を付加する技術（特許文献１，２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２４７５７６号公報
【特許文献２】特開２０１０−２７０７８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば、特許文献１，２のような、電動アクチュエータを使用した電動ブレーキ装置において、電動ブレーキの応答性を向上させる場合、大きな瞬時電力が必要となるため、電源装置、配線のコストおよび重量、搭載スペースが増大する可能性がある。また、例えば、自動車の低電圧バッテリ等で電動ブレーキ装置を駆動する場合、前記の瞬時電力により大電流が発生し、銅損による消費電力の増加および発熱が問題となる可能性がある。
【０００５】
また、前記電動ブレーキ装置の動作において、所望の制動力を発揮させるために、電動モータを加速させて制動力を変化させた後、電動モータを減速させて制動力を保持する。その際、特に高速なブレーキ動作を行う場合において、電動モータを減速させる際には電動モータを回生駆動する必要がある。しかし、例えば電動モータの駆動電源が満充電に近く回生容量が低下している状態のバッテリである場合、または回生容量の小さいＤＣ／ＤＣ電源である場合、大きな回生電力を吸収できず、高速な動作（応答）が行えない場合がある。
【０００６】
この発明の目的は、応答性の向上およびコスト低減等を図ると共に、銅損を低減でき消費電力を低減することができる電動ブレーキ装置および電動ブレーキシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明の電動ブレーキ装置は、制動対象と同期回転するブレーキロータ８と、このブレーキロータ８に接触する摩擦部材９と、この摩擦部材９を前記ブレーキロータ８に接触させる摩擦部材操作手段６と、この摩擦部材操作手段６を駆動する電動モータ４と、この電動モータ４を制御することによりブレーキ力を制御する制御装置２と、前記電動モータ４に電力を供給する主電源装置３と、この主電源装置３とは別の補助電源装置２２と、を備えた電動ブレーキ装置において、
前記補助電源装置２２は、前記電動モータ４からの回生電力を充電可能であり、
前記制御装置２は、
前記電動モータ４からの回生電力を前記主電源装置３に充電することを防止する逆流電力遮断手段２６と、
前記補助電源装置２２に前記回生電力が設定電圧以上に充電された状態で、前記電動モータ４への力行動作が開始されたとき、前記補助電源装置２２から力行電力を供給する補助電源制御装置２４と、を有する。
前記設定電圧は、設計等によって任意に定める電圧であって、例えば、試験およびシミュレーションのいずれか一方または両方により適切な電圧を求めて定められる。
【０００８】
この構成によると、補助電源装置２２は、電動モータ４からの回生電力を充電する。逆流電力遮断手段２６は、電動モータ４からの回生電力を主電源装置３に充電することを防止する。補助電源制御装置２４は、補助電源装置２２に前記回生電力が設定電圧以上に充電された状態で、電動モータ４への力行動作が開始されたとき、補助電源装置２２から力行電力を供給する。回生と力行が交互に実行される電動ブレーキ装置において、補助電源装置２２に充電された回生電力を次の力行電力に充てることで、高速な応答が可能となる。
【０００９】
例えば、車両等に複数の電動ブレーキ装置が搭載され、これら複数の電動ブレーキ装置が主電源装置３に接続される場合等において、補助電源装置２２から電動モータ４に給電することができる。また補助電源装置２２は、力行初期に使用された放電状態となって十分に充電可能な状態となるため、回生電力を捨てずに電動モータ４の次の力行動作に利用できる程度に蓄えることができ、主電源装置３の負荷が低減される。
