JP2000095078A - 車両用電動ブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両用電動ブレーキ装置における電動モータ
の各種電流制御において、精度のよい制御を行えるよう
にする。 【解決手段】 このブレーキユニットには、車輪と一体
的に回転するディスクにパッドが対向して設けられてい
るとともに、同パッドを駆動部材を介してディスクに押
し付けて車輪に制動力を付与する電動モータが設けられ
ている。電動モータが停止している状態で、電動モータ
の駆動電流を徐々に増加させる（ステップ２２２）。こ
の駆動電流が徐々に増加している状態で、電動モータが
回転動作を開始したときの駆動電流を同モータの最小駆
動電流として決定する（ステップ２１４〜２２０，２２
４）。ブレーキ装置のおかれる環境が変化しても、同環
境に応じた最小駆動電流が検出され、この最小駆動電流
を用いて電動モータを電流制御するので、同電流制御を
常に精度よく行える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電動モータを用い
て車輪を制動する車両用電動ブレーキ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、例えば国際出願公開ＷＯ９７
／１２７９４号公報に示されているように、車輪と一体
的に回転する回転体に対向して設けた摩擦部材と、摩擦
部材を回転体に向けて駆動するための駆動部材を回転動
作に連動して変位させる電動モータとを備え、電動モー
タを回転動作させることにより、摩擦部材を回転体に押
し付けて車輪の回転を制動するようにした車両用電動ブ
レーキ装置は知られている。さらに、前記公報には、一
定の目標駆動電流を電動モータに流すことにより同電動
モータを一定の駆動トルクで回転させ、同回転により駆
動部材を介して摩擦部材を駆動し、摩擦部材が回転体に
当接して摩擦力を付与し始める電動モータの基準回転角
（駆動部材の変位における原点位置に相当）を検出する
ことが紹介されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この種の電動ブレーキ
装置においては、停止状態にある電動モータを駆動部材
と共に回転動作させるためには少なくともある程度の大
きさの最小駆動電流を電動モータに流す必要があり、ま
たこの最小駆動電流はブレーキ装置のおかれる温度など
の環境に応じて変化するものである。しかし、上記公報
に記載の従来技術は、この最小駆動電流の変化を考慮し
ておらず、電動モータに所望の駆動トルクを精度よく発
生させることができない。

【０００４】

【発明の概要】本発明は、上記問題に対処するためにな
されたもので、その目的は、上記従来装置の基準回転角
を検出するための電動モータの電流制御を含み、電動モ
ータの電流制御による制動力付与など、車両用電動ブレ
ーキ装置における電動モータの各種電流制御において、
高精度の制御を行えるようにした車両用電動ブレーキ装
置を提供することにある。

【０００５】上記目的を達成するための第１の構成上の
特徴は、車輪と一体的に回転する回転体に対向して設け
た摩擦部材と、摩擦部材を回転体に向けて駆動するため
の駆動部材を回転動作に連動して変位させて同摩擦部材
を回転体に押し付けることにより車輪の回転を制動する
ための電動モータと、電動モータに目標駆動電流を流し
て同目標駆動電流に応じた駆動トルクで電動モータを回
転動作させる駆動制御手段とを備えた車両用電動ブレー
キ装置において、電動モータを回転動作させるために必
要な最小駆動電流を検出する最小駆動電流検出手段と、
前記検出された最小駆動電流を用いて電動モータに対す
る目標駆動電流を決定する目標駆動電流決定手段とを設
けたことにある。

【０００６】この第１の構成上の特徴においては、電動
モータを駆動部材と共に回転動作させるために必要な最
小駆動電流を検出する最小駆動電流検出手段を車両用電
動ブレーキ装置に設けたので、ブレーキ装置のおかれる
環境が変化しても、適宜最小駆動電流を検出できる。そ
して、目標駆動電流決定手段が前記検出された最小駆動
電流を用いて電動モータに対する目標駆動電流を決定
し、駆動制御手段がこの決定された目標駆動電流を電動
モータに流して同目標駆動電流に応じた駆動トルクで電
動モータを回転動作させるので、ブレーキ装置のおかれ
る環境が変化して最小駆動電流が変化しても、電動モー
タに常に所望の目標駆動トルクを精度よく発生させるこ
とができる。

【０００７】また、本発明の第２の構成上の特徴は、車
輪と一体的に回転する回転体に対向して設けた摩擦部材
と、摩擦部材を回転体に向けて駆動するための駆動部材
を回転動作に連動して変位させて摩擦部材を回転体に押
し付けることにより車輪の回転を制動するための電動モ
ータとを備えた車両用電動ブレーキ装置において、電動
モータが停止している状態で同電動モータに対する駆動
電流を徐々に増加させる電流増加手段と、前記駆動電流
が徐々に増加している状態で電動モータが回転動作し始
めたときの駆動電流を同電動モータを回転動作させるた
めに必要な最小駆動電流として決定する決定手段とで構
成した最小駆動電流検出手段を設けたことにある。

