CN106458200A - 电动制动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的课题在于提供一种电动制动装置，其中，不使荷载传感器的整体尺寸增加，可谋求荷载传感器产生异常的场合的冗余性。该电动制动装置包括：制动盘；摩擦垫；电动机(2)；传递机构；制动力指令机构(26a)；制动力推定机构(30)；电动机旋转角检测机构(28)；控制装置(7)。上述制动力推定机构(30)包括荷载传感器(13)，该荷载传感器检测构成该电动制动装置的事先确定的部件的弹性变形。控制装置(7)包括传感器异常检测机构(38)，该机构(38)针对制动力为零的电动机旋转角度，存储上述荷载传感器(13)的传感器输出，根据该已存储的传感器输出的演变推定上述荷载传感器(13)已产生塑性变形。

Description

电动制动装置
相关申请
本申请要求申请日为2014年5月21日、申请号为JP特愿2014—105346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
本发明涉及进行电动制动装置的荷载传感器的错误检测的技术，本发明特别是涉及谋求电动制动装置的冗余性的技术。
背景技术
在过去的电动制动装置中，针对控制荷载的直线运动促动器，与荷载检测传感器，提出有下述的(1)、(2)的技术。
(1)在电动制动装置的摩擦垫的接触时和非接触时，切换控制增益的技术(专利文献1)。
(2)设置阻止摩擦垫按压于制动盘上时的反力的反力承受部件(背板)，通过荷载传感器检测该背板的位移的技术(专利文献2)。
已有技术文献
专利文献
专利文献1：JP特开平2006—194356号公报
专利文献2：JP特开2012—154482号公报
发明内容
发明要解决的课题
在采用切换控制增益的上述(1)的电动促动器的电动制动装置中，具有为了高速并且以良好的精度控制制动力，必须要求制动力的推定机构的情况。在通过荷载传感器而检测背板的位移的上述(2)的技术中，对于反复疲劳的强度，严密的保障是困难的，必须要求设定大的安全率。由此，具有荷载传感器的整体尺寸大，电动制动装置的重量和成本增加的可能性。
本发明的目的在于提供一种电动制动装置，其中，不使荷载传感器的整体尺寸增加，可谋求荷载传感器产生异常的场合的冗余性的电动制动装置。
用于解决课题的技术方案
在下面，为了容易理解，适当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：制动盘5，该制动盘5与车轮一体地旋转；摩擦垫6，该摩擦垫6与该制动盘5接触，产生制动力；电动机2；传递机构4，该传递机构4将该电动机2的输出转换为上述摩擦垫6的按压力；制动力指令机构26a，该制动力指令机构26a检测制动操作机构29的操作量，给出作为目标制动力的指令；制动力推定机构30，该制动力推定机构30求出上述摩擦垫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；
上述制动力推定机构30包括荷载传感器13，该荷载传感器13检测构成该电动制动装置的事先确定的部件的弹性变形；
上述控制装置7包括传感器异常检测机构37，该传感器异常检测机构37针对制动力为零的电动机旋转角度，存储上述荷载传感器13的传感器输出，根据该已存储的传感器输出的演变推定上述荷载传感器13已产生塑性变形。
作为上述事先确定的部件，比如，采用传递机构4的一部分的部件，通过荷载传感器13检测上述一部分的部分的弹性变形，由此求出制动力的推定值。上述“制动力为零的电动机旋转角度”指电动机旋转角小于零点的旋转角度，上述“零点”指通过制动力指令机构26a，给出作为目标制动力的“零”的指令，电动机转子旋转到该角度指令位置时的电动机旋转角。
按照该方案，如果对荷载传感器13负荷比如反复荷载，则伴随其反复次数和时间的推移，荷载传感器13的原点输出(V0)在处于时间轴作为横轴场合的纵轴时，相对没有塑性变形的场合的原点输出(V0)，按照比如，其特性曲线逐渐地具有斜率而向上方偏移的方式演变。上述原点输出(V0)指针对制动力为零的电动机旋转角度，已存储的荷载传感器13的传感器输出。
