CN106132794A - 电动制动装置和电动制动装置系统 - Google Patents

Abstract

本发明的课题在于提供电动制动装置和电动制动装置系统，其中，可在今后防止垫磨损超过极限而继续进行的情况，另外可在不增加成本和空间的情况下推定摩擦垫的磨损。该电动制动装置包括电动机(2)；摩擦垫(6)；直线运动机构(4)；制动力指令机构(26a)；制动力推定机构(30)；控制装置(7)。在控制装置(7)中，设置推定摩擦垫的磨损量的垫磨损量推定机构(37)与检测电动机旋转角的电动机旋转角检测机构(28)。垫磨损量推定机构(37)根据下述旋转角推定摩擦垫(6)的磨损量，该旋转角指上述直线运动机构(4)的直线运动部(14)与制动盘(5)离开的后退端、与直线运动部(14)接近制动盘(5)而产生制动力的前进端之间的通过电动机旋转角检测机构(28)而获得的上述电动机(2)的旋转角。

Description

电动制动装置和电动制动装置系统

相关申请

本发明要求申请日为2014年3月24日、申请号为JP特愿2014—59503号申请的优先权，通过参照其整体，将其作为构成本申请的一部分的内容而进行引用。

技术领域

本发明涉及一种电动制动装置和电动制动装置系统，其可随时检测摩擦垫的磨损的进行，避免摩擦垫达到磨损极限的情况，可在适当的时期进行维修作业等。

背景技术

在过去，对于电动制动器的控制方法，人们提出有下述的技术。

(1)采用电动机和直线运动机构的电动制动装置(专利文献1)。

(2)通过埋入制动垫中的接触端子检测磨损极限的方法(专利文献2)。

(3)通过设置于与磨损极限相同位置的突起的振动，检测上述垫磨损极限的方法(专利文献3)。

(4)根据制动时的滑动销与钳的相对位置，推定垫磨损量的方法(专利文献4)。

(5)在摩擦垫按压于制动盘上的直线运动机构中构成制动垫按压力检测部，通过压电元件构成该制动垫按压力检测部的方式(专利文献5)。

已有技术文献

专利文献

专利文献1：JP特开平6—327190号公报

专利文献2：JP特开昭61—127931号公报

专利文献3：JP特开昭59—040028号公报

专利文献4：JP特公昭61—046689号公报

专利文献5：JP特开2003—014018号公报

发明内容

发明要解决的课题

在通过接触端子而检测磨损极限的上述(2)的方法、通过突起的振动而检测垫磨损极限的上述(3)的方法中，在到达垫磨损的极限后，初步判断垫磨损。由此，在无法马上进行维修作业的状况，具有垫磨损超过极限而继续进行的可能性。另外，在与这样的制动盘直接接触的方法中，由于在达到垫磨损的极限后初步判定垫磨损，故具有在达到垫磨损极限时，促进制动盘的消耗的可能性。

在根据滑动销和钳的相对位置推定垫磨损量的上述(4)的方法中，必须要求专用的传感器，以滑动销部分为首的制动轮缸周边曝露于热、振动的严酷的条件下。同样在上述(5)的方法中，直线运动机构曝露于热、振动的严酷的条件下。由此，在装载传感器等的场合，可靠性、耐久性的确立困难，另外，从传感器保护的观点来说，还具有成本、空间的增加的可能性。

本发明的目的在于提供一种电动制动装置和电动制动装置系统，其中，可在今后防止垫磨损超过极限而进行的情况，另外可在不增加成本和空间的情况下推定摩擦垫的磨损。

用于解决课题的技术方案

在下面，为了便于理解，参照实施方式的标号，对本发明进行说明。

本发明的电动制动装置包括电动机2；制动盘5；摩擦垫6，该摩擦垫6与该制动盘5接触，以产生制动力；直线运动机构4，该直线运动机构4将上述电动机2的旋转运动转换为上述摩擦垫6的直线前进运动；制动力指令机构26a，该制动力指令机构26a根据制动操作机构29的操作量，产生构成目标的制动力的指令值；制动力推定机构30，该制动力推定机构30求出使上述摩擦垫6按压于上述制动盘5上的制动力的推定值；电动机旋转角检测机构28，该电动机旋转角检测机构28检测上述电动机2的旋转角；控制装置7，该控制装置7对应于上述制动力的指令值和推定值，控制上述电动机2；

在上述控制装置7中设置垫磨损量推定机构37，该垫磨损量推定机构37推定上述摩擦垫6的磨损量；

该垫磨损量推定机构37根据旋转角推定上述摩擦垫6的磨损量，该旋转角指上述直线运动机构4的直线运动部14与上述制动盘5离开的后退端、与上述直线运动部14接近上述制动盘5以产生制动力的前进端之间的通过上述电动机旋转角检测机构28所获得的上述电动机2的旋转角。