【０００８】これによれば、ブレーキ装置のおかれる環
境が変化して最小駆動電流が変化しても、前記変化した
環境下で、電流増加手段及び決定手段からなる最小駆動
電流検出手段によって、電動モータを回転動作させるた
めに必要な最小駆動電流が検出される。したがって、ブ
レーキ装置のおかれた環境下で検出された最小駆動電流
を電動モータの各種電流制御に利用することができ、同
電流制御を常に良好に行うことができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１実施形態を図
面を用いて説明する。図１は、同実施形態に係る車両用
電動ブレーキ装置の全体を概略的に示すブロック図であ
る。この車両は、前後左右の各車輪位置にて、ディスク
式のブレーキユニット１０をそれぞれ備えている（一つ
のみを図示）。

【００１０】各ブレーキユニット１０は、図２にて詳細
に示すように、車輪と一体的に図示左右方向の軸線回り
に回転する回転体としてのディスク１１と、ディスク１
１の両側にてそれぞれディスク１１に対向して配設され
た一対の摩擦部材としてのパッド１２ａ，１２ｂと、デ
ィスク１１及びパッド１２ａ，１２ｂを収容したキャリ
パ１３とを備えている。キャリパ１３は、図示しない車
両本体に対してディスク１１の軸線方向に変位可能に組
み付けられており、ディスク１１の外側（図示右側）の
パッド１２ａを同パッド１２ａの裏金１２ａ１にて固定
している。パッド１２ａ，１２ｂ及びそれらの裏面に固
着した裏金１２ａ１，１２ｂ１は、図示しないスプリン
グによりディスク１１から離れるように極めて弱い力で
付勢されている。キャリパ１３内には、直流モータで構
成した電動モータ２０が収容されている。

【００１１】電動モータ２０は、ステータ２１を備えて
いる。ステータ２１は、それぞれ電流が供給される複数
個のコイルを周方向に並設して環状に形成されたもので
あり、図示左右方向の軸線回りに配設されて、キャリパ
１３の内周面上に回転不能に固定されている。ステータ
２１の内周面上には、円筒状に形成されたロータ２２が
同ステータ２１と同軸的に配設されている。ロータ２２
の外周面上には複数個の永久磁石２２ａが周方向に沿っ
て固定されており、同ロータ２２は上記ステータ２１の
各コイルへの電流の供給に応じて同ステータ２１に対し
軸線回りに回転するようになっている。ロータ２２の内
周面上には、円筒状のナット２３がその外周面上にて同
軸的に固定されている。

【００１２】ナット２３はキャリパ１３の内周面上に軸
線方向に移動不能かつ軸線回りに回転可能に支持されて
おり、上記ロータ２２の回転時に同ロータ２２と一体的
にキャリパ１３及びステータ２１に対し回転する。ナッ
ト２３の内周面上には、同ナット２３と同軸的に配設さ
れて、軸線回りに回転不能かつ軸線方向に変位可能な円
柱状のシャフト２４が組み付けられている。なお、この
シャフト２３はパッド１２ａ，１２ｂを押圧駆動するた
めの駆動部材を構成する。ナット２３の内周面上及びシ
ャフト２４の外周面上にはねじが形成されており、同各
面上のねじには、周方向に等間隔に配設された同ナット
２３及びシャフト２４と平行な複数本のねじローラ２５
が螺合している。各ねじローラ２５は、上記ナット２３
の回転に応じて、各軸線回りにそれぞれ回転しながらシ
ャフト２４を軸線方向に変位させる。

【００１３】このように構成した電動モータ２０におい
ては、同モータ２０（詳しくはステータ２１を構成する
コイル）に駆動電流を流しても、ナット２３、ねじロー
ラ２５などの摩擦力のために、前記駆動電流が小さい場
合にはシャフト２４を軸線方向に変位させることはでき
ず、同電流がある程度の大きさ以上にならないとシャフ
ト２４は軸線方向に変位されない。本明細書では、この
電動モータ２０を回転動作させてシャフト２４を変位さ
せるために最低限必要な駆動電流を、最小駆動電流Ｉｏ
という。そして、この最小駆動電流Ｉｏは、ナット２３
及びねじローラ２５の間などに詰めたグリスの温度な
ど、すなわちブレーキユニット１０がおかれる環境に応
じて変化するものであるとともに、電動モータ２０を含
む各部品のばらつきによっても異なる。

【００１４】シャフト２４は、ナット２３から突出する
方向（図示右方向）に変位するときに、まず、その先端
にてディスク１１の内側のパッド１２ｂの裏金１２ｂ１
に当接する。そして、同当接後、パッド１２ｂを同シャ
フト２４と一体的に変位させ、ディスク１１の内側面上
に当接させて押し付ける。このとき、その反力によりキ
ャリパ１３がディスク１１に対して上記シャフト２４の
変位方向と逆向きに変位し、ディスク１１の外側のパッ
ド１２ａをディスク１１の外側面上に押し付ける。これ
により、電動モータ２０は、駆動電流の供給に応じて、
各パッド１２ａ，１２ｂを変位させてディスク１１の両
面上に押し付けるようになっている。このとき、ディス
ク１１と各パッド１２ａ，１２ｂとの間の摩擦により、
ディスク１１の回転が制動されて車輪の回転が制動され
る。

【００１５】電動モータ２０には、ロータリエンコーダ
２６も組み付けられている。ロータリエンコーダ２６
は、ロータ２２に周方向に並設された複数個の磁石２６
ａと、同磁石２６ａに対向してキャリパ１３に周方向に
並設された複数個のホール素子２６ｂとを備えており、
ロータ２２のキャリパ１３に対する回転に伴って、各ホ
ール素子２６ｂ毎に磁石２６ａの接近を検出し同各検出
を表す信号を出力する。