控制装置7的传感器异常检测机构37根据上述原点输出(V0)的演变，推定荷载传感器13是否产生塑性变形。在该场合，控制装置7可进行比如，缩小该电动制动装置的制动力的最大值，或将警告声音、警告灯输出给驾驶员的控制。于是，在荷载传感器13产生塑性变形后，可在今后防止过度的负荷作用于该荷载传感器13上的情况。于是，可在不使荷载传感器13的整体尺寸增加的情况下，谋求荷载传感器13产生异常的场合的冗余性。
上述传感器异常检测机构37也可包括：
零点检测部38，该零点检测部38根据电动机旋转角θb推定：解除制动力且施加到上述荷载传感器13上的荷载在零以下的电动机旋转角的零点θ0，其中，该电动机旋转角θb为，通过上述荷载传感器13所检测的传感器输出VSL构成基准输出Vb时，通过上述电动机旋转角检测机构28所检测的电动机旋转角。
塑性变形检测部39，该塑性变形检测部39在对上述荷载传感器13施加事先确定的荷载后，在上述电动机旋转角从上述零点θ0移动到上述摩擦垫6与上述制动盘5离开的位置时，存储通过上述荷载传感器13而检测的传感器输出V0，根据该已存储的传感器输出V0的演变，检测上述荷载传感器13已产生塑性变形。
上述基准输出Vb可设定为任意的值。作为上述传感器输出V0而存储的传感器输出VLS也可仅仅在对荷载传感器13施加规定以上的荷载历史的场合而存储。上述事先确定的荷载比如通过试验或模拟的结果而确定。塑性变形检测部39通过将像这样而存储的传感器输出V0的演变与没有预定的塑性变形的场合的传感器输出进行比较，检测荷载传感器13是否产生塑性变形。
上述荷载传感器13也可为磁场检测方式的荷载传感器，其检测180度反转而并列的磁极对的边界及其附近的磁通变化。上述附近为比如以2个永久磁铁13ba的边界为中心，±0.1mm以下的轴向范围。在磁场检测方式的荷载传感器13的场合，比如因磁铁的温度变化等的因素，传感器输出变化。但是，磁极对的边界及其附近的传感器输出不受到磁铁的温度变化等的因素的影响是一定的。通过将像这样的传感器输出作为基准输出Vb而设定，可获得不受到外部环境的影响的一定的基准输出Vb。
上述零点检测部38也可将下述电动机旋转角作为上述零点而获得，该电动机旋转角为，从磁场的磁性方向成分为零的位置或磁场矢量与磁极方向相垂直的位置，到以事先确定的电动机旋转角的量将上述摩擦垫6与上述制动盘5离开的位置的电动机旋转角。上述事先确定的电动机旋转角根据比如试验或模拟等的结果而适当确定。可像这样，获得电动机旋转角的零点，可将已获得的零点作为基准，获得传感器输出(V0)。
上述塑性变形检测部39还可将上述零点时通过上述荷载传感器13而检测的传感器输出、与每当对上述荷载传感器13负荷反复荷载的上述零点时通过上述荷载传感器13所检测的传感器输出的变化量中的至少一者与事先确定的值进行比较，检测上述荷载传感器13的塑性变形。上述事先确定的值，根据比如试验、模拟等的结果而确定。
上述控制装置7还可在根据上述零点时的上述荷载传感器13的传感器输出的演变检测到荷载传感器13已产生塑性变形时，使该电动制动装置的最大的制动力为，从检测上述塑性变形前的最大的制动力中减去规定量而得到的值。上述规定量通过比如试验、模拟等的结果而确定。
上述控制装置7也可在检测到荷载传感器13已产生塑性变形的情况时，根据上述零点时上述荷载传感器13的传感器输出的演变推定塑性变形的程度，上述程度越大，越减少该电动制动装置的最大的制动力。在像这样，荷载传感器13产生异常的场合，进行缩小制动力的性能的控制，由此，可谋求电动制动装置的冗余性。
上述控制装置7还可包括使用界限时间推定机构43，该使用界限时间推定机构43在根据上述零点时的上述荷载传感器13的传感器输出的演变，检测到上述荷载传感器13产生塑性变形时，根据上述荷载传感器13的传感器输出的演变，推定直到上述荷载传感器13的使用界限为止的时间。在该场合，驾驶员可把握到荷载传感器13的使用界限时的时间，可在到达该时间前，将车辆开到修理工厂等处。
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为表示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为以放大方式表示该电动制动装置的荷载传感器的剖视图；
图3A为说明该荷载传感器的检测例子的图；
图3B为表示该荷载传感器的传感器输出与磁靶和磁性传感器之间的相对位移的关系的概况图；
图4为该电动制动装置的控制系统的方框图；
图5为表示存储该电动制动装置的传感器输出的处理等的流程图；
图6为表示在该电动制动装置中，通过已存储的传感器输出，检测荷载传感器的塑性变形的例子的流程图；