上述制动力推定机构30也可为通过传感器而检测制动力的机构。

按照该方案，在具有该电动制动装置的车辆比如继续停车时，控制装置7通过制动操作机构29的操作，推定垫磨损量推定机构37产生的摩擦垫6的磨损量。上述制动操作机构29的操作主体既可为控制装置7，也可为驾驶员。

垫磨损量推定机构37根据直线运动机构4中的直线运动部14的后退端与前进端之间的通过电动机旋转角检测机构28而获得的上述电动机2的旋转角，推定摩擦垫6的磨损量。上述后退端为直线运动部14与制动盘5离开最大的后退极限位置。如果比如预先把握电动机线圈的电感、电阻值、转子惯性等的物理特性，则可根据电动机2的电压和转数求出上述后退端。上述前进端为直线运动部14接近制动盘5，产生制动力的位置，即摩擦垫6与制动盘5接触以产生制动力的直线运动部14的位置。

垫磨损量推定机构37可根据从上述后退端到摩擦垫6与制动盘5接触时的电动机旋转角推定摩擦垫6的磨损量。在该场合，如果摩擦垫6磨损，在没有仅以该磨损量，较多地移动摩擦垫6时，由于摩擦垫6不与制动盘5接触，故对应于磨损量，电动机旋转角不同。于是，可根据电动机旋转角的不同推定摩擦垫6的磨损量。但是，为了进行该比较，必须要求以良好的精度，确定电动机旋转角的基准位置。

关于这一点，由于以直线运动部14与制动盘5离开最大的后退极限位置为基准，故与摩擦垫6的磨损的有无无关，能以良好的精度而设定电动机旋转角的基准位置。于是，能以良好的精度，推定摩擦垫6的磨损量。由此，可随时检测摩擦垫6的磨损的进行，借此，可在今后防止摩擦垫6的磨损超过磨损极限而进行的情况。通过以某程度而预测摩擦垫6达到磨损极限的时刻，可在达到上述磨损极限的时刻前的适当的时期，进行该电动制动装置的维修作业。

另外，由于不必要求检测摩擦垫6的磨损量的专用的传感器，而采用对于电动制动装置来说基本上必须要求的电动机旋转角检测机构28，检测直线运动部14的后退端和前进端的相应的电动机旋转角，故与根据滑动销和钳的相对位置推定垫磨损量的上述(4)的方法相比较，可在不增加成本和空间的情况下，推定摩擦垫6的磨损量。

也可设置保持上述电动机2和上述直线运动机构4的外壳1，上述直线运动机构4包括：旋转轴9，该旋转轴9通过上述电动机2来旋转驱动；转换机构部10，该转换机构部10将该旋转轴9的旋转运动转换为上述直线运动部14的直线前进运动；约束部11、12，该约束部11、12对上述外壳1产生约束上述旋转轴9的轴向位置的约束力，该约束部12在上述直线运动部14到达上述后退端时，对上述外壳1产生对上述旋转轴9的约束力。

在该场合，通过电动机2，于1个方向旋转驱动旋转轴9，由此，转换机构部10将该旋转轴9的旋转运动转换为直线运动部14的事先确定的一个方向的直线前进运动，由此，使直线运动部14于与制动盘5离开的方向移动。如果直线运动部14到达后退端，则约束部12相对外壳1，对旋转轴9产生约束力。控制装置7比如，采用测定电动机2的电流的电流检测机构34等推定电动机转矩，根据该电动机转矩检测约束力的发生，由此可检测直线运动部14的后退端的位置。

上述控制装置7也可具有关系设定机构39，该关系设定机构39确定上述电动机2的外加电压与通过上述电动机旋转角检测机构28所检测的电动机2的旋转角的关系，在上述关系设定机构39中核对上述外加电压和上述旋转角，以推定上述约束力。对上述电动机2的外加电压、与通过电动机旋转角检测机构28而检测的电动机2的旋转角的关系根据比如，实验、模拟等的结果而确定。上述关系设定机构39由比如表格等构成，以可改写的方式记录于记录机构51中。上述控制装置7在形成于上述关系设定机构39中核对电动机2的外加电压和电动机旋转角来确定的约束力时，可识别到直线运动部14位于后退端，检测该后退端的电动机旋转角。