【００１６】また、この車両は、マイクロコンピュータ
３０を備えている。マイクロコンピュータ３０は、各ブ
レーキユニット１０毎に図３，４のフローチャートに対
応したプログラムをそれぞれ実行することにより、各駆
動回路３１に対して各ブレーキユニット１０の電動モー
タ２０に流れる電流を指示して同各モータ２０を回転さ
せる。各駆動回路３１は、前記指示電流を表す制御信号
をマイクロコンピュータ３０から入力するとともに、各
電流計３２により検出された各電動モータ２０に流れて
いる駆動電流を表す信号も入力して、各電動モータ２０
の駆動電流を前記指示電流にフィードバック制御する。
電流計３３は、各駆動回路３１から各電動モータ２０へ
の電流路に設けられていて、各電動モータ２０に実際に
流れている電流を検出し、同検出した電流値を表す信号
を各駆動回路３１にそれぞれ入力するとともに、マイク
ロコンピュータ３０にも供給する。

【００１７】マイクロコンピュータ３０は、各変換器３
３を介して各ロータリエンコーダ２６にも接続されてい
るとともに、ペダルストロークセンサ３４にも接続され
ている。変換器３３は、ロータリエンコーダ２６と共に
シャフト２４の変位量を検出するもので、ロータリエン
コーダ２６の各ホール素子２６ａ毎の前記検出信号を、
シャフト２４の基準位置からの変位量Ｓを表す信号に変
換してマイクロコンピュータに出力するものである。な
お、この変位量Ｓは、電動モータ２０の回転量にも対応
している。また、変換器３２は駆動回路３１にも接続さ
れており、ロータリエンコーダ２６からの検出信号は、
同変換器３２によってロータ２２のステータ２１に対す
る相対位置を表す信号に変換された上で駆動回路３１に
も入力され、同駆動回路３１による電動モータ２０の作
動制御にも利用されるようになっている。ペダルストロ
ークセンサ３４は運転者により踏み込み操作されるブレ
ーキペダルＢＰに組み付けられていて、同ブレーキペダ
ルＢＰの踏み込み操作量をペダルストローク量Ｓｐとし
て検出し、同検出したペダルストローク量Ｓｐを表す検
出信号をマイクロコンピュータ３０に出力する。

【００１８】次に、上記のように構成した第１実施形態
の動作を図３，４のフローチャートに沿って説明する。
図示しないイグニッションスイッチがオン操作される
と、マイクロコンピュータ３０は、内蔵のタイマによっ
て制御されて、図３のメインプログラムを所定の短時間
毎に繰り返し実行する。このプログラムの実行は、ステ
ップ１００にて開始され、ステップ１０２にて原点検出
ルーチンを実行する。

【００１９】原点検出ルーチンは、シャフト２３の変位
における原点位置Ｓｏを検出するものである。原点位置
Ｓｏとは、パッド１２ａ，１２ｂがディスク１１に接触
し始める位置である。

【００２０】この原点検出ルーチンの詳細は図４に示さ
れており、マイクロコンピュータ３０はステップ２００
にて同ルーチンの実行を開始し、ステップ２０２にて原
点位置Ｓｏを未検出であるか否かを判定する。そして、
原点位置Ｓｏの検出が既に終了していれば、同ステップ
２０２にて「ＮＯ」と判定して、ステップ２０４にてこ
の原点検出ルーチンの実行を終了する。一方、イグニッ
ションスイッチのオン操作直後であって、原点位置Ｓｏ
の検出が未だ終了していなければ、同ステップ２０２に
て「ＹＥＳ」と判定して、プログラムをステップ２０６
以降の原点位置検出処理を実行する。この判定は、イグ
ニッションスイッチのオン操作毎すなわち車両の発進時
毎に、一回だけ原点位置Ｓｏの検出を行うもので、イグ
ニッションスイッチのオン操作時にリセットされる図示
しないフラグを、同ステップ２０２における「ＹＥＳ」
との判定時に”１”に設定しておくことにより判定す
る。

【００２１】前記のようにステップ２０２にて「ＹＥ
Ｓ」と判定されると、マイクロコンピュータ３０は、最
初に、ステップ２０６〜２１２の処理により仮の原点位
置Ｓo'を定める。この仮の原点位置Ｓo'とは、図５に示
すように、真の原点位置Ｓｏよりも確実に小さくて（図
２にてシャフト２４の左方向の変位に対応）、すなわち
パッド１２ａ，１２ｂはディスク１１から確実に離れて
いて、ブレーキユニット１０の少なくとも使用領域に収
まる位置である。なお、ブレーキユニット１０の使用領
域とは、シャフト２３が通常変位し得る範囲内である。
これに対して、シャフト２３をディスク１１とは反対方
向にあまり大きく変位させた場合には、同シャフト２３
の変位はブレーキユニット１０の動作が確保されなくな
る破壊領域に入ることになる。