图7A为分别以构思方式表示在该荷载传感器中不产生塑性变形的场合和产生塑性变形的场合的传感器输出的演变的图；
图7B为分别在不产生塑性变形的场合和产生塑性变形的场合表示已存储的传感器输出的演变的图。
具体实施方式
根据图1～图7B，对本发明的一个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；减速机构3，该减速机构3减小该电动电动机2的旋转速度；作为传递机构的直线运动机构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控制电动机2。电动机2支承于外壳1上。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，将制动力附加给制动转子5(在本例子中，为盘式转子(disk rotor))。外壳1的开口端通过外罩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3而输出的旋转运动转换为直线运动，使摩擦垫6相对制动盘5抵触或间隔开。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11、12；后述的荷载传感器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22。
在外壳1的内周面上，圆筒状的直线运动部14以止转，并且于轴向自由移动的方式被支承。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包括向径向外方延伸的凸缘部15a、与凸起部15b。于该凸起部15b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的内周上设置可以旋转轴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。具有下述情况，即接近轴承部件15的盘称为内侧盘，将另一盘称为外侧盘。在外侧盘中，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向轴向突出。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，两个盘一体地设置。
内侧盘通过嵌合于该内侧盘与旋转轴9之间的滑动轴承20，自由旋转地支承。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，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通过由比如垫圈等构成的止动片形成。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，在两个盘上形成多个轴插入孔，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，于径向而自由移动地支承。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使这些滚柱轴23向径向内侧偏置。
行星滚柱22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22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的旋转减速而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的在图中未示出的滚柱轴上的输入齿轮(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。上述锁定机构设置于减速机构3的内部，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。
对荷载传感器13进行说明。荷载传感器13求出摩擦垫6按压于制动盘5上的制动力的推定值。为了以良好的精度控制制动力，设置荷载传感器13。该荷载传感器13采用磁式的传感器。但是，作为荷载传感器13，也可采用磁式以外的光学式、涡电流式或静电容式的传感器。
