(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源と、
少なくとも１個のコイルを備えたコイル回路を有するとともに励磁されたコイルから発生する磁気力により駆動されるモータを有し、そのモータにより駆動されることによって車輪の回転を抑制する電動ブレーキと、
前記電源から前記コイル回路に電流を供給することにより、前記モータを駆動するモータドライバと
を含む車両用電動ブレーキ装置において、
前記モータドライバを車両のばね上部材に、前記モータをばね下部材にそれぞれ取り付けるとともに、前記モータ１つに複数個の前記コイル回路を並列に設け、それら複数個のコイル回路からそれぞれ延びる複数本のワイヤを前記ばね上部材上において１つにまとめて前記モータドライバに接続し、かつ、前記複数個のコイル回路の少なくとも１個が異常な状態において正常なコイル回路に通電して前記モータを作動させる手段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】
前記複数個のコイル回路の少なくとも１個が異常である場合に、前記モータを非作動位置に復帰させるための信号を前記モータドライバに供給する異常時モータ復帰手段を設けた請求項１に記載の車両用電動ブレーキ装置。
【請求項３】
前記モータドライバが、前記複数個のコイル回路がすべて正常である場合に、それらすべてのコイル回路を使用することによって前記モータを駆動するものであり、当該車両用電動ブレーキ装置が、前記モータの出力とそれの時間的変化速度との少なくとも一方が基準値より低下した場合に、前記複数個のコイル回路の少なくとも１個が異常であると判定する異常判定手段を含む請求項１または２に記載の車両用電動ブレーキ装置。
【請求項４】
前記モータドライバが、前記複数個のコイル回路がすべて正常である場合に、それらすべてのコイル回路を使用することによって前記モータを駆動するものであり、当該車両用電動ブレーキ装置が、前記モータの温度とそれの時間的変化速度との少なくとも一方が基準値より増加した場合に、前記複数個のコイル回路の少なくとも１個が異常であると判定する異常判定手段を含む請求項１または２に記載の車両用電動ブレーキ装置。
【請求項５】
前記モータドライバが、前記複数個のコイル回路がすべて正常である場合に、それらすべてのコイル回路を使用することによって前記モータを駆動するものであり、当該車両用電動ブレーキ装置が、互いに同じ時期に入力されたモータ出力電流信号とモータ位置信号とが整合しない場合に、前記複数個のコイル回路の少なくとも１個が異常であると判定する異常判定手段を含む請求項１または２に記載の車両用電動ブレーキ装置。
【請求項６】
前記複数個のコイル回路が、互いに異なる磁気的特性を有するものである請求項１ないし５のいずれかに記載の車両用電動ブレーキ装置。
【請求項７】
前記モータの出力とそれの時間的変化速度との少なくとも一方に基づき、前記複数個のコイル回路のうち異常であるものを特定する異常コイル回路特定手段を含む請求項６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、モータを駆動源とする電動ブレーキを備えた車両用電動ブレーキ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
その車両用電動ブレーキ装置の一従来例が国際公開明細書ＷＯ  ９６／０３３０１に開示されている。これは、(a) 車輪と共に回転する回転体と、(b) その回転体に押圧されることにより、回転体の回転を抑制する摩擦材と、(c) 励磁されたコイルが発生する磁気力により駆動されるモータと、(d) 摩擦材に係合させられる係合部材と、(e) モータの回転運動をその係合部材の直線運動に変換することにより、摩擦材を駆動する運動変換機構とを有する電動ブレーキを含むように構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題，課題解決手段，作用および効果】
電動ブレーキ装置を設計する際には、それの一部の構成要素が何らかの理由で異常となっても全体としては異常とならないようにすることが望ましい。電動ブレーキ装置にいわゆる冗長性を持たせることが望ましいのである。一方、モータ等、電気部品においては一般に、何らかの理由によって断線等、異常が発生する可能性がある。しかしながら、上記従来の電動ブレーキ装置においては、異常が発生する可能性がある電気部品を使用するにもかかわらず、冗長性を持つような設計がなされてはいない。そのため、この従来の電動ブレーキ装置には、一部の電気部品が異常となると装置全体として異常となってしまい、電動ブレーキを作動させることと非作動状態に戻すこととの少なくとも一方ができなくなってしまう可能性があるという問題があった。
このような事情を背景として、本発明は、電動ブレーキ装置におけるモータ１つにコイル回路を複数個設け、それらを互いに並列にモータドライバに接続することによって冗長性を持たせ、それにより、上記の問題を解決することを課題としてなされたものである。
その課題は、下記の本発明の各態様により解決される。なお、以下の説明において、本発明の各態様を、それぞれに項番号を付して請求項と同じ形式で記載する。各項に記載の特徴を組み合わせて採用することの可能性を明示するためであり、ここに記載された組合せ以外の組合せを採用することの可能性を排除したり、ここに記載された特徴以外の特徴を組み合わせることの可能性を排除するものではない。
【０００４】
(1) 電源と、
少なくとも１個のコイルを備えたコイル回路を有するとともに励磁されたコイルから発生する磁気力により駆動されるモータを有し、そのモータにより駆動されることによって車輪の回転を抑制する電動ブレーキと、
前記電源から前記コイル回路に電流を供給することにより、前記モータを駆動するモータドライバと
を含む車両用電動ブレーキ装置において、
前記モータドライバを車両のばね上部材に、前記モータをばね下部材にそれぞれ取り付けるとともに、前記モータ１つに複数個の前記コイル回路を並列に設け、それら複数個のコイル回路からそれぞれ延びる複数本のワイヤを前記ばね上部材上において１つにまとめて前記モータドライバに接続し、かつ、前記複数個のコイル回路の少なくとも１個が異常な状態において正常なコイル回路に通電して前記モータを作動させる手段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１〕。
この装置においては、コイル回路が１つのモータに関して複数個設けられ、それらが互いに並列に接続されている。コイル回路が冗長性を持たせられているのである。したがって、この装置によれば、互いに並列に接続された複数個のコイル回路の一部が異常となっても、ブレーキ装置全体が作動不能とはならずに済み、その結果、ブレーキ装置の信頼性が向上する。
なお、コイル回路に冗長性を持たせる方式として並列冗長と待機冗長とがある。並列冗長とは、互いに並列に接続された複数個のコイル回路がすべて正常である場合には、それらすべてのコイル回路を同時に使用し、一方、一部のコイル回路が異常となった場合には、残りのコイル回路により作動を確保する方式をいう。これに対して、待機冗長とは、互いに並列に接続された複数個のコイル回路の一部は、他のコイル回路が正常である場合には使用せずに待機させ、その他のコイル回路が異常となった場合にはじめて使用する方式をいう。そして、本項に記載の装置においては、それら並列冗長と待機冗長とのうちのいずれも採用可能である。
また、この装置においては、１つのモータの複数のコイル回路からそれぞれ延びる複数本のワイヤがばね上部材上において１つにまとめられてモータドライバに接続される。これら複数本のワイヤがばね下部材とばね上部材との間において延びることとなり、両部材の相対変位により変形させられる部分となる。したがって、この装置においては、この変形させられる部分が他の部分に比較して断線させられ易いのであるが、その断線により、互いに並列に接続された複数個のコイル回路の全体が異常とはならないこととなる。よって、この装置によれば、相対変位に起因したワイヤ断線によって直ちに電動ブレーキ装置が作動不能となることが防止され、電動ブレーキ装置が作動させられ得る。