【００２２】この仮の原点位置Ｓo'を定める動作につい
て具体的に説明すると、マイクロコンピュータ３０は、
ステップ２０６にて最小駆動電流Ｉｏに予め決められた
所定値α１を加算して、同加算した電流値Ｉ＊＝Ｉｏ＋
α１を表す制御信号を駆動回路３１に所定の短時間だけ
出力する。この最小駆動電流Ｉｏは、前述するとともに
図６に示すように、シャフト２４を図２の右方向に変位
させるために必要な電動モータ２０の最低限の駆動電流
であって、この値よりも大きな駆動電流を電動モータ２
０に流すことにより、車輪に付与する制動力Ｆが駆動電
流の増加にしたがって増加するものである。なお、この
最小駆動電流Ｉｏは、後述するステップ２２４の前回の
処理により更新されるとともに、イグニッションスイッ
チのオフ操作後にも不揮発性メモリなどに記憶されてい
る値である。また、前記小さな所定値α１を加算する理
由は、電動モータ２０を確実に回転動作させてシャフト
２４を図２の右方向に変位させ、シャフト２４の押圧に
よりパッド１２ａ，１２ｂをディスク１１に確実に押し
付けるためである。なお、この場合、最小駆動電流Ｉｏ
は仮に定められたものであるので、同最小駆動電流Ｉｏ
として、電動モータ２０の最小駆動電流であると考えら
れる予め決めた所定値を利用してもよい。

【００２３】駆動回路３１は、前記短時間の制御信号の
入力に応答して、電流計３２との協働により電動モータ
２０に前記制御信号によって表された駆動電流Ｉ＊＝Ｉ
ｏ＋α１を前記短時間だけ流して同モータ２０を正転さ
せる。この電動モータ２０の短時間の正転はねじローラ
２５により直線運動に変換されて、シャフト２４を図２
の右方向に変位させて、パッド１２ｂの裏金１２ｂ１を
同方向に押圧する。そして、パッド１２ａ，１２ｂは前
記駆動電流Ｉ＊に応じた力でディスク１１に押し付けら
れる。このような電動モータ２０に対する短時間の駆動
制御の終了時に、マイクロコンピュータ３０は、ステッ
プ２０８にて、ロータリエンコーダ２６及び変換器３３
によって検出されたシャフト２３の変位量Ｓを同変換器
３３から入力し、同入力した変位量Ｓを第１位置Ｓ１と
して一時記憶する（図５参照）。

【００２４】次に、ステップ２１０にて、マイクロコン
ピュータ３０は電動モータ３０を逆転させて、シャフト
２３の変位量Ｓが仮の原点位置Ｓo'＝Ｓ１−β１になる
ようにシャフト２３を変位させる（図５参照）。この場
合、β１は第１位置Ｓ１（前記駆動電流Ｉ＊＝Ｉｏ＋α
１）に関係して予め定められた値であり、パッド１２
ａ，１２ｂをディスク１１から確実に離れた位置に設定
するとともにシャフト２３の変位がブレーキユニット１
０の前記破壊領域に入らないように定められているもの
である。本実施形態においては、シャフト２３の先端が
パッド１２ａの裏金１２ａ１から若干離れた状態（例え
ば、０．５ｍｍ程度離れた状態）に制御するが、パッド
１２ａ，１２ｂがディスク１１から離れた状態が確保さ
れるならば、シャフト２４の先端をパッド１２ｂの裏金
１２ｂ１から離さなくてもよい。

【００２５】このステップ２１０の処理は、変換器３３
から入力したシャフト２３の変位量Ｓを用いた位置フィ
ードバック制御であり、前記変位量Ｓが仮の原点位置Ｓ
o'＝Ｓ１−β１に等しくなるまで、駆動回路３１には電
動モータ３０を逆転させるための一定の駆動電流を同モ
ータ３０に流すように指示する。そして、電動モータ２
０の逆転により、シャフト２３の変位量Ｓが仮の原点位
置Ｓo'＝Ｓ１−β１に等しくなると、マイクロコンピュ
ータ３０は、ステップ２１０の処理を終了して、ステッ
プ２１２にて駆動回路３１に電動モータ２０の駆動電流
を「０」にすることを指示する。

【００２６】次に、マイクロコンピュータ３０は、ステ
ップ２１４〜２２４の処理により、電動モータ２０の駆
動電流Ｉ＊を徐々に増加させながら、電動モータ２０が
回転動作を開始してシャフト２４が変位し始めたときの
駆動電流Ｉ＊を最小駆動電流Ｉｏとして検出する。具体
的には、ステップ２１４にて変換器３３からシャフト２
３の変位量Ｓを入力して今回変位量Ｓｘとして設定した
後、ステップ２１６にて前回変位量Ｓｙを今回変位量Ｓ
ｘに更新するとともに、ステップ２１８にて今回変位量
Ｓｘを変換器３３から入力した変位量Ｓに更新し、ステ
ップ２２０にて今回変位量Ｓｘと前回変位量Ｓｙとが等
しいか否かを判定する。両変位量Ｓｘ，Ｓｙが等しい限
り、ステップ２２０にて「ＹＥＳ」と判定して、ステッ
プ２２２にて駆動回路３１を制御して電動モータ２０の
駆動電流Ｉ＊を「０」から徐々に増加させ、ステップ２
１６〜２２０の前記処理を繰り返し実行する。

