CN109906181A - 车辆的电动制动装置 - Google Patents

Abstract

电动制动装置经由被电动马达(MTR)驱动的活塞(PSN)，将摩擦部件(MS)按压到与车轮(WH)一体旋转的旋转部件(KT)，来对车轮(WH)产生制动力。电动控制装置具备控制电动马达(MTR)的控制器(CTL)、检测电动马达(MTR)的旋转角(Mka)的旋转角传感器(MKA)、以及向远离旋转部件(KT)的方向对活塞(PSN)赋予的返回力(Frt)的返回机构(MDK)。而且，控制器(CTL)基于停止了针对电动马达(MTR)的通电之后的旋转角(Mka)的变化，来执行返回机构(MDK)的工作是否适当的适当与否判定。

Description

车辆的电动制动装置

技术领域

本发明涉及车辆的电动制动装置。

背景技术

申请人开发出了如专利文献1所记载的通过电动马达对车辆的车轮产生制动力的制动控制装置(也称为“电动制动装置”)，并具备故障安全功能。具体而言，在电动制动装置中，具备能够与电动马达的输出轴一体旋转地支承于能量积蓄机构(也称为“返回机构”)的壳体的旋转轴，通过旋转轴的正转方向的工作，能量积蓄机构内部的螺旋弹簧被弹性变形从而积蓄弹性能，以使得即使在电动马达不能进行朝向反转方向的驱动的情况下，也能够使活塞复原到初始位置。而且，在旋转轴向反转方向旋转的情况下，螺旋弹簧中积蓄的弹性能被释放，对旋转轴赋予反转方向的转矩。如上所述，返回机构发挥故障安全功能，需要一直监视是否确保了该功能。

专利文献1：日本特开2013－024389号公报

发明内容

本发明的目的在于提供一种在通过电动马达对车辆的车轮产生制动力的电动制动装置中，可以适当地判定用于实现故障安全的返回机构的工作适当与否的装置。

本发明所涉及的车辆的电动制动装置经由被电动马达(MTR)驱动的活塞(PSN)，将摩擦部件(MS)按压到与车辆的车轮(WH)一体旋转的旋转部件(KT)，来对上述车轮(WH)产生制动力。车辆的电动控制装置具备：控制器(CTL)，控制上述电动马达(MTR)；旋转角传感器(MKA)，检测上述电动马达(MTR)的旋转角(Mka)；以及返回机构(MDK)，向远离上述旋转部件(KT)的方向对上述活塞(PSN)赋予返回力(Frt)。

在本发明所涉及的车辆的电动制动装置中，上述控制器(CTL)基于停止了针对上述电动马达(MTR)的通电之后的上述旋转角(Mka)的变化(Trt、dMkm)，来执行上述返回机构(MDK)的工作是否适当的适当与否判定。

本发明所涉及的车辆的电动制动装置具备：控制器(CTL)，控制上述电动马达(MTR)；按压力传感器(FPA)，检测上述活塞(PSN)针对上述摩擦部件(MS)的按压力(Fpa)；以及返回机构(MDK)，向远离上述旋转部件(KT)的方向对上述活塞(PSN)赋予返回力(Frt)。

在本发明所涉及的车辆的电动制动装置中，上述控制器(CTL)基于停止了针对上述电动马达(MTR)的通电之后的上述按压力(Fpa)的变化(Trs、dFpm)，来执行上述返回机构(MDK)的工作是否适当的适当与否判定。

返回机构MDK的工作故障因弹簧(弹性体)SPR的破损、摩擦的增大等而产生，但根据上述结构，返回机构MDK的工作适当与否的判定根据电动制动装置DDS已经具备的传感器的检测值来进行。因此，无需为了适当与否判定追加新的构成要素。结果，不用使电动制动装置DDS的结构复杂化，就实现小型/轻型化，并且可以可靠地确认返回机构MDK的故障安全功能。

附图说明

图1是安装有本发明所涉及的车辆的电动制动装置DDS的车辆的整体结构图。

图2是用于对返回机构MDK进行说明的示意图。

图3是用于对控制器CTL中的处理进行说明的功能框图。

图4是用于对适当与否判定块TKH中的第一处理例进行说明的流程图。

图5是用于对适当与否判定块TKH中的第二处理例进行说明的流程图。

具体实施方式

＜本发明所涉及的车辆的电动制动装置的整体结构＞

参照图1的整体结构图，对本发明所涉及的实施方式的电动制动装置DDS进行说明。在以下的说明中，标注相同的符号的构成部件、运算处理、信号、特性、以及值发挥相同的功能。因此，有省略重复说明的情况。

在具备电动制动装置DDS的车辆中，具备制动操作部件BP、操作量传感器BPA、车体侧控制器ECU、制动执行器BRK、通信线SGL、以及报告装置(指示器)IND。进一步，在车辆的各车轮WH中，具备制动钳CP、旋转部件KT、以及摩擦部件MS。

制动操作部件(例如，制动踏板)BP是由驾驶员操作以使车辆减速的部件。通过操作制动操作部件BP，来调整针对车轮WH的制动转矩，并对车轮WH产生制动力。具体而言，在车辆的车轮WH上固定有旋转部件KT。以夹住旋转部件(例如，制动盘)KT的方式配置制动钳CP。而且，在制动钳(仅也称为钳)CP中，2个摩擦部件(例如，制动垫)MS通过电动马达MTR的动力被按压到旋转部件KT。由于旋转部件KT与车轮WH被固定为一体旋转，所以通过此时产生的摩擦力，对车轮WH赋予制动转矩，其结果，产生制动力。

在制动操作部件(制动踏板)BP设置有制动操作量传感器BPA。通过制动操作量传感器BPA，检测出驾驶员对制动操作部件BP的操作量(制动操作量)Bpa。作为制动操作量传感器BPA，采用检测主缸的压力的传感器(压力传感器)、检测制动操作部件BP的操作力的传感器(踏力传感器)、以及检测制动操作部件BP的操作位移的传感器(行程传感器)中的至少一个。因此，制动操作量Bpa基于主缸压力、制动踏板踏力、以及制动踏板行程中的至少任意一个来运算。制动操作量Bpa被输入至车体侧控制器ECU。