上述控制装置7也可具有转矩推定机构38，该转矩推定机构38推定上述电动机2的转矩，根据通过该转矩推定机构38来推定的转矩，推定上述约束力。在该场合，如果控制装置7在事先确定的位置使直线运动部4的直线运动部14沿与制动盘5离开的方向后退，直线运动部14在后退端与外壳1内部的固定部抵触，则电动机转数降低，电动机转矩于负方向增加。即电动机转矩的绝对值增加。控制装置7将该电动机转矩增加的位置作为基准位置，从该基准位置使直线运动部14向制动盘5侧前进，在摩擦垫6与制动盘5接触的位置之前，检测电动机旋转角。

上述制动力推定机构30也可包括检测上述直线运动机构4的轴向荷载的荷载传感器13。在该场合，如果控制装置7使直线运动部14从后退端持续前进，则荷载传感器13的检测值逐渐地增加，在摩擦垫6与制动盘5接触的位置，荷载传感器13的检测值最大。通过像这样，采用荷载传感器13，可以良好的精度而检测摩擦垫6的接触位置。

本发明的电动制动装置系统为下述的系统，其中，根据上述任何一项所述的电动制动装置A1按照多个而设置于车辆中，上述控制装置7在上述车辆以通过驻车制动器而确定的时间以上的程度而停车时，上述多个电动述制动装置A1中的一部分的电动制动装置A1处于进行普通的制动动作的状态，并且通过上述垫磨损量推定机构37来推定其它的电动制动装置A1中的上述摩擦垫的磨损量。上述事先确定的时间通过比如，实验、模拟等的结果而适当确定。

只要车辆维持停车状态，即使在推定设置于车辆上的电动制动装置A1中的摩擦垫6的磨损量的情况下，运转仍没有障碍，状况良好。于是，控制装置7在车辆停车在通过驻车制动器而确定的时间以上的程度时，比如一边针对一部分的电动制动装置A1进行通常的制动动作，维持车辆的制动状态，一边通过垫磨损量推定机构37而推定其它的电动制动装置A1中的摩擦垫6的磨损量。在推定上述其它的电动制动装置A1中的摩擦垫6的磨损量后，控制装置7比如一边针对上述其它的电动制动装置A1进行通常的制动动作，维持车辆的制动状态，一边通过通过垫磨损量推定机构37来推定上述一部分的电动制动装置A1中的摩擦垫6的磨损量。

本发明的另一电动制动装置系统为下述的系统，其中，根据上述任何一项所述的电动制动装置A1按照多个而设置于车辆中，上述车辆在下述的4个象限中的每个象限中具有1个以上的电动制动装置A1，该4个象限是按照与作用于该车辆上的重力方向相垂直的平面上的重心点P1的4个部分而划分的区域，上述控制装置7在全部的电动制动装置A1的动作没有按照事先确定的时间以上的程度进行时，使上述4个象限中的相对重心点P1互为对角而定位的事先确定的象限的电动装置A1处于进行普通的制动动作的状态，并且通过上述垫磨损量推定机构37而推定其它的电动制动装置A1的上述摩擦垫6的磨损量。

由于在于车辆的运转时推定摩擦垫6的磨损量的场合，在进行通常的制动动作的场合，控制装置7使相互为对角而定位的象限的电动制动装置A1动作，故可抑制车辆产生不希望的横摆力矩的情况，可抑制车辆产生动作的情况。

也可在上述控制装置7中设置警告信号输出机构33，在通过上述垫磨损量推定机构37所推定的摩擦垫6的磨损量在阈值以上时，该警告信号输出机构33将警告信号输出给上述控制装置7的上级控制机构。车辆的驾驶员可根据由上级控制机构而输出的比如警告显示、警告声音等，识别接近摩擦垫6的磨损极限。于是，在到达上述磨损极限的时刻前的适当的时期，可进行摩擦垫6的磨损极限接近的电动制动装置的维修作业。

权利要求书和/或说明书和/或附图中公开的至少2个结构中的任意的组合均包含在本发明中。特别是，权利要求书中的各项权利要求的2个以上的任意的组合也包含在本发明中。

附图说明

根据参照附图的下面的优选的实施形式的说明，会更清楚地理解本发明。但是，实施形式和附图用于单纯的图示和说明，不应用于确定本发明的范围。本发明的范围由权利要求书确定。在附图中，多个附图中的同一部件标号表示同一或相应部分。

图1为本发明的实施方式的电动制动装置的主要部分的剖视图；

图2为该电动制动装置的控制系统的方框图；

图3A为该电动制动装置的摩擦垫位于最后端的状态的剖视图；

图3B为该摩擦垫与制动盘接触，产生制动力的状态的剖视图；

图4(A)为表示该电动制动装置的直线运动部的位置的推移的动作概念图，图4(B)为表示与该直线运动部的位置相对应的电动机旋转角速度的值的图，图4(C)为表示与该直线运动部的位置相对应的电动机转矩的值的图；