【００２７】そして、両変位量Ｓｘ，Ｓｙが等しくなく
なると、ステップ２２０にて「ＮＯ」と判定し、ステッ
プ２２４にて電流計３２から電動モータ２０の駆動電流
Ｉを入力して、同駆動電流Ｉを最小駆動電流Ｉｏとして
設定する。これにより、電動モータ２０の駆動電流を徐
々に増加させている状態で、変換器３３からのシャフト
２３の変位量Ｓに変化が生じたとき、すなわち電動モー
タ２０が回転し始めてシャフト２３が変位し始めたとき
の駆動電流Ｉが最小駆動電流Ｉｏとして設定されること
になる（図６参照）。なお、ステップ２２０にて「Ｎ
Ｏ」と判定されたとき、ステップ２２２の演算により徐
々に増加させている演算値であって駆動回路３１に指示
するための駆動電流Ｉ＊を最小駆動電流Ｉｏとして設定
するようにしても、最小駆動電流Ｉｏは前記場合とほぼ
同じ値に設定される。

【００２８】次に、ステップ２２６〜２３４の処理によ
り、パッド１２ａ，１２ｂをディスク１１に向かって変
位させ、同パッド１２ａ，１２ｂがディスク１１に当接
し始めたときのシャフト２４の変位量Ｓを原点位置Ｓｏ
として決定する（図５参照）。具体的には、ステップ２
２６にて前記設定した最小駆動電流Ｉｏに予め決めた小
さな所定値α２を加算して、同加算値Ｉｏ＋α２である
駆動電流Ｉ＊を表す制御信号を駆動回路３１に出力す
る。駆動回路３１は前記駆動電流Ｉ＊を電動モータ２０
に流し、同駆動電流Ｉ＊は最小駆動電流Ｉｏよりもわず
かに大きな値であるので、電動モータ２０はナット２３
及びねじローラ２５を介してシャフト２４及びパッド１
２ａ，１２ｂをディスク１１方向に低速で徐々に近づけ
る。

【００２９】前記ステップ２２６の処理後、ステップ２
２８にて前回変位量Ｓｙを今回変位量Ｓｘに更新すると
ともに、ステップ２３０にて今回変位量Ｓｘを変換器３
３から入力した変位量Ｓに更新し、ステップ２３２にて
今回変位量Ｓｘと前回変位量Ｓｙとが等しいか否かを判
定する。電動モータ２０が回転され続けて両変位量Ｓ
ｘ，Ｓｙが異なる場合には、ステップ２３２にて「Ｎ
Ｏ」と判定して、ステップ２２８〜２３２からなる循環
処理を繰り返す。この循環処理中、パッド１２ａ，１２
ｂがディスク１１に当接すると、電動モータ２０への駆
動電流は同モータ２０を回転動作させるために必要な最
小駆動電流Ｉｏにほぼ等しいので、同パッド１２ａ，１
２ｂの変位が不能となり、電動モータ２０の回転は停止
する。そして、前記両変位量Ｓｘ，Ｓｙは等しくなるの
で、ステップ２０２にて「ＹＥＳ」と判定して、ステッ
プ２３４にて変換器３３からシャフト２４の変位量Ｓを
入力して、同変位量Ｓを原点位置Ｓｏとして設定する。
そして、ステップ２３６にて、この原点検出ルーチンの
実行を終了する。

【００３０】パッド１２ａ，１２ｂを変位させるための
駆動力は前記シャフト２３を変位させるための駆動力に
比べて極めて小さなものであり、シャフト２３が変位し
始めればパッド１２ａ，１２ｂはほぼ変位される。した
がって、前記最小駆動電流Ｉｏは、電動モータ２０を回
転動作させるために必要な最低限の駆動電流であると同
時に、静止状態にあるパッド１２ａ，１２ｂを変位させ
るのに必要な最低限の駆動電流にほぼ等しい。これによ
り、電動モータ２０を低速度で回転させてシャフト２４
を低速度で変位させることを確保するための前記所定値
α２は、ほとんど「０」に近い値でよい。また、場合に
よっては、前記所定値α２は「０」でもよい。

【００３１】この原点検出ルーチンの実行終了後、マイ
クロコンピュータ３０は、図３のメインプログラムのス
テップ１０４以降の処理を実行する。ステップ１０６に
てペダルストロークセンサ３４からブレーキペダルＢＰ
のストローク量Ｓｐを入力した後、ステップ１０６にて
同入力したストローク量Ｓｐが「０」よりも大きい否か
を判定する。いま、ブレーキペダルＢＰが踏み込み操作
されていなくて、ペダルストローク量Ｓｐが「０」より
も大きくなければ、ステップ１０６にて「ＮＯ」と判定
して、プログラムをステップ１０８に進める。

【００３２】ステップ１０８においては、変換器３３か
ら入力したシャフト２３の変位量Ｓが原点位置Ｓｏより
も予め決めた小さな所定値ΔＳだけ小さな値Ｓｏ−ΔＳ
になるように電動モータ２０を駆動回路３１を介して逆
転制御する。これにより、パッド１２ａ，１２ｂをディ
スク１１から確実に離すことができ、ディスク１１にひ
きずり抵抗が付与されることがなくなる。なお、通常オ
フ状態にあってブレーキペダルＢＰの踏み込み操作時に
のみオンする図示しないブレーキスイッチを設け、前記
ステップ１０６の処理に代えて、同スイッチのオン・オ
フ状態によってブレーキペダルＢＰの踏み込み操作及び
同操作の解除を検出するようにしてもよい。前記ステッ
プ１０８の処理後、ステップ１１８にてメインプログラ
ムの実行を一旦終了する。