補助電源装置２２は回生電力が充電されるが、この補助電源装置２２として、例えば、主電源装置３で印加できる電圧よりも高い電圧を印加できる電源装置を適用することで、電動モータ４からの回生電力で電圧を高めることができる。この補助電源装置２２の高い電圧で電動モータ４へ給電が行われることから、同じ電力を送る場合の電流は小さくて済む。例えば、急制動時等の瞬時に大きな電力を必要とするときであっても、ピーク電流が抑えられる。これにより、主電源装置３の負荷を低減することができ、また銅損が低減できる。
このように電圧を高くして電流を小さくできると、低電圧バッテリのみで電動ブレーキを駆動する場合よりも、消費電力の低減が図れるうえ、モータ配線等を細くすることができる。モータ配線を細くできる分、コスト低減を図ることができる。
【００１０】
前記制御装置２は、前記補助電源装置２２から前記電動モータ４への力行電力を遮断する補助電源遮断機能部２３を有するものであっても良い。この場合、補助電源遮断機能部２３は、状況に応じて、補助電源装置２２から電動モータ４へ力行電力を供給するか遮断するかを選択することができる。
【００１１】
前記制御装置２が前記補助電源遮断機能部２３を有する場合に、
前記制御装置２は、前記補助電源装置２２の電圧を監視する電圧監視機能部２８を有し、
前記制御装置２は、
前記電圧監視機能部２８で監視される前記補助電源装置２２の電圧が設定電圧に満たないとき、与えられるブレーキ力指令値によらず前記主電源装置３の電力を用いて前記電動モータ４を力行駆動し、
この力行駆動された前記電動モータ４を停止させるときの回生電力を、前記補助電源装置２２に充電し、前記補助電源装置２２の電圧を設定電圧にまで上昇させる補助電源昇圧機能部２９を有するものであっても良い。
【００１２】
この構成によると、電圧監視機能部２８は、補助電源装置２２の電圧を監視する。補助電源昇圧機能部２９は、監視される補助電源装置２２の電圧が設定電圧に満たないとき、ブレーキ力指令値によらず主電源装置３の電力を用いて電動モータ４を力行駆動する。つまり電圧監視機能部２８は、補助電源遮断機能部２３により補助電源装置２２からの力行電力を遮断させ、主電源装置３からの電力を供給する。さらに補助電源昇圧機能部２３は、力行駆動された電動モータ４を停止させるときの回生電力を、補助電源装置２２に充電し、補助電源装置２２の電圧を設定電圧にまで上昇させる。これにより回生電力を次の力行電力に無駄なく充てることができる。
【００１３】
この発明の電動ブレーキシステムは、前記電圧監視機能部等を有する電動ブレーキ装置を複数備える電動ブレーキシステムにおいて、
前記制御装置２は、前記複数の電動ブレーキ装置における定められた電動ブレーキ装置のブレーキ力の総和が、前記補助電源装置２２の電圧を上昇させる昇圧動作によって変動しないように、前記定められた電動ブレーキ装置を制御する。
【００１４】
この電動ブレーキシステムが車両に搭載される場合、例えば、車両のブレーキ力を変動させずに前記昇圧動作を行うことが可能となる。特に、四輪自動車において、左右ないし対角の電動ブレーキ装置の増圧および減圧が同期するような動作を行うと、車両のヨーモーメントの変動を低減できてさらに好適となる。
【発明の効果】
【００１５】
この発明の電動ブレーキ装置は、制動対象と同期回転するブレーキロータと、このブレーキロータに接触する摩擦部材と、この摩擦部材を前記ブレーキロータに接触させる摩擦部材操作手段と、この摩擦部材操作手段を駆動する電動モータと、この電動モータを制御することによりブレーキ力を制御する制御装置と、前記電動モータに電力を供給する主電源装置と、この主電源装置とは別の補助電源装置と、を備えた電動ブレーキ装置において、前記補助電源装置は、前記電動モータからの回生電力を充電可能であり、前記制御装置は、前記電動モータからの回生電力を前記主電源装置に充電することを防止する逆流電力遮断手段と、前記補助電源装置に前記回生電力が設定電圧以上に充電された状態で、前記電動モータへの力行動作が開始されたとき、前記補助電源装置から力行電力を供給する補助電源制御装置と、を有する。このため、応答性の向上およびコスト低減等を図ると共に、銅損を低減でき消費電力を低減することができる。