《车体侧控制器ECU》

在车辆的车体设置有车体侧控制器(也称为车体侧电子控制单元)ECU。车体侧控制器ECU具备包含微处理器的电气电路，并固定于车体。车体侧控制器ECU由目标按压力运算块FPT以及车体侧的通信部CMU构成。目标按压力运算块FPT、以及通信部CMU是控制算法，在车体侧控制器ECU的微处理器的内部编程。在这里，车体侧控制器ECU相当于控制器CTL的一部分。

在目标按压力运算块FPT中，基于制动操作量Bpa运算出目标按压力(目标值)Fpt。在这里，目标按压力Fpt是摩擦部件MS按压旋转部件KT的力(按压力)的目标值。目标按压力Fpt基于制动操作量Bpa、以及预先设定的运算特性(运算映射)CFpt来运算。

在运算特性CFpt中，目标按压力Fpt在制动操作量Bpa为“0”到值bp0的范围内运算为“0”。而且，若操作量Bpa超过值bp0，则目标按压力Fpt被运算为随着操作量Bpa的增加而单调增加。在这里，值bp0是相当于制动操作部件BP的“游隙(在构成部件间自由移动)”的预先设定的规定值，称为“游隙值”。

由目标按压力运算块FPT运算出的目标按压力Fpt被输出至通信部CMU。车体侧的通信部CMU与通信线SGL连接，与车轮侧控制器ECW的车轮侧的通信部CMU进行数据信号的授受(发送接收)。以上，对车体侧控制器ECU进行了说明。

《制动执行器BRK》

接下来，对制动执行器BRK进行说明。通过制动执行器(也仅称为执行器)BRK，摩擦部件MS被按压到与车轮一体旋转的旋转部件KT。通过此时产生的摩擦力，执行器BRK对车轮WH赋予制动转矩，产生制动力，使行驶中的车辆减速。作为执行器BRK，例示出所谓的浮动型盘式制动器的结构(采用浮动型钳的结构)。

执行器BRK由制动钳CP、按压活塞PSN、电动马达MTR、旋转角传感器MKA、减速器GSK、输入轴SFI、输出轴SFO、螺栓部件NJB、按压力传感器FPA、车轮侧控制器ECW、以及返回机构MDK构成。

制动钳(也仅称为钳)CP构成为经由2个摩擦部件(制动垫)MS夹住(制动盘)KT。在钳CP的内部，按压活塞(也仅称为活塞)PSN相对于旋转部件KT移动(前进或者后退)。

通过活塞PSN的移动，摩擦部件MS被按压到旋转部件KT产生摩擦力。活塞PSN的移动利用电动马达MTR的动力来进行。具体而言，在电动马达MTR的输出轴固定有输入轴SFI。因此，电动马达MTR的输出(围绕轴的旋转力)被输入至输入轴SFI。

在输入轴SFI固定有小径齿轮。该小径齿轮与大径齿轮啮合，构成了减速器GSK。在大径齿轮固定有输出轴SFO。因此，电动马达MTR的动力经由减速器GSK从输入轴SFI传递至输出轴SFO。

输出轴SFO的旋转动力(转矩)通过螺栓部件NJB转换成直线动力(活塞PSN的中心轴向的推力)。螺栓部件NJB与活塞PSN被固定为能够进行相对运动。因此，旋转动力被传递至活塞PSN。结果，活塞PSN相对于旋转部件KT移动。

通过活塞PSN的移动，调整了摩擦部件MS按压旋转部件KT的力(按压力)。由于旋转部件KT固定于车轮，所以在摩擦部件MS与旋转部件KT之间产生摩擦力，从而调整车轮的制动力。

电动马达MTR是用于驱动(移动)活塞PSN的动力源。例如，作为电动马达MTR，可采用带刷马达。对于电动马达MTR的旋转方向而言，正转方向Fwd相当于摩擦部件MS接近旋转部件KT的方向(即，按压力增加，且制动转矩增加的方向)。另外，电动马达MTR的反转方向Rvs相当于摩擦部件MS远离旋转部件KT的方向(即，按压力减少，制动转矩减少的方向)。

此外，对于按压活塞PSN的移动方向而言，前进方向是电动马达MTR的正转方向Fwd，对应于按压力Fpa增加的方向。另外，活塞PSN的后退方向是电动马达MTR的反转方向Rvs，对应于按压力Fpa减少的方向。

通过旋转角传感器MKA检测出电动马达MTR的转子(旋转件)的位置(即，旋转角)Mka。检测出的旋转角Mka被输入至车轮侧控制器ECW。

通过按压力传感器FPA检测出活塞PSN实际按压摩擦部件MS的力(按压力)Fpa。检测出的实际的按压力(按压力的检测值)Fpa被输入至车轮侧控制器ECW。例如，按压力传感器FPA设置于输出轴SFO与钳CP之间。

车轮侧控制器ECW(也称为车轮侧电子控制单元)配置(固定)于钳CP的内部。车轮侧控制器ECW由通信部CMU、运算部ENZ、以及驱动部DRV构成。车轮侧控制器ECW是控制器CTL的一部分。因此，控制器CTL由车体侧控制器ECU、以及车轮侧控制器ECW构成。

车轮侧控制器ECW是驱动电动马达MTR的电气电路。通过车轮侧控制器ECW，基于目标按压力Fpt，电动马达MTR被驱动，其输出(旋转速度和转矩)被控制。在这里，目标按压力Fpt经由通信线(也称为信号线)SGL从车体侧控制器ECU传递至车轮侧控制器ECW。

车轮侧通信部CMU与通信线SGL连接，与车体侧控制器ECU的车体侧通信部CMU进行数据信号的授受。在运算部ENZ中，运算出控制用于驱动电动马达MTR的开关元件SW1～SW4的驱动信号Sw1～Sw4。