【００３３】一方、ブレーキペダルＢＰが踏み込み操作
されて、ステップ１０６にて「ＹＥＳ」と判定される
と、マイクロコンピュータ３０は、ステップ１１０にて
同コンピュータ３０内に設けたストローク量−変位量テ
ーブルを参照し、前記入力したストローク量Ｓｐに対応
した目標変位量Ｓ＊を決定する。目標変位量Ｓ＊は、図
７に示すように、ペダルストローク量Ｓｐの「０」から
の増加にしたがって「０」から同ストローク量Ｓｐにほ
ぼ比例して増加する値である。

【００３４】前記ステップ１１０の処理後、ステップ１
１２にて変換器３３から検出変位量Ｓを入力し、ステッ
プ１１４にて前記検出変位量Ｓから前記検出した原点位
置Ｓｏを減算することにより前記検出変位量Ｓを補正す
る。そして、ステップ１１６の処理により、補正変位量
Ｓａ＝Ｓ−Ｓｏが目標変位量Ｓ＊に一致するように駆動
回路３１を介して電動モータ２０の回転を制御する。

【００３５】具体的には、補正変位量Ｓ−Ｓｏと目標変
位量Ｓ＊を比較し、補正変位量Ｓ−Ｓｏが目標変位量Ｓ
＊よりも小さければ、駆動回路３１を制御して電動モー
タ２０に対する駆動電流を増加させる。補正変位量Ｓ−
Ｓｏが目標変位量Ｓ＊に等しければ、駆動回路３１を制
御して電動モータ２０に対する駆動電流を以前の値に維
持させる。補正変位量Ｓ−Ｓｏが目標変位量Ｓ＊よりも
大きければ、駆動回路３１を制御して電動モータ２０に
対する駆動電流を減少させる。このような制御により、
ブレーキペダルＢＰの踏み込み操作に応じた制動力Ｆが
車輪に付与されることになる。そして、ステップ１１８
にてこのメインプログラムの実行を一旦終了する。

【００３６】上記のように構成した第１実施形態におい
ては、イグニッションスイッチがオン操作される毎に、
ステップ２０６〜２１２の処理により仮の原点位置Ｓo'
を検出し、ステップ２１４〜２２４の処理により目標駆
動電流Ｉ＊を徐々に増加させて電動モータ２０の最小駆
動電流Ｉｏを検出し、ステップ２２６〜２３４の処理に
より、前記最小駆動電流Ｉｏを用いて電動モータ２０を
駆動制御して真の原点位置Ｓｏを検出するようにした。
したがって、温度などのブレーキユニット１０がおかれ
る環境の変化があっても、電動モータ２０を含む各部品
にばらつきがあっても、最小駆動電流Ｉｏが常に精度よ
く決定されるとともに、この最小駆動電流Ｉｏを用いた
原点位置Ｓｏの検出も常に精度よく行われる。そして、
この原点位置Ｓｏを用いたステップ１１０〜１１６から
なる制動力Ｆの付与制御も常に精度よく行われることに
なる。

【００３７】次に、上記第１実施形態を変形した第２実
施形態について説明する。この第２実施形態は、電動モ
ータ２０を定電流制御により駆動制御して車輪に制動力
を付与するもので、上記図３のメインプログラムを図８
のメインプログラムに変更したものである。他の構成に
ついては、マイクロコンピュータ３０内に設けたテーブ
ルが異なる以外には、上記第１実施形態と同じである。

【００３８】この第２実施形態においても、上記第１実
施形態と同様に、ステップ１０２にてイグニッションス
イッチのオン操作直後に原点検出ルーチン（図４）を実
行する。そして、ブレーキペダルＢＰが踏み込み操作さ
れていなければ、ステップ１０４〜１０８の処理によ
り、車輪に制動力が付与されてないように制御する。一
方、ブレーキペダルＢＰが踏み込み操作されていれば、
ステップ１０４，１０６の処理によりプログラムをステ
ップ１２０以降に進める。

【００３９】ステップ１２０においては、前回目標制動
力Ｆy*を今回目標制動力Ｆx*に更新する。次に、ステッ
プ１２２にて、ペダルストローク量−制動力テーブルを
参照し、前記ステップ１０４にて入力したペダルストロ
ーク量Ｓｐに対応した制動力Ｆを決定し、同制動力Ｆを
今回目標制動力Ｆx*として設定する。目標制動力Ｆ＊
は、図９に示すように、ペダルストローク量Ｓｐの増加
にしたがって徐々に増加するものである。

【００４０】そして、ステップ１２４にて今回目標制動
力Ｆx*と前回目標制動力Ｆy*とを比較し、今回目標制動
力Ｆx*が前回目標制動力Ｆy*以上であれば、同ステップ
１２４にて「ＹＥＳ」と判定してプログラムをステップ
１２６に進める。ステップ１２６においては、予め定め
た定数ａ及び前記ステップ１０２の原点検出ルーチンに
て検出した最小駆動電流Ｉｏを用いた下記数１の実行に
より目標駆動電流Ｉ＊を計算する。