(2) 前記複数個のコイル回路の少なくとも１個が異常である場合に、前記モータを非作動位置に復帰させるための信号を前記モータドライバに供給する異常時モータ復帰手段を設けた(1)項に記載の車両用電動ブレーキ装置〔請求項２〕。
電動ブレーキが制動力を発生させている状態でモータが異常となった場合には、モータが摩擦材からの反力によって非作用位置（例えば、初期位置）に戻される傾向があるため、モータが異常となっていても、摩擦材が回転体から離間させられ、その結果、不要な制動力が消滅させられる可能性がある。しかし、前述の従来の車両用電動ブレーキ装置について説明したように、モータと摩擦材との間に運動変換機構が設けられる場合があり、この運動変換機構が、モータの出力を比較的大きな比率で倍力して摩擦材に伝達するように設計される場合には、モータを積極的に逆方向（作動位置から非作動位置に向かう方向）に作動させない限り、摩擦材が回転体から離間させられない。そのため、このように運動変換機構の倍力率が比較的大きく設計される場合でも、電動ブレーキが非作動位置に復帰することが確保されるようにするためには、モータが異常とならないようにすることが必要となる。
これに対して、本項に記載の装置においては、コイル回路が複数個、互いに並列に接続され、それら複数個のコイル回路の一部が異常となってもモータの作動が確保されるようにされた上で、複数個のコイル回路の少なくとも１個が異常である場合に、モータにそのモータを非作動位置に復帰させるための信号が供給される。したがって、この装置によれば、倍力率が比較的大きい運動変換機構を使用する場合に、複数個のコイル回路の一部が異常となっても、不要な制動力を消滅可能となる。
(3) 前記モータドライバが、前記複数個のコイル回路がすべて正常である場合に、それらすべてのコイル回路を使用することによって前記モータを駆動するものである(1)項または(2)項に記載の車両用電動ブレーキ装置。
この装置によれば、コイル回路が待機冗長性ではなく並列冗長性を持たせられれているため、複数個のコイル回路がすべて正常である場合のモータの出力が、待機冗長性を持たせられている場合におけるより大きくなる。
(4) 前記モータドライバが、前記モータの出力とそれの時間的変化速度との少なくとも一方に基づき、前記複数個のコイル回路の少なくとも１個が異常であるか否かを判定する異常判定手段を含む(3)項に記載の車両用電動ブレーキ装置。
この装置によれば、複数個のコイル回路の少なくとも１個が異常となれば、それら複数個のコイル回路のすべてが正常である場合に比較して、モータの出力およびそれの時間的変化速度が小さくなるという事実を利用することにより、複数個のコイル回路の少なくとも１個が異常であるか否かが判定される。すなわち、この装置においては、モータの出力とそれの時間的変化速度との少なくとも一方が、複数個のコイル回路の少なくとも１個が異常であるか否かによって変化する信号として利用されているのである。
(5) 前記異常判定手段が、前記モータの出力とそれの時間的変化速度との少なくとも一方が基準値より低下した場合に、前記複数個のコイル回路の少なくとも１個が異常であると判定する手段を含む(4)項に記載の車両用電動ブレーキ装置〔請求項３〕。
(6) さらに、前記モータの温度とそれの時間的変化速度との少なくとも一方に基づき、前記複数個のコイル回路の少なくとも１個が異常であるか否かを判定する異常判定手段を含む(3)項に記載の車両用電動ブレーキ装置。
複数個のコイル回路の少なくとも１個が異常となった場合には、それら複数個のコイル回路がすべて正常である場合に比較して、正常であるコイル回路のコイルの負荷が増し、その結果、そのコイルが高温になったり、温度の上昇勾配が増加したりする。このような事実を利用することにより、本項に記載の装置においては、モータの温度とそれの時間的変化速度との少なくとも一方に基づき、複数個のコイル回路のいずれかが異常であるか否かが判定される。すなわち、この装置においては、モータの温度とそれの時間的変化速度との少なくとも一方が、複数個のコイル回路の少なくとも１個が異常であるか否かによって変化する信号として利用されているのである。
(7) 前記異常判定手段が、前記モータの温度とそれの時間的変化速度との少なくとも一方が基準値より増加した場合に、前記複数個のコイル回路の少なくとも１個が異常であると判定する手段を含む(6)項に記載の車両用電動ブレーキ装置〔請求項４〕。
(8) 互いに同じ時期に入力されたモータ出力電流信号とモータ位置信号とが整合しない場合に、前記複数個のコイル回路の少なくとも１個が異常であると判定する異常判定手段を含む(3)項に記載の車両用電動ブレーキ装置〔請求項５〕。
(9) 前記複数個のコイル回路が、互いに異なる磁気的特性を有するものである(1)項ない(8)項のいずれかに記載の車両用電動ブレーキ装置〔請求項６〕。
ここに「互いに異なる磁気的特性」は例えば、各コイル回路が正常である場合に各コイル回路から発生する磁気力を複数個のコイル回路間で互いに異ならせることによって実現したり、いずれも正常である複数個のコイル回路に同じ電流を供給した場合にそれら複数個のコイル回路から発生する磁気力が複数個のコイル回路間で互いに異なるようにすることによって実現することができる。具体的には、コイル巻数，コイル線径等を複数個のコイル回路間で互いに異ならせることによって実現することができる。
(10)さらに、前記モータの出力とそれの時間的変化速度との少なくとも一方に基づき、前記複数個のコイル回路のうち異常であるものを特定する異常コイル回路特定手段を含む(9)項に記載の車両用電動ブレーキ装置〔請求項７〕。
複数個のコイル回路の磁気的特性を互いに異ならせた場合には、複数個のコイル回路のうち異常であるものがいずれであるかによって、モータの出力およびそれの時間的変化速度が異なる。この事実を利用することにより、本項に記載の装置においては、モータの出力とそれの時間的変化速度との少なくとも一方に基づき、複数個のコイル回路のうち異常であるものが特定される。
(11)前記複数個のコイル回路が、磁気的特性が互いに異なる２個のコイル回路を含み、前記異常コイル回路特定手段が、前記モータの出力とそれの時間的変化速度との少なくとも一方が第１基準値より小さく、かつ、その第１基準値より小さい第２基準値より大きい場合に、前記２個のコイル回路のうち、正常状態で発生させ得る磁気力が小さい第１コイル回路が異常であると判定し、一方、前記モータの出力とそれの時間的変化速度との少なくとも一方が前記第２基準値より小さい場合に、前記２個のコイル回路のうち、正常状態で発生させ得る磁気力が大きい第２コイル回路が異常であると判定する手段を含む(10)項に記載の車両用電動ブレーキ装置。
(12)前記モータが、前記各コイル回路に属する複数個のコイルによって複数の相を構成するものであり、それら複数個のコイルのうち同じ相を構成するものがコイル対とされ、それにより、複数個のコイルが、複数個のコイル対から構成されるとともに、各コイル対が正常状態で発生させ得る磁気力の大きさが、複数個のコイル対間で互いに等しくされる一方、各コイル回路において複数個のコイルのうち少なくとも１個のコイルが正常状態で発生させ得る磁気力の大きさが、他の各コイルが正常状態で発生させ得る磁気力と異ならせられ、当該車両用電動ブレーキ装置が、さらに、前記モータの作動位置の時間的変化が滑らかである場合には、前記複数個のコイル回路がいずれも異常となってはいないと判定し、一方、滑らかでない場合には、複数個のコイル回路のいずれかが異常であると判定する異常判定手段を含む(1)項ないし(11)項のいずれかに記載の車両用電動ブレーキ装置。