像图2所示的那样，荷载传感器13包括凸缘部件13a；磁靶13b；支承部件13d，该支承部件13d支承该磁靶13b；在本实施方式中为磁式的传感器13c。凸缘部件13a为设置于轴承部件15的内侧的环状的部件，在该凸缘部件13a的外侧端设置环状突部13aa，该环状突部13aa于轴向突出，与轴承15的凸缘部15a接触。
像图1和图2所示的那样，在摩擦垫6按压制动盘5时，内侧的反力作用于直线运动部14上。该反力经由行星滚柱22、推力板16与推力轴承17等传递给轴承部件15。由此，轴承部件15以凸缘部15a的外周部为支点，该凸缘部15a的内周部和凸起部15b于轴向变位。
支承部件13d由圆筒部构成，该圆筒部从凸缘部15a的内周部延伸到内侧。在支承部件13d的外周上设置磁靶13b。该磁靶13b包括比如2个永久磁铁13ba、13ba，这些永久磁铁13ba、13ba分别以下述方向(在本例子中为半径方向)作为磁化方向，该方向与作为磁靶13b和磁性传感器13c的相对位移方向的轴向相垂直。2个永久磁铁13ba、13ba为相互具有相反的极性的磁极，即N极和S极于轴向而并列的磁极对。
在凸缘部件13a的内周设置磁性传感器13c。磁性传感器13c于上述2个永久磁铁13ba、13ba的边界(图3A)的附近，以于半径方向面对的方式设置于磁靶13b上。作为磁性传感器13c，采用比如霍尔IC、磁性阻力元件或磁性阻抗(inpedance)元件等。
在荷载传感器13正常时，如果制动力的反力传递给凸缘部件13a，则该凸缘部件13a的内周部弹性变形，由此，磁靶13b和磁性传感器13c于轴向而相对位移。对应于该相对位移量，磁性传感器13c的输出信号，即荷载传感器13的传感器输出变化。如果解除制动力，则凸缘部件13a弹性恢复，由此，磁靶13b相对磁性传感器13c的轴向的相对位置返回到初始位置(制动力不动作时的位置)。通过设定作用于凸缘部件13a上的制动力的反力和传感器输出的关系，根据荷载传感器13的传感器输出，可推定制动力。
图3A为说明该电动制动装置的荷载传感器13的检测例子的图。图3B为以概况方式表示该荷载传感器的传感器输出、与磁靶和磁性传感器的相对位移的关系的图。还参照图1、图2而进行说明。像图3A所示的那样，该荷载传感器13为检测包括180度反转而并列的磁极对的边界的附近的磁通变化的磁场检测方式。
在这样的磁场检测方式的荷载传感器13的场合，比如因永久磁铁13ba的温度变化的因素，像图3B的虚线所示的那样，传感器输出变化。但是，磁极对的边界及其附近的传感器输出不受到永久磁铁13ba的温度变化的因素的影响，而为一定值。通过将这样的传感器输出作为后述的基准输出Vb而设定，获得不受到外部环境等影响的一定的基准输出Vb。
图4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中的制动力指令机构26a与逆变装置27。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，采用通过软件、硬件而实现的LUT(参照表：Look upTable)、与收纳于软件的库(Library)中的规定的转换函数等、与其等效的硬件等，形成而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；警告信号输出机构33；电流检测机构34。制动力推定机构30包括上述荷载传感器13。制动力推定机构30包括关系设定机构，该关系设定机构在表格等中设定制动力的反力与荷载传感器13的传感器输出的关系。制动力推定机构30可将来自荷载传感器13的传感器输出在上述关系设定机构中核对，推定制动力。制动力推定机构30不仅为在上述关系设定机构中核对传感器输出的结构，而且也可采用容纳于软件的库(library)中的规定的转换函数、与它们等效的硬件等，构成可根据传感器输出运算制动力的电路或函数。