图5A为表示检测直线运动部的后退端的例子的流程图；

图5B为表示检测摩擦垫的接触位置的例子的流程图；

图6为以外观结构方式表示该电动制动装置按照多个而装载于车辆上的电动制动装置系统的结构的图。

具体实施方式

根据图1～图5B，对本发明的实施方式的电动制动装置进行说明。像图1所示的那样，该电动制动装置包括：外壳1；电动机2(图2)；减速机构3，该减速机构3减小该电动机的旋转速度；直线运动机构4；制动盘5；摩擦垫6；图示之外的锁定机构；控制装置7，该控制装置7控制该电动机。在外壳1上支承上述电动机2。在外壳1的内部组装有直线运动机构4，该直线运动机构4通过电动机2的输出，对制动盘5(在本例子中盘转子)施加制动力。外壳1的开口端由外罩8而覆盖。

对直线运动机构4进行说明。直线运动机构4为下述机构，该机构将通过减速机构而输出的旋转运动转换为直线运动，使摩擦垫6与制动盘5接触和离开。该直线运动机构4包括：旋转轴9，该旋转轴9通过电动机2而旋转驱动；转换机构部10，该转换机构部10将该旋转轴9的旋转运动转换为直线运动；约束部；也称为荷载计、力传感器的荷载传感器13。转换机构部10包括直线运动部14；轴承部件15；环状的推力板16；推力轴承17；滚动轴承18；支架19；滑动轴承20、21；多个行星滚柱r22。约束部在本实施方式中由2个约束部11、12构成。

在外壳1的内周面上以止转并且于轴向而自由地移动的方式支承有圆筒状的直线运动部14。在直线运动部14的内周面上设置螺旋突起，该螺旋突起于径向内方而突出规定距离，呈螺旋状。在该螺旋突起上啮合多个行星滚柱22。

于外壳1内的直线运动部14的轴向一端侧设置轴承部件15。该轴承部件15包括于径向外方延伸的凸缘部与凸起部。于该凸起部的内部嵌合多个滚动轴承18，于这些滚动轴承18的内圈的内径面上嵌合旋转轴9。旋转轴9经由多个滚动轴承18自由旋转地支承于轴承部件15上。

在直线运动部14的内周上设置能以旋转轴9为中心而旋转的支架19。支架19包括于轴向相互面对而设置的盘。具有接近轴承部件15的盘称为内侧盘，将另一盘称为外侧盘的情况。在外侧盘中的面临内侧盘的侧面上设置间隔调整部件，该间隔调整部件从该侧面的外周缘部于轴向突出。由于该间隔调整部件调整多个行星滚柱22的间隔，故该间隔调整部件按照于圆周方向以等间距间隔开的方式设置多个。通过这些该间隔调整部件，两个盘被一体地设置。

内侧盘通过嵌合于其与旋转轴9之间的滑动轴承20，自由旋转地并且于轴向自由移动地支承。在外侧盘上，于中间部形成轴插入孔，在该轴插入孔中嵌合滑动轴承21。外侧盘通过滑动轴承21被自由旋转地支承于旋转轴9上。在旋转轴9的两端部上设置约束部11、12，该约束部11、12承受推力荷载，对旋转轴9的轴向位置进行约束。各约束部11、12包括由比如垫圈等构成的止动片。在旋转轴9的两端部上设置防止这些约束部11、12的抽出的止动圈。

在支架19上，以于周向间隔开的方式设置多个滚柱轴23。各滚柱轴23的两端部支承于内侧盘、外侧盘上。即，在两个盘中形成多个轴插入孔，该多个轴插入孔分别由长孔形成，在各插入孔中插入各滚柱轴23的两端部，这些滚柱轴23在各轴插入孔的长度范围内，于径向自由移动地被支承。在多个滚柱轴23中的轴向两端部分别跨接有弹性环24，该弹性环24使多个滚柱轴23偏置于径向内方。

行星滚柱22被自由旋转地支承在各滚柱轴23上，各行星滚柱22夹设于旋转轴9的外周面与直线运动部14的内周面之间。通过跨过多个滚柱轴23的弹性环24的偏置力，将各行星滚柱22按压于旋转轴9的外周面上。通过旋转轴9的旋转，与该旋转轴9的外周面接触的各行星滚柱22因摩擦接触而旋转。在行星滚柱r22的外周面上形成螺旋槽，该螺旋槽与直线运动部14的螺旋突起啮合。