ここで「相」は、複数個のコイルのうち、モータの回転において同じ位相を実現するために一緒に励磁されて磁気力を発生させる複数個のコイルから成るグループに対応している。
(13)前記モータドライバが、外部から供給されたモータ指令信号に基づいて前記電源から前記モータへ供給される電流を制御するものであり、当該車両用電動ブレーキ装置が、さらに、前記モータドライバに供給されたモータ指令信号と前記モータの出力とが整合しない場合に、モータが異常であると判定する異常判定手段を含む(1)項ないし(12)項のいずれかに記載の車両用電動ブレーキ装置。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のさらに具体的な実施の形態のいくつかを図面に基づいて詳細に説明する。
【０００６】
図１には、本発明の第１実施形態である車両用電動ブレーキ装置の電気的構成が示されている。このブレーキ装置は、４輪車両に搭載されている。このブレーキ装置においては、各輪に係る電気的構成が基本的に互いに共通するため、同図には、４輪のうちの１輪に係る電気的構成のみが代表的に示されている。
【０００７】
ブレーキ装置は、各種センサを備えている。各種センサには、操作情報センサ１０と車輪・車両情報センサ１２とモータ情報センサ１４とがある。操作情報センサ１０は、運転者によるブレーキ操作に関する情報を検出するものであり、車輪・車両情報センサ１２は、各輪および車両に関する情報を検出するものであり、モータ情報センサ１４は、電動ブレーキ１６のモータ１８に係る情報を検出するものであるが、それらの詳細については後に説明する。また、ブレーキ装置は、モータ１８に異常があることを運転者に知らせる警告器２０も備えている。
【０００８】
それらセンサは電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」と略称する。）３０に接続され、そのＥＣＵ３０はモータドライバ３４を介してモータ１８に接続されている。
【０００９】
ＥＣＵ３０は、主コントローラ３６とモータコントローラ３８とを備えている。主コントローラ３６およびモータコントローラ３８はいずれも、ＣＰＵ，ＲＯＭおよびＲＡＭを含むコンピュータを主体として構成されている。それら主コントローラ３６およびモータコントローラ３８は補助バッテリ４０からの電力により作動させられる。
【００１０】
主コントローラ３６は、上記各種センサからの信号に基づき、モータ指令信号をモータコントローラ３８に出力する。これに対して、モータコントローラ３８は、主コントローラ３６から入力されたモータ指令信号に基づき、モータ１８に出力すべき電流を指示する指示信号をモータドライバ３４に出力する。モータドライバ３４は、図２に示すように、スイッチング素子としてのトランジスタ４４を複数個有しており、それらトランジスタ４４を使用することにより、図１に示すように、モータコントローラ３８から入力された指示信号に基づき、主バッテリ４６からモータ１８に出力される電流を制御する。モータドライバ３４は、さらに、指示信号に基づいてトランジスタ４４に出力した信号に基づき、モータドライバ３４からモータ１８に実際に出力された電流を推定し、その推定した電流を表すモータ出力電流信号をモータコントローラ３８に出力する。
【００１１】
図２には、モータドライバ３４とモータ１８との電気的接続関係が詳細に示されている。モータ１８は、モータドライバ３４と共同することにより、Ｕ相，Ｖ相およびＷ相から成る３相のブラシレスＤＣモータを構成する。モータ１８は、Ｕ相，Ｖ相およびＷ相をそれぞれ構成する複数個のコイル５０がいわゆるスター結線方式で互いに接続されたコイル回路６０を有する。モータ１８は、そのようなコイル回路６０を２個、互いに並列に接続された状態で備えている。コイル回路６０が冗長性を持たせられているのである。これに対して、モータドライバ３４は１個のみ、２個のコイル回路６０に共通に設けられている。モータドライバ３４は、トランジスタ４４を各相ごとに２個備えている。各相ごとにコイル５０に電流を、その向きを正逆方向のいずれかに選択して供給可能となっているのである。モータドライバ３４には、結局、合計６個のトランジスタ４４が設けられているが、それらトランジスタ４４は、前記モータコントローラ３８と主バッテリ４６とに接続されており、モータコントローラ３８は、それらトランジスタ４４のうち適当なものにそれをＯＮにするための信号を出力する。
【００１２】
それらモータドライバ３４と２個のコイル回路６０とは、複数本のワイヤにより互いに接続されている。モータドライバ３４は車両のばね上部材に、モータ１８はばね下部材にそれぞれ取り付けられる。そのため、車両走行時にはそれらモータドライバ３４とモータ１８との間で相対変位が生じる。よって、その相対変位により複数本のワイヤに屈曲が生ずる。そのため、たとえコイル回路６０を２個並列に接続しても、複数本のワイヤのうち屈曲が生じる部分を、モータドライバ３４から延びる３本のワイヤで構成した場合には、それら３本のワイヤのいずれかでも断線すると、互いに並列な２個のコイル回路６０のいずれも正常作動が確保されない。そこで、本実施形態においては、複数本のワイヤのうち屈曲が生じる部分が、互いに並列な２個のコイル回路６０から延びる６本のワイヤ７０で構成されている。したがって、本実施形態によれば、それら６本のワイヤ７０のいずれかが断線しても、互いに並列な２個のコイル回路６０のうち一方は正常作動が確保されないが、他方のコイル回路６０は正常作動が確保される。
【００１３】
本実施形態においては、冗長性を持たせられている電気回路がコイル回路６０の他にもある。以下、そのような電気部品を説明するため、ブレーキ装置全体の電気的構成を図３を参照することにより、図１におけるより詳細に説明する。
【００１４】
操作情報センサ１０には、第１，第２および第３ストロークセンサ８０，８２，８４と、操舵角センサ９０と、ストップスイッチ９２（図において「ＳＴＯＰ．ＳＷ」で表す。）とがある。各ストロークセンサ８０，８２，８４は、ブレーキ操作部材としてのブレーキペダルの操作ストロークを検出する。このようにストロークセンサ８０，８２，８４が３個設けられているため、それら３個がすべて異常とならない限り、操作ストロークが検出可能となっている。操舵角センサ９０は、ステアリングホイールの操舵角を検出する。ストップスイッチ９２は、ブレーキペダルが操作されたことを検出する。
【００１５】
車輪・車両情報センサ１２には、４輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲの車輪速度をそれぞれ検出する４個の車輪速度センサ９４，９６，９８，１００と、車両のヨーレートを検出するヨーレートセンサ１０２と、車両の前後加速度または横加速度を連続的な値として検出するリニアＧセンサ１０４とがある。
【００１６】
モータ情報センサ１４には、モータ１８のコイル５０に流れる電流を検出する電流センサ１１０と、モータ１８のロータの位置（作動位置または回転位置）を検出する位置センサ１１２と、モータ１８の温度を検出する温度センサ１１４とがある。電流センサ１１０は、各輪のモータ１８ごとに設けられている。位置センサ１１２も、各輪のモータ１８ごとに設けられている。各位置センサ１１２は、モータ１８の回転軸線のまわりに等間隔で配置された９個のホール素子を主体として構成されている。温度センサ１１４も、各輪のモータ１８ごとに設けられている。各温度センサ１１４は、サーミスタを主体として構成されている。
【００１７】
なお、位置センサ１１２と共に、またはそれに代えて、モータ１８によるブレーキ摩擦部材の加圧力を検出する加圧力センサを設け、それにより、モータ１８の作動状態を検出してもよい。
【００１８】