驱动部(驱动电路)DRV被构成为由4个开关元件SW1～SW4构成的桥式电路BRG。在桥式电路BRG中，基于驱动信号Sw1～Sw4，来切换开关元件SW1～SW4的通电状态。通过该切换，电动马达MTR被旋转驱动，其输出被调整。

此外，在车轮侧控制器ECW的运算部ENZ中，基于旋转角Mka、以及按压力Fpa，来判定返回机构MDK的工作状态适当与否。在判定出返回机构MDK的故障的情况下，朝向车体侧控制器ECU发送显示工作故障的报告信号Tkh。此外，在判定出返回机构MDK适当工作的情况下，不形成报告信号Tkh。

在停止了针对电动马达MTR的通电的情况下，通过返回机构MDK释放摩擦部件MS与旋转部件KT的按压接触(即，按压力Fpa被设为“0”)。在电动马达MTR被向正转方向Fwd驱动的情况下，返回机构MDK中存储弹性能。通过该弹性能，在电动马达MTR的非通电状态下，电动马达MTR被向反转方向Rvs旋转。结果，活塞PSN向后退方向移动，摩擦部件MS向远离旋转部件KT的方向移动。因此，即使在未进行朝向电动马达MTR的电力供给的情况下，摩擦部件MS与旋转部件KT的按压状态可以通过返回机构MDK解除。以上，对制动执行器BRK进行了说明。

通信线SGL是车体侧控制器ECU与车轮侧控制器ECW之间的通信单元。通过通信线SGL，在车体侧控制器ECU与车轮侧控制器ECW之间进行数据信号的传递(发送接收)。作为通信线SGL，可采用串行通信总线。串行通信总线是在一个通信路径内串行地逐位地发送数据的通信方法。例如，作为串行通信总线，可采用CAN总线。

通过报告装置(指示器)IND，基于报告信号Tkh，在返回机构MDK的工作中，将其适当与否报告给驾驶员。具体而言，在返回机构MDK适当地工作的情况下，不进行基于指示器IND的报告。而且，在判定出返回机构MDK的工作故障的情况下，将该意思通过指示器IND，报告给驾驶员。该报告通过声音、光等来进行。

＜返回机构MDK＞

参照图2的示意图，对返回机构MDK的例子进行说明。通过返回机构MDK，向远离旋转部件KT的方向(后退方向，对应于电动马达MTR的反转方向Rvs)对活塞PSN赋予返回力(弹簧力)Frt。因此，在停止了针对电动马达MTR的通电的情况下，活塞PSN至少返回到初始位置。在这里，活塞PSN的初始位置相当于在旋转部件KT与摩擦部件MS的缝隙大致为零，且摩擦部件MS与旋转部件KT分离时，它们的按压状态初次解除的位置。

活塞PSN朝向初始位置的返回工作在作为故障安全功能，停止了针对电动制动装置DDS的电力供给的情况下也需要。因此，活塞PSN复原到初始位置利用返回机构MDK的内部中积蓄的弹性能来实现。

进一步，活塞PSN的初始位置因摩擦部件MS的磨损磨损而变化。具体而言，随着摩擦部件MS的磨损磨损增大，初始位置沿前进方向(对应于电动马达MTR的正转方向Fwd)依次移动。万一在返回机构MDK不具备对摩擦部件MS的磨损磨损进行补偿的机构的情况下，随着摩擦部件MS的磨损磨损增大，返回机构MDK的积蓄弹性能逐渐地减少。因此，返回机构MDK需要磨损磨损补偿机构，以使得返回机构MDK的积蓄弹性能几乎维持恒定。

返回机构MDK由螺旋弹簧(弹性体)SPR、转矩限制器TLM、以及壳体HSG构成。

螺旋弹簧SPR是高弹性的材料卷绕成漩涡状的机械要素。在螺旋弹簧SPR中，卷绕状态利用想要恢复的力(弹力)。螺旋弹簧也被称为“卷簧”。

转矩限制器TLM是在产生过大的负荷(例如，转矩)的情况下切断其转矩传递的机械要素。转矩限制器也被称为“安全离合器”。转矩限制器TLM在与电动马达MTR相反的一侧设置于输入轴SFI。

通过转矩限制器TLM，实现摩擦部件MS的磨损补偿。即，通过转矩限制器TLM的转矩限制，返回机构MDK中积蓄的弹性能大致维持恒定。此外，转矩限制器TLM的转矩限制在正转方向Fwd有效，但在反转方向Rvs上不发挥功能。即，在反转方向Rvs上，输入轴SFI与转矩限制器TLM一直一体旋转。

在转矩限制器TLM中，利用摩擦阻力，抑制过大的转矩。例如，在转矩限制器TLM中，中心构件被摩擦板夹持，并被碟形弹簧加压。在设定转矩(预先设定的规定转矩)以下，通过中心构件与摩擦板的摩擦力，传递旋转运动。而且，若传递转矩比设定转矩大，则在中心构件与摩擦板之间产生滑动，抑制过大的转矩传递。此外，若过负荷状态被解除，则滑动收敛，转矩限制器TLM自动地复原，成为能够传递转矩的状态。

因此，在正转方向Fwd上，输入轴SFI与转矩限制器TLM一体旋转，直到输入轴SFI的转矩达到所设定的规定转矩。因此，通过输入轴SFI的旋转，螺旋弹簧SPR被绕紧，螺旋弹簧SPR中积蓄的弹性能增加，直到输入轴SFI的传递转矩达到规定转矩。而且，若输入轴SFI的传递转矩达到规定转矩，则在转矩限制器TLM中产生滑动，除此以外，螺旋弹簧SPR不被绕紧，螺旋弹簧SPR的弹性能大致保持恒定。此外，规定转矩是机械式预先设定的规定值。