【００１６】
この発明の電動ブレーキシステムは、前記電圧監視機能部等を有する電動ブレーキ装置を複数備える電動ブレーキシステムにおいて、前記制御装置は、前記複数の電動ブレーキ装置における定められた電動ブレーキ装置のブレーキ力の総和が、前記補助電源装置の電圧を上昇させる昇圧動作によって変動しないように、前記定められた電動ブレーキ装置を制御する。このため、応答性の向上およびコスト低減等を図ると共に、銅損を低減でき消費電力を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】この発明の実施形態に係る電動ブレーキ装置を概略示す図である。
【図２】同電動ブレーキ装置の制御系のブロック図である。
【図３】（Ａ）従来例の電動ブレーキ装置により単一の電源のみで動作を行う例を示す図、（Ｂ）本実施形態の電動ブレーキ装置の動作例を示す図である。
【図４】同電動ブレーキ装置の補助電源装置の電圧を上昇させる例を示す図である。
【図５】この発明の実施形態に係る電動ブレーキシステムの構成例を概略示すブロック図である。
【図６】この発明の他の実施形態に係る電動ブレーキシステムの構成例を概略示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
この発明の実施形態に係る電動ブレーキ装置を図１ないし図４と共に説明する。この電動ブレーキ装置は例えば車両に搭載される。
図１に示すように、この電動ブレーキ装置は、電動アクチュエータ１と、制御装置２と、主電源装置３とを有する。先ず、電動アクチュエータ１について説明する。
【００１９】
電動アクチュエータ１は、電動モータ４と、減速機構５と、摩擦部材操作手段６と、パーキングブレーキ機構７と、ブレーキロータ８と、摩擦部材９とを有する。電動モータ４、減速機構５、および摩擦部材操作手段６は、例えば、図示外のハウジング等に組み込まれる。電動モータ４は、三相の同期モータ等から成る。
【００２０】
減速機構５は、電動モータ４の回転を減速する機構であり、一次歯車１２、中間歯車１３、および三次歯車１１を含む。この例では、減速機構５は、電動モータ４のロータ軸４ａに取り付けられた一次歯車１２の回転を、中間歯車１３により減速して、回転軸１０の端部に固定された三次歯車１１に伝達可能としている。
【００２１】
摩擦部材操作手段６として直動機構が適用される。摩擦部材操作手段６としての直動機構は、減速機構５で出力される回転運動を送りねじ機構により直動部１４の直線運動に変換して、ブレーキロータ８に対して摩擦部材９を当接離隔させる機構である。直動部１４は、回り止めされ且つ矢符Ａ１にて表記する軸方向に移動自在に支持されている。直動部１４のアウトボード側端に摩擦部材９が設けられる。電動モータ４の回転を減速機構５を介して摩擦部材操作手段６に伝達することで、回転運動が直線運動に変換され、それが摩擦部材９の押圧力に変換されることによりブレーキ力を発生させる。なお電動ブレーキ装置を車両に搭載した状態で、車両の車幅方向外側をアウトボード側といい、車両の車幅方向中央側をインボード側という。
【００２２】
パーキングブレーキ装置７のアクチュエータ１６として、例えば、リニアソレノイドが適用される。アクチュエータ１６によりロック部材１５を進出させて中間歯車１３に形成された係止孔（図示せず）に嵌まり込ませることで係止し、中間歯車１３の回転を禁止することで、パーキングロック状態にする。ロック部材１５を前記係止孔から離脱させることで中間歯車１３の回転を許容し、アンロック状態にする。
【００２３】
前記電動アクチュエータ１に、制御装置２および主電源装置３が接続されている。