主コントローラ３６は、３個設けられていて、第１，第２および第３主コントローラ３６ａ，３６ｂ，３６ｃとされている。３個の主コントローラ３６ａ，３６ｂ，３６ｃのいずれにも、３個のストロークセンサ８０，８２，８４が接続されている。各主コントローラ３６ａ，３６ｂ，３６ｃは、３個のストロークセンサ８０，８２，８４からの信号に基づき、操作ストロークを互いに独立に決定する。各主コントローラ３６ａ，３６ｂ，３６ｃは例えば、まず、３個のストロークセンサ８０，８２，８４からの信号に基づいて３個の操作ストロークをそれぞれ暫定的に決定し、次に、暫定的に決定された３個の操作ストロークに対して多数決理論を適用することにより、最終的な操作ストロークを決定する。
【００１９】
なお、３個のストロークセンサ８０，８２，８４のうちの少なくとも１個を、ブレーキペダルの操作力を検出する操作力センサに代え、それら３個のセンサからの３個の信号に対して、必要な信号処理を加えて、多数決理論を適用してもよい。
【００２０】
各主コントローラ３６ａ，３６ｂ，３６ｃは、各種センサから入力された信号に基づき、各輪ごとにモータ指令信号を互いに独立して演算する。ただし、第１主コントローラ３６ａには、第２および第３主コントローラ３６ｂ，３６ｃとは異なり、４個の車輪速度センサ９４，９６，９８，１００と、ヨーレートセンサ１０２と、リニアＧセンサ１０４と、操舵角センサ９０と、ストップスイッチ９２とが接続されている。そして、本実施形態においては、第１主コントローラ３６ａは、ブレーキペダルの操作ストロークのみならず、他の情報、すなわち、ヨーレート，車両加速度および操舵角を考慮してモータ指令信号を決定するのに対して、第２および第３主コントローラ３６ｂ，３６ｃは、他の情報を考慮することなく、操作ストロークに基づいてモータ指令信号を決定するように設計されている。
【００２１】
モータコントローラ３８は、２個設けられていて、第１および第２モータコントローラ３８ａ，３８ｂとされている。第１モータコントローラ３８ａは、左右前輪ＦＲ，ＦＬに関して設けられ、一方、第２モータコントローラ３８ｂは、左右後輪ＲＲ，ＲＬに関して設けられている。各モータコントローラ３８ａ，３８ｂは、３個の主コントローラ３６ａ，３６ｂ，３６ｃに接続されていて、それら３個の主コントローラ３６ａ，３６ｂ，３６ｃから入力された３個のモータ指令信号に基づき、各輪のモータ指令信号を最終的に決定する。各モータコントローラ３８ａ，３８ｂは例えば、第１主コントローラ３６ａが正常である場合には、それからのモータ指令信号を優先的に採用することにより、最終的なモータ指令信号を決定し、一方、第１主コントローラ３６ａが異常である場合には、第２および第３主コントローラ３６ｂ，３６ｃからの２個のモータ指令信号に基づいて最終的なモータ指令信号を決定する。
【００２２】
ところで、第１主コントローラ３６ａは、ストロークセンサ８０，８２，８４からの信号のみならず、ヨーレートセンサ１０２等からの信号にも基づいてモータ指令信号を決定するのに対して、第２および第３主コントローラ３６ｂ，３６ｃは、ヨーレートセンサ１０２等からの信号は考慮しないでモータ指令信号を決定する。そのため、第１主コントローラ３６ａにより決定されるモータ指令信号と、第２および第３主コントローラ３６ｂ，３６ｃにより決定されるモータ指令信号とは厳密には互いに一致しない。しかし、それら３個の主コントローラ３６ａ，３６ｂ，３６ｃがいずれも正常である場合には、互いに近いものとなる。そこで、各モータコントローラ３８ａ，３８ｂは、３個の主コントローラ３６ａ，３６ｂ，３６ｃから入力された３個のモータ指令信号に対して多数決理論を適用することにより、最終的なモータ指令信号を決定することもできる。
【００２３】
すなわち、本実施形態においては、各モータコントローラ３８ａ，３８ｂに関して主コントローラ３６が３個、互いに並列に接続されていて、主コントローラ３６も冗長性を持たせられているのである。
【００２４】
各モータコントローラ３８ａ，３８ｂにはさらに、電流センサ１１０，位置センサ１１２，温度センサ１１４およびモータドライバ３４も接続されている。モータドライバ３４は、２個設けられていて、第１および第２モータドライバ３４ａ，３４ｂとされている。第１モータドライバ３４ａは、左右前輪ＦＲ，ＦＬ用とされ、一方、第２モータドライバ３４ｂは、左右後輪ＲＲ，ＲＬ用とされている。第１モータコントローラ３８ａに接続される第１モータドライバ３４ａには、左右前輪ＦＲ，ＦＬ用のモータ１８が接続され、これに対して、第２モータコントローラ３８ｂに接続される第２モータドライバ３４ｂには、左右後輪ＲＲ，ＲＬ用のモータ１８が接続されている。各モータコントローラ３８ａ，３８ｂは、決定した最終的なモータ指令信号に基づき、かつ、電流センサ１１０，位置センサ１１２および温度センサ１１４によりそれぞれ検出されたモータ電流，モータ位置およびモータ温度をフィードバックすることにより、各モータドライバ３４ａ，３４ｂに出力する指示信号を決定する。
【００２５】
補助バッテリ４０は、３個設けられていて、第１，第２および第３補助バッテリ４０ａ，４０ｂ，４０ｃとされている。それら補助バッテリ４０ａ，４０ｂ，４０ｃは、車両の原動機としてのエンジンにより駆動される充電装置としてのオルタネータ（図において「ＡＬＴ」で表す。）１２０により充電可能となっている。第１補助バッテリ４０ａは、リレー１２４および第１電源回路１２６を介して第１主コントローラ３６ａと接続されている。第２補助バッテリ４０ｂは、リレー１２８および第２電源回路１３０を介して第２主コントローラ３６ｂと接続されている。第３補助バッテリ４０ｃは、リレー１３２および第３電源回路１３４を介して第３主コントローラ３６ｃと接続されている。このように、３個の補助バッテリ４０ａ，４０ｂ，４０ｃは３個の主コントローラ３６ａ，３６ｂ，３６ｃに互いに独立に接続されているのであり、その結果、３個の補助バッテリ４０ａ，４０ｂ，４０ｃがすべて同時に異常とならない限り、いずれかの主コントローラ３６ａ，３６ｂ，３６ｃの正常作動が確保されるようになっている。すなわち、本実施形態においては、補助バッテリ４０も冗長性を持たせられているのである。第２補助バッテリ４０ｂは、さらに、リレー１３６およびモータＦｒ系電源回路１４０を介して第１モータコントローラ３８ａにも接続されている。第３補助バッテリ４０ｃは、さらに、リレー１４２およびモータＲｒ系電源回路１４４を介して第２モータコントローラ３８ｂにも接続されている。以上説明した５個の電源回路１２６，１３０，１３４，１４０，１４４はいずれも、各補助バッテリ４０ａ，４０ｂ，４０ｃから各主コントローラ３６ａ，３６ｂ，３６ｃおよび各モータコントローラ３８ａ，３８ｂに供給される電圧を目標範囲となるように調整する。
【００２６】
以上の説明から明らかなように、３個の補助バッテリ４０ａ，４０ｂ，４０ｃと、３個の主コントローラ３６ａ，３６ｂ，３６ｃおよび２個のモータコントローラ３８ａ，３８ｂとの間には、５個のリレー１２４，１２８，１３２，１３６，１４２が設けられている。各リレー１２４，１２８，１３２，１３６，１４２は、常開の接点１４６と、励磁されれば磁気力を発生させて接点１４６を閉じさせるコイル１４８とを主体として構成されている。コイル１４８は、各リレーごとに２個、互いに並列に設けられ、それぞれ第１コイル１４８ａ、第２コイル１４８ｂとされている。５個のリレー１２４，１２８，１３２，１３６，１４２はいずれも、第１コイル１４８ａにおいて第１補助バッテリ４０ａと第１イグニションスイッチ１５０を介して接続され、第２コイル１４８ｂにおいて第１補助バッテリ４０ａと第２イグニションスイッチ１５２を介して接続されている。それら２個のイグニションスイッチ１５０，１５２は、運転者によるキースイッチ（図示しない）の操作に連動させられる。それら２個のイグニションスイッチ１５０，１５２の少なくとも一方がＯＮにされれば、５個のリレー１２４，１２８，１３２，１３６，１４２のすべてにおいて接点１４６が閉じられ、各補助バッテリ４０ａ，４０ｂ，４０ｃから各コントローラ３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３８ａ，３８ｂに電流が供給される。このように、本実施形態においては、イグニションスイッチ１５０，１５２も２個、互いに並列に接続されており、イグニションスイッチ１５０，１５２も冗長性を持たせられているのである。