壳体HSG是具有有底筒状的凹部Pkb并收纳螺旋弹簧SPR的部件。在壳体HSG的底部设置有用于输入轴SFI的贯通孔。与电动马达MTR的输出轴的前端部卡合的输入轴SFI被衬套BSH支承，并穿过凹部Pkb的贯通孔。进一步，在壳体HSG内，在输入轴SFI固定转矩限制器TLM。输入轴SFI的前端部支承于设置于关闭部件FTA的衬套BSH。在这里，关闭部件FTA以堵塞凹部Pkb并形成有螺旋弹簧SPR的收纳空间的方式固定于壳体HSG。

《螺旋弹簧SPR的卡止状态》

参照A－A剖视图对螺旋弹簧SPR与转矩限制器TLM以及壳体HSG的卡止状态进行说明。

首先，对螺旋弹簧SPR与转矩限制器TLM的卡止状态进行说明。螺旋弹簧SPR的内周侧的一侧的端部Se1经由转矩限制器TLM卡止于输入轴SFI。具体而言，在一端Se1形成有与长边方向成直角地相对于螺旋弹簧SPR的外周面卷绕成凸折(即，相对于内周面卷绕成凹折)的卡止部。另外，在转矩限制器TLM的外周部设置具有半圆形剖面的切口部，以钩住螺旋弹簧SPR的卡止部。而且，若输入轴SFI沿正转方向Fwd旋转，则一端Se1的卡止部钩在转矩限制器TLM的切口部。螺旋弹簧SPR的一端Se1通过卡止部以及切口部固定于转矩限制器TLM的外周部，螺旋弹簧SPR被卷绕。

另一方面，在转矩限制器TLM沿反转方向Rvs旋转的情况下，一端Se1的卡止部不会钩在转矩限制器TLM的切口部。另外，在一端Se1的卡止部钩在转矩限制器TLM的切口部的情况下，若输入轴SFI与转矩限制器TLM一体地沿反转方向Rvs旋转，则在螺旋弹簧SPR的绕紧状态被解除时，卡止部脱离切口部，螺旋弹簧与切口部的卡止被解除。即，在螺旋弹簧SPR与转矩限制器TLM的卡合中，一端Se1的卡止部与转矩限制器TLM的切口部具有“在正转方向Fwd上卡合，但在反转方向Rvs上不卡合”的方向性。

接下来，对螺旋弹簧SPR与壳体HSG的卡止状态进行说明。在螺旋弹簧SPR的外周侧的另一侧的端部Se2，形成有与长边方向成直角地、相对于螺旋弹簧SPR的外周面凹折(即，相对于内周面凸折)的“コ”字型的折回部。在这里，另一侧端部Se2在螺旋弹簧SPR的长边方向上位于与一侧端部Se1相反的一侧。

在壳体HSG的凹部Pkb的内周侧形成有剖面为矩形的固定部Pac。固定部Pac与输入轴SFI的旋转轴Jin平行地从壳体HSG的底部开始延伸。另一端Se2的折回部通过钩在固定部Pac，从而螺旋弹簧SPR相对于壳体HSG固定(即，相对于壳体HSG的相对旋转被限制)。以上，对螺旋弹簧SPR的卡止状态进行了说明。

《返回机构MDK的工作》

对返回机构MDK的工作进行说明。由于增加制动转矩，所以若电动马达MTR被向正转方向Fwd驱动，则被固定于电动马达MTR的输出轴的输入轴SFI也向正转方向Fwd旋转(在图2中，为逆时针方向)。由此，螺旋弹簧SPR卷绕于输入轴SFI，成为返回机构MDK积蓄有弹性能的状态。而且，输入轴SFI的正转方向Fwd的转矩达到规定转矩，返回机构MDK中积蓄一定量的弹性能。通过所积蓄的弹性能，活塞PSN接受远离旋转部件KT的方向(即，后退方向)的返回力Frt。

在输入轴SFI的正转方向Fwd的转矩小于规定转矩的情况下，转矩限制器TLM中的中心构件与摩擦板的相对旋转被限制。因此，能够在返回机构MDK中积蓄弹性能。在输入轴SFI的正转方向Fwd的转矩成为规定转矩以上时，中心构件与摩擦板产生滑动，并在转矩限制器TLM内允许相对旋转。在输入轴SFI为规定转矩以上的转矩且继续朝向正转方向Fwd旋转的期间，螺旋弹簧SPR不会松动。因此，维持了返回机构MDK中积蓄有一定的弹性能的状态。

另一方面，由于减少制动转矩，所以若电动马达MTR向反转方向Rvs旋转，则输入轴SFI向反转方向Rvs旋转。由此，螺旋弹簧SPR松动，返回机构MDK中积蓄的弹性能减少。在螺旋弹簧SPR的弹性能减少的期间，对于输入轴SFI，反转方向Rvs的转矩从螺旋弹簧SPR赋予给输入轴SFI。因此，对电动马达MTR的输出轴辅助有转矩以向反转方向Rvs返回。

在螺旋弹簧SPR的弹性能被完全释放之后，若输入轴SFI进一步向反转方向Rvs旋转，则螺旋弹簧SPR的前端部Se1脱离转矩限制器TLM的切口部。由此，允许螺旋弹簧SPR相对于输入轴SFI的相对旋转。

随着制动工作中的制动转矩的增减请求，通过电动马达MTR的正转方向Fwd、以及反转方向Rvs的旋转，在返回机构MDK中，重复弹性能的积蓄和释放。以上，对返回机构MDK的工作进行了说明。

即使在电动马达MTR的电力源(蓄电池BAT、发电机ALT)发生故障，不能够进行电动马达MTR的朝向反转方向Rvs的驱动的情况下，也通过返回机构MDK内部的螺旋弹簧SPR中积蓄的弹性能，对输入轴SFI赋予反转方向Rvs的转矩。通过该转矩，对活塞PSN赋予后退方向的返回力Frt。结果，即使在未进行针对电动马达MTR的电力供给的情况下，活塞PSN也可以复原到初始位置。