减速机构3为下述的机构，该机构使电动机2(参照图2)的旋转减速传递给固定于旋转轴9上的输出齿轮25，包括多个齿轮排(在图中未示出)。在本例子中，减速机构3通过上述齿轮排依次减小安装于电动机2的在图示之外的转子轴上的输入齿轮(在图中未示出)的旋转的速度，可将该旋转传递给输出齿轮25。上述锁定机构按照可切换到阻止直线运动机构4的制动力松弛动作的锁定状态、与允许制动力松弛动作的非锁定状态的方式构成。

图2为该电动制动装置的控制系统的方框图。该电动制动装置的控制装置7包括设置于ECU26上的制动力指令机构26a、逆变装置27与电动机旋转角检测机构28，该电动机旋转角检测机构28比如为旋转角传感器、旋转编码器等。作为逆变装置27的上级控制机构的ECU26，采用比如控制车辆整体的电子控制单元。制动力指令机构26a与对应于作为制动操作机构29的制动踏板的操作量而变化的传感器29a的输出相对应，采用LUT(Look upTable)、库(Library)的规定的转换函数等，形成、输出构成目标的制动力的指令值。另外，如果制动操作机构29为操作者用于指示制动用的机构，则也可不限于踏板输入，而为按钮输入式、杠杆输入式等。

逆变装置27包括制动力推定机构30，该制动力推定机构30求出将摩擦垫6(图1)按压于制动盘5(图1)上的制动力的推定值；电源电路部31，该电源电路部31相对各电动机2而设置；电动机控制部32，该电动机控制部32控制该电源电路部31；后述的警告信号输出机构33；电流检测机构34。

制动力推定机构30通过采用LUT、库的规定的转换函数等的运算，根据对应于制动操作机构29的操作量而变化的传感器29a的输出、与通过电流检测机构34而检测的电动机电流，求出相应的制动力的推定值。上述传感器29a的输出、电动机电流与制动力的推定值的关系预先通过实验、模拟等的结果而确定，以可改写的方式记录于记录机构51中。

此外，制动力推定机构30还可在图1所示的直线运动机构的外壳1内部设置检测该直线运动机构4的轴向荷载的荷载传感器13。在该场合，如果控制装置7使直线运动部14从后述的后退端而前进，则荷载传感器13的检测值逐渐增加，在摩擦垫6与制动盘5接触的位置，荷载传感器13的检测值最大。通过像这样采用荷载传感器13，可以良好的精度检测摩擦垫6的接触位置。

像图2所示的那样，电动机控制部32由具有处理器(processor)的计算机和具有通过该处理器而执行的程序的ROM(Read Only Memory)以及RAM(Random Access Memory)、协处理器(Co-Processor)等的电子电路构成。电动机控制部42对应于由制动力指令机构26a而提供的制动力的指令值和通过制动力推定机构30而推定的制动力的推定值，转换为通过电压值而表示的电流指令，将该电流指令提供给电源电路部31。电动机控制部32具有将与电动机2有关的各检测值、控制值等的各信息输出给ECU26的功能。

电源电路部31包括逆变器31b和PWM控制部31a，该逆变器31b将电源35的直流电转换为用于电动机2的驱动的3相的交流电，该PWM控制部31a控制该逆变器31b。电动机2由3相的同步电动机等构成。逆变器31b由多个半导体开关元件(在图中未示出)构成，PWM控制部31a对已输入的电流指令进行脉冲宽度调制，将开关(onoff)电流指令提供给上述各半导体开关元件。

电动机控制部32包括作为基本的控制部的电动机驱动控制部36。该电动机驱动控制部36按照上述制动力的指令值和推定值，转换为通过电压值而表示的电流指令，将由电流指令构成的电动机动作指令值提供给电源电路部31的PWM控制部31a。电动机驱动控制部36根据电流检测机构34获得从逆变器31b而流过电动机2的电动机电流，对制动力的指令值进行电流反馈控制。另外，电动机驱动控制部36从电动机旋转角检测机构28获得电动机2的转子(在图中未示出)的旋转角，按照进行与电动机旋转角相对应的有效的电动机驱动的方式，将电流指令提供给PWM控制部31a。

在电动机控制部32中设置推定摩擦垫6(图1)的磨损量的垫磨损量推定机构37和记录机构51等。垫磨损量推定机构37根据直线运动部14(图1)的后退端与前进端之间的通过旋转角检测机构28而获得的电动机2的旋转角，推定摩擦垫6(图1)的磨损量。垫磨损量推定机构37采用比如LUT、库的规定的转换函数等进行运算，推定上述磨损量。