図２は、この電動ブレーキ装置の制御系のブロック図である。
例えば、各車輪に対応する制御装置２および電動アクチュエータ１が設けられている。各制御装置２に、主電源装置３と、各制御装置２の上位制御手段である上位ＥＣＵ１７とが接続されている。上位ＥＣＵ１７として、例えば、車両全般を制御する電気制御ユニットが適用される。上位ＥＣＵ１７は、各制御装置２の統合制御機能を有する。上位ＥＣＵは「ＶＣＵ」とも称される。
【００２４】
主電源装置３は、電動モータ４および制御装置２に電力を供給する。主電源装置３は、例えば、比較的容量の大きいバッテリ、キャパシタ、ＤＣ／ＤＣまたはＡＣ／ＤＣ等の電源回路等を用いることができる。
上位ＥＣＵ１７は、図示外のブレーキペダルの操作量に応じて変化するブレーキ力センサ１８の出力に応じて、各制御装置２にブレーキ力指令値をそれぞれ出力する。
【００２５】
各制御装置２は、制御演算器１９と、モータドライバ２０と、電流推定器２１と、補助電源装置２２と、補助電源遮断機能部２３と、補助電源制御装置２４と、制御装置電源２５と、逆流電力遮断手段２６とを有する。
【００２６】
制御演算器１９は、例えば、マイクロコンピュータ等のプロセッサ、または、ＡＳＩＣ等のハードウェアモジュールである。この制御演算器１９は、上位ＥＣＵ１７からのブレーキ力指令値に対して、ブレーキ力を追従制御するよう、ブレーキ力指令値および各種フィードバック値から、電動モータ４の操作量を演算し、操作信号をモータドライバ２０に出力する。この制御演算器１９は、例えば、ブレーキ力制御、モータ位置制御、モータ電流制御等の複数の制御系を含んでも良い。
【００２７】
前記各種フィードバック値としては、電流推定器２１から推定されるモータ電流値、および、角度センサ２７から推定されるモータ角度等が挙げられる。電流推定器２１は、安価なセンサ素子を設けると信頼性および性能から好適であり、例えば、送電線の磁界を検出する磁気センサを用いても良く、シャント抵抗または電界効果トランジスタ（Field effect transistor；略称ＦＥＴ）の両端の電圧を検出するアンプを用いても良い。あるいは電流推定器２１は、印加した電圧と、電動モータ４の抵抗またはインダクタンス等の電気的特性からモータ電流値を推定することもできる。
【００２８】
モータドライバ２０は、例えば、電界効果トランジスタ等のスイッチ素子を用いてハーフブリッジ回路等を構成し、直流電力を三相交流電力に変換する。モータドライバ２０は、モータコイル端子に電源電圧を印加するパルス幅の比率を調整するＰＷＭ制御を行うと、安価で好適であるが、例えば昇圧回路を別途設けてＰＡＭ制御等を行っても良い。
【００２９】
主電源装置３からの電力は、逆流電力遮断手段２６を介して、制御装置電源２５、補助電源装置２２、およびモータドライバ２０に供給される。制御装置電源２５は、制御演算器１９、補助電源制御装置２４、およびモータドライバ２０等の弱電系へ電力を供給する。逆流電力遮断手段２６は、電動モータ４からの回生電力を主電源装置３に充電することを防止し、補助電源装置２２に充電するために設けられている。逆流電力遮断手段２６は、例えば、タイオード等を用いると安価に構成できる。その他逆流電力遮断手段２６は、例えば、スイッチ素子から成るリレー等を用いて電力逆流時には遮断するよう制御することもでき、その場合は損失が少ない高効率なスイッチ回路を構成することができる。
【００３０】
補助電源装置２２は、電動モータ４からの回生電力を充電可能である。 
補助電源装置２２としては、例えば、キャパシタを用いると、耐久性および出力に優れ好適であると考えられるが、車両に一般的に用いられるバッテリよりも比較的容量の小さいバッテリ等を用いることもできる。
補助電源制御装置２４は、補助電源装置２２に回生電力が設定電圧以上に充電された状態で、電動モータ４への力行動作が開始されたとき、補助電源装置２２から力行電力を供給する。