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(只读存储器：Read Only Memory)、以及RAM(随机存取储存器：Random AccessMemory)、协处理器(Co-Processor)等的电子电路构成。电动机控制部32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，转换为电压值的电流指令，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。在该电动机2中设置旋转角检测机构28，该旋转角检测机构28检测转子(在图中未示出)的旋转角。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，将导通截止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，即电动机旋转角，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，设置传感器异常检测机构37。该传感器异常检测机构37针对制动力为零的电动机旋转角度，存储荷载传感器13的传感器输出，根据该已存储的传感器输出的演变，推定荷载传感器13的凸缘部件13a(图2)产生塑性变形的情况。在制动力为零后，在摩擦垫6(图1)与制动盘5(图1)离开的时间，因直线运动机构4(图1)的摩擦力、凸缘部件13a(图2)的弹性力等，荷载传感器13产生传感器输出。根据该传感器输出的演变推定荷载传感器13产生塑性变形的情况。上述“制动力为零的电动机旋转角度”为电动机旋转角小于零点的旋转角度，上述“零点”指通过制动力指令机构26a，给出作为目标制动力的“零”的指令，电动机转子旋转到该角度指令位置时的电动机旋转角。该传感器异常检测机构37包括零点检测部38、塑性变形检测部39、存储机构40、与最大制动力限制机构41。
零点检测部38不受到温度变化的影响，根据电动机旋转角θb推定解除制动力且施加于荷载传感器13上的荷载在零以下的电动机旋转角的零点θ0，其中，该电动机旋转角θb通过荷载传感器13而检测的传感器输出VLS为基准输出Vb时的通过电动机旋转角检测机构28而检测。零点检测部38采用通过软件、硬件而实现的LUT、收纳于软件的库(library)中的规定的转换函数与它们等效的硬件等，构成可根据电动机旋转角θb运算电动机旋转角的零点θ0的电路或函数。
塑性变形检测部39在对荷载传感器13施加事先确定的荷载后，在电动机旋转角从零点θ0移动到摩擦垫6(图1)与制动盘5(图1)离开的位置时，将通过荷载传感器13而检测的传感器输出存储于存储器等的存储机构40中。塑性变形检测部39根据该已存储的传感器输出的演变，检测荷载传感器13产生塑性变形的情况。塑性变形检测部39采用通过软件、硬件而实现的LUT、以及容纳于软件的库(library)中的规定的转换函数与它们等效的硬件等，构成可进行比如后述的最小平方法的运算的电路或函数，以用于根据已存储的传感器输出的演变而检测荷载传感器13产生塑性变形。最大制动力限制机构41在通过塑性变形检测部39而检测到荷载传感器13产生塑性变形时，使该电动制动装置的最大的制动力为从检测上述塑性变形前的最大的制动力中减去规定量而得到的值。
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在通过塑性变形检测部39，检测到荷载传感器13产生塑性变形时，将警告信号输出给ECU26。在车辆的仪表盘等处设置比如显示器、警告灯或声音输出装置等的警告显示等输出机构42。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42。车辆的驾驶员可根据所输出的警告显示等，识别荷载传感器13产生异常。
图5表示存储该电动制动装置的传感器输出的处理等的流程图。然后，还根据需要而参照图1～图4而进行说明。比如，车辆的电源接通，开始主处理，传感器异常检测机构37的存储机构40临时获得通过荷载传感器13而检测的传感器输出VLS(步骤S1)。接着，零点检测部38判断所检测的传感器输出VLS是否为基准输出Vb(步骤S2)。
在传感器输出VLS为基准输出Vb时(步骤S2：是)，零点检测部38将通过电动机旋转角检测机构28而检测的电动机旋转角θb作为基准位置，更新而存储于存储机构40中(步骤S3)。然后，塑性变形检测部39打开曲线图，该曲线图表示作为原点输出的传感器输出V0在存储机构40中的保存没有完成。具体来说，塑性变形检测部39关闭V0保存完成曲线图(步骤S4)。然后，一旦结束，再次返回到步骤S1。
在传感器输出VLS不是基准输出Vb时(步骤S2：否)，零点检测部38可从存储机构40读取而获得位于已保存的基准位置的电动机旋转角θb(步骤S5)。接着，零点检测部38计算施加于荷载传感器13上的荷载小于零的电动机旋转角θ0(步骤S6)。然后，塑性变形检测部39判断通过电动机旋转角检测机构28检测的电动机旋转角θ是否小于电动机旋转角θ0(步骤S7)。即，判断电动机旋转角θ是否从电动机旋转角θ0移动到摩擦垫6与制动盘5离开的位置。