【００２７】
なお付言すれば、本実施形態においては、第１および第２イグニションスイッチ１５０，１５２から成るイグニションスイッチ対が１個のみとされて５個のリレー１２４，１２８，１３２，１３６，１４２間で共通とされていた。ブレーキ装置に使用されるイグニションスイッチの数が節減されていたのである。しかしながら、そのようなイグニションスイッチ対の数を２個以上として本発明を実施することが可能である。例えば、イグニションスイッチ対の数を５個とし、それら５個のイグニションスイッチ対を５個のリレー１２４，１２８，１３２，１３６，１４２にそれぞれ互いに独立に接続することが可能であり、このようにすれば、イグニションスイッチ対も冗長性を持たせられることになる。
【００２８】
主バッテリ４６は、２個設けられていて、第１および第２主バッテリ４６ａ，４６ｂとされている。第１主バッテリ４６ａは、左右前輪ＦＲ，ＦＬ用の第１モータドライバ３４ａに接続されている。これに対して、第２主バッテリ４６ｂは、左右後輪ＲＲ，ＲＬ用の第２モータドライバ３４ｂに接続されている。すなわち、本実施形態においては、主バッテリ４６も冗長性を持たせられているのである。
【００２９】
図１に示す電動ブレーキ１６は、ディスク式としたり、ドラム式とすることができるが、本実施形態においては、ディスク式が採用されている。そして、図４にはそのディスク式の一例が第１電動ブレーキ１６０、図５には別の例が第２電動ブレーキ１６２としてそれぞれ詳細に示されている。
【００３０】
いずれの電動ブレーキ１６０，１６２においても、モータ１８は、ステータ１７０とロータ１７２とが同軸に相対回転可能に配置されて構成されている。ステータ１７０は、前記コイル５０とコア１７６とを備えている。コイル５０は、コア１７６に巻き付けられて保持されている。これに対して、ロータ１７２は、周方向においてＮ極とＳ極とに交互に着磁された永久磁石１７８をステータ１７０に対向する位置に備えている。
【００３１】
図６には、コア１７６とモータ１８のハウジング（本実施形態においては、後述のキャリパ）のうちそのコア１７６を収容する部分とが断面図で示されている。コア１７６には、導体としてのワイヤが巻き付けられる巻付け部１８０が９個、周方向において等間隔で形成されている。ところで、各コイル回路６０につき、図２においては、各相ごとにコイル５０が１個ずつ示されているが、実際には、図７に示すように、各相ごとにコイル５０が３個ずつ設けられている。Ｕ相については、コイルＵ1 ，Ｕ2 およびＵ3 が設けられ、Ｖ相については、コイルＶ1 ，Ｖ2 およびＶ3 が設けられ、Ｗ相については、コイルＷ1 ，Ｗ2 およびＷ3 が設けられているのである。そして、コア１７６の９個の巻付け部１８０においては、図６に示すように、周方向において互いに等間隔に配置された３個が１対とされ、合計で３対とされている。Ｕ相に対応する対が、３個の巻付け部１８０（Ｕ1 ），１８０（Ｕ2 ）および１８０（Ｕ3 ）により構成され、Ｖ相に対応する対が、３個の巻付け部１８０（Ｖ1 ），１８０（Ｖ2 ）および１８０（Ｖ3 ）により構成され、Ｗ相に対応する対が、３個の巻付け部１８０（Ｗ1 ），１８０（Ｗ2 ）および１８０（Ｗ3 ）により構成されている。それら３対の巻付け部１８０にワイヤが巻き付けられることにより、コイルＵ1 ，Ｕ2 およびＵ3 により構成されるＵ相のコイル５０と、コイルＶ1 ，Ｖ2 およびＶ3 により構成されるＶ相のコイル５０と、コイルＷ1 ，Ｗ2 およびＷ3 により構成されるＷ相のコイル５０とがそれぞれ形成される。
【００３２】
本実施形態においては、前述のように、コイル回路６０が２個、互いに並列に設けられている。本実施形態においては、一つの巻付け部１８０をコア１７６の軸心Ｏの方向において見た図８に示すように、それら２個のコイル回路６０をそれぞれ構成するワイヤ▲１▼，▲２▼が一つに束ねられ、その束ねられたワイヤ▲１▼，▲２▼が巻付け部１８０に巻き付けられ、それにより、互いに並列な２個のコイル５０，５０が形成され、ひいては、互いに並列な２個のコイル回路６０，６０が形成される。
【００３３】
ただし、それら２個のコイル回路６０は他の方式によっても形成することができる。例えば、一つの巻付け部１８０を図８におけると同様にして見た図９に示すように、まず、巻付け部１８０を内周側部分と外周側部分とに仕切り、次に、巻付け部１８０のうち内周側部分に一方のワイヤ▲１▼を巻き付けるとともに、外周側部分に他方のワイヤ▲２▼を巻き付ければ、互いに並列な２個のコイル５０，５０を形成し、ひいては、互いに並列な２個のコイル回路６０，６０を形成することができる。
【００３４】
また、コア１７６をそれの軸心Ｏと直角な方向において見た図１０に示すように、コア１７６を２個、互いに同軸に並べて配置し、かつ、それら２個のコア１７６にワイヤ▲１▼，▲２▼をそれぞれ巻き付ければ、互いに並列な２個のコイル５０，５０を形成し、ひいては、互いに並列な２個のコイル回路６０，６０を形成することができる。
【００３５】
図４および図５に示す第１および第２電動ブレーキ１６０，１６２はいずれも、よく知られたものであるため、簡単に説明する。いずれの電動ブレーキ１６０，１６２も、(a) 車輪と共に回転するディスク（回転体）１９０と、(b) そのディスク１９０の両側においてディスク１９０を挟むように配置された一対の摩擦パッド（摩擦材）１９２ａ，１９２ｂと、(c) ディスク１９０を跨いでそれら一対の摩擦パッド１９２，１９２を保持するキャリパ１９４とを備えている。キャリパ１９４は固定部材に、ディスク１９０に対してそれの軸線方向に摺動可能に取り付けられる。このキャリパ１９４には、一方の摩擦パッド１９２ａに背後から係合するリアクション部１９６と、他方の摩擦パッド１９２ｂに背後から係合する押圧ロッド２００を、それの軸線方向に移動可能に支持する押圧部２０２とが形成されている。その押圧部２０２にモータ１８が内蔵されている。
【００３６】
図４の第１電動ブレーキ１６０においては、モータ１８の回転力が遊星歯車装置２１０およびボールねじ機構２１２を経て押圧ロッド２００に伝達される。
【００３７】
遊星歯車装置２１０は、よく知られたものであるため、簡単に説明する。遊星歯車装置２１０は、(a) ロータ１７２と一体的に回転するサンギヤ２１６と、(b) 上記押圧部２０２に位置固定に形成されたリングギヤ２１８と、(c) それらサンギヤ２１６とリングギヤ２１８とにかみ合わされた複数個のプラネタリギヤ２２０と、(d) それらプラネタリギヤ２２０の公転中心と同軸な回転中心を有してそれらプラネタリギヤ２２０と一体的に回転するキャリア２２２とを含むように構成されている。キャリア２２２は押圧部２０２により、複数個のベアリング２２４を介して回転可能に支持されている。
【００３８】
これに対して、ボールねじ機構２１２も、よく知られたものであるため、簡単に説明する。ボールねじ機構２１２は、(a) キャリア２２２と一体的に回転するめねじ部材２２８と、(b) そのめねじ部材２２８に複数個のボールを介して摺動可能に螺合されたおねじ部材２３０とを含むように構成されている。めねじ部材２２８は、回転は許容されるが、軸方向移動は阻止されている。一方、おねじ部材２３０は、軸方向移動は許容されるが、回転は阻止されている。おねじ部材２３０は押圧ロッド２００と一体に形成されている。その結果、めねじ部材２２８の回転運動がおねじ部材２３０および押圧ロッド２００の直線運動に変換される。
【００３９】
これに対して、図５の第２電動ブレーキ１６２においては、モータ１８の回転力がローラねじ機構２４０を経て押圧ロッド２００に伝達される。ローラねじ機構２４０は、前記国際公開明細書ＷＯ  ９６／０３３０１に開示されたローラねじ機構や、特開平１０−１５９９３１号公報に記載されたローラねじ機構と類似するため、簡単に説明する。