【００３１】
補助電源制御装置２４は、補助電源装置２２とモータドライバ２０ないし電動モータ４との接続よび遮断状態を、補助電源遮断機能部２３により管理する。この補助電源遮断機能部２３は、例えば、電界効果トランジスタ等のスイッチ素子を用いたリレー等のスイッチ機構を用いると安価で好適と考えられる。
【００３２】
補助電源制御装置２４は、例えば、上位ＥＣＵ１７からのブレーキ力指令値等から、緊急度の高い高速なブレーキ動作を実行する必要があるかを判断する。補助電源制御装置２４は、前記高速なブレーキ動作を実行する必要がないと判断すれば、電動モータ４が回生動作を行う際の回生電力を充電するときのみ、補助電源遮断機能部２３により補助電源装置２２とモータドライバ２０とを接続し、補助電源装置２２の電圧を昇圧しておく仕様としても良い。
【００３３】
補助電源制御装置２４は、前記高速なブレーキ動作を実行する必要があると判断すれば、電圧が昇圧された補助電源装置２２より電力を供給し、電動モータ４の瞬時最大出力を補う仕様としても良い。
なお、前記スイッチ機構および補助電源制御装置２４の動作を実装することで、状況に応じた制御が行えるため好適と考えられるが、これらスイッチ機構および補助電源制御装置２４を実装せず、補助電源装置２２をモータドライバ２０に常時接続する仕様とすることもできる。その場合、補助電源装置２２が昇圧されるか否かは事前のブレーキ動作に依存する。
【００３４】
電動アクチュエータ１の電動モータ４に設ける角度センサ２７は、例えば、レゾルバまたはエンコーダ等により実装しても良い。前記角度センサ２７ではなく、電動モータコイルの電圧等から現在の角度を推定するセンサレス推定手段を設けても良い。ブレーキ力を推定するブレーキ力センサ１８は、例えば、摩擦部材操作手段６の軸荷重による変形量等を検出する軸荷重センサを用いても良く、あるいはモータ電流等から検出した電動モータ４への負荷トルクや、モータ角度およびこの電動ブレーキ装置の剛性から、現在の軸荷重を推定するセンサレス推定手段を設けても良い。
【００３５】
その他、電動ブレーキ装置に必要な冗長系や、サーミスタ等のその他のセンサ系、自動車における高圧バッテリやオルタネータ等の主電源装置３への別途の充電手段等は、必要に応じて適宜設けられるものとする。
【００３６】
図３（Ａ）は、従来例の電動ブレーキ装置により単一の電源のみで動作を行う例を示す図であり、図３（Ｂ）は、この実施形態の電動ブレーキ装置の動作例を示す図である。各図において、上図がブレーキ力の推移を示し、下図が前記ブレーキ力を達成する場合の電源装置の電圧（点線で表示）および電流（実線で表示）を示す。図３（Ａ）に示す従来例では、ブレーキ力の動作が急峻に推移するときピーク電流が発生する。
【００３７】
これに対し、この実施形態の電動ブレーキ装置によれば、図２および図３（Ｂ）に示すように、主電源装置３のピーク電流が補助電源装置２２の出力によって補完され、電動ブレーキ装置が複数接続される場合においても主電源装置３の負荷を低減することができる。また、補助電源装置２２に負方向の電流すなわち回生電流が発生した際に補助電源装置２２が昇圧され、次の急峻なブレーキ力の動作に対して電流値を低く抑えることができる。
【００３８】
図４は、この電動ブレーキ装置を複数備える電動ブレーキシステムにおいて、これら電動ブレーキ装置の補助電源装置の電圧を上昇させる例を示す図である。図２および図４に示すように、この例では、上位ＥＣＵ１７からのブレーキ力指令値によらず電動ブレーキ装置を駆動することで、補助電源装置２２の電圧を昇圧する例を示す。この例の補助電源制御装置２４は、電圧監視機能部２８と、補助電源昇圧機能部２９とを有する。
【００３９】