在电动机旋转角θ大于电动机旋转角θ0时(步骤S7：否)，转到步骤S4，一旦结束，则再次返回到步骤S1。在电动机旋转角θ小于电动机旋转角θ0时(步骤S7：是)，塑性变形检测部39将传感器输出VLS作为原点输出V0而保存于存储机构40中(步骤S8)。然后，塑性变形检测部39打开曲线图，其表示作为原点输出的传感器输出V0在存储机构40中的保存完成(步骤S9)。然后，结束主处理。
图6为表示在该电动制动装置中，通过已存储的传感器输出V0，检测荷载传感器13的塑性变形的例子的流程图。在主处理开始后，塑性变形检测部39从存储机构40，获得反复对荷载传感器13进行荷载负荷的多个(n个)的步骤的原点输出V0(0)，……V0(n)(步骤a1)。接着，塑性变形检测部39设定1次函数f(x)＝ax+b(步骤a2)。在该1次函数中，“a”表示多个传感器V0的变化量(斜率)，“b”表示常数。
然后，塑性变形检测部39通过最小平方法，计算斜率“a”。比如，计算使J＝Σ{V(i)－f(x)}2的J最小化的斜率“a”。其中，0＜i＜n(步骤a3)。接着，塑性变形检测部39对斜率“a”是否大于阈值(事先确定的值)进行比较(步骤a4)。在斜率“a”小于阈值的判断(步骤a4：否)时，结束主处理。
在斜率“a”大于阈值的判断(步骤a4：“是”)时，塑性变形检测部39判断荷载传感器13产生塑性变形(步骤a5)。然后，结束主处理。另外，在本例子中，给出通过最小平方法计算斜率“a”的例子，但是也可比如预先设定传感器输出V0的中间值和偏差，直接比较该值和传感器输出V0。
图7A为分别以构思方式表示在该荷载传感器中不产生塑性变形的场合和产生塑性变形的场合的传感器输出(纵轴)的演变的图。在该图中，横轴的“时间”的原点为荷载传感器开始塑性变形的时间。如果对荷载传感器负荷反复荷载，则伴随时间的推移，具有塑性变形的荷载传感器的传感器输出相对没有塑性变形的荷载传感器的传感器输出，按照逐渐地移到上方的方式演变。
图7B为在具有塑性变形的场合和不具有塑性变形的场合分别表示已存储的传感器输出V0(纵轴)的演变的图。在该图中，横轴的荷载传感器的反复荷载的反复次数“n”的原点为荷载传感器开始塑性变形的次数。如果对荷载传感器负荷反复荷载，则伴随反复次数n的增加，具有塑性变形的荷载传感器的传感器输出V0相对没有塑性变形的场合的传感器输出V0，按照逐渐地具有斜率a而偏移到上方的方式演变。于是，像前述的图6所示的那样，可检测到荷载传感器产生塑性变形的情况。
按照以上描述的电动制动装置，控制装置7的传感器异常检测机构37根据传感器输出V0的演变，推定荷载传感器13是否发生塑性变形。警告信号输出机构33在通过塑性变形检测部39检测到荷载传感器13产生塑性变形时，将警告信号输出给ECU26。ECU26在从警告信号输出机构33输入警告信号时，将警告信号等输出给警告显示等输出机构42。车辆的驾驶员可通过所输出的警告显示等，识别荷载传感器13产生异常。
最大制动力限制机构41在通过塑性变形检测部39检测到荷载传感器13产生塑性变形时，使该电动制动装置的最大的制动力为，从检测塑性变形之前的最大的制动力中减去规定量的值。
像这样，控制装置7可进行缩小制动力的最大值，将警告声音、警告灯输出给驾驶员的控制。于是，在荷载传感器13产生塑性变形后，可在今后防止对该荷载传感器13作用过度的负荷的情况。于是，可在不使荷载传感器13的整体尺寸增加的情况下，谋求荷载传感器13产生异常的场合的冗余性。
对另一实施方式进行说明。最大制动力限制机构41也可在通过塑性变形检测部39检测到荷载传感器13产生塑性变形的情况时，根据零点的荷载传感器13的传感器输出的演变，推定塑性变形的程度，该程度越大，越减少该电动制动装置的最大的制动力。
还可像图4所示的那样，传感器异常检测机构37包括使用界限时间推定机构43，该使用界限时间推定机构43在通过塑性变形检测部39检测到荷载传感器13产生塑性变形时，推定到荷载传感器13的使用界限为止的时间。使用界限时间推定机构43采用通过软件、硬件而实现的LUT、以及容纳于软件的库(library)中的规定的转换函数、与它们等效的硬件等，构成可运算到上述使用界限时的时间的电路或函数。ECU26在从警告信号输出机构33输入警告信号时，将到该荷载传感器13的使用界限时的时间输出给警告显示等输出机构42。在该场合，驾驶员可把握到荷载传感器13的使用界限为止的时间，在到该时间之前，开到修理工场等。荷载传感器13还可与图2的例子相反，于凸缘部件13a的内周设置磁靶13b，于支承部件13d的外周设置磁性传感器13c。