＜控制器CTL中的处理＞

参照图3的功能框图对车轮侧控制器ECW中的处理进行说明。在这里，车轮侧控制器ECW相当于控制器CTL的一部分。即，控制器CTL由车体侧控制器ECU以及车轮侧控制器ECW构成。如上所述，标注相同的符号的构成部件、运算处理、信号、特性、以及值发挥相同的功能。

车轮侧控制器ECW基于从车体侧控制器ECU接收到的目标按压力Fpt，来调整针对电动马达MTR的通电状态(最终为电流的大小和方向)，并控制电动马达MTR的输出和旋转方向。车轮侧控制器ECW由通信部CMU、运算部ENZ、以及驱动部(驱动电路)DRV构成。

车轮侧通信部CMU经由通信线SGL与车体侧控制器ECU的车体侧通信部CMU连接。在这里，作为通信线SGL，采用串行通信总线(例如，CAN通信)。经由通信线SGL，目标按压力Fpt被从车体侧控制器ECU发送(传递)至车轮侧控制器ECW。另外，在车体侧、车轮侧通信部CMU中，进行被发送接收的数据信号(Fpt等)的错误检测。

运算部ENZ是控制算法，在车轮侧控制器ECW内的微处理器中编程。运算部ENZ由指示通电量运算块IST、按压力反馈控制块FFB、目标通电量运算块IMT、脉冲宽度调制块PWM、开关控制块SWT、以及适当与否判定块TKH构成。

在指示通电量运算块IST中，基于目标按压力Fpt、以及预先设定的运算特性(运算映射)CIsa、CIsb，来运算指示通电量Ist。指示通电量Ist是用于实现目标按压力Fpt的针对电动马达MTR的通电量的目标值。指示通电量Ist的运算映射考虑到执行器BRK的滞后由2个运算特性CIsa、CIsb构成。

所谓的“通电量”是用于控制电动马达MTR的输出转矩的状态量(变量)。电动马达MTR为了输出与电流大体成比例的转矩，而可以使用电动马达MTR的电流目标值作为通电量的目标值。另外，若增加针对电动马达MTR的供给电压，则作为结果，电流增加，所以可以使用供给电压值作为目标通电量。进一步，由于可以根据脉冲宽度调制中的占空比来调整供给电压值，所以该占空比可以作为通电量来使用。

在按压力反馈控制块FFB中，基于目标按压力(目标值)Fpt以及实际按压力(实际值)Fpa，来运算补偿通电量Ifp。具体而言，首先，运算出目标按压力Fpt与实按压力Fpa的偏差(按压力偏差)eFp。在补偿通电量运算块IFP中，通过基于按压力偏差eFp的PID控制，来运算补偿通电量Ifp。指示通电量Ist作为相当于目标按压力Fpt的值来运算，但存在由于执行器BRK的效率变动而在目标按压力Fpt与实际按压力(检测值)Fpa之间产生误差的情况。因此，决定补偿通电量Ifp，以减少该误差。即，按压力的实际值Fpa(按压力传感器FPA的检测值)被控制为与按压力的目标值Fpt一致。

在目标通电量运算块IMT中，运算针对电动马达MTR的最终的目标值亦即目标通电量Imt。在目标通电量运算块IMT中，通过补偿通电量Ifp调整指示通电量Ist，并运算目标通电量Imt。具体而言，对指示通电量Ist加上补偿通电量Ifp，来运算目标通电量Imt。

基于目标通电量Imt的符号(值的正负)来决定电动马达MTR的旋转方向，并基于目标通电量Imt的大小来控制电动马达MTR的输出(旋转动力)。具体而言，在目标通电量Imt的符号为正符号的情况下(Imt＞0)，将电动马达MTR向正转方向(按压力的增加方向)Fwd驱动，在目标通电量Imt的符号为负符号的情况下(Imt＜0)，将电动马达MTR向反转方向(按压力的减少方向)Rvs驱动。另外，以目标通电量Imt的绝对值越大电动马达MTR的输出转矩越大的方式进行控制，并以目标通电量Imt的绝对值越小输出转矩越小的方式进行控制。

在脉冲宽度调制块PWM中，基于目标通电量Imt，来运算用于进行脉冲宽度调制的指示值(目标值)。具体而言，在脉冲宽度调制块PWM中，基于目标通电量Imt以及预先设定的特性(运算映射)，来决定脉冲宽度的占空比Dut(在周期性的脉冲波中，导通状态的脉冲宽度相对于其周期的比例)。

并且，在脉冲宽度调制块PWM中，基于目标通电量Imt的符号(正符号、或负符号)，来决定电动马达MTR的旋转方向。例如，对于电动马达MTR的旋转方向而言，将正转方向Fwd设定为正(+)值，将反转方向设定为负(-)值。由于根据输入电压(电源电压)、以及占空比Dut来决定最终的输出电压，所以在脉冲宽度调制块PWM中，决定电动马达MTR的旋转方向和针对电动马达MTR的通电量(即，电动马达MTR的输出)。

进一步，在脉冲宽度调制块PWM中，执行所谓的电流反馈控制。在该情况下，将通电量传感器IMA的检测值(例如，实际的电流值)Ima输入至脉冲宽度调制块PWM。然后，基于目标通电量Imt与实际的通电量(电流传感器IMA的检测值)Ima的偏差eIm，对占空比Dut进行修正(微调)，以使偏差eIm接近“0”。通过该电流反馈控制，可以实现高精度的马达控制。

开关控制块SWT基于占空比(目标值)Dut对构成桥式电路BRG的开关元件SW1～SW4输出驱动信号Sw1～Sw4。通过驱动信号Sw1～Sw4，指示各开关元件为“通电状态、或者非通电状态”。占空比Dut越大，每单位时间的通电时间越长，更大的电流流入电动马达MTR。

驱动部DRV是用于驱动电动马达MTR的电气电路。驱动电路DRV由桥式电路BRG、以及通电量传感器(电流传感器)IMA构成。图3是作为电动马达MTR，采用带刷马达(也仅称为电刷马达)的情况下的驱动电路DRV的例子。