【００４０】
ローラねじ機構２４０は、ロータ１７２と一体的に回転するナット２４２と、そのナット２４２の内側に同軸に配置されたねじシャフト２４４とを備えている。本実施形態においては、ナット２４２がキー２４６によりロータ１７２と結合されている。また、ナット２４２は押圧部２０２により、複数個のベアリング２４８を介して回転可能に支持されている。ローラねじ機構２４０は、さらに、それらナット２４２とねじシャフト２４４との間においてそれらとかみ合わされる複数本のねじローラ２５０を備えている。それら複数本のねじローラ２５０は図示しないリテーナ（ケージ）に保持され、それにより、それらねじローラ２５０はねじシャフト２４４に対して、それと平行な姿勢で、かつ、周方向において互いに等間隔な位置において回転可能とされている。ナット２４２のねじ面には、それと同軸に延びる溝（図示しない）が形成されており、ナット２４２とねじシャフト２４４とが相対回転すれば、ねじローラ２５０がナット２４２内を公転し、それに伴って、ねじローラ２５０が軸線方向に移動する。ねじローラ２５０がナット２４２内を公転して上記溝に嵌入すれば、ねじローラ２５０がナット２４２とねじシャフト２４４との双方から離脱する。離脱したねじローラ２５０は、ナット２４２に固定の戻し部材（図示しない）によって元の軸方向位置に戻され、再びナット２４２とねじシャフト２４４との間に入り込んで公転を開始する。ねじシャフト２４４は押圧ロッド２００と一体に形成されている。その結果、ナット２４２の回転運動がねじシャフト２４４および押圧ロッド２００の直線運動に変換される。
【００４１】
以上説明した第１および第２電動ブレーキ１６０，１６２においては、モータ１８を作動位置から非作動位置に復帰させるために、押圧ロッド２００からの反力に依存するのみでは不十分である。図１１には、モータ１８への出力電流と、押圧ロッド２００が摩擦パッド１９２を加圧するパッド加圧力との関係が、２個の電動ブレーキ１６０，１６２についてそれぞれグラフで表されている。第１電動ブレーキ１６０、すなわち、運動変換機構として遊星歯車装置２１０とボールねじ機構２１２とを有する電動ブレーキについては、モータ出力電流を増加させてパッド加圧力を増加させた後、モータ出力電流を減少させると、ある値に減少するまでは、パッド加圧力が保持され、その後、減少する。これに対して、第２電動ブレーキ１６２、すなわち、運動変換機構としてローラねじ機構２４０を有する電動ブレーキについては、モータ出力電流を増加させてパッド加圧力を増加させた後、モータ出力電流を減少させても、パッド加圧力が保持される。したがって、電動ブレーキ１６０，１６２の作動状態でモータ１８が異常となってしまうと、第１電動ブレーキ１６０においては、最終的にはパッド加圧力が０に減少するが、正常である場合に比較して時間がかかり、また、第２電動ブレーキ１６２においては、パッド加圧力が０に減少しない。よって、いずれの場合にも、電動ブレーキ１６０，１６２の作動状態から非作動状態への復帰を確保するためには、モータ１８を逆回転させることが必要であり、そのためには、モータ１８が異常とならないことが必要である。
【００４２】
そのような事情から、本実施形態においては、モータ１８のコイル回路６０が冗長性を持たせられているのであり、その結果、２個のコイル回路６０が同時に異常とならない限り、モータ１８の作動が確保され、電動ブレーキ１６の作動状態から非作動状態への復帰も確保される。
【００４３】
前記第１および第２モータコントローラ３８には、モータ１８が異常であるか否かを判定し、異常である場合にはそのことを運転者に警告する機能が付加されている。各モータコントローラ３８のＲＯＭに、モータ異常判定のためのルーチンが記憶されているのである。
【００４４】
図１２には、そのモータ異常判定ルーチンがフローチャートで表されている。本ルーチンは、第１モータコントローラ３８ａにおいては、左前輪と右前輪とについて順にかつ繰返し実行され、一方、第２モータコントローラ３８ｂにおいては、左後輪と右後輪とについて順に繰返し実行される。いずれのモータコントローラ３８ａ，３８ｂにおいても、各回の実行時には、まず、ステップＳ１（以下、単に「Ｓ１」で表す。他のステップについても同じとする。）において、対応するモータドライバ３４からモータ出力電流信号が入力される。次に、Ｓ２において、対応する位置センサ１１２からモータ位置信号が入力される。その後、Ｓ３において、互いにほぼ同じ時期に入力されたモータ出力電流信号とモータ位置信号とが整合しないか否かが判定される。例えば、モータ出力電流信号に正規に対応すべきモータ位置信号と実際のモータ指令信号とのずれが基準値より大きいか否かが判定されるのである。今回は、整合しないと仮定すれば、判定がＮＯとなり、Ｓ４において、対応する車輪のモータ１８が異常であると判定され、続いて、Ｓ５において、前記警告器２０を作動させることにより、そのことが運転者に警告される。その後、Ｓ６において、モータ１８の作動位置を非作動位置に復帰させるための信号がモータドライバ３４に出力される。モータ１８を逆回転させるための信号が出力されるのである。以上で本ルーチンの一回の実行が終了する。これに対して、今回は、互いにほぼ同じ時期に入力されたモータ出力電流信号とモータ位置信号とが整合していると仮定すれば、Ｓ３の判定がＮＯとなり、Ｓ４ないしＳ６がスキップされる。以上で本ルーチンの一回の実行が終了する。
【００４５】
以上の説明から明らかなように、本実施形態においては、モータドライバ３４と、位置センサ１１２と、モータコントローラ３８のうち図１２のルーチンを実行する部分とが互いに共同して「異常時モータ復帰手段」の一例を構成しているのである。
【００４６】
次に、本発明の第２実施形態である車両用電動ブレーキ装置を説明する。ただし、本実施形態は、第１実施形態と共通する要素が多く、異なるのはモータ異常判定ルーチンのみであるため、そのルーチンのみを詳細に説明し、他の要素については同一の符号を使用することによって詳細な説明を省略する。
【００４７】
第１実施形態においては、互いにほぼ同じ時期に入力されたモータ出力電流信号とモータ位置信号との相対的な関係に基づいてモータ１８が異常であるか否かが判定されるようになっているが、本実施形態においては、モータ温度の変化勾配に基づいてモータ１８が異常であるか否かが判定される。
【００４８】
図１３には、本実施形態におけるモータ異常判定ルーチンがフローチャートで表されている。本ルーチンも複数個の車輪について順にかつ繰返し実行される。各回の実行時には、まず、Ｓ１１において、対応する車輪のモータ温度センサ１１４からモータ温度信号が入力され、次に、Ｓ１２において、今回入力されたモータ温度信号と、本ルーチンの前回の実行時に入力されたモータ温度信号（それの情報がＲＡＭに記憶されている）との差を求めることにより、モータ温度Ｔの変化勾配ｄＴ／ｄｔが演算される。続いて、Ｓ１３において、演算された変化勾配ｄＴ／ｄｔが基準値Ａより大きいか否かが判定される。２個のコイル回路６０の一方が断線すると、正常なコイル回路６０の負荷が、いずれのコイル回路６０も正常であった場合におけるより増し、そうすると、正常なコイル回路６０の温度の上昇勾配が増加する傾向がある。このような事実に基づき、本実施形態においては、演算された変化勾配ｄＴ／ｄｔが基準値Ａより大きいか否かを判定することにより、２個のコイル回路６０の一方が断線したという異常がモータ１８に発生したか否かが判定される。今回は、演算された変化勾配ｄＴ／ｄｔが基準値Ａより大きいと仮定すれば、判定がＹＥＳとなり、Ｓ１４において、モータ１８が異常であると判定され、その後、Ｓ１５およびＳ１６が、第１実施形態におけるＳ５およびＳ６と同様に実行される。以上で本ルーチンの一回の実行が終了する。これに対して、今回は、演算された変化勾配ｄＴ／ｄｔが基準値Ａより大きくはないと仮定すれば、Ｓ１３の判定がＹＥＳとなり、Ｓ１４〜Ｓ１６がスキップされる。以上で本ルーチンの一回の実行が終了する。