電圧監視機能部２８は、補助電源装置２２の電圧を監視する。補助電源昇圧機能部２９は、電圧監視機能部２８で監視される補助電源装置２２の電圧が設定電圧に満たないとき、与えられるブレーキ力指令値によらず主電源装置３の電力を用いて電動モータ４を力行駆動する。また補助電源昇圧機能部２９は、この力行駆動された電動モータ４を停止させるときの回生電力を、補助電源装置２２に充電し、この補助電源装置２２の電圧を設定電圧にまで上昇させる。
【００４０】
このように本実施形態の動作において、補助電源昇圧機能部２９は、電動モータ４への力行動作は主電源装置３からの力行電力を主に用いて電動モータ４を駆動し、電動モータ４を減速する際の回生動作における回生電力を補助電源装置２２に充電する。これにより回生電力を次の力行電力に無駄なく充てることができる。前記「主に」とは、監視される補助電源装置２２の電圧が設定電圧に満たないとき、主電源装置３からの力行電力を優先的に用いることを意味する。以上説明したように回生電力を補助電源装置２２に充電することにより、補助電源装置２２の電圧を昇圧し、任意の電圧を得ることができる。
【００４１】
図４上図に示すように、この電動ブレーキシステムでは、複数の電動ブレーキ装置において、他の電動ブレーキ装置のブレーキ力の変動を相殺し、ブレーキ力の総和が等しくなる動作を行う例を示している。このブレーキ力の総和が等しくなるとは、この動作を実行する制御の前後で複数の電動ブレーキ装置のブレーキ力の総和が変動しないことを意味する。この動作を行うことで、例えば、車両の制動力を変動させることなく、図４下図に示すように、補助電源装置２２（図２）の昇圧動作を行うことが可能となる。
【００４２】
このとき、例えば特に四輪自動車においては、左右ないし対角の電動ブレーキ装置の増圧および減圧が同期するよう図４上図の動作を行うと、車両のヨーモーメントの変動を低減できてさらに好適となる。前記ブレーキ力の変動を相殺し、ブレーキ力の総和が等しくなる制御主体は、図２に示す各制御装置２または上位ＥＣＵ１７である。
なお、例えば、単一の電動ブレーキ装置を搭載したシステムや、ブレーキ力の変動を許容できるシステムにおいては、ブレーキ力の総和や相殺によらず、ブレーキ力を変動させることで、補助電源装置２２の昇圧動作を行うことができる。
【００４３】
以上説明した電動ブレーキ装置によれば、補助電源装置２２は、電動モータ４からの回生電力を充電する。逆流電力遮断手段２６は、電動モータ４からの回生電力を主電源装置３に充電することを防止する。補助電源制御装置２４は、補助電源装置２２に前記回生電力が設定電圧以上に充電された状態で、電動モータ４への力行動作が開始されたとき、補助電源装置２２から力行電力を供給する。回生と力行が交互に実行される電動ブレーキ装置において、補助電源装置２２に充電された回生電力を次の力行電力に充てることで、高速な応答が可能となる。
【００４４】
車両等の複数の電動ブレーキ装置が搭載され、これら複数の電動ブレーキ装置が主電源装置３に接続される場合において、補助電源装置２２から電動モータ４に給電することができる。また補助電源装置２２は、力行初期に使用された放電状態となって十分に充電可能な状態となるため、回生電力を捨てずに電動モータ４の次の力行動作に利用できる程度に蓄えることができ、主電源装置３の負荷が低減される。
補助電源装置２２は回生電力が充電されるが、この補助電源装置２２として、例えば、主電源装置３で印加できる電圧よりも高い電圧を印加できる電源装置を適用することで、電動モータ４からの回生電力で電圧を高めることができる。この補助電源装置２２の高い電圧で電動モータ４へ給電が行われることから、同じ電力を送る場合の電流は小さくて済む。例えば、急制動時等の瞬時に大きな電力を必要とするときであっても、ピーク電流が抑えられる。これにより、主電源装置３の負荷を低減することができ、また銅損が低減できる。
このように電圧を高くして電流を小さくできると、低電圧バッテリのみで電動ブレーキを駆動する場合よりも、消費電力の低減が図れるうえ、モータ配線等を細くすることができる。モータ配線を細くできる分、コスト低減を図ることができる。