桥式电路BRG是不需要双向的电源，通过单一的电源就可以变更针对电动马达MTR的通电方向，而控制电动马达MTR的旋转方向(正转方向Fwd、或者反转方向)的电路。桥式电路BRG由开关元件SW1～SW4构成。开关元件SW1～SW4是能够将电气电路的一部分导通(通电)/截止(非通电)的元件。开关元件SW1～SW4被来自运算部ENZ的驱动信号Sw1～Sw4驱动。通过切换各个开关元件的通电/非通电的状态，来调整电动马达MTR的旋转方向和输出转矩。例如，作为开关元件SW1～SW4，采用MOS－FET、IGBT。

通电量传感器IMA设置于桥式电路BRG。通过通电量传感器IMA，检测电动马达MTR的通电量(实际值)Ima。例如，作为通电量传感器IMA，可以采用电流传感器IMA。通过电流传感器IMA，作为实际的通电量Ima，可以检测实际流过电动马达MTR的电流值。

在电动马达MTR设置有获取(检测)转子的旋转角(实际值)Mka的旋转角传感器MKA。旋转角的检测值Mka被输入至车轮侧控制器ECW。

作为电动马达MTR，代替带刷马达，可以采用无刷马达。在无刷马达中，是旋转件(转子)为永磁体且固定件(定子)为绕组电路(电磁铁)的构造，通过旋转角传感器MKA检测转子的旋转角Mka，并通过根据旋转角Mka切换开关元件，来使供给电流换向。

在采用无刷马达的情况下，桥式电路BRG由6个开关元件构成。与带刷马达的情况相同，基于占空比Dut来控制开关元件的通电状态/非通电状态。基于实际的旋转角Mka控制构成3相桥式电路的6个开关元件。通过开关元件，依次切换桥式电路的U相、V相、以及W相的线圈通电量的方向(即，励磁方向)，从而驱动电动马达MTR。无刷马达的旋转方向(正转或反转方向)根据转子与励磁的位置的关系来决定。

通过按压力传感器FPA检测活塞PSN按压摩擦部件MS的力(按压力)Fpa。即，通过FPA检测摩擦部件MS按压到旋转部件KT的力。按压力传感器FPA设置于螺栓部件NJB与钳CP之间。例如，按压力传感器FPA固定于钳CP，作为按压力Fpa检测活塞PSN从摩擦部件MS接受的反作用力(反作用)。按压力的检测值Fpa被输入至车轮侧控制器ECW。

电动马达MTR的电力源由蓄电池BAT以及发电机ALT构成。蓄电池BAT以及发电机ALT设置于车辆的车体侧。经由电力线PWL，通过该电力源对车体侧控制器ECU、以及车轮侧控制器ECW供给电力。结果，通过蓄电池BAT等供给针对电动马达MTR的电力。

在适当与否判定块TKH中，基于旋转角(检测值)Mka以及按压力(检测值)Fpa中的至少一个，来判定返回机构MDK的工作是否适当。在MKD的工作不适当的情况下，在适当与否判定块TKH中，形成用于通知该意思的报告信号Tkh。而且，报告信号Tkh经由通信线SGL发送至车体侧控制器ECU。基于报告信号Tkh，通过车体侧控制器ECU，经由指示器IND，进行针对驾驶员的报告。将在后面描述适当与否判定块TKH的详细处理。

＜适当与否判定块TKH中的第一处理例＞

参照图4的流程图对适当与否判定块TKH中的第一处理例进行说明。在适当与否判定块TKH中，判定是否是返回机构MDK的故障安全功能可以适当地发挥的状态。该判定在驾驶员结束制动操作部件(制动踏板)BP的操作，制动操作部件BP返回到非制动状态的情况下(即，操作量Bpa朝向“0”减少的情况下)执行。

在步骤S110中，读入实际的旋转角(检测值)Mka。旋转角Mka由设置于电动马达MTR的旋转角传感器MKA来检测。

在步骤S120中，基于旋转角Mka，判定“旋转角Mka是否与判定开始角mks一致”。在这里，所谓的“一致”也可以不是完全的一致，大致一致即可。例如，通过是否满足“(mks－α)≤Mka≤(mks+α)”的条件来判定。在这里，判定开始角mks是用于开始判定的阈值，是预先设定的规定值。例如，判定开始角mks可以设定为相当于活塞PSN的初始位置的值。另外，值α是用于指定判定开始角mks的范围的预先设定的正符号的规定值(微小值)。

活塞PSN返回到初始位置附近，在步骤S120被肯定的情况下(“是”的情况下)，处理进入步骤S130。另一方面，在活塞PSN返回的中途，且步骤S120被否定的情况下(“否”的情况下)，处理返回到步骤S110。

在步骤S130中，停止了针对电动马达MTR的通电。具体而言，目标通电量Imt被决定为“0”。在这里，参照实际的通电量(检测值)Ima，可以确认停止了针对电动马达MTR的电力供给。

在步骤S140中，对从停止针对电动马达MTR的通电起的经过时间T进行计时。即，将决定出“Imt＝0”的时刻设为起点(T＝0)，并通过计时器累计时间。在步骤S150中，读入旋转角Mka。

在步骤S160中，判定“旋转角Mka是否为判定结束角mkr以下”。在这里，判定结束角mkr是用于结束判定的阈值，是预先设定的规定值。判定结束角mkr是相当于比判定开始角mks靠反转方向Rvs侧的值。即，与判定结束角mkr对应的活塞PSN的位置比与判定开始角mks对应的活塞PSN的位置远离旋转部件KT。

在“Mka＞mkr”，步骤S160被否定的情况下(“否”的情况下)，处理返回到步骤S140。另一方面，在“Mka≤mkr”，步骤S160被肯定的情况下(“是”的情况下)，处理进入步骤S170。