【００４９】
以上の説明から明らかなように、本実施形態においては、温度センサ１１４と、モータコントローラ３８のうち図１３のルーチンを実行する部分とが互いに共同して「異常時モータ復帰手段」の一例を構成しているのである。
【００５０】
次に、本発明の第３実施形態である車両用電動ブレーキ装置を説明する。ただし、本実施形態は、第１実施形態と共通する要素が多く、異なるのはモータ異常判定ルーチンのみであるため、そのルーチンのみを詳細に説明し、他の要素については同一の符号を使用することによって詳細な説明を省略する。
【００５１】
第１実施形態においては、互いにほぼ同じ時期に入力されたモータ出力電流信号とモータ位置信号との相対的な関係に基づいてモータ１８が異常であるか否かが判定されるようになっているが、本実施形態においては、図１５に概念的に示すように、モータ位置θの変化速度（変化勾配）ｄθ／ｄｔが、モータ１８が正常である場合において断線等、異常である場合におけるより小さくなるという事実に着目することにより、変化速度ｄθ／ｄｔに基づいてモータ１８が異常であるか否かが判定される。
なお、変化速度ｄθ／ｄｔは例えば、前記加圧力センサにより検出されたパッド加圧力の変化速度に変えることができる。
【００５２】
本実施形態においては、変化速度ｄθ／ｄｔが基準値Ｂより小さい場合に、２個のコイル回路６０のいずれかが断線しているか、または双方とも断線していると判定されるが、２個のコイル回路６０のいずれも断線していないのであれば変化速度ｄθ／ｄｔが基準値Ｂ以上になるような信号をＥＣＵ３０がモータドライバ３４に供給していない期間中に、上記の判定を行ったのでは、実際には正常であるモータ１８が異常であると誤って判定されることになってしまう。そこで、本実施形態においては、２個のコイル回路６０のいずれも断線していないのであれば変化速度ｄθ／ｄｔが基準値Ｂ以上になる信号をＥＣＵ３０がモータドライバ３４に供給している期間中に限って上記の判定が行われるようになっており、それにより、判定の精度が向上させられている。
【００５３】
図１４には、本実施形態におけるモータ異常判定ルーチンがフローチャートで表されている。本ルーチンも複数個の車輪について順にかつ繰返し実行される。各回の実行時には、まず、Ｓ３１において、モータドライバ３４からモータ出力電流信号が入力される。次に、Ｓ３２において、入力されたモータ出力電流信号と、本ルーチンの前回の実行時に入力されたモータ出力電流信号（それの情報がＲＡＭに記憶されている）との差を求めることにより、モータ出力電流の変化速度ｄＩ／ｄｔが演算される。続いて、Ｓ３３において、演算された変化速度ｄＩ／ｄｔが正の下限値Ｘ1 より大きく、かつ、正の上限値Ｘ2 （＞Ｘ1 ）より小さいか否かが判定される。演算された変化速度ｄＩ／ｄｔが、モータ異常判定に適正な範囲にあるか否かが判定されるのである。今回は、適正範囲にあると仮定すれば、判定がＹＥＳとなり、Ｓ３４以下に移行する。これに対して、今回は、演算された変化速度ｄＩ／ｄｔが適正範囲にないと仮定すれば、判定がＮＯとなり、本ルーチンの一回の実行が直ちに終了する。
【００５４】
演算された変化速度ｄＩ／ｄｔが適正範囲にある場合には、Ｓ３４において、位置センサ１１２からモータ位置信号が入力され、続いて、Ｓ３５において、入力されたモータ位置信号と、本ルーチンの前回の実行時に入力されたモータ位置信号（それの情報がＲＡＭに記憶されている）との差を求めることにより、モータ位置の変化速度ｄθ／ｄｔが演算される。その後、Ｓ３６において、演算された変化速度ｄθ／ｄｔが基準値Ｂより小さいか否かが判定される。今回は、小さいと仮定すれば、判定がＹＥＳとなり、Ｓ３７において、モータ１８が異常であると判定され、その後、Ｓ３８およびＳ３９が、第１実施形態におけるＳ５およびＳ６と同様に実行される。以上で本ルーチンの一回の実行が終了する。これに対して、今回は、演算された変化速度ｄθ／ｄｔが基準値Ｂより小さくはないと仮定すれば、Ｓ３６の判定がＮＯとなり、Ｓ３７ないしＳ３９がスキップされる。以上で本ルーチンの一回の実行が終了する。
【００５５】
以上の説明から明らかなように、本実施形態においては、モータドライバ３４と、位置センサ１１２と、モータコントローラ３８のうち図１４のルーチンを実行する部分とが互いに共同して「異常時モータ復帰手段」の一例を構成し、また、位置センサ１１２と、モータコントローラ３８のうち図１４のＳ３４ないしＳ３７を実行する部分とが互いに共同して「異常判定手段」の一例を構成しているのである。
【００５６】
次に、本発明の第４実施形態である車両用電動ブレーキ装置を説明する。ただし、本実施形態は、第３実施形態と共通する要素が多く、異なるのはモータ異常判定ルーチンのみであるため、そのルーチンのみを詳細に説明し、他の要素については同一の符号を使用することによって詳細な説明を省略する。
【００５７】
第３実施形態においては、モータ１８が異常であるか否かは判定できるが、２個のコイル回路６０のいずれかが異常である場合に、２個のコイル回路６０のうち異常であるものを特定することはできない。各コイル回路６０の磁気的特性、すなわち、モータ電流とコイル磁気力との関係が２個のコイル回路６０間で互いに等しくされているからである。
【００５８】
本実施形態においては、各コイル回路６０が同じ電流により発生させ得る磁気力が、第１コイル回路６０において第２コイル回路６０におけるより小さくされている。したがって、図１７に概念的に示すように、発生磁気力が小さい第１コイル回路６０のみが異常である場合（断線している場合）には、モータ位置θの変化速度が、２個のコイル回路６０が共に正常である場合におけるよりは小さいが、発生磁気力が大きい第２コイル回路６０のみが異常である場合（断線している場合）におけるよりは大きくなる。そして、本実施形態においては、モータ位置θの変化速度が、第１基準値Ｃ1 より小さく、かつ、その第１基準値Ｃ1 より小さい第２基準値Ｃ2 より大きい場合には、第１コイル回路６０のみが異常であると判定され、また、第２基準値Ｃ2 より小さく、かつ、その第２基準値Ｃ2 より小さい第３基準値Ｃ3 より大きい場合には、第２コイル回路６０のみが異常であると判定され、また、第３基準値Ｃ3 より小さい場合には、２個のコイル６０回路の双方が異常であると判定される。
【００５９】
図１６には、本実施形態におけるモータ異常判定ルーチンがフローチャートで表されている。本ルーチンも複数個の車輪について順にかつ繰返し実行される。各回の実行時には、まず、Ｓ５１ないしＳ５５が、第３実施形態におけるＳ３１ないしＳ３５と同様に実行される。その後、Ｓ５６において、演算されたモータ位置θの変化速度ｄθ／ｄｔが第１基準値Ｃ1 より小さいか否かが判定される。今回は、小さいと仮定すれば、判定がＹＥＳとなり、Ｓ５７において、演算された変化速度ｄθ／ｄｔが第２基準値Ｃ2 （＜Ｃ1 ）より大きいか否かが判定される。今回は、大きいと仮定すれば、Ｓ５８において、第１コイル回路６０のみが異常であると判定される。その後、Ｓ５９において、モータ１８に異常があることが警告器２０を介して運転者に警告され、続いて、Ｓ６０において、第１コイル回路６０のみが異常であることが図示しない表示器を介して運転者に表示される。その後、Ｓ６１において、第３実施形態におけるＳ３９と同様にして、モータ１８の作動位置を初期位置に復帰させるための信号が２個のモータ回路６０に供給される。以上で本ルーチンの一回の実行が終了する。
【００６０】
これに対して、今回は、演算された変化速度ｄθ／ｄｔが第２基準値Ｃ2 より大きくはないと仮定すれば、Ｓ５７の判定がＮＯとなり、Ｓ６２において、演算された変化速度ｄθ／ｄｔが第３基準値Ｃ3 （＜Ｃ2 ）より大きいか否かが判定される。今回は、大きいと仮定すれば、Ｓ６３において、第２コイル回路６０のみが異常であると判定される。その後、Ｓ５９ないしＳ６１が実行される。以上で本ルーチンの一回の実行が終了する。また、演算された変化速度ｄθ／ｄｔが第３基準値Ｃ3 より大きくはないと仮定すれば、Ｓ６２の判定がＮＯとなり、Ｓ６４において、２個のコイル回路６０が共が異常であると判定される。その後、Ｓ５９ないしＳ６１が前記の場合と同様に実行される。以上で本ルーチンの一回の実行が終了する。