【００４５】
図５は、この実施形態に係る電動ブレーキシステムの構成例を概略示すブロック図である。この例では、前述の実施形態に係る電動ブレーキ装置を、四輪自動車の前後左右の全ての車輪に設けた例を示す。この電動ブレーキシステムでは、四つの電動ブレーキ装置ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲのブレーキ力の総和が、補助電源装置２２（図２）の電圧を上昇させる昇圧動作によって変動しないように、四つの電動ブレーキ装置ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲを制御することができる。この場合において、左右ないし対角の電動ブレーキ装置の増圧および減圧が同期するような動作を行うことで、車両のヨーモーメントの変動を低減でき、車両の姿勢を安定化することができる。
【００４６】
図６に示す四輪自動車における電動ブレーキシステムの構成例では、左右の前輪に、実施形態の電動ブレーキ装置ＦＬ，ＦＲを設け、左右の後輪には、図２に対して補助電源装置、補助電源制御装置および逆流電力遮断手段等を除いた電動ブレーキ装置ＲＬ，ＲＲを設けた例を示す。この構成例において、左後輪および右後輪の電動ブレーキ装置ＲＬ，ＲＲの回生電力は、左前輪および右前輪の電動ブレーキ装置ＦＬ，ＦＲの補助電源装置２２（図２）に充電される。
【００４７】
一般に、四輪自動車は制動時に前に荷重がかかるため、後輪のブレーキよりも前輪のブレーキは制動力が大きい。
図６の構成例によれば、高速な電動ブレーキ動作において、より大きな電動モータ出力を必要とする左前輪および右前輪の電動ブレーキ装置ＦＬ，ＦＲの補助電源装置２２（図２）に、電動ブレーキ装置ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲにおける電動モータ回生時の回生電力を集中して充電させる。これにより、前輪の電動ブレーキ装置ＦＬ，ＦＲの応答性を向上させることが可能となる。
【００４８】
他の実施形態として、補助電源装置の電圧を監視する電圧監視機能部を、上位ＥＣＵに設けても良い。上位ＥＣＵは、監視している情報を、補助電源制御装置の補助電源昇圧機能部に伝達する構成としても良い。
左右の前輪に対応する二つの電動アクチュエータに対し、一つの制御装置および一つの補助電源装置を設け、左右の後輪に対応する二つの電動アクチュエータに対し、一つの制御装置および一つの補助電源装置を設けても良い。
補助電源制御装置は、アンチロックブレーキ（ＡＢＳ）信号が入力されたとき、高速なブレーキ動作を実行する必要があると判断し、電圧が昇圧された補助電源装置より電力を供給し、電動モータの瞬時最大出力を補うようにしても良い。
【００４９】
以上、実施形態に基づいてこの発明を実施するための形態を説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。この発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００５０】
２…制御装置
３…主電源装置
４…電動モータ
６…摩擦部材操作手段
８…ブレーキロータ
９…摩擦部材
２２…補助電源装置
２３…補助電源遮断機能部
２４…補助電源制御装置
２６…逆流電力遮断手段
２８…電圧監視機能部
２９…補助電源昇圧機能部
ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲ…電動ブレーキ装置
【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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