【００４１】

【数１】Ｉ＊＝(Ｆx*／ａ)＋Ｉｏ 上記数１は、図６のグラフに示すように、電動モータ２
０の駆動電流Ｉが最小駆動電流Ｉｏを越えて増加するし
たがって車輪に付与される制動力Ｆが比例的に増加する
ことを近似したものである。なお、ブレーキユニット１
０の特性により、駆動電流Ｉにしたがった制動力Ｆの変
化の仕方が異なるときには、同変化の仕方に対応したテ
ーブル、関数式などを用いて目標駆動電流Ｉ＊を決定す
るようにすればよい。

【００４２】前記ステップ１２６の処理後、ステップ１
３２にて駆動回路３１に対して目標駆動電流Ｉ＊を表す
制御信号を出力する。駆動回路３１は、電流計３２と協
働した電流フィードバック制御により、電動モータ２０
に目標駆動電流Ｉ＊を流す。これにより、電動モータ２
０は、前記目標駆動電流Ｉ＊に対応した駆動力でナット
２３及びねじローラ２５を介してシャフト２４を駆動
し、同シャフト２４が同駆動力に対応した押圧力でパッ
ド１２ａ，１２ｂをディスク１１に押し付けるので、車
輪には前記ステップ１２２にて決定した今回目標制動力
Ｆx*が付与される。前記ステップ１３２の処理後、ステ
ップ１１８にてこのメインプログラムの実行を一旦終了
する。

【００４３】また、運転者がブレーキペダルＢＰの踏み
込み操作力を弱めた場合（ただし、ブレーキペダルＢＰ
の踏み込み操作は解除されていない）、前記ステップ１
２４にて「ＮＯ」すなわち今回目標制動力Ｆx*が前回目
標制動力Ｆy*未満であると判定し、プログラムをステッ
プ１２８，１３０に進める。ステップ１２８において
は、マイクロコンピュータ３０内に設けられたヒステリ
システーブルを参照して、制動力Ｆに対応した無効電流
分ΔＩｈを決定する。この無効電流分ΔＩｈは、図６の
駆動電流−制動力特性に示すように、車輪に制動力を付
与した状態で電動モータ２０への駆動電流Ｉを減少させ
ても前記制動力が変化しない電流量であり、図１０に示
すように制動力Ｆの増加にしたがって増加する。ステッ
プ１３０においては、この無効電流分ΔＩｈ、前記定数
ａ及び最小駆動電流Ｉｏを用いて、下記数２にしたがっ
て目標駆動電流Ｉ＊を計算する。

【００４４】

【数２】Ｉ＊＝(Ｆx*／ａ)＋Ｉｏ−ΔＩｈ 上記数２は、前述のヒステリシス特性を考慮して目標駆
動電流Ｉ＊を決定するもので、前記無効電流分ΔＩｈ
と、駆動電流Ｉの減少に伴う制動力Ｆの減少比率が前述
した制動力Ｆの増加時の比率とほぼ同じであること（図
６破線参照）を利用したものである。例えば、図６に示
すように、駆動電流Ｉ1を電動モータ２０に流して制動
力Ｆ1を得ていた状態から同制動力Ｆ1を制動力Ｆ2に減
少させる場合には、駆動電流−制動力特性を表す実線を
無効電流分ΔＩｈだけ左方向に平行移動し、同平行移動
した線上であって制動力Ｆ2に対応した駆動電流Ｉ2が電
動モータ２０に流されるべき目標駆動電流Ｉ＊となる。
なお、上記数２は近似式であるとともに、図６，１０の
特性も近似的なものであるので、さらにヒステリシス特
性の制御精度を上げるためには、以前の駆動電流Ｉ及び
制動力Ｆと新たな制動力Ｆを得るための駆動電流Ｉとの
関係を表すマップなどを用いることもできる。

【００４５】前記ステップ１３０の処理後、前述したス
テップ１３２の処理が実行されるので、車輪に付与され
る制動力はヒステリシス特性を考慮した上でブレーキペ
ダルＢＰの踏み込み操作量に対応して制御されることに
なる。

【００４６】このように動作する第２実施形態において
は、ブレーキペダルＢＰのストローク量Ｓｐに応じて目
標駆動電流Ｉ＊が決定されるとともに、同決定目標駆動
電流Ｉ＊により車輪の制動力の大きさが制御されるの
で、簡単な構成でブレーキペダルＢＰの踏み込み操作に
応じた制動力が付与される。この場合、目標駆動電流Ｉ
＊の決定には、前記ステップ１０２の原点検出ルーチン
にて検出された最小駆動電流Ｉｏが利用されるので、ブ
レーキユニット１０がおかれる環境の変化があっても、
電動モータ２０を含む各部品にばらつきがあっても、車
輪に付与される制動力が精度よく制御される。

【００４７】なお、上記原点検出ルーチンにおいては、
イグニッションスイッチのオン操作直後に１回だけ最小
駆動電流Ｉｏ及び原点位置Ｓｏの検出を行うようにした
が、車両がパーキング状態にあるなど、運転者がブレー
キペダルＢＰを操作する必要のないときであって、ディ
スク１１に多少の摩擦力が付与されても問題のない場合
には、所定時間毎など上記場合よりも高い頻度で前記最
小駆動電流Ｉｏ及び原点位置Ｓｏの検出を行うようにし
てもよい。また、運転者が前記検出のための特定操作子
の操作により要求した場合に同検出を行うようにしても
よい。また、前記検出のおいては１回の検出動作によ
り、最小駆動電流Ｉｏ及び原点位置Ｓｏを決定するよう
にしたが、複数回の検出結果を平均して最小駆動電流Ｉ
ｏ及び原点位置Ｓｏを決定するようにしてもよい。