【００６１】
以上の説明から明らかなように、本実施形態においては、モータドライバ３４と、位置センサ１１２と、モータコントローラ３８のうち図１６のルーチンを実行する部分とが互いに共同して「異常時モータ復帰手段」の一例を構成し、また、位置センサ１１２と、モータコントローラ３８のうち図１６のＳ５４ないしＳ５８およびＳ６２ないしＳ６４を実行する部分とが互いに共同して「異常コイル回路特定手段」の一例を構成しているのである。
【００６６】
次に、本発明の第５実施形態である車両用電動ブレーキ装置を説明する。ただし、本実施形態は、第１実施形態と共通する要素が多く、異なるのはモータドライバおよびコイル回路のみであるため、それらモータドライバおよびコイル回路のみを詳細に説明し、他の要素については同一の符号を使用することによって詳細な説明を省略する。
【００６９】
第１実施形態においては、各輪につき、２個のコイル回路６０に属する６個のコイル５０が正常状態で発生させ得る磁気力が互いに等しくされている。これに対して、本実施形態においては、図１８に示すように、各輪につき、それら６個のコイル５０において、同じ位相（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）を構成する２個がコイル対とされ、結局、６個のコイル５０が、３個のコイル対から構成されている。一方のコイル回路６０は、コイル(1)〜(3)を有し、他方のコイル回路６０は、コイル(4)〜(6)を有していて、それら６個のコイル(1)〜(6)において、コイル(1)と(4)、コイル(2)と(5)、コイル(3)と(6)がそれぞれコイル対を構成しているのである。そして、本実施形態においては、正常状態で各コイル対が発生させ得る磁気力は、３個のコイル対間で互いに等しくされる一方、各コイル回路６０において３個のコイル５０のうち少なくとも１個が正常状態で発生させ得る磁気力が、他の各コイル５０が正常状態で発生させ得る磁気力と異ならせられている。したがって、６個のコイル５０がいずれも正常である状態で３個のコイル対に順に通電した場合には、図２０において実線グラフで示すように、モータ１８の回転位置θが時間の経過につれて実質的に変化しない勾配を有して増加するのに対して、２個のコイル回路６０のいずれかを選んで、そのコイル回路６０の３個のコイル５０に順に通電した場合には、同図において破線グラフで示すように、回転位置θが時間の経過につれて変化する勾配を有して増加する。
【００７０】
そして、本実施形態においては、２個のコイル回路６０が異常であるか否かを判定するために、モータ１８の回転位置θの時間的変化が監視され、その時間的変化が滑らかである場合には、２個のコイル回路６０が共に正常であると判定され、一方、滑らかでない場合には、２個のコイル回路６０のいずれかが異常であると判定される。
【００７１】
図１９には、そのようなモータ異常判定を行うためのルーチンであって、前記ＥＣＵ３０により実行されるものがフローチャートで表されている。本ルーチンは、複数個の車輪について順にかつ繰返し実行される。各回の実行時には、まず、Ｓ８１において、位置センサ１１２から信号が入力され、次に、Ｓ８２において、入力された信号と、本ルーチンの前回の実行時に入力された信号（それの情報がＲＡＭに記憶されている）との差に基づき、モータ位置θの変化量Δθが演算される。続いて、Ｓ８３において、演算された変化量Δθの、本ルーチンの前回の実行時に演算された変化量Δθからの変化量ΔΔθが演算される。その後、Ｓ８４において、演算された変化量ΔΔθの絶対値が基準値Ｄより大きいか否かが判定される。モータ１８の回転位置θの時間的変化が滑らかであるか否かが判定されるのである。今回は、演算された変化量ΔΔθの絶対値が基準値Ｄより大きいと仮定すれば、判定がＹＥＳとなり、Ｓ８５において、モータ１８が異常であると判定され、その後、Ｓ８６およびＳ８７が第１実施形態におけるＳ５およびＳ６と同様に実行される。以上で本ルーチンの一回の実行が終了する。これに対して、今回は、演算された変化量ΔΔθの絶対値が基準値Ｄより大きくはないと仮定すれば、Ｓ８４の判定がＮＯとなり、本ルーチンの一回の実行が直ちに終了する。
【００７２】
以上の説明から明らかなように、本実施形態においては、位置センサ１１２と、モータコントローラ３８のうち図１９のルーチンを実行する部分とが互いに共同して「異常時モータ復帰手段」の一例を構成しているのである。
【００７３】
以上、本発明のいくつかの実施形態を図面に基づいて詳細に説明したが、これらの他にも、特許請求の範囲を逸脱することなく、当業者の知識に基づいて種々の変形，改良を施した形態で本発明を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１実施形態である車両用電動ブレーキ装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図２】  図１におけるモータドライバとコイル回路とを取り出して詳細に示す電気回路図である。
【図３】  図１に示すブレーキ装置の電気的構成をさらに詳細に示す電気回路図である。
【図４】  図１における電動ブレーキの一例を示す正面断面図である。
【図５】  図１における電動ブレーキの別の例を示す正面断面図である。
【図６】  図４および図５におけるモータにおけるコアを示す正面図である。
【図７】  そのコアに巻き付けられるコイルを示す電気回路図である。
【図８】  そのコアにコイルが巻き付けられる一方式を示す正面図である。
【図９】  そのコアにコイルが巻き付けられる別の方式を示す正面図である。
【図１０】  そのコアにコイルが巻き付けられるさらに別の方式を示す側面図である。
【図１１】  図４および図５に示す２個の電動ブレーキのモータ出力電流−パッド加圧力特性を示すグラフである。
【図１２】  図１におけるモータコントローラのコンピュータにより実行されるモータ異常判定ルーチンを示すフローチャートである。
【図１３】  本発明の第２実施形態である車両用電動ブレーキ装置におけるモータコントローラのコンピュータにより実行されるモータ異常判定ルーチンを示すフローチャートである。
【図１４】  本発明の第３実施形態である車両用電動ブレーキ装置におけるモータコントローラのコンピュータにより実行されるモータ異常判定ルーチンを示すフローチャートである。
【図１５】  図１４のモータ異常判定ルーチンによりモータの異常の有無が判定される原理を説明するためのグラフである。
【図１６】  本発明の第４実施形態である車両用電動ブレーキ装置におけるモータコントローラのコンピュータにより実行されるモータ異常判定ルーチンを示すフローチャートである。
【図１７】  図１６のモータ異常判定ルーチンによりモータの異常の有無が判定される原理を説明するためのグラフである。
【図１８】  本発明の第５実施形態である車両用電動ブレーキ装置におけるモータドライバとモータのコイル回路とを示す電気回路図である。
【図１９】 図１８におけるモータコントローラのコンピュータにより実行されるモータ異常判定ルーチンを示すフローチャートである。
【図２０】  図１９のモータ異常判定ルーチンによりモータの異常の有無が判定される原理を説明するためのグラフである。
【符号の説明】
１６  電動ブレーキ
１８  モータ
３０  電子制御ユニットＥＣＵ
３４  モータドライバ
５０  コイル
６０  コイル回路
７０  ワイヤ
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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