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属于根据权利要求书确定的本发明的范围内。
标号的说明：
标号2表示电动机；
标号4表示直线运动机构(传递机构)；
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13表示荷载传感器；
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表示传感器异常检测机构；
标号38表示零点检测部；
标号39表示塑性变形检测部；
标号41表示最大制动力限制机构；
标号43表示使用界限时间推定机构。

Claims (8)

1.一种电动制动装置，该电动制动装置包括：制动盘，该制动盘与车轮一体地旋转；摩擦垫，该摩擦垫与该制动盘接触，产生制动力；电动机；传递机构，该传递机构将该电动机的输出转换为上述摩擦垫的按压力；制动力指令机构，该制动力指令机构检测制动操作机构的操作量，给出作为目标制动力的指令；制动力推定机构，该制动力推定机构求出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；
上述制动力推定机构包括荷载传感器，该荷载传感器检测构成该电动制动装置的事先确定的部件的弹性变形；
上述控制装置包括传感器异常检测机构，该传感器异常检测机构针对制动力为零的电动机旋转角度，存储上述荷载传感器的传感器输出，根据该已存储的传感器输出的演变推定上述荷载传感器已产生塑性变形。
2.根据权利要求1所述的电动制动装置，其中，上述传感器异常检测机构包括：
零点检测部，该零点检测部根据电动机旋转角推定：解除制动力且施加到上述荷载传感器上的荷载在零以下的电动机旋转角的零点，其中，该电动机旋转角为，通过上述荷载传感器所检测的传感器输出作为基准输出时，通过上述电动机旋转角检测机构所检测的电动机旋转角；
塑性变形检测部，该塑性变形检测部在对上述荷载传感器施加事先确定的荷载后，在上述电动机旋转角从上述零点移动到上述摩擦垫与上述制动盘离开的位置时，存储通过上述荷载传感器所检测的传感器输出，根据该已存储的传感器输出的演变，检测出上述荷载传感器已产生塑性变形。
3.根据权利要求2所述的电动制动装置，其中，上述荷载传感器为磁场检测方式的荷载传感器，其检测180度反转而并列的磁极对的边界及其附近的磁通变化。
4.根据权利要求3所述的电动制动装置，其中，上述零点检测部将下述电动机旋转角作为上述零点而获得，该电动机旋转角为，从磁场的磁性方向成分为零的位置或磁场矢量与磁极方向相垂直的位置，到以事先确定的电动机旋转角的量将上述摩擦垫与上述制动盘离开的位置的电动机旋转角。
5.根据权利要求2～4中的任何一项所述的电动制动装置，其中，上述塑性变形检测部将上述零点时通过上述荷载传感器所检测的传感器输出、与每当对上述荷载传感器负荷反复荷载的上述零点时通过上述荷载传感器所检测的传感器输出的变化量中的至少一者与事先确定的值进行比较，检测上述荷载传感器的塑性变形。
6.根据权利要求2～4中的任何一项所述的电动制动装置，其中，上述控制装置在根据上述零点时的上述荷载传感器的传感器输出的演变检测到荷载传感器已产生塑性变形时，使该电动制动装置的最大的制动力为，从检测上述塑性变形前的最大的制动力中减去规定量而得到的值。
7.根据权利要求2～4中的任何一项所述的电动制动装置，其中，上述控制装置在检测到荷载传感器已产生塑性变形时，根据上述零点时上述荷载传感器的传感器输出的演变推定塑性变形的程度，上述程度越大，越减少该电动制动装置的最大的制动力。
8.根据权利要求2～7中的任何一项所述的电动制动装置，其中，上述控制装置包括使用界限时间推定机构，该使用界限时间推定机构在根据上述零点时的上述荷载传感器的传感器输出的演变，检测到上述荷载传感器产生塑性变形时，根据上述荷载传感器的传感器输出的演变，推定直到上述荷载传感器的使用界限为止的时间。
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