【００４８】また、前記原点検出ルーチンにおいては、
最小駆動電流Ｉｏの検出とともに原点位置Ｓｏの検出を
行うようにしたが、上記第２実施形態の場合でステップ
１０８のパッド１２ａ，１２ｂのディスク１１からの切
り離し処理が不用な場合、また電動モータ２０を短時間
だけ逆転させて前記切り離し処理を行うことにより原点
位置Ｓｏを利用しない場合には、図４のステップ２２６
〜２３４からなる原点検出処理を行う必要もない。

【００４９】また、上記第１及び第２実施形態において
は、電動モータ２０の回転量及びシャフト２４の変位量
Ｓをロータリエコンコーダ２６及び変換器３３により検
出するようにしたが、シャフト２４の直線移動量を検出
するリニアセンサをブレーキユニット１０内に設けてお
き、前記変位量Ｓに代えて前記リニアセンサの検出値を
用いるようにしてもよい。

【００５０】また、上記第１及び第２実施形態において
は、電動モータ２０として直流モータを利用したが、駆
動電流に応じた駆動トルクで回転動作するものであれ
ば、電動モータ２０として交流モータ、ステップモー
タ、超音波モータなどの種々のモータを利用することが
できる。

【００５１】また、上記第１及び第２実施形態において
は、本発明に係る最小駆動電流値Ｉｏを原点位置Ｓｏの
検出及び電流制御による制動力付与のために用いるよう
にしたが、このブレーキユニット１０内の電動モータ２
０を定電流制御する場合には、その他の定電流制御にも
利用することができるものである。

【００５２】さらに、上記第１及び第２実施形態は、ブ
レーキユニット１０としてディスク式のブレーキを採用
したものであるが、同ブレーキユニット１０としてドラ
ム式のブレーキを採用した場合であっても、本発明の効
果は十分に期待できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１及び第２実施形態に係る車両用
電動ブレーキ装置の全体ブロック図である。

【図２】 図１のブレーキユニットの縦断面図である。

【図３】 本発明の第１実施形態に係り、図１のマイク
ロコンピュータにより実行されるメインプログラムを示
すフローチャートである。

【図４】 図３の原点検出ルーチンの詳細を示すフロー
チャートである。

【図５】 シャフトの変位量Ｓ（電動モータの回転量）
と制動力Ｆとの関係を示すグラフである。

【図６】 電動モータの駆動電流Ｉと制動力Ｆとの関係
を示すグラフである。

【図７】 ブレーキペダルのストローク量Ｓｐとシャフ
トの目標変位量Ｓ＊との関係を示すグラフである。

【図８】 本発明の第２実施形態に係り、図１のマイク
ロコンピュータにより実行されるメインプログラムを示
すフローチャートである。

【図９】 ブレーキペダルのストローク量Ｓｐと制動力
Ｆとの関係を示すグラフである。

【図１０】 制動力Ｆとヒステリシスに伴う無効電流量
ΔＩｈとの関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１０…ブレーキユニット、１１…ディスク、１２ａ，１
２ｂ…パッド、２０…電動モータ、２６…ロータリエン
コーダ、３０…マイクロコンピュータ、３１…駆動回
路、３２…電流計、３３…変換器、３４…ペダルストロ
ークセンサ、ＢＰ…ブレーキペダル。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車輪と一体的に回転する回転体に対向して
   設けた摩擦部材と、前記摩擦部材を前記回転体に向けて
   駆動するための駆動部材を回転動作に連動して変位させ
   て同摩擦部材を前記回転体に押し付けることにより前記
   車輪の回転を制動するための電動モータと、前記電動モ
   ータに目標駆動電流を流して同目標駆動電流に応じた駆
   動トルクで前記電動モータを回転動作させる駆動制御手
   段とを備えた車両用電動ブレーキ装置において、前記電
   動モータを回転動作させるために必要な最小駆動電流を
   検出する最小駆動電流検出手段と、前記検出された最小
   駆動電流を用いて前記電動モータに対する目標駆動電流
   を決定する目標駆動電流決定手段とを設けたことを特徴
   とする車両用電動ブレーキ装置。
2. 【請求項２】車輪と一体的に回転する回転体に対向して
   設けた摩擦部材と、前記摩擦部材を前記回転体に向けて
   駆動するための駆動部材を回転動作に連動して変位させ
   て同摩擦部材を前記回転体に押し付けることにより前記
   車輪の回転を制動するための電動モータとを備えた車両
   用電動ブレーキ装置において、前記電動モータが停止し
   ている状態で同電動モータに対する駆動電流を徐々に増
   加させる電流増加手段と、前記駆動電流が徐々に増加し
   ている状態で前記電動モータが回転動作し始めたときの
   駆動電流を同電動モータを回転動作させるために必要な
   最小駆動電流として決定する決定手段とで構成した最小
   駆動電流検出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。