在这里，图3A为该电动制动装置的摩擦垫6位于最后端的状态的剖视图，图3B为摩擦垫6与制动盘5接触、产生制动力的状态的剖视图。像图3A所示的那样，直线运动机构4中的直线运动部14的后退部为构成该直线运动部14与制动盘5离开最大、于摩擦垫6与制动盘5之间具有规定的间隙δ的摩擦垫6的最后端的位置。更具体地说，在轴承部件15的凸缘部的外侧(图1)端面上，直线运动部14的轴向一端所抵触的位置构成该直线运动部14的后退端。

在直线运动部14到达上述后退端时，2个约束部中的一个的位于该图右侧的约束部12阻碍使旋转轴9突出的动作。换言之，该约束部12承受来自旋转轴9的推力荷载，禁止该旋转轴9在内侧以其以上的程度而突出的情况。像这样，约束部12相对外壳1，使旋转轴9产生约束力。像图2所示的那样，垫磨损量推定机构37包括比如推定电动机2的转矩的转矩推定机构38。该转矩推定机构38可根据通过电流检测机构34而检测的电动机电流推定电动机转矩。转矩推定机构38采用LUT、库(library)的规定的转换函数等计算而推定电动机转矩。

图4(A)为表示该电动制动装置的直线运动部的位置的推移的动作概念图，图4(B)为表示与该直线运动部的位置相对应的电动机旋转角速度的值的图。图4(C)为表示与该直线运动部的位置相对应的电动机转矩的值的图。在后面，适当参照图1、图2而进行说明。

像图4(A)、图4(C)所示的那样，如果直线运动机构4的直线运动部14于在事先确定的位置与制动盘5离开的方向后退，直线运动部14于后退端与外壳1内部的上述凸缘部接触，则使旋转轴9产生约束力，由此电动机转数降低，电动机转矩于负方向而增加，即，电动机转矩的绝对值增加。

控制装置7通过由电流检测机构34而检测的电动机电流，将电动机转矩的绝对值增加的位置作为基准位置(电动机旋转角为“0”)，从该基准位置使直线运动部14向制动盘侧前进，在摩擦垫6与制动盘5接触的位置(没有间隙δ的位置)，即前进端的位置之前检测电动机旋转角。摩擦垫6与制动盘5接触的位置根据制动力推定机构30的制动力的推定值而求出。然后，像图4(A)所示的那样，控制装置7使直线运动部14返回到上述事先确定的位置。

像图4(A)、图4(B)所示的那样，控制装置7也可代替转矩推定机构38，包括关系设定机构39(参照图2)，该关系设定机构39确定电动机2的外加电压与通过电动机旋转角检测机构28而检测的电动机旋转角的关系，在关系设定机构39中，核对上述外加电压和上述电动机旋转角，推定上述约束力。关系设定机构39由比如LUT等的表格、库的规定的转换函数等构成，以可改写的方式记录于记录机构51中。

垫磨损量推定机构37根据上述已推定的约束力识别直线运动部14到达后退端的情况，在该直线运动部14的后退端，检测电动机旋转角。然后，使该直线运动部14向制动盘5侧前进，在图3B所示的摩擦垫6与制动盘5接触的位置之前，垫磨损量推定机构37检测电动机旋转角。摩擦垫6与制动盘5接触的位置根据制动力推定机构30的制动力的推定值而求出。另外，对于摩擦垫6的接触位置，也可不采用荷载传感器13，而通过摩擦垫6按压制动盘5时的反力造成的电动机转数的降低，检测上述接触位置。

像图2所示的那样，在逆变装置27中设置警告信号输出机构33，该警告信号输出机构33将警告信号输出给ECU26。该警告信号输出机构33在通过垫磨损量推定机构37而推定的摩擦垫6的磨损量在阈值以上时，将警告信号输出给ECU26。上述阈值以可改写的方式记录于记录机构51中。在车辆的控制面板等上，设置比如显示器、警告灯或声音输出装置等的警告显示等输出机构40。ECU26在从警告信号输出机构33输入警告信号时，将警告显示等输出给警告显示等输出机构40。车辆的驾驶员可根据所输出的警告显示等，识别摩擦垫6的磨损极限接近的情况。

图5A和图5B为表示该摩擦垫的磨损量的检测例子的流程图。图5A为表示检测直线运动部的后退端的例子的流程图。控制装置7在装载了该电动制动装置的车辆停车比如通过上述锁定机构而确定的时间以上时，开始本处理。在开始本处理后，控制装置7将使直线运动部14后退的电动机电压外加于电动机2上(步骤a1)。然后，电动机控制部32的垫磨损量检测机构37对比如通过电动机旋转角检测机构28而检测的电动机旋转角进行微分计算，获得电动机角速度ω(步骤a2)。