在步骤S170中，决定从经过时间T的计时开始时刻(T＝0)到初次满足步骤S160的条件的所需时间Trt。在这里，时间Trt被称为“(旋转角的)返回时间”。

在步骤S180中，判定“返回时间Trt是否是规定时间trx以上”。在这里，规定时间(第一规定时间)trx是用于适当与否判定的阈值，是预先设定的规定值。在“Trt＜trx”，步骤S180被否定的情况下(“否”的情况下)，判定为“返回机构MDK的工作适当”。因此，处理暂时结束。另一方面，在“Trt≥trx”，步骤S160被肯定的情况下(“是”的情况下)，判定为“返回机构MDK的工作不适当”。因此，处理进入步骤S170。

在步骤S190中，执行有关返回机构MDK的工作故障的报告处理。即，显示返回机构MDK的工作故障的报告信号Tkh从适当与否判定块TKH发送至车体侧控制器ECU。然后，通过指示器IND，该意思被报告给驾驶员。

返回机构MDK的工作故障可能因螺旋弹簧SPR的破损、摩擦的增大等而产生。如以上说明的那样，在第一处理例中，基于停止了针对电动马达MTR的通电后的电动马达MTR的旋转角(检测值)Mka的变化来执行返回机构MDK的工作适当与否的判定。具体而言，基于从针对电动马达MTR的通电停止的开始时刻(T＝0)到旋转角Mka从判定开始角mks变化到判定结束角mkr所需的旋转角的返回时间Trt的大小，来进行适当与否判定。由于适当与否判定根据电动制动装置DDS已经具备的传感器的检测值来进行，所以无需附加的构成要素。因此，不会将电动制动装置DDS的结构复杂化，就实现小型/轻型化,并且可以可靠地确认返回机构MDK的故障安全功能。

＜适当与否判定块TKH中的第二处理例＞

参照图5的流程图对适当与否判定块TKH中的第二处理例进行说明。在第一处理例中，基于旋转角Mka的规定的变化所需的返回时间(旋转角返回时间)Trt来执行适当与否判定，但在第二处理例中，基于旋转角Mka的时间变化量(即，旋转速度)dMk来进行适当与否判定。

在第二处理例中，由于步骤S210至步骤S250的处理与第一处理例中的步骤S110至步骤S150的处理相同，所以省略说明。从与第一处理例不同的步骤S260的处理开始进行说明。

在步骤S260中，基于旋转角Mka来运算旋转速度(旋转角的时间变化量)dMk。具体而言，对旋转角Mka进行时间微分，来运算旋转速度dMk。

在步骤S270中，基于旋转速度dMk存储有最大旋转速度dMkm。具体而言，对“前一次的运算周期中的最大旋转速度dMkm”和“本次的运算周期中的旋转速度dMk”进行比较。而且，最大旋转速度dMkm以及旋转速度dMk中的较大的一方的值被作为新的最大旋转速度dMkm存储。即，在步骤S270中，通过一系列的适当与否判定的处理，旋转速度dMk的最大值被作为最大旋转速度dMkm存储。

在步骤S280中，基于被计时的经过时间T来判定“经过时间T是否是判定时间tkx以上”。在这里，判定时间tkx是用于判定的阈值，是预先设定的规定值。在“T＜tkx”，步骤S280被否定的情况下(“否”的情况下)，处理返回到步骤S240。另一方面，在“T≥tkx”，步骤S280被肯定的情况下(“是”的情况下)，处理进入步骤S290。

在步骤S290中，基于最大旋转速度dMkm来判定“最大旋转速度dMkm是否是规定旋转速度dmx以下”。在这里，规定旋转速度dmx是用于适当与否判定的阈值，是预先设定的规定值。在“dMkm＞dmx”，步骤S290被否定的情况下(“否”的情况下)，判定为“返回机构MDK的工作适当”。因此，处理暂时结束。另一方面，在“dMkm≤dmx”，步骤S290被肯定的情况下(“是”的情况下)，判定为“返回机构MDK的工作不适当”。因此，处理进入步骤S300。

在步骤S300中，与步骤S190相同，执行有关返回机构MDK的工作故障的报告处理。具体而言，显示返回机构MDK的工作故障的报告信号Tkh被发送至车体侧控制器ECU，并通过指示器(报告装置)IND对驾驶员报告电动制动装置DDS中的工作故障。

在第二处理例中，通过从步骤S240到步骤S280的处理，从针对电动马达MTR的通电停止的开始时刻(T＝0)到时间经过判定时间tkx的期间，存储最大旋转速度dMkm。而且，基于最大旋转速度dMkm的大小，进行适当与否判定。因此，在第二处理例中，也基于停止了针对电动马达MTR的通电之后的电动马达MTR的旋转角Mka的时间变化(即，旋转速度)dMk，执行返回机构MDK的工作适当与否的判定。

在第二处理例中，也起到与第一处理例相同的效果。即，在电动制动装置DDS中，利用已经具备的传感器的检测值，来实现返回机构MDK的适当与否判定。由于无需追加的构成要素，所以不会使电动制动装置DDS的结构复杂化，就实现小型/轻型化，并且可以可靠地确认返回机构MDK的故障安全功能。

＜其它实施方式＞

以下，对其它实施方式进行说明。在其它实施方式中，也起到上述相同的效果(基于现有的构成要素的返回机构MDK的适当与否判定、电动制动装置DDS的结构的简化、返回机构MDK的工作的可靠的确认)。

在上述实施方式中，基于旋转角Mka的变化来执行返回机构MDK的工作适当与否判定。可以代替旋转角Mka，或者，在旋转角Mka的基础上，基于按压力Fpa来执行返回机构MDK的工作适当与否判定。即，返回机构MDK的工作适当与否判定基于旋转角Mka、以及按压力Fpa中的至少一个变化来进行。此外，在采用基于旋转角Mka、以及按压力Fpa的适当与否判定的情况下，在2个适当与否条件中的至少一个条件下判定为不适当状态时，进行装置故障的报告。

《基于按压力Fpa的适当与否判定》

在参照图4和图5的流程图对适当与否判定中采用了按压力Fpa的情况下的处理进行说明的处理中，可以将“旋转角(检测值)Mka”替换为“按压力(检测值)Fpa”，将“判定开始角(规定值)mks”替换为“判定开始力(规定值)fps”，将“判定结束角(规定值)mkr”替换为“判定结束力(规定值)fpr”，将“旋转角返回时间(检测值)Trt”替换为“按压力返回时间(检测值)Trs”，将“第一规定时间(规定值)trx”替换为“第二规定时间(规定值)trz”，将“旋转速度(运算值)dMk”替换为“按压速度(运算值)dFp”，将“最大旋转速度(旋转角的时间变化量)dMkm”替换为“最大按压速度(按压力的时间变化量)dFpm”，将“规定旋转速度(规定值)dmx”替换为“规定按压速度(规定值)dfx”来说明。以下，简单地进行说明。

例如，基于从针对电动马达MTR的通电停止的开始时刻(T＝0)到按压力Fpa从判定开始力fps变化(减少)到判定结束力fpr所需的按压力的返回时间Trs的大小，来进行适当与否判定。上述的判定开始角mks对应于旋转部件KT与摩擦部件MS的缝隙大致为零的状态。因此，在判定开始角mks中，基本上，按压力Fpa为“0”。因此，可以将与判定开始力fps对应的活塞PSN的位置设定于相对于与判定开始角mks对应的活塞PSN的位置接近旋转部件KT的一侧。由此，在判定开始力fps中，按压力Fpa被检测为比“0”大的值。另外，判定结束力fpr被设定为比判定开始力fps小，并且“0”以上的值(0≤fpr＜fps)。

在按压力返回时间Trs比规定时间trz短的情况下，判定返回机构MDK的适当工作。在返回时间Trs为规定时间trz以上的情况下，判定返回机构MDK的工作故障。此外，规定时间(第二所需时间)trz是用于适当与否判定的阈值，且是预先设定的规定值。

另外，基于从针对电动马达MTR的通电停止的开始时刻(T＝0)到时间经过判定时间tkx的期间，存储最大按压速度dFpm，并基于最大按压速度dFpm的大小来进行适当与否判定。在这里，最大按压速度dFpm是按压力的时间变化量dFp的最大值，通过与最大旋转速度dMkm相同的处理来运算。在最大按压速度dFpm大于规定按压速度dfx的情况下，判定返回机构MDK的适当工作。另一方面，在最大按压速度dFpm为规定按压速度dfx以下的情况下，判定返回机构MDK的故障。此外，规定按压速度dfx是用于适当与否判定的阈值，且是预先设定的规定值。以上，对基于按压力Fpa的适当与否判定进行了说明。

《基于自动按压的适当与否判定》

在上述实施方式中，通过驾驶员进行制动操作部件BP的操作，之后，在制动操作部件BP返回时，执行适当与否判定。代替于此，在未进行制动操作部件BP的操作的情况下(即，非制动时，且“Bpa＝0”的情况下)，可以通过电动制动装置DDS本身自动地执行返回机构MDK的适当与否判定。具体而言，通过电动制动装置DDS，电动马达MTR被向正转方向Fwd驱动，在活塞PSN至少前进到与判定开始角mks(或者，判定开始力fps)对应的位置之后，执行参照图4和图5的流程图说明的处理中的至少一个。该处理被称为“自动按压处理”。

例如，自动按压处理可以在驾驶员进行加速操作的情况下执行。具体而言，在加速操作部件(例如，加速器踏板)设置有检测加速操作量Apa的加速操作传感器APA。而且，在加速操作量Apa为规定量apx以上的情况下，执行自动按压处理。此外，规定量apx是用于加速操作判定的阈值，且是预先设定的规定值。此外，在相当于“判定开始角mks以及判定开始力fps”的活塞PSN的位置处，按压力Fpa是“0”，或者是非常微小的值。因此，即使执行自动按压处理，也不影响车辆的减速度，驾驶员不会感觉到不适感。以上，对自动按压处理进行了说明。

在上述实施方式中，返回机构MDK设置于被固定在电动马达MTR的输出轴的输入轴SFI。代替于此，返回机构MDK可以设置于减速器GSK的输出部亦即输出轴SFO。即，返回机构MDK在制动执行器BRK中设置于进行旋转运动的构成部件。另外，在返回机构MDK中，采用螺旋弹簧，但可以代替于此，采用线圈弹簧。在该情况下，返回机构MDK设置于进行直线运动的构成部件(按压活塞PSN等)。

在上述实施方式中，在判定为返回机构MDK适当地工作的情况下，不形成报告信号Tkh。但是，可以代替该方式，形成显示返回机构MDK的适当工作的报告信号Tkh。在该情况下，作为报告信号Tkh，形成“工作适当”以及“工作不适当”这两种信号。

Claims (2)

1.一种车辆的电动制动装置，是经由被电动马达驱动的活塞，将摩擦部件按压到与车辆的车轮一体旋转的旋转部件，来对上述车轮产生制动力的车辆的电动控制装置，具备：

控制器，控制上述电动马达；

旋转角传感器，检测上述电动马达的旋转角；以及

返回机构，向远离上述旋转部件的方向对上述活塞赋予返回力，

上述控制器构成为基于停止了针对上述电动马达的通电之后的上述旋转角的变化，来执行上述返回机构的工作是否适当的合适与否判定。

2.一种车辆的电动制动装置，是经由被电动马达驱动的活塞，将摩擦部件按压到与车辆的车轮一体旋转的旋转部件，来对上述车轮产生制动力的车辆的电动控制装置，具备：

控制器，控制上述电动马达；

按压力传感器，检测上述活塞针对上述摩擦部件的按压力；以及

返回机构，向远离上述旋转部件的方向对上述活塞赋予返回力，

上述控制器构成为基于停止了针对上述电动马达的通电之后的上述按压力的变化，来执行上述返回机构的工作是否适当的合适与否判定。