接着，垫磨损量检测机构37判断上述电动机角速度ω是否小于阈值α，在判断在阈值α以上时(步骤a3：否)，返回到步骤a1。在判断小于阈值α时(步骤a3：是)，垫磨损量检测机构37判断直线运动部14到达后退端(步骤a4)。上述阈值α可为可充分地判断相对使直线运动部14到达后退端时的电动机转数，因到达后退端，能充分确定电动机转数降低的值。然后，垫磨损量检测机构37将判断直线运动部14到达后退端的位置作为基准位置θmin记录于记录机构51中(步骤a5)。然后，结束本处理。

图5B为表示检测摩擦垫的接触位置(前进端)的例子的流程图。在进行图5A的处理后，转到图5B的处理，控制装置7外加从基准位置θmin而使直线运动部14前进的电动机电压(步骤b1)。接着，垫磨损量检测机构37获得来自荷载传感器13的输出F(步骤b2)，判断输出F是否为阈值F0(步骤b3)。在判断为“否”的场合(步骤b3：否)，返回到步骤b1，在判定F＝F0时(步骤b3：是)，垫磨损量检测机构37判定为摩擦垫6的接触位置θ0(步骤b4)。

阈值F0也可为可充分地判定摩擦垫6的接触而极接近零的值，另外还可为产生某程度的制动力的值，以便充分地去除滑动销的滑动阻力等的影响。然后，垫磨损量检测机构37通过从摩擦垫6的接触位置θ0中扣除基准位置θmin(θ0－θmin)，推定垫磨损量(步骤b5)。

按照以上说明的电动制动装置，垫磨损量检测机构37可根据从上述后退端到摩擦垫6与制动盘5接触的上述前进端时的电动机旋转角推定摩擦垫6的磨损量。在该场合，如果摩擦垫6磨损，在摩擦垫6没有比该磨损量更多地移动的场合，由于摩擦垫6不与制动盘5接触，故对应于磨损量，电动机旋转角不同。于是，可根据电动机旋转角的不同推定摩擦垫6的磨损量，但是为了比较，必须以良好的精度确定电动机旋转角的基准位置。

关于这一点，由于直线运动部14以与制动盘5离开最大的后退极限位置(后退端)为基准，故与摩擦垫6的磨损的有无无关，可以良好的精度而设定电动机旋转角的基准位置。因此，能以良好的精度而推定摩擦垫6的磨损量。由此，摩擦垫6的磨损的进行可随时地检测，由此可在今后防止摩擦垫6超过磨损极限而进行的情况。通过以某程度而预测摩擦垫6达到磨损极限的时刻，可在达到上述磨损极限的时刻前的适当的时期，实施该电动制动装置的维修作业。

另外，由于与推定摩擦垫6的磨损量的功能的有无无关，采用必要的电动机旋转角检测机构28来检测直线运动部14的后退端和前进端的相应的电动机旋转角，故与根据滑动销和钳的相对位置推定垫的磨损量的上述(4)的方法相比较，可在不增加成本和空间的情况下，推定摩擦垫6的磨损。

图6为以外观结构方式表示上述电动制动装置A1按照多个(在本例子中具有4个)而装载于车辆上的电动制动装置系统的结构的图。该车辆是2轮驱动的，其中，车身41的左右的后轮42、42为驱动轮，左右的前轮43、43为从动轮，在左右的各驱动轮上分别独立地具有施加驱动力的驱动用电动机(在图中未示出)。该车辆在下述区域具有电动制动装置A1，该区域指作为按照围绕与作用于该车辆上的重力相垂直的平面上的重心点P1的4个而划分的区域的4个象限(第I象限、第II象限、第III象限、第IV象限)的相应区域。

控制装置7具有个别控制各电动机2(图2)的个别制动控制部7A、7B。各个别制动控制部7A具有逆变装置27。在推定某个摩擦垫的磨损量时，在全部的电动制动装置A1的动作没有进行事先确定的时间以上的场合，一个相应制动控制部7A使相对象限中的相对重心点P1相互为对角而定位的事先确定的象限(比如第I象限和第III象限)的电动制动装置A1处于进行普通的制动动作的状态。并且，其它的个别制动控制部7A通过垫磨损量检测机构37(图2)推定其它的象限(比如第II象限和第IV象限)的电动制动装置A1的摩擦垫的磨损量。

在该场合，在于车辆的运转时推定摩擦垫的磨损量的场合，在进行普通的制动动作时，由于控制装置7使互为对角而定位的象限的电动制动装置A1动作，故可抑制车辆产生不希望的横摆力矩的情况，可抑制车辆发生动作的情况。

如上面所述，在参照附图的同时，对优选的实施形式进行了说明，但是，如果是本领域的技术人员，在阅读了本说明书后，会在显然的范围内容易想到各种变更和修正方式。于是，这样的变更和修正方式应被解释为根据权利要求书确定的本发明的范围内的方式。

标号的说明：

标号1表示外壳；

标号2表示电动机；

标号4表示直线运动机构；

标号5表示制动盘；

标号6表示摩擦垫；

标号7表示控制装置；

标号9表示旋转轴；

标号10表示转换机构部；

标号11、12表示约束部；

标号13表示荷载传感器；

标号14表示直线运动部；

标号26a表示制动力指令机构；

标号28表示电动机旋转角检测机构；

标号29表示制动操作机构；

标号30表示制动力推定机构；

标号37表示垫磨损量推定机构；

标号38表示转矩推定机构；

标号39表示关系设定机构。

Claims (8)

1.一种电动制动装置，该电动制动装置包括：电动机；制动盘；摩擦垫，该摩擦垫与该制动盘接触，以产生制动力；直线运动机构，该直线运动机构将上述电动机的旋转运动转换为上述摩擦垫的直线前进运动；制动力指令机构，该制动力指令机构根据制动操作机构的操作量，产生构成目标的制动力的指令值；制动力推定机构，该制动力推定机构求出使上述摩擦垫按压于上述制动盘上的制动力的推定值；电动机旋转角检测机构，该电动机旋转角检测机构检测上述电动机的旋转角；控制装置，该控制装置对应于上述制动力的指令值和推定值，控制上述电动机；

在上述控制装置中设置垫磨损量推定机构，该垫磨损量推定机构根据旋转角推定上述摩擦垫的磨损量，该旋转角指上述直线运动机构的直线运动部与上述制动盘离开的后退端、与上述直线运动部接近上述制动盘以产生制动力的前进端之间的通过上述电动机旋转角检测机构所获得的上述电动机的旋转角。

2.根据权利要求1所述的电动制动装置，其中，设置保持上述电动机和上述直线运动机构的外壳；

上述直线运动机构包括：旋转轴，该旋转轴通过上述电动机来旋转驱动；转换机构部，该转换机构部将该旋转轴的旋转运动转换为上述直线运动部的直线前进运动；约束部，该约束部对上述外壳产生约束上述旋转轴的轴向位置的约束力，该约束部在上述直线运动部到达上述后退端时，对上述外壳产生对上述旋转轴的约束力。

3.根据权利要求2所述的电动制动装置，其中，上述控制装置具有关系设定机构，该关系设定机构确定对上述电动机的外加电压与通过上述电动机旋转角检测机构所检测的电动机的旋转角的关系，在上述关系设定机构中核对上述外加电压和上述旋转角，以推定上述约束力。

4.根据权利要求2所述的电动制动装置，其中，上述控制装置具有转矩推定机构，该转矩推定机构推定上述电动机的转矩，根据通过该转矩推定机构所推定的转矩推定上述约束力。

5.根据权利要求1～4中的任何一项所述的电动制动装置，其中，上述制动力推定机构包括检测上述直线运动机构的轴向荷载的荷载传感器。

6.一种电动制动装置系统，其中，根据权利要求1～5中的任何一项所述的电动制动装置按照多个而设置于车辆中，上述控制装置在上述车辆以驻车制动器进行事先确定的时间以上程度的停车时，上述多个电动制动装置中的一部分的电动制动装置处于进行普通的制动动作的状态，并且通过上述垫磨损量推定机构而推定其它的电动制动装置中的上述摩擦垫的磨损量。

7.一种电动制动装置系统，其中，根据权利要求1～5中的任何一项所述的电动制动装置按照多个设置于车辆中，上述车辆在下述的4个象限中的每个象限中具有1个以上的电动制动装置，该4个象限是按照与作用于该车辆上的重力方向相垂直的平面上的重心点周围的4个部分而划分的区域，上述控制装置在全部的电动制动装置的动作没有按照事先确定的时间以上的程度进行时，使上述4个象限中的相对重心点互为对角定位的事先确定的象限的电动装置处于进行普通的制动动作的状态，并且通过上述垫磨损量推定机构而推定其它的电动制动装置的上述摩擦垫的磨损量。

8.根据权利要求6或7所述的电动制动装置系统，其中，在上述控制装置中设置警告信号输出机构，在通过上述垫磨损量推定机构所推定的摩擦垫的磨损量在阈值以上时，该警告信号输出机构将警告信号输出给上述控制装置的上级